[发明专利]一种网络自适应的流媒体QoS控制方法

说明书

 

技术领域

    本发明属于网络多媒体技术领域，用于Internet的P2P（对等网络）实时视频传输网络中。

背景技术

在基于Internet的P2P实时视频传输产品或者系统中，例如网络摄像机的远程监控系统，发送节点与接收节点通过P2P的方式在Internet上传输实时采集并编码的视频数据，此类P2P实时视频监控系统需要解决如下的问题：（1）网络的异构问题，例如，每一个网络摄像机接入网络的上传带宽是不相等的，摄像机需要自动调节上述编码的视频数据的编码率以自适应其接入网络的上传带宽，例如，摄像机编码器的缺省码率为512Kbps，但是当该网络摄像机接入网络的上传带宽只有256Kbps时，就会造成视频传输的延时与丢包。（2）带宽不稳定问题，在播放节点与编码节点长时间传输视频数据时，视频数据的传输非常受限于网络带宽的稳定，但是这个部分是很难保证的，比如说当播放节点网络内启动另外一个PC网络程序时（例如上网看网络视频电影），就会造成网络带宽抖动，从而造成数据包的丢失与延时。(3) P2P实时视频播放应用不允许节点中存有过大的数据缓存，因为节点中的数据缓存会增加实时视频流播放系统的初始启动时间，并增加接收节点与源节点之间的画面延时，因此实时视频播放应用对初始播放延时、延时抖动、丢包更敏感。上述性能指标与网络的传输带宽密切相关。

    在已有的P2P实时视频流QoS（服务质量）控制方法中，一是通过增大接收节点的缓冲区来解决播放抖动的问题，但是此方法会造成用户初始播放等待时间加长，降低用户的使用体验。二是通过节点端手动调节发送节点的视频编码质量与码流，此方法不能根据网络状况的变化自适应地调节。除了上述在应用层常用的QoS控制方法外，也有很多基于协议层，或者链路层的QoS技术，但是这些技术非常依赖于具体网络节点的硬件支持，例如发送节点与接收节点间的路由器与交换机都必须支持QoS，这在目前已存在的开发网络环境中是不能完全达到的，是不现实的。 

发明内容

本发明的目的是为解决上述现有技术存在的问题，提供了一种网络自适应的流媒体QoS控制方法，能进一步降低接收节点的播放抖动率、减少初始等待时间、避免网络播放延时与数据丢包现象。

为实现上述目的，本发明的技术方案是采用如下步骤：1）建立发送节点与接收节点的连接，发送节点与接收节点经过XMPP协议的服务器传递QoS消息；2）将接收节点的播放器缓冲区以高水位标记和低水位标记分为三个区段，当播放指针从高水位区段跌落至正常水位区段，表明接收节点从发送节点获取数据的速度小于接收节点的播放速度并且接收节点播放缓冲区中的视频数据一直在减少，接收节点促发第一种QoS事件；当前播放指针从正常水位区段涨过高水位区段，表明接收节点的播放速度已经赶上发送节点的数据转发速度，接收节点促发第二种QoS事件；3）接收节点通过所述QoS事件反映发送节点的数据转发质量，发送到发送节点，当发送节点接收到第一种QoS事件时，启动码流转换引擎降低其转发的视频码流；当发送节点接收到第二种QoS事件时，启动码流转换引擎提高其转发的视频码流；4）接收节点的程序始终保持对缓冲区的监控，随时触发QoS事件，调整发送码流。

与现有技术相比，本发明能根据网络传输的变化动态地改变它所转发视频流的码流与质量，从而在网络抖动发生时仍然可以保持连续不中断的视频流播放体验。发送节点能根据实际网络上传带宽，降低或者提高视频编码的质量，更能适用于公共网络的应用，解决互联网带宽不稳定的问题，能随时取得最大量化以及最稳定的传输效果。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是网络结构连接图；

图2 是流媒体QoS控制方法示意图。

具体实施方式