一种流媒体传输系统中的速率控制方法

摘要

本发明为一种流媒体传输系统中的速率控制方法，本发明公开了怎样有效利用网络带宽，在媒体视频点播系统上对视音频数据流的码率控制技术，通过接收端设定缓存的占有率B，并将B通过数据信道传回发送端，发送端根据B值网络丢包率调整码率的递增步长StepR和递减系数α，也就是调整流量队列的长度可以调整传输速率的平滑程度。本发明方法可以准确控制数据流的传输速率，并不需要进行视频质量调节，能够保证客户享受到稳定的视频服务，客户享受到清晰的、流畅的视频服务节目，充分利用服务器的输出带宽，提供更多的客户连接。

主权项

1.一种流媒体传输系统中的速率控制方法，其特征在于：(1)采用流媒体传输系统的速率控制方法是基于接收端的，但信道是固定的，而不是动态增加或减少的，该信道的传输速率是动态变化的，而且是连续的，不是分级的，该信道的传输速率是由流媒体文件本身的编码速率决定的，同时受网络丢包率及接收端的缓存占有率影响的；(2)对于网络带宽的长时间尺度波动，则通过调整解码速率来保证播放的连续，而不会出现卡壳停顿的现象；(3)发送端的传输速率基于接收端随时调整，并进行平滑控制，使用两个队列分别记录以前若干时刻点的发送数据量和发送用的时间，根据期望的传输速率R来预测下一时刻点的发送数据量，并每次刷新两个队列，通过调整队列的长度实现调整发送速率的平滑程度，队列越短，则瞬时性越强，反之，队列越长，速率越平滑；(4)流媒体传输系统中发送端的传输速率控制方法如下：A.使用一个队列来记录以前若干时刻点的发送数据量，即发送数据量队列，计作Q-flow[SIZE]；B.同时用一个队列记录以前若干时刻点的传输用时间，即时差队列，计作Q-difference[SIZE]；C.然后，根据设置的期望的传输速率R来预测下一时刻点的发送数据量；D.循环以上3步，不断修正下一时刻点的发送数据量，实现对该路数据流的传输速率控制；E.其中，A中若干时刻点的若干即SIZE作为参数是能够设置的，它确定了用于预测任一时刻数据通道发送数据量时所用的历史数据队列的大小，这个队列的大小正比于计算瞬时速率所用的窗口时间，这个参数值越小，计算出来的速率的瞬时性就越强，但与此同时，速率控制的稳定性相对越差；F.前面提到的发送数据量实际上就是数据通道在两个时刻点之间传输的数据量；G.B的若干时刻点与A的若干时刻点是一一对应的，也就是一致的；H.B的传输用时间指的是两个记录时刻点之间的时间差；至于C根据设置的期望的传输速率来预测下一个时刻点的发送数据量，其具体操作如下：a)首先计时次数索引Index自动加1，如果达到SIZE，Index归零；实际上，Index也就是该计时时刻点记录在两个队列中的位置；b)判断队列是否已经满了，也就是记录次数是否超过SIZE，如果满了，就把队列中Index的位置腾空，准备用当前记录值填充；c)计算出最近SIZE记录的时间段内总耗时T；d)计算出最近SIZE记录的时间段内总发送数据量F；e)计算最近SIZE记录时段内的实际发送平均传输速率，R0＝F/T，其中F和T为最近SIZE记录的时间段内总发送数据量和总耗时；f)取得当前时间now，计算当前时间与上次计录时间lasttime的时间差td；g)填充时间差td到Q-difference[Index]；刷新时差队列；h)更新上次记录时间，lasttime＝now；i)计算下一时刻点准备传输的发送数据量X，X＝R×T1-F1，R为期望传输速率，F1和T1为最近SIZE记录的时间段内总发送数据量和总耗时；j)把X填充到Q-flow[Index]；刷新发送数据量队列。