一種基于3g網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法，應用于通過3G網(wǎng)絡連接的發(fā)送端和接收端，包括步驟：發(fā)送端對欲發(fā)送的實時視頻壓縮編碼；發(fā)送端通過私有協(xié)議發(fā)送視頻UDP數(shù)據(jù)包，并根據(jù)接收端發(fā)送的反饋報文動態(tài)調(diào)整發(fā)送速率，對接收端丟失的視頻數(shù)據(jù)進行累計確認重傳；接收端接收視頻UDP數(shù)據(jù)包，對丟包情況進行統(tǒng)計，要求發(fā)送端重傳及提供給發(fā)送端網(wǎng)絡狀況。采用本發(fā)明的技術，當傳輸網(wǎng)絡的帶寬較低或穩(wěn)定性不佳時，本發(fā)明可在不影響視頻圖像的實時、完整傳輸?shù)那疤嵯拢ＷC高效率地將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到監(jiān)控端，保證了監(jiān)控的效果。
【專利說明】一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及3G視頻監(jiān)控領域，是通過3G網(wǎng)絡傳輸實時流媒體的一種方法，具體涉 及一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法。

【背景技術】
[0002] 隨著人們對生活和工作環(huán)境的安全性要求的不斷提高，安全防范系統(tǒng)的重要性就 越來越突出。其中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富的特點越來越受到人們的 重視，使其成為安全防范系統(tǒng)的重要組成部分。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡以及圖像處理、傳 輸技術的飛速發(fā)展，視頻監(jiān)控制技術也得到飛速發(fā)展。
[0003] 3G網(wǎng)絡無線傳輸系統(tǒng)是一項全新的網(wǎng)絡技術，可以為治安防控提供視頻圖像和聲 音，同步實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程采集、傳輸、儲存和處理功能，具有傳輸距離遠、速度快、抗干擾能 力強、無需鋪設電纜、投資成本低等優(yōu)勢。
[0004] 然而，在利用3G網(wǎng)絡傳輸實時視頻流的時候，即使傳輸CIF的圖像，對帶寬的要求 也不小，而目前的3G網(wǎng)絡存在的一個特點就是不穩(wěn)定，網(wǎng)絡信號容易受天氣的影響。在網(wǎng) 絡不穩(wěn)定的情況下，瀏覽實時視頻就會出現(xiàn)卡的現(xiàn)象，甚至無法觀看。數(shù)據(jù)的丟包率對實時 監(jiān)控的效果起到?jīng)Q定性的作用。
[0005] 為了解決上述問題，目前在進行無線視頻實時傳輸時，通常采用降低視頻的編碼 速率或幀率的方法，或者采用抽取I幀的方式，實現(xiàn)實時視頻的傳輸，然而，降低碼率會影 響到視頻的播放清晰度。
[0006] 為此， 申請人:發(fā)明了一種基于移動通訊網(wǎng)絡的，可較好適應網(wǎng)絡不穩(wěn)定情況下實 時視頻監(jiān)控的工作方法，該方法可以有效實現(xiàn)遠程實時視頻監(jiān)控，為社會文明，生活安全起 到十分重要的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種無線環(huán)境下，能自適應網(wǎng)絡狀況，在網(wǎng)絡質(zhì) 量差的情況下，能提高傳輸視頻的質(zhì)量和傳輸效率的傳輸方法及傳輸系統(tǒng)。
[0008] 本發(fā)明所采用的技術方案為： 一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法，應用于通過3G網(wǎng)絡連接的發(fā) 送端和接收端，所述方法包括如下步驟： 1) 發(fā)送端對欲發(fā)送的實時視頻壓縮編碼； 2) 發(fā)送端通過私有協(xié)議發(fā)送視頻UDP數(shù)據(jù)包，并根據(jù)接收端發(fā)送的反饋報文動態(tài)調(diào)整 發(fā)送速率，對接收端丟失的視頻數(shù)據(jù)進行累計確認重傳； 3) 接收端接收視頻UDP數(shù)據(jù)包，對丟包情況進行統(tǒng)計，要求發(fā)送端重傳及提供給發(fā)送 端網(wǎng)絡狀況。
[0009] 所述步驟2)中，對數(shù)據(jù)進行重傳采用的機制是發(fā)送者內(nèi)部有兩個隊列，一個為待 發(fā)送隊列，一個為已發(fā)送隊列，幀數(shù)據(jù)分包后加入待發(fā)送隊列，發(fā)送后加入已發(fā)對列，已發(fā) 隊列主要用于重傳。
