基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，解码模块中c个CPU解码器每个包括i路线程，g个GPU解码器每个包括j路线程，解码模块具有统一的解码线程接口；缓存模块由k个视频缓存区组成，每个视频缓存区的大小为a，；取流模块由U路视频流线程组成，每路视频流线程连接一路视频流，且视频流连接数量u根据解码模块的解码能力和缓存模块的缓存能力，通过PID算法动态调节。本发明专利技术中封装CPU和GPU解码器，提供统一的解码线程接口，使得系统可以完全利用硬件资源进行解码，添加PID闭环控制算法，动态控制视频流连接数量，使得解码器时刻工作在满负荷状态。本发明专利技术中还请求保护一种基于PID的视频流轮询解码的拉流控制方法，具有同样的技术效果。具有同样的技术效果。具有同样的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及视频流轮询解码的拉流控制
，尤其涉及一种基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统及方法。

技术介绍

[0002]在现有的视频流轮询解码方案中，采用多解码器混合解码，通过固定时间间隔的轮询机制进行视频流的轮询，但由于CPU和GPU解码能力不同，受网络带宽和解码能力的影响，采用固定的频率去连接视频流，难以保证解码器实时工作在满负荷状态，由于对视频流的连接时间没有算法进行控制，导致网络占用率波动很大，时而空闲，时而拥塞，对其他系统运行造成影响。
[0003]鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统及方法，使其更具有实用性。

