CN105282484B - 基于lte的视频传输码率自适应方法及装置 - Google Patents
基于lte的视频传输码率自适应方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于LTE的视频传输码率自适应方法及装置,涉及无线视频监控技术领域,所述方法包括:S1:获取目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息;S2:根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;S3:根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。本发明通过计算出最优视频传输码率来对各个视频监控设备的视频传输码率进行调整,不仅能够满足视频传输的要求,还能够有效地利用无线网络带宽,适用于基于LTE的无线视频远程监控,特别是在地铁、高铁等实时视频传输并发量波动大、无线信道带宽变化大的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及无线视频监控技术领域,特别涉及一种基于LTE的视频传输码率自适应方法及装置。
背景技术
时分长期演进(TD-LTE)高带宽优势打破了视频监控的移动性与清晰度之间的矛盾,启动了高清无线视频监控广阔应用。采用TD-LTE无线网络进行视频监控时,由于通信信道带宽有限,需要对视频传输码率进行控制,来保证视频的流畅传输和信道带宽的充分利用。目前的研究方向主要集中在视频编码压缩技术以及少量的基于带宽预测的拥塞控制技术方面。
对于视频编码压缩技术已经有了很大进步,H.264拥有高效的编码算法,视频编码层和网络适配层的分层结构,以及先进的抗误码特性都显示了其优良的网络适应性,H.2642Mbps压缩算法的高清网络摄像机图像大小在2Mbps左右。但是算法实现起来非常复杂,特别在硬件实现的代价很大,在地铁、高铁等多路实时视频并发传输的复杂应用情况下,无线信道带宽仅仅依靠编码层的优化还达不到视频传输的要求。
对于基于带宽预测的拥塞控制技术,发送方节点通过获得的无线信号强度和路由切换的等待时间,通过接收方节点反馈的方法获取丢包量和网络抖动值,进行网络带宽预测,发送方节点根据预测值调整编码码率。但是,这种计算并不能完全真实反映网络状况,并且具有较大的网络时延。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是:在实时视频无线传输并发数动态改变以及无线带宽波动的复杂应用情况下,如何满足视频传输的要求并有效地利用传输网络带宽。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于LTE的视频传输码率自适应方法,所述方法包括以下步骤:
S1:获取目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息;
S2:根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;
S3:根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
其中,步骤S1之前还包括:
S0:接收并存储所述目标小区的国际移动用户识别码IMSI和IP地址之间的地址映射表;
其中,步骤S2具体包括:
S201:根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集,所述当前激活用户信息为当前处于激活状态的通信设备的IMSI;
S202:将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数;
S203:将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数。
其中,步骤S3中,根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整具体包括:
S301:将所述最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心将所述最优视频传输码率根据所述IP地址集转发至所述当前处于激活状态的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
其中,步骤S202中,还接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的当前视频传输码率;
步骤S3中,根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整具体包括:
S311:将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
其中,步骤S3中,根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数。
本发明还公开了一种基于LTE的视频传输码率自适应装置,所述装置包括:
获取模块,用于获取目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息;
总路数确定模块,用于根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;
计算调整模块,用于根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
其中,所述装置还包括:
映射存储模块,用于接收并存储所述目标小区的国际移动用户识别码IMSI和IP地址之间的地址映射表;
其中,所述总路数确定模块具体包括:
地址查找子模块,用于根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集,所述当前激活用户信息为当前处于激活状态的通信设备的IMSI;
监控路数接收子模块,用于将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数;
相加子模块,用于将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数。
其中,所述计算调整模块包括:
码率调整子模块,用于将所述最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心将所述最优视频传输码率根据所述IP地址集转发至所述当前处于激活状态的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
其中,所述监控路数接收子模块,还用于接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的当前视频传输码率;
所述计算调整模块包括:
码率调整子模块,用于将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
其中,所述计算调整模块中,根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数。
(三)有益效果
本发明通过计算出最优视频传输码率来对目标小区的各个视频监控设备的视频传输码率进行调整,不仅能够满足视频传输的要求,还能够有效反映传输网络状况,适用于基于LTE的无线视频远程监控,特别是在地铁、高铁等实时视频传输并发量波动大、无线信道带宽变化大的应用场景。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的基于LTE的视频传输码率自适应方法的流程图;
图2是本发明一种实施方式的基于LTE的视频传输码率自适应装置的结构框图;
图3是本发明一种实施例的基于LTE的视频传输码率自适应方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明一种实施方式的基于LTE的视频传输码率自适应方法的流程图;参照图1,所述方法包括以下步骤:
S1:获取目标小区(所述目标小区是待调整小区,而并非是通信技术中与源小区对应的目标小区)内的当前带宽(即当前无线带宽)和当前激活用户信息;
S2:根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;
S3:根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
本实施方式中,是对目标小区进行调整,但本发明不限于对一个小区进行调整,还可通过更换所述目标小区从而对基站内的其它小区进行调整。
为便于确定视频监控总路数,优选地,步骤S1之前还包括:
S0:接收并存储所述目标小区的国际移动用户识别码IMSI和IP地址之间的地址映射表;
其中,步骤S2具体包括:
S201:根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集,所述当前激活用户信息为当前处于激活状态的通信设备的IMSI;
S202:将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数(由于一台当前处于激活状态的通信设备可能会连接多台视频监控设备,每台通信设备具有唯一的IMSI,该IMSI对应一个IP地址,一个IP地址所对应的视频监控路数即为连接于该通信设备上的视频监控设备的个数,由于连接于一台通信设备上的视频监控设备公用一台通信设备,故而一台通信设备上的视频监控设备可称为一个监控组,本实施方式中,所述视频监控设备为摄像头);
S203:将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数。
为便于调整目标小区内各视频监控设备的视频传输码率,优选地,步骤S3中,根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整具体包括:
