技術領域
本發明涉及無線通信技術領域,特別涉及一種控制視頻速率的系統、基站及方法。
背景技術
視頻通信,特別是實時視頻通信,預計將成為長期演進(LTE,Long?Term?Evolution)無線網絡中的主要通信業務形式。由于無線資源的稀缺,從運營商角度來說,一個好的基于LTE的視頻通信系統應該能夠達到最大的系統容量,即支持最多的用戶數,同時還能夠提供滿意的用戶體驗,比如接收視頻質量,視頻連續度等。
在無線網絡中,丟包主要由兩種原因造成:網絡擁塞和隨機無線信道錯誤。同隨機無線信道錯誤一樣,低帶寬或者波動帶寬網絡中網絡擁塞導致的丟包會嚴重影響系統容量和用戶體驗。發送速率控制技術能夠降低或者避免網絡擁塞。所以,研發能夠自適應于網絡狀況的速率控制技術對于無線多媒體應用尤為重要。
對于實時視頻應用,發送速率的控制可以通過動態改變應用層的視頻編碼參數(例如,量化步長)來實現。網絡擁塞狀況還與物理層傳輸參數(比如調制編碼方案(MCS,Modulation?and?Coding?Scheme))密切相關。
現有的控制視頻速率的方法主要是針對有線網絡的基于用戶端反饋的傳輸層速率控制技術。
該方法中,發送速率的調整是基于用戶端的反饋信息進行的。這些反饋信息,包括丟包概率、時延、或者其他服務質量(QoS)參量,被認為可以直接反映網絡的擁塞狀況。發送端基于這些反饋信息通過方程式計算出合適的發送速率。
上述不適于無線網絡中的發送速率調整。因為現有技術只考慮網絡擁塞導致的丟失事件。而無線網絡中,除網絡擁塞導致的丟失事件外,無線信道隨機錯誤也會造成丟包。而且,無線信道隨機錯誤引起的重傳也會影響網絡的擁塞狀況。另外,現有傳輸層速率控制技術主要是基于接收端的反饋信息。由于反饋機制本身的時延,導致速率調整總是滯后于網絡擁塞和丟失事件的發生,造成無法避免由網絡擁塞導致的丟失事件對接收視頻質量的不利影響。
有技術中難以找到一種適用于無線網絡,且不需要接收端反饋、能夠根據網絡狀況進行基于視頻內容的視頻壓縮的參數的動態調整,能夠考慮所有傳輸時延的視頻速率調整方案。
發明內容
本發明實施例提供一種控制視頻速率的系統、基站及方法,在控制視頻速率時,能夠根據網絡狀況進行基于視頻內容的視頻壓縮的參數的動態調整。
本發明實施例提供了一種控制視頻速率的系統,,所述系統包括:
服務器,用于接收輸入的視頻圖像,對接收到的視頻圖像劃分為視頻編碼單元,依次采用不同的編碼參數對所述視頻編碼單元進行壓縮,獲得應用每種編碼參數壓縮后的信息比特數,將所述信息比特數傳送給基站;根據接收到的估計的丟包率計算估計視頻失真值,將所述估計視頻失真值傳遞給基站;按照接收到的最佳視頻編碼值對所述視頻編碼單元進行壓縮,將壓縮后的編碼塊傳遞給基站;
基站,用于根據所述信息比特數和系統狀態參數估計系統當前的丟包率和時延,將估計的丟包率傳輸給服務器;根據所述估計視頻失真值、估計的系統當前時延通過優化算法確定最佳視頻編碼值和傳輸參數,將所述最佳視頻編碼值傳遞給服務器;按照接收到的所述傳輸參數給所述編碼塊分配無線資源。
本發明實施例還提供了一種基站,所述基站包括:
編碼模塊,用于接收輸入的視頻圖像,對接收到的視頻圖像劃分為視頻編碼單元,依次采用不同的編碼參數對所述視頻編碼單元進行壓縮,獲得應用每種編碼參數壓縮后的信息比特數,將所述信息比特數傳送給控制模塊;根據接收到的估計的丟包率計算估計視頻失真值,將所述估計視頻失真值傳遞給控制模塊;按照接收到的最佳視頻編碼值對所述視頻編碼單元進行壓縮,將壓縮后的編碼塊傳遞給排隊調度模塊;
控制模塊,用于根據所述信息比特數和系統狀態參數估計系統當前的丟包率和時延,將估計的丟包率傳輸給編碼模塊;根據所述估計視頻失真值、估計的系統當前時延通過優化算法確定最佳視頻編碼值和傳輸參數,將所述最佳視頻編碼值傳遞給編碼模塊,將所述傳輸參數傳遞給排隊調度模塊;
排隊調度模塊,用于獲得系統狀態參數,將所述系統狀態參數傳遞給控制模塊;按照接收到的所述傳輸參數給所述編碼塊分配無線資源。
本發明實施例還提供了一種基站,所述基站包括: