[发明专利]一种实时传输全景视频的系统和方法

说明书

一种实时传输全景视频的系统和方法，专门针对全景360度视频提出新的分组方法与码率决策方法，其分组方法考虑到不同用户的视角情况，有效减少重复视频片段对带宽的消耗，同时在分配资源时保证用户公平性并充分利用网络带宽资源；本发明的系统和方法能够在带宽受限的情况下最大化用户的长期QoE，同时避免了现有技术方案复杂度大，难以满足用户的实时性需求的问题。

技术领域

本发明涉及一种实时传输全景视频的系统和方法，属于信息技术领域，特别是属于360度视频组播技术领域。

背景技术

移动数据流量在过去五年中增长了18倍，预计未来几年将继续以47％的年增长率增长。大多数(60-80％)移动数据流量携带视频内容。为了部分应对这一巨大需求，蜂窝网络运营商最近一直在考虑为流媒体直播视频会话(如热门体育赛事和音乐会)提供多播服务。单播(Unicast)服务无法支持大规模实时会话，因为所需的无线电资源随用户数量线性增长，即使所有用户同时接收相同的内容也是如此。组播(Multicast)提供了一种高效且可扩展的方法，可将实时视频流式传输给许多用户。例如，多媒体广播组播服务(MBMS)为组播组提供的传输速率取决于信道质量最差的用户。组播单频网络(MBSFN)可在一个MBMS区域内传输相同的信号，并在区域内的多个基站小区间同步传输。

随着视频组播技术的发展，不断有新的研究提出基于视频组播的用户分组方式与无线资源分配方式。在现有方案中，其考虑的多为单视角传统视频，未考虑到全景视频即360度视频的特殊情况，例如用户在观看过程中的视角情况，组播的使用优势在于聚合重复的视频内容，若将大量视角情况不同的用户聚合为一组，将会导致组播效用降低，网络资源无法充分利用。另外，现有方案的码率决策方法简单的追求资源的最大利用而忽视用户的QoE体验，在网络波动的环境下将导致码率的频繁切换，致使用户的QoE大幅度降低。

综上所述，如何以组播方式向移动用户实时流式传输360度视频，并且满足用户的长期QoE，成为360度视频组播技术领域急需解决的一个技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是发明一种系统和方法，实现以组播方式向移动用户实时流式传输360度视频，并且满足用户的长期QoE。

为了达到上述目的，本发明提出了一种实时传输全景视频的系统，包括BMSC网元、MBMS网关、无线基站和联结链路，所述系统还包括如下模块：

数据采集模块，该模块部署于BMSC网元；该模块的功能是：(1)整合服务提供商上传的360度视频流和终端移动用户上传的报告信息，具体内容是：先采用投影的方法将服务提供商上传的360度视频流映射为平面格式，再采用编码方案对所述平面格式的视频进行编码，最后基于相应的网络协议将所述编码后的视频划分成相应的格式MDP文件以进行传输；实时探测终端移动用户的信道质量指示CQI值，收集终端移动用户观看视频过程中请求的360度视频的视角Fov、缓冲事件次数、缓冲区长度、所观看Fov的平均码率信息、所观看Fov的空间平滑度、所观看Fov的时间平滑度；(2)整合组播管理模块下发的组播组信息，具体为：组播组个数G，每个组播组人数Gg，每个组播组所分得的无线电资源Xg，观看各tile的人数比例，各tile的大小，各码率质量函数，各组播组用户平均缓冲区长度；(3)整合上述的视频流数据和用户信息数据，并把上述信息发送给视频码率自适应模块；所述的视频流数据是指视频不同切分部分tile的大小信息、空间坐标信息、所有可选的码率信息；所述的用户信息数据即所述的组播组信息；

视频码率自适应模块，该模块部署于BMSC网元；该模块的包括码率选择子模块和视频下发子模块；该模块的功能是：所述的码率选择子模块为每个组播组内的所有终端移动用户选择视频不同切分部分tile的质量即码率，所述的视频下发子模块将对应码率的视频不同切分部分tile形成视频数据流，并将该视频数据流发送至组播管理模块的内容分发子模块；