视频数据传输方法及系统

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种视频数据传输方法及系统。

背景技术

目前，高速铁路已经成为人们日常便捷出行的工具，快节奏的生活即使在高铁上，也需要实时的视频直播，尤其在重大突发新闻事件或者体育赛事期间。通过4G/5G等移动网络在高铁上保持高速通讯是现阶段性价比最佳的实现方式。但由于运营商的网络布置能力有限，这就使得高铁在运行时，其上的移动网络非常不稳定，进而无法保证视频数据的实时传输质量，使得用户在高铁上观看视频时经常会出现卡顿的现象，严重影响用户体验。

目前技术要解决上述问题，基本是靠加装基站的方式，此方式虽然效果好，但部分地段基于地址位置、地理环境等因素，使得加装基站的成本大大增加，另外对于基站的使用用户并不多，大多数会处于空闲状态，从而造成资源的浪费，从使用比例与资源比方面考虑，建造基站绝不是一个完美的解决方案。

因此急需开发一种克服上述缺陷的视频数据传输方法及系统。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种视频数据传输方法，其中，包括：

数据预测步骤：根据播放终端的当前时刻的状态数据确定所述播放终端的下一时刻的状态数据；

网络能力预测步骤：根据下一时刻的所述状态数据和预先构建的网络质量图，确定所述播放终端在未来时刻的预测网络能力；

传输参数调整步骤：基于所述预测网络能力预先调整所述播放终端在下一时刻的视频数据传输参数，以提前规避未来时刻可能发生的网络拥塞。

上述的视频数据传输方法，其中，所述传输参数调整步骤包括：

比对步骤：根据当前网络能力与所述预测网络能力进行比对输出比对结果；

目标传输参数获得步骤：根据所述比对结果确定所述预测网络能力所属的目标网络能力范围，根据所述目标网络能力范围确定目标传输参数；

调整步骤：在下一时刻传输视频数据之前将当前的视频数据传输参数调整至所述目标传输参数。

上述的视频数据传输方法，其中，所述目标传输参数获得步骤包括：

若所述对比结果为所述预测网络能力小于所述当前网络能力，则调降所述目标传输参数，调降所述目标传输参数包括减小封包数量；

若所述对比结果为所述预测网络能力大于所述当前网络能力，则调升所述目标传输参数，调升所述目标传输参数包括增加封包数量。

上述的视频数据传输方法，其中，所述传输参数调整步骤还包括：

优先级调整步骤：确定当前的网络传输需求，根据当前的网络传输需求与所述预测网络能力的匹配结果，对传输优先级进行调整。

上述的视频数据传输方法，其中，所述优先级调整步骤包括：

若所述匹配结果为所述预测网络能力大于当前的网络传输需求，则调低所述网络传输优先级参数；若所述匹配结果为所述预测网络能力小于当前的网络传输需求，则调升所述网络传输优先级参数。

上述的视频数据传输方法，其中，所述优先级调整步骤包括：

基于所述预测网络能力与所述当前网络能力之间的偏差值，确定调整系数；

根据所述调整系数，改变不同网络的所述传输优先级参数。

上述的视频数据传输方法，其中，所述传输参数调整步骤还包括：

传输需求调整步骤：根据当前的网络传输需求判断调整所述传输优先级参数后的预测网络能力，根据判断结果对当前的网络传输需求进行调整。

上述的视频数据传输方法，其中，所述传输参数调整步骤还包括：

若所述判断结果为所述预测网络能力小于当前的网络传输需求，则降低所述视频数据的视频帧率和/或视频码率；

若所述判断结果为所述预测网络能力大于所述当前的网络传输需求，则提高所述视频数据的视频帧率和/或视频码率。

上述的视频数据传输方法，其中，还包括：

网络质量图构建步骤：确定所述播放终端的N个当前时刻的状态数据，N为大于0的整数，所述当前时刻的状态数据包括当前位置数据、当前环境数据和当前传输质量；根据每个历史状态数据对应的历史网络能力与当前时刻的状态数据之间的偏差值确定调整系数；基于所述调整系数获得N个网络的能力变化系数，基于N个网络能力变化系数，结合当前位置数据和N个所述历史网络能力构建所述网络质量图；

