一種低于4k/s的窄帶寬視頻傳輸方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及視頻壓縮和傳輸領(lǐng)域，具體涉及一種低于4K/S的窄帶寬視頻傳輸方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]CIF是常用的標(biāo)準(zhǔn)化圖像格式，意為公共中間格式(Common IntermediateFormat)。目前監(jiān)控行業(yè)中主要使用 CIF (352-288)、Dl (704 X 576)、720P (1280*720)、1080P (1920*1080)等幾種分辨率，其中CIF錄像分辨率是主流分辨率，絕大部分產(chǎn)品都采用CIF分辨率。目前市場(chǎng)接受CIF分辨率，主要理由有以下四點(diǎn):
[0003]1、目前數(shù)碼監(jiān)控要求視頻碼流不能太高；
[0004]2、視頻傳輸帶寬也有限制；
[0005]3、使用HALF Dl、Dl分辨率可以提高清晰度，滿足高質(zhì)量的要求，但是以高碼流為代價(jià)的；
[0006]4、采用CIF分辨率，信噪比在32db以上，一般用戶是可以接受的，但不是理想的視頻圖像質(zhì)量。
[0007]Dl存儲(chǔ)量高、價(jià)格高昂，靜態(tài)回放分辨率理論上最高可達(dá)360TVline的圖像質(zhì)量，超過模擬監(jiān)控中標(biāo)準(zhǔn)VHS磁帶錄像機(jī)280TVline的圖像水平，達(dá)到公安部安防行業(yè)視頻標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)和三級(jí)項(xiàng)目的清晰度要求，滿足絕大部分視頻監(jiān)控的要求。
[0008]目前業(yè)內(nèi)人士正在嘗試用HALF Dl來尋求CIF、Dl之間的平衡。但隨著單塊硬盤的容量達(dá)到750GB甚至1000GB，而國內(nèi)的大部分DVR已經(jīng)可以做到連接8塊1000GB的硬盤，故Dl逐漸會(huì)變成時(shí)常的主流。經(jīng)過對(duì)大量視頻信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，基于目前的視頻壓縮算法，DCIF分辨率比Half Dl能更好解決CIF清晰度不夠高和Dl存儲(chǔ)量高、價(jià)格高昂的缺點(diǎn)，用來解決CIF和4CIF，特別是在512Kbps碼率之間，能獲得穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像，滿足用戶對(duì)較高圖像質(zhì)量的要求，為視頻編碼提供更好的選擇。
[0009]隨著前端設(shè)備的清晰度越來越高，相應(yīng)采集碼流也越來越大，傳輸成為瓶頸，很多監(jiān)控系統(tǒng)搭配呈現(xiàn)“千軍萬馬擠獨(dú)木橋”的景象，高價(jià)設(shè)備低效使用，這是一直困擾業(yè)界的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明為解決上述問題，提供了一種低于4K/S的窄帶寬視頻傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括視頻源端、傳輸網(wǎng)絡(luò)，視頻接收端，其中視頻源端將經(jīng)過編碼的視頻編碼數(shù)據(jù)發(fā)送至傳輸網(wǎng)絡(luò)，傳輸網(wǎng)絡(luò)將視頻編碼數(shù)據(jù)分發(fā)至至少一個(gè)視頻接收端，視頻接收端將接收到的視頻編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并播放視頻；
[0011]所述視頻源端包括錄像設(shè)備、編碼控制器和碼流控制器，其中所述編碼控制器采用USDC編碼技術(shù)，能夠?qū)⒁曨l流媒體文件低損高倍壓縮，原圖像分辨率越高，壓縮比越高，傳輸高清圖像占用帶寬極小、畫質(zhì)清晰流暢、畫面延遲小、節(jié)省存儲(chǔ)空間；所述碼流控制器包括兩個(gè)緩存，一個(gè)為視頻幀緩存，用于存儲(chǔ)來自編碼控制器的視頻幀數(shù)據(jù)，該視頻幀緩存根據(jù)緩存內(nèi)空閑空間大小以及接收到的是否為關(guān)鍵幀來決定是將所接收到的視頻幀數(shù)據(jù)存入該緩存、還是丟棄；另一個(gè)為發(fā)送緩存，用于暫存來自視頻幀緩存的視頻數(shù)據(jù)，等待發(fā)送，根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)該緩存的大小以及在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)有選擇性地丟棄視頻幀，從而保證視頻能實(shí)時(shí)發(fā)送至接收方并平穩(wěn)播放；
[0012]所述傳輸網(wǎng)絡(luò)包括路由設(shè)備、視頻服務(wù)器，其中所述視頻服務(wù)器采取靈活的調(diào)度策略，即根據(jù)網(wǎng)絡(luò)寬帶合理選擇視頻流的分發(fā)路徑，在負(fù)載較小時(shí)可優(yōu)先選擇視頻服務(wù)器到客戶端的直連方式，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)條件下，達(dá)到最佳的使用效率；
[0013]所述視頻接收端用于實(shí)現(xiàn)視頻接收、視頻解碼、視頻播放功能。
[0014]其中，錄像設(shè)備為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+NVR，或模擬攝像機(jī)+采集卡，或模擬攝像機(jī)+硬盤錄像機(jī)。
