图像质量自适应的无线视频分发方法与系统技术方案

本发明专利技术公开了无线视频传输领域的一种图像质量自适应的无线视频分发方法与系统。技术方案是，根据各终端对业务数据的请求情况，利用业务的时延特性，通过延迟容忍机制实现视频业务的无线分发。通过不等码率的预编码对分层编码后重要性不同的数据组进行不等差错保护，进而采用喷泉编码使得各终端接收到一定的数据后视频图像质量可自适应用户需求与链路质量。本发明专利技术通过对同类视频业务的聚合与分发，提升无线网络容量，解决复杂多变电磁环境与用户不同需求造成的广播传输难以适应信道条件与各异的用户需求这一难题，实现图像质量自适应信道与用户需求的无线视频分发，最终提升网络对多媒体业务的承载能力及用户满意度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线视频传输领域，尤其涉及一种图像质量自适应的无线视频分发方法与系统。
技术介绍
广播是无线通信区别于有线通信独有的特质。对视频业务进行广播传输，可在无线环境下提供点到多点单一视频服务机制，使得无线资源消耗与用户数的增长无关。在宽带移动通信中，通信网络中的节点众多，业务需求趋同。视频业务的无线广播传输技术将有广阔的应用前景。本专利技术提出一种结合延时容忍机制的点播视频业务的无线广播/单播分发系统，根据不同无线终端对同一业务不同时间范围内的需求，以及用户的业务请求及其延时容忍特性，通过广播传输满足尽可能多的用户需求。 由于电磁传播条件恶劣，加之通信节点往往具有较强的机动性且其所处环境不同，造成了各终端间的信道条件差异巨大。另一方面，在用户需求上，受无线终端硬件条件(如屏幕分辨率)等的约束，各终端对视频质量的需求也存在差异。传统的无线视频广播系统的编、解码技术没有考虑各终端所对应的信道实际情况及各终端的用户需求，只是根据满足最坏信道条件的终端接收及最高用户需求来进行设计，制约了广播通信系统的效率。本专利技术提出的一种图像自适应信道质量与用户需求的方法，利用视频信源的分层编码技术，通过不等差错保护方法进行喷泉编码，在接收端解码时实现接收视频质量自适应终端所对应的信道条件与用户需求。
技术实现思路
针对
技术介绍
中提到的传统无线视频广播系统，在广播通信效率、通信质量和用户需求方面存在的不足，本专利技术提出了一种图像质量自适应的无线视频分发方法与系统。一种图像质量自适应的无线视频分发系统，其特征在于，所述系统包括宽带无线网络、协同分发服务器、分发点和无线终端；其中，所述宽带无线网络、协同分发服务器和分发点顺次连接；所述分发点与无线终端通过无线信号连接，用于接收各无线终端的业务请求，并将业务请求输出至协同分发服务器；所述协同分发服务器包括质量自适应视频编码单元、视频业务接入点、延时容忍控制单元、视频业务下发单元、视频业务请求单元、动态资源分配单元和网络状态反馈单元；所述质量自适应视频编码单元分别与所述视频业务接入点、延时容忍控制单元和视频业务下发单元连接，用于对图像质量自适应无线信道与用户需求的视频编码；所述视频业务接入点分别与所述宽带无线网络、质量自适应视频编码单元、延时容忍控制单元和视频业务请求单元和分发点连接，用于获取宽带无线网络上的视频数据和各无线终端视频请求的信令文件包；所述延时容忍控制单元分别与所述质量自适应视频编码单元、视频业务接入点、延时容忍控制单元、视频业务下发单元、视频业务请求单元和动态资源分配单元连接，用于获取各无线终端的视频业务请求的到达情况，进行业务的广播/单播传输模式的选择；所述视频业务下发单元分别与所述分发点、质量自适应视频编码单元和延时容忍控制单元连接，用于视频的单播/多播传输；所述视频业务请求单元分别与所述视频业务接入点和延时容忍控制单元连接；所述动态资源分配单元分别与所述延时容忍控制单元和网络状态反馈单元连接，用于对无线终端所请求的视频业务的频点、时隙和时长进行动态分配，并将分配结果输出至延时容忍控制单元；所述网络状态反馈单与所述动态资源分配单元连接，用于监控整个网络时间、频率和空间资源的利用情况。一种图像质量自适应的无线视频分发方法包括以下步骤步骤I :在协同分发服务器控制下开启图像质量自适应无线信道及用户需求的无线视频分发服务；步骤2 :用户根据自己的业务需求，发起视频业务请求；步骤3 :分发点接收各无线终端的业务请求，并输出至协同分发服务器；协同分发 服务器解析各无线终端的业务请求，从宽带无线网络获取无线终端所需视频业务；步骤4:协同分发服务器在资源动态分配基础上进行图像质量自适应的视频编码；步骤5 :协同分发服务器根据业务的时延特性，延时容忍控制单元判断是否开启延时容忍模式；若是，则在指定的延时容时限内等待其他无线终端请求同一视频业务；否，则执行步骤6 ；步骤6 :视频业务下发单元判断是否需要以广播模式分发数据；若是，则在指定的频点、时隙和时长进行视频业务广播；否，则在指定的频点、时隙和时长向指定终端进行视频业务单播传输；步骤7 结束视频业务分发。