專利名稱:高速移動環(huán)境下無線視頻或大數(shù)據(jù)流無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及無線視頻或大數(shù)據(jù)采集設(shè)備在多個無線基站或無線設(shè)備接入點(diǎn)間進(jìn)行快速運(yùn)動、頻繁切換基站時,相應(yīng)采集到的無線視頻或大數(shù)據(jù)流在向目的地傳輸時系統(tǒng)中數(shù)據(jù)無縫軟切換的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù):
目前無線視頻或大數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的情況通常無線網(wǎng)絡(luò)單一基站或無線設(shè)備接入點(diǎn)的無線信號僅能覆蓋一個固定的區(qū)域范圍,在覆蓋范圍內(nèi)移動設(shè)備端和基站端可以選用某一頻點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。但對于移動中的物體,如車、船上的無線視頻或數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備,當(dāng)其移動距離大于單一基站覆蓋范圍,其數(shù)據(jù)通信則需要通過移動中經(jīng)過的多個基站接力完成。但通常情況下基站通信切換接力的實(shí)現(xiàn)方法是終端在某基站單獨(dú)覆蓋區(qū)只用基站的一個頻點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,在多基站覆蓋重疊區(qū)時,終端可以掃描到兩或多個頻點(diǎn),而且隨著終端的移動,重疊區(qū)一頻點(diǎn)信號將逐漸變?nèi)?,另一頻點(diǎn)信號逐漸變強(qiáng),目前移動無線視頻或數(shù)據(jù)采集終端設(shè)備一般所作的均是頻率硬切換,即只是在一個頻點(diǎn)很弱、甚至完全不可用時,才切換到另一個頻點(diǎn),其帶來的問題是在弱信號期間,傳送數(shù)據(jù)的速率達(dá)不到系統(tǒng)應(yīng)用所需的速率,而且在硬切換時通常會有一個不小的時延。一般都在毫秒級以上,有的甚至還達(dá)到秒級。這樣在此期間會丟失大量的視頻或數(shù)據(jù)包,無線視頻或數(shù)據(jù)流斷斷續(xù)續(xù),出現(xiàn)大量的馬賽克或錯數(shù)據(jù),甚至還有完全中斷的情況。最嚴(yán)重的情況是在切換之前的一段時間,就已不能及時傳輸數(shù)據(jù),導(dǎo)致圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降或數(shù)據(jù)內(nèi)容不可用。這種效果對高速移動環(huán)境下視頻或?qū)崟r監(jiān)控等應(yīng)用來說將是不可接受的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題和缺陷,提供一種用于高速移動環(huán)境下無線視頻或大數(shù)據(jù)流的無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法,以達(dá)到圖像的穩(wěn)定連貫顯示或大數(shù)據(jù)流的連續(xù)無錯傳輸。
常規(guī)視頻或大數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計有4個處理單元視頻或大數(shù)據(jù)流編碼單元、視頻或大數(shù)據(jù)流發(fā)送單元、視頻或大數(shù)據(jù)流接收單元、視頻或大數(shù)據(jù)流解碼單元,而本發(fā)明中的無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法主要針對的是視頻或大數(shù)據(jù)流發(fā)送單元和視頻或大數(shù)據(jù)流接收單元。
本發(fā)明為解決高速移動環(huán)境下,數(shù)據(jù)流跨無線基站無縫傳輸問題,所采用的方法,按以下步驟進(jìn)行(1)、數(shù)據(jù)發(fā)送單元從視頻或大數(shù)據(jù)流編碼單元中獲取編碼數(shù)據(jù)后,如果數(shù)據(jù)發(fā)送單元所處的高速移動物體不在多基站信號重疊區(qū)內(nèi),則發(fā)送單元只會以當(dāng)前鎖定的單一頻點(diǎn)向數(shù)據(jù)接收端發(fā)送數(shù)據(jù)流;如果發(fā)送單元在基站信號重疊區(qū),則發(fā)送單元會以兩個或多個設(shè)備可用的不同頻點(diǎn),同時向數(shù)據(jù)流接收端發(fā)送編碼后的數(shù)據(jù)流;(2)數(shù)據(jù)流接收單元在收到發(fā)送單元發(fā)出的一路、兩路或多路數(shù)據(jù)流后,對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存處理,同時通過哈稀HASH散列算法剔除經(jīng)多路發(fā)送后產(chǎn)生的重復(fù)數(shù)據(jù),再將處理后的無重復(fù)連續(xù)數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸給視頻或大數(shù)據(jù)流解碼端單元。這樣保證原始數(shù)據(jù)在經(jīng)過多路傳輸及緩存處理后,‘透明’的從視頻或大數(shù)據(jù)流編碼端傳送視頻或大數(shù)據(jù)流解碼端。
