[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

技術領域

本發明涉及無線視頻傳輸領域，尤其涉及一種圖像質量自適應的無線視頻分發方法與系統。

背景技術

廣播是無線通信區別于有線通信獨有的特質。對視頻業務進行廣播傳輸，可在無線環境下提供點到多點單一視頻服務機制，使得無線資源消耗與用戶數的增長無關。在寬帶移動通信中，通信網絡中的節點眾多，業務需求趨同。視頻業務的無線廣播傳輸技術將有廣闊的應用前景。本發明提出一種結合延時容忍機制的點播視頻業務的無線廣播/單播分發系統，根據不同無線終端對同一業務不同時間范圍內的需求，以及用戶的業務請求及其延時容忍特性，通過廣播傳輸滿足盡可能多的用戶需求。

由于電磁傳播條件惡劣，加之通信節點往往具有較強的機動性且其所處環境不同，造成了各終端間的信道條件差異巨大。另一方面，在用戶需求上，受無線終端硬件條件（如屏幕分辨率）等的約束，各終端對視頻質量的需求也存在差異。傳統的無線視頻廣播系統的編、解碼技術沒有考慮各終端所對應的信道實際情況及各終端的用戶需求，只是根據滿足最壞信道條件的終端接收及最高用戶需求來進行設計，制約了廣播通信系統的效率。本發明提出的一種圖像自適應信道質量與用戶需求的方法，利用視頻信源的分層編碼技術，通過不等差錯保護方法進行噴泉編碼，在接收端解碼時實現接收視頻質量自適應終端所對應的信道條件與用戶需求。

發明內容

針對背景技術中提到的傳統無線視頻廣播系統，在廣播通信效率、通信質量和用戶需求方面存在的不足，本發明提出了一種圖像質量自適應的無線視頻分發方法與系統。

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。

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：協同分發服務器在資源動態分配基礎上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、時隙和時長向指定終端進行視頻業務單播傳輸；

步驟7：結束視頻業務分發。

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；