殷燕南
【摘要】 隨著網絡技術的不斷發展,高質量視頻的實時傳輸是流媒體的重要分支之一,然而目前的IP網絡所能提供的傳輸服務,很難保證視頻傳輸質量的穩定性,有時會造成網絡擁塞。同時由于受到目前Android智能手機處理能力以及內存等硬件配置因素額影響,使得嵌入式媒體播放器中的視頻數據無法適應目前的網絡狀況,對視頻流的解碼效率造成了較大的影響,最終導致了視頻數據傳輸過程中發生大量信息丟失的情況,使得接收到的視頻質量嚴重降低。本文對Android平臺中視頻文件的傳輸與處理進行了一定的探討。
【關鍵詞】 Android 視頻文件 傳輸 處理
一、視頻自適應算法框架
基于Android視頻文件傳輸的自適應算法是根據網絡環境下傳輸實時視頻數據而提出的一種算法[1]。在進行視屏文件傳輸時,通過對網絡進行探測以及對反饋信息的分析二實現基于Android視頻傳輸的自適應控制,該自適應算法的實現主要從4個方面進行:(1)Android系統接受包含視頻數據的時間戳、發送序號、狀態值等網絡信息的視頻數據,參考實時傳輸協議RTP進行打包傳輸。(2)Android系統在接受到視頻數據包之后,通過解包獲取數據信息以及當前的網絡狀態,并反饋控制策略,同時計算數據包的丟失率以及帶寬瓶頸等參數,然后參考實時參數協議RTCP進行打包然后反饋給視頻數據的發送端。(3)Android系統通過利用TCP友好速率控制算法來計算網絡的實時帶寬,然后利用視頻自適應算法來實現平滑的視頻數據傳輸,降低TCP的AIMD算法所帶來的帶寬波動。(4)Android系統根據調整以后的數據接收速率對視頻數據包進行接收。
基于Android視頻傳輸的自適應算法首先要根據接收的新型進行RTCP分析,病對分組丟失的統計規律、分組延遲抖動以及信息傳輸所消耗的時間進行計算,然后對網絡狀態進行估計以判斷是否需要對帶寬進行調整。另外還要根據當前網絡的狀況對視頻傳輸的帶寬進行適當的調整。
二、TFRC算法
TCP友好速率控制算法能夠根據網絡狀態對數據流速率進行調整,實現控制網絡擁塞狀況的目的,它是基于速率的擁塞控制算法。TFRC吞吐量變化較為穩定,波動較小,主要適用于電話、流媒體等對信號傳輸穩定性要求較高的應用。TFRC算法的基礎是TCP穩態速率模型,該模型給出了TCP在網絡處于擁塞避免階段時的跑平均發送速率。
TFRC穩態速率公式如下:
上面公式中的s代表TCP報文的大小;p是包的丟失率;t0是數據報文超時時間;tRTT是數據報文環路時間;b表示一個應答所接收到的報文數量。通過該公式能夠計算出傳輸數據流的穩態接收速率B(p)。
從上面的公式能夠看出對傳輸數據流的穩態接收速率影響最大的是數據包的丟失率。數據包的丟失率主要分為3個步驟,分別為初始化參數列表,丟失率的判斷以及丟失率的計算。
三、基于Android平臺的視頻自適應傳輸算法
考慮到目前Android智能手機的性能以及網絡狀況,視頻自適應算法通過將TFRC算法以及視頻編碼算法結合,實現視屏編碼的動態調整和發送。當發現當前網絡出現擁塞后,Android系統會對視頻數據的接受策略進行自動調整,保證視頻傳輸的穩定性[2]。如果網絡出現長時間的擁塞,視頻自適應算法的表現就是在最初階段出現較大的丟包率,隨后通過算法的調整,逐漸適應網絡擁塞的環境,丟包率也會逐漸降低,保證視頻傳輸的流暢性。
通過與TCP基于AIMD窗口控制算法相比較,視頻自適應算法采用了更為緩和的速率變化控制策略,既降低與TCP流之間的影響,又使數據傳輸速率變得更加穩定,有效的實現了視頻文件的穩定傳輸,同時還保證了視頻的傳輸質量。
四、總結
本文提出了一種基于Android智能手機視頻傳輸的自適應算法,該算法能夠對網絡帶寬進行實時動態探測,自動適應當前的網絡擁塞狀況,并通過利用TFRC算法制定出平滑的數據傳輸帶寬,根據實時的帶寬對視頻的編碼以及傳輸速率進行控制,有效的提高了視頻文件的傳輸質量,改善用戶的使用體驗,該自適應算法具有較高的應用價值。
參 考 文 獻
[1] 王輝. 基于Android的視頻流自適應算法設計[J]. 現代電子技術,2012,(22):42-45
[2] 吳建國. 基于RTP和Android的視頻傳輸的研究實現方法[J]. 電腦知識與技術,2012,(4):903-905