CN102547266B - 一种视频数据传输方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种视频数据传输方法及设备，具体包括：根据数据卡在传输数据过程中的反馈信息确定数据卡的通信质量，并利用通信质量最高的数据卡来发送基本层视频数据，在通信网络的带宽发生较大波动时，也可以保证基本层视频数据的传输质量，数据卡的通信质量可以在传输数据的过程中获得，不必耗费额外的资源对网络质量进行监控，而且，在网络质量发生变化时，也无需对视频数据重新编码，保证了视频数据传输的实时性。

Description

一种视频数据传输方法及设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种视频数据传输方法及设备。

背景技术

随着长期演进(Long Term Evolution，LTE)无线网络带宽的显著提高，在LTE无线网络上传输高质量的视频数据成为现实。然而，无线网络无法避免由于外界环境的改变而产生较大范围的带宽波动，这种波动会影响视频数据传输的质量甚至导致视频数据传输的中断。

为了解决由于无线网络带宽的较大波动导致的视频数据传输的质量无法保证的问题，目前提出的解决方案是：预先设定通过无线网络进行视频数据传输的码率，在移动站中引入监控无线网络通信质量的机制，在监控到无线网络的带宽等条件发生变化时，根据监控结果，在移动站调整与视频数据编码相关的至少一个参数，对需要传输的视频数据进行重新编码，以适应无线网络带宽的变化，从而保证视频数据传输的顺畅。

现有的保证视频数据传输质量的方案需要额外对无线网络的通信质量进行监控，比较耗费资源，且现有方案在获得监控结果后，需要在视频数据传输的过程中重新对需要传输的视频数据进行编码，对视频数据传输的实时性会造成一定的影响。

发明内容

本发明实施例提供一种视频数据传输方法及设备，用于解决现有的保证视频数据传输质量的方案耗费资源且视频数据传输的实时性无法保证的问题。

一种视频数据传输方法，该方法包括：

利用分层编码方式，将待发送的视频数据编码为基本层视频数据和增强层视频数据；

针对视频数据发送设备外接的每个数据卡，根据数据卡传输数据的反馈信息确定的该数据卡的通信质量，将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

一种视频数据传输设备，该设备包括：

编码模块，用于利用分层编码方式，将待发送的视频数据编码为基本层视频数据和增强层视频数据；

通信质量确定模块，用于针对每个数据卡，根据数据卡传输数据的反馈信息确定的该数据卡的通信质量；

视频数据发送模块，用于将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

通过本发明实施例提供的技术方案，根据数据卡在传输数据过程中的反馈信息确定数据卡的通信质量，并利用通信质量最高的数据卡来发送基本层视频数据，在通信网络的带宽发生较大波动时，也可以保证基本层视频数据的传输质量，另外，数据卡的通信质量可以在传输数据的过程中获得，不必耗费额外的资源对网络质量进行监控，而且，在网络质量发生变化时，也无需对视频数据重新编码，保证了视频数据传输的实时性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种视频数据传输方法的步骤流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种视频数据传输方法的步骤流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种视频数据传输设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图和各实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例一、

本发明实施例一提供一种视频数据传输方法，该方法的步骤流程图如图1所示，具体包括：

步骤101、对待发送视频数据进行编码。

利用分层编码方式，将待发送的视频数据编码为基本层视频数据和增强层视频数据。所述分层编码方式可以为可分级视频编码(Scalable Video Coding，SVC)。

SVC是一种能将视频数据分割为多个分辨率、质量和帧速率不同的数据层的技术，根据SVC编码的思想，视频数据按照重要程度被分为基本层和增强层，其中，基本层包含了视频数据中最重要的基本信息(能够实现图像最低分辨率显示以及视频最低帧率传输的基本视频信息)，以此可以保证接收侧能够获得一个最基本的图像质量。增强层的作用是在基本层的基础上进一步提高图像质量，包含了提高视频数据显示效果的增强信息(能够实现图像分辨率增高显示以及视频帧率增高传输的附加视频信息)。

SVC编码后得到的增强层可以是多层，增强层中的第一层在基本层的基础上增强图像质量，增强层中的第二层在基本层和第一层的基础上进一步增强图像质量，以此类推，根据基本层和所有的增强层能够得到图像质量最好的视频数据。

由于在SVC编码的增强层为多层的情况下，第一层增强层的信息是根据在基本层的图像质量上需要增强的效果来确定的，第二层增强层的信息是根据在第一层的图像质量上需要增强的效果来确定的，因此，发送方将基本层和增强层数据发送至接收方后，接收方接收到的第一层增强层需要依靠基本层的内容进行解码，第二层增强层需要依靠第一层增强层来解码，以此类推，相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码，并将解码后的基本层和增强层合并在一起，显示合并后图像质量较好的视频数据。

