[發明專利]一種基于V2X的車聯網事故視頻消息分發方法

有效

• 申請號: 202110422240.0
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113132483B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 張倩;汪淑娟
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H04L67/12
• 分類號: H04L67/12;H04N19/30;H04N19/34;H04N21/6405;H04W4/40;H04W40/22
• 代理公司: 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215
• 代理人: 馬海紅

本發明公開了一種基于V2X的車聯網事故視頻消息分發方法，屬于車聯網技術領域，本發明針對在路邊基站RSU范圍內發生事故的場景，首先由RSU作為視頻源捕獲事故視頻并利用可伸縮視頻編碼技術對事故視頻進行編碼后初始多播，同時利用聚類將受事故影響區域內的車輛進行聚類形成簇，然后同時進行V2V和V2R的混合通信協作傳輸視頻。對于混合通信過程，RSU結合網絡編碼技術根據車輛位置、視頻解碼需求等因素調度合適的視頻數據多播，沒有與RSU建立通信連接的車輛則選擇合適的同向或反向中繼節點獲得RSU已多播的數據。在保證成功對受事故影響的車輛進行事故預警的同時提高車輛接收到的視頻質量，提高事故預警整體性能。

技術領域

本發明涉及一種基于V2X的車聯網事故視頻消息分發方法，屬于無線通信車聯網技術領域。

背景技術

隨著5G通信技術、物聯網技術、智能交通系統的不斷發展，車聯網作為智能交通系統與物聯網相結合的產物運營而生，能夠實現車輛與其他終端設備間的信息交互，在交通安全方面通過為車輛提供實時交通信息、事故預警消息等從而增強交通安全、提高交通效率、減少或避免次生事故的發生。高速公路上由于車輛行駛速度快、車輛位置頻繁變化，當在某處發生交通事故時，由于大霧、下雨等天氣的影響、或是車輛遮擋及駕駛員的個人原因等使得駕駛員沒能及時發現前方事故，沒有足夠的時間采取應急措施，很容易導致后方車輛與事故車輛相撞，造成追尾等連環交通事故，不僅加劇交通擁堵，更對人員的生命和財產安全造成嚴重影響。若在發生事故時能將事故預警消息及時傳輸給其后方受影響的車輛，駕駛員或者車輛本身就能根據接收到的消息提前采取相應措施，有效避免事故的發生。與常規文本信息相比，若位于事故車輛后方與事故車輛同向行駛的車輛能夠及時接收到事故發生的視頻預警消息，則從重建視頻中駕駛員可以獲知多重信息，包括發生事故的位置、事故類型、人員傷亡等嚴重程度以及周圍情況等信息，從而能夠幫助駕駛員及時采取正確的應對措施，避免事故的發生。同時，不同位置的車輛受事故的影響不同，例如，離事故車輛極近的車輛由于避讓不及時，容易發生追尾等次生事故，造成人員生命和財產損失的進一步加重，而離事故車輛較遠的車輛，由于事故車輛占據了多個車道，使得后車只能減速避讓，容易形成交通擁堵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于V2X的車聯網事故視頻消息分發方法，本發明在高速公路上發生事故時將RSU作為視頻源捕獲事故視頻，并采用可伸縮視頻編碼技術將事故視頻編碼多播，將事故車輛警示標志后方受事故影響的區域作為事故視頻傳輸感興趣區域，利用聚類將事故視頻傳輸感興趣區域內的車輛形成多個穩定的簇。在RSU初始多播第一個視頻數據后，同時進行V2R和V2V之間的混合通信，RSU根據與其進行V2R通信的車輛的緩存、視頻解碼需求及位置調度合適的視頻數據結合即時可解網絡編碼技術進行編碼多播；在RSU通信范圍內上一時隙沒有接收到RSU多播數據的車輛選擇合適的同向或反向車輛作為中繼節點，通過V2V通信從中繼節點獲得RSU已多播且自身需要的視頻數據；事故視頻傳輸感興趣區域中在RSU覆蓋范圍外的車輛，每個簇的簇頭從對向車道上選擇合適的反向車輛作為中繼節點，從反向中繼獲得RSU已多播的數據，再通過簇頭將數據多播給其簇成員。

本發明采用的技術方案是：

Step1：首先由路邊基站RSU上安裝的視頻采集設備記錄事故視頻，同時RSU利用可伸縮視頻編碼技術將事故視頻消息編碼為一個基層和多個增強層。然后RSU將基層的第一個視頻數據多播給其通信覆蓋范圍內的車輛。

Step2：事故視頻傳輸感興趣區域即受事故影響區域內的車輛根據車輛的位置、速度、信道質量、視頻解碼需求，計算車輛與其鄰居車輛間的平均相對速度以及車輛的距離差，評估車輛成為簇頭為其簇成員穩定可靠的提供數據服務的效用值，利用聚類將受事故影響區域內的車輛形成多個簇。

Step3：在RSU初始多播后的每個時刻，對于RSU通信覆蓋范圍內的車輛，為上一時刻沒有接收到RSU多播數據的車輛選擇中繼節點，使此類車輛從中繼節點獲得RSU已多播的數據，并判斷車輛的通信模式；對于RSU通信覆蓋范圍外在事故視頻傳輸感興趣區域內的車輛，為每個簇的簇頭選擇一個反向中繼。