网络质量图更新步骤：根据各个网络的当前传输效果和当前的状态信息更新所述网络质量图。

本发明还提供一种视频数据传输系统，其中，包括：

数据预测单元，根据播放终端的当前时刻的状态数据确定所述播放终端的下一时刻的状态数据；

网络能力预测单元，根据下一时刻的所述状态数据和预先构建的网络质量图，确定所述播放终端在未来时刻的预测网络能力；

传输参数调整单元，基于所述预测网络能力预先调整所述播放终端在下一时刻的视频数据传输参数，以提前规避未来时刻可能发生的网络拥塞。

本发明相对于现有技术其功效在于：通过本发明解决现有技术中在高铁上用户无法观看到流畅视频的技术问题，实现了视频数据的流畅播放，使得用户在高铁上时能够观看到流畅的视频播放，进而提升用户体验。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的视频数据传输方法的流程图；

图2为图1中步骤S3的流程图；

图3为本发明的视频数据传输系统的结构示意图。

图4为网络质量图构建步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。

关于本文中所使用的“第一”、“第二”、“S1”、“S2”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本发明，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。

关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。

关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。

关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。

某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。

需要说明的是，本实施例中的视频数据传输方法可以应用于终端的位置变化相对较快的应用场景中，例如，位于高铁上的终端等。具体而言，由于高铁的速度基本都在每小时220公里以上，这就使得高铁运行时，其上的终端的信号的基站切换频率非常频繁。此外，由于目前运营商的网络覆盖能力有限，以及高铁线路区域跨度大、沿途地理环境差异大等因素，这使得高铁线路上不同位置处的网络信号强度不同。而当终端的信号的基站由信号强度高的区域切换至信号强度低的区域时，则当前区域的信号强度不足以支撑视频的流畅播放，从而就导致了终端播放视频出现卡顿的现象。为了解决上述问题，本实施例中特提出了一种视频数据传输方法，详见下文描述。

本领域技术人员应当理解，本申请实施例中，终端可以包括任何类型的固定终端和移动终端，诸如台式电脑、笔记本、手持式计算机、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、网络家电、智能电话、增强型通用分组无线业务(EGPRS)移动电话、媒体播放器、导航设备或者这些数据处理设备或其他数据处理设备中的任何一个或多个的组合。本领域技术人员还应当理解，该系统仅仅用于说明目的，并非旨在限制本公开的实施例的范围。在某些情况下，某些组件可以按照具体需要而增加或者减少或者被替换。

需说明的是，本申请实施例提供的视频数据传输方法的执行主体可以为服务器、第三方电子设备、终端自身等等，具体可根据实际情况而定，在此不做限定。下面以执行主体为服务器进行示例性说明。

请参照图1，图1为本发明的视频数据传输方法的流程图。如图1所示，本发明的视频数据传输方法包括：

数据预测步骤S1：根据播放终端的当前时刻的状态数据确定所述播放终端的下一时刻的状态数据；其中，状态数据包括位置数据和环境数据。

具体地说，服务器可以接收终端自身上传的位置数据，或者携带终端的设备(如高铁等)上传的位置数据，从而确定出终端当前时刻所处的位置数据。之后，服务器可以根据预先存储的终端的历史移动轨迹，确定出终端在下一时刻的位置数据。例如，终端设置于高铁上时，而高铁的行驶线路是北京至上海，由于高铁的行驶时刻与行驶位置绝大多数情况下固定不变的，因此，可以基于高铁在当前时刻的位置，准确的确定出高铁在下一时刻的位置。

此外，服务器也可以基于网络上实时的天气预报数据，或者预先存储的天气预报数据等，确定出在下一时刻终端所处位置的环境数据。

其中，终端或者携带终端的设备中可以设置有定位装置，如GPS装置(GlobalPositioning System，全球定位系统)，以确定出终端当前的位置数据。

网络能力预测步骤S2：根据下一时刻的所述状态数据和预先构建的网络质量图，确定所述播放终端在未来时刻的预测网络能力；其中，网络质量图包括终端的状态数据与网络能力之间的映射关系。