步骤102、确定各数据卡的通信质量。

本发明各实施例中涉及的数据卡是位于视频数据发送设备和视频数据接收设备上能够进行数据传输的部件，数据卡根据视频数据发送设备和视频数据接收设备的指示，在设定的信道上发送或接收视频数据。

视频数据发送设备通过数据卡发送视频数据，针对视频数据发送设备外接的每个数据卡，根据数据卡传输数据的反馈信息确定该数据卡的通信质量，视频数据发送设备可以根据确定出的数据卡的通信质量来选择用于发送视频数据的数据卡。

在未传输视频数据之前，通过以下方式确定反馈信息：

初始化数据卡，利用各数据卡分别向指定的通信网元传输测试数据，并接收表示该测试数据在当前网络状态下传输状态的反馈信息，数据卡接收到的反馈信息发送给视频数据发送设备的相关部件，从而确定该数据卡的通信质量。

在传输视频数据的过程中，可以实时的获得数据卡传输数据的反馈信息。较优的，为了保证数据传输的实时性，可以周期性地获取数据卡传输数据的反馈信息，根据每次获取的反馈信息确定数据卡的通信质量

具体的，针对每个数据卡，根据该数据卡传输数据的反馈信息的各项参数，以及根据传输所述视频数据对应的业务类型确定的每项参数的权重，确定该数据卡的通信质量。

所述通信质量可以是通过以下公式确定的：

C_i＝a_e/e+a_t/t+a_m/m；

其中，C_i表示第i个数据卡的通信质量；e表示反馈信息的误码率参数；t表示反馈信息的时延参数；m表示反馈信息的抖动参数；a_e表示误码率的权重；a_t表示时延的权重；a_m表示抖动的权重。

在本实施例中，步骤101与步骤102的执行顺序可以互换。

步骤103、利用数据卡发送视频数据。

根据数据卡传输数据的反馈信息确定的该数据卡的通信质量，将编码后的基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

利用分层编码方式编码后得到N个增强层视频数据，且用于发送增强层视频数据的数据卡数量为M，其中，N大于1且N不大于M，则通过以下方式确定用于发送各个增强层的数据卡：

将N个增强层依次排列，其中，相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码，通过通信质量由高到低的顺序排列的数据卡依次发送排列的增强层。

步骤104、利用数据卡接收视频数据。

通过视频数据接收设备的通信质量最高的数据卡接收基本层视频信息，通过视频数据接收设备的剩余的数据卡接收增强层视频数据。

同样，在视频数据的接收侧，通过视频数据接收设备的剩余的数据卡中通信质量由高到低的顺序排列的数据卡依次接收视频数据接收设备的剩余的数据卡中通信质量由高到低的顺序排列的数据卡发送的视频数据。

用于接收视频数据的数据卡和用于发送视频数据的数据卡的通信质量的确定方法相同。

下面以视频数据传输方法应用于LTE无线网络为例，对本发明实施例一的方案进行详细说明。

实施例二、

本发明实施例二提供一种视频数据传输方法，该方法的步骤流程图如图2所示，具体包括：

步骤201、初始化LTE数据卡，向LTE通信网络传输测试数据，得到每个数据卡传输数据的反馈信息，并确定反馈信息中的通信质量参数，即误码率e，时延t和抖动m。

本发明方案中不限于以误码率e，时延t和抖动m来确定数据卡的通信质量。

步骤202、根据待发送视频数据对应的业务类型确定LTE数据卡通信质量参数误码率e，时延t和抖动m分别对应的权重a_e、a_t和a_m，并设定反馈信息获取间隔td。

不同的待发送视频数据对应的业务类型对应不同的通信质量参数的权重，如，在待发送视频数据对应的业务类型为可视通话时，可视通话对时延和抖动的容忍度较低，对误码率的容忍度较高，则，时延和抖动对应的权重a_t和a_m较大，误码率对应的权重a_e较小。

