一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法，包括：在驾驶模式切换为远程驾驶后，周期性检测网络状态；当位于车辆的视频发送端在单位时间内的数据传输量低于网络信道欠载阈值时，提升视频发送端的视频码率使数据传输量超过网络信道欠载阈值；当视频发送端在单位时间内的数据传输量高于网络信道欠载阈值且低于网络信道满载阈值时，维持此时视频发送端的视频码率；当视频发送端在单位时间内的数据传输量高于网络信道满载阈值时，降低视频发送端的视频码率使数据传输量低于网络信道满载阈值。本发明专利技术解决了远程驾驶因行车条件的多变性造成车端网络波动带宽降低，影响远程驾驶无法实时监控远程车辆周围交通环境的问题，确保了行驶的安全性。确保了行驶的安全性。确保了行驶的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法与系统


[0001]本专利技术属于远程驾驶领域，具体涉及一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法与系统。

技术介绍

[0002]5G远程驾驶(5G Remote Driving)作为智能驾驶产业的一个分支，在无人驾驶技术尚不成熟的前提下，具有很高的应用价值和应用前景。5G技术以其低延时、超高可靠性及大带宽的特性，提供了精准可靠的信息传输，使得驾驶员可以在千里之外远程操控无人驾驶的车辆。5G远程驾驶因其具有的安全性和便捷性，可以应用在一些特殊场景，例如救灾、道路抢修，来降低营救工作的危险性，提高营救效率；还可以实现远程精准作业，如矿山、油田和荒地等区域的生产作业。
[0003]远端控制室通过车辆终端实时传输的路况视频图像作为判断是否进行远程驾驶或远程控制汽车行驶的依据。由于车辆在道路上行驶时会在许多不同制式的网络覆盖范围内快速穿过，一些网络自身的特性不能满足车辆终端实时视频传输，会导致连接时间过短甚至连接中断。同时，由于行车条件的多变性、极端的天气状况、城市的高层建筑物等等，都会对信号传输造成影响。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法与系统，解决了车辆远程驾驶模式下因行车条件的多变性、极端的天气状况、城市的高层建筑物等因素造成车端网络波动带宽降低，影响远程驾驶员无法实时监控远程车辆周围交通环境的问题，进而确保了整个行驶任务的安全性。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法，包括以下步骤：
[0006]在驾驶模式切换为远程驾驶后，周期性检测网络状态；
[0007]当位于车辆的视频发送端在单位时间内的数据传输量低于网络信道欠载阈值时，提升视频发送端的视频码率使数据传输量超过网络信道欠载阈值；
[0008]当视频发送端在单位时间内的数据传输量高于网络信道欠载阈值且低于网络信道满载阈值时，维持此时视频发送端的视频码率；
[0009]当视频发送端在单位时间内的数据传输量高于网络信道满载阈值时，降低视频发送端的视频码率使数据传输量低于网络信道满载阈值。
[0010]还包括将数据丢包率λ
i
作为网络状态的参考因子，根据以下公式对数据丢包率进行平滑处理：
[0011]λ
i
＝αL+(1
‑
α)λ
i
‑1[0012]式中，λ
i
和λ
i
‑1分别代表经过平滑处理后，某一段时间内当前时刻与前一个时刻内的视频数据丢失率，L表示未经处理的当前时刻实际的数据丢失率，α是权重系数，且0<α<1；
[0032]式中，λ
i
和λ
i
‑1分别代表经过平滑处理后，某一段时间内当前时刻与前一个时刻内的视频数据丢失率，L表示未经处理的当前时刻实际的数据丢失率，α是权重系数，且0<α<1；
[0033]根据以下公式对网络状态与视频码率以及编码量化参数的关系进行相应调节：
[0034][0035]式中，N
up
为视频发送端的编码量化参数的快速增加参数，快速下降参数设为N
down
为视频发送端的编码量化参数的快速下降参数，N
cur
和N
pre
分别表示为某段时间内当前时刻及其前一时刻的量化参数值，N
max
和N
min
则为视频发送端视频码率调节过程网络信道能够承受的最大量化值和最小量化值，λ1是网络信道欠载阈值，λ2是网络信道满载阈值；
[0036]当λ
i
<λ1时，提升视频发送端的视频码率使数据传输量超过网络信道欠载阈值；
[0037]当λ1≤λ
i
≤λ2时，维持此时视频发送端的视频码率；
[0038]当λ
i
>λ2时，降低视频发送端的视频码率使数据传输量低于网络信道满载阈值。
[0039]还包括引入网络时延抖动J
cur
后的修正公式：
[0040][0041]式中，J为预设的时延抖动阈值，N1为量化参数基本调整数值；
[0042]当J
cur
≤J时，维持此时视频发送端的视频码率；
[0043]当J
cur
>J时，降低视频发送端的视频码率使网络时延抖动小于或等于时延抖动阈值。
[0044]α值取0.8。
[0045]还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述方法的步骤。
