基于帶寬檢測的動態(tài)編碼裝置和方法
【專利摘要】一種基于帶寬檢測的動態(tài)編碼方法，適用于處理一視頻并通過一網(wǎng)絡(luò)傳輸。首先接收視頻。接著檢測網(wǎng)絡(luò)的一帶寬、判斷帶寬的范圍、根據(jù)所判斷的帶寬范圍編碼視頻并輸出一編碼視頻，最后再輸出編碼視頻至網(wǎng)絡(luò)。通過周期性的帶寬檢測，根據(jù)檢測結(jié)果動態(tài)調(diào)整編碼方法和/或編碼品質(zhì)，使得網(wǎng)絡(luò)會議的視頻傳輸品質(zhì)和帶寬水平實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整。
【專利說明】基于帶寬檢測的動態(tài)編碼裝置和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種視頻品質(zhì)處理裝置以及視頻品質(zhì)處理方法，特別是有關(guān)于即時處理網(wǎng)絡(luò)視頻品質(zhì)的一種視頻品質(zhì)處理裝置以及視頻品質(zhì)處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，開始結(jié)合在線視頻節(jié)目和視頻會議的應(yīng)用。這類的應(yīng)用通常需要較大的帶寬才可以保持視頻品質(zhì)的穩(wěn)定。舉例來說，很多的線上視頻節(jié)目以及視頻會議會建議使用者至少有350?400K的帶寬。然而，網(wǎng)絡(luò)的帶寬會受到許多因素的影響。例如當(dāng)很多人上網(wǎng)的時候，帶寬會被其他使用者分享掉；或者，在視頻會議的過程中，使用者在擷取視頻時是身處于背景混亂的情況，會因此需要較大帶寬傳送視頻，此時皆會發(fā)生帶寬不足而影響視頻傳輸品質(zhì)的問題?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)會議系統(tǒng)意識到這個問題，大部分網(wǎng)絡(luò)會議系統(tǒng)在參與者加入會議之前都會檢查其與服務(wù)器連接的帶寬以確保會議質(zhì)量。
[0003]但他們都有以下的缺點:
[0004]1.帶寬檢測在加入會議之前進行，但網(wǎng)絡(luò)帶寬是動態(tài)變化的，在會議的不同時間，與服務(wù)器連接的帶寬可能是不同的。
[0005]2.音頻，應(yīng)用程序的共享數(shù)據(jù)，和視頻采集率是恒定不變的，不能靈活地隨帶寬的變化而動態(tài)調(diào)節(jié)。在網(wǎng)絡(luò)帶寬變小的情況下，恒定的數(shù)據(jù)不能及時傳輸而會產(chǎn)生延時，影響會議中音頻傳輸?shù)馁|(zhì)量。
[0006]當(dāng)前所有的會議系統(tǒng)的主要問題都是實時性的保證不夠，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求過高，在進行網(wǎng)絡(luò)視頻會議和桌面共享時延時現(xiàn)象非常明顯，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)會議的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]基于以上的考慮，需要提供一種數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、實時，音頻、應(yīng)用程序共享，以及視頻播放效果好，系統(tǒng)成本低的IP網(wǎng)絡(luò)會議實時性保證的方法，用以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬不足時動態(tài)改善傳輸視頻的品質(zhì)。在會議進行過程中，利用帶寬檢測進程周期性地檢測與服務(wù)器連接的可用帶寬，在保證可用帶寬中一固定部分由音頻通道占用的情況下，余下帶寬決定了應(yīng)用程序共享數(shù)據(jù)和視頻的采集率和傳輸率。
[0008]本發(fā)明提供一種基于帶寬檢測的動態(tài)編碼裝置和方法，適用于處理一視頻并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。該裝置包括一視頻模塊、一帶寬檢測模塊、一視頻控制模塊、一視頻編碼模塊和一視頻輸出模塊。視頻模塊用以接收視頻，帶寬檢測模塊用以檢測網(wǎng)絡(luò)的帶寬。視頻控制模塊耦接至視頻模塊和帶寬檢測模塊，判斷帶寬的范圍并發(fā)送一第一判斷結(jié)果。視頻編碼模塊根據(jù)第一判斷結(jié)果編碼圖像并輸出一編碼視頻，視頻輸出模塊用以輸出編碼視頻至網(wǎng)絡(luò)。