步骤203、确定各数据卡的通信质量。

在利用测试数据获得各数据卡初始的通信质量后，在视频数据传输过程中，根据设定的反馈信息获取间隔td，可以周期性的确定各数据卡的通信质量。

具体的，可以利用以下公式确定各数据卡的通信质量：

C_i＝a_e/e+a_t/t+a_m/m；

其中，C_i表示第i个数据卡的通信质量，C_i越大，表示第i个数据卡的通信质量越好，从而可以根据得到的C_i的值，按照通信质量由高到低的顺序对各数据卡进行排序。

可以利用步骤201～步骤203对视频数据发送设备外接的数据卡以及视频数据接收设备外接的数据卡分别进行排序。

步骤204、对待发送视频数据进行编码。

对待发送视频数据采用H.264SVC编码算法进行编码，得到1个基本层的视频信息和N个增强层的视频信息，N大于1。

较优的，将N个增强层依次排列，其中，相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码。

步骤205、利用数据卡发送视频数据。

需要说明的是，在本实施例中，视频数据发送设备外接的数据卡以及视频数据接收设备外接的数据卡的数量可以相同，也可以不相同，视频数据发送设备外接的数据卡以及视频数据接收设备外接的数据卡的数量可以大于或等于N+1，也可以小于N+1。

在本实施例中，设定视频数据发送设备外接的数据卡以及视频数据接收设备外接的数据卡的数量均为M，且M＞＝N+1。

则，利用视频数据发送设备外接的数据卡中通信质量最高的数据卡发送基本层视频信息，并可以利用通信质量排名为第2～N+1的数据卡依次发送N个依次排列的增强层的视频信息。

步骤206、利用数据卡接收视频数据。

利用视频数据接收设备外接的数据卡中通信质量最高的数据卡接收基本层视频信息，并可以利用通信质量排名为第2～N+1的数据卡依次接收N个依次排列的增强层(视频数据发送设备外接的数据卡中通信质量排名为第2～N+1的数据卡发送的数据)。

步骤207、视频数据接收设备对接收到的视频数据进行解码显示。

视频数据接收设备根据与其连接的各数据卡接收到的数据，将整合后的SVC视频数据经过SVC解码器解码，得到当前网络条件下能够得到的最佳质量视频图像。

在本发明实施例一及实施例二提供的方案中，不仅可以利用通信质量最高的数据卡来发送基本层视频数据，还可以对增强层进行排序，使得相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码，通过通信质量由高到低的顺序排列的数据卡依次发送排列的增强层，从而使得在保证基本层视频数据的传输质量的同时，使得视频数据接收侧可以得到当前网络条件下能够得到的最佳质量视频图像。

实施例三、

本发明实施例三提供一种视频数据传输设备，该设备的结构示意图如图3所示，该设备包括编码模块11、通信质量确定模块12和视频数据发送模块13，其中：

编码模块11用于利用分层编码方式，将待发送的视频数据编码为基本层视频数据和增强层视频数据；通信质量确定模块12用于针对每个数据卡，根据数据卡传输数据的反馈信息确定该数据卡的通信质量；视频数据发送模块13用于将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

所述编码模块11具体用于利用分层编码方式编码后得到N个增强层视频数据，且N大于1。

所述设备还包括排序模块14：

排序模块14用于将N个增强层依次排列，其中，相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码。

所述视频数据发送模块13具体用于利用通过通信质量由高到低的顺序排列的发送增强层视频数据的M个数据卡依次发送排列的增强层，其中，M不小于N。

所述通信质量确定模块12具体用于周期性地获取数据卡传输数据的反馈信息，根据每次获取的反馈信息确定数据卡的通信质量。

所述视频数据发送模块13具体用于根据每次确定的数据卡的通信质量对数据卡的通信质量进行排序，将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

所述通信质量确定模块12具体用于针对每个数据卡，根据该数据卡传输数据的反馈信息的各项参数，以及根据传输所述视频数据对应的业务类型确定的每项参数的权重，确定该数据卡的通信质量。

所述通信质量确定模块12具体用于通过以下公式确定通信质量：

C_i＝a_e/e+a_t/t+a_m/m；

其中，

C_i表示第i个数据卡的通信质量；e表示反馈信息的误码率参数；t表示反馈信息的时延参数；m表示反馈信息的抖动参数；a_e表示误码率的权重；a_t表示时延的权重；a_m表示抖动的权重。

所述设备还包括视频数据接收模块15：

视频数据接收模块15用于通过通信质量最高的数据卡接收基本层视频信息，通过剩余的数据卡接收增强层视频数据。

所述视频数据接收模块15具体用于通过除通信质量最高的数据卡之外的剩余的数据卡中通信质量由高到低的顺序排列的数据卡，依次接收其他视频数据传输设备中除通信质量最高的数据卡之外的通信质量由高到低的顺序排列的数据卡发送的视频数据。

