一种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的传输方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及移动通信技术领域，尤其设及一种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的 传输方法及系统。
【背景技术】
[0002] 移动通信和移动计算的出现，使得数据流量，尤其是移动视频，爆炸式增长。在移 动视频中，视频点播和视频会议等应用越来越普及。与此同时，用户终端在显示屏分辨率和 处理器等方面也存在多样性。因此，如何使得移动视频满足用户差异化需求是一个重要的 课题。可伸缩编码（Seal油le Video Coding,简称SVC)，是H. 264/MPEG-4 AVC的拓展，它 将视频流编码为一个基本层码流和多个增强层码流。增强层码流和基本层码流一起解码， 可W提高视频解码后的质量，，从而可W提高用户终端的视频观看效果，但是增强层不能被 独立解码出视频。用户终端必须解码出基本层码流才能恢复原视频，且随着接收的增强层 码流越多，视频越高清。
[0003] 另一方面，移动通信的载体，蜂窝网络也由传统的单一类型基站同构网络发展为 多类型基站异构网络。不同类型的基站具有不同的特点；宏基站发射功率大，覆盖范围广， 主要提供低速率广覆盖服务；小基站（如微基站，家庭基站等）覆盖范围小，主要提供高速 率低覆盖服务。
[0004] 目前，关于可伸缩编码视频在蜂窝网中的传输技术，主要基于对无线子信道质量 的测量W及用户的速率需求来选择传输的视频码流。但该种方案的缺点在于无线子信道存 在时变特性，子信道状态在不停地变化，测量的子信道状态信息可能已经过时，从而可能导 致如下不良后果；当子信道质量突然变差时，向用户终端传输了多层视频码流，导致视频用 户终端出现卡顿现象；当子信道质量突然变好时，却依然向用户终端传输非高清视频，从而 浪费带宽，影响用户体验。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的传输方法及系统，可 降低视频中断率并提高视频高清率，从而提高用户体验。
[0006] 本发明的目的是通过W下技术方案实现的：
[0007] -种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的传输方法，该方法包括；
[0008] 根据可伸缩视频编码SVC将视频编码为基本层和增强层；
[0009] 根据用户终端与异构蜂窝网中已进行频谱资源分配的宏基站和小基站之间的连 接状态进行基本层和增强层视频的传输；其中，若用户终端仅与宏基站连接，则接收宏基站 传输的基本层；若用户终端采用多流技术与宏基站和小基站连接，则接收小基站传输的增 强层视频，W概率P接收宏基站传输的基本层视频，W概率1-P接收小基站传输的基本层视 频。
[0010] 该方法还包括：异构蜂窝网中频谱资源的分配，其包括：采用正交或非正交分配 策略将频谱资源分配给宏基站和小基站；
[0011] 其中，正交分配策略分配频谱资源为；将N个子信道划分为正交的两部分Nm和N f， 分别分配给宏基站层和小基站层，且Nm+Nf = N ;由每个基站独立为接入的用户终端分配子 信道；
[0012] 非正交分配策略分配频谱资源为；宏基站层从N个子信道中随机选取Nm个，小基 站层从N个子信道中随机选取Nf个；由每个基站独立为接入的用户终端分配子信道。
[0013] 异构蜂窝网中的频谱资源分配之后包括：
[0014] 根据基站密度、用户密度、视频速率W及预设的概率P值，对正交和非正交两种分 配策略进行优化，表示为：
[0015]
【主权项】
1. 一种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的传输方法，其特征在于，该方法包括： 根据可伸缩视频编码SVC将视频编码为基本层和增强层； 根据用户终端与异构蜂窝网中已进行频谱资源分配的宏基站和小基站之间的连接状 态进行基本层和增强层视频的传输；其中，若用户终端仅与宏基站连接，则接收宏基站传输 的基本层；若用户终端采用多流技术与宏基站和小基站连接，则接收小基站传输的增强层 视频，以概率P接收宏基站传输的基本层视频，以概率I-P接收小基站传输的基本层视频。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：异构蜂窝网中频谱资源的 分配，其包括：采用正交或非正交分配策略将频谱资源分配给宏基站和小基站； 其中，正交分配策略分配频谱资源为：将N个子信道划分为正交的两部分1和N f，分 别分配给宏基站层和小基站层，且Nm+Nf= N ;由每个基站独立为接入的用户终端分配子信 道； 非正交分配策略分配频谱资源为：宏基站层从N个子信道中随机选取乂个，小基站层 从N个子信道中随机选取Nf个；由每个基站独立为接入的用户终端分配子信道。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，异构蜂窝网中的频谱资源分配之后包 括： 根据基站密度、用户密度、视频速率以及预设的概率P值，对正交和非正交两种分配策 略进行优化，表示为：
