一种基于IEEE802.11p协议的图像多信道并发传输方法技术

一种基于IEEE802.11p协议的图像多信道并发传输方法，其属于图像信息实时传输的技术领域。该方法采用首先将待传输的每帧图像数据分解成9组数据，并封装成9个网络通信报文，再将该9个网络通信报文根据IEEE802.11p协议固有的1路CCH信道和6路SCH信道周期性轮询的工作模式，依次进行传输。从而将图像信息原本在单信道传输，转变为CCH与SCH多信道协同并发传输，使得的负担大大降低，同时也保证了图像信息的实时应用需求。相比于单信道传输该方法的利用多信道并发传输，使得传输速度提升３倍。避免了直接利用CCH信道进行传输时系统报文或其他面向安全关键应用的通信包文拥塞的漏洞，提高了其他面向安全关键应用的实时应用服务质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方法，其属于图 像信息实时传输的

技术介绍
IE邸802.Ilp协议是针对车联网应用将5. 850細Z~5. 925細Z频段共75MHz频 谱，WIOMHz为频谱宽度划分出1个控制信道（Control化annel，CCH)和6个服务信道 (Service化annel，SCH)，用W不同业务的无线通信服务。信道与信道之间根据一定的周 期(协议建议100ms)进行切换与轮询。CCH主要负责协议中与信道控制相关的系统通信报 文W及实时性要求高的面向安全关键应用的通信报文传输，SCH主要用于实时性相对较弱 的服务类应用的通信报文传输。根据各信道相应网络应用服务需求W及服务质量要求，如 何有效地分配和利用SCH和CCH的通信资源，成为IE邸802.Ilp的核屯、技术。 图像信息作为车联网应用中重要的传输对象，不仅在娱乐应用中占有较大比例， 而且在无人驾驶、安全预警等面向安全关键应用中也日益提高。由于面向安全关键应用的 图像信息具有较强的实时性W及数据量相对较大等特点，目前大部分方法是将其通过指定 某一路SCH信道或者直接利用CCH信道进行传输。然而，通过单独信道传输，由于图像信息 数据量相对较大，不仅会增加丢包概率，还会增加通讯延时。特别是直接利用CCH信道进 行传输，还可能会导致系统报文或其他面向安全关键应用的通信包文拥塞，降低了其他面 向安全关键应用的实时应用服务质量。目前相关工作，专利201310542005. 2只研究了基于 802.Ilp与LTE/LTE-A混合的消息发送方式，不设及图像信息针对802.Ilp协议的多信道传 输。专利201110302260. 0只是提出了图像信息共享相关设备、装置，也没设及802.Ilp协 议的多信道传输。针对CCH和SCH多路并发传输图像信息，目前尚无相关研究。
技术实现思路
本专利技术目的是在于克服现存技术的不足，提供一种基于IE邸802.Ilp协议的图像 多信道并发传输方法，本方法是在基于IE邸802.Ilp协议传输图像信息过程中，首先将待 传输的每帖图像数据分解成9组数据，并封装成9个网络通信报文，再将该9个网络通信报 文根据IE邸802.Ilp协议固有的1路CCH信道和6路SCH信道周期性轮询的工作模式，进 行传输，从而将面向安全关键应用的图像信息原本在单信道传输，转变为CCH与SCH多信道 协同并发传输，W降低CCH信道的负担，并保证图像信息的实时应用需求，W克服现存图像 信息单信道传输过程中延迟大、丢包严重等缺陷。 为了达到上述目的，本专利技术提供了一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发 传输方法，包括下列操作步骤： 一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方法，当由图像在CCH信道进行传 输时，首先将待传输的每帖图像数据分解成9组数据，并封装成9个网络通信报文，再将该 9个网络通信报文根据IE邸802.Ilp协议固有的1路CCH信道和6路SCH信道周期性轮询 的工作模式，依次进行传输；对每帖图像在基于IE邸802.Ilp协议利用CCH信道传输过程 中具体步骤如下： 步骤1图像预处理：将图像中除图像头信息外的每个字节数据Xi按照公式（1): V三、中？ : : (1) 其中0《i《N，N是帖图象中除了头信息外其余数据区的字节数； 提取相应的权重位曰。,1、曰1,1、曰2,1、曰3,1、曰4,1、曰5,1、曰6,1、曰7,1，再将各个字节中相同的权 重位am，按照公式（2): 、i。"株成-个中'巧巧*;、，~ 夺命巧、（2) 其中0《k《U，U= = {ym。，ymi，……，yWk, ......，ym。}，〇《m《7,即生成Lay0、Lay2、Lay4、Lay68个数组数据；图像头信息直接保存在H□数组中； 步骤 2 生成网络数据报文：将LayO、Lay2 、Lay4 、Lay6、Layl、Lay3、La巧、LaW□和图像头数据H，0《m《7,按照公式（2) 把Laym□中每个字节的权重位am,e、am,i、……、曰。,，，提取出来形成数据序列，再将各个数据 序列相同位置i的8个数值按照公式（1)合成Xi,最后将ExtendField字段中报文标识符 为"H"的数据报文中化ameBody中数据与合成后的Xi拼接在一起，即恢复原始图像数据。 所述步骤4数据报文接收中在接收SCHl、SC肥、SC册、SCH4、SC册、SC册信道中报 文标识符为"1"、"2"、"3"、"4"、"5"、"6"的数据报文时发生丢包，即某一个带有相应报文标 识符的报文丢失，则将相应的Laym□中的数值全部用0代替，接着与其它Laym□中数据继 续合成Xi，最后再与ExtendField字段中报文标识符为"H"的数据报文中化ameBody中 数据与合成后的Xi拼接在一起，即恢复图像数据。本专利技术的有益效果是：该方法采用首先将待传输的每帖图像数据分解成9组数 据，并封装成9个网络通信报文，再将该9个网络通信报文根据IE邸802.Ilp协议固有的1 路CCH信道和6路SCH信道周期性轮询的工作模式，依次进行传输。