[发明专利]一种云对讲系统的视频码率自适应调整方法

说明书

本发明公开一种云对讲系统的视频码率自适应调整方法，基于广域网实现数据传输，云对讲系统包括用于采集视频的设备、H.264编码器、多路转发器、视频码率自适应控制模块和若干手机，设备端设有丢包重发的重发缓冲区，手机上安装与设备对应的APP，包括步骤：设备采集视频图像，用H.264编码器进行压缩编码后，用多路转发器通过云对讲协议发送到手机APP，发送失败的数据缓存到重发缓冲区；视频码率自适应控制模块定时读取重发缓冲区的充满度值，取最大值判断网络状况，并根据结果重设实时视频码率。本发明根据网络拥塞情况实现视频码率实时调整，使其接近但不超过广域网实时带宽，既可最大程度地利用网络带宽，又可避免因网络拥塞引起手机的APP视频延时卡顿。

技术领域

本发明涉及数据传输领域，特别是指一种云对讲系统的视频码率自适应调整方法。

背景技术

在智慧社区的云对讲系统中，智能门禁设备可通过广域网与手机APP进行可视对讲。但是广域网实际网络带宽会随时间动态变化。使用单一码率进行视频压缩传输有如下缺点：当视频码率小于实际网络带宽时，手机APP接收播放的视频画质会较差；而当视频码率大于实际网络带宽时，手机APP接收播放的视频又会出现卡顿现象。

现有的技术方案中，TCP协议采用加性增乘性减（AIMD）的算法来实现网络拥塞控制。加性增的思想是，当检测到网络无拥塞（即收到未确认的数据的ACK包）时，每收到一个ACK包就把拥塞窗口值（CongWin）增加一个MSS*(MSS/CongWin)（其中MSS表示最大报文段长度）；乘性减的思想是，当发生丢包的事件时，拥塞窗口每次减为上次的一半。该拥塞控制协议的类线性增长阶段被称为避免拥塞阶段。在网络传输过程中，拥塞窗口值会重复的经历一个升降循环，即重复的类线性增长又突然降至一半，所以拥塞窗口的变化是锯齿状的。使用加性增乘性减的拥塞控制算法的好处是：当网络好的情况下，简单的类线性的增加传输码率，直到发生网络包丢失时才停止增加，这样码率的增加较慢，可实现谨慎探测可用带宽；遇到拥塞的情况时，乘性的减少码率，这样码率的减少较快，可避免网络包持续丢失。用这个拥塞控制算法加上丢包重发机制，可实现较高的网络带宽利用率。而且，如果一个设备有多个使用加性增乘性减控制的TCP流，这些流最终会收敛到对线路的等量竞争使用状态。

上述技术方案无法直接用于广域网视频传输码率控制。当视频数据在实际广域网传输中，会遇到复杂多变的网络状况，上述技术方案对视频码率的调整欠缺针对性和灵活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种云对讲系统的视频码率自适应调整方法，能根据网络拥塞状况对视频码率进行实时调整，最大限度利用网络带宽，避免手机APP视频卡顿。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种云对讲系统的视频码率自适应调整方法，基于广域网实现数据传输，所述云对讲系统包括用于采集视频的设备、H.264编码器、多路转发器、视频码率自适应控制模块和若干台手机，设备端设置有用于实现丢包重发的重发缓冲区，手机上安装有与设备对应的APP，包括以下步骤：

步骤1、设备实时采集视频图像，用H.264编码器对视频图像进行压缩编码，然后将压缩数据用多路转发器通过云对讲协议发送到各台手机的APP中，没有发送成功的压缩数据缓存到重发缓冲区中；