為了保證‘透明’傳輸,數(shù)據(jù)發(fā)送單元對每包數(shù)據(jù)打上收發(fā)系統(tǒng)唯一的時間標(biāo)簽,數(shù)據(jù)接收單元將對標(biāo)簽進(jìn)行時序排隊及剔除重復(fù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的處理,以保證發(fā)送給后續(xù)視頻或大數(shù)據(jù)流解碼單元的數(shù)據(jù)包間隔與順序不變。
為了保證效率,對緩存作哈稀HASH散列處理,提高緩存處理速度,這樣保證了緩存處理數(shù)據(jù)速度,又剔除了重復(fù)數(shù)據(jù)包,保證了數(shù)據(jù)接收單元發(fā)往解碼單元的數(shù)據(jù)是唯一、完整、順序的。
本發(fā)明保證原始數(shù)據(jù)在經(jīng)過一路、兩路或多路傳輸及緩存后,透明地從數(shù)據(jù)編碼端傳到數(shù)據(jù)解碼端。為了保證透明傳輸,數(shù)據(jù)發(fā)送端對每包數(shù)據(jù)打上收發(fā)系統(tǒng)唯一的時間標(biāo)簽,在數(shù)據(jù)接收端對標(biāo)簽進(jìn)行分析處理,保證包和包間的間隔與順序是不變的,保證數(shù)據(jù)接收單元發(fā)往解碼單元的數(shù)據(jù)順序無重復(fù),同時為了保證效率,對緩存數(shù)據(jù)進(jìn)行散列處理,提高緩存處理速度。該方法將非常適用于對高速行駛的列車、輕軌、地鐵的監(jiān)視,實(shí)時掌握車內(nèi)動態(tài);同時該方法也可應(yīng)用于固定點(diǎn)但傳輸信號經(jīng)常被短暫干擾的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。
圖1是高速移動環(huán)境下無線視頻或大數(shù)據(jù)傳輸中采用的無縫軟切換數(shù)據(jù)流處理示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1描述了無線視頻或大數(shù)據(jù)傳輸中數(shù)據(jù)流無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法的總體流程。
本發(fā)明視頻或大數(shù)據(jù)流傳輸通常涉及到4個處理單元視頻或大數(shù)據(jù)流編碼單元、視頻或大數(shù)據(jù)流發(fā)送單元、視頻或大數(shù)據(jù)流接收單元、視頻或大數(shù)據(jù)流解碼單元,數(shù)據(jù)發(fā)送單元從視頻或大數(shù)據(jù)流編碼單元中獲取編碼數(shù)據(jù)后,如果數(shù)據(jù)發(fā)送單元所處的高速移動物體不在基站信號重疊區(qū),則數(shù)據(jù)發(fā)送單元以某一個頻點(diǎn)向數(shù)據(jù)接收單元發(fā)送數(shù)據(jù);如果高速移動物體在兩個或多個基站信號重疊區(qū),則會以兩個或多個設(shè)備可用不同頻點(diǎn)同時向數(shù)據(jù)流接收單元發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送單元采用兩個或多個頻點(diǎn)進(jìn)行的數(shù)據(jù)發(fā)送是相互獨(dú)立的,在信號重疊區(qū),數(shù)據(jù)接收單元可能會收到相同的數(shù)據(jù),為了區(qū)分和歸一數(shù)據(jù),發(fā)送單元為每一個發(fā)送數(shù)據(jù)包加上收發(fā)系統(tǒng)中唯一時間標(biāo)簽,由接收單元對標(biāo)簽進(jìn)行時序排隊及剔除重復(fù)標(biāo)簽數(shù)據(jù)的處理。
數(shù)據(jù)接收單元收到數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)作緩存,其目的是保證在基站信號重疊區(qū)某一信號逐漸變?nèi)趸驈?qiáng)時,其數(shù)據(jù)被發(fā)送單元收到,但數(shù)據(jù)包可能還是斷續(xù)的,因此接收單元需在這段時間內(nèi)剔除重復(fù)和彌補(bǔ)缺失的數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)在經(jīng)過緩存處理后透明地從編碼端傳到解碼端。
為了嚴(yán)格保證透明傳輸,在發(fā)送單元對每包數(shù)據(jù)打上收發(fā)系統(tǒng)唯一的時間標(biāo)簽,在接收單元對時間標(biāo)簽進(jìn)行分析并轉(zhuǎn)成歸一化時間,以此保證數(shù)據(jù)包與包間的時間間隔是用戶需求的,達(dá)到視頻的高質(zhì)量顯示或大數(shù)據(jù)流的有續(xù)完整。
為了保證處理速度,對緩存數(shù)據(jù)序號作了哈稀HASH散列處理,以提高緩存處理速度。
權(quán)利要求