[0009]本發(fā)明另外提供一種基于帶寬檢測的動態(tài)編碼方法，適用于處理一視頻并通過一網(wǎng)絡(luò)傳輸。首先接收視頻。接著檢測網(wǎng)絡(luò)的一帶寬、判斷帶寬的范圍、根據(jù)所判斷的帶寬范圍編碼視頻并輸出一編碼視頻，最后再輸出編碼視頻至網(wǎng)絡(luò)。
[0010]本發(fā)明通過周期性的帶寬檢測，根據(jù)檢測結(jié)果動態(tài)調(diào)整編碼方法和/或編碼品質(zhì)，使得網(wǎng)絡(luò)會議的視頻傳輸品質(zhì)和帶寬水平實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻品質(zhì)處理裝置10的方塊圖；
[0012]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻MG的構(gòu)造圖；
[0013]圖3顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻MG的編碼處理方式；
[0014]圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻MG的另一編碼處理方式；以及
[0015]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻品質(zhì)處理方法的流程圖。
[0016]附圖標(biāo)號
[0017]11視頻模塊12編碼選擇設(shè)定模塊
[0018]13帶寬檢測模塊 14視頻控制模塊
[0019]15視頻編碼模塊 16視頻輸出模塊
[0020]Al第一區(qū)域A2第二區(qū)域
[0021]BW帶寬MG視頻
[0022]IMAGE編碼視頻 S1、S2、S3、S4判斷結(jié)果

【具體實施方式】
[0023]為使本發(fā)明的所述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下:
[0024]圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻品質(zhì)處理裝置10的方塊圖。視頻品質(zhì)處理裝置10包括一視頻模塊11、一編碼選擇設(shè)定模塊12、一帶寬檢測模塊13、一視頻控制模塊14、一視頻編碼模塊15和一視頻輸出模塊16。
[0025]本發(fā)明中，對于不同帶寬水平所選的編碼品質(zhì)或編碼方式，可以由預(yù)先設(shè)定的對應(yīng)關(guān)系查找表L來標(biāo)記，例如，L中可以記錄對于某一個帶寬范圍，選用某一特定編碼方法，使得保證編碼質(zhì)量的同時，顧及編碼速度和成本，或者可以根據(jù)檢測到的帶寬的不同，動態(tài)調(diào)整作為編碼結(jié)果的視頻的分辨率。
[0026]視頻模塊11連接至視頻擷取裝置或互聯(lián)網(wǎng)，用以接收視頻MG，其中該視頻MG包括第一區(qū)域Al和第二區(qū)域A2，第一區(qū)域Al為視頻的外圍部分，第二區(qū)域A2為視頻的中心部分，如圖2所示。編碼選擇設(shè)定模塊12用以設(shè)定一預(yù)設(shè)的帶寬，亦即設(shè)定一可維持正常視頻品質(zhì)的所需帶寬大小。舉例來說，若互聯(lián)網(wǎng)上的視頻需要350K的帶寬才可正常且流暢地播放，那編碼選擇設(shè)定模塊12即設(shè)定350K的預(yù)設(shè)帶寬，此外編碼選擇設(shè)定模塊還可以以表的形式設(shè)定帶寬檢測結(jié)果與編碼方法和/或品質(zhì)的對應(yīng)關(guān)系。帶寬檢測模塊13亦連接到互聯(lián)網(wǎng)，并檢測互聯(lián)網(wǎng)的帶寬BW。視頻控制模塊14連接至編碼選擇設(shè)定模塊12和帶寬檢測模塊13，用以判斷帶寬檢測模塊13所檢測到的帶寬BW并發(fā)送第一判斷結(jié)果SI。舉例來說，若帶寬檢測模塊13檢測到互聯(lián)網(wǎng)的帶寬BW是400K (僅為舉例)的話，則視頻控制模塊14判斷網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW400K比維持正常視頻品質(zhì)所需的350K還高，因此發(fā)送第一判斷結(jié)果SI通知視頻編碼模塊15以一既定的編碼品質(zhì)編碼整個視頻IMG(第一區(qū)域Al加第二區(qū)域A2)的資料。視頻編碼模塊15根據(jù)第一判斷結(jié)果SI以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻IMG并輸出一編碼視頻IMAGE，最后視頻輸出模塊16輸出該編碼視頻IMAGE至網(wǎng)絡(luò)。必須說明的是，以上提到了帶寬檢測模塊13檢測互聯(lián)網(wǎng)的帶寬BW，更明確地說，在此所檢測的帶寬是視頻品質(zhì)處理裝置10與視頻MG接收者之間實際的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。
