实时视频传输的初始带宽估计制造技术

本发明专利技术公开了一种为实时视频传输而估计初始带宽的方法。所述方法包括：在所述发送器和接收器之间，确定一个往返延迟；从第一时间点起，由所述发送器传输具有基于一个预定编码位率的数据包大小的系列数据包；在第二时间点，由所述发送器从所述接收器接收一条消息，所接到的消息包括指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；基于所接到的参数、所述第一和第二时间点和所述往返延迟，由所述发送器，用一个处理器确定一个初始估计带宽；用所述初始估计带宽，传输一个视频位流至所述接收器。所述方法可以在发送器和接收器间建立呼叫的流程中实现。

Initial bandwidth estimation for real time video transmission

The invention discloses a method for estimating an initial bandwidth for real-time video transmission. The method comprises the following steps: between the transmitter and the receiver, determining a round-trip delay; from the first time, a series of data of a predetermined encoding bit rate packet size based packet from the transmitter is transmitted with; at the second time point, by the transmitter from the receiver receives a message and the received message includes a parameter indicating the number of bits received by the receiver; parameter, receives the first and second time points and the round-trip delay based on the transmitter, determining an initial estimation of bandwidth with a processor; using the initial estimation of bandwidth, a transmission the video bit stream to the receiver. The method can be implemented in a process of establishing a call between a transmitter and a receiver.

