[发明专利]一种基于增强层重传的车载监控视频混合数模传输方法

说明书

本发明公开了一种基于增强层重传的车载监控视频混合数模传输方法，其特征在于，包括如下步骤：1）视频的分层编码；2）分层编码数据的实时传输和增强层重传过程；3）视频接收端实时显示的视频重建；4）高清回放的视频重建。这种方法能降低系统运算复杂度、提供更好的传输性能，能保证实时监控视频的质量且满足高清回放的需求。

技术领域

本发明涉及车载监控视频无线传输领域，具体是一种基于增强层重传的车载监控视频数模混合传输方法。

背景技术

随着经济发展和政策支持，公共汽车保有量持续提升，截止到2018年底，公交车保有量已超过85万台，公共运输事业的飞快发展过程中，除了不断出现的乘运纠纷，由于在公交车上监控设施不完善，不法分子在公交车上盗窃、抢劫和侮辱妇女等案件时有发生，严重干扰了社会安定，在上述原因的促使，公交安防监控应运而生。除此之外，为贯彻落实中央政法委和公安部关于推进执法规范化建设、加强执法办案安全防范工作的部署要求，现有执法车辆均实行了执法监控改造。利用车载监控视频无线传输系统，实现远程监控和视频数据存储回放为各级单位提供监控、管理、预警、打击、取证等服务。

但是在传统无线视频传输过程中，由于无线信道的时变特性使得数字传输方法中存在“悬崖效应”。而与数字传输不同，模拟传输方法可以有效的应对“悬崖效应”，但是相较于数字传输其压缩效率低，对带宽的需求大，在带宽受限场景下一部分系数块无法被传输，导致视频重建质量降低，如文献Jakubczak S,Katabi D.SoftCast:one-size-fits-allwireless video[J].ACM SIGCOMM Computer Communication Review,2010,40(4):449-450.中的SoftCast方法；将数字方法和模拟方法结合起来形成的混合数模无线视频传输系统，在全带宽条件下，不仅编码效率高，又可以利用模拟传输对信道的自适应性克服“悬崖效应”，如文献Yu L,Li H,Li W.Wireless Scalable Video Coding Using a HybridDigital-Analog Scheme[J].IEEE Transactions on Circuits and Systems for VideoTechnology,2014,24(2):331-345.中的WSVC方法。但是车载无线视频传输受车辆快速移动属性影响，势必会加重“悬崖效应”，同时车辆的移动特性导致服务场景的切换，不同场景可提供的带宽资源也呈现出时变的特点，混合数模传输性能必然会因此而降低。而且，目前的混合数模传输方案多针对实时播放需求，所以并未对因为带宽受限导致的模拟传输的数据不完整提出重传机制，无法满足监控场景中短时间内对清晰度有要求的回放需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种基于增强层重传的车载监控视频混合数模传输方法。这种方法能降低系统运算复杂度、提供更好的传输性能，能提高时监控视频的质量以满足高清回放的需求。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于增强层重传的车载监控视频混合数模传输方法，与现有技术不同处在于，包括如下步骤：

1)视频的分层编码：包括基本层数字编码过程和增强层模拟编码过程，将监控设备的原始视频信号即Group of Pictures信号，简称GOP信号采用数字信源编码器编码得到数字比特流，数字比特流经数字信道编码器编码得到数字信道编码信号的过程为基本层数字编码过程；首先采用对应数字信源解码器将数字比特流解码重建得到编码视频，然后提取原始视频与重建视频之间的残差信号，将其作为增强层，采用模拟技术对其进行编码得到模拟编码信号过程为增强层模拟编码过程；

2)分层编码数据的实时传输和增强层重传过程：分层编码的实时传输和增强层重传过程中，假定可用带宽B中的可用子信道为N个，每个子信道的带宽为B_n，则：定义基于带宽约束下增强层信号弃传和重传步骤如下：

(1)基于带宽约束模型的层间带宽分配和增强层模拟数据的分块：