[0027]另一種情況是，帶寬檢測模塊13檢測到網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW比350K低，例如310K。此時視頻控制模塊14判斷網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW310K落在300K?350K(僅為舉例)的第一帶寬范圍之內(nèi)。由于第一帶寬范圍300K?350K比維持正常視頻品質(zhì)所需的350K還稍微低一點，但又不會差很多，因此視頻控制模塊14發(fā)送第二判斷結(jié)果S2通知視頻編碼模塊15以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻IMG對應(yīng)于第二區(qū)域A2 (視頻IMG的中心部分)的資料，而以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)編碼視頻IMG對應(yīng)于第一區(qū)域Al (視頻IMG的外圍部分)的資料。這樣的做法主要是因為檢測到的網(wǎng)絡(luò)帶寬BW只比維持正常視頻品質(zhì)所需的350K還稍微低一點(例如所述的310K)，因此以稍微犧牲視頻MG外圍編碼品質(zhì)(通常視頻的外圍部分比較不那么重要)的方式來確保其他重要部分的編碼品質(zhì)。最后再將所編碼的視頻輸出，并由視頻輸出模塊16輸出該編碼視頻至網(wǎng)絡(luò)。
[0028]以上是帶寬檢測模塊13檢測到網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW為310K的非限定實施例。然而，帶寬檢測模塊13所檢測到的網(wǎng)絡(luò)帶寬BW可能更低，例如280K。在這個情況下，視頻控制模塊14判斷網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW280K落在250K?300K(僅為舉例)的第二帶寬范圍的內(nèi)。由于第二帶寬范圍250K?300K還差350K —段距離，因此視頻控制模塊14發(fā)送第三判斷結(jié)果S3通知視頻編碼模塊15以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻MG對應(yīng)于第二區(qū)域A2 (視頻MG的中心部分)的資料，而以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)只編碼視頻IMG對應(yīng)于部分第一區(qū)域Al的資料，而對應(yīng)于第一區(qū)域Al其他部分的資料則丟棄。如圖3所示，對應(yīng)于第二區(qū)域A2的資料以正常的既定編碼品質(zhì)編碼，而第一區(qū)域Al只剩下左右兩邊所對應(yīng)的資料以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)來做編碼，第一區(qū)域Al上下部分所對應(yīng)的資料則舍棄。與前一個實施例的差異之處，對應(yīng)于第一區(qū)域Al所舍棄的資料部分原本是以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)來做編碼，現(xiàn)在將其舍棄因而可進一步減少耗費的帶寬資源，因此即使網(wǎng)絡(luò)帶寬不足(例如本實施例的280K)，但仍可以維護視頻MG重要部分的視頻品質(zhì)。
[0029]必須要注意的是，雖然以上的實施例說明了將對應(yīng)于第一區(qū)域Al上下部分的資料丟棄，但所丟棄的部分也可以是對應(yīng)于第一區(qū)域Al上下左右其中一個部分的資料，或是多個部分的資料。
