[发明专利]一种基于LTE网络与Ad Hoc网络的视频传输方法

说明书

本发明涉及一种基于LTE网络与Ad Hoc网络的视频传输方法。在现有方法中，当进入LTE网络覆盖盲区或边缘地区，视频无法正常传输。本发明方法利用Ad Hoc网络技术与多路径传输控制协议进行多台设备协作传输。本发明首先建立视频传输的系统模型，使多台无线视频传输设备之间通过WiFi接口组成Ad Hoc网络。当某无线视频传输设备的LTE网络带宽无法满足传输速率要求时，该设备通过相应的选择算法选择Ad Hoc网络中其它LTE网络链路具有剩余带宽的设备作为中继，利用多路传输控制协议进行视频传输。本发明方法适用于多台无线视频设备共同工作的大型直播活动场景，可以提供更稳定可靠的视频传输。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于LTE网络与Ad Hoc网络的视频传输方法。

背景技术

随着多媒体技术与无线通信技术的飞速发展，大型直播活动，如马拉松直播、自行车比赛直播、两会直播等相继涌现。有多路视频画面提供给导播中心进行选择切换是这些直播活动的技术支撑条件，给电视观众提供更丰富的直播内容。同时，当前LTE网络的全面部署与广泛覆盖为这些活动的实时视频传输提供了有效途径。基于4G的无线视频传输设备可以利用多张4G网卡(支持不同制式)，采集的视音频数据进行编码压缩后，通过LTE网络传输到相应的大型活动导播中心处进行直播。

考虑实时视音频传输及其传输内容的特点，大型直播对传输带宽、视频传输播放稳定性、端到端时延等具有很高的要求。而由于基于4G的无线视频传输设备利用商业网络、具有可移动性等特点，用LTE网络传输实时视频可能因网络覆盖死角、边缘地带、带宽不足等原因使视频画面出现马赛克、卡顿，甚至中断消失等问题，进而使导播中心无法提供高质量的直播内容。因此，一种可靠的传输方式保障大型直播活动中多路实时视频传输的质量是非常必要且重要的。

无线多跳自组织(Ad Hoc)网络技术与多路径传输控制协议(MultiPath TCP,MPTCP)可以有效解决上述问题。般情况下，在一个大型的直播活动中，多个无线视频传输设备工作在一个区域内。基于这个前提，这些无线视频传输设备间也可以组成Ad Hoc网络进行通信。当某些无线视频传输设备进入到LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络覆盖的盲区或边缘区，或者LTE网络带宽资源无法满足视频传输的带宽需求时，可以利用其它有LTE网络链路剩余可用带宽的传输设备作为中继，通过Ad Hoc网络和MPTCP协议将部分或者全部视频数据发送到中继设备，再通过中继设备的LTE网络链路将数据发送到导播中心处的服务器，最终实现多路径传输视频数据，以提供更稳定可靠的视频传输。

发明内容

本技术方案目的在于针对现有技术的不足，利用Ad Hoc组网技术与MPTCP协议，解决大型直播活动中单个无线视频传输设备传输实时视频可能遇到的问题，提供一种基于LTE网络与Ad Hoc网络的视频传输方法。

本发明方法的具体步骤是：

步骤1.设无线视频传输设备集合为D＝{d₁,...,d_i,...,d_n}，其中d_i表示第i个设备；每个设备以速率R＝{r₁,...,r_i,...,r_n}传输视频，其中r_i表示d_i所需要的传输速率，n为无线视频传输设备总数；

d_i所需要的传输速率r_i包含两部分，一部分是传输设备自身采集视频数据的速率r_i^direct，另一部分是作为中继转发其它设备视频数据的总速率r_i^sum-relay，即r_i＝r_i^direct+r_i^sum-relay；如果设备d_i不传输视频数据，则r_i＝0；