本發(fā)明涉及視頻編碼及傳輸技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于承載視頻通信的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)帶寬及質(zhì)量不可預(yù)知的情況。本發(fā)明提供的方法使視頻發(fā)送者能夠根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀況及時(shí)調(diào)整編碼碼率、前向糾錯(cuò)系數(shù)及平滑發(fā)送系數(shù)，保證視頻流暢可靠地傳輸給接收端解碼顯示。

背景技術(shù)：

視頻會(huì)議作為目前最先進(jìn)的通訊技術(shù)，只需借助互聯(lián)網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)高效高清的遠(yuǎn)程會(huì)議或辦公，在持續(xù)提升用戶溝通效率、縮減企業(yè)差旅費(fèi)用成本、提高管理成效等方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，已部分取代商務(wù)出行，成為遠(yuǎn)程辦公最新模式。

然而因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)環(huán)境異常復(fù)雜，視頻會(huì)議各參會(huì)方可能處在不同質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，這就要求視頻會(huì)議開(kāi)始前需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員花費(fèi)大量時(shí)間提前試線，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整視頻編碼、發(fā)送的各項(xiàng)參數(shù)，使視頻會(huì)議的保障成本大幅升高；而且由于要兼顧到所有參會(huì)者，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量本來(lái)很好的參會(huì)者由于要適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量不好的參會(huì)者，也不得不降低自己的要求，使視頻會(huì)議的效果大打折扣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種自適應(yīng)未知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的視頻編碼及傳輸方法，使視頻通話能夠根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)狀況及時(shí)調(diào)整編碼及傳輸參數(shù)，保證視頻流暢可靠地傳輸給接收者解碼顯示，從而解決傳統(tǒng)視頻會(huì)議系統(tǒng)在未知網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，開(kāi)會(huì)前要花費(fèi)大量時(shí)間提前試線并手工調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)的問(wèn)題。

為達(dá)到上術(shù)目的，本發(fā)明針對(duì)一對(duì)一視頻通話和一對(duì)多視頻通話這兩種場(chǎng)景分別采用下述兩種方案：

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)一對(duì)一視頻通話，采用如下方案：

一方面，視頻接收端實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)接收帶寬、接收幀率、丟包率，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果反饋給視頻發(fā)送端；

另一方面，視頻發(fā)送端統(tǒng)計(jì)發(fā)送帶寬、發(fā)送幀率、長(zhǎng)期不丟包時(shí)長(zhǎng)、發(fā)送堆積系數(shù)，并結(jié)合接收端反饋的統(tǒng)計(jì)報(bào)告一起提交給NAC策略單元，NAC策略單元據(jù)此判斷網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前狀況，并調(diào)整編碼碼率、前向糾錯(cuò)系數(shù)和平滑發(fā)送系數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)一對(duì)多視頻通話，采用如下方案：

一方面，視頻發(fā)送端編碼三檔不同碼率的視頻，滿足不同接收者的差異化要求。

另一方面，視頻經(jīng)碼流適配器分撿后再發(fā)送給各個(gè)接收者；碼流適配器結(jié)合接收端反饋的統(tǒng)計(jì)報(bào)告和本地統(tǒng)計(jì)報(bào)告一起提交給NAC策略單元，NAC策略單元據(jù)此判斷各接收者與碼流適配器之間的網(wǎng)絡(luò)狀況，為各接收者分撿合適碼率的視頻、啟用適當(dāng)?shù)那跋蚣m錯(cuò)系數(shù)和平滑發(fā)送系數(shù)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)在技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明一對(duì)一視頻通話編碼及發(fā)送示意圖；

圖2為本發(fā)明一對(duì)一視頻通話發(fā)送端示意圖；

圖3為本發(fā)明一對(duì)一視頻通話接收端示意圖；

圖4為本發(fā)明一對(duì)多視頻通話編碼、發(fā)送及碼流適配器分撿示意圖；

圖5為本發(fā)明一對(duì)多視頻通話碼流適配器示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明的目標(biāo)是，使視頻通話能夠自動(dòng)適應(yīng)未知網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)狀況及時(shí)調(diào)整編碼及傳輸參數(shù)，保證視頻流暢可靠地傳輸給接收者解碼顯示。