[0030]以上是帶寬檢測模塊13檢測到網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW為280K的非限定實施例。然而，帶寬檢測模塊13所檢測到的網(wǎng)絡(luò)帶寬BW可能比280K更低，例如220K。在這個情況下，視頻控制模塊14判斷網(wǎng)絡(luò)的帶寬BW220K落在200K?250K (僅為舉例)的第三帶寬范圍之內(nèi)。由于第三帶寬范圍200K?250K差350K很多，因此視頻控制模塊14發(fā)送第四判斷結(jié)果S4通知視頻編碼模塊15以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻MG對應(yīng)于第二區(qū)域A2 (視頻MG的中心部分)的資料，而全部丟棄視頻MG對應(yīng)于第一區(qū)域Al (視頻MG的外圍部分)的資料，如圖4所示。以這樣的方式，由于全部丟棄視頻IMG對應(yīng)于第一區(qū)域Al的資料，因此可省下更多的帶寬資源以維護視頻MG重要部分的視頻品質(zhì)。
[0031]以上說明了根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)帶寬BW而所采取的不同的視頻編碼對策，雖然以上的實施例指出視頻的第一區(qū)域Al是視頻的外圍部分，而視頻的第二區(qū)域A2是視頻的中心部分，但第一區(qū)域Al和第二區(qū)域A2也可以是視頻的其他部分。再者，在第二實施例中當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬BW為280K時，雖然視頻編碼模塊15以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻IMG對應(yīng)于第二區(qū)域A2的資料，而以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)只編碼視頻IMG對應(yīng)于部分第一區(qū)域Al的資料，而對應(yīng)于第一區(qū)域Al其他部分的資料則丟棄，但所丟棄的資料部分也可獨立于第一區(qū)域Al的外，并不限定一定要是第一區(qū)域Al的其中一部分。
[0032]此外，在以上的實施例中，視頻較重要的第二區(qū)域A2(中心部分)其所對應(yīng)的資料皆以既定的編碼品質(zhì)來編碼，但也可以視情況需求以高于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)來編碼。因此，本發(fā)明所揭露的概念除了以較低的編碼品質(zhì)來編碼視頻的某個區(qū)域，或是丟棄視頻的某個區(qū)域以節(jié)省帶寬資源之外，也可以增加視頻的編碼品質(zhì)。
[0033]圖5顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例所述的視頻品質(zhì)處理方法的流程圖，適用于處理通過一網(wǎng)絡(luò)所接收的一視頻。首先接收視頻(步驟S21)，其中該視頻IMG包括第一區(qū)域Al和第二區(qū)域A2，第一區(qū)域Al為視頻的外圍部分，第二區(qū)域A2為視頻的中心部分。接著在步驟S22中設(shè)定一預(yù)設(shè)帶寬，亦即設(shè)定一可維持正常視頻品質(zhì)的所需帶寬大小，例如350K。在步驟S23中檢測網(wǎng)絡(luò)的帶寬，所檢測的帶寬是與視頻接收者之間實際的網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。在步驟S24中判斷網(wǎng)絡(luò)帶寬的范圍，例如網(wǎng)絡(luò)的帶寬是介于300K?350K的第一帶寬范圍、250K?300K的第二帶寬范圍或是200K?250K的第三帶寬范圍(以上范圍僅為舉例)。在步驟S25中根據(jù)所判斷的網(wǎng)絡(luò)帶寬范圍編碼視頻，并輸出一編碼視頻。如果在步驟S24中所判斷的網(wǎng)絡(luò)帶寬大于3 5 O K，例如4 O O K，則表示網(wǎng)絡(luò)的帶寬足以輸出品質(zhì)穩(wěn)定的視頻，因此以一既定的編碼品質(zhì)編碼視頻(第一區(qū)域Al加第二區(qū)域A2)。若網(wǎng)絡(luò)帶寬落在比350K低一點的第一帶寬范圍，例如310K，則以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻對應(yīng)于第二區(qū)域A2(視頻的中心部分)的資料，而以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)編碼視頻對應(yīng)于第一區(qū)域Al (視頻的外圍部分)的資料。若網(wǎng)絡(luò)的帶寬落在更低的第二帶寬范圍，例如280K，則以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻對應(yīng)于第二區(qū)域A2的資料，而以低于既定編碼品質(zhì)的編碼品質(zhì)編碼視頻對應(yīng)于第一區(qū)域Al的資料。若網(wǎng)絡(luò)的帶寬落在更低的第三帶寬范圍，例如220K，則以既定的編碼品質(zhì)編碼視頻對應(yīng)于第二區(qū)域A2的資料，而全部丟棄視頻對應(yīng)于第一區(qū)域Al的資料。最后在步驟S26中輸出編碼視頻至網(wǎng)絡(luò)。
