專(zhuān)利名稱(chēng)：一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)線視頻通信傳輸方法，特別是一種車(chē)輛組建的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)視頻傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
傳統(tǒng)車(chē)隊(duì)間的聯(lián)絡(luò)主要是通過(guò)車(chē)載對(duì)講機(jī)實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)之間的信息傳遞，在不需要任何網(wǎng)絡(luò)支持的情況下，就可以通話，沒(méi)有話費(fèi)產(chǎn)生，適用于相對(duì)固定且頻繁通過(guò)話的場(chǎng)合。對(duì)講機(jī)不受網(wǎng)絡(luò)限制，在網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的地方，可以使用車(chē)載無(wú)線對(duì)講機(jī)；對(duì)講機(jī)提供一對(duì)一，一對(duì)多的通話方式，一按就說(shuō)，操作簡(jiǎn)單，大多適用于緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下，而對(duì)講機(jī)這種通信模式只能支持半雙工的語(yǔ)音通信，通信模式單一，且話音質(zhì)量不佳。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)背景技術(shù)的缺陷，公開(kāi)了一種車(chē)載無(wú)線視頻通信方法。實(shí)現(xiàn)車(chē)輛與車(chē)輛以較低的成本獲得較高的視頻傳輸質(zhì)量的方法，滿(mǎn)足雙工多媒體高質(zhì)量通信的需求。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案
步驟001，為車(chē)隊(duì)中的每個(gè)車(chē)輛都裝有具備GPS實(shí)時(shí)定位功能的車(chē)載終端設(shè)備和視頻采集設(shè)備，所述車(chē)載終端設(shè)備包括無(wú)線WiFi通信單元、存儲(chǔ)模塊、視頻播放模塊；每輛車(chē)均開(kāi)啟其無(wú)線WiFi通信單元的WiFi端口，為整個(gè)車(chē)隊(duì)配置組建一個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線通信范圍內(nèi)的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)根據(jù)車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID建立其對(duì)應(yīng)的鄰居列表；
步驟002，由源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行視頻采集，將采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮處理；
步驟003，由源節(jié)點(diǎn)選擇傳輸時(shí)間最短的下一跳節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，將編碼壓縮處理后的視頻數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式通過(guò)無(wú)線WiFi通信單元發(fā)送至轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作；
步驟004，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)將收到的視頻數(shù)據(jù)包存入存儲(chǔ)模塊然后執(zhí)行解碼解壓縮操作，并在視頻播放模塊中實(shí)時(shí)播放視頻；同時(shí)，將接收的視頻數(shù)據(jù)包發(fā)送至自己的下一跳節(jié)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作；
步驟005，車(chē)隊(duì)內(nèi)部車(chē)輛節(jié)點(diǎn)之間依次進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，直到車(chē)隊(duì)尾節(jié)點(diǎn)接收到了視頻數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)操作截止。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，所述Vehicle_ID由MAC地址來(lái)表示。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，所述步驟002中源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼壓縮處理的步驟包括以下步驟
步驟a，源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行視頻采集，將采集的視頻流分段，每段再分成若干個(gè)數(shù)據(jù)塊；
步驟b，將每個(gè)數(shù)據(jù)塊采用H. 264或MPEG對(duì)其進(jìn)行編碼壓縮處理。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，所述步驟003中選擇傳輸時(shí)間最短的下一跳節(jié)點(diǎn)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作包括以下步驟
步驟A，通過(guò)GPS實(shí)時(shí)提供的車(chē)輛位置計(jì)算得出車(chē)輛節(jié)點(diǎn)之間的距離S、車(chē)速V，根據(jù)公式t=s/v計(jì)算得出時(shí)間參數(shù)，選取時(shí)間參數(shù)最小的節(jié)點(diǎn)作為下一跳的視頻轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)；
步驟B，將編碼后的每一數(shù)據(jù)塊放在數(shù)據(jù)包中，所述數(shù)據(jù)包包頭包括源節(jié)點(diǎn)車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID、目的節(jié)點(diǎn)車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID、視頻流_ID、視頻段_ID。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，在步驟004和步驟005之間，還包括以下步驟收到視頻數(shù)據(jù)包的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)在解包時(shí)檢查該數(shù)據(jù)包頭部的視頻流—ID和視頻段_10，如果發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包含有相同視頻流_10和視頻段_ID，則丟棄該數(shù)據(jù)包，否則保存該數(shù)據(jù)包。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，所述的無(wú)線WiFi通信單元采用的是WAVE標(biāo)準(zhǔn)，即物理層和MAC層遵循802. Ilp協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層及以上遵 循1609. X系列標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下技術(shù)效果
