專利名稱：3g網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方法
3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻監(jiān)控領(lǐng)域，尤其涉及3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方法。背景技術(shù)：
目前，遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場監(jiān)控、電信機房監(jiān)控、 城市交通管理等領(lǐng)域。隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扔辛撕艽筇岣?，?遠程無線網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控提供了條件。當(dāng)前，遠程無線網(wǎng)絡(luò)采用GPRS網(wǎng)絡(luò)(General Packet Radio Service，通用無線分組業(yè)務(wù))。GPRS無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為現(xiàn)場視頻采集站點、GPRS 網(wǎng)絡(luò)及遠程視頻服務(wù)器3部分?，F(xiàn)場視頻采集站點與遠程視頻服務(wù)器之間通過GPRS網(wǎng)絡(luò)建 立TCP連接，傳送視頻編碼和控制指令?，F(xiàn)場視頻采集站點作為TCP連接的客戶端，遠程視 頻服務(wù)器作為TCP連接的服務(wù)端?，F(xiàn)場視頻采集站點在上電后自動尋找遠程視頻服務(wù)器。 而遠程視頻服務(wù)器在與現(xiàn)場視頻采集站點建立TCP連接后，通過發(fā)送指令遠程控制視頻采 集的開始、結(jié)束以及是采用單幀采集還是連續(xù)幀采集。然而，采用GPRS網(wǎng)絡(luò)有以下缺陷1. GPRS會發(fā)生包丟失現(xiàn)象；2.實際速率比理論 值，理論上的最大值172. 2kbps,實際使用網(wǎng)絡(luò)帶寬一般在32kbps 96kbps之間；3.調(diào)制 方式不是最優(yōu)；4.存在轉(zhuǎn)接時延。因為GPRS有以上缺陷，所以應(yīng)用到視頻監(jiān)控中，常因丟包而出現(xiàn)圖像花屏，延遲 比較大，圖像很不連續(xù)。因此，現(xiàn)有技術(shù)需要改進和提高。

發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方 法，讓圖像更加流暢和延遲更小，不再有花屏。本發(fā)明提供了一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括發(fā)送端，設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)攝像機，發(fā)送 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面，包括幀率速率控制、視頻編碼器與發(fā)送模塊；幀率速率控制，通過應(yīng)答機制 掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，并根據(jù)所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，對視頻編碼器的編碼策略和發(fā)送模塊的發(fā) 送策略進行實時調(diào)整；接收端，包括反饋控制、視頻解碼器與QoS監(jiān)視，接收所述發(fā)送端所 發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面。作為本發(fā)明的進一步改進，所述幀率速率控制動態(tài)調(diào)整所述視頻編碼器編碼過程 中I幀出現(xiàn)的幾率，在網(wǎng)絡(luò)帶寬達到理想值的時候加大畫面組值，在網(wǎng)絡(luò)帶寬未達到理想 值時，減小畫面組值。作為本發(fā)明的進一步改進，所述幀率速率控制優(yōu)化所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，增 加I幀發(fā)送幾率。作為本發(fā)明的進一步改進，所述幀率速率控制優(yōu)化所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，增 加有效幀對網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用，減少無效幀對網(wǎng)絡(luò)帶寬的耗費。作為本發(fā)明的進一步改進，所述幀率速率控制優(yōu)化所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，采 用帶有重發(fā)機制的協(xié)議確保I幀不會在網(wǎng)絡(luò)上丟失。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述發(fā)送模塊發(fā)送所述網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面經(jīng)過發(fā)送端UDP 層傳輸時，動態(tài)檢查數(shù)據(jù)的失序差錯，并所述數(shù)據(jù)的失序差錯動態(tài)調(diào)整所述視頻編碼器的 編碼策略并選擇性的重發(fā)數(shù)據(jù)，保證傳輸?shù)牧鲿场１景l(fā)明還提供了一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法，包括以下步驟發(fā)送端通過應(yīng)答機制 掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬；所述發(fā)送端對視頻編碼器的編碼策略進行實時調(diào)整；所述發(fā)送端對發(fā) 送模塊的發(fā)送策略進行實時調(diào)整；發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至接收端。本發(fā)明的有益效果是(1)通過選擇性的重發(fā)機制，保證傳輸?shù)牧鲿承?，圖像的完整性；(2)通過對發(fā)送策略的調(diào)整，可以增加有效幀對帶寬的占用，減少無效幀對帶寬的 耗費；(3)通過動態(tài)調(diào)整編碼過程中I幀出現(xiàn)的幾率，使延遲更小，不再有停頓和花屏現(xiàn)象。

圖1是本發(fā)明3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的模塊圖；圖2是本發(fā)明3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法的流程圖。
具體實施方式下面結(jié)合