[0010] 所述發(fā)送者內(nèi)部有兩個線程，一個為發(fā)送包線程，負責發(fā)送數(shù)據(jù)包，另外一個線程 負責接收者發(fā)送過來的控制包，并根據(jù)控制包進行處理。
[0011] 所述步驟3)中，分為3種情況： a) 正常情況（即沒有重傳包需要發(fā)送）； b) 按照當前的數(shù)據(jù)發(fā)送待發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)，發(fā)送完后加入已發(fā)送對列； c) 有重傳包需要發(fā)送，等待重傳包發(fā)送完成。
[0012] 一種3G無線網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控的自適應傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視頻編碼發(fā)送 單元、3G網(wǎng)絡、服務器接收端和接收終端，其中： 視頻編碼發(fā)送單元的作用是將采集到的原始視頻圖像進行H. 264壓縮編碼，并通過 上述任一權利要求所述的傳輸機制，通過發(fā)送端將視頻數(shù)據(jù)通過3 G網(wǎng)絡傳到服務器接收 端； 服務器會偵測網(wǎng)絡的情況，接收來自發(fā)送端的視頻數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計丟包情況，進行UDP包 的重傳或者丟棄整個非I幀數(shù)據(jù)； 在接收到完整的幀數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到請求視頻的接收終端； 接收終端接收來自服務器的轉(zhuǎn)發(fā)視頻，進行解碼播放。
[0013] -種應用上述傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，所述傳輸方法包括如下步驟： 發(fā)送端將采集到的原始碼率進行H. 264壓縮編碼； 發(fā)送端將已發(fā)送數(shù)據(jù)放入到已發(fā)送隊列，以響應服務端的丟包重傳請求； 接收端接收數(shù)據(jù)，同時進行累計確認，發(fā)信息告訴發(fā)送端，一直到某個數(shù)據(jù)包都是完整 的，無丟包； 發(fā)送端收到接收端反饋的信息后，將已發(fā)包緩沖中的包及以前的數(shù)據(jù)清掉，因為這部 分數(shù)據(jù)接收端都收到了； 接收端需要丟包重傳，告訴發(fā)送端有丟包需重傳，發(fā)送端收到該報后在已發(fā)送隊列中 找到相應的包進行重傳。
[0014] 本發(fā)明的有益效果為：采用本發(fā)明的技術，當傳輸網(wǎng)絡的帶寬較低或穩(wěn)定性不佳 時，本發(fā)明可在不影響視頻圖像的實時、完整傳輸?shù)那疤嵯?，保證高效率地將數(shù)據(jù)幀發(fā)送到 監(jiān)控端，保證了監(jiān)控的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明視頻傳輸過程示意圖； 圖2為本發(fā)明傳輸系統(tǒng)結(jié)構示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 下面通過附圖，結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明： 實施例1 : 如圖2所示，一種3G無線網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控的自適應傳輸系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視頻編 碼發(fā)送單元、3G網(wǎng)絡、服務器接收端和接收終端，其中： 視頻編碼發(fā)送單元的作用是將采集到的原始視頻圖像進行H. 264壓縮編碼，并通過 上述任一權利要求所述的傳輸機制，通過發(fā)送端將視頻數(shù)據(jù)通過3 G網(wǎng)絡傳到服務器接收 端； 服務器會偵測網(wǎng)絡的情況，接收來自發(fā)送端的視頻數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計丟包情況，進行UDP包 的重傳或者丟棄整個非I幀數(shù)據(jù)； 在接收到完整的幀數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到請求視頻的接收終端； 接收終端接收來自服務器的轉(zhuǎn)發(fā)視頻，進行解碼播放。
