CN106791886B - 一种基于视觉特性的全景视频分发方法和系统 - Google Patents

一种基于视觉特性的全景视频分发方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于视觉特性的全景视频分发方法和系统。本发明方法利用人眼视觉特性及网络拥塞状况，对全景视频拼接的多路码流进行自适应分发。从而使得一方面不影响观众的观看效果，同时提升全景视频播放的流畅度。

Description

一种基于视觉特性的全景视频分发方法和系统
技术领域
本发明涉及视频分发技术领域，尤其涉及一种基于视觉特性的全景视频分发方法和系统。
背景技术
全景视频在提供全方位的视觉信息的同时，能够提供动态的实时的视频信息，使得人们可以看到环绕在摄像机周围的整个动态景象。全景图一般都是大分辨率的图像，它的生成需要大量的计算工作。而全景视频相比全景图，比全景图增加了一个新的时间维度。因此，计算量和数据量都将会是数十倍于全景图，这对硬件系统的处理能力和软件系统的工作效率都是极大的挑战。而当全景视频的码流进行分发传输时，对网络的带宽将形成极大地压力，对带宽极其有限的移动网络，更是极大地挑战。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种基于视觉特性的全景视频分发方法，旨在解决现有技术全景视频的码流进行分发传输时播放不流畅的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种基于视觉特性的全景视频分发方法，所述方法包括以下步骤：
步骤A：发送const秒全景视频多路码流streamn，n＝1,2,...,N；
步骤B：在const秒时间窗内，发送该时间窗内的带宽参数和视觉角度信息；
步骤C：判断如果全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流存在，则进入步骤D；否则，结束全景视频多路码流的分发；
步骤D：根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志；
步骤E：令nt＝nt+1，确定const，
Figure BDA0001154275400000021
的值，然后，重新进入步骤B；
其中，const表示时间窗时长参数；streamn表示全景视频的第n拼接码流，N表示拼接码流的个数；nt表示时间窗标号；
Figure BDA0001154275400000022
分别表示第nt个时间窗的时间上限和时间下限。
本发明实施例的另一目的在于提出一种基于视觉特性的全景视频分发系统，所述系统包括：
多路码流发送模块，用于发送const秒全景视频多路码流streamn，n＝1,2,...,N；
其中，
Figure BDA0001154275400000023
const表示时间窗时长参数；t0表示发送码流初始缓冲时长；tc表示发送码流缓冲时长；nt表示时间窗标号，初始值为1；streamn表示全景视频的第n拼接码流，N表示拼接码流的个数；
带宽参数和视觉角度信息发送模块，用于在const秒时间窗内，发送该时间窗内的带宽参数和视觉角度信息；
其中，
Figure BDA0001154275400000024
wbitnt表示第nt个时间窗带宽参数；mean(变量|条件)表示对求满足条件的变量求均值；bitt表示第t秒的带宽；
Figure BDA0001154275400000025
Figure BDA0001154275400000026
分别表示第nt个时间窗的时间上限和时间下限，
Figure BDA0001154275400000027
所述视觉角度信息包括
Figure BDA0001154275400000028
其中，
Figure BDA0001154275400000029
表示第nt个时间窗的视觉角度上限和下限，
Figure BDA00011542754000000210
min(变量|条件)、max(变量|条件)分别表示对求满足条件的变量求最小值、最大值；
第一判断处理模块，用于判断如果全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流存在，则进入多路码流发送标志确定模块；否则，结束全景视频多路码流的分发；
多路码流发送标志确定模块，用于根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志；
设置模块，用于令nt＝nt+1，确定const，
Figure BDA0001154275400000031
的值，然后，重新进入带宽参数和视觉角度信息发送模块。
本发明的有益效果
本发明方法提出一种基于视觉特性的全景视频分发方法和系统。本发明方法利用人眼视觉特性及网络拥塞状况，对全景视频拼接的多路码流进行自适应分发。从而使得一方面不影响观众的观看效果，同时提升全景视频播放的流畅度。
附图说明
图1是本发明优选实施例一种基于视觉特性的全景视频分发方法流程图；
图2是本发明优选实施例一种基于视觉特性的全景视频分发系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。
本发明实施例方法利用人眼视觉特性及网络拥塞状况，对全景视频拼接的多路码流进行自适应分发。从而使得一方面不影响观众的观看效果，同时提升全景视频播放的流畅度。
实施例一
图1是本发明优选实施例一种基于视觉特性的全景视频分发方法流程图，所述方法包括：
Step1：发送const秒全景视频多路码流streamn，n＝1,2,...,N。
其中，
Figure BDA0001154275400000041
const表示时间窗时长参数；t0表示发送码流初始缓冲时长，一般可取3-6秒；tc表示发送码流缓冲时长；nt表示时间窗标号，初始值为1；streamn表示全景视频的第n拼接码流，N表示拼接码流的个数。
Step2：在const秒时间窗内，发送该时间窗内的带宽参数和视觉角度信息。
其中，
Figure BDA0001154275400000042
wbitnt表示第nt个时间窗带宽参数；mean(变量|条件)表示对求满足条件的变量求均值；bitt表示第t秒的带宽；
Figure BDA0001154275400000043
Figure BDA0001154275400000044
分别表示第nt个时间窗的时间上限和时间下限，
Figure BDA0001154275400000045
所述视觉角度信息包括
Figure BDA0001154275400000046
其中，
Figure BDA0001154275400000047
表示第nt个时间窗的视觉角度上限和下限，
Figure BDA0001154275400000048
min(变量|条件)、max(变量|条件)分别表示对求满足条件的变量求最小值、最大值。
Step3：判断如果全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流存在，则进入Step4；否则，结束全景视频多路码流的分发。
Step4：根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志。
即判断如果Thres2<wbitnt<Thres1，则进入网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，如果wbitnt>Thres1，则进入网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，进入网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式。
