一种无线窄带网络视频传输方法技术

本发明专利技术公开了一种无线窄带网络视频传输方法。本方法由码流分析控制、网络检测状态控制和网络发送三个部分组成，根据ＭＰＥＧ４视频格式的特有性能，利用Ｉ帧和Ｐ帧的数据分离，通过数据流管理、缓冲区管理及合理的丢帧策略，优化视频流数据在ＣＤＭＡ无线网络中的传输，达到平滑网络的抖动现象，保证传输最小延时，且预览的视频图像均匀连贯的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种网络视频传输方法，尤其涉及一种使用CDMA无线网络通 信环境下传输MPEG4视频数据的无线窄带网络视频传输方法。
技术介绍
目前，在安防监控领域的一些特殊行业，需要应用到使用CDMA网络传输 视频流数据，且用户需要在本地实时预览远程的视频图像。CDMA无线网络具 有网络传输带宽低，传输速率抖动大，网络延时较长，丢包率高的特点，主要 用作简单、小量数据量传输使用，而MPEG4视频图像数据量很大，且有特定的 桢格式要求，前后数据相互关联。普通的视频网络传输方式基于带宽平稳且网 络延时很小的有线网络或无线局域网，应用到CDMA无线网络时，会出现视频 图像数据传输延时大，累积延时更大，且网络抖动大的时候视频图像桢间隔时 间相差严重，视频图像观看连贯性很差，甚至出现长时间无视频图像或花屏的 现象。
技术实现思路
为了解决CDMA无线网络传输MPEG4视频图像存在的累积延时更大、视 频图像桢间隔时间相差严重，视频图像观看连贯性很差，甚至出现长时间无视 频图像或花屏的现象的技术问题，本专利技术提供无线窄带网络视频传输方法，本 专利技术能够有效縮短CDMA无线网络累积延时，基本保持和CDMA无线网络本 身固有延时一致，且视频图像桢间隔时间均匀，桢内数据完整。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是，该方法由码流分析控制、网络检测状态 控制和网络发送三个部分组成，步骤如下 (1)根据CDMA网络的平均带宽和显示效果，设置不超过平均带宽的视频数据码流的大小，并设置固定的I桢间隔和插入P桢的数量。(2) 创建数据缓冲区，存放需要发送的视频数据。(3) 码流分析控制部分将缓冲区内的数据按桢标示，区分I桢或P桢，建立前后 桢的索引；当网络检测状态控制部分发起停止命令，码流分析控制部分关 闭编码器，直到网络检测状态控制部分要求开启编码器，才开启编码器工 作。(4) 网络检测状态控制部分设置两个阀值A和B， A表示网络状况较好，B表示 网络状况较差，根据检测缓冲区内部未发送视频数据的存量和阀值比较， 在不同的阀值区间内，采用不同的编码和发送方法。具体如下(A) 当缓冲区的剩余数据小于阀值A时，判断当前网络状态良好，网络 检测状态控制部分通知码流分析控制部分要求编码器正常编码，并将所有 编码后的视频数据写入缓冲区内。(B) 当缓冲区的剩余数据介于阀值A和阀值B之间时，判断当前网络状态 一般，此时编码器保持正常编码，由网络检测状态控制部分控制将码流分 析控制部分标示为P桢的视频数据丢弃，保留标示为I桢数据写入缓冲区， 直到网络状态恢复到良好状态，才将标示为P桢数据写入缓冲区。(C) 当缓冲区的剩余数据大于阀值B时，判断当前网络情况很差，网络检 测状态控制部分直接丢弃所有当前生成的I桢和P桢数据，直到恢复网络状 态一般的情况时，才把I桢数据写入缓冲区。(5) 网络发送部分设置合适的网络发送超时参数，采用TCP/IP协议将数据通过 CDMA网络发送至指定地址。所述网络发送部分的工作状态和实施方式具 体为(a) 当处于正常发送过程，视频流数据正常使用CDMA网络传输；(b) 当网络出现抖动，只要发送当前数据包的超时时间小于设置的发 送超时参数，网络端仍能成功发送数据，当前数据包发送完毕后继续 发送下一个数据包；(c) 当网络抖动情况加剧，甚至出现短时间网络接近于零带宽的现象， 这时当前数据包的超时时间大于设置的发送超时参数，网络端采取丢 桢策略，如果当前是I桢，直接丢弃和下一个I桢之间的所有P桢，如果 当前是P桢，则丢弃当前P桢和下一个I桢间的所有P桢，然后重新尝试 发送当前超时的数据包，如果可以正常传输，则依次正常发送数据包， 如果仍然超时，则直接丢弃当前桢，发送缓冲区内的下一桢数据。(d) 当网络发送端检测到CDMA网络发生断网事件，直接丢弃当前发 送的数据包并清空缓冲区的所有数据，然后间隔性地重新拨号建立连接，直到网络建立连接完成，再将视频数据写入缓冲区，从起始的第 一个I桢开始发送。本专利技术的有益效果是，本专利技术的无线窄带网络视频传输方法可以有效地使用CDMA无线网络带宽，平滑网络的抖动现象，保证传输最小延时，且预览的 视频图像均匀连贯。具体实施例方式本专利技术的无线窄带网络视频传输方法由码流分析控制、网络检测状态控制 和网络发送三个部分组成。其中码流分析控制主要分析编码后的数据，分离I 桢和P桢，停止或开启编码器编码；网络检测状态控制主要负责网络发送缓冲 区管理，判断网络状态，并对写入数据进行控制；网络发送主要负责将缓冲区 内的数据发送至网络上，并执行部分丢桢策略。