CN101340321A - 一种实时监控系统中自适应带宽的解决方案 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实时监控系统中的自适应带宽方法和系统。该方法包括下列步骤：接收终端发起面向监控点终端的会话请求，要求获取所述监控点终端的监控数据；监控点终端接收到请求后，使用分层编码技术将监控数据分层，并且发送到相应的转发服务器中，所述数据层包括基本层和增强层，监控点终端根据上行带宽能力不同发送部分或者全部数据层，发送的数据层至少包含基本层；接收终端根据自己的带宽能力从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层至少包含基本层。本发明解决了不同带宽用户拥有相同质量的视频或者音频所造成的资源浪费，在保证所有用户视频或者音频流畅播放的同时享有不同的清晰度。
Description
技术领域
本发明涉及一种实时监控系统，尤其涉及一种解决实时监控系统清晰度和流畅性的自适应带宽方法。
背景技术
在网络视频传输系统中，网络传输带宽是最宝贵的资源，它直接决定传输视频的清晰度和流畅性，对于实时视频传输更是如此。由于用户接入网络的方式不同，网络带宽资源也不相同。对于普通的ADSL用户，上行带宽通常为512kbps，下行带宽通常为1Mbps。对于ADSL2+用户，上行带宽可以达到1.5Mbps甚至更高。对于专用网光纤用户，带宽会更高。
实时视频监控系统的组网方式如图1所示，监控点终端的视频设备将视频数据通过用户接入点经上行通路接入到广域网中并发送到视频管理平台，视频管理平台将视频数据通过广域网通过下行通路发送到用户终端。
影响视频清晰度和流畅性的瓶颈主要在于视频数据上行传输到广域网以及视频数据由广域网下行传输到用户终端。普通用户的上行宽带和下行带宽有限，因此传输数据量有限。在满足带宽有限的用户能够正常观看视频的情况下，带宽较高的用户则无法充分利用其带宽资源享受到相应质量的服务，造成资源浪费。
因此，如何为不同带宽的用户提供不同质量的服务，使网络资源能够得到合理充分的利用是目前网络视频监控系统有待解决的重要问题。
发明内容
本发明提供一种实时监控系统中的自适应带宽方法，目的是使不同带宽的用户在满足实时视频或者音频流畅的情况下，获得不同的清晰度。
在第一方面，本发明提供的自适应带宽方法包括以下步骤：
(1)接收终端发起面向监控点终端的会话请求，要求获取所述监控点终端的监控数据；
(2)监控点终端接收到请求后，使用分层编码技术将监控数据分层，并且发送到相应的转发服务器中，所述数据层包含基本层和至少一个增强层；
(3)接收终端根据自己的带宽能力从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层包含基本层。
在第二方面，本发明提供的自适应带宽方法包括以下步骤：
(1)接收终端发起面向监控点终端的会话请求，要求获取所述监控点终端的监控数据；
(2)监控点终端接收到请求后，使用分层编码技术将监控数据分层，并且发送到相应的转发服务器中，所述数据层包括基本层和至少一个增强层，监控点终端根据上行带宽能力不同发送部分或者全部数据层，发送的数据层包含基本层；
(3)接收终端从转发服务器接收数据层，该数据层包含基本层。
在第三方面，一种自适应带宽的实时监控系统，包括监控点终端和接收终端，其特征在于在监控点终端上使用分层编码技术将监控数据分层，所述数据层包括基本层和至少一个增强层，监控点终端将数据层发送到相应的转发服务器中；接收终端根据自己的带宽能力从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层包括基本层。
在第四方面，一种自适应带宽的实时监控系统，包括监控点终端和接收终端，其特征在于在监控点终端上使用分层编码技术将监控数据分层，所述数据层包括基本层和至少一个增强层，监控点终端根据上行带宽能力不同发送部分或者全部数据层到相应的转发服务器中，发送的数据层包含基本层；接收终端从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层包括基本层。
本发明将分层编码技术应用到实时监控系统中，避免了不同带宽的用户拥有相同质量的视频或者音频所造成的资源浪费，所有用户带宽自适应网络的需求，提高了实时监控系统的性能。
附图说明