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車(chē)隊(duì)車(chē)輛與車(chē)輛以較低的成本獲得多個(gè)視頻源的共享，滿(mǎn)足了雙工多媒體高質(zhì)量通信的需求和時(shí)延要求。


圖I本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)通信示意圖。圖2本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3本發(fā)明的方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明
如圖I所示，作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在一列車(chē)隊(duì)中，每輛車(chē)都裝有攝像頭，主要用于周邊環(huán)境的視頻采集，車(chē)輛通信模塊使用WAVE/DSRC協(xié)議棧，底層用的是802. I Ip無(wú)線網(wǎng)卡，上層采用的是1609協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，車(chē)輛與車(chē)輛之間通過(guò)WiFi形成車(chē)輛自組織網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示，本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，車(chē)輛視頻傳輸?shù)哪K流程其中源節(jié)點(diǎn)是視頻采集節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)是視頻接收節(jié)點(diǎn)，通信流程實(shí)施如下
步驟I :位于發(fā)送端的車(chē)載攝像頭采集視頻，對(duì)每個(gè)視頻流分段分塊處理，每個(gè)數(shù)據(jù)塊由不同的視頻流—ID和視頻段_10區(qū)分。之后對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)塊編碼壓縮，可采用的視頻編碼格式多種多樣，如MPEG-4、H. 264等。源節(jié)點(diǎn)將壓縮好的數(shù)據(jù)塊添加頭部，形成視頻數(shù)據(jù)包存放在存儲(chǔ)單元中緩存。這里的頭部包含源節(jié)點(diǎn)的MAC地址、目的節(jié)點(diǎn)的MAC地址、視頻流_10、視頻段_ID。步驟2 :位于發(fā)送端的源節(jié)點(diǎn)通過(guò)查找鄰居列表，選擇合適的節(jié)點(diǎn)作為下一跳轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，即圖2中的目的節(jié)點(diǎn)。選擇目的節(jié)點(diǎn)的依據(jù)為
t=s/v(I)
選擇時(shí)間參數(shù)最短的節(jié)點(diǎn)作為目的節(jié)點(diǎn)，公式(I)中的s表示鄰居列表節(jié)點(diǎn)到源節(jié)點(diǎn)的距離，V表示各個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)的車(chē)速。步驟3 :按上述步驟選擇合適的目的節(jié)點(diǎn)之后，將其MAC地址作為步驟I中數(shù)據(jù)包頭部目的節(jié)點(diǎn)的MAC地址。源節(jié)點(diǎn)通過(guò)WiFi無(wú)線連接將數(shù)據(jù)包相繼發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。步驟4:目的節(jié)點(diǎn)車(chē)輛接收到一個(gè)數(shù)據(jù)包后，解包時(shí)檢查頭部的視頻流_ID和視頻段_ID號(hào)，如果發(fā)現(xiàn)已接收到的數(shù)據(jù)包中已經(jīng)存在相同的數(shù)據(jù)包，則丟棄，否則保存該數(shù)據(jù)包。繼而采用同樣的編解碼方式執(zhí)行解壓解碼操作，根據(jù)提供的視頻流_ID、視頻段_ID拼裝成幀，最后在車(chē)載顯示終端上播放一段完整的視頻。如圖3所示，本發(fā)明利用組建車(chē)隊(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，對(duì)每個(gè)車(chē)輛通過(guò)主動(dòng)掃描的方式 掃描WiFi可通信范圍內(nèi)的車(chē)輛ID (即MAC地址)，建立每個(gè)車(chē)輛自己的鄰居列表。之后執(zhí)行相應(yīng)的視頻采集、編碼操作，發(fā)往下一跳節(jié)點(diǎn)，下一跳節(jié)點(diǎn)收到后，存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)發(fā)，直到到達(dá)車(chē)隊(duì)尾節(jié)點(diǎn)結(jié)束循環(huán)，最終實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車(chē)隊(duì)對(duì)多個(gè)視頻源的共享，在802. Ilp網(wǎng)卡的支持下，道路上行駛的車(chē)輛可在300m的無(wú)線范圍內(nèi)維持6Mbps的傳輸速率，可保證視頻傳輸?shù)馁|(zhì)量和時(shí)延要求。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，其特征在于包含以下步驟 步驟001，為車(chē)隊(duì)中的每個(gè)車(chē)輛都裝有具備GPS實(shí)時(shí)定位功能的車(chē)載終端設(shè)備和視頻采集設(shè)備，所述車(chē)載終端設(shè)備包括無(wú)線WiFi通信單元、存儲(chǔ)模塊、視頻播放模塊；每輛車(chē)均開(kāi)啟其無(wú)線WiFi通信單元的WiFi端口，為整個(gè)車(chē)隊(duì)配置組建一個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線通信范圍內(nèi)的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)根據(jù)車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID建立其對(duì)應(yīng)的