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)兩種不同的視頻通信場(chǎng)景提供兩種不同的自適應(yīng)編碼與傳輸方法，包括：

1. 一對(duì)一的視頻通話，如圖1所示。

2. 一對(duì)多的視頻通話，如圖4所示。

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)一對(duì)一視頻通話，視頻發(fā)送端結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：本地統(tǒng)計(jì)單元、接收端統(tǒng)計(jì)反饋接收單元、NAC策略單元、視頻編碼單元、前向糾錯(cuò)單元、平滑發(fā)送單元。

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)一對(duì)一視頻通話，視頻接收端結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括：NAC統(tǒng)計(jì)與反饋單元、丟包恢復(fù)單元、解碼顯示單元。

本發(fā)明實(shí)施例針一對(duì)多的視頻通話，碼流適配器結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括：分路本地統(tǒng)計(jì)單元、分路統(tǒng)計(jì)反饋接收單元、分路NAC策略單元、分路前向糾錯(cuò)單元、分路平滑發(fā)送單元。碼流適配器功能包括：根據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告分別分析與每一個(gè)接收者之間的網(wǎng)絡(luò)狀況；從三路碼流中分撿出一路合適碼率的碼流發(fā)送給接收者；為每路發(fā)送的碼流設(shè)置合適的前向糾錯(cuò)和平滑發(fā)送系數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例針一對(duì)一視頻通話和一對(duì)多的視頻通話，接收端的設(shè)計(jì)相同。

本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)一對(duì)一視頻通話和一對(duì)一視頻通話，自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼與傳輸是通過(guò)發(fā)送端（或碼流適配器）和接收端各單元相互配合工作而實(shí)現(xiàn)的，具體步驟包括：

1. 選用三種為達(dá)到目標(biāo)的手段，包括：

1) 調(diào)節(jié)平滑發(fā)送系數(shù)；

2) 調(diào)節(jié)編碼碼率；

3) 調(diào)節(jié)前向糾錯(cuò)系數(shù)；

2. 定義三種網(wǎng)絡(luò)狀況，包括：

1) 被認(rèn)為可以穩(wěn)定工作，其特征在于：

有丟包但丟包率一直在丟包可容忍度之內(nèi)，或者，

偶爾有一次丟包超過(guò)容忍度，但小于兩倍容忍度，且這種丟包間隔大于2分鐘；

2) 被認(rèn)為可以更好地工作，其特征在于，傷憶(上次丟包記憶)遠(yuǎn)離程度與連續(xù)不丟包時(shí)長(zhǎng)滿足下面條件：:

傷憶發(fā)生在眼前（120秒內(nèi)）：離上次評(píng)估過(guò)了連續(xù)120秒無(wú)丟包才認(rèn)為可更好地工作；

傷憶過(guò)了段時(shí)間（120秒外）：離上次評(píng)估過(guò)了連續(xù)60秒無(wú)丟包才認(rèn)為可更好地工作；

傷憶過(guò)去很久了（300秒外）：離上次評(píng)估過(guò)了連續(xù)30秒無(wú)丟包才認(rèn)為可更好地工作；

3) 被認(rèn)為不能穩(wěn)定工作，其特征在于：

丟包不在1) 2)范疇內(nèi)；

3. 定義三個(gè)限定范圍，包括：

1）碼率調(diào)整范圍

最大：程序設(shè)定的默認(rèn)碼率；

最?。壕幋a器能編出且質(zhì)量可被接受的最小碼率；

2）平滑系數(shù)調(diào)整范圍

最大：盡最大能力發(fā)送；

最?。阂圆划a(chǎn)生發(fā)送堆積為前提條件；

3）前向糾錯(cuò)系數(shù)調(diào)整范圍

默認(rèn)能恢復(fù)5%丟包，最高50%。丟包容忍度等于前向糾錯(cuò)系數(shù)減2.5%；

4. 從兩個(gè)來(lái)源收集信息用于評(píng)估網(wǎng)絡(luò)狀況，包括：

1) 接收者反饋的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，其內(nèi)容包括，平均統(tǒng)計(jì)碼率、幀率、丟包率、平均丟包間隔；

