移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信的技術領域，尤其涉及一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應裝置及方法。
【背景技術】
[0002]移動網絡被廣泛地部署，可以用來提供諸如數據、語音、視頻等之類的各種通信服務，這些網絡至少包括采用無線通信技術的無線廣域網(WffAN)、無線局域網(WLAN)和無線個人域網絡(WPAN)等。
[0003]隨著無線通信技術的發(fā)展，使得人們的溝通、交流變得更加方便，也使得互聯網技術更快速地走進人們生活的各個領域。例如，在中國專利申請?zhí)枮镃N201310222507.7的中國專利申請中，公開了一種檢測和解調信號/傳輸的技術方案，具體地，使用不同類型的信號處理以多級來進行信號檢測，例如對于第一級使用時域處理、對于第二級使用頻域處理、對于第三級使用時域處理。對于第一級，對至少兩個不同的延遲產生碼元的積，進行用于每個延遲的積和已知值之間的相關，組合用于所述延遲的相關結果并用于表明信號的存在；其中，對于解調，調整輸入樣本的定時以獲得經定時調整的樣本；并且估計頻率偏移，并從經定時調整的樣本中去除頻率偏移，以獲得經相位校正的樣本，利用信道估計處理經相位校正的樣本以獲得檢測的碼元；校正檢測的碼元的相位以獲得經相位校正的碼元，然后進行解調、去交織和解碼。
[0004]另一份中國專利申請?zhí)枮镃N200610002102.2的中國專利中，公開了一種用于無線移動網中的移動流媒體傳輸的無縫切換方法，采用多路自適應傳輸速率調節(jié)實現傳輸層的無縫切換，即按照多路徑的無線接入并發(fā)傳輸中的各個路徑性能，對流媒體的分層多描述視頻編碼策略進行動態(tài)調整，對多路徑傳輸視頻碼流進行調度，以便最大可能地利用接收端的可用帶寬，實現移動流媒體在傳輸層的穩(wěn)定傳輸與平滑切換。該方法提高了帶寬和傳輸可靠性，切實有效地減少了網絡切換延時，降低了丟包率，并解決了影響移動流媒體視頻觀看質量的抖動問題；因此，在利用現有的無線網絡資源且容易實施的情況下，可以作為融合下一代異構無線接入網的一種有效方法。
[0005]但是發(fā)明人在實現本發(fā)明的過程中發(fā)現，上述現有技術存在以下缺陷:移動終端的網絡環(huán)境經常是多變的，例如地理位置(平面移動，平面移動+海拔移動)變動時，各處網絡環(huán)境波動較大，可用的網絡帶寬頻繁波動；而上述現有技術在實現視頻傳輸時采用固定的視頻編碼碼率，帶寬充裕時，帶寬在默認狀態(tài)下被浪費；帶寬不足時，移動終端上的視頻上傳任務失敗或者視頻不能打開或者視頻不能下載。

【發(fā)明內容】

[0006]為了解決現有技術中固定碼率存在的網絡資源浪費或者不足的技術問題，本發(fā)明提供一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應裝置及方法。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明提供的技術方案包括:
[0008]—方面，提供一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應裝置，所述裝置包括:
[0009]編碼器，用于對待傳輸數據按照當前碼率進行編碼；
[0010]緩沖器，用于緩存所述編碼器編碼后的待傳輸數據；
[0011]信道檢測器，用于檢測所述緩沖器的緩存狀態(tài)，從而獲取當前網絡帶寬是否與所述當前碼率相匹配；
[0012]編碼器的碼率控制器，用于根據所述信道檢測器檢測的結果，增大或者減小或者保持所述當前碼率。
[0013]進一步地，所述緩沖器為FIFO類型的緩沖器，所述信道檢測器具體用于:通過所述FIFO類型的緩沖器首尾數據的下標差額，判斷所述緩沖器中當前數據的最長滯留時間，根據所述最長滯留時間獲取當前網絡帶寬是否與所述當前碼率相匹配。
[0014]進一步地，所述緩沖器還用于:當緩存的數據量達到設定的閾值，將閾值對應的警示標識的狀態(tài)設置為有效；
[0015]所述信道檢測器具體用于:根據所述緩沖器的警示標識的狀態(tài)確定所述緩沖器的狀態(tài)，從而獲取當前網絡帶寬是否與所述當前碼率相匹配。
[0016]進一步地，所述閾值包括第一閾值、第二閾值和第三閾值，所述第一閾值指示的數據量占緩沖器存儲空間的三分之一，所述第二閾值指示的數據量占緩沖器存儲空間的二分之一，所述第三閾值指示的數據量占緩沖器存儲空間的三分之二。
[0017]進一步地，所述編碼器的碼率控制器的控制策略為，使得緩沖器保持在半滿狀態(tài)為最佳控制狀態(tài)。。
[0018]進一步地，所述編碼器的碼率控制器具體用于:當信道檢測器檢測的結果為當前網絡帶寬小于所述當前碼率時，減小所述當前碼率；當所述結果為當前網絡帶寬大于所述當前碼率時，增大所述當前碼率；當所述結果為當前網絡帶寬等于所述當前碼率時，保持所述當前碼率。
[0019]另一方面，本發(fā)明還提供一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應方法，其特征在于，所述方法包括:
[0020]通過信道檢測器檢測緩沖器的緩存狀態(tài)，從而獲取當前網絡帶寬是否與當前碼率相匹配；
[0021]根據所述信道檢測器檢測的結果，增大或者減小或者保持當前碼率。
[0022]進一步地，根據所述信道檢測器檢測的結果，增大或者減小或者保持當前碼率，包括:
[0023]當信道檢測器檢測的結果為當前網絡帶寬小于所述當前碼率時，減小所述當前碼率；當所述結果為當前網絡帶寬大于所述當前碼率時，增大所述當前碼率；當所述結果為當前網絡帶寬等于所述當前碼率時，保持所述當前碼率。。
[0024]進一步地，所述編碼器的碼率控制器的控制策略為，使得緩沖器保持在半滿狀態(tài)為最佳控制狀態(tài)。
[0025]進一步地，所述緩沖器為FIFO類型的緩沖器，通過信道檢測器檢測緩沖器的緩存狀態(tài)，從而獲取當前網絡帶寬是否與當前碼率相匹配，包括:
[0026]通過所述FIFO類型的緩沖器首尾數據的下標差額，判斷所述緩沖器中當前數據的最長滯留時間，根據所述最長滯留時間獲取當前網絡帶寬是否與所述當前碼率相匹配。
[0027]采用本發(fā)明提供的上述優(yōu)選技術方案，為移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率提供了一種自適應的方案，能夠在保證上傳或者下載可以實現的前提下，充分利用當前信道能力；因此可以高效率地應用無線傳輸通道，即能夠保證數據有效傳輸的情況下，讓網絡利用率擴大化。
[0028]進一步地，采用FIFO類型的緩沖器，并且通過FIFO類型的緩沖器首尾數據的下標差額，判斷所述緩沖器中當前數據的最長滯留時間，為當前碼率和當前網絡帶寬的匹配狀態(tài)提供的判斷的標準，使得編碼器的碼率控制器能夠更方便調整控制策略。
[0029]發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且部分地從說明書變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明的技術方案而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構和/或流程來實現和獲得。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應裝置的結構框圖；
[0031]圖2為本發(fā)明實施例一提供的一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應方法的流程圖；
[0032]圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0033]以下將結合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，借此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題，并達成技術效果的實現過程能充分理解并據以實施。需要說明的是，這些具體的說明只是讓本領域普通技術人員更加容易、清晰理解本發(fā)明，而非對本發(fā)明的限定性解釋；并且只要不構成沖突，本發(fā)明中的各個實施例以及各實施例中的各個特征可以相互結合，所形成的技術方案均在本發(fā)明的保護范圍之內。
[0034]另外，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組控制器可執(zhí)行指令的控制系統中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。
[0035]下面通過附圖和具體實施例，對本發(fā)明的技術方案進行詳細描述:
[0036]實施例一
[0037]如圖1所示為本實施例提供的一種移動網絡環(huán)境中視頻編碼碼率自適應裝置100，該裝置100包括:
[0038]編碼器101，用于對待傳輸數據按照預定規(guī)則進行編碼，并且編碼器101在數據傳輸的過程中可以根據網絡狀態(tài)調整編碼碼率，而非設置成固定碼率；
[0039]緩沖器102，用于緩存所述編碼器編碼后的待傳輸數據；
[0040]信道檢測器103，用于檢測緩沖器的狀態(tài)，從而獲取當前網絡帶寬是否與所述當前碼率相匹配；
[0041]編碼器的碼率控制器104，用于根據所述信道檢測器檢測的結果，增大或者減小或者保持所述當前碼率。
[0042]優(yōu)選地，碼率控制器104 —直控制著緩沖器102保持在半滿狀態(tài)，即緩沖器102內的緩存的數據量保持在緩沖器102能夠存儲的最大存儲容量的1/2的狀態(tài)。
[0043]優(yōu)選地，上述編碼器101可以用于對視頻數據進行編碼，其中，視頻數據可以是40x272低分辨率的主要是Real Video,最佳碼率在350_600Kbps，封裝文件格式為RM或者RMVB ;視頻數據也可以是分辨率提升為1024x438，使用Xvid編碼，碼率也在800_1300Kbps，封裝文件經常是AVI，文件體積在700MB左右；視頻數據也可以X264/AVC編碼MKV封裝文件，碼率5-6MB，音頻部分可以達到5.1