技术实现思路

[0004]本专利技术中提供了一种基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，从而有效解决
技术介绍
中的问题。同时本专利技术中还请求保护一种基于PID的视频流轮询解码的拉流控制方法，具有同样的技术效果。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，包括解码模块、缓存模块和取流模块；所述解码模块由以下解码器组成解码器线程池：c个CPU解码器，每个所述CPU解码器包括i路线程；g个GPU解码器，每个所述GPU解码器包括j路线程；其中，c、g、i、j均为任意正整数，所述解码模块具有统一的解码线程接口；所述缓存模块由k个视频缓存区组成，每个所述视频缓存区的大小为a；其中，k为所述解码模块的线程总数，，a为每路解码器线程所需的缓存区大小；所述取流模块由U路视频流线程组成视频流线程池；其中，每路所述视频流线程连接一路视频流，且视频流连接数量u根据所述解码模块的解码能力和所述缓存模块的缓存能力，通过PID算法动态调节。
[0006]进一步地，每路所述视频流线程每次接收t秒视频流片段，t为任意正整数；且所述视频流片段大小 。
[0007]进一步地，k路所述解码器线程同时获取所述视频流片段，且并发解码。
[0008]进一步地，所述PID算法的模型公式如下：其中： 为比例常数；
为积分时间常数；为微分时间常数；为PID控制器的输出，为视频流连接数u；为理想状态视频缓存区大小为M与当前视频缓存区大小为m之差， 。
[0009]进一步地，所述PID算法的简化模型公式为：其中：，和分别为三个时刻理想状态视频缓存区大小为M与当前视频缓存区大小为m之差，、和为三个常数。
[0010]基于PID的视频流轮询解码的拉流控制方法，包括以下步骤：创建并设置解码器线程池：所述解码器线程池采用c个CPU解码器，每个所述CPU解码器包括i路线程；g个GPU解码器，每个所述GPU解码器包括j路线程；其中，c、g、i、j均为任意正整数，且令所述解码模块提供统一的解码线程接口；创建并设置视频缓存区：所述视频缓存区采用k个视频缓存区，每个所述视频缓存区的大小为a；其中，k为所述解码模块的线程总数，，a为每路解码器线程所需的缓存区大小；创建并设置视频流线程池：所述视频流线程池采用U路视频流线程；其中，每路所述视频流线程连接一路视频流，且视频流连接数量u根据所述解码模块的解码能力和所述缓存模块的缓存能力，通过PID算法动态调节。
[0011]进一步地，每次令每路所述视频流线程接收t秒视频流片段，t为任意正整数；且所述视频流片段大小 。
[0012]进一步地，令k路所述解码器线程同时获取所述视频流片段，且并发解码。
[0013]进一步地，采用的所述PID算法的模型公式如下：其中： 为比例常数；为积分时间常数；为微分时间常数；为PID控制器的输出，为视频流连接数u；为理想状态视频缓存区大小为M与当前视频缓存区大小为m之差， 。
[0014]进一步地，对所述PID算法的模型公式进行离散化处理，所述PID算法简化后的模型公式为：其中：
，和 分别为三个时刻理想状态视频缓存区大小为M与当前视频缓存区大小为m之差， 、和为三个常数。
[0015]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术中封装CPU和GPU解码器，提供统一的解码线程接口，使得系统可以完全利用硬件资源进行解码，添加PID闭环控制算法，动态控制视频流连接数量，使得解码器时刻工作在满负荷状态，克服了网络占用率波动大的问题，有效避免了对其他系统运行所造成的影响。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为解码模块的框架图；图2为PID算法的应用方式示意图；图3为每个视频流线程对视频流的接收示意图；图4为基于PID的视频流轮询解码的拉流控制方法的具体流程图；图5为基于PID的视频流轮询解码的拉流控制方法的控制结果示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0020]基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，包括解码模块、缓存模块和取流模块；如图1所示，解码模块由以下解码器组成解码器线程池：c个CPU解码器，每个CPU解码器包括i路线程；g个GPU解码器，每个GPU解码器包括j路线程；其中，c、g、i、j均为任意正整数，解码模块具有统一的解码线程接口。缓存模块由k个视频缓存区组成，每个视频缓存区的大小为a；其中，k为解码模块的线程总数， ，a为每路解码器线程所需的缓存区大小。取流模块由U路视频流线程组成视频流线程池，其中，每路视频流线程连接一路视频流，且如图2所示，视频流连接数量u根据解码模块的解码能力和缓存模块的缓存能力，通过PID算法动态调节。
[0021]本专利技术中封装CPU和GPU解码器，提供统一的解码线程接口，使得系统可以完全利用硬件资源进行解码，添加PID闭环控制算法，动态控制视频流连接数量，使得解码器时刻工作在满负荷状态，克服了网络占用率波动大的问题，有效避免了对其他系统运行所造成的影响。
[0022]为了进一步提高系统效率，提高系统的稳定性，如图3所示，每路视频流线程每次
接收t秒视频流片段，t为任意正整数，即每个视频流线程在接收t秒视频流后断开，从而保证系统内部的统一性，且视频流片段大小 。其中，优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，其特征在于，包括解码模块、缓存模块和取流模块；所述解码模块由以下解码器组成解码器线程池：c个CPU解码器，每个所述CPU解码器包括i路线程；g个GPU解码器，每个所述GPU解码器包括j路线程；其中，c、g、i、j均为任意正整数，所述解码模块具有统一的解码线程接口；所述缓存模块由k个视频缓存区组成，每个所述视频缓存区的大小为a；其中，k为所述解码模块的线程总数，，a为每路解码器线程所需的缓存区大小；所述取流模块由U路视频流线程组成视频流线程池；其中，每路所述视频流线程连接一路视频流，且视频流连接数量u根据所述解码模块的解码能力和所述缓存模块的缓存能力，通过PID算法动态调节。2.根据权利要求1所述的基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，其特征在于，每路所述视频流线程每次接收t秒视频流片段，t为任意正整数；且所述视频流片段大小。3.根据权利要求2所述的基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，其特征在于，k路所述解码器线程同时获取所述视频流片段，且并发解码。4.根据权利要求1所述的基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，其特征在于，所述PID算法的模型公式如下：其中：为比例常数；为积分时间常数；为微分时间常数；为PID控制器的输出，为视频流连接数u；为理想状态视频缓存区大小为M与当前视频缓存区大小为m之差，。5.根据权利要求4所述的基于PID的视频流轮询解码的拉流控制系统，其特征在于，所述PID算法的简化模型公式为：其中：，和分别为三个时刻理想状态视频缓存区大小为M与当前视频缓存区大小为m之差，、和为三个常数。6.基于PID的视频流轮询解码的拉流控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖波，周治尹，
申请(专利权)人：上海点泽智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：