2) 發(fā)送者統(tǒng)計(jì)報(bào)告，其內(nèi)容包括，長(zhǎng)期不丟包時(shí)長(zhǎng)、發(fā)送堆積狀況；

5. 根據(jù)1，2，3的定義和4中的信息來(lái)源評(píng)估出網(wǎng)絡(luò)狀況后，相應(yīng)調(diào)整編碼與傳輸參數(shù)，包括：

1) 可穩(wěn)定工作狀況，保持當(dāng)前工作參數(shù)不變；

2) 可更好工作狀況，上調(diào)質(zhì)量，包括上調(diào)碼率或降低延時(shí)（由上調(diào)平滑系數(shù)實(shí)現(xiàn)），平滑系數(shù)和碼率在每個(gè)調(diào)整周期內(nèi)只能調(diào)節(jié)一個(gè)，平滑與碼率在調(diào)整中的占比如下：

平滑系數(shù) 平滑與碼率在調(diào)整中的占比

< 1.5 1:1 - 上調(diào)1次平滑后上調(diào)1次碼率

1.5 ~ 2.5 1:2 - 上調(diào)1次平滑后上調(diào)2次碼率

2.5 ~ 4.0 1:4 - 上調(diào)1次平滑后上調(diào)4次碼率

> 4.0 1:8 - 上調(diào)1次平滑后上調(diào)8次碼率

平滑系數(shù)按下面系列順序上調(diào)：

1.0 -> 1.5 -> 2.0 -> 3.0 -> 4.0 -> 6.0 -> 10.0 -> 20.0 -> 關(guān)閉平滑盡最大能力發(fā)送。

針對(duì)一對(duì)一視頻通話，碼率按下面系列順序上調(diào)：

64 -> 128 -> 192 -> 256 -> 384 -> 512 -> 768 -> 1024 -> 1536 -> 2048 -> 3072 -> 4096 -> 之后每次加2048。

針對(duì)一對(duì)多視頻通話，碼率按編碼端實(shí)際編碼的三檔碼率順序上調(diào)。

每調(diào)整一次參數(shù)后進(jìn)入3秒長(zhǎng)的調(diào)整保護(hù)期，期間不允許再調(diào)參數(shù)。

3) 不能穩(wěn)定工作狀況，下調(diào)質(zhì)量，包括下調(diào)碼率、加大平滑發(fā)送系數(shù)或加大前向糾錯(cuò)系數(shù)。

先按下面系列順序下調(diào)平滑系數(shù)：

20.0 -> 10.0 -> 6.0 -> 4.0 -> 3.0 -> 2.0 -> 1.5 -> 1.0 -> 直到有數(shù)據(jù)堆積。

如果出現(xiàn)數(shù)據(jù)堆積或者滿足下表?xiàng)l件，停止下調(diào)平滑，改為下調(diào)碼率；

丟包率高出丟包容忍度8倍，并且，平滑系數(shù)小于10.0；或者，

丟包率高出丟包容忍度4倍，并且，平滑系數(shù)小于6.0；或者，

丟包率高出丟包容忍度3倍，并且，平滑系數(shù)小于4.0；或者，

丟包率高出丟包容忍度2倍，并且，平滑系數(shù)小于2.0；或者，

丟包率高出丟包容忍度1倍，并且，平滑系數(shù)小于1.5；

針對(duì)一對(duì)一視頻通話，按下面系列下調(diào)碼率：

大于4096每次減2048 -> 4096 -> 3072 -> 2048 -> 1536 -> 1024 -> 768 -> 512 -> 384 -> 256 -> 192 -> 128 -> 64。

針對(duì)一對(duì)多視頻通話，按編碼端實(shí)際編碼的三檔碼率順序下調(diào)。

如果碼率已經(jīng)到最小值，或者連續(xù)下調(diào)了3次碼率，那么；

上調(diào)前向糾錯(cuò)系數(shù)2.5%（對(duì)應(yīng)丟包容忍度跟著上調(diào)）；

上述各參數(shù)在每個(gè)調(diào)整周期內(nèi)只能調(diào)節(jié)一個(gè)，每調(diào)整一次參數(shù)后進(jìn)入3秒長(zhǎng)的調(diào)整保護(hù)期，期間不允許再調(diào)整參數(shù)。