[發明專利]基于RTP/RTCP的車載視頻傳輸系統

有效

• 申請號: 201310117793.0
• 申請日: 2013-04-07
• 公開（公告）號: CN103248964A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 蔣昌俊;張冬冬;夏榮艷;陳閎中;閆春鋼;何良華
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H04N21/643
• 分類號: H04N21/643;H04N21/6437;H04N21/647
• 代理公司: 上海天協和誠知識產權代理事務所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術領域

本發明涉及一種車載無線網絡通信技術領域的視頻傳輸系統。

背景技術

?隨著交通運輸和信息產業的發展，基于車輛網絡的各種視頻運用受到人們的廣泛關注。車輛安全輔助駕駛系統、無人駕駛車系統、超出視距外的實時路況監控系統、實時語音視頻通訊系統以及多媒體娛樂信息共享系統等在保障交通安全、提高交通效率、豐富人們生活等方面具有重要的意義。這些系統的構建都將必不可少地涉及到視頻在車輛網絡上的編碼與傳輸。視頻技術在有線網絡和無線網絡中，已經實現了視頻會議、視頻點播等應用的成功商業化。如何在車載無線網絡通信中實現車與車之間流暢的視頻傳輸及視頻共享，是目前車載無線網絡研究領域的一個熱點。

首先，車輛網絡通信極其不穩定。物體對信號的反射、車輛網絡的高速移動特性、道路結構及路邊環境的復雜性等，使得車輛自組織網絡信道特性不同于一般的靜態或低速率運動的Ad?hoc網絡。車輛自組織網絡節點間的數據傳輸質量依賴于特定的傳輸場景。鑒于車輛自組織網絡時好時壞的通信特性，若要進行實時視頻通信，得到的視頻質量必然隨著信道而變化。倘若視頻壓縮模塊輸出的視頻質量較好，在信道變壞的時候，往往容易發生信道擁塞。反之視頻壓縮輸出視頻質量較差，適合在信道不穩定或者是較差的情況，但是無法充分利用信道好的時間的帶寬資源。

其次，視頻幀也有其獨有的特性。視頻的壓縮以GOP為單位。GOP里面包含了不同的幀類型：?I幀、P幀和B幀。丟失不同類型的幀帶來的損失并不一樣。I幀的丟失，會對整個GOP里的正確解碼造成影響。為了盡量降低丟掉的I幀造成的無法解碼，通常的解決辦法是減少GOP的長度。然而，GOP長度減少，I幀增多，壓縮的效率降低，產生的碼率會變大，導致數據量變大。數據量變大，相應的UDP傳輸包也增多，如果遇到網絡擁塞等情況，又潛在地增大了丟包數。因而，丟包率和GOP的長度，是一個“雞-蛋”悖論。如果以丟包率作為一個衡量網絡傳輸信道穩定性的參數，主動地對GOP大小和視頻的碼率或其它壓縮參數進行調節，可以取得一個相對理想的傳輸效果。

以下是對本說明書中部分術語的加注：

Ad?hoc網絡（能夠臨時快速自動組網的對等式多跳移動網絡）

GOP（Group?Of?Picture，畫面組，一個GOP就是一組連續的畫面）

UDP（User?Datagram?Protocol的簡稱，不屬于連接型協議，因而具有資源消耗小，處理速度快的優點，所以通常音頻、視頻和普通數據在傳送時使用UDP較多，因為它們即使偶爾丟失一兩個數據包，也不會對接收結果產生太大影響。UDP協議的主要作用是將網絡數據流量壓縮成數據包的形式。）

Direct?Show（DirectShow是一種開放式的開發環境，可以根據需要定制自己的組件）

VANET（Vehicular?Ad-hoc?NETwork，車輛自組織網絡）

Intel?IPP庫（“Intel?Integrated?Performance?Primitives”?是一套跨平臺的軟件函數庫，它提供了廣泛的多媒體功能，例如音頻解碼器、圖像處理?、信號處理、語音壓縮和加密機制）

NS2（NS2是一個仿真軟件，可以對通信網絡協議進行仿真的工具）

上述術語本身已是本領域公知的內容，因此相關內容不該認定為公開不充分。

發明內容

本發明提供一種基于RTP/RTCP的車載視頻傳輸系統，通過動態地根據系統檢測的丟包率?，實時調節視頻壓縮質量，本發明系統可動態調整視頻傳輸質量。

為達到上述目的，本發明系統技術方案表征為：?

一種基于RTP/RTCP的車載視頻傳輸系統，其特征在于，是由網絡傳輸控制模塊和若干N個可以移動的客戶端共同構建成了本發明整個車載視頻傳輸系統，各個車載終端形成VANET網絡，所述客戶端為可以安放于車內的車載終端，每個車載終端都安裝有Intel?IPP庫，所述車載視頻傳輸系統為客戶/服務器模式。每個車載終端共包括5個功能子模塊，它們是視頻采集模塊、視頻編解碼模塊、信息處理模塊、視頻播放模塊、文件存儲模塊，這些功能子模塊都構建在所述Intel?IPP庫上，其中：所述視頻采集模塊用于視頻數據的采集，從傳感器硬件設備獲取視頻原始數據，或者從文件視頻流等獲得視頻原始數據，視頻采集模塊分別與視頻播放模塊、視頻編碼模塊連接，用于本地顯示視頻文件或者傳輸前的編碼壓縮；

所述視頻編解碼模塊用于減少傳輸視頻數據冗余；

所述信息處理模塊，為完成對視頻采集模塊數據的預處理以及視頻壓縮運算；