一种基于H264的实时移动视频服务控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，属于实时流媒体和移动网络传输领域，包括对实时视频进行较低码率和较低分辨率的H264编码，然后对编码后的H264视频数据进行打包处理，并通过实时流传输协议将处理后的视频数据传输到移动终端，使用三阶段的码率控制方法，在传输过程中通过传输控制机制对移动网络信道的状态进行检测和反馈，并根据反馈的信息在编码端进行码率控制。最后在移动终端对传输过来的视频数据进行解码显示。该方法能够有效地保证移动网络环境中实时移动视频的服务质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及实时流媒体和移动网络传输领域，特别涉及一种基于H264的实时移动视频服务控制方法。
技术介绍
实时流媒体技术是随着网络与多媒体技术的发展而逐渐兴起的一种多媒体数据网络传输技术。实时流媒体的传输方式为视频数据经过编码压缩以后，从源端实时连续地通过网络链路传输到接收终端，接收终端对接收到的视频数据进行解码播放，源端通过连续发送数据形成稳定连续的媒体流,接收终端对接收到的数据进行本地缓存并对缓存数据进行解码播放。实时流媒体技术涉及到视频的编解码技术，视频流的网络传输等方面的技术。其中视频的编解码技术主要是通过编码算法压缩视频流中的冗余信息，以降低视频的码率。视频流的网络传输主要包括视频流的网络传输协议、针对可用带宽的抖动以及时延提出的网络拥塞控制算法，以及针对网络丢包提出的差错控制等技术。针对网络传输的服务质量(QOS)问题，在视频传输协议方面，应用层媒体流传输协议包括了网景等公司协助提出的实时流传输协议(RTSP)，实时传输协议(RTP)，以及流媒体传输控制相关的资源预订协议(RSVP)和实时传输控制协议(RTCP)。而在传输层则是用户数据报协议(UDP)与传输控制协议(TCP)两个主流的传输协议。采用UDP协议传输视频数据效率较高，传输时延较小，但其本身并不具备流量控制、拥塞控制以及差错控制等机制，出现丢包的情况将导致视频质量下降。 采用TCP议传输视频数据具备了拥塞控制以及差错控制等机制，由于其拥塞机制以及确认重传机制对网络传输的吞吐量造成一定影响，导致其传输效率较低，从而影响视频的实时性与流畅性。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的缺点与不足，本专利技术提供一种基于H264的实时移动视频服务控制方法本专利技术采用如下技术方案一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，包括如下步骤SI编码服务器对实时采集的视频数据进行H264编码；S2对编码后的视频数据进行打包处理；S3通过实时流传输协议将处理后的视频数据传输到移动终端；S4移动终端将接收到的视频数据进行解码显示。所述实时流传输协议由实时传输协议和实时传输控制协议构成。所述S2对编码后的视频数据进行打包处理，具体为从编码后的视频数据中剥离出NALU，然后采用三种打包方案将每个NALU打包成相应的RTP数据包，RTP数据包长度不大于MTU ；所述三种打包方案，具体为(I)分包当NALU的长度大于MTU时，将一个NALU封装在η个RTP (实时传输协议)包中，所述η为NALU长度除以MTU长度并向上取整；(2)封包当NALU的长度小于最小阈值时，将多个NALU封装在一个RTP包中，最小阈值为MTU长度的一半；(3)单包当一个NALU长度介于MTU和最小值之间时，一个NALU封装在一个RTP包中。所述S3还包括，在传输的过程中采用实时流传输协议对移动网络信道的状态进行检测和反馈，根据反馈当前移动网络信道的状态，调整视频编码码率适应当前信道的带宽。所述调整视频编码码率采用三阶段的码率控制方法。所述三阶段的码率控制方法包括预编码、编码、编码后的反馈；所述预编码具体为初始化操作根据当前信道检测的可分配码率进行编码参数的预设定，所述编码参数的预设定包括设定Η264编码参数比特率值，使视频数据码率低于当前信道检测的可分配码率；S61将未进行Η264编码的视频数据帧放入缓存队列中，根据实时流传输协议的反馈信息调整缓存队列长度；S62对缓存队列中的未 编码帧进行选择编码帧处理，具体为在缓存队列中的未编码帧中每隔η帧选择一帧，并忽略掉选择一帧之前的未编码帧，得到选择帧，其中η为每秒未编码帧数除以每秒输出编码帧数并向上取整；S63根据S61中从实时流传输协议的反馈信息得到当前信道检测的支持带宽，进一步得到视频数据的预编码码率；S64根据S63得到预编码码率，设置Η264的编码参数。所述编码阶段，具体为S65根据预编码阶段计算的Η264编码参数对S62中得到的选择帧进行Η264编码；所述编码后的反馈，具体为S66对编码后的视频数据传输实际码率进行统计，统计单位时间内需要发送的已编码视频数据，进一步得到视频数据传输的实际码率。S67编码后跳帧选择，判断S66得到的视频数据传输的实际码率与S64中得到的视频数据的预编码码率的误差大小，若误差大于10%，则跳过此帧；S68码率控制模型的选择，具体为计算步骤S67跳过的视频数据帧数，根据单位时间内的跳帧率选择低码率模式或高码率模式。所述单位时间内的跳帧率大于20%，则采用低码率模式，否则采用高码率模式。