图1是实时视频监控系统组网示意图；
图2是本发明所采用的分层编码技术的数据转发方式示意图。
具体实施方式
本发明在监控点终端上使用分层编码技术，根据上行带宽情况将视频数据在网络上分层传输，接收终端根据带宽情况选择部分或者全部数据层进行接收，以达到自适应网络带宽的目的。
分层编码技术是指将一帧视频图象分成若干个独立的层进行编码，其中包含一个基本层和若干增强层，基本层表示通过网络以可接受的质量传输的最小图像，增强层表示有足够的剩余带宽可供使用时通过网络传输的附加的图像细节。通过网络分层编码之后每层数据大小与原始一帧数据大小相当。基本层可以被独立解码，也可以与增强层同时被解码。增强层不能被单独解码，增强层越多解码得到的图像质量越好。
下面参照附图2对本发明的视频数据转发方式的一个实施例进行详细说明：
(1)监控点终端注册到信令服务器；
(2)信令服务器通知监控点终端转发服务器的地址；
(3)监控点终端根据自己的网络带宽能力以及视频编码能力选择转发服务器；
(4)接收终端向信令服务器(未图示)发起会话请求，要求观看指定监控点终端的视频；
(5)信令服务器通知监控点终端发起视频会话；
(6)监控点终端将视频数据分层发送到相应的转发服务器中，同时将视频发送信息发送到信令服务器；
(7)信令服务器将该监控点终端的视频信息以及转发服务器的地址通报给接收终端；
(8)接收终端根据自己的带宽能力接收适合的视频数据并显示。
在另一个实施例中，本发明的视频数据转发过程说明如下：
(1)监控点终端注册到信令服务器；
(2)监控点终端通告信令服务器监控点终端的网络带宽能力以及视频编码能力；
(3)信令服务器根据监控点终端的网络带宽能力以及视频编码能力向监控点终端指派转发服务器；
(4)接收终端向信令服务器发起会话请求，要求观看指定监控点终端的视频；
(5)信令服务器通知监控点终端发起视频会话；
(6)监控点终端将视频数据分层发送到相应的转发服务器中，同时将视频发送信息发送到信令服务器；
(7)信令服务器将该监控点终端的视频信息以及转发服务器的地址通报给接收终端；
(8)接收终端根据自己的带宽能力接收适合的视频数据并显示。
在以上两个实施例中，监控点终端根据上行带宽情况将部分或者全部数据层通过不同的连接发送到转发服务器中，发送的数据层中必须包含基本层。如图2所示，监控点1由于上行带宽有限，向转发服务器只发送了三个图层的数据，其中向转发服务器1发送了必须发送的一个基本层数据，向转发服务器2和转发服务器3分别发送了一个增强层数据。监控点2由于具有较高的带宽，向转发服务器发送了五个图层的数据，其中向转发服务器1发送了必须发送的一个基本层数据，向转发服务器2、转发服务器3、转发服务器4和转发服务器5分别发送了一个增强层数据。
接收终端根据自己的网络带宽情况选择需要接收的部分或者全部数据层。同样地，基本层也必须被接收。如图2所示，接收终端1由于下行带宽较高，接收到五个图层的数据，其中包括必须接收的来自转发服务器1的一个基本层数据，同时接收到来自转发服务器2的一个增强层数据，来自转发服务器3的一个增强层数据，来自转发服务器4的一个增强层数据和来自转发服务器5的一个增强层数据。接收终端2由于下行带宽有限，只能接收到三个图层的数据，其中包括必须接收的来自转发服务器1的一个基本层数据，同时接收到来自转发服务器2的一个增强层数据和来自转发服务器3的一个增强层数据。接收到的增强层越多，被解码后得到的图象质量越好。对于带宽受限的用户，可以选择只接收基本层和部分增强层，这样在牺牲部分清晰度的同时保证了其视频的流畅，带宽充足的用户可以选择接收更多的数据层以获得更好的视频效果。
前文示意性地描述了多个不同转发服务器接收和发送数据，需要说明的是，该多个不同转发服务器可以集成到一个硬件设备上。
由视频数据转发方式和监控点终端分层编码技术可知，监控点终端能够根据自己的带宽情况发送相应数量的视频数据，接收终端也可以根据自己的带宽情况选择接收部分或者全部视频数据，从而达到网络带宽自适应的目的。
本发明的自适应带宽的实时视频监控系统可以应用到便利店、银行等需要实时视频监控且带宽有限的场所。
本发明的具体实施例针对的是实时视频监控系统，对于实时音频监控系统，本方明的自适应带宽方法也同样适用。
显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。
Claims (14)