其中，Thres1、Thres2表示网络拥塞第一门限值，第二门限值。
所述网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
如果streamn的摄像机采集角度在
Figure BDA0001154275400000049
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流。然后进入Step5。
所述网络拥塞度可用业内公开的任何一种方法，而拥塞度下降的幅度本可根据需要自行设定。
所述网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
判断如果streamn的摄像机采集角度在
Figure BDA0001154275400000051
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，如果streamn的摄像机采集角度在
Figure BDA0001154275400000052
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的低分辨率码流；否则，进入则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流；然后进入Step5。
其中，θcon表示人眼敏感角度，一般为人眼视觉角度的1/5；低分辨率码流指在SVC等编码标准下，分层码流中对应的低分辨率码流。
所述网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
发送全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流，n＝1,2,...,N，然后进入Step5。
Step5：令nt＝nt+1，确定const，
Figure BDA0001154275400000053
的值，然后，重新进入Step2。
确定const值的方法Step1中已描述，确定
Figure BDA0001154275400000054
的值的方法Step2中已描述，在此不再赘述。
实施例二
图2是本发明优选实施例一种基于视觉特性的全景视频分发系统结构图，所述系统包括：
多路码流发送模块，用于发送const秒全景视频多路码流streamn，n＝1,2,...,N。
其中，
Figure BDA0001154275400000055
const表示时间窗时长参数；t0表示发送码流初始缓冲时长，一般可取3-6秒；tc表示发送码流缓冲时长；nt表示时间窗标号，初始值为1；streamn表示全景视频的第n拼接码流，N表示拼接码流的个数。
带宽参数和视觉角度信息发送模块，用于在const秒时间窗内，发送该时间窗内的带宽参数和视觉角度信息。
其中，
Figure BDA0001154275400000061
wbitnt表示第nt个时间窗带宽参数；mean(变量|条件)表示对求满足条件的变量求均值；bitt表示第t秒的带宽；
Figure BDA0001154275400000062
Figure BDA0001154275400000063
分别表示第nt个时间窗的时间上限和时间下限，
Figure BDA0001154275400000064
所述视觉角度信息包括
Figure BDA0001154275400000065
其中，
Figure BDA0001154275400000066
表示第nt个时间窗的视觉角度上限和下限，
Figure BDA0001154275400000067
min(变量|条件)、max(变量|条件)分别表示对求满足条件的变量求最小值、最大值。
第一判断处理模块，用于如果全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流存在，则进入多路码流发送标志确定模块；否则，结束全景视频多路码流的分发。
多路码流发送标志确定模块，用于根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志；
设置模块，用于令nt＝nt+1，确定const，
Figure BDA0001154275400000068
的值，然后，重新进入带宽参数和视觉角度信息发送模块。
进一步地，所述多路码流发送标志确定模块中，根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志具体为：
如果Thres2<wbitnt<Thres1，则进入网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，如果wbitnt>Thres1，则进入网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，进入网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式。
其中，Thres1、Thres2表示网络拥塞第一门限值，第二门限值。
所述网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
如果streamn的摄像机采集角度在
Figure BDA0001154275400000069
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流。然后进入设置模块。
所述网络拥塞度可用业内公开的任何一种方法，而拥塞度下降的幅度本可根据需要自行设定。
所述网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
判断如果streamn的摄像机采集角度在
Figure BDA0001154275400000071
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，如果streamn的摄像机采集角度在
Figure BDA0001154275400000072
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的低分辨率码流；否则，进入则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流；然后进入设置模块。
其中，θcon表示人眼敏感角度，一般为人眼视觉角度的1/5；低分辨率码流指在SVC等编码标准下，分层码流中对应的低分辨率码流。
所述网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
发送全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流，n＝1,2,...,N，然后进入设置模块。
本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于视觉特性的全景视频分发方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤A：发送const秒全景视频多路码流streamn，n＝1,2,...,N，其中，时间窗时长参数
Figure FDA0002365051500000011
t0表示发送码流初始缓冲时长，范围为3-6秒；tc表示发送码流缓冲时长；
步骤B：在const秒时间窗内，发送该时间窗内的带宽参数和视觉角度信息其中，wbitnt表示第nt个时间窗带宽参数；
Figure FDA0002365051500000012
mean(变量|条件)表示对求满足条件的变量求均值；bitt表示第t秒的带宽；
Figure FDA0002365051500000013
