本發(fā)明涉及4g網(wǎng)絡接入、攝像機設備等，尤其涉及一種優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法。

背景技術：

1、用戶使用手機app連接攝像機設備時，如果設備使用有線網(wǎng)絡，在網(wǎng)絡正常的情況下可以流暢播放，如果設備使用4g卡聯(lián)網(wǎng)時，由于每秒視頻數(shù)據(jù)量高于網(wǎng)絡傳輸帶寬，將導致用戶手機app上播放視頻出現(xiàn)卡頓問題。通常用戶在遇到卡頓時，將通過手動選擇低清晰度的模式緩解卡頓問題，也可以手動選擇低分辨率的碼率緩解卡頓問題。無論是手動選擇低清晰度模式還是選擇低分辨率播放，都需要用戶手動操作；當設備切換為有線網(wǎng)絡時，或者4g網(wǎng)絡信號強度提升、帶寬提升時，又需要用戶再次手動切換清晰度或者分辨率恢復高畫質播放。可見，現(xiàn)有技術中，改善4g設備實時視頻流暢度的方法主要依靠用戶進行手動選擇，在實時播放4g攝像機設備視頻時，現(xiàn)有技術不能自動適應設備網(wǎng)絡或者帶寬，造成設備的用戶體驗降低。

2、綜上所述，現(xiàn)有技術中，改善4g設備實時視頻流暢度的方法主要依靠用戶進行手動選擇，在實時播放4g攝像機設備視頻時，現(xiàn)有技術不能自動適應設備網(wǎng)絡或者帶寬，造成設備的用戶體驗降低。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，以在實時播放4g攝像機設備視頻時，自動適應設備網(wǎng)絡或者帶寬，提升設備的用戶體驗。

2、本發(fā)明提供的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法應用于通過移動網(wǎng)絡連接的攝像機設備與客戶端之間的視頻實時傳輸，包括：

3、客戶端建立播放線程與統(tǒng)計線程，播放線程通過p2p協(xié)議連接攝像機設備并請求實時預覽，接收包含音視頻數(shù)據(jù)與帶寬策略標識的流媒體數(shù)據(jù)包，在解析數(shù)據(jù)包后將音視頻數(shù)據(jù)加入緩存隊列，同時解析帶寬策略標識以選定對應的本地策略項n，并對緩存幀數(shù)量進行判定與管理；若緩存幀數(shù)超出策略項所限定的幀數(shù)上限，則從隊尾刪除所有p幀至i幀，以確保延遲控制與流暢度；

4、統(tǒng)計線程基于接收到的音視頻數(shù)據(jù)長度與對應時間間隔計算當前下載速率，并將當前下載速率通過p2p協(xié)議實時上傳至攝像機設備；

5、攝像機設備在接收客戶端上傳的下載速率后，由碼流適應線程依據(jù)本地預置的帶寬等級與編碼策略表，自動匹配并切換至最接近當前速率的策略項n，所述策略項n包含gop長度、參考關鍵幀數(shù)量、幀率、碼率、圖像銳度與緩存幀數(shù)上限；發(fā)送線程使用策略項n對實時音視頻進行編碼，封裝后發(fā)送至客戶端。

6、進一步，所述客戶端在初始化時執(zhí)行以下操作：清空當前音視頻緩存隊列；初始化用于記錄累計音視頻數(shù)據(jù)長度的第一內(nèi)存變量a為0；初始化用于記錄當前下載速率的第二內(nèi)存變量b為0；并預置一套本地帶寬等級與策略表，所述策略表中每一策略項對應一個帶寬等級，并包含對應的帶寬等級下的gop幀數(shù)、參考關鍵幀數(shù)量、幀率、碼率、圖像銳度及緩存幀數(shù)上限，用于后續(xù)與攝像機設備帶寬策略的匹配與緩存隊列管理。

7、進一步，所述客戶端在播放線程中，解析接收到的流媒體包頭，獲取視頻幀類型信息及所用帶寬策略標識，通過比對所述帶寬策略標識與預置策略表項，選定對應的策略項n；若當前緩存隊列中的音視頻幀數(shù)量超過策略項n中設定的最大幀數(shù)，則刪除隊尾所有p幀，直至尾部為i幀，以保證后續(xù)解碼連續(xù)性和播放流暢度。

8、進一步，所述客戶端中的統(tǒng)計線程在接收到音視頻數(shù)據(jù)長度更新信號后，分別記錄接收前后的兩個時間點，計算接收間隔內(nèi)的下載速率并寫入第二內(nèi)存變量b，同時通過p2p通道將接收間隔內(nèi)的下載速率的速率信息封裝上傳至攝像機設備，用于攝像機設備的帶寬策略調(diào)整決策。

