专利名称：一种多媒体传感器网络中的图像自动判选实现方法
技术领域：
本发明涉及一种多路图像自动判选实现技术，特别地，涉及一种基于无线 多媒体传感网的多信道无线移动视频传输系统中的图像自动判选实现方法。发明背景在基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中，如图i所示， 为覆盖更大的范围，采用多基站小区制工作模式，多个基站设备可同时接收到 多个移动终端设备发射的视频流数据。由于单个基站设备并不具备集中控制功 能，每个基站设备均将接收到的视频流数据传送至指挥与控制中心进行集中处 理。基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中的基站设备和端 机设备均采用全向天线进行信号发射和接收，多个基站可以同时接收到来自同 一端机设备发送的的无线信号，因此，指挥与控制中心需要对从多个基站传送 的来自同一端机设备的数据进行判选，选出视频质量较好的一路视频流数据进 行解码、显示。而且，在真实应用中，机载、车载及背负式移动端机设备实时移动，多个 基站设备从移动端机设备接收到的视频流数据质量实时变化。此外，移动端机 设备的位置不断变化，也会对无线信号传输质量产生影响。因此，指挥与控制 中心需要实时地对从多个基站传送的来自同一移动端机设备的视频流数据进行 判选，选出视频质量较好的一路视频流数据进行解码并显示，即实现"自动判 选"功能。发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于无线多媒体传感网 的多信道无线移动视频传输系统中的图像自动判选实现方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的 一种基于多媒体传感器网络 的图像自动判选实现方法，包括以下步骤 (1 )像自动判选系统选用基站设备接收某一移动端机设备发送数据的无线链 路的信号强度、信噪比、误码率或者封装在视频流数据中的视频质量指示 信息作为判选准则；
(2) 基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中的多基站将接 收到的来自同一移动终端设备的视频流数据通过传送至指挥与控制中心 的图像自动判选系统，同时，还实时地随路传输视频质量指示信息；
(3) 图像自动判选系统对来自多个基站设备的判据进行比较，选择链路质量指 示最好的无线链路，并将经该无线链路传输的视频流数据传送至解码器进 行解码。
本发明的有益效果是，本发明公开的图像自动判选系统，可实时地从多个 基站传送的来自同一移动端机设备的视频流数据，选择出视频质量较好的一路 视频流数据进行解码并显示。
图1为本发明基于无线多媒体传感网的多信道无线移动视频传输系统中的 图像自动判选实现方法的应用场景示意图，
图2为本发明基于无线多媒体传感网的多信道无线移动视频传输系统中的 图像自动判选实现方法的流程框图。
图3为本发明图像自动判选系统具体工作流程图。
具体实施例方式
本发明在基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中，设计 出一种可实时地从多个基站传送的来自同一移动端机设备的视频流数据，选择 出视频质量较好的一路视频流数据。
基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中的基站设备和端 机设备均采用全向天线进行信号发射和接收，多个基站可以同时接收到来自同 一端机设备发送的的无线信号，因此，指挥与控制中心需要实时地对从多个基 站传送的来自同一移动端机设备的视频流数据进行判选，选则视频质量较好的 一路视频流数据进行解码、显示。在具体实现时，还需要解决以下两个问题(1) 实时确定判选准则，即实时确定各基站设备接收到的来自同一移动端机设备的视频流数据的质量；(2)自动判选系统实时、动态地切换到最佳视频流，并将 该视频流数据传送至解码器，对该路视频流数据进行解码、显示。本发明的技术方案为图像自动判选系统的判选准则可选用基站设备接收 某一移动端机设备发送数据的无线链路的信号强度，信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)，误码率(Bit Error Ratio, BER)，或者封装在视频流数据中的 视频质量指示信息。