[0015]優(yōu)選地，視頻服務(wù)器采用極分發(fā)機(jī)制，即依據(jù)視頻服務(wù)器接入借助多極分發(fā)機(jī)制，解決多個(gè)用戶同時(shí)訪問一個(gè)攝像頭的問題。
[0016]其中，視頻接收端為PC機(jī)、或移動(dòng)電話、或筆記本電腦、或PAD。
[0017]優(yōu)選地，另外單獨(dú)設(shè)置管理控制設(shè)備，或者在視頻接收端集成管理控制功能。
[0018]本發(fā)明還提供了一種低于4K/S的窄帶寬視頻傳輸方法，該方法包括如下步驟:
[0019]步驟1:視頻采集；
[0020]步聚2:編碼控制器采用USDC編碼技術(shù)將視頻流媒體文件低損高倍壓縮，原圖像分辨率越高，壓縮比越高；
[0021]步聚3:碼流控制器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境調(diào)節(jié)視頻幀的發(fā)送，該碼流控制器包括兩個(gè)緩存，一個(gè)為視頻幀緩存，用于存儲(chǔ)來自編碼控制器的視頻幀數(shù)據(jù)，該視頻幀緩存根據(jù)緩存內(nèi)空閑空間大小以及接收到的是否為關(guān)鍵幀來決定是將新接收到的視頻幀數(shù)據(jù)存入該緩存、還是丟棄；另一個(gè)為發(fā)送緩存，用于暫存來自視頻幀緩存的視頻數(shù)據(jù)，等待發(fā)送，根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)該緩存的大小以及在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)有選擇性地丟棄視頻幀，從而保證視頻能實(shí)時(shí)發(fā)送至接收方并平穩(wěn)播放；
[0022]步驟4:視頻服務(wù)器接收并分發(fā)視頻流，即根據(jù)網(wǎng)絡(luò)寬帶合理選擇視頻流的分發(fā)路徑，在負(fù)載較小時(shí)優(yōu)先選擇視頻服務(wù)器到客戶端的直連方式，在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)條件下，達(dá)到最佳的使用效率；
[0023]步驟5:視頻接收端接收、解碼、播放視頻。
[0024]其中，步驟I中視頻采集使用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+NVR，或模擬攝像機(jī)+采集卡，或模擬攝像機(jī)+硬盤錄像機(jī)。
[0025]優(yōu)選地，步驟4中視頻服務(wù)器采用極分發(fā)機(jī)制，即依據(jù)視頻服務(wù)器接入借助多極分發(fā)機(jī)制，解決多個(gè)用戶同時(shí)訪問一個(gè)攝像頭的問題。
[0026]其中，視頻接收端為PC機(jī)、或移動(dòng)電話、或筆記本電腦、或PAD。
[0027]優(yōu)選地，單獨(dú)設(shè)置管理控制設(shè)備對(duì)視頻傳輸實(shí)現(xiàn)管理控制，或者在視頻接收端集成管理控制功能，以對(duì)視頻傳輸進(jìn)行管理控制。
[0028]本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn):傳輸高清圖像占用帶寬極小、畫質(zhì)清晰流暢、畫面延遲小，降低了運(yùn)營成本，從而徹底解決了高清晰度高碼流與帶寬不足之問的瓶頸冋題。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的窄帶寬視頻傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的窄帶寬視頻傳輸方法的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下文將詳細(xì)參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，借此對(duì)本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)到技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。為了全面理解本發(fā)明，在以下詳細(xì)描述中提到了諸多細(xì)節(jié)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明可以無需這些具體細(xì)節(jié)而實(shí)現(xiàn)。
[0033]如圖1所示，本發(fā)明所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包括視頻源端、傳輸網(wǎng)絡(luò)、視頻接收端，其中視頻源端將經(jīng)過編碼的視頻編碼數(shù)據(jù)發(fā)送至傳輸網(wǎng)絡(luò)，傳輸網(wǎng)絡(luò)將視頻編碼數(shù)據(jù)分發(fā)至至少一個(gè)視頻接收端，視頻接收端將接收到的視頻編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并播放視頻。
[0034]如圖2所示，視頻源端包括錄像設(shè)備、編碼控制器和碼流控制器，其中錄像設(shè)備例如為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)+NVR、模擬攝像機(jī)+采集卡、模擬攝像機(jī)+硬盤錄像機(jī)等；所述編碼控制器采用USDC編碼技術(shù)，能夠?qū)⒁曨l流媒體文件低損高倍壓縮，原圖像分辨率越高，壓縮比越高，傳輸高清圖像占用帶寬極小(相當(dāng)于目前流行的H.264壓縮算法的11 4)、畫質(zhì)清晰流暢、畫面延遲小、節(jié)省存儲(chǔ)空間；所述碼流控制器包括兩個(gè)緩存，一個(gè)為視頻幀緩存，用于存儲(chǔ)來自編碼控制器的視頻幀數(shù)據(jù)，該視頻幀緩存根據(jù)緩存內(nèi)空閑空間大小以及接收到的是否為關(guān)鍵幀來決定是將新接收到的視頻幀