1.一種高速移動環(huán)境下無線視頻或大數(shù)據(jù)流無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法,實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)包括視頻或大數(shù)據(jù)流編碼單元、視頻或大數(shù)據(jù)流發(fā)送單元、視頻或大數(shù)據(jù)流接收單元、視頻或大數(shù)據(jù)流解碼單元,無線視頻或大數(shù)據(jù)流無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法按以下步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送單元從視頻或大數(shù)據(jù)流編碼單元中獲取編碼數(shù)據(jù)后,如果數(shù)據(jù)發(fā)送單元所處的高速移動物體不在基站信號重疊區(qū),則只會以發(fā)送單元可用單一頻點(diǎn)向接收單元發(fā)送數(shù)據(jù);如果數(shù)據(jù)發(fā)送單元在多基站服務(wù)信號重疊區(qū),則發(fā)送單元會以兩個或多個不同頻點(diǎn)同時向數(shù)據(jù)接收單元發(fā)送數(shù)據(jù);接收單元收到數(shù)據(jù)后,對所有數(shù)據(jù)作緩存處理,剔除重復(fù)數(shù)據(jù),再將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)解碼單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于在數(shù)據(jù)編碼端和數(shù)據(jù)解碼端分別有數(shù)據(jù)發(fā)送單元和數(shù)據(jù)接收單元,用于處理待發(fā)送的已編碼數(shù)據(jù)和將接收到數(shù)據(jù)發(fā)送給解碼單元,數(shù)據(jù)發(fā)送單元和數(shù)據(jù)接收單元負(fù)責(zé)高速移動環(huán)境下的數(shù)據(jù)無線傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于發(fā)送單元根據(jù)網(wǎng)絡(luò)基站的情況,在高速移動環(huán)境下,同時以一個、兩個或多個頻點(diǎn)向數(shù)據(jù)接收單元發(fā)送數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于數(shù)據(jù)發(fā)送單元將獲取的每包編碼數(shù)據(jù)打上收發(fā)系統(tǒng)中唯一時間標(biāo)簽后,經(jīng)過一個、兩個或多個頻點(diǎn)向數(shù)據(jù)接收單元無線發(fā)送數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法,其特征在于在數(shù)據(jù)接收單元通過對多路數(shù)據(jù)包按時間序號進(jìn)行哈稀HASH散列處理,剔除重復(fù)數(shù)據(jù)包,數(shù)據(jù)接收單元發(fā)往解碼單元的數(shù)據(jù)是唯一、完整、順序的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高速移動環(huán)境下無線視頻或大數(shù)據(jù)流無縫軟切換實(shí)現(xiàn)方法,按以下步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送單元在獲取編碼的數(shù)據(jù)后,根據(jù)實(shí)際情況,以設(shè)備可用的一個、兩個或多個頻點(diǎn)同時向數(shù)據(jù)接收端發(fā)送編碼數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)接收端收到數(shù)據(jù)后,對數(shù)據(jù)進(jìn)行散列緩存處理,剔除多路發(fā)送時的重復(fù)數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)在經(jīng)過緩存處理后,透明地從數(shù)據(jù)編碼端無線傳到數(shù)據(jù)解碼端。本發(fā)明為了保證透明傳輸,在數(shù)據(jù)發(fā)送單元對每包數(shù)據(jù)打上唯一時間標(biāo)簽,在數(shù)據(jù)接收端對標(biāo)簽進(jìn)行分析,保證包與包間間隔、順序與編碼端相比是不變的。該方法非常適用于對高速行駛的列車、輕軌、地鐵的監(jiān)視,實(shí)時掌握車內(nèi)動態(tài);該方法也可應(yīng)用于固定點(diǎn)但傳輸信號經(jīng)常被短暫干擾的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境。
文檔編號H04L12/28GK1801777SQ20051012052
公開日2006年7月12日 申請日期2005年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月26日
發(fā)明者盧軍, 吳玲琦, 黃濤, 葉光明, 魏超杰, 熊芬, 朱東, 周世軍, 余道敏 申請人:武漢虹信通信技術(shù)有限責(zé)任公司