視頻監視系統中視頻質量優化策略研究
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2．2 網絡擁塞抑制策略
當通信網絡中有太多的分組需要傳輸時，會使整個網絡的性能降低，傳輸質量下降，產生網絡擁塞現象。當發生網絡擁塞時，如果不能及時地對網絡擁塞進行抑制，視頻延時會上升、網絡丟包率急劇增長，同時也會帶來一定的流暢性問題，給視頻質量造成很大的影響。對于擁塞的解決辦法無非只有2種：增加網絡資源和降低負荷。前者由整個互連網絡決定，沒有辦法進行控制，后者由每個用戶決定。當出現網絡擁塞時，適當地減少服務器端視頻采集的速率，這樣既減少了傳輸的數據，降低了網絡負載，同時又降低了客戶端數據的需求，減少了視頻質量下降的幾率。
在RTP協議中，使用RTCP(實時傳送控制協議)來進行流量控制和擁塞控制。在RTP會話期間，各參與者周期性地傳送RTCP包。RTCP包中有5種不同類型的RTCP控制分組，其中有2種：SR(Sender Report)發送者報告，用于當前發送者的發送情況和接收情況的統計；RR(Receiver Report)接受者報告，用于當前接受者的接受情況的統計。
RTCP包中含有已發送的數據包的數量、丟失的數據包的數量等統計資料，可以利用這些信息動態地改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型。
在客戶端可以周期性統計接收數據包的總個數以及丟失數據包的個數，然后按照RTCP的數據包格式填充數據包，發送至服務器端，然后服務器端通過相應的流量控制算法，利用客戶端傳輸過來的具體參數，則可以動態的調節數據包的采集以及發送速率。
2．3 編解碼速率協調策略
在一般視頻監視系統，監視終端進行視頻解碼時，為了確保每幀數據的完整性，需要判斷接收緩沖區中數據是否達到一定要求Limit_ A，但是由于監視圖像在背景固定和背景劇烈運動時，每幀數據量相差非常大，劇烈運動時的數量量往往是靜止時的幾倍，因此對于Limit_A的選擇比較困難。當Limit_A選擇較小時，在劇烈運動的情況下，解碼數據可能不是完整一幀，造成視頻質量問題；當Limit_A選擇較大時，在幾乎靜止的情況下，可能會造成視頻的停頓以及長時間的視頻延時。因此Limit_A必須是動態變化的，同時緩沖區中的數據由于靜止和運動時的數據量不同，數據量也必須進行嚴格的控制，防止在靜止情況下出現大規模延時。
在監視系統中，接收緩沖區就像一個漏斗，從網絡接收數據寫入緩沖區就像往漏斗里注水，從緩沖區取出數據進行解碼播放，就像從漏斗出水一樣。在一個漏斗中，當入水和出水相同時，不僅能使水流順暢，同時漏斗里的儲水量也幾乎恒定，如圖3所示。當然在監視的系統中，由于存在時間差(往緩沖區里存儲的幀與從緩沖區中取出的幀在時間上存在著差異)，“出水速率”和“入水速率”(幀的大小)往往不相同；當視頻從運動變為靜止時，“出水速率”會比“入水速率”大，當視頻從靜止變為運動時，“出水速率”會比“入水速率”小。因此不能簡單地套用此模型。本文引用地址：http://www.104case.com/article/166073.htm
由于視頻顯示速度不是以比特(bit)為單位而是以“f／s”為單位，所以當“水”的單位變為“f”，相應的“出水速率”和“入水速率”也變成“f／s”，則整個系統模型變為：當輸入幀率和輸出幀率相同時，就可以保證緩沖區中具有恒定的幀數stay_M，如圖4所示。同時只要確保Limit_A的值正確，那么每幀數據都可以是完整的，視頻也會是流暢、完整的。
輸入速率就是從網絡接收視頻幀的速率，理想地來講，也即是監視服務器采集、發送視頻的速率；而輸出速率應是從緩沖區取出數據進行解碼的速率，由于視頻質量最后呈現給用戶的部分是顯示部分，因此將輸出速率改為顯示速率更為妥當，同時為了保證視頻幀的完整性，解碼速率也要進行適當的控制。
此策略的實施辦法就是控制服務器端視頻采集、編碼的速率和客戶端視頻顯示的速率，使它們速度相同，同時在Limit_A的選取上，根據視頻連續性的關系，由實際消耗數據決定下一幀Limit_A的值，同時平滑解碼速率，使得每幀的解碼過程能夠平均分布。
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