【技术实现步骤摘要】
实时视频传输的初始带宽估计相关申请的交叉引用本申请是美国专利申请《带反向信道消息管理的视频编码及解码》(申请号14/982698，2015年12月29日提交)的部分延续案申请(continuation-in-part)，而前述专利申请本身又是美国专利申请《带反向信道消息管理的视频处理的方法和系统》(申请号14/867143，2015年9月28日提交)的部分延续案申请。前述两份申请书的全部内容，特此通过引用并入本文。
本专利技术涉及视频编码及解码，更具体地，涉及在实时视频传输中使用反向信道消息进行初始带宽估计和带宽调整的视频编码和解码。
技术介绍
数字视频位流可被编码后有效地把视频压缩成数字位流，所述数字位流可存储于非瞬时数字媒介或通过有限带宽的通信信道进行流传输。然而，在视频位流的传输或存储过程中，可能会发生丢包或其他错误，从而导致所述位流解码的错误。可用的信道带宽不时改变的情况也属常见，导致实时视频传输的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开了带反向信道消息管理的视频编码及解码的系统、方法和设备的各个方面。一方面，本专利技术公开了一种方法，其在一个发送器和一个接收器间建立呼叫的流程中估计初始带宽以在所述发送器和所述接收器间传输一个视频位流，包括：在所述发送器和接收器之间，确定一个往返延迟；从第一时间点起，由所述发送器传输具有基于一个预定编码位率的数据包大小的系列数据包；在第二时间点，由所述发送器从所述接收器接收一条消息，所接到的消息包括指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；基于所接到的参数、所述第一和第二时间点和所述往返延迟，由所述发送器，用一个处理器确定一个初始估计带宽；用所述初始估计带宽，传输一个视频位流至所述接收器。另一方面，本专利技术公开了一种方法，其在一个发送器和一个接收器间建立呼叫的流程中估计初始带宽以在所述发送器和所述接收器间接收一个视频位流，包括：由所述接收器，接收由所述发送器发送的系列数据包所关联的一个或多个数据包，而所述一个或多个数据包具有基于一个预定编码位率的数据包大小；基于收到的所述一个或多个数据包，依照一个预定规则，由所述接收器用一个处理器确定指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；在收到所述一个或多个数据包后，向所述发送器传输一条或多条包括指示收到的位元总数的所述参数的消息；从所述发送器接收一个视频位流，所述视频位流用基于指示收到的位元总数的所述参数所确定的一个初始估计带宽编码。另一方面，本专利技术公开了一个在一个发送器估计初始带宽的装置，用于传输一个视频位流到一个接收器，包括：存储器；处理器，其执行储存在所述存储器内的指令以：在所述发送器和接收器之间，确定一个往返延迟；从第一时间点起，传输具有基于一个预定编码位率的数据包大小的系列数据包；在第二时间点，从所述接收器接收一条消息，所接到的消息包括指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；基于所接到的参数、所述第一和第二时间点和所述往返延迟，确定一个初始估计带宽；用所述初始估计带宽，传输一个视频位流至所述接收器。本专利技术的上述及其他方面，将通过对以下实施例、所附权利要求书和附图的详细描述。附图说明本专利技术在结合附图阅读时，可以从以下的详细描述中得到最好的理解。需要强调的是，根据通常的做法，附图的各种特征不是按比例的。相反，为解释清楚，所述各种特征的尺寸被任意地放大或缩小。本专利技术的公开材料提到所附附图时，类似的参照数字在所有视图中指代类似的部分。在附图中：图1A是依本公开的一些实施例提供的一个视频编码及解码系统的示意图；图1B是可以依本公开的一些实施例使用的一个计算设备的示意图；图2是依本公开的一些实施例提供的一个视频位流的结构示意图；图3是依本公开的一些实施例提供的一个视频压缩系统的结构示意图；图4是依本公开的一些实施例提供的一个视频解压系统的结构示意图；图5A是依本公开的一些实施例提供的用于传输一个视频位流的初始带宽估计的示例性流程的流程图；图5B是依本公开的一些实施例提供的用于传输一个视频位流的初始带宽估计的另一示例性流程的流程图；图5C是依本公开的一些实施例提供的用于接收一个视频位流的初始带宽估计的示例性流程的流程图；图6A是依本公开的一些实施例提供的用于传输一个视频位流的调整带宽的示例性流程的流程图；图6B是依本公开的一些实施例提供的生成一个包括供发送器使用的接收器端参数的反向信道消息的示例性流程的流程图；图6C是依本公开的一些实施例提供的用于传输一个视频位流的调整带宽的示例性流程的流程图；图6D是依本公开的一些实施例提供的用于接收一个视频位流的调整带宽的示例性流程的流程图；图6E是依本公开的一些实施例提供的用于传输及接收一个视频位流的调整带宽的示例性流程的流程图；图7是依本公开的一些实施例提供的一个包括反向信道消息管理器的视频编码及解码系统的结构示意图；图8是依本公开的一些实施例提供的一个编码及解码基准帧选择的示意图；图9是依本公开的一些实施例提供的一个视频基准帧结构的示意图。具体实施方式数字视频可以被用于娱乐、视频会议、广告和通常的信息共享。用户对数字视频质量的期望会很高，因为用户希望在带宽有限的共享互联网传播的视频与在专用有线频道传播的视频具有同样高的空间和时间质量。例如，数字视频编码可以压缩数字视频的位流，以允许高质量的数字视频在具有有限带宽的网络进行传输。例如，数字视频质量可以定义为输出的解压及解码的数字视频在何种程度上与输入的数字视频匹配。视频编码和解码统合各种技术用以压缩和解压数字视频流，得以在有限带宽能力的网络中传输高质量的数字视频流。这些技术可以将数字视频流处理为一系列的数字数据块，并处理这些数据块以压缩用于传输或存储，并且在收到数据块后，解压缩所述数据块以重建原始数字视频流。这种压缩及解压序列可能是“有损”的；“有损”的意义是指所述解压的数字视频可能不完全匹配所述输入的数字视频。例如，这可以通过测量所述输入视频流的像素数据及对应的所述经编码、传输和解码的视频流的像素数据之区别来测定。一个数字视频流通过编码及解码所述数字视频流所引入的失真程度，可被认为是压缩程度的一个函数，从而所述解码视频的质量可被认为是所述传输带宽的一个函数。本专利技术公开的实施例，可以通过调整所发送的视频位流的位率(bitrate)以匹配其传输所经的网络或信道的能力，允许经压缩的视频位流在“嘈杂”或易发潜在错误的网络中传输。一些实施例可以在传输压缩数字视频位流之前测试网络，通过发送一个或多个数据包到解码器并分析返回的数据包，以确定所述数字视频的最佳压缩比。例如，一个数据包可以包括一条或多条消息。数据包也可以包括视频或音频数据，无论是否携带消息。一些实施例可以通过分析由所述解码器发送到所述编码器的包含有关网络的信息的数据包，周期性地重新测试网络。调节所述位率可以提高或降低相较于所述输入的数字视频流的所述解码视频位流的所述空间和时间质量，其中，较高的位率可以支持更高质量的数字视频。本专利技术公开的实施例还可以通过在压缩视频位流中添加前向纠错(ForwardErrorCorrection,FEC)数据包，以在嘈杂网络中传输所述压缩视频位流。FEC数据包对数字视频位流中的部分或全部信息，以包含在位流中的额外数据包的形式进行冗余编码。通过处理所述的额外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其在一个发送器和一个接收器间建立呼叫的流程中估计初始带宽以在所述发送器和所述接收器间传输一个视频位流，包括：在所述发送器和接收器之间，确定一个往返延迟；从第一时间点起，由所述发送器传输具有基于一个预定编码位率的数据包大小的系列数据包；在第二时间点，由所述发送器从所述接收器接收一条消息，所接到的消息包括指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；基于所接到的参数、所述第一和第二时间点和所述往返延迟，由所述发送器，用一个处理器确定一个初始估计带宽；用所述初始估计带宽，传输一个视频位流至所述接收器。