具体地说，服务器上存储有预先构建的网络质量图，该网络质量图中包括终端的状态数据与网络能力之间的映射关系。应理解的是，状态数据包括位置数据和环境数据。

服务器在确定出下一时刻的状态数据后，利用下一时刻的状态数据查询网络质量图，就可以确定出与下一时刻的状态数据所对应的网络能力，从而确定终端在未来时刻的预测网络能力。

其中，在本实施例中，网络能力预测步骤S2还包括：

网络质量图构建步骤：确定所述播放终端的N个当前时刻的状态数据，N为大于0的整数，所述当前时刻的状态数据包括当前位置数据、当前环境数据和当前传输质量；根据每个历史状态数据对应的历史网络能力与当前时刻的状态数据之间的偏差值确定调整系数；基于所述调整系数获得N个网络的能力变化系数，基于N个网络能力变化系数，结合当前位置数据和N个所述历史网络能力构建所述网络质量图，N为大于0的整数；

网络质量图更新步骤：根据各个网络的当前传输效果和当前的状态信息更新所述网络质量图。

具体地说，请参照图4，网络质量图构建步骤包括以下步骤：

S201、确定终端的N个网络当前状态数据，N为大于0的整数，当前状态数据包括当前位置数据、当前环境数据和当前传输质量。

具体地，服务器可以提前实时或间歇性接收终端或携带终端的设备发送的位置数据，以及位置数据所对应的环境数据，并进行存储。例如，终端设置于高铁上，高铁上设置有GPS设备，高铁中的控制器可以将高铁的实时位置发送至服务器上，同时高铁上的环境数据采集装置，如温度传感器、湿度传感器等，可以将采集的环境数据发送至服务器，从而使得服务器获取到位置数据和环境数据。

具体地，服务器可以提取接收终端或者携带终端的设备反馈的与状态数据对应的网络能力。例如，终端设置于高铁上，高铁上设置有网络监测设备，该网络监测设备可以实时或间歇性监测高铁所处位置的网络能力，之后，网络监测设备可以将监测到的网络能力发送至服务器；其中，网络监测设备，可以设置于高铁中终端的预设范围之内，高铁一旦开始行驶，网络监测设备对应启动，高铁停止运行后，网络监测设备停止监测，网络监测设备停止运行时间可设置。

S202、确定每个历史状态数据对应的历史网络能力与当前状态数据之间的偏差值，确定调整系数。

具体的，如果高铁沿线的基站因为容量扩容，造成了当地网络质量的改善，新的状态数据会体现出来新的能力变化，而体现到调整系数值的变化上。

S203、基于N个网络能力变化系数，结合位置数据和N个历史网络能力，构建新的网络质量图。

具体地，服务器接收到N个新网络能力数据和N个历史网络能力后，就可以构建网络质量图。

可选地，可以实时或间歇性对预先构建的网络质量图进行更新，以更有效的保证网络质量图的精确程度，从而来辅助数据供应商或列车运营人员，提高用户体验。

传输参数调整步骤S3：基于所述预测网络能力预先调整所述播放终端在下一时刻的视频数据传输参数，以提前规避未来时刻可能发生的网络拥塞。

具体地说，确定出预测网络能力后，就可以基于预测网络能力，预先对终端的视频数据的当前传输参数进行调整，从而使得视频数据的传输参数能够与终端在下一时刻的网络能力相匹配，进而使得视频数据能够在终端上流畅播放，以提前规避未来时刻可能发生的网络拥塞。

需要说明的是，在本实施例中的下一时刻是与当前时刻相邻的时刻，例如当前时刻为9:30，而下一时刻为9:31或者当前时刻为9:30：20，而下一时刻为9:30:21再或者当前时刻为9:00，而下一时刻为10:00；本实施例中的未来时刻与当前时刻相隔一段时间的时刻，例如当前时刻为9:30，而下一时刻为9:31，则未来时刻为9:40。