9、進一步，所述攝像機設備在初始化階段預置一張帶寬等級與編碼策略對應表，所述對應表中每一帶寬等級對應一套編碼參數(shù)，所述一套編碼參數(shù)包括：gop幀數(shù)、參考關鍵幀數(shù)量、幀率、碼率、圖像銳度和緩存幀數(shù)上限；所述設備通過碼流適應線程接收客戶端上報的下載速率后，在所述對應表的表格中匹配最接近該速率的策略項作為當前生效編碼策略。

10、進一步，所述攝像機設備在編碼參數(shù)調(diào)整過程中，按照以下優(yōu)先級依次調(diào)整各參數(shù)：首先延長gop長度，其次增加參考關鍵幀數(shù)量，隨后降低幀率并降低碼率，再次降低圖像銳度，最后降低整體碼率；通過所述優(yōu)先級策略，最大限度保持圖像質量，在無法維持畫質的情況下優(yōu)先保障視頻播放流暢性。

11、進一步，所述攝像機設備的發(fā)送線程在對音視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理后，將編碼使用的帶寬策略標識一并封裝在所述流媒體數(shù)據(jù)包的包頭中，所述流媒體數(shù)據(jù)包包括幀類型標記、音視頻數(shù)據(jù)及策略標識字段，供客戶端播放線程用于識別并匹配對應策略項。

12、進一步，所述客戶端的播放線程在接收到所述流媒體數(shù)據(jù)包后，對所述流媒體數(shù)據(jù)包所包含的策略標識字段進行解析，并與預置策略表進行比對，獲取當前使用策略項n，并據(jù)此在緩存隊列管理、幀剔除機制及解碼流程中調(diào)用相應參數(shù)，提高緩存控制精度及播放解碼效率。

13、進一步，所述攝像機設備的發(fā)送線程支持同時管理多個p2p連接，每個連接對應一個獨立的客戶端會話與對應的下載速率記錄及編碼策略匹配模塊，不同客戶端根據(jù)其網(wǎng)絡環(huán)境動態(tài)適配最優(yōu)編碼策略，實現(xiàn)多用戶差異化視頻流暢度優(yōu)化。

14、進一步，所述客戶端根據(jù)當前接入網(wǎng)絡類型自動啟動播放線程和統(tǒng)計線程，并實時監(jiān)測下載速率，通過本地策略匹配機制自動選擇合適播放參數(shù)。

15、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果如下：

16、本發(fā)明提供一種優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，該方法中，客戶端建立播放線程與統(tǒng)計線程，播放線程通過p2p協(xié)議連接攝像機設備并請求實時預覽，接收包含音視頻數(shù)據(jù)與帶寬策略標識的流媒體數(shù)據(jù)包，在解析數(shù)據(jù)包后將音視頻數(shù)據(jù)加入緩存隊列，同時解析帶寬策略標識以選定對應的本地策略項n，并對緩存幀數(shù)量進行判定與管理；若緩存幀數(shù)超出策略項所限定的幀數(shù)上限，則從隊尾刪除所有p幀至i幀，以確保延遲控制與流暢度；統(tǒng)計線程基于接收到的音視頻數(shù)據(jù)長度與對應時間間隔計算當前下載速率，并將當前下載速率通過p2p協(xié)議實時上傳至攝像機設備；攝像機設備在接收客戶端上傳的下載速率后，由碼流適應線程依據(jù)本地預置的帶寬等級與編碼策略表，自動匹配并切換至最接近當前速率的策略項n，所述策略項n包含gop長度、參考關鍵幀數(shù)量、幀率、碼率、圖像銳度與緩存幀數(shù)上限；發(fā)送線程使用策略項n對實時音視頻進行編碼，封裝后發(fā)送至客戶端。該方法無需用戶干預，實現(xiàn)全自動自適應畫質與碼率調(diào)整，從而解決4g環(huán)境中因網(wǎng)絡帶寬不足而導致的播放卡頓問題，提升用戶觀看體驗。

技術特征：

1.一種優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法應用于通過移動網(wǎng)絡連接的攝像機設備與客戶端之間的視頻實時傳輸，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述客戶端在初始化時執(zhí)行以下操作：清空當前音視頻緩存隊列；初始化用于記錄累計音視頻數(shù)據(jù)長度的第一內(nèi)存變量a為0；初始化用于記錄當前下載速率的第二內(nèi)存變量b為0；并預置一套本地帶寬等級與策略表，所述策略表中每一策略項對應一個帶寬等級，并包含對應的帶寬等級下的gop幀數(shù)、參考關鍵幀數(shù)量、幀率、碼率、圖像銳度及緩存幀數(shù)上限，用于后續(xù)與攝像機設備帶寬策略的匹配與緩存隊列管理。