MPEG4的视频流数据由I桢和P桢组成，I桢为完整的图像数据，P桢为与 前桢计算后的桢数据，I桢的数据大小一般是P桢的10倍以上，传输过程中I 桢传输占用绝大部分网络带宽，其数据在视频图像预览中的重要性需要保证I 桢的传输，P桢作为插入桢，可以提高视频图像的桢率，保证预览的流畅性，减 少P桢的传输虽然减少桢率，但图像清晰度不变。因此在预览视频图像时，要 求I桢必须完整，中间的P桢如果前面一桢的数据不完整或丢失，当前完整地P 桢图像就会产生花屏或马赛克现象，因此一旦前桢(I桢或P桢)的数据传输失 败，当前的P桢就不需要继续传输，减少有限的网络带宽消耗，直到下一个I 桢正常传输后，接下去的P桢完整传输才能正常显示当前P桢的视频图像。尤 其是当出现一个I桢传输失败后，后面的P桢都不需要传输直到下一个I桢正常 传输完成。为了保证时间间隔均匀、稳定，控制编码器获得等间隔的I桢数据， 并在其间插入适当的P桢数量，网络发送尽量保证I桢的发送成功率，采用丢弃 P桢的方法适应网络的变化，网络恶化情况下，丢弃I桢保证最新的数据发送， 减少网络累积延时时间。MPEG4的视频流码流参数设置略小于CDMA网络的平均网络带宽，在网 络发送端建立一个10s的视频数据缓冲区，设置两个阀值A和B， A表示网络 状况较好，B表示网络状况较差，根据检测缓冲区内部未发送视频数据的存量和 阀值比较，在不同的阀值区间内，采用不同的编码和发送方法。当缓冲区的剩 余数据小于阀值A时，判断当前网络状态良好，编码端正常编码，并将所有编 码后的视频数据(I桢和P桢)写入缓冲区内；当缓冲区的剩余数据介于阀值A和阀值B之间时，判断当前网络状态一般，可能有轻微的网络阻塞或网络带宽下降，此时需要减少发送的数据流量，保证视频数据的及时发送，提高发送的 成功率，写入缓冲区的数据需要将编码后的视频p桢数据丢弃，只保留I桢数据写入，直到网络状态恢复到良好状态，才增加P桢数据；当缓冲区的剩余数据 大于阀值B时，判断当前网络情况很差，基本无法达到发送的要求，直接丢弃 所有的I桢和P桢，直到恢复网络状态一般的情况时，才幵始写入I桢数据。网 络发送端采用TCP/IP协议发送数据，设置合适的网络发送超时参数。当处于正 常发送过程，视频流数据正常使用CDMA网络传输；当网络出现抖动，只要发 送当前数据包的超时时间小于设置的发送超时参数，网络端仍能成功发送数据， 当前数据包发送完毕后继续发送下一个数据包；当网络抖动情况加剧，甚至出 现短时间网络接近于零带宽的现象，这时当前数据包的超时时间大于设置的发 送超时参数，网络端采取丢桢策略，如果当前是I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线窄带网络视频传输方法，其特征在于，该方法由码流分析控制、网络检测状态控制和网络发送三个部分组成，步骤如下：　（１）根据ＣＤＭＡ网络的平均带宽和显示效果，设置不超过平均带宽的视频数据码流的大小，并设置固定的Ｉ桢间隔和插入Ｐ桢的数 量。　（２）创建数据缓冲区，存放需要发送的视频数据。　（３）码流分析控制部分将缓冲区内的数据按桢标示，区分Ｉ桢或Ｐ桢，建立前后桢的索引；当网络检测状态控制部分发起停止命令，码流分析控制部分关闭编码器，直到网络检测状态控制部分要求 开启编码器，才开启编码器工作。　（４）网络检测状态控制部分设置两个阀值Ａ和Ｂ，Ａ表示网络状况较好，Ｂ表示网络状况较差，根据检测缓冲区内部未发送视频数据的存量和阀值比较，在不同的阀值区间内，采用不同的编码和发送方法。　（５）网络发 送部分设置合适的网络发送超时参数，采用ＴＣＰ／ＩＰ协议将数据通过ＣＤＭＡ网络发送至指定地址。

【技术特征摘要】
1、一种无线窄带网络视频传输方法，其特征在于，该方法由码流分析控制、网络检测状态控制和网络发送三个部分组成，步骤如下(1)根据CDMA网络的平均带宽和显示效果，设置不超过平均带宽的视频数据码流的大小，并设置固定的I桢间隔和插入P桢的数量。(2)创建数据缓冲区，存放需要发送的视频数据。(3)码流分析控制部分将缓冲区内的数据按桢标示，区分I桢或P桢，建立前后桢的索引；当网络检测状态控制部分发起停止命令，码流分析控制部分关闭编码器，直到网络检测状态控制部分要求开启编码器，才开启编码器工作。(4)网络检测状态控制部分设置两个阀值A和B，A表示网络状况较好，B表示网络状况较差，根据检测缓冲区内部未发送视频数据的存量和阀值比较，在不同的阀值区间内，采用不同的编码和发送方法。(5)网络发送部分设置合适的网络发送超时参数，采用TCP/IP协议将数据通过CDMA网络发送至指定地址。2、 根据权利要求l所述无线窄带网络视频传输方法，其特征在于，所述步骤(4) 所述在不同的阀值区间内，采用不同的编码和发送方法具体为(A) 当缓冲区的剩余数据小于阀值A时，判断当前网络状态良好，网络检测状 态控制部分通知码流分析控制部分要求编码器正常编码，并将所有编码后的视 频数据写入缓冲区内。(B) 当缓冲区的剩余数据介于阀值A和阀值B之间时，判断当前网络状态一般， 此时编码器保持正常编码，由网络检测状态控制部分控制将码流分析控制部分 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷俊，傅利泉，张兴明，
申请(专利权)人：浙江大华技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]