其中，Phd为小基站用户视频高清率，/丨：为宏基站用户视频中断率，Pii为小基站用户 视频中断率，ει是宏基站用户的视频中断率阈值，ε 2是小基站用户的视频中断率阈值。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述概率ρ值的预设方法包括： 当用户终端采用多流技术与宏基站和小基站连接时，采用全局设置法或独立设置法设 置概率ρ值； 其中，全局设置法为根据基站中所有用户的移动速度设置统一的概率P值；独立设置 法为根据基站中每一用户的移动速度单独设置对应的概率P值；其中，用户的移动速度越 快，则概率P值越大。
5. -种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的传输系统，其特征在于，该系统包括： 视频分割单元，用于根据可伸缩视频编码SVC将视频编码为基本层和增强层； 传输单元，用于根据用户终端与异构蜂窝网中已进行频谱资源分配的宏基站和小基站 之间的连接状态进行基本层和增强层视频的传输；其中，若用户终端仅与宏基站连接，则接 收宏基站传输的基本层；若用户终端采用多流技术与宏基站和小基站连接，则接收小基站 传输的增强层视频，以概率P接收宏基站传输的基本层视频，以概率I-P接收小基站传输的 基本层视频。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包括： 频谱资源分配单元，用于异构蜂窝网中频谱资源的分配，其包括：采用正交或非正交分 配策略将频谱资源分配给宏基站和小基站； 其中，正交分配策略分配频谱资源：将N个子信道划分为正交的两部分1和N f，分别分 配给宏基站层和小基站层，且Nm+Nf = N ;由每个基站独立为接入的用户终端分配子信道； 非正交分配策略分配频谱资源：宏基站层从N个子信道中随机选取乂个，小基站层从 N个子信道中随机选取Nf个；由每个基站独立为接入的用户终端分配子信道。
7. 根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，该系统还包括： 资源优化单元，用于在异构蜂窝网中的频谱资源分配之后，根据基站密度、用户密度、 视频速率以及预设的概率p值，对正交和非正交两种分配策略进行优化，表示为：
其中，Phd为小基站用户视频高清率，为宏基站用户视频中断率，Pii为小基站用户 视频中断率，ει是宏基站用户的视频中断率阈值，ε 2是小基站用户的视频中断率阈值。
8. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统还包括： 概率P值预设单元，用于预设概率P值，其包括：当用户终端采用多流技术与宏基站和 小基站连接时，采用全局设置法或独立设置法设置概率P值； 其中，全局设置法为根据基站中所有用户的移动速度设置统一的概率P值；独立设置 法为根据基站中每一用户的移动速度单独设置对应的概率P值；其中，用户的移动速度越 快，则概率ρ值越大。
【专利摘要】本发明公开了一种可伸缩编码视频在异构蜂窝网中的传输方法及系统，相关方法包括：根据可伸缩视频编码SVC将视频编码为基本层和增强层；根据用户终端与异构蜂窝网中已进行频谱资源分配的宏基站和小基站之间的连接状态进行基本层和增强层视频的传输；其中，若用户终端仅与宏基站连接，则接收宏基站传输的基本层；若用户终端采用多流技术与宏基站和小基站连接，则接收小基站传输的增强层视频，以概率p接收宏基站传输的基本层视频，以概率1-p接收小基站传输的基本层视频。通过采用本发明公开的方法及系统实现了可伸缩视频在异构蜂窝网中的高性能传输，保持较低的视频中断率和较高的视频高清率。
【IPC分类】H04N21-2343, H04N21-63
【公开号】CN104661047
【申请号】CN201510102457
【发明人】吴亮, 钟祎, 张文逸
【申请人】中国科学技术大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月9日