3.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述客戶端在播放線程中，解析接收到的流媒體包頭，獲取視頻幀類型信息及所用帶寬策略標識，通過比對所述帶寬策略標識與預置策略表項，選定對應的策略項n；若當前緩存隊列中的音視頻幀數(shù)量超過策略項n中設定的最大幀數(shù)，則刪除隊尾所有p幀，直至尾部為i幀，以保證后續(xù)解碼連續(xù)性和播放流暢度。

4.根據(jù)權利要求2所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述客戶端中的統(tǒng)計線程在接收到音視頻數(shù)據(jù)長度更新信號后，分別記錄接收前后的兩個時間點，計算接收間隔內(nèi)的下載速率并寫入第二內(nèi)存變量b，同時通過p2p通道將接收間隔內(nèi)的下載速率的速率信息封裝上傳至攝像機設備，用于攝像機設備的帶寬策略調(diào)整決策。

5.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述攝像機設備在初始化階段預置一張帶寬等級與編碼策略對應表，所述對應表中每一帶寬等級對應一套編碼參數(shù)，所述一套編碼參數(shù)包括：gop幀數(shù)、參考關鍵幀數(shù)量、幀率、碼率、圖像銳度和緩存幀數(shù)上限；所述設備通過碼流適應線程接收客戶端上報的下載速率后，在所述對應表的表格中匹配最接近該速率的策略項作為當前生效編碼策略。

6.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述攝像機設備在編碼參數(shù)調(diào)整過程中，按照以下優(yōu)先級依次調(diào)整各參數(shù)：首先延長gop長度，其次增加參考關鍵幀數(shù)量，隨后降低幀率并降低碼率，再次降低圖像銳度，最后降低整體碼率；通過所述優(yōu)先級策略，最大限度保持圖像質量，在無法維持畫質的情況下優(yōu)先保障視頻播放流暢性。

7.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述攝像機設備的發(fā)送線程在對音視頻數(shù)據(jù)進行編碼處理后，將編碼使用的帶寬策略標識一并封裝在所述流媒體數(shù)據(jù)包的包頭中，所述流媒體數(shù)據(jù)包包括幀類型標記、音視頻數(shù)據(jù)及策略標識字段，供客戶端播放線程用于識別并匹配對應策略項。

8.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述客戶端的播放線程在接收到所述流媒體數(shù)據(jù)包后，對所述流媒體數(shù)據(jù)包所包含的策略標識字段進行解析，并與預置策略表進行比對，獲取當前使用策略項n，并據(jù)此在緩存隊列管理、幀剔除機制及解碼流程中調(diào)用相應參數(shù)，提高緩存控制精度及播放解碼效率。

9.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述攝像機設備的發(fā)送線程支持同時管理多個p2p連接，每個連接對應一個獨立的客戶端會話與對應的下載速率記錄及編碼策略匹配模塊，不同客戶端根據(jù)其網(wǎng)絡環(huán)境動態(tài)適配最優(yōu)編碼策略，實現(xiàn)多用戶差異化視頻流暢度優(yōu)化。

10.根據(jù)權利要求1所述的優(yōu)化4g設備實時視頻流暢度的方法，其特征在于，所述客戶端根據(jù)當前接入網(wǎng)絡類型自動啟動播放線程和統(tǒng)計線程，并實時監(jiān)測下載速率，通過本地策略匹配機制自動選擇合適播放參數(shù)。

技術總結
本發(fā)明涉及4G網(wǎng)絡接入、攝像機設備等技術領域，提供一種優(yōu)化4G設備實時視頻流暢度的方法，通過客戶端與設備端協(xié)同，構建實時帶寬檢測與編碼參數(shù)動態(tài)匹配機制，相較于現(xiàn)有技術依賴用戶手動切換清晰度，優(yōu)化4G設備實時視頻流暢度的方法通過客戶端的統(tǒng)計線程實時監(jiān)測下載速率，并將帶寬信息上傳給設備端；設備端依據(jù)預設的編碼策略表自動選擇合適的編碼參數(shù)以適配當前網(wǎng)絡帶寬。該過程無需用戶干預，實現(xiàn)全自動自適應畫質與碼率調(diào)整，從而解決4G環(huán)境中因網(wǎng)絡帶寬不足而導致的播放卡頓問題，提升用戶觀看體驗。

技術研發(fā)人員：陳安寶,郝勇
受保護的技術使用者：深圳市芯睿視科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15