[0017] 實施例2: 一種應用實施例1傳輸系統(tǒng)的傳輸方法，所述傳輸方法包括如下步驟： 發(fā)送端將采集到的原始碼率進行H. 264壓縮編碼； 發(fā)送端將已發(fā)送數(shù)據(jù)放入到已發(fā)送隊列，以響應服務端的丟包重傳請求； 接收端接收數(shù)據(jù)，同時進行累計確認，發(fā)信息告訴發(fā)送端，一直到某個數(shù)據(jù)包都是完整 的，無丟包； 發(fā)送端收到接收端反饋的信息后，將已發(fā)包緩沖中的包及以前的數(shù)據(jù)清掉，因為這部 分數(shù)據(jù)接收端都收到了； 接收端需要丟包重傳，告訴發(fā)送端有丟包需重傳，發(fā)送端收到該報后在已發(fā)送隊列中 找到相應的包進行重傳。
【權利要求】
1. 一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法，應用于通過3G網(wǎng)絡連接的 發(fā)送端和接收端，其特征在于，所述方法包括如下步驟： 1) 發(fā)送端對欲發(fā)送的實時視頻壓縮編碼； 2) 發(fā)送端通過私有協(xié)議發(fā)送視頻UDP數(shù)據(jù)包，并根據(jù)接收端發(fā)送的反饋報文動態(tài)調(diào)整 發(fā)送速率，對接收端丟失的視頻數(shù)據(jù)進行累計確認重傳； 3) 接收端接收視頻UDP數(shù)據(jù)包，對丟包情況進行統(tǒng)計，要求發(fā)送端重傳及提供給發(fā)送 端網(wǎng)絡狀況。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法，其特 征在于：所述步驟2)中，對數(shù)據(jù)進行重傳采用的機制是發(fā)送者內(nèi)部有兩個隊列，一個為待 發(fā)送隊列，一個為已發(fā)送隊列，幀數(shù)據(jù)分包后加入待發(fā)送隊列，發(fā)送后加入已發(fā)對列，已發(fā) 隊列主要用于重傳。
3. 根據(jù)權利要求2所述的一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法，其特 征在于：所述發(fā)送者內(nèi)部有兩個線程，一個為發(fā)送包線程，負責發(fā)送數(shù)據(jù)包，另外一個線程 負責接收者發(fā)送過來的控制包，并根據(jù)控制包進行處理。
4. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方 法，其特征在于：所述步驟3)中，分為3種情況： a) 正常情況，沒有重傳包需要發(fā)送； b) 按照當前的數(shù)據(jù)發(fā)送待發(fā)送隊列中的數(shù)據(jù)，發(fā)送完后加入已發(fā)送對列； c) 有重傳包需要發(fā)送，等待重傳包發(fā)送完成。
5. 根據(jù)上述任一權利要求所述的一種3G無線網(wǎng)絡遠程視頻監(jiān)控的自適應傳輸系統(tǒng)， 其特征在于：所述系統(tǒng)包括視頻編碼發(fā)送單元、3G網(wǎng)絡、服務器接收端和接收終端，其中： 視頻編碼發(fā)送單元的作用是將采集到的原始視頻圖像進行H. 264壓縮編碼，并通過 上述任一權利要求所述的傳輸機制，通過發(fā)送端將視頻數(shù)據(jù)通過3 G網(wǎng)絡傳到服務器接收 端； 服務器會偵測網(wǎng)絡的情況，接收來自發(fā)送端的視頻數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計丟包情況，進行UDP包 的重傳或者丟棄整個非I幀數(shù)據(jù)； 在接收到完整的幀數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到請求視頻的接收終端； 接收終端接收來自服務器的轉(zhuǎn)發(fā)視頻，進行解碼播放。
6. 應用于要求5所述系統(tǒng)的一種基于3G網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)帶寬自適應傳輸方法，其 特征在于，所述傳輸方法包括如下步驟： 發(fā)送端將采集到的原始碼率進行H. 264壓縮編碼； 發(fā)送端將已發(fā)送數(shù)據(jù)放入到已發(fā)送隊列，以響應服務端的丟包重傳請求； 接收端接收數(shù)據(jù)，同時進行累計確認，發(fā)信息告訴發(fā)送端，一直到某個數(shù)據(jù)包都是完整 的，無丟包； 發(fā)送端收到接收端反饋的信息后，將已發(fā)包緩沖中的包及以前的數(shù)據(jù)清掉； 接收端需要丟包重傳，告訴發(fā)送端有丟包需重傳，發(fā)送端收到該報后在已發(fā)送隊列中 找到相應的包進行重傳。
【文檔編號】H04N21/647GK104104924SQ201410368269
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權日:2014年7月30日
【發(fā)明者】李建孟, 李寶利, 王軍欣 申請人:浪潮集團有限公司