(在该发明说明书中，以视频流数据的"信号强度"信息作 为判选准则来阐述其实现方法，基于其他判选准则的实现方法与此相同。)基于 多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中的多基站将接收到的来自 同一移动终端设备的视频流数据通过传送至指挥与控制中心的图像自动判选系 统，同时，还实时地随路传输视频质量指示信息，如信号强度指示值等。图像 自动判选系统对来自多个基站设备的判据进行比较，选择链路质量指示最好(即 信号强度最强、信噪比最高、误码率最低等)的无线链路(与某个基站对应)， 其传输的的视频流数据的视频质量相对较好，并将经该无线链路传输的视频流 数据(即接收信号最好的某个基站接收到的该移动端机设备的视频流数据)传 送至解码器进行解码。判选准则，即链路质量指示信息实时更新，图像自动判 选系统实时地根据链路指示信息进行动态切换视频流数据，选择视频质量最好 或较好的一路视频流数据，实现动态切换。而且，城区通信环境较为复杂，特 别是在多个基站覆盖范围的临界区域，容易产生"乒乓切换"现象。为降低频 繁切换带来的影响，减弱视频流切换对视频图像流畅性的影响，本判选方案中 的判选准则，采用加权方法进行统计得到。本发明的工作流程如图2所示，针对每个端机，首先比较来自各个基站的 AGC控制字，得到AGC控制字最小的那个基站，设置相应的接收视频数据的线程 的标志位为真，这样此基站传来的数据就会上传给解码器。为了避免不必要的 判据比较，基站每隔一定时间发送一次GGC控制字；在切换过程中，为了避免 乒乓效应而引起的图像不连续的现象，我们设置了一个阈值区间，只有当AGC 控制字超出这个区间时，才会进行切换。图1和图2分别为基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统 架构示意图和应用场景示意图。在图1和图2中1、 2、 3、 4、 79、 80、 81、 82、 83表示多信道无线移动视频传输系统端机设备(其中，1、 79为机载移动 端机设备，2、 3、 4、 80、 81、 82、 83为车载移动端机设备)，5、 6、 7、 8、 9、71、 72、 73、 74、 75、 76、 77、 78表示多信道无线移动视频传输系统基站设备， 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19表示专用网络网关设备，20、 21、 22、 23、 24表示专用网络，25表示以太网交换机，26表示图像自动判选系统， 27、 28、 29、 30表示视频解码器，31、 70表示指挥与控制中心的显示屏，32、 33、 34、 35、 36、 37、 38、 39、 92、 93、 94、 95、 96、 97表示工作于336 344 MHz频段的无线接入方式，40、 41、 42、 43、 44、 45、 46、 47、 48、 49、 50、 51、 52、 53、 54表示以太网有线连接方式，55、 56、 57、 58、 59、 60、 61、 62、 63、 64、 84、 85、 86、 87、 88、 89、 90、 91表示基于专用网络的有线或无线连接方 式，65、 66、 67、 68表示AV连接方式，69表示指挥与控制中心。
本发明充分考虑城市市区环境中，多路视频监控图像无线传输时遇到的瓶 颈，采用分层分级的网络体系架构，并基于多媒体传感器网络，设计出一种可 应用于城市公共安全系统的多信道无线移动视频传输组网技术方案。
本发明采用多基站小区制工作模式，如图1和图2所示，多信道移动视频 传输基站设备5、 6、 7、 8、 9、 71、 72、 73、 74、 75、 76、 77、 78可架设在城 区中大楼的顶端，或移动通信运营商的天线塔上。多信道移动视频传输移动端 机设备l、 2、 3、 4、 79、 80、 81、 82、 83可采用车载、机载和背负式等方式进 行应用。端机设备l、 2、 3、 4、 79、 80、 81、 82、 83和基站设备5、 6、 7、 8、 9、 71、 72、 73、 74、 75、 76、 77、 78均工作于信号传输绕射能力较强的336 344 MHz频段。
移动端机设备l、 2、 3、 4、 79、 80、 81、 82、 83外置摄像机采集视频图像， 经视频编码产生视频流数据，并通过无线信道32、 33、 34、 35、 36、 37、 38、 39、 92、 93、 94、 95、 96、 97以TDMA方式向基站5、 6、 7、 8、 9、 71、 72、 73、
