[發明專利]一種基于增強層重傳的車載監控視頻混合數模傳輸方法

有效

• 申請號: 201910287176.2
• 申請日: 2019-04-11
• 公開（公告）號: CN109963125B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 肖海林;吳彬;周迪;邱斌;劉海龍
• 申請（專利權）人: 湖北大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N19/30;H04N19/184;H04N21/2343;H04N21/262;H04N21/2383;H04N21/438;H04N5/93
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

本發明公開了一種基于增強層重傳的車載監控視頻混合數模傳輸方法，其特征在于，包括如下步驟：1）視頻的分層編碼；2）分層編碼數據的實時傳輸和增強層重傳過程；3）視頻接收端實時顯示的視頻重建；4）高清回放的視頻重建。這種方法能降低系統運算復雜度、提供更好的傳輸性能，能保證實時監控視頻的質量且滿足高清回放的需求。

技術領域

本發明涉及車載監控視頻無線傳輸領域，具體是一種基于增強層重傳的車載監控視頻數模混合傳輸方法。

背景技術

隨著經濟發展和政策支持，公共汽車保有量持續提升，截止到2018年底，公交車保有量已超過85萬臺，公共運輸事業的飛快發展過程中，除了不斷出現的乘運糾紛，由于在公交車上監控設施不完善，不法分子在公交車上盜竊、搶劫和侮辱婦女等案件時有發生，嚴重干擾了社會安定，在上述原因的促使，公交安防監控應運而生。除此之外，為貫徹落實中央政法委和公安部關于推進執法規范化建設、加強執法辦案安全防范工作的部署要求，現有執法車輛均實行了執法監控改造。利用車載監控視頻無線傳輸系統，實現遠程監控和視頻數據存儲回放為各級單位提供監控、管理、預警、打擊、取證等服務。

但是在傳統無線視頻傳輸過程中，由于無線信道的時變特性使得數字傳輸方法中存在“懸崖效應”。而與數字傳輸不同，模擬傳輸方法可以有效的應對“懸崖效應”，但是相較于數字傳輸其壓縮效率低，對帶寬的需求大，在帶寬受限場景下一部分系數塊無法被傳輸，導致視頻重建質量降低，如文獻Jakubczak S,Katabi D.SoftCast:one-size-fits-allwireless video[J].ACM SIGCOMM Computer Communication Review,2010,40(4):449-450.中的SoftCast方法；將數字方法和模擬方法結合起來形成的混合數模無線視頻傳輸系統，在全帶寬條件下，不僅編碼效率高，又可以利用模擬傳輸對信道的自適應性克服“懸崖效應”，如文獻Yu L,Li H,Li W.Wireless Scalable Video Coding Using a HybridDigital-Analog Scheme[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for VideoTechnology,2014,24(2):331-345.中的WSVC方法。但是車載無線視頻傳輸受車輛快速移動屬性影響，勢必會加重“懸崖效應”，同時車輛的移動特性導致服務場景的切換，不同場景可提供的帶寬資源也呈現出時變的特點，混合數模傳輸性能必然會因此而降低。而且，目前的混合數模傳輸方案多針對實時播放需求，所以并未對因為帶寬受限導致的模擬傳輸的數據不完整提出重傳機制，無法滿足監控場景中短時間內對清晰度有要求的回放需求。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，而提供一種基于增強層重傳的車載監控視頻混合數模傳輸方法。這種方法能降低系統運算復雜度、提供更好的傳輸性能，能提高時監控視頻的質量以滿足高清回放的需求。

實現本發明目的的技術方案是：

一種基于增強層重傳的車載監控視頻混合數模傳輸方法，與現有技術不同處在于，包括如下步驟：

1)視頻的分層編碼：包括基本層數字編碼過程和增強層模擬編碼過程，將監控設備的原始視頻信號即Group of Pictures信號，簡稱GOP信號采用數字信源編碼器編碼得到數字比特流，數字比特流經數字信道編碼器編碼得到數字信道編碼信號的過程為基本層數字編碼過程；首先采用對應數字信源解碼器將數字比特流解碼重建得到編碼視頻，然后提取原始視頻與重建視頻之間的殘差信號，將其作為增強層，采用模擬技術對其進行編碼得到模擬編碼信號過程為增強層模擬編碼過程；

2)分層編碼數據的實時傳輸和增強層重傳過程：分層編碼的實時傳輸和增強層重傳過程中，假定可用帶寬B中的可用子信道為N個，每個子信道的帶寬為B_n，則：定義基于帶寬約束下增強層信號棄傳和重傳步驟如下：

(1)基于帶寬約束模型的層間帶寬分配和增強層模擬數據的分塊：