1.一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)接收终端发起面向监控点终端的会话请求，要求获取所述监控点终端的监控数据；
(2)监控点终端接收到请求后，使用分层编码技术将监控数据分层，并且发送到相应的转发服务器中，所述数据层包含基本层和至少一个增强层；
(3)接收终端根据自己的带宽能力从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层包含基本层。
2.如权利要求1所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述步骤(1)包括接收终端向信令服务器发起会话请求，要求获取监控点终端的监控数据；信令服务器通知监控点终端发起会话。
3.如权利要求2所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于包括监控点终端将数据层发送信息发送到信令服务器，信令服务器将监控点终端的与监控数据有关的数据信息以及转发服务器的地址通报给接收终端的步骤。
4.如权利要求1所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述数据层包括多个增强层，所述步骤(2)包括监控点终端根据上行带宽能力不同发送不同数量的增强层的步骤。
5.如权利要求1所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述实时监控系统是实时视频监控系统。
6.如权利要求1所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述实时监控系统是实时音频监控系统。
7.一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
(1)接收终端发起面向监控点终端的会话请求，要求获取所述监控点终端的监控数据；
(2)监控点终端接收到请求后，使用分层编码技术将监控数据分层，并且发送到相应的转发服务器中，所述数据层包括基本层和至少一个增强层，监控点终端根据上行带宽能力不同发送部分或者全部数据层，发送的数据层包含基本层；
(3)接收终端从转发服务器接收数据层，该数据层包含基本层。
8.如权利要求7所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述步骤(1)包括接收终端向信令服务器发起会话请求，要求获取指定监控点终端的监控数据；信令服务器通知监控点终端发起会话。
9.如权利要求7所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于包括监控点终端将数据层发送信息发送到信令服务器，信令服务器将监控点终端的与监控数据有关的数据信息以及转发服务器的地址通报给接收终端的步骤。
10.如权利要求7所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述数据层包括多个增强层，所述步骤(3)包括接收终端根据下行带宽能力不同接收到不同数量的增强层的步骤。
11.如权利要求7所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述实时监控系统是实时视频监控系统。
12.如权利要求7所述的一种实时监控系统中的自适应带宽方法，其特征在于所述实时监控系统是实时音频监控系统。
13.一种自适应带宽的实时监控系统，包括监控点终端和接收终端，其特征在于在监控点终端上使用分层编码技术将监控数据分层，所述数据层包括基本层和至少一个增强层，监控点终端将数据层发送到相应的转发服务器中；接收终端根据自己的带宽能力从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层包括基本层。
14.一种自适应带宽的实时监控系统，包括监控点终端和接收终端，其特征在于在监控点终端上使用分层编码技术将监控数据分层，所述数据层包括基本层和至少一个增强层，监控点终端根据上行带宽能力不同发送部分或者全部数据层到相应的转发服务器中，发送的数据层包含基本层；接收终端从转发服务器接收适合的数据层，所述适合的数据层包括基本层。
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