專利名稱：流媒體緩沖的處理方法
技術領域：
本發明涉及網絡電視流媒體技術，具體的說是涉及一種流媒體緩沖的處理方法。
背景技術：
隨著網絡技術的快速發展，網絡視頻流業務的應用日益廣泛，包括VOD(視頻點播)和 IPTV (網絡電視)逐漸走入人們的生活。這些應用對Qos(服務質量)的要求很高，為了達到 播放質量的要求，端到端的速率必須能夠保持同步。
目前，對于IP網絡媒體流的同步問題， 一個常用的解決方法是通過信令反饋。由播放終 端向服務器發出相應的"信令"，服務器根據收到的信令調整發送的速率，從而適應播放終 端的解碼回放模塊進行解碼播放。IPTV是一種服務器下推方式的應用，服務器按照可控的比 特率和節目日程安排把視頻數據發送到多個終端。反饋信令會增加服務器負擔，令服務器難 于擴展，而且服務器也難于兼顧所有的終端的不同情況做出發送速率的調整。同時反饋信令 的方式還面臨著反饋延時的問題，影響視頻播放的質量與效率。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提出一種流媒體緩沖的處理方法，解決現有技術中采用 信令反饋的方式來處理媒體流的同步而帶來加重服務器負擔及影響視頻播放的質量與效率的 問題。
本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是流媒體緩沖的處理方法，包括以下步驟
a. 捕獲視頻流，解析獲得視頻流碼率和網絡平均速率；
b. 設定三個閾值將緩沖區劃分為四個區間，三個閾值從小到大依次為U1、 U2、 U3，其中 Ul、 U2、 U3表示的是緩沖區的使用率；
c. 通過視頻流碼率和網絡平均速率計算緩沖區最大長度，并根據緩沖區最大長度與當前 緩沖區的數據量計算當前緩沖區使用率；
d. 根據當前緩沖區使用率在緩沖區的四個區間中所處的區間位置，對解碼回放模塊進行 解碼播放速率調整。
進一步，所述步驟c中，計算緩沖區最大長度的方法是
4丄、w = 7(r-v ) t其中n為輔助系數'v^為網絡平均速率，
9+ =
乙
r為視頻流碼率；計算當前緩沖區使用率的方法是f 工^Ja ,
其中，^為t時刻緩沖區的數據量，^V^'為緩沖區最大長度，
進_步，所述步驟d中對解碼回放模塊進行解碼播放速率調整的方法 是dl.當G < ^ ^時，采用減速播放策略，解碼播放速率調整為
"=丄
「=「a，其中，減速因子 Ml ;
d2.當" <《^L^時，采用加速播放策略，解碼播放速率調整為
K = K^,其中，加速因子 ;
d3.當"2 <《《1時，采用加速丟棄播放策略，解碼播放速率調整為
K = f^，其中，加速因子 K ;并主動丟棄B幀。
進_步，J71=0.2' U2 = 0.7' U3 = 0.9。
本發明的有益效果是保證系統資源的合理利用，有效地緩解網絡延時和抖動現象，解 決時鐘漂移問題，從而提高視頻播放的質量與效率。
圖l為本發明的方法流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的描述。
本發明針對現有技術中采用信令反饋的方式來處理媒體流的同步而帶來加重服務器負擔 及影響視頻播放的質量與效率的問題，提出了 一種流媒體緩沖的處理方法，該方法采用終端 緩沖技術將IP網絡媒體流的同步問題交給終端自己處理，并根據緩沖區的實際情況對解碼播 放速率進行動態調整，有效地緩解了網絡延遲和抖動現象，解決了IP網絡媒體流的同步問題 ，同時提高了視頻播放的質量與效率。如圖1所示，本發明中的流媒體緩沖的處理方法，包括以下步驟a.捕獲視頻流，解析 獲得視頻流碼率和網絡平均速率；b.設定三個閾值將緩沖區劃分為四個區間，三個閾值從小 到大依次為U1、 U2、 U3，其中U1、 U2、 U3表示的是緩沖區的使用率；c.通過視頻流碼率和網 絡平均速率計算緩沖區最大長度，并根據緩沖區最大長度與當前緩沖區的數據量計算當前緩 沖區使用率；d.根據當前緩沖區使用率在緩沖區的四個區間中所處的區間位置，對解碼回放 模塊進行解碼播放速率調整。
實施例
本例中的流媒體緩沖的處理方法采用以下步驟實現a.捕獲視頻流，解析獲得視頻流碼 率和網絡平均速率；通過記錄一定時間t內接收到的數據包的個數n及其大小b ，就可以計
算出媒體流的網絡平均速率，即 1 H
^ :=1 ，進一步為了平滑網絡傳輸過程中的抖動，采用滑動加權
