[发明专利]一种改善视频传输延迟的方法及装置

说明书

本发明的一种改善视频传输延迟的方法，包括：1)视频发送端根据RTP层的反馈信息，经过带宽估测模块得出带宽估测结果，然后不断动态地调整发向监控用户端的视频流传输速率；2)监控用户端利用QoS监测模块得出包丢失率和传输时间等反映当前网络状态的参数并将这些信息反馈给视频发送端；3)视频发送端根据监控用户端反馈的网络状态信息为视频编码器提供编码速率的控制参数，使视频数据流能够在编码器进行发送速率的自适应编码；4)监控用户端接收视频数据流，然后再通过解码器进行视频解压和解码，还原出图像。本发明还提供了一种改善视频延迟传输装置。本发明能够减小视频数据包丢失率，提高网络带宽利用率，能够降低实时视频传输的传输延迟。

技术领域

本发明涉及视频传输技术领域，具体地说，本发明涉及一种改善视频传输延迟的方法及装置。

背景技术

随着社会的发展，公众安全意识的不断提高，视频监控系统作为安防产业中的重要部分，已经广泛地运用在生活中的许多场所。事实上，公路、公共场所、室内也是已经安装部署了大量的视频监控设备，随之而来的就是联网的需要。近年来随着以国标GB/T28181为代表的一批视频联网标准的公布，各公共部门及跨部门、跨区域的视频联网飞速发展。但是发展也带来了新的问题，由于各种原因，有些监控视频系统的网络结构可能十分复杂，这就不可避免地带来了监控视频质量的下降。

现在社会各行业和部门系统视频监控实时数据的传输对网络的带宽、数据包丢失率和延迟等指标都有严格的要求，但由于系统数据传输网上的视频处理主机的性能不同，以及网络传输带宽的频繁变化，往往不能满足实时视频信号传输对高带宽和低延时要求，以致出现网络拥塞状况，并造成监控视频质量的降低。

为了克服上述问题，提高监控视频服务质量，人们提出了多种对应的解决方案，下面分别介绍这些技术。

一种是现有的通信网络，使网络上的交换机和路由器等设备能对实时应用提供资源预约及服务质量的保证；

另一种就是在维持现有网络的状况下，通过端到端的拥塞控制和差错控制技术来最大程度地改善视频的传输。

常用的端到端的拥塞和差错控制方法是像TCP一样基于窗口的控制方式，它以数据包个数为单位，获取可用网络带宽的匹配主要是采用缓慢增加拥塞窗口的方式，当检测到网络拥塞时，会迅速减少拥塞窗口的大小，避免发生网络冲突。这种技术的一个明显缺点就是不能有效地解决重传时的抖动和延迟长等问题。

因此，当前迫切需要一种能够减小视频数据包丢失率，提高网络带宽利用率，降低视频传输的传输延迟解决方案。

发明内容

本发明要克服现有技术上的缺点，提供一种能够减小视频数据包丢失率、提高网络带宽利用率、降低视频传输的一种改善视频传输延迟的方法及装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种改善视频传输延迟的方法，包括下列步骤：

1)视频发送端根据RTP层的反馈信息，经过带宽估测模块得出带宽估测结果，然后不断动态地调整发向监控用户端的视频流传输速率；

1.1)带宽估测模块根据反馈信息按照伯努利模型估测网络的有效和可用带宽，其中所述带宽估需要预测出下一时刻的有效带宽，然后才能够应用速率控制机制随着有效带宽的变化动态地调整目标传输速率，从而避免网络阻塞的发生；判断网络是否拥塞需要关注两个重要的网络指标：数据包丢失率和传输时间。而当发生网络拥塞时，传输网络负载会较重，则数据包丢失率和传输时间均会增大；当网络拥塞较轻时，数据包丢失率和传输时间相应也较小；

1.2)根据估测带宽结果，速率调整模块负责对编码后的视频数据流进行速率和位率的调整和改进，从而控制输出的比特流，这样可以为避免发生网络拥塞，做到实际输出的视频速率与网络的实际可用带宽资源相匹配；