专利名称：自适应场景绘制v2x视频/图像共享的制作方法
技术领域：
实施例总体涉及车辆-实体通信。
背景技术：
车辆Ad-hoc网络(VANET)是移动通信的一种形式，其提供相邻近的车辆之间或车辆与相邻近的固定的设备(通常指路侧设备(RSE)或由行人携带的便携装置)之间的通信。 其目标是共享信息，以提供与沿着所行驶的线路所发生的事件相关的安全和非安全信息。 这可以看作是给其它车辆的警告消息或情况提示消息，使得远处的车辆在受到来自附近区域的事件的任何影响之前能够获知该事件。例如，远处车辆可以在该车辆的驾驶员进入能够看到碰撞或停止的交通的位置之前获知该碰撞或停止的交通。这允许远处车辆的驾驶员在进入该区域时采取预防措施。在车辆Ad-hoc网络中广播数据的一个问题是缺少VANET中的带宽资源以及在车辆之间传递的数据的可能较大的尺寸。这造成了网络拥堵，这可能显著地降低通过VANET 所获得的服务的性能。另外，有时，由另一车辆所接收的信息可能不与该接收的车辆相关； 然而，所传递的数据包的尺寸可能依赖于接收的装置来计算。当所接收的数据包对该接收的车辆不是很重要时，这个问题尤其麻烦。这种对接收的车辆不重要的消息是一种瓶颈并且可能阻碍对接收车辆很重要的消息的接收。
发明内容
实施例的一个优点在于自适应选择应用于捕获的视频或图像的视频压缩和图像抽象，其传送到远处车辆。视频压缩和图像抽象的自适应选择基于到所捕获的事件的距离、 从事件被捕获所经过的时间、以及反映有关的通信网络的资源应用的网络利用参数。结果， 与距离事件更远的远处实体相比，与事件更近的远处实体所共享的数据提供有更丰富的场景信息(例如，现场视频或图像)。一个实施例构思了一种用于在车辆-实体通信系统中进行场景信息共享的方法。 由设置在事件附近的源实体上的图像捕获装置来捕获视频或图像数据，并且对获得场景 (视频/图像)数据的内容感兴趣的远处实体远离该事件。确定对应于所捕获的事件的位置和远处车辆的位置之间的空间关系。确定所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系。根据所述空间关系和所述时间关系确定效用值。确定通信网络的网络利用参数， 用于调整场景数据的压缩质量和压缩率。根据所述效用值和可用的带宽来将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据。将压缩的场景数据从所述源实体传送到所述远处车辆。一个实施例构思了一种车辆-实体通信系统，具有用于在源实体与远处车辆之间视频/图像共享的自适应场景压缩。所述源实体的图像捕获装置捕获在源实体附近的场景 (视频/图像)数据。信息效用模块确定效用值，所述效用值是所述捕获的事件的位置和所述远处车辆的位置之间的空间关系和所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系的函数。网络状态估计模块确定通信网络的网络利用参数。处理器根据所述效用值
3和所述通信网络的所述网络利用参数而将选择的压缩量应用于所捕获的场景数据。发送器以单跳方式或多跳中继方式将压缩的场景数据发送到远处车辆。本发明还涉及以下技术方案。1. 一种用于在车辆-实体通信系统中进行场景信息共享的方法，所述方法包括以下步骤
通过图像捕获装置捕获在源实体附近的事件的场景数据；
确定对应于所捕获的事件的位置和远处车辆的位置之间的空间关系；
确定所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系；
根据所述空间关系和所述时间关系确定效用值；
确定用于传送和接收所述场景数据的通信网络的网络利用参数；
根据所述效用值和可用的带宽来将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据；以及
将所述压缩的场景数据从所述源实体传送到所述远处车辆。2.如技术方案1所述的方法，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据包括将视频压缩应用于所捕获的场景数据。3.如技术方案2所述的方法，其中，还包括将图像抽象应用于所述压缩的场景数据的步骤，其中，图像抽象包括从所述压缩的场景数据提取静态图像。4.如技术方案1所述的方法，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据包括将图像抽象应用于所捕获的场景数据，其中，图像抽象包括从所捕获的场景数据提取静态图像。5.如技术方案1所述的方法，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据包括将图像抽象应用于所捕获的场景数据，其中，图像抽象包括从所述静态图像生成特征素描。6.