CN102761781B - 视频传输的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种视频传输的方法、装置及系统，涉及无线网络传输技术领域，能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。本发明方法包括：发送端利用SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流；获取多天线系统中各个子信道的信道质量；根据各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上；根据不同子信道的信道质量，为不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。本发明实施例主要用于视频传输的过程中。

Description

视频传输的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线网络传输技术领域，尤其涉及一种视频传输的方法、装置及系统。

背景技术

随着新一代可伸缩视频压缩标准的发展，以及无线设备的计算能力、存储能力的不断提高，基于无线网的视频传输的应用也越来越多。但是，无线信道的时变特性、高误码率以及低带宽等特点，严重限制和影响了视频在接收端的质量。而多天线MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put，多输入多输出)技术的提出，在很大程度上缓解了这一难题。在MIMO系统中，发送端和接收端均有多个天线，可以独立的进行发送和接收数据。将各个收发天线对看成是多个并行的空间子信道，在这些子信道间发送不同的信息流，从而大大提高数据传输率，以适应视频数据对高码率的需求。此外，MIMO也可以用来实现空间分集，以对抗信道衰落，即在多个子信道上传输多个独立的副本，在接收端通过结合所有副本进行解码，从而大大降低误码率。

但是，由于MIMO系统中，每个信道传输的视频流都具有同等的重要性，任何一个信道质量不好，都导致接收端视频的质量下降，甚至不能正常的收看视频。SVC(Scalable Video Coding，可伸缩视频编码)技术，在一定程度上缓解了上述问题；SVC技术将源视频流产生具有多层结构的视频流，包括基本层数据流和多个增强层数据流，视频流中的每一层数据的重要性都不完全一样，例如基本层的数据最为重要，第一增强层的数据次之，以此类推。通过将不同层的视频流调度到不同的子信道上同时进行传输，避免了每个信道上都发送重要性相同的视频数据，从而提高了视频在接收端的质量。

发明在在实施上述视频传输的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题，包括：SVC视频流中的每一层数据的重要性也不完全一样，如果按照上述方法，不加区分的同等对待，当基本层数据被调度到质量状况很差的子信道时，会严重影响接收端视频的质量。

发明内容

本发明的实施例提供一种视频传输的方法、装置及系统，能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种视频传输的方法，包括：

发送端利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；

获取多天线系统中各个子信道的信道质量；

根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上；

根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；

按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

另一方面，本发明实施例提供一种发送端，包括：

数据处理单元，用于利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；

获取单元，用于获取多天线系统中各个子信道的信道质量；

调度单元，用于根据所述获取单元获取的所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述数据处理单元得到的所述多层结构的视频流中不同层的视频流，调度到不同的子信道上；

选取单元，用于根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；

调制单元，用于按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制；

发送单元，用于将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

再一方面，本发明实施例提供一种视频传输的系统，包括：

发送端，用于利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；获取多天线系统中各个子信道的信道质量；根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上；根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端；

接收端，用于接收所述发送端的不同子信道发送的视频流，对所述视频流进行信道解码，得到不同子信道解码后的视频流；利用SVC解码器，对所述不同子信道解码后的视频流进行解码并组合，得到解码后的视频。

本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，能够根据多天线系统中各个子信道的信道质量，按照不同层数据流的重要性，将多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上，避免了重要性较高的数据流在信道质量差的子信道上传输，从而能够保证接收端视频的质量；并且，能够根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式，对各自信道上的视频流进行调制，由于该调制方式为最大吞吐量的调制方式，而在待传输的信源速率一定的情况下，吞吐量越大，在信道编码时可以加入更多的冗余，大大降低了误码率，从而提高了接收端视频的质量。因此，本发明实施例提供的技术方案，能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中发送端的视频传输的方法流程图；

图2为本发明实施例2中视频传输的方法流程图；

图3为本发明实施例3中一种发送端的组成框图；

图4为本发明实施例3中另一种发送端的组成框图；

图5为本发明实施例3中另一种发送端的组成框图；

图6为本发明实施例4中一种视频传输的系统组成框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例提供一种视频传输的方法，如图1所示，该方法包括：

101、发送端利用SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同。

其中，所述多层结构的视频流包括一个基本层视频流和多个增强层视频流；基本层视频流的重要性最强，若在传输的过程中丢失部分数据包，都有可能导致接收端不能正常的接收数据。增强层视频流的重要性较基本层较弱，其用来增强视频的质量；多个增强层视频流中第一曾强层的重要性在所有增强层中最强，其他层按照层顺序依次减弱。

102、获取多天线系统中各个子信道的信道质量。

其中，所述获取多天线系统中各个子信道的信道质量，可以采用但不局限于以下方法，包括：

接收接收端发送的所述各个子信道的信道参数，并根据所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量。

其中，所述信道参数为接收端在接收到发送端发送的数据后获取的信道参数；当该子信道为初次传输视频数据时，发送端先通过该子信道传输一些信道测试数据，以便接收端获取信道参数；当该子信道为非初次传输视频数据时，接收端直接接收发送端发送的视频数据便可获取该子信道的信道参数。所述信道参数可以包括SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)。当所述信道参数为SNR时，所述根据所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量，包括：根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量。但本发明实施例对此并不进行限定，任何根据信道参数确定信道质量的方法，都属于本发明实施例保护的范围。所述根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量具体为：按照SNR的大小将各个子信道进行排序，SNR越大信道质量越好。

103、根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上。

其中，所述多层结构的视频流中包括一个基本层视频流和多个增强层视频流时，所述根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上具体为：将基本层视频流调度到信道质量最好的子信道上，即将基本层数据调度到SNR值最大的子信道上；将第一增强层调度到SNR次之的子信道上；其他增强层依次类推。

104、根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自对应的吞吐量最大的调制方式。

其中，在步骤103将将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上之后，各个子信道的质量状况已经确定并且相互独立；并且基于在源码率一定的情况下，吞吐量越大，则在信道编码时能加入更多的冗余数据，从而降低误码率的理由，可以根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自对应的吞吐量最大的调制方式。

105、按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

本发明实施例中，能够根据多天线系统中各个子信道的信道质量，按照不同层数据流的重要性，将多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上，避免了重要性较高的数据流在信道质量差的子信道上传输，从而能够保证接收端视频的质量；并且，能够根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式，对各自信道上的视频流进行调制，由于该调制方式为最大吞吐量的调制方式，而在待传输的信源速率一定的情况下，吞吐量越大，在信道编码时可以加入更多的冗余，大大降低了误码率，从而提高了接收端视频的质量。因此，本发明实施例能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。

实施例2

本发明实施例提供一种视频传输的方法，如图2所示，包括：

201、发送端利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同。

其中，所述多层结构的视频流包括一个基本层视频流和多个增强层视频流；基本层视频流的重要性最强，若在传输的过程中丢失部分数据包，都有可能导致接收端不能正常的接收数据。增强层视频流的重要性较基本层较弱，其用来增强视频的质量；多个增强层视频流中第一曾强层的重要性在所有增强层中最强，其他层按照层数依次减弱。

202、所述发送端获取多天线系统中各个子信道的信道质量。

其中，所述发送端获取多天线系统中各个子信道的信道质量的描述，可以参考实施例1中步骤102中的相应描述，本发明实施例此处将不再赘述。

203、所述发送端根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上。

其中，所述根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上的描述，可以参考实施例1中步骤103中的相应描述，本发明实施例此处将不再赘述。

204、所述发送端根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自对应的吞吐量最大的调制方式。

205、所述发送端按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制。

206、所述发送端通过信道编码在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

其中，所述预定数量的冗余数据可以一个经验值，也可以根据信道容量、带宽等限制条件确定，具体采用哪种方式，本发明实施例对此不进行限定。

207、接收端接收所述发送端的不同子信道发送的视频流，对所述不同子信发送的道视频流进行信道解码，得到不同子信道解码后的视频流。

进一步的，该接收端在接收到各个子信道传输的视频流后，将各个子信道的信道参数发送给发送端，以便发送端根据各个子信道的信道参数获取各个子信道的信道质量。

208、所述接收端利用SVC解码器，对所述不同子信道解码后的视频流进行解码并组合，得到解码后的视频。

本发明实施例中，能够根据多天线系统中各个子信道的信道质量，按照不同层数据流的重要性，将多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上，避免了重要性较高的数据流在信道质量差的子信道上传输，从而能够保证接收端视频的质量；并且，能够根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式，对各自信道上的视频流进行调制，由于该调制方式为最大吞吐量的调制方式，而在待传输的信源速率一定的情况下，吞吐量越大，在信道编码时可以加入更多的冗余，大大降低了误码率，从而提高了接收端视频的质量。因此，本发明实施例能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。

并且，本发明实施例中，在将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端之前，通过信道编码在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据，能够进一步降低误码率，从而提高了接收端视频的质量。

实施例3

本发明实施例提供一种发送端，如图3所示，该发送端包括：数据处理单元31、获取单元32、调度单元33、选取单元34、调制单元35和发送单元36。

数据处理单元31，用于利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同。

获取单元32，用于获取多天线系统中各个子信道的信道质量。

调度单元33，用于根据所述获取单元32获取的所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述数据处理单元得到的所述多层结构的视频流中不同层的视频流，调度到不同的子信道上。

选取单元34，用于根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式。

调制单元35，用于按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制。

发送单元36，用于将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

进一步的，如图4所示，所述获取单元32包括：接收模块321和获取模块322。

接收模块321，用于接收接收端发送的所述各个子信道的信道参数；其中，所述信道参数为接收端在接收到发送端发送的数据后获取的信道参数；当该子信道为初次传输视频数据时，发送端先通过该子信道传输一些信道测试数据，以便接收端获取信道参数；当该子信道为非初次传输视频数据时，接收端直接接收发送端发送的视频数据便可获取该子信道的信道参数。所述信道参数可以包括SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)。当所述信道参数为SNR时，所述根据所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量，包括：根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量。但本发明实施例对此并不进行限定，任何根据信道参数确定信道质量的方法，都属于本发明实施例保护的范围。所述根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量具体为：按照SNR的大小将各个子信道进行排序，SNR越大信道质量越好。

获取模块322，用于根据所述接收模块321接收的所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量。其中当所述信道参数为SNR时，所述获取模块322用于，根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量。

为了进一步的降低误码率，如图5所示，该发送端还包括：信道编码单元37。

信道编码单元37，用于在所述发送单元36将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端之前，在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据。其中，所述预定数量的冗余数据可以一个经验值，也可以根据信道容量、带宽等限制条件确定，具体采用哪种方式，本发明实施例对此不进行限定。

需要说明的是，本发明实施例中相应功能模块的其他描述，可以参考实施例1和实施例2中的相应描述，本发明实施例此处将不再赘述。

本实施例中，能够根据多天线系统中各个子信道的信道质量，按照不同层数据流的重要性，将多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上，避免了重要性较高的数据流在信道质量差的子信道上传输，从而能够保证接收端视频的质量；并且，能够根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式，对各自信道上的视频流进行调制，由于该调制方式为最大吞吐量的调制方式，而在待传输的信源速率一定的情况下，吞吐量越大，在信道编码时可以加入更多的冗余，大大降低了误码率，从而提高了接收端视频的质量。因此，本发明实施例能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。

并且，本发明实施例中，在将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端之前，通过信道编码在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据，能够进一步降低误码率，从而提高了接收端视频的质量。

实施例4

本发明实施例提供一种视频传输系统，如图6所示，该系统包括：发送端41和接收端42。

发送端41，用于利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；获取多天线系统中各个子信道的信道质量；根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上；根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端42。

接收端42，用于接收所述发送端41的不同子信道发送的视频流，对所述视频流进行信道解码，得到不同子信道解码后的视频流；利用SVC解码器，对所述不同子信道解码后的视频流进行解码并组合，得到解码后的视频。

进一步的，所述接收端42还用于，将各个子信道的信道参数发送给发送端。

需要说明的是，本发明实施例中相应功能模块的其他描述，可以参考实施例1、实施例2和实施例3中的相应描述，本发明实施例此处将不再赘述。

本发明实施例中，能够根据多天线系统中各个子信道的信道质量，按照不同层数据流的重要性，将多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上，避免了重要性较高的数据流在信道质量差的子信道上传输，从而能够保证接收端视频的质量；并且，能够根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式，对各自信道上的视频流进行调制，由于该调制方式为最大吞吐量的调制方式，而在待传输的信源速率一定的情况下，吞吐量越大，在信道编码时可以加入更多的冗余，大大降低了误码率，从而提高了接收端视频的质量。因此，本发明实施例能够在保证接收端视频质量的同时提高视频质量。

并且，本发明实施例中，在将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端之前，通过信道编码在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据，能够进一步降低误码率，从而提高了接收端视频的质量。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种视频传输的方法，其特征在于，包括：

发送端利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；

获取多天线系统中各个子信道的信道质量；

根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上；

根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自对应的吞吐量最大的调制方式；

按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多天线系统中各个子信道的信道质量，包括：

接收接收端发送的所述各个子信道的信道参数，并根据所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述信道参数包括信噪比SNR；

所述根据所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量，包括：根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端之前，该方法包括：

通过信道编码在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据。

5.一种发送端，其特征在于，包括：

数据处理单元，用于利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；

获取单元，用于获取多天线系统中各个子信道的信道质量；

调度单元，用于根据所述获取单元获取的所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述数据处理单元得到的所述多层结构的视频流中不同层的视频流，调度到不同的子信道上；

选取单元，用于根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；

调制单元，用于按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制；

发送单元，用于将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端。

6.根据权利要求5所述的发送端，其特征在于，所述获取单元包括：

接收模块，用于接收接收端发送的所述各个子信道的信道参数；

获取模块，用于根据所述接收模块接收的所述信道参数获取所述各个子信道的信道质量。

7.根据权利要求6所述的发送端，其特征在于，所述信道参数包括信噪比SNR；

所述获取模块用于，根据所述SNR的大小确定所述各个子信道的信道质量。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的发送端，其特征在于，还包括：

信道编码单元，用于在所述发送单元将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端之前，在所述调制后的视频流中加入预定数量的冗余数据。

9.一种视频传输的系统，其特征在于，包括：

发送端，用于利用可伸缩视频编码技术SVC对源视频数据进行处理，得到多层结构的视频流，所述多层结构的视频流中每层视频流的重要性不同；获取多天线系统中各个子信道的信道质量；根据所述各个子信道的信道质量，按照重要性较高的视频流调度到信道质量较好的子信道上的原则，将所述多层结构的视频流中不同层的视频流调度到不同的子信道上；根据不同子信道的信道质量，为所述不同的子信道选取各自择对应的吞吐量最大的调制方式；按照不同子信道各自的调制方式对不同子信道上的视频流进行调制，并将不同的子信道上调制后的视频流同时发送给接收端；

接收端，用于接收所述发送端的不同子信道发送的视频流，对所述视频流进行信道解码，得到不同子信道解码后的视频流；利用SVC解码器，对所述不同子信道解码后的视频流进行解码并组合，得到解码后的视频。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述接收端还用于，将各个子信道的信道参数发送给发送端。