【技术特征摘要】
2015.09.28 US 14/867,143;2015.12.29 US 14/982,698;1.一种方法，其在一个发送器和一个接收器间建立呼叫的流程中估计初始带宽以在所述发送器和所述接收器间传输一个视频位流，包括：在所述发送器和接收器之间，确定一个往返延迟；从第一时间点起，由所述发送器传输具有基于一个预定编码位率的数据包大小的系列数据包；在第二时间点，由所述发送器从所述接收器接收一条消息，所接到的消息包括指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；基于所接到的参数、所述第一和第二时间点和所述往返延迟，由所述发送器，用一个处理器确定一个初始估计带宽；用所述初始估计带宽，传输一个视频位流至所述接收器。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从第一时间点起，由所述发送器传输具有基于一个预定编码位率的数据包大小的系列数据包包括：由所述发送器传输一条或多条为在所述发送器和所述接收器间建立所述呼叫的呼叫消息，所述一条或多条呼叫消息包括所述系列数据包。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在第二时间点，由所述发送器从所述接收器接收一条消息，所接到的消息包括指示所述接收器收到的位元总数的一个参数包括：在第二时间点，由所述发送器接收一条应答消息，所述应答消息由所述接收器在接收到所述一条或多条为在所述发送器和所述接收器间建立所述呼叫的呼叫消息后所发送。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系列数据包在所述发送器和所述接收器间的所述呼叫被建立后被传输。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用所述初始估计带宽，传输一个视频位流至所述接收器包括：用所述初始估计带宽编码所述视频位流；传输所述经编码的视频位流至所述接收器。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系列数据包的各数据包包括一个序号和一个关联于所述序号的时标。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述接收器收到具有大于或等于预定序号的一个序号的至少一个数据包后，由所述接收器确定指示收到的位元总数的所述参数，而无需考虑在收到具有所述序号的所述至少一个数据包后收到的任意数据包。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预定序号是一个在所述系列数据包所关联的最小序号和最大序号之间的数字。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系列数据包包括由一个随机数生成器生成的填充数据。10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包大小被确定为所述预定编码位率的函数，如果所述预定编码位率增高超过一个预定阈值，所述数据包大小增大。11.一种方法，其在一个发送器和一个接收器间建立呼叫的流程中估计初始带宽以在所述发送器和所述接收器间接收一个视频位流，包括：由所述接收器，接收由所述发送器发送的系列数据包所关联的一个或多个数据包，而所述一个或多个数据包具有基于一个预定编码位率的数据包大小；基于收到的所述一个或多个数据包，依照一个预定规则，由所述接收器用一个处理器确定指示所述接收器收到的位元总数的一个参数；在收到所述一个或多个数据包后，向所述发送器传输一条或多条包括指示收到的位元总数的所述参数的消息；从所述发送...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷群山，
申请(专利权)人：苏州踪视通信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32