本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸，尤其涉及一種視頻數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：

1、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂跀?shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行高效、安全和可靠的傳輸，利用多種協(xié)議和技術(shù)，包括傳輸控制協(xié)議、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，確保數(shù)據(jù)從源點(diǎn)傳送到目的點(diǎn)，結(jié)合對數(shù)據(jù)傳輸路徑的優(yōu)化、擁塞控制機(jī)制、數(shù)據(jù)流量管理、網(wǎng)絡(luò)安全措施，提高復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)條件的傳輸能力，利用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和軟件定義網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)靈活高效的網(wǎng)絡(luò)管理和配置方式。

2、其中視頻數(shù)據(jù)傳輸方法利用多種技術(shù)和協(xié)議，用于高效、穩(wěn)定地在網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻內(nèi)容，確保視頻數(shù)據(jù)可以在多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，通過優(yōu)化的路徑高效傳輸，減少延遲和數(shù)據(jù)丟失，保證視頻播放的連續(xù)性，結(jié)合視頻壓縮、自適應(yīng)碼率調(diào)整、錯(cuò)誤恢復(fù)多種技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)條件不佳的情況下用戶的觀看體驗(yàn)，應(yīng)用于在線視頻平臺(tái)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、實(shí)時(shí)廣播服務(wù)多個(gè)方面。

3、傳統(tǒng)視頻傳輸技術(shù)在處理高碼率視頻數(shù)據(jù)時(shí)受限于網(wǎng)絡(luò)擁堵和路徑優(yōu)化的不足，導(dǎo)致視頻傳輸過程中的延遲和數(shù)據(jù)丟失，在跨地域傳輸或公共網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，不能充分優(yōu)化傳輸路徑和擁堵控制機(jī)制，使得視頻播放出現(xiàn)卡頓和質(zhì)量下降，影響用戶體驗(yàn)，在動(dòng)態(tài)視頻內(nèi)容和用戶需求變化時(shí)的響應(yīng)性不足，不能實(shí)時(shí)調(diào)整壓縮率和資源配置導(dǎo)致在網(wǎng)絡(luò)條件變差時(shí)無法有效保證視頻質(zhì)量，在大規(guī)模在線視頻會(huì)議或?qū)崟r(shí)廣播服務(wù)中，缺乏有效的錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制和自適應(yīng)比特率調(diào)整能力，導(dǎo)致視頻傳輸質(zhì)量大幅波動(dòng)，影響服務(wù)質(zhì)量和用戶滿意度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種視頻數(shù)據(jù)傳輸方法。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，一種視頻數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下步驟：

3、s1：基于視頻傳輸數(shù)據(jù)包，分析視頻數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)，記錄發(fā)送時(shí)刻和序列編號(hào)，并在多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)時(shí)間標(biāo)記，生成時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包；

4、s2：基于所述時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包，通過接收端對視頻傳輸數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳和序列信息進(jìn)行校驗(yàn)，包括數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳和順序信息，生成時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果；

5、s3：基于所述時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并識(shí)別異常圖像幀，調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)校正幀異常，生成圖像幀處理信息；

6、s4：根據(jù)所述圖像幀處理信息，通過分析多處畫面的內(nèi)容變化和動(dòng)態(tài)特征，評估多個(gè)時(shí)間點(diǎn)畫面的關(guān)鍵性，調(diào)整壓縮參數(shù)優(yōu)化關(guān)鍵內(nèi)容的清晰度，生成壓縮參數(shù)調(diào)整記錄；

7、s5：基于所述壓縮參數(shù)調(diào)整記錄，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測視頻內(nèi)容和用戶需求的變化，調(diào)整服務(wù)器端處理器和存儲(chǔ)資源分配參數(shù)，生成資源調(diào)度優(yōu)化配置；

8、s6：基于所述資源調(diào)度優(yōu)化配置，結(jié)合實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，調(diào)節(jié)視頻緩沖區(qū)大小和數(shù)據(jù)包容量參數(shù)，優(yōu)化視頻播放的流暢性和連續(xù)性，生成視頻數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。