[0046]还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述方法的步骤。
[0047]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0048]本专利技术解决了车辆远程驾驶模式下因行车条件的多变性、极端的天气状况、城市的高层建筑物等因素造成车端网络波动带宽降低，影响远程驾驶员无法实时监控远程车辆周围交通环境的问题，进而确保了整个行驶任务的安全性。
附图说明
[0049]图1为本专利技术实施例的方法流程示意图；
[0050]图2为本专利技术实施例的系统架构图；
[0051]图3为本专利技术实施例的算法流程示意图。
具体实施方式
[0052]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0053]本专利技术的技术方案如下：
[0054](1)远程驾驶系统具备对车辆远程视频监控、远程驾驶遥控等功能，如图2所示，本系统包括：车载摄像头、车载网联终端、调度云平台、和远程驾驶台架。车载摄像头用于采集远程被控车辆周围交通环境信息并将采集到的视频图像数据发送给车载网联终端；车载网联终端用于接收调度云平台下发的远程驾驶信号和发送远程被控车辆行驶状态数据以及周围交通环境数据信息；调度云平台用于接收车载网联终端上传的远程被控车辆行驶状态数据、周围交通环境数据信息和转发远程驾驶台架发出的控制信号；远程驾驶台架用于远程代驾驾驶员远程接管控制车辆。
[0055](2)车辆在道路上行驶时，由于车辆所处的网络环境会快速变换，车载网联终端不能够自适应地调控视频源端的数据发送速率，使得车辆端视频数据的实时传输速率不能够与当前网络可用带宽相互匹配，进而导致视频传输过程中会出现网络拥塞、时延等现象。在远程驾驶模式下，远程驾驶室主要通过汽车终端实时回传的视频数据来判断是否进行远程驾驶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法，其特征在于，包括以下步骤：在驾驶模式切换为远程驾驶后，周期性检测网络状态；当位于车辆的视频发送端在单位时间内的数据传输量低于网络信道欠载阈值时，提升视频发送端的视频码率使数据传输量超过网络信道欠载阈值；当视频发送端在单位时间内的数据传输量高于网络信道欠载阈值且低于网络信道满载阈值时，维持此时视频发送端的视频码率；当视频发送端在单位时间内的数据传输量高于网络信道满载阈值时，降低视频发送端的视频码率使数据传输量低于网络信道满载阈值。2.根据权利要求1所述的一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法，其特征在于，还包括将数据丢包率λ
i
作为网络状态的参考因子，根据以下公式对数据丢包率进行平滑处理：λ
i
＝αL+(1
‑
α)λ
i
‑1式中，λ
i
和λ
i
‑1分别代表经过平滑处理后，某一段时间内当前时刻与前一个时刻内的视频数据丢失率，L表示未经处理的当前时刻实际的数据丢失率，α是权重系数，且0<α<1；根据以下公式对网络状态与视频码率以及编码量化参数的关系进行相应调节：式中，N
up
为视频发送端的编码量化参数的快速增加参数，快速下降参数设为N
down
为视频发送端的编码量化参数的快速下降参数，N
cur
和N
pre
分别表示为某段时间内当前时刻及其前一时刻的量化参数值，N
max
和N
min
则为视频发送端视频码率调节过程网络信道能够承受的最大量化值和最小量化值，λ1是网络信道欠载阈值，λ2是网络信道满载阈值；当λ
i
<λ1时，提升视频发送端的视频码率使数据传输量超过网络信道欠载阈值；当λ1≤λ
i
≤λ2时，维持此时视频发送端的视频码率；当λ
i
>λ2时，降低视频发送端的视频码率使数据传输量低于网络信道满载阈值。3.根据权利要求2所述的一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法，其特征在于，还包括引入网络时延抖动J
cur
后的修正公式：式中，J为预设的时延抖动阈值，N1为量化参数基本调整数值；当J
cur
≤J时，维持此时视频发送端的视频码率；当J
cur
>J时，降低视频发送端的视频码率使网络时延抖动小于或等于时延抖动阈值。4.根据权利要求2所述的一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法，其特征在于，α值取0.8。5.一种使用如权利要求1所述的一种远程驾驶自适应视频码率控制传输方法的系统，
包括：车载摄像头，用于采集远程驾驶车辆周围交通环境信息的视频图像数据并发送至车载网联终端；车载网联终端，用于将车辆行驶状态数据和视频图像数据发送至调度云平台，在驾驶模式切换为远程驾驶后，周期性检测网络状态；当位于车辆的视频发送端在单位时间内的数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：程梁柱，赵奕铭，郭剑锐，徐建勇，吴啟璿，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：