[發明專利]基于城市軌道乘客信息系統的音視頻數據包包長調整方法

在審

• 申請號: 201810252315.3
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108600861A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 李勇;孫林祥;崇昊旻;袁東;顧曉峻;何燕;沙偉;呂征南
• 申請（專利權）人: 南京地鐵建設有限責任公司;南京熊貓信息產業有限公司;普天信息技術有限公司
• 主分類號: H04N21/643
• 分類號: H04N21/643;H04N21/61
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了基于城市軌道乘客信息系統的音視頻數據包包長調整方法，包括以下步驟：在操作系統中設定不拆分定位標記位；將一個指定大小的數據包不經過拆分發往目的端，判斷是否能夠送達：若未能送達則獲得最大傳輸單元大小；若能夠送達則發送的數據包加一個字節，重復該步驟直至數據包不能送達至目的端，獲得最大傳輸單元大小；計算最大傳輸單元能夠容納TS包個數；用TS流的數據包包長乘以最大傳輸單元能夠容納的TS包個數即得到音視頻編碼UDP數據包大小。本發明調整音視頻編碼的UDP包長，使得數據包在網絡層傳輸時不需要拆分，對于提高整個LTE網絡利用效率是非常重要的，避免重新傳輸丟失的數據包，可以確保音視頻解碼的流暢性。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及基于城市軌道乘客信息系統的音視頻數據包包長調整方法。

背景技術

在城市軌道交通系統工程中，乘客信息系統(Passenger Information System，以下簡稱PIS)的一個重要功能是地鐵列車上的音視頻直播。要實現該功能，首先需要在PIS控制中心的編碼器將直播信號進行音視頻編碼。

編碼器在對直播信號編碼后，按照DVB標準將直播數據打包成UDP包，并以組播的方式輸入到PIS網絡。音視頻直播數據包通過LTE車地無線網絡傳輸到列車，并由車載播放控制器解碼播放。

該線路建設的1.8GHz頻段LTE車地無線網絡能夠提供的總數據帶寬大約為8Mbps，包括上下行，但是需要同時承載信號系統、視頻監控系統、PIS三個業務。

音視頻編碼數據的特點是數據量很大，按照PIS的功能要求，列車音視頻直播的編碼碼率一般要求達到2～6Mbps，而LTE車地無線網絡承載的三個業務中，除了信號系統的數據碼率較低外(Kbps量級)，其他兩個業務都是音視頻業務，都要求較高的帶寬來傳輸。信號系統是列車行進控制的安全保障系統，在三個業務中優先級是最高的，視頻監控系統則是安防反恐的重要輔助手段，優先級次之，PIS業務是三個業務中優先級最低的。

由于無線網絡無法做到有線網絡那么穩定可靠，在傳輸數據的過程中會由于信號干擾導致數據丟失，因此為了能夠有效的在LTE車地無線網絡上傳輸UDP形式的直播音視頻數據包，應該避免一個音視頻編碼UDP數據包被網絡拆分成兩個包傳輸，否則一旦其中的一個拆分包丟失，就會導致整個音視頻編碼UDP數據包丟失。

車載上進行音視頻解碼播放時，如果發生數據包丟失的情況，會導致卡頓和馬賽克現象，影響到乘客的觀感體驗，數據丟的越多，卡頓和馬賽克現象就越嚴重。因此在遇到數據包丟失時，需要將丟失的數據包補充回來。如果補充的數據包也被拆分傳輸的話，勢必會占用更多的帶寬。

發明內容

本發明旨在解決在LTE車地無線網絡上傳輸UDP形式的直播音視頻數據包時受到信號干擾出現音視頻編碼UDP數據包被網絡拆分成兩個包傳輸而導致數據丟失的問題。

為了實現上述目標，本發明采用以下的技術方案：本發明提供了基于城市軌道乘客信息系統的音視頻數據包包長調整方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)在操作系統中設定不拆分定位標記位；

(2)將一個指定大小的數據包不經過拆分發往目的端，判斷是否能夠送達：

若未能送達則獲得最大傳輸單元大小；

若能夠送達則發送的數據包加一個字節，重復該步驟直至數據包不能送達至目的端，獲得最大傳輸單元大小；

(3)計算最大傳輸單元能夠容納TS包個數；

(4)用TS流的數據包包長乘以最大傳輸單元能夠容納的TS包個數即得到音視頻編碼UDP數據包大小。