9、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間戳、序列編號(hào)信息、時(shí)間一致性驗(yàn)證記錄，所述時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果包括時(shí)間順序驗(yàn)證結(jié)果、時(shí)間窗口合規(guī)性驗(yàn)證記錄、時(shí)間戳的完整性對比記錄，所述圖像幀處理信息包括異常圖像幀信息、數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)調(diào)整記錄、異常幀校正記錄，所述壓縮參數(shù)調(diào)整記錄包括關(guān)鍵場景的壓縮比調(diào)整參數(shù)、動(dòng)態(tài)場景的壓縮參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)、靜態(tài)場景的壓縮效率優(yōu)化記錄，所述資源調(diào)度優(yōu)化配置包括服務(wù)器端處理器的負(fù)載分配參數(shù)、存儲(chǔ)資源分配記錄、視頻數(shù)據(jù)處理記錄，所述視頻數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)包括緩沖區(qū)容量調(diào)整記錄、數(shù)據(jù)包容量配置、視頻流暢度評估分?jǐn)?shù)。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于視頻傳輸數(shù)據(jù)包，分析視頻數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間點(diǎn)，記錄發(fā)送時(shí)刻和序列編號(hào)，并在多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)校驗(yàn)時(shí)間標(biāo)記，生成時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包的步驟具體為：

11、s101：基于視頻傳輸數(shù)據(jù)包，通過分析多個(gè)數(shù)據(jù)包的發(fā)送時(shí)間，為多個(gè)視頻數(shù)據(jù)包匹配時(shí)間戳信息，生成時(shí)間戳記錄；

12、s102：基于所述時(shí)間戳記錄，根據(jù)發(fā)送時(shí)間為多個(gè)數(shù)據(jù)包匹配序列編號(hào)，優(yōu)化傳輸順序的一致性，生成序列編號(hào)分配結(jié)果；

13、s103：基于所述序列編號(hào)分配結(jié)果，在多個(gè)傳輸節(jié)點(diǎn)對數(shù)據(jù)包的時(shí)間標(biāo)記進(jìn)行校驗(yàn)，生成時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于所述時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包，通過接收端對視頻傳輸數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳和序列信息進(jìn)行校驗(yàn)，包括數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳和順序信息，生成時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果的步驟具體為：

15、s201：基于所述時(shí)間標(biāo)記數(shù)據(jù)包，通過接收端采集多個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳信息，對時(shí)間和序列信息進(jìn)行分析，生成序列信息對比結(jié)果；

16、s202：基于所述序列信息對比結(jié)果，將數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳和預(yù)設(shè)的時(shí)間窗口進(jìn)行對比，評估實(shí)際接收時(shí)間和預(yù)設(shè)時(shí)間的一致性，生成時(shí)間窗口驗(yàn)證記錄；

17、s203：基于所述時(shí)間窗口驗(yàn)證記錄，通過對比目標(biāo)數(shù)據(jù)包和前一數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳信息，評估時(shí)間順序的連續(xù)性，生成時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果。

18、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于所述時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并識(shí)別異常圖像幀，調(diào)整數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)校正幀異常，生成圖像幀處理信息的步驟具體為：

19、s301：基于所述時(shí)間數(shù)據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，實(shí)時(shí)分析視頻數(shù)據(jù)流中的多幀圖像，識(shí)別時(shí)間偏差的異常幀，生成時(shí)間異常幀記錄；

20、s302：基于所述時(shí)間異常幀記錄，對異常幀進(jìn)行分析，識(shí)別數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和信息丟失，采用卡爾曼濾波算法，利用臨近幀數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，生成數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理結(jié)果；

21、s303：基于所述數(shù)據(jù)錯(cuò)誤處理結(jié)果，調(diào)整視頻數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)，包括幀速率和數(shù)據(jù)傳輸速度，優(yōu)化播放卡頓和畫面跳躍，生成圖像幀處理信息。

22、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述卡爾曼濾波算法，按照公式：

23、xk|k＝xk|k-1+kk(zk-hkxk|k-1)+αk(pk+qk-rk)

24、計(jì)算幀時(shí)間誤差校正值，其中，xk|k為時(shí)刻k的狀態(tài)估計(jì)，xk|k-1為預(yù)測的狀態(tài)估計(jì)，kk為卡爾曼增益，zk為時(shí)刻k的實(shí)際觀測值，hk為觀測模型，αk為根據(jù)噪聲水平調(diào)整的權(quán)重系數(shù)，pk為預(yù)測誤差協(xié)方差，qk為過程噪聲協(xié)方差，rk為觀測噪聲協(xié)方差，k為時(shí)間序列中的索引。

25、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，根據(jù)所述圖像幀處理信息，通過分析多處畫面的內(nèi)容變化和動(dòng)態(tài)特征，評估多個(gè)時(shí)間點(diǎn)畫面的關(guān)鍵性，調(diào)整壓縮參數(shù)優(yōu)化關(guān)鍵內(nèi)容的清晰度，生成壓縮參數(shù)調(diào)整記錄的步驟具體為：