所述视觉角度信息包括
Figure FDA0002365051500000014
其中，
Figure FDA0002365051500000015
表示第nt个时间窗的视觉角度上限和下限，
Figure FDA0002365051500000016
min(变量|条件)、max(变量|条件)分别表示对求满足条件的变量求最小值、最大值；
步骤C：判断如果全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流存在，则进入步骤D；否则，结束全景视频多路码流的分发；
步骤D：根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志；
步骤E：令nt＝nt+1，确定const，
Figure FDA0002365051500000017
的值，然后，重新进入步骤B；
其中，const表示时间窗时长参数；streamn表示全景视频的第n拼接码流，N表示拼接码流的个数；nt表示时间窗标号；
Figure FDA0002365051500000018
分别表示第nt个时间窗的时间上限和时间下限；
其中，所述根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志具体为：
判断如果Thres2<wbitnt<Thres1，则进入网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，如果wbitnt>Thres1，则进入网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，进入网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式；其中，Thres1、Thres2表示网络拥塞第一门限值，第二门限值；
所述网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
如果streamn的摄像机采集角度在
Figure FDA0002365051500000021
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流；然后进入步骤E；
所述网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
判断如果streamn的摄像机采集角度在
Figure FDA0002365051500000022
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，如果streamn的摄像机采集角度在
Figure FDA0002365051500000023
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的低分辨率码流；否则，进入则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流；然后进入步骤E；
其中，θcon表示人眼敏感角度，低分辨率码流指在SVC等编码标准下，分层码流中对应的低分辨率码流；
所述网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
发送全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流，n＝1,2,...,N，然后进入步骤E。
2.一种基于视觉特性的全景视频分发系统，其特征在于，所述系统包括：
多路码流发送模块，用于发送const秒全景视频多路码流streamn，n＝1,2,...,N；
其中，
Figure FDA0002365051500000031
const表示时间窗时长参数；t0表示发送码流初始缓冲时长；tc表示发送码流缓冲时长；nt表示时间窗标号，初始值为1；streamn表示全景视频的第n拼接码流，N表示拼接码流的个数；
带宽参数和视觉角度信息发送模块，用于在const秒时间窗内，发送该时间窗内的带宽参数和视觉角度信息；
其中，
Figure FDA0002365051500000032
wbitnt表示第nt个时间窗带宽参数；mean(变量|条件)表示对求满足条件的变量求均值；bitt表示第t秒的带宽；
Figure FDA0002365051500000033
Figure FDA0002365051500000034
分别表示第nt个时间窗的时间上限和时间下限，
Figure FDA0002365051500000035
所述视觉角度信息包括
Figure FDA0002365051500000036
其中，
Figure FDA0002365051500000037
表示第nt个时间窗的视觉角度上限和下限，
Figure FDA0002365051500000038
min(变量|条件)、max(变量|条件)分别表示对求满足条件的变量求最小值、最大值；
第一判断处理模块，用于判断如果全景视频多路码流streamn第nt+1时间窗内的码流存在，则进入多路码流发送标志确定模块；否则，结束全景视频多路码流的分发；
多路码流发送标志确定模块，用于根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志；
设置模块，用于令nt＝nt+1，确定const，
Figure FDA0002365051500000041
的值，然后，重新进入带宽参数和视觉角度信息发送模块；
所述多路码流发送标志确定模块中，根据带宽参数和视觉角度信息，确定全景视频多路码流的发送标志具体为：
如果Thres2<wbitnt<Thres1，则进入网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，如果wbitnt>Thres1，则进入网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式；否则，进入网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式；
其中，Thres1、Thres2表示网络拥塞第一门限值，第二门限值；
所述网络中度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
如果streamn的摄像机采集角度在
Figure FDA0002365051500000042
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流，然后进入设置模块；
所述网络重度拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
判断如果streamn的摄像机采集角度在
Figure FDA0002365051500000043
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的码流；否则，如果streamn的摄像机采集角度在
Figure FDA0002365051500000044
范围内，则发送streamn的第nt+1时间窗内的低分辨率码流；否则，进入则暂缓streamn的第nt+1时间窗内的码流的分发，在网络拥塞度下降的时候，再分发该streamn的第nt+1时间窗内的码流；然后进入设置模块；
其中，θcon表示人眼敏感角度，为人眼视觉角度的1/5；低分辨率码流指在SVC等编码标准下，分层码流中对应的低分辨率码流；
所述网络非拥塞全景视频多路码流的分发模式具体为：
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