所述设备还包括解码模块16：

所述解码模块16用于对各数据卡接收到的数据进行整合，并对整合后的数据进行解码，得到当前网络条件下能够得到的最佳质量视频图像。

本发明实施例三中的视频数据传输设备具有发送数据和接收数据的能力，在视频数据传输设备执行数据发送操作时，可以是实施例一和实施例二中的视频数据发送设备，在执行数据接收操作时，可以是实施例一和实施例二中的视频数据接收设备。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种视频数据传输方法，其特征在于，该方法包括：

利用分层编码方式，将待发送的视频数据编码为基本层视频数据和增强层视频数据；

针对视频数据发送设备外接的每个数据卡，根据数据卡传输数据的反馈信息确定的该数据卡的通信质量，将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送；

其中，利用分层编码方式编码后得到N个增强层视频数据，且用于发送增强层视频数据的数据卡数量为M，其中，N大于1且N不大于M；将N个增强层依次排列，其中，相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码；通过通信质量由高到低的顺序排列的数据卡依次发送排列的增强层；

所述数据卡的通信质量是通过以下方法确定的：

针对每个数据卡，根据该数据卡传输数据的反馈信息的各项参数，以及根据传输的所述视频数据对应的业务类型确定的每项参数的权重，确定该数据卡的通信质量，其中，所述通信质量是通过以下公式确定的：

C_i＝a_e/e+a_t/t+a_m/m；

其中，

C_i表示第i个数据卡的通信质量；

e表示反馈信息的误码率参数；

t表示反馈信息的时延参数；

m表示反馈信息的抖动参数；

a_e表示误码率的权重；

a_t表示时延的权重；

a_m表示抖动的权重。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据反馈信息确定数据卡的通信质量并将视频信息通过数据卡发送，具体包括：

周期性地获取数据卡传输数据的反馈信息，根据每次获取的反馈信息确定数据卡的通信质量；

根据每次确定的数据卡的通信质量对数据卡的通信质量进行排序，将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过视频数据接收设备的通信质量最高的数据卡接收基本层视频信息，通过视频数据接收设备的剩余的数据卡接收增强层视频数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过视频数据接收设备的剩余的数据卡接收增强层视频数据具体包括：

通过视频数据接收设备的剩余的数据卡中通信质量由高到低的顺序排列的数据卡，依次接收视频数据发送设备中通信质量由高到低的顺序排列的数据卡发送的视频数据。

5.一种视频数据传输设备，其特征在于，该设备包括：

编码模块，用于利用分层编码方式，将待发送的视频数据编码为基本层视频数据和增强层视频数据，且编码后得到N个增强层视频数据，N大于1；

通信质量确定模块，用于针对每个数据卡，根据数据卡传输数据的反馈信息确定该数据卡的通信质量；

视频数据发送模块，用于将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送；

排序模块，用于将N个增强层依次排列，其中，相邻的两个增强层中，后一个增强层依靠前一个增强层进行解码；

所述视频数据发送模块，具体用于利用通过通信质量由高到低的顺序排列的发送增强层视频数据的M个数据卡依次发送排列的增强层，其中，M不小于N；

所述通信质量确定模块，具体用于针对每个数据卡，根据该数据卡传输数据的反馈信息的各项参数，以及根据传输所述视频数据对应的业务类型确定的每项参数的权重，确定该数据卡的通信质量；以及，所述通信质量确定模块，具体用于通过以下公式确定通信质量：

C_i＝a_e/e+a_t/t+a_m/m；

其中，

C_i表示第i个数据卡的通信质量；

e表示反馈信息的误码率参数；

t表示反馈信息的时延参数；

m表示反馈信息的抖动参数；

a_e表示误码率的权重；

a_t表示时延的权重；

a_m表示抖动的权重。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，

所述通信质量确定模块，具体用于周期性地获取数据卡传输数据的反馈信息，根据每次获取的反馈信息确定数据卡的通信质量；

所述视频数据发送模块，具体用于根据每次确定的数据卡的通信质量对数据卡的通信质量进行排序，将基本层视频信息通过通信质量最高的数据卡发送，增强层视频数据通过剩余的数据卡发送。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：

视频数据接收模块，用于通过通信质量最高的数据卡接收基本层视频信息，通过剩余的数据卡接收增强层视频数据。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，

所述视频数据接收模块，具体用于通过除通信质量最高的数据卡之外的剩余的数据卡中通信质量由高到低的顺序排列的数据卡，依次接收其他视频数据传输设备中除通信质量最高的数据卡之外的通信质量由高到低的顺序排列的数据卡发送的视频数据。