26、s401：基于所述圖像幀處理信息，采用光流法算法，分析視頻數(shù)據(jù)中多個(gè)時(shí)間點(diǎn)的畫面內(nèi)容，分析運(yùn)動(dòng)模式和場景變化，評估多幅畫面的關(guān)鍵性，生成關(guān)鍵幀識(shí)別記錄；

27、s402：基于所述關(guān)鍵幀識(shí)別記錄，根據(jù)關(guān)鍵幀的內(nèi)容復(fù)雜度和視覺重要性，考慮畫面質(zhì)量和傳輸效率，調(diào)整畫面的壓縮參數(shù)，生成壓縮率匹配信息；

28、s403：基于所述壓縮率匹配信息，對視頻數(shù)據(jù)應(yīng)用壓縮參數(shù)，優(yōu)化視頻的清晰度和流暢性，生成壓縮參數(shù)調(diào)整記錄。

29、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，所述光流法算法，按照公式：

30、u＝-(αa+γi)-1(b+βc)

31、計(jì)算運(yùn)動(dòng)向量，其中，u為像素點(diǎn)在連續(xù)幀之間的位移向量，α為環(huán)境光影響系數(shù)，a為由圖像的梯度構(gòu)成的矩陣，γ為空間連續(xù)性參數(shù)，i為單位矩陣，b為時(shí)間導(dǎo)數(shù)向量，β為動(dòng)態(tài)模糊系數(shù)，c為動(dòng)態(tài)模糊引起的亮度變化向量，-(αa+γi)-1為調(diào)整后的逆矩陣，(b+βc)為考慮動(dòng)態(tài)模糊后的亮度變化向量。

32、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于所述壓縮參數(shù)調(diào)整記錄，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測視頻內(nèi)容和用戶需求的變化，調(diào)整服務(wù)器端處理器和存儲(chǔ)資源分配參數(shù)，生成資源調(diào)度優(yōu)化配置的步驟具體為：

33、s501：基于所述壓縮參數(shù)調(diào)整記錄，實(shí)時(shí)監(jiān)控視頻內(nèi)容的變化和用戶的播放需求，并分析實(shí)時(shí)資源使用數(shù)據(jù)，生成資源使用分析數(shù)據(jù)；

34、s502：基于所述資源使用分析數(shù)據(jù)，調(diào)整服務(wù)器處理器分配和存儲(chǔ)資源的配置參數(shù)，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理能力和存儲(chǔ)效率，生成資源配置調(diào)整信息；

35、s503：基于所述資源配置調(diào)整信息，實(shí)時(shí)更新服務(wù)器的資源分配參數(shù)，優(yōu)化資源配置和實(shí)時(shí)需求的匹配度，生成資源調(diào)度優(yōu)化配置。

36、作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，基于所述資源調(diào)度優(yōu)化配置，結(jié)合實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，調(diào)節(jié)視頻緩沖區(qū)大小和數(shù)據(jù)包容量參數(shù)，優(yōu)化視頻播放的流暢性和連續(xù)性，生成視頻數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的步驟具體為：

37、s601：基于所述資源調(diào)度優(yōu)化配置，實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，評估帶寬利用率和網(wǎng)絡(luò)延遲，分析需要調(diào)整的緩沖區(qū)大小和數(shù)據(jù)包容量，生成調(diào)整需求評估數(shù)據(jù)；

38、s602：基于所述調(diào)整需求評估數(shù)據(jù)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)帶寬變化和播放需求，對緩沖區(qū)大小和數(shù)據(jù)包發(fā)送間隔進(jìn)行調(diào)整，生成緩沖區(qū)調(diào)整執(zhí)行記錄；

39、s603：基于所述緩沖區(qū)調(diào)整執(zhí)行記錄，調(diào)整視頻數(shù)據(jù)流的傳輸參數(shù)，優(yōu)化視頻播放的流暢性和連續(xù)性，生成視頻數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)。

40、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

41、本發(fā)明中，通過匹配時(shí)間戳和序列編號(hào)，對數(shù)據(jù)包進(jìn)行標(biāo)記并在傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行核查，提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃?，減少數(shù)據(jù)包在傳輸過程中的錯(cuò)誤和丟失，通過對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，識(shí)別異常圖像幀并調(diào)整傳輸參數(shù)，優(yōu)化視頻質(zhì)量，針對視頻內(nèi)容并結(jié)合實(shí)時(shí)用戶需求，動(dòng)態(tài)調(diào)整壓縮參數(shù)和服務(wù)器資源分配，實(shí)現(xiàn)在帶寬受限的情況下維持視頻質(zhì)量，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)節(jié)緩沖區(qū)大小和數(shù)據(jù)包容量，提高視頻播放的流暢性和連續(xù)性。