如技术方案1所述的方法，其中，确定所述通信网络的所述网络利用参数包括确定通信信道的利用参数。7.如技术方案1所述的方法，其中，确定所述通信网络的所述网络利用参数包括确定所述远处车辆的接收装置的利用参数。8.如技术方案1所述的方法，其中，确定所述通信网络的网络利用参数利用所述通信网络的性能历史，其中，所述性能历史基于之前的广播消息的包传递比率、等待时间、 时间起伏、以及通信量的函数。9.如技术方案1所述的方法，其中，应用压缩包括改变所捕获的视频数据的粒度水平。10.如技术方案1所述的方法，其中，应用于所捕获的视频数据的压缩基于所选择的熵。11.如技术方案1所述的方法，其中，所述网络利用参数是由机器学习技术离线确定的。12. 一种车辆-实体通信系统，具有用于在源实体与远处车辆之间视频共享的自适应场景压缩，所述系统包括
所述源实体的图像捕获装置，用于捕获在所述源实体附近的事件的视频场景数据； 用于确定效用值的信息效用模块，所述效用值是对应于所述捕获的事件的位置和所述远处车辆的位置之间的空间关系和所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系的函数；
用于确定通信网络的网络利用参数的网络状态估计模块；
处理器，所述处理器用于根据所述效用值和所述通信网络的所述网络利用参数而将选择的压缩量应用于所捕获的场景数据；以及
发送器，用于将所述压缩的场景数据发送到所述远处车辆。13.如技术方案12所述的系统，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据的所述处理器包括将视频压缩应用于所捕获的场景数据的处理器。14.如技术方案12所述的系统，其中，所述处理器将图像抽象应用于所述压缩的场景数据，其中，由所述处理器应用的图像抽象从所述压缩的场景数据提取静态图像。15.如技术方案12所述的系统，其中，将选择的压缩量应用于所捕获的场景数据的处理器包括将图像抽象应用于所捕获的场景数据的处理器，其中，由所述处理器所应用的图像抽象从所捕获的场景数据提取静态图像。16.如技术方案12所述的系统，其中，所述处理器从所述捕获的场景数据生成特征素描。17.如技术方案12所述的系统，其中，所述处理器生成与发生在所述静态图像中的事件相关的消息。18.如技术方案12所述的系统，其中，所述通信网络包括无线通信信道，其中，所述通信信道的网络利用参数由所述网络状态估计模块确定。19.如技术方案12所述的系统，其中，所述通信网络包括所述远处车辆的接收装置，其中，所述接收装置的网络利用参数由所述网络状态估计模块确定。20.如技术方案12所述的系统，其中，所述网络状态估计模块利用所述通信网络的性能历史，其中，所述性能历史是之前的广播消息的包传递比率、等待时间、时间起伏、以及通信量的函数。21.如技术方案12所述的系统，其中，还包括机器学习模块，用于估计所述网络利
用参数。
图1是具有用于场景共享的自适应场景压缩的车辆-实体通信系统的框图。图2是空间关系曲线的图形表示。图3是时间关系曲线的图形表示。图4是示出示例性广播区域的地理网格。图5是不同水平的场景压缩和场景抽象的框图。图6是用于自适应场景压缩的方法的流程图。
具体实施例方式图1示出了具有用于图像共享的自适应场景压缩的车辆-实体通信系统。应该理解，术语“图像共享”是指包括但不限于视频内容以及静态图像内容。该系统包括图像捕获装置10，用于捕获发生在源实体的附近的事件的视频图像。源实体可包括车辆或固定在某位置的设备(例如，路侧实体)。图像捕获装置可包括但不限于视频记录器。图像捕获装置 10优选地记录高质量图像，其能够从其高质量捕获状态压缩。处理器12接收原始场景数据并将压缩应用于捕获的原始场景数据(例如，视频/ 图像)。压缩量基于从信息效用评估模块14和网络状态估计模块16提供的输入来确定。提供发送器18，用于将压缩的场景数据或场景抽象数据以单跳模式或多跳模式发送到远处车辆。发送方案所涉及的因素由图像数据的熵和发送效率来确定。例如，带有高信息熵的内容(例如，丰富的内容/高分辨率)可包含高数据容量，导致低的数据发送效率，而带有低信息熵的内容(例如，贫乏的内容/低分辨率)可能包含低的数据容量，导致高的数据发送效率。信息效用评估模块14确定效用值，该值被处理器所使用来确定压缩的水平。效用值是对应于由图像捕获装置10所捕获的事件的位置和接收压缩的场景数据的远处车辆的位置之间的空间关系的函数。效用值还根据事件被图像捕获装置10所捕获的时间和当前时间之间的时间关系来确定。空间关系可以由远处车辆的位置和对应于视频/图像数据被捕获的位置的位置来确定。远处车辆的位置可以由全球定位系统装置(例如，车辆GPS装置)或其它定位器件来确定。车辆-实体通信系统中的远处车辆通常包括它们的全球位置作为周期性状态标签消息的一部分。时间关系由自从事件被图像捕获装置10所捕获开始所经过的时间来确定。