所述Η264编码为低码率和低分辨率的编码，所述码率为20_50kbps，分辨率为等于或小于352x288像素。本专利技术的有益效果本专利技术提出了一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，该方法采用实时流媒体传输协议，该协议采用了 UDP协议进行数据传输，保证了发送效率，在采用UDP协议的同时，结合了专利中提到的打包方案，该方案通过拆分过大的视频数据包，提高了数据包到达的成功率，封装较小的视频数据包，减少了数据包的数量，从而在整体上降低了丢包率，弥补了采用UDP协议传输容易丢包的不足。该方法使用三阶段的码率控制方法，在编码前根据反馈信息，调整编码参数，在编码后，进行实际码率统计及跳帧，达到精确控制码率的效果，使视频码率符合信道承受范围，达到了保障视频流畅播放的效果。附图说明图1为一种基于H264的实时移动视频服务控制方法总体框架图；图2为本专利技术的视频数据打包处理及传输控制流程图；图3为本专利技术的三阶段码率控制流程图。具体实施例方式下面结合实施例及附图，对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，包括如下步骤SI编码服务器对实时采集的视频数据进行较低频率和较低码率的H264编码；S2对编码后的视频数据进行打包处理，具体为从编码后的视频数据中剥离出NALU，然后采用三种打包 方案将每个NALU打包成相应的RTP数据包，RTP数据包长度不大于 MTU ；所述三种打包方案，具体为(I)分包当NALU (网络抽象层单元)的长度大于MTU (最大传输单元)时，将一个NALU封装在η个RTP (实时传输协议)包中，η为NALU长度除以MTU长度并向上取整；(2)封包当NALU的长度小于最小阈值时，将多个NALU封装在一个RTP (实时传输协议)包中，最小阈值为MTU长度的一半；(3)单包当一个NALU长度介于MTU和最小值之间时，一个NALU封装在一个RTP包中。经过Η264编码后的数据是Η264的基本流，Η264的基本流由一系列网络抽象层单元(NALU)组成，不同的NALU根据其包含的数据量的不同，其大小也有差异。在IP网络中，当要传输的报文大小超过最大传输单元(MTU)时就会产生IP分片情况。如果发送的IP数据包大于MTU，数据包就会被拆开来传送，这样就会产生很多数据包碎片,增加丢包率,降低网络速度。而如果IP数据包大小，每个数据包要搭载一些其他信息，这样就会造成网络带宽的浪费。因此在对视频编码数据进行RTP网络传输之前，对Η264的NALU进行打包处理。如图2所示，S3通过实时流传输协议(RTSP)将处理后的视频数据传输到移动终端，所述实时流传输协议由实时传输协议(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，包括如下步骤：S1编码服务器对实时采集的视频数据进行H264编码；S2对编码后的视频数据进行打包处理；S3通过实时流传输协议将处理后的视频数据传输到移动终端；S4移动终端将接收到的视频数据进行解码显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，包括如下步骤 SI编码服务器对实时采集的视频数据进行H264编码； S2对编码后的视频数据进行打包处理； S3通过实时流传输协议将处理后的视频数据传输到移动终端； S4移动终端将接收到的视频数据进行解码显示。2.根据权利要求1所述的一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，所述实时流传输协议由实时传输协议和实时传输控制协议构成。3.根据权利要求1所述的一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，所述S2对编码后的视频数据进行打包处理，具体为从编码后的视频数据中剥离出NALU，然后采用三种打包方案将每个NALU打包成相应的RTP数据包，RTP数据包长度不大于MTU ； 所述三种打包方案，具体为 (1)分包当NALU的长度大于MTU时，将一个NALU封装在n个RTP包中，所述n为NALU长度除以MTU长度并向上取整； (2)封包当NALU的长度小于最小阈值时，将多个NALU封装在一个RTP包中，所述最小阈值为MTU长度的一半； (3)单包当一个NALU长度介于MTU和最小阈值之间时，一个NALU封装在一个RTP包中。4.根据权利要求1所述的一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，所述S3还包括，在传输的过程中采用实时流传输协议对移动网络信道的状态进行检测和反馈，根据反馈当前移动网络信道的状态，调整视频编码码率适应当前信道的带宽。5.根据权利要求4所述的一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，所述调整视频编码码率采用三阶段的码率控制方法。6.根据权利要求5所述的一种基于H264的实时移动视频服务控制方法，其特征在于，所述三阶段的码率控制方法包括预编码、编码、编码后...

【专利技术属性】
技术研发人员：张星明，孙弥奋，陈景良，林育蓓，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：