平均法來平滑媒體流的網絡平均速率，即" 7^ 7
(0</<l)式中r是加權系數；是上次的平均速率；^w是當 前采樣的平均速率。
b.設定三個閾值將緩沖區劃分為四個區間，三個閾值從小到大依次為下警戒線U1、上
警戒線U2、丟棄警戒線U3，其中U1、 U2、 U3表示的是緩沖區的使用率；
c.通過視頻流碼率和網絡平均速率計算緩沖區最大長度，并根據緩沖區最大長度與當前
緩沖區的數據量計算當前緩沖區使用率；計算緩沖區最大長度的方法是
f — 「 y v 、，其中n為輔助系數，經過測試n取1.8比較
合適，v^為網絡平均速率，
6+ =
工f
r為視頻流碼率；計算當前緩沖區使用率的方法是 f 工其中，A為t時刻緩沖區的數據量，^",'為緩沖區最大長度，
d.根據當前緩沖區使用率在緩沖區的四個區間中所處的區間位置t對 解碼回放模塊進行解碼播放速率調整，包括以下幾種狀態
di.當o < ^ s時，為了防止緩沖區有可能棑空，使得播放器停
頓，對解碼播放模塊采用減速播放策略，解碼播放速率調整為「 = 「"，
《
其中，減速因子 "1 ;
d2.當前緩沖區使用率《在"1與之間變化吋，此時播放同步， 解碼播放模塊無需做住何調整；
d3.當" <《^"2吋，為了防止緩沖區有可能溢滿，使得權放器停頓， 對解碼播放模塊采用加速播放策略，解碼權放速率調整為K = K^，其中，
加速因子 ^2 ;
d4.當^2 <《S工時，此時單靠加速播放已經無法解決問題t必須采用 選擇性丟幀的手段，為了防止服務器發送速率太快，緩沖區上溢，對解碼播
放模塊采用加速丟棄播放策略，解碼播放速率調整為r二17^，其中，加速
因子 & ;并主動丟棄B幀。
經過實踐證明取下聱戒線U^上聱戒線^/2 = 0.7，丟棄聱戒線
& = 0.9吋，緩沖區調節效果最佳。
權利要求
1.流媒體緩沖的處理方法，其特征在于包括以下步驟a.捕獲視頻流，解析獲得視頻流碼率和網絡平均速率；b.設定三個閾值將緩沖區劃分為四個區間，三個閾值從小到大依次為U1、U2、U3，其中U1、U2、U3表示的是緩沖區的使用率；c.通過視頻流碼率和網絡平均速率計算緩沖區最大長度，并根據緩沖區最大長度與當前緩沖區的數據量計算當前緩沖區使用率；d.根據當前緩沖區使用率在緩沖區的四個區間中所處的區間位置，對解碼回放模塊進行解碼播放速率調整。
2 如權利要求l所述的流媒體緩沖的處理方法，其特征在于所述步 驟C中，計算緩沖區最大長度的方法是i、w 二？7(r-V)，其中n為輔助系數'V"^為網絡平均速率'& =二r為視頻流碼率；計算當前緩沖區使用率的方法是 f ,其中t工f為t時刻緩沖區的數據量，^w^'為緩沖區最大長度，
3 如權利要求2所述的流媒體緩沖的處理方法，其特征在于所述步 驟d中對解碼回放模塊進行解碼播放速率調整的方法是dl.當Q <《^71時，采用減速播放策略，解碼播放速率調整為^ = ，其"=丄 中，減速因子 "1 ;d2.當" <《sr/2時，果用加速播放策略，解碼播放速率調整為K = K^，其中，加速因子 "2 ;d3.當L^ <《51時，采用加速丟棄播放策略，解碼播放速率調整為F=^^其中，加速因子 并主動丟棄B幀。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的流媒體緩沖的處理方法，其特征在于 1 ' 2 '全文摘要
本發明涉及網絡電視流媒體技術，尤其涉及一種流媒體緩沖的處理方法。本發明公開了一種流媒體緩沖的處理方法，解決現有技術中采用信令反饋的方式來處理媒體流的同步而帶來加重服務器負擔及影響視頻播放的質量與效率的問題。其技術方案的要點是包括以下步驟a.捕獲視頻流，解析獲得視頻流碼率和網絡平均速率；b.設定三個閾值將緩沖區劃分為四個區間；c.計算緩沖區最大長度和當前緩沖區使用率；d.根據當前緩沖區使用率在緩沖區的四個區間中所處的區間位置，對解碼回放模塊進行解碼播放速率調整。本發明的有益效果是有效地緩解網絡延時和抖動現象，解決時鐘漂移問題，從而提高視頻播放的質量與效率，適用于流媒體播放。
文檔編號H04N7/24GK101662676SQ20091030805
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月30日 優先權日2009年9月30日
發明者健 余, 王海鵬 申請人:四川長虹電器股份有限公司