及具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。如圖1所示是3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的模塊圖。本實施方式包括發(fā)送端1，接收端 3，發(fā)送端1通過互聯(lián)網(wǎng)5發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至接收端3。發(fā)送端1設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)攝像機，包括幀率速率控制11、視頻編碼器13與發(fā)送模塊 15。幀率速率控制11通過應(yīng)答機制掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，并根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，對視頻編碼 器13的編碼策略和發(fā)送模塊15的發(fā)送策略進行實時調(diào)整。接收端3，包括反饋控制31、視頻解碼器33與QoS監(jiān)視37，接收發(fā)送端所發(fā)送的網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控畫面。反饋控制31通過互聯(lián)網(wǎng)5反饋信息至發(fā)送端1，視頻解碼器33對接收到的網(wǎng) 絡(luò)監(jiān)控畫面進行解碼，QoS監(jiān)視對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量進行監(jiān)視并及時反饋。在本實施方式中，發(fā)送模塊15發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端RTP層17，再傳輸至發(fā) 送端UDP層19，最后通過發(fā)送端IP層21發(fā)送至互聯(lián)網(wǎng)5?；ヂ?lián)網(wǎng)5傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至 接收端IP層41，然后接收端3傳輸至接收端UDP層39，最后通過接收端RTP層35傳輸至 QoS監(jiān)視37與視頻解碼器31，供視頻解碼器33對網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面進行解碼，以及QoS監(jiān)視37 對服務(wù)質(zhì)量進行監(jiān)視。在本實施方式中，幀率速率控制11動態(tài)調(diào)整視頻編碼器13編碼過程中I幀出現(xiàn) 的幾率。在MPEG (Moving Pictures Experts Group，動態(tài)圖像專家組)系列編碼算法中，通 常用GOP (GROUP OF PICTURE,畫面組)這一值來設(shè)置I幀產(chǎn)生的間隔，比如當(dāng)G0P設(shè)置為 30時，就表示每30幀產(chǎn)生一個I幀。I幀通常占用數(shù)據(jù)量都很大，很多編碼器將G0P設(shè)置 為120或者更高，這樣可以較少I幀出現(xiàn)的概率，從而降低碼流；但是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠，丟掉 一個I幀，那幾秒內(nèi)無法再正確解碼數(shù)據(jù)幀直到接收到下一個I幀，導(dǎo)致畫面長時間停滯。 因此，在本實施方式中，在帶寬比較好的時候加大G0P值，在帶寬比較低時，適當(dāng)減小G0P值以動態(tài)調(diào)整視頻編碼器13編碼過程中I幀出現(xiàn)的幾率。在本實施方式中，當(dāng)發(fā)送端1檢測到當(dāng)前帶寬不夠的時候，發(fā)送模塊15調(diào)整發(fā)送 策略，增加I幀的發(fā)送幾率。除了通過降低G0P的值增加I幀的產(chǎn)出幾率，同時在網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 策略上確保I幀能夠發(fā)送成功。采用帶有重發(fā)機制的協(xié)議確保I幀不會在網(wǎng)絡(luò)上丟失便是 在網(wǎng)絡(luò)發(fā)送策略上確保I幀能夠發(fā)送成功的方式。在網(wǎng)絡(luò)發(fā)送策略上確保I幀發(fā)送成功增 加了有效幀對帶寬的占用，減少無效幀對帶寬的耗費。在本實施方式中，發(fā)送模塊15發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面經(jīng)過發(fā)送端UDP層19傳輸時，動 態(tài)檢查數(shù)據(jù)的失序差錯，并數(shù)據(jù)的失序差錯動態(tài)調(diào)整視頻編碼器13的編碼策略并選擇性 的重發(fā)數(shù)據(jù)，保證傳輸?shù)牧鲿场Ｈ鐖D2所示是3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法的流程圖。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋越來越廣，利 用3G來傳輸視頻數(shù)據(jù)成為可能，3G最大的優(yōu)點即是高速的數(shù)據(jù)下載能力，相對2. 5G(GPRS/ CDMAlx) 100k左右的速度。3G能夠達到300k_lM左右，比家庭用ADSL寬帶速度還要快幾倍。 3G網(wǎng)絡(luò)理論上帶寬比較寬，但實際使用時帶寬也是動態(tài)變化的，在動態(tài)變化的帶寬下采用 以下步驟讓圖像看起來更流暢。在步驟S100中，發(fā)送端1通過應(yīng)答機制掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬。在步驟S102中，對視頻編碼器13的編碼策略進行實時調(diào)整。具體為幀率速率控 制11實時檢測網(wǎng)絡(luò)帶寬，判斷網(wǎng)絡(luò)帶寬是否達到理想值；若達到理想值，則加大畫面組值； 若未達到理想值，則減小畫面組值。在步驟S104中，對發(fā)送模塊15的發(fā)送策略進行實時調(diào)整。具體為增加I幀的發(fā) 送幾率。除了通過降低G0P的值增加I幀的產(chǎn)出幾率，同時在網(wǎng)絡(luò)發(fā)送策略上確保I幀能 夠發(fā)送成功，采用帶有重發(fā)機制的協(xié)議確保I幀不會在網(wǎng)絡(luò)上丟失。這樣，可以增加有效幀 對帶寬的占用，減少無效幀對帶寬的耗費。在步驟S106中，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端RTP層17。在步驟S108中，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端UDP層19。在步驟S110中，發(fā)送端UDP層19動態(tài)檢查數(shù)據(jù)的失序差錯。在步驟S112中，判斷是否有失序差錯。若有，則在步驟S102中，對視頻編碼器13 的編碼策略進行實時調(diào)整。若沒有，則進入步驟S114中，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端IP層 21。在步驟S116中，通過互聯(lián)網(wǎng)5發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至接收端3。本發(fā)明所提供的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方法，通過選擇性的重發(fā)機制，保證 傳輸?shù)牧鲿承裕瑘D像的完整性；通過對發(fā)送策略的調(diào)整，可以增加有效幀對帶寬的占用，減 少無效幀對帶寬的耗費；通過動態(tài)調(diào)整編碼過程中I幀出現(xiàn)的幾率，使延遲更小，不再有停 頓和花屏現(xiàn)象。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的 保護范圍。