[0034]最后，必須要注意的是，以上所揭露的第一、第二和第三帶寬范圍都是根據(jù)預(yù)設(shè)帶寬來決定的。各個帶寬范圍表示網(wǎng)絡(luò)的帶寬與維持穩(wěn)定視頻品質(zhì)所需的預(yù)設(shè)帶寬的差距。因此，本發(fā)明會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的帶寬落于哪一個帶寬范圍之內(nèi)而采取不同的資料編碼機制。
[0035]本發(fā)明雖以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以做些許的更改與修飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)由權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于帶寬檢測的動態(tài)編碼方法，包括如下步驟: a.預(yù)設(shè)帶寬范圍與編碼方式和/或分辨率的對應(yīng)關(guān)系； b.接收視頻； c.檢測網(wǎng)絡(luò)的帶寬； d.判斷所述帶寬的范圍； e.根據(jù)所判斷的所述帶寬的范圍和所述對應(yīng)關(guān)系，對所述視頻進行編碼，并輸出編碼視頻；以及， f.輸出所述編碼視頻至所述網(wǎng)絡(luò)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述視頻可經(jīng)由視頻采集裝置取得或通過所述網(wǎng)絡(luò)接收。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述e進一步包括:根據(jù)所述帶寬的范圍，調(diào)整對所述視頻的編碼方式。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述e進一步包括:根據(jù)所述帶寬的范圍，調(diào)整對所述視頻進行編碼的結(jié)果的分辨率。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，所述步驟a包括，以查找表的方式來標(biāo)記帶寬范圍與編碼方式和/或分辨率的對應(yīng)關(guān)系。
6.一種基于帶寬檢測的動態(tài)編碼裝置，其特征在于，包括: 視頻模塊，用以接收視頻； 帶寬檢測模塊，用以周期性地檢測網(wǎng)絡(luò)的帶寬； 視頻控制模塊耦接至所述視頻模塊和所述帶寬檢測模塊，用以判斷所述帶寬的范圍并發(fā)送判斷結(jié)果； 編碼選擇設(shè)定模塊，用以預(yù)設(shè)帶寬范圍與編碼方式和/或分辨率的對應(yīng)關(guān)系； 視頻編碼模塊根據(jù)所述判斷結(jié)果以及所述對應(yīng)關(guān)系編碼所述視頻并輸出編碼視頻；以及， 視頻輸出模塊，用以輸出所述編碼視頻至所述網(wǎng)絡(luò)。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述視頻可經(jīng)由視頻采集裝置取得或通過所述網(wǎng)絡(luò)接收。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述視頻編碼模塊根據(jù)所述帶寬的范圍，調(diào)整對所述視頻的編碼方式。
9.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述視頻編碼模塊根據(jù)所述帶寬的范圍，調(diào)整對所述視頻進行編碼的結(jié)果的分辨率。
10.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述編碼選擇設(shè)定模塊以查找表的方式來標(biāo)記帶寬范圍與編碼方式和/或分辨率的對應(yīng)關(guān)系。
【文檔編號】H04N21/238GK104378651SQ201310355010
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】邱子嚴(yán) 申請人:成都邑元科技有限責(zé)任公司, 邱子嚴(yán)