请参照图2，图2为图1中步骤S3的流程图。如图2所示，所述传输参数调整步骤包括：

比对步骤S31A：根据当前网络能力与所述预测网络能力进行比对输出比对结果。

目标传输参数获得步骤S32A：根据所述比对结果确定所述预测网络能力所属的目标网络能力范围，根据所述目标网络能力范围确定目标传输参数；

其中，所述目标传输参数获得步骤S32包括：

若所述对比结果为所述预测网络能力小于所述当前网络能力，则调降所述目标传输参数，调降所述目标传输参数包括减小封包数量；

若所述对比结果为所述预测网络能力大于所述当前网络能力，则调升所述目标传输参数，调升所述目标传输参数包括增加封包数量。

调整步骤S33A：在下一时刻传输视频数据之前将当前的视频数据传输参数调整至所述目标传输参数。

在本发明的另一实施例中，所述传输参数调整步骤还包括：

优先级调整步骤S31B：确定当前的网络传输需求，根据当前的网络传输需求与所述预测网络能力的匹配结果，对传输优先级进行调整。其中，若所述匹配结果为所述预测网络能力大于当前的网络传输需求，则调低所述网络传输优先级参数；若所述匹配结果为所述预测网络能力小于当前的网络传输需求，则调升所述网络传输优先级参数。在本实施例中，基于所述预测网络能力与所述当前网络能力之间的偏差值，确定调整系数；根据所述调整系数，改变不同网络的所述传输优先级参数。

具体地说，所述播放终端包括多个传输网络，将每一所述传输网络的所述预测网络能力进行对比，根据对比结果确定多个所述传输网络的优先级，根据所述优先级选择至少一传输网络完成视频数据的传输。

首先确定终端在当前时刻所处位置的第一、第二网络能力差异。

具体地，可以基于终端在当前时刻的状态参数，查询预先构建的网络质量图，确定出终端在当前时刻所处位置的不同网络能力差异调整系数。

其次，基于第一网络能力与第二网络能力之间的偏差值，确定调整使用不同网络的传输优先级系数。

具体地，可以先确定第一网络能力与第二网络能力之间的偏差值，之后，在根据偏差值与调整系数之间的映射关系，确定出当前偏差值所对应的调整系数。

最后，根据调整系数，预先调整当前传输参数。

具体的，确定出调整系数后，就可以预先对当前传输参数进行调整。例如，若调整系数为网络二优于网络一，则可以将网络二传输更多的任务。其中，将所述视频数据分割为多个子任务后，根据所述优先级对多个所述子任务进行分配，再通过选择的所述传输网络完成视频数据的传输。

在本发明的另一实施例中，所述传输参数调整步骤还包括：

传输需求调整步骤S31C：根据当前的网络传输需求判断调整所述传输优先级参数后的预测网络能力，根据判断结果对当前的网络传输需求进行调整。具体地说，若所述判断结果为所述预测网络能力小于当前的网络传输需求，则降低所述视频数据的视频帧率和/或视频码率；若所述判断结果为所述预测网络能力大于所述当前的网络传输需求，则提高所述视频数据的视频帧率和/或视频码率。

在一些实施例中，为了预先使用户得知视频数据的传输参数将发生变化，还可以在调整视频数据的当前传输参数前，对用户进行提示，例如，在终端的显示界面上进行文字提示，或者使用语音提示等等。

请参照图3，图3为本发明的视频数据传输系统的结构示意图。如图3所示，本发明的一种视频数据传输系统包括：

数据预测单元11，根据播放终端的当前时刻的状态数据确定所述播放终端的下一时刻的状态数据；

网络能力预测单元12，根据下一时刻的所述状态数据和预先构建的网络质量图，确定所述播放终端在未来时刻的预测网络能力；

传输参数调整单元13，基于所述预测网络能力预先调整所述播放终端在下一时刻的视频数据传输参数，以提前规避未来时刻可能发生的网络拥塞。

综上所述，本发明基于终端在下一时刻的第一状态数据，确定出终端在下一时刻的第一网络能力，之后，基于第一网络能力，预先调整终端的视频数据的当前传输参数，使得视频数据的传输参数能够与终端在下一时刻的网络能力相匹配，从而使得视频数据能够在终端上流畅播放，提升了用户体验，进而通过本发明可以在高铁上保持高速通讯，保证视频与通话质量等问题。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。