權(quán)利要求
一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)送端，設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)攝像機，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面，包括幀率速率控制、視頻編碼器與發(fā)送模塊；幀率速率控制，通過應(yīng)答機制掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，并根據(jù)所述當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，對視頻編碼器的編碼策略和發(fā)送模塊的發(fā)送策略進行實時調(diào)整；接收端，包括反饋控制、視頻解碼器與QoS監(jiān)視，接收所述發(fā)送端所發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述幀率速率控制動態(tài) 調(diào)整所述視頻編碼器編碼過程中I幀出現(xiàn)的幾率，在網(wǎng)絡(luò)帶寬達到理想值的時候加大畫面 組值，在網(wǎng)絡(luò)帶寬未達到理想值時，減小畫面組值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述幀率速率控制優(yōu)化 所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，增加I幀發(fā)送幾率。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述幀率速率控制優(yōu)化 所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，增加有效幀對網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用，減少無效幀對網(wǎng)絡(luò)帶寬的耗費。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述幀率速率控制優(yōu)化 所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，采用帶有重發(fā)機制的協(xié)議確保I幀不會在網(wǎng)絡(luò)上丟失。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)送模塊發(fā)送所述 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面經(jīng)過發(fā)送端UDP層傳輸時，動態(tài)檢查數(shù)據(jù)的失序差錯，并所述數(shù)據(jù)的失序差 錯動態(tài)調(diào)整所述視頻編碼器的編碼策略并選擇性的重發(fā)數(shù)據(jù)，保證傳輸?shù)牧鲿场?br> 7.一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法，其特征在于，包括以下步驟 發(fā)送端通過應(yīng)答機制掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬；所述發(fā)送端對視頻編碼器的編碼策略進行實時調(diào)整； 所述發(fā)送端對發(fā)送模塊的發(fā)送策略進行實時調(diào)整； 發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至接收端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法，其特征在于，所述發(fā)送端對視頻編碼 器的編碼策略進行實時調(diào)整包括以下步驟幀率速率控制實時檢測網(wǎng)絡(luò)帶寬，判斷網(wǎng)絡(luò)帶寬是否達到理想值； 若達到理想值，則加大畫面組值； 若未達到理想值，則減小畫面組值。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法，其特征在于，所述發(fā)送端對發(fā)送模塊 的發(fā)送策略進行實時調(diào)整包括以下步驟所述幀率速率控制優(yōu)化所述發(fā)送模塊的發(fā)送策略，增加I幀發(fā)送幾率； 采用帶有重發(fā)機制的協(xié)議確保I幀不會在網(wǎng)絡(luò)上丟失。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法，其特征在于，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至接 收端包括以下步驟發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端RTP層； 發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端UDP層； 所述發(fā)送端UDP層動態(tài)檢查數(shù)據(jù)的失序差錯； 判斷是否出現(xiàn)失序差錯；若出現(xiàn)，則對視頻編碼器的編碼策略進行實時調(diào)整；若沒有出現(xiàn)，則發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面至發(fā)送端IP層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，包括發(fā)送端，設(shè)置于網(wǎng)絡(luò)攝像機，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面，包括幀率速率控制、視頻編碼器與發(fā)送模塊；幀率速率控制，通過應(yīng)答機制掌握當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，并根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬，對視頻編碼器的編碼策略和發(fā)送模塊的發(fā)送策略進行實時調(diào)整；接收端，包括反饋控制、視頻解碼器與QoS監(jiān)視，接收發(fā)送端所發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控畫面。本發(fā)明還公開了一種3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控方法。本發(fā)明所公開的3G網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)與監(jiān)控方法，讓圖像更加流暢和延遲更小，沒有花屏。
文檔編號H04N7/52GK101860733SQ20101019877
公開日2010年10月13日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者周波 申請人:深圳市黃河數(shù)字技術(shù)有限公司