CN104104924A - 一种基于3g网络的视频监控系统带宽自适应传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，应用于通过3G网络连接的发送端和接收端，包括步骤：发送端对欲发送的实时视频压缩编码；发送端通过私有协议发送视频UDP数据包，并根据接收端发送的反馈报文动态调整发送速率，对接收端丢失的视频数据进行累计确认重传；接收端接收视频UDP数据包，对丢包情况进行统计，要求发送端重传及提供给发送端网络状况。采用本发明的技术，当传输网络的带宽较低或稳定性不佳时，本发明可在不影响视频图像的实时、完整传输的前提下，保证高效率地将数据帧发送到监控端，保证了监控的效果。

Description

一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法

技术领域

本发明涉及3G视频监控领域，是通过3G网络传输实时流媒体的一种方法，具体涉及一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法。

背景技术

随着人们对生活和工作环境的安全性要求的不断提高，安全防范系统的重要性就越来越突出。其中，视频监控系统以其直观、方便、信息内容丰富的特点越来越受到人们的重视，使其成为安全防范系统的重要组成部分。近年来，随着计算机、网络以及图像处理、传输技术的飞速发展，视频监控制技术也得到飞速发展。

3G网络无线传输系统是一项全新的网络技术，可以为治安防控提供视频图像和声音，同步实现数据的远程采集、传输、储存和处理功能，具有传输距离远、速度快、抗干扰能力强、无需铺设电缆、投资成本低等优势。

然而，在利用3G网络传输实时视频流的时候，即使传输CIF的图像，对带宽的要求也不小，而目前的3G网络存在的一个特点就是不稳定，网络信号容易受天气的影响。在网络不稳定的情况下，浏览实时视频就会出现卡的现象，甚至无法观看。数据的丢包率对实时监控的效果起到决定性的作用。

为了解决上述问题，目前在进行无线视频实时传输时，通常采用降低视频的编码速率或帧率的方法，或者采用抽取I帧的方式，实现实时视频的传输，然而，降低码率会影响到视频的播放清晰度。

为此，申请人发明了一种基于移动通讯网络的，可较好适应网络不稳定情况下实时视频监控的工作方法，该方法可以有效实现远程实时视频监控，为社会文明，生活安全起到十分重要的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种无线环境下，能自适应网络状况，在网络质量差的情况下，能提高传输视频的质量和传输效率的传输方法及传输系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，应用于通过3G网络连接的发送端和接收端，所述方法包括如下步骤： 

1）发送端对欲发送的实时视频压缩编码；

2）发送端通过私有协议发送视频UDP数据包，并根据接收端发送的反馈报文动态调整发送速率，对接收端丢失的视频数据进行累计确认重传；

3）接收端接收视频UDP数据包，对丢包情况进行统计，要求发送端重传及提供给发送端网络状况。

所述步骤2）中，对数据进行重传采用的机制是发送者内部有两个队列，一个为待发送队列，一个为已发送队列，帧数据分包后加入待发送队列，发送后加入已发对列，已发队列主要用于重传。

所述发送者内部有两个线程，一个为发送包线程，负责发送数据包，另外一个线程负责接收者发送过来的控制包，并根据控制包进行处理。

所述步骤3）中，分为3种情况：

a) 正常情况（即没有重传包需要发送）；

b) 按照当前的数据发送待发送队列中的数据，发送完后加入已发送对列；

c) 有重传包需要发送，等待重传包发送完成。

一种3G无线网络远程视频监控的自适应传输系统，所述系统包括视频编码发送单元、3G网络、服务器接收端和接收终端，其中：

视频编码发送单元的作用是将采集到的原始视频图像进行H.264压缩编码，并通过上述任一权利要求所述的传输机制，通过发送端将视频数据通过3 G网络传到服务器接收端；

服务器会侦测网络的情况，接收来自发送端的视频数据，并统计丢包情况，进行UDP包的重传或者丢弃整个非I帧数据；

在接收到完整的帧数据后，将数据转发到请求视频的接收终端；

接收终端接收来自服务器的转发视频，进行解码播放。

一种应用上述传输系统的传输方法，所述传输方法包括如下步骤：

发送端将采集到的原始码率进行H.264压缩编码；

发送端将已发送数据放入到已发送队列，以响应服务端的丢包重传请求；

接收端接收数据，同时进行累计确认，发信息告诉发送端，一直到某个数据包都是完整的，无丢包；

发送端收到接收端反馈的信息后，将已发包缓冲中的包及以前的数据清掉，因为这部分数据接收端都收到了；

接收端需要丢包重传，告诉发送端有丢包需重传，发送端收到该报后在已发送队列中找到相应的包进行重传。

本发明的有益效果为：采用本发明的技术，当传输网络的带宽较低或稳定性不佳时，本发明可在不影响视频图像的实时、完整传输的前提下，保证高效率地将数据帧发送到监控端，保证了监控的效果。