所述图像质量自适应的视频编码方法包括以下步骤步骤a :获取原始输入视频；步骤b :采用分层编码，对于任意一个多媒体视频/图像编码数据获得k+Ι组不同重要性的分层数据W0, W1,…，wk，其重要性依次序递减；步骤c :采用不同码率的预编码(Γ(ι，Γι，…，rk)对重要性不等的各层信息分别进行保护，实现对分层数据的不等差错保护；其中，码率b r1；…，rk应满足Γ(ι ( X1 (…(rk，即码率随着重要性的减小而递增，具体按照式(I)计算获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像质量自适应的无线视频分发系统，其特征在于，所述系统包括宽带无线网络、协同分发服务器、分发点和无线终端；其中，所述宽带无线网络、协同分发服务器和分发点顺次连接；所述分发点与无线终端通过无线信号连接，用于接收各无线终端的业务请求，并将业务请求输出至协同分发服务器；所述协同分发服务器包括质量自适应视频编码单元、视频业务接入点、延时容忍控制单元、视频业务下发单元、视频业务请求单元、动态资源分配单元和网络状态反馈单元；所述质量自适应视频编码单元分别与所述视频业务接入点、延时容忍控制单元和视频业务下发单元连接，用于对图像质量自适应无线信道与用户需求的视频编码；所述视频业务接入点分别与所述宽带无线网络、质量自适应视频编码单元、延时容忍控制单元和视频业务请求单元和分发点连接，用于获取宽带无线网络上的视频数据和各无线终端视频请求的信令文件包；所述延时容忍控制单元分别与所述质量自适应视频编码单元、视频业务接入点、延时容忍控制单元、视频业务下发单元、视频业务请求单元和动态资源分配单元连接，用于获取各无线终端的视频业务请求的到达情况，进行业务的广播/单播传输模式的选择；所述视频业务下发单元分别与所述分发点、质量自适应视频编码单元和延时容忍控制单元连接，用于视频的单播/多播传输；所述视频业务请求单元分别与所述视频业务接入点和延时容忍控制单元连接；所述动态资源分配单 元分别与所述延时容忍控制单元和网络状态反馈单元连接，用于对无线终端所请求的视频业务的频点、时隙和时长进行动态分配，并将分配结果输出至延时容忍控制单元；所述网络状态反馈单与所述动态资源分配单元连接，用于监控整个网络时间、频率和空间资源的利用情况。...

【技术特征摘要】
1.一种图像质量自适应的无线视频分发系统，其特征在于，所述系统包括宽带无线网络、协同分发服务器、分发点和无线终端； 其中，所述宽带无线网络、协同分发服务器和分发点顺次连接； 所述分发点与无线终端通过无线信号连接，用于接收各无线终端的业务请求，并将业务请求输出至协同分发服务器； 所述协同分发服务器包括质量自适应视频编码单元、视频业务接入点、延时容忍控制单元、视频业务下发单元、视频业务请求单元、动态资源分配单元和网络状态反馈单元；所述质量自适应视频编码单元分别与所述视频业务接入点、延时容忍控制单元和视频业务下发单元连接，用于对图像质量自适应无线信道与用户需求的视频编码；所述视频业务接入点分别与所述宽带无线网络、质量自适应视频编码单元、延时容忍控制单元和视频业务请求单元和分发点连接，用于获取宽带无线网络上的视频数据和各无线终端视频请求的信令文件包；所述延时容忍控制单元分别与所述质量自适应视频编码单元、视频业务接入点、延时容忍控制单元、视频业务下发单元、视频业务请求单元和动态资源分配单元连接，用于获取各无线终端的视频业务请求的到达情况，进行业务的广播/单播传输模式的选择；所述视频业务下发单元分别与所述分发点、质量自适应视频编码单元和延时容忍控制单元连接，用于视频的单播/多播传输；所述视频业务请求单元分别与所述视频业务接入点和延时容忍控制单元连接；所述动态资源分配单元分别与所述延时容忍控制单元和网络状态反馈单元连接，用于对无线终端所请求的视频业务的频点、时隙和时长进行动态分配，并将分配结果输出至延时容忍控制单元；所述网络状态反馈单与所述动态资...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建华，徐迈，陶晓明，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：