[發明專利]圖像質量自適應的無線視頻分發方法與系統

有效

• 申請號: 201210273439.2
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102843579A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 陸建華;徐邁;陶曉明
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H04N21/2343
• 分類號: H04N21/2343;H04N21/238;H04N21/2383;H04N21/437
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種圖像質量自適應的無線視頻分發系統，其特征在于，所述系統包括寬帶無線網絡、協同分發服務器、分發點和無線終端；

其中，所述寬帶無線網絡、協同分發服務器和分發點順次連接；

所述分發點與無線終端通過無線信號連接，用于接收各無線終端的業務請求，并將業務請求輸出至協同分發服務器；

所述協同分發服務器包括質量自適應視頻編碼單元、視頻業務接入點、延時容忍控制單元、視頻業務下發單元、視頻業務請求單元、動態資源分配單元和網絡狀態反饋單元；所述質量自適應視頻編碼單元分別與所述視頻業務接入點、延時容忍控制單元和視頻業務下發單元連接，用于對圖像質量自適應無線信道與用戶需求的視頻編碼；所述視頻業務接入點分別與所述寬帶無線網絡、質量自適應視頻編碼單元、延時容忍控制單元和視頻業務請求單元和分發點連接，用于獲取寬帶無線網絡上的視頻數據和各無線終端視頻請求的信令文件包；所述延時容忍控制單元分別與所述質量自適應視頻編碼單元、視頻業務接入點、延時容忍控制單元、視頻業務下發單元、視頻業務請求單元和動態資源分配單元連接，用于獲取各無線終端的視頻業務請求的到達情況，進行業務的廣播/單播傳輸模式的選擇；所述視頻業務下發單元分別與所述分發點、質量自適應視頻編碼單元和延時容忍控制單元連接，用于視頻的單播/多播傳輸；所述視頻業務請求單元分別與所述視頻業務接入點和延時容忍控制單元連接；所述動態資源分配單元分別與所述延時容忍控制單元和網絡狀態反饋單元連接，用于對無線終端所請求的視頻業務的頻點、時隙和時長進行動態分配，并將分配結果輸出至延時容忍控制單元；所述網絡狀態反饋單與所述動態資源分配單元連接，用于監控整個網絡時間、頻率和空間資源的利用情況。

2.一種圖像質量自適應的無線視頻分發方法包括以下步驟：

步驟1：在協同分發服務器控制下開啟圖像質量自適應無線信道及用戶需求的無線視頻分發服務；

步驟2：用戶根據自己的業務需求，發起視頻業務請求；

步驟3：分發點接收各無線終端的業務請求，并輸出至協同分發服務器；協同分發服務器解析各無線終端的業務請求，從寬帶無線網絡獲取無線終端所需視頻業務；

步驟4：協同分發服務器進行圖像質量自適應的視頻編碼；

步驟5：協同分發服務器根據業務的時延特性，延時容忍控制單元判斷是否開啟延時容忍模式；若是，則在指定的延時容時限內等待其他無線終端請求同一視頻業務；否，則執行步驟6；

步驟6：視頻業務下發單元判斷是否需要以廣播模式分發數據；若是，則在指定的頻點、時隙和時長進行視頻業務廣播；否，則在指定的頻點、時隙和時長向指定無線終端進行視頻業務單播傳輸；

步驟7：結束視頻業務分發。

3.根據權利要求2所述的一種圖像質量自適應的無線視頻分發方法，其特征在于，所述圖像質量自適應的視頻編碼方法包括以下步驟：

步驟a：獲取原始輸入視頻；

步驟b：采用分層編碼，對于任意一個多媒體視頻/圖像編碼數據獲得k+1組不同重要性的分層數據w₀,w₁,…,w_k，其重要性依次序遞減；

步驟c：采用不同碼率的預編碼r₀,r₁,…,r_k對重要性不等的各層信息分別進行保護，實現對分層數據的不等差錯保護；其中，碼率r₀,r₁,…,r_k應滿足r₀≤r₁≤…≤r_k，即碼率隨著重要性的減小而遞增，具體按照式（1）計算獲得：

maxri(1≤i≤k)AVG(r0,...,rk)=1NΣj=1NΣi=0kS(pj,ri)s.t.r0≤r1≤...≤rkϵ*(r0,...,rk,ϵ)ϵ0*---(1)]]>

其中，AVG代表平均碼率；N代表無線終端的個數；k代表重要性不等的信息的層數；函數S(p_j,r_i)表示預編碼碼率為r_i在丟包率為p_j下的恢復能力，恢復成功為1，失敗為0，且整個信道編碼冗余ε^*(r₀,…,r_k,ε)通過式（2）計算獲得；

ϵ*(r0,...,rk,ϵ)=(1+ϵ)Σi=0kwiri-Σi=0kwiΣi=0kwi---(2)]]>

步驟d：對預編碼后的數據進行噴泉編碼；

步驟e：結束編碼。