S301:将所述最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心将所述最优视频传输码率根据所述IP地址集转发至所述当前处于激活状态的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
由于有些视频监控设备的当前视频传输码率本来就与最优视频传输码率相同,再向这些视频监控设备发送最优视频传输码率则会占用一定的网络资源,为了节约网络资源,优选地,步骤S202中,还接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的当前视频传输码率;
步骤S3中,根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整具体包括:
S311:将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
为计算最优视频传输码率,优选地,步骤S3中,根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数。
本发明还公开了一种基于LTE的视频传输码率自适应装置,参照图2,所述装置包括:
获取模块,用于获取目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息;
总路数确定模块,用于根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;
计算调整模块,用于根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
优选地,所述装置还包括:
映射存储模块,用于接收并存储所述目标小区的国际移动用户识别码IMSI和IP地址之间的地址映射表;
其中,所述总路数确定模块具体包括:
地址查找子模块,用于根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集,所述当前激活用户信息为当前处于激活状态的通信设备的IMSI;
监控路数接收子模块,用于将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数;
相加子模块,用于将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数。
优选地,所述计算调整模块包括:
码率调整子模块,用于将所述最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心将所述最优视频传输码率根据所述IP地址集转发至所述当前处于激活状态的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
优选地,所述监控路数接收子模块,还用于接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的当前视频传输码率;
所述计算调整模块包括:
码率调整子模块,用于将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
优选地,所述计算调整模块中,根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数。
实施例
下面以一个具体的实施例来说明本发明,但不限定本发明的保护范围。参照图3,所述方法包括以下步骤:
步骤101、接收并存储导入的所述目标小区的IMSI和IP地址之间的地址映射表;
步骤102:获取由基站eNB1~eNBw(w为不小于1的整数)所传来的目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息,所述当前激活用户信息包括:当前处于激活状态的通信设备的IMSI(即图中的IMSI列表);
步骤103:根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集;
步骤104:将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数和当前视频传输码率,图中的IP1即为所述IP地址集中的任一IP地址;
步骤105:将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数;设接收到的视频监控路数分别为m1,m2,…mn,所述视频监控总路数为M=m1+m2+…+mn;
步骤106:根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数;
步骤107:将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址(图中IP2为任一码率不相同的IP地址)和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (8)
1.一种基于LTE的视频传输码率自适应方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1:获取目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息;
S2:根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;
S3:根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整;
步骤S1之前还包括:
S0:接收并存储所述目标小区的国际移动用户识别码IMSI和IP地址之间的地址映射表;
其中,步骤S2具体包括:
S201:根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集,所述当前激活用户信息为当前处于激活状态的通信设备的IMSI;
S202:将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数;
S203:将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S3中,根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整具体包括:
S301:将所述最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心将所述最优视频传输码率根据所述IP地址集转发至所述当前处于激活状态的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S202中,还接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的当前视频传输码率;
步骤S3中,根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整具体包括:
S311:将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
4.如权利要求1~3中任一项所述的方法,其特征在于,步骤S3中,根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数。
5.一种基于LTE的视频传输码率自适应装置,其特征在于,所述装置包括:
获取模块,用于获取目标小区内的当前带宽和当前激活用户信息;
总路数确定模块,用于根据所述当前激活用户信息确定视频监控总路数;
计算调整模块,用于根据所述当前带宽和所述视频监控总路数计算最优视频传输码率,并根据所述最优视频传输码率对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整;
所述装置还包括:
映射存储模块,用于接收并存储所述目标小区的国际移动用户识别码IMSI和IP地址之间的地址映射表;
其中,所述总路数确定模块具体包括:
地址查找子模块,用于根据所述当前激活用户信息查找所述地址映射表,以获得与所述当前激活用户信息对应的IP地址集,所述当前激活用户信息为当前处于激活状态的通信设备的IMSI;
监控路数接收子模块,用于将所述IP地址集发送至视频控制中心,并接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的视频监控路数;
相加子模块,用于将接收到的视频监控路数进行相加,以获得所述视频监控总路数。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述计算调整模块包括:
码率调整子模块,用于将所述最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心将所述最优视频传输码率根据所述IP地址集转发至所述当前处于激活状态的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
7.如权利要求5所述的装置,其特征在于,所述监控路数接收子模块,还用于接收由所述视频控制中心所发送来的与所述IP地址集中各IP地址分别对应的当前视频传输码率;
所述计算调整模块包括:
码率调整子模块,用于将所述IP地址集中各IP地址对应的当前视频传输码率均与所述最优视频传输码率进行比较,将码率不相同的IP地址和最优视频传输码率发送至所述视频控制中心,由所述视频控制中心根据接收到的IP地址将所述最优视频传输码率转发至对应的通信设备,以实现对所述目标小区内各视频监控设备的视频传输码率进行调整。
8.如权利要求5~7中任一项所述的装置,其特征在于,所述计算调整模块中,根据所述当前带宽和所述视频监控总路数通过下式计算最优视频传输码率,
Vi=Bi/M,
其中,Vi为目标小区的最优视频传输码率,Bi为目标小区的当前带宽,M为视频监控总路数。
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