从而将图像信息原本 在单信道传输，转变为CCH与SCH多信道协同并发传输，使得CCH的负担大大降低，同时也 保证了图像信息的实时应用需求。相比于单信道传输该方法的利用多信道并发传输，使得 传输速度提升3倍。避免了直接利用CCH信道进行传输时系统报文或其他面向安全关键 应用的通信包文拥塞的漏桐，提高了其他面向安全关键应用的实时应用服务质量。【附图说明】 图1是一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方法的发送过程示意 图。 图2是一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方法的具体操作步骤示 意图。 图3是一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方法的协议格式中 ExtendField区域中扩展示意图。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本专利技术作进一步 的详细描述。 参见图1，介绍本专利技术用于一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方 法的发送过程，即将一帖图像分解成8组数据和1组文件头数据，根据IE邸802.Ilp协议格 式封装成9个网络数据报文，按照CCH、SCH1、……、SC册信道顺序，依次发送。 参见图2，结合本专利技术一种基于IE邸802.Ilp协议的图像多信道并发传输方法的 下述各个具体操作步骤： 步骤1图像预处理 由于每帖图像信息中除了头信息外，其余图像数据区中每个字节的内容都可W认为是 一个无符号数，其范围是0~255。因此，根据图像的位平面编码，将每个字节Xi都用如下公 式进行分解。 X产巧;三* 巧,;'2 牛'巧J'三 4 "游 ^ 如 2A,, 2 + 唯;4 (1) 其中，曰。,1，曰1,1，曰2,1，曰3,1，曰4,1，曰日,1，曰6,1，曰7,1，分别为第1个字节各个权重位的值，其 值范围是0或1的数值。根据公式（1)，将该幅图像中除了头信息外其余图像数据的字节j都提炼出相应的权重位a〇.i，相，a2.i，曰3.!，曰4!，曰5.!，曰6!，的，0《J《N，N是帖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IEEE 802.11p协议的图像多信道并发传输方法，当有图像要在CCH信道进行传输时，其特征在于：首先将待传输的每帧图像数据分解成9组数据，并封装成9个网络通信报文，再将该9个网络通信报文根据IEEE802.11p协议固有的1路CCH信道和6路SCH信道周期性轮询的工作模式，依次进行传输；对每帧图像在基于IEEE 802.11p协议利用CCH信道传输过程中具体步骤如下：步骤1图像预处理：将图像中除图像头信息外的每个字节数据xi按照公式（1）：（1）其中0≤i≤N, N是帧图象中除了头信息外其余数据区的字节数；提取相应的权重位a0,i 、a1,i、a2,i 、a3,i、a4,i 、a5,i、a6,i 、a7,i，再将各个字节中相同的权重位am ，按照公式（2）：（2）其中0≤k≤U，U=[N/8]；合成新的无符号字节，并将这些无符号字节组成新的数组Laym[]={ym0,ym1,……,ymk, ……,ymU}，0≤m≤7，即生成Lay0[]、Lay1[]、Lay2[]、Lay3[]、Lay4[]、Lay5[]、Lay6[]、Lay7[]8个数组数据；图像头信息直接保存在H[]数组中；步骤2生成网络数据报文：将Lay0[]、Lay1[]、Lay2[]、Lay3[]、Lay4[]、Lay5[]、Lay6[]、Lay7[]和H[]分别按照IEEE802.11p的标准添加相应的协议头组成9个网络通信报文，其中各个协议头的Extend Field字段均添加时间戳字段和报文标识符；时间戳字段用以表示图像被预处理的时间，9个网络通信报文中时间戳的值相同，用以表示是同一帧图像；报文标识符分别用ASCII表中的“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”和“H”对应Lay0[]、Lay1[]、Lay2[]、Lay3[]、Lay4[]、Lay5[]、Lay6[]、Lay7[]和图像头数据H[]，以区别每帧图像分解后不同的数据报文；步骤3数据报文发送：将网络通信报文协议头Extend Field字段中报文标识符为“H”、“0” 和“7”的数据报文发送到CCH信道的队列缓冲区等待发送，将报文标识符为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”的数据报文分别发送到SCH1、SCH2、SCH3、SCH4、SCH5、SCH6信道的缓冲队列等待发送；步骤4数据报文接收：当CCH信道接收到Extend Field字段中报文标识符为“H”和“0”、“7”的数据报文，再依次接收SCH1、SCH2、SCH3、SCH4、SCH5、SCH6信道中报文标识符为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”的数据报文，按照步骤2的逆顺序，先分别从具有相同时间戳数据报文的Frame Body字段中提取出各个字节数据保存至Laym[],0≤m≤7，按照公式（2）把Laym[]中每个字节的权重位am,0、am,1、……、am,j，提取出来形成数据序列，再将各个数据序列相同位置i的8个数值按照公式（1）合成xi，最后将Extend Field字段中报文标识符为“H”的数据报文中Frame Body中数据与合成后的xi 拼接在一起，即恢复原始图像数据。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁男，宋彩霞，刘明剑，张福新，谭国真，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21