附图说明

图1为本发明视频传输过程示意图；

图2为本发明传输系统结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图，结合具体实施方式对本发明进一步说明：

实施例1：

如图2所示，一种3G无线网络远程视频监控的自适应传输系统，所述系统包括视频编码发送单元、3G网络、服务器接收端和接收终端，其中：

视频编码发送单元的作用是将采集到的原始视频图像进行H.264压缩编码，并通过上述任一权利要求所述的传输机制，通过发送端将视频数据通过3 G网络传到服务器接收端；

服务器会侦测网络的情况，接收来自发送端的视频数据，并统计丢包情况，进行UDP包的重传或者丢弃整个非I帧数据；

在接收到完整的帧数据后，将数据转发到请求视频的接收终端；

接收终端接收来自服务器的转发视频，进行解码播放。

实施例2：

一种应用实施例1传输系统的传输方法，所述传输方法包括如下步骤：

发送端将采集到的原始码率进行H.264压缩编码；

发送端将已发送数据放入到已发送队列，以响应服务端的丢包重传请求；

接收端接收数据，同时进行累计确认，发信息告诉发送端，一直到某个数据包都是完整的，无丢包；

发送端收到接收端反馈的信息后，将已发包缓冲中的包及以前的数据清掉，因为这部分数据接收端都收到了；

接收端需要丢包重传，告诉发送端有丢包需重传，发送端收到该报后在已发送队列中找到相应的包进行重传。

Claims (6)

1.一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，应用于通过3G网络连接的发送端和接收端，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 

1）发送端对欲发送的实时视频压缩编码；

2）发送端通过私有协议发送视频UDP数据包，并根据接收端发送的反馈报文动态调整发送速率，对接收端丢失的视频数据进行累计确认重传；

3）接收端接收视频UDP数据包，对丢包情况进行统计，要求发送端重传及提供给发送端网络状况。

2.根据权利要求1所述的一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，其特征在于:所述步骤2）中，对数据进行重传采用的机制是发送者内部有两个队列，一个为待发送队列，一个为已发送队列，帧数据分包后加入待发送队列，发送后加入已发对列，已发队列主要用于重传。

3.根据权利要求2所述的一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，其特征在于：所述发送者内部有两个线程，一个为发送包线程，负责发送数据包，另外一个线程负责接收者发送过来的控制包，并根据控制包进行处理。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，其特征在于：所述步骤3）中，分为3种情况：

 a) 正常情况，没有重传包需要发送；

 b) 按照当前的数据发送待发送队列中的数据，发送完后加入已发送对列；

c) 有重传包需要发送，等待重传包发送完成。

5.根据上述任一权利要求所述的一种3G无线网络远程视频监控的自适应传输系统，其特征在于：所述系统包括视频编码发送单元、3G网络、服务器接收端和接收终端，其中：

视频编码发送单元的作用是将采集到的原始视频图像进行H.264压缩编码，并通过上述任一权利要求所述的传输机制，通过发送端将视频数据通过3 G网络传到服务器接收端；

服务器会侦测网络的情况，接收来自发送端的视频数据，并统计丢包情况，进行UDP包的重传或者丢弃整个非I帧数据；

在接收到完整的帧数据后，将数据转发到请求视频的接收终端；

接收终端接收来自服务器的转发视频，进行解码播放。

6.应用于要求5所述系统的一种基于3G网络的视频监控系统带宽自适应传输方法，其特征在于，所述传输方法包括如下步骤：

    发送端将采集到的原始码率进行H.264压缩编码；

    发送端将已发送数据放入到已发送队列，以响应服务端的丢包重传请求；

    接收端接收数据，同时进行累计确认，发信息告诉发送端，一直到某个数据包都是完整的，无丢包；

    发送端收到接收端反馈的信息后，将已发包缓冲中的包及以前的数据清掉;

接收端需要丢包重传，告诉发送端有丢包需重传，发送端收到该报后在已发送队列中找到相应的包进行重传。