捕获的图像数据通常是加上时间标记的。因此，时间关系可以通过所捕获的图像数据被图像捕获装置10所记录时的时间标记来计算。如之前所述，基于从信息效用评估模块14和网络状态估计模块16所接收的输入， 处理器12确定应用于捕获的场景数据的压缩的水平。在利用空间关系确定效用值时的基本假设是事件的位置(例如，交通事故、拥堵或场景事件)和远处车辆的当前位置之间的距离越大，则该事件对远处车辆的重要性越小。应该理解的是，所捕获的事件不限于安全事件，也可包括源实体希望传递给远处车辆的任何事件，诸如但不限于基于位置的服务视频或旅游景点的图像/视频。对于时间关系，利用时间关系确定效用值时的基本假设是所捕获的事件和当前时间之间的时间差越长，则事件对于远处车辆的重要性越小。效用值根据空间关系和时间关系来共同确定，用于应用压缩，并且可以通过以下公式来表示
权利要求
1.一种用于在车辆-实体通信系统中进行场景信息共享的方法，所述方法包括以下步骤通过图像捕获装置捕获在源实体附近的事件的场景数据；确定对应于所捕获的事件的位置和远处车辆的位置之间的空间关系；确定所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系；根据所述空间关系和所述时间关系确定效用值；确定用于传送和接收所述场景数据的通信网络的网络利用参数；根据所述效用值和可用的带宽来将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据；以及将所述压缩的场景数据从所述源实体传送到所述远处车辆。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据包括将视频压缩应用于所捕获的场景数据。
3.如权利要求2所述的方法，其中，还包括将图像抽象应用于所述压缩的场景数据的步骤，其中，图像抽象包括从所述压缩的场景数据提取静态图像。
4.如权利要求1所述的方法，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据包括将图像抽象应用于所捕获的场景数据，其中，图像抽象包括从所捕获的场景数据提取静态图像。
5.如权利要求1所述的方法，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据包括将图像抽象应用于所捕获的场景数据，其中，图像抽象包括从所述静态图像生成特征素描。
6.一种车辆-实体通信系统，具有用于在源实体与远处车辆之间视频共享的自适应场景压缩，所述系统包括所述源实体的图像捕获装置，用于捕获在所述源实体附近的事件的视频场景数据； 用于确定效用值的信息效用模块，所述效用值是对应于所述捕获的事件的位置和所述远处车辆的位置之间的空间关系和所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系的函数；用于确定通信网络的网络利用参数的网络状态估计模块；处理器，所述处理器用于根据所述效用值和所述通信网络的所述网络利用参数而将选择的压缩量应用于所捕获的场景数据；以及发送器，用于将所述压缩的场景数据发送到所述远处车辆。
7.如权利要求6所述的系统，其中，将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据的所述处理器包括将视频压缩应用于所捕获的场景数据的处理器。
8.如权利要求6所述的系统，其中，所述处理器将图像抽象应用于所述压缩的场景数据，其中，由所述处理器应用的图像抽象从所述压缩的场景数据提取静态图像。
9.如权利要求6所述的系统，其中，将选择的压缩量应用于所捕获的场景数据的处理器包括将图像抽象应用于所捕获的场景数据的处理器，其中，由所述处理器所应用的图像抽象从所捕获的场景数据提取静态图像。
10.如权利要求6所述的系统，其中，所述处理器生成与发生在所述静态图像中的事件相关的消息。
全文摘要
提供了一种用于在车辆-实体通信系统中进行视频共享的方法。通过图像捕获装置捕获远离源实体的事件的视频数据。确定对应于所捕获的事件的位置和远处车辆的位置之间的空间关系。确定所捕获的场景数据的时间标记和当前时间之间的时间关系。根据所述空间关系和所述时间关系确定效用值。确定用于广播和接收所述场景数据的通信网络的网络利用参数。根据所述效用值和可用的带宽来将选择的水平的压缩应用于所捕获的场景数据。将压缩的场景数据从所述源实体发送到所述远处车辆。
文档编号H04N7/26GK102196030SQ201110058728
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者U. 萨雷达 C., 白 F., 张 W. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司