74、 75、 76、 77、 78上传视频流数据。基站5、 6、 7、 8、 9、 71、 72、 73、 74、
75、 76、 77、 78将接收到的视频流数据通过专用网络网关设备10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 17、 18、 19和专用网络20、 21、 22、 23、 24汇聚到指控中心69， 并通过图像判选系统26，将多个基站5、 6、 7、 8、 9、 71、 72、 73、 74、 75、
76、 77、 78接收到的来自同一个移动端机的视频流数据进行判选，实时地选择 质量最优的视频流数据，传送给视频解码器27、 28、 29、 30进行解码，通过AV 线65、 66、 67、 68在指挥与控制中心的显示屏31、 70进行显示。从而实现多
路无线移动视频图像实时、真实、高清晰的无线传输。
本发明中的专用网络20、 21、 22、 23、 24可采用有线网络方式实现，如El网络；也可采用无线网络方式实现，如无线Mesh网络等。本发明提出的多信道无线移动视频传输组网技术方案中的移动端机设备l、 2、 3、 4、 79、 80、 81、 82、 83，在实际应用中，并不仅限于移动(车载、机载 和背负式等)终端设备，布设在城市交通要道、重要场馆、临时重大集会场所 等处的固定终端设备也可通过TDMA方式接入基站设备，将视频流数据传输至指 挥与控制中心。本发明中的图像自动判选系统具体工作流程如图3所示，图像自动判选系 统接收各个基站传送的视频流数据，进行缓冲，同时接收每个视频流数据的质 量指示值(即基站设备接收到该视频流数据的信道质量指示值)，并根据该质量 指示值，从多个基站设备的接收视频流数据中，实时地选择质量较好(甚至最 好)的一路视频流数据，传送给相应的视频解码器(与端机设备的ID对应)， 进行解码，并在显示屏上进行显示。对于其他端机设备发送的视频流数据，进 行同样的处理，从而实现多路图像自动判选功能。本发明中的图像自动判选方法中的判选准择视频流数据质量指示值，即端 机设备向基站设备发送视频流数据的无线信道质量指示值，可以选用信号强度、 信噪比、误码率等信息。本发明中的图像自动判选实现方法中，为避免城区环境中无线信道的深衰 落等影响，从而降低频繁切换的次数，信道质量指示值采用加权、统计的方法 获得。
权利要求
1.一种基于无线多媒体传感网的多信道无线移动视频传输系统中的图像自动判选实现方法，其特征在于，包括以下步骤(1)图像自动判选系统选用基站设备接收某一移动端机设备发送数据的无线链路的信号强度、信噪比、误码率或者封装在视频流数据中的视频质量指示信息作为判选准则；(2)基于多媒体传感器网络的多信道无线移动视频传输系统中的多基站将接收到的来自同一移动终端设备的视频流数据通过传送至指挥与控制中心的图像自动判选系统，同时，还实时地随路传输视频质量指示信息；(3)图像自动判选系统对来自多个基站设备的判据进行比较，选择链路质量指示最好的无线链路，并将经该无线链路传输的视频流数据传送至解码器进行解码。
2. 根据权利要求1所述的基于无线多媒体传感网的多信道无线移动视频传输系 统中的图像自动判选实现方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述判选准则 采用加权方法进行统计得到。
全文摘要
本发明公开了一种基于无线多媒体传感网的多信道无线移动视频传输系统中的图像自动判选实现方法，图像自动判选系统选用基站设备接收某一移动端机设备发送数据的无线链路的信号强度、信噪比、误码率或者封装在视频流数据中的视频质量指示信息作为判选准则；后对来自多个基站设备的判据进行比较，选择链路质量指示最好的无线链路，并将经该无线链路传输的视频流数据传送至解码器进行解码；本发明公开的图像自动判选系统，可实时地从多个基站传送的来自同一移动端机设备的视频流数据，选择出视频质量较好的一路视频流数据进行解码并显示。
文档编号H04N7/24GK101287113SQ20081006006
公开日2008年10月15日 申请日期2008年3月5日 优先权日2008年3月5日
发明者磊 余, 晗 包, 岚 姜, 磊 李, 王海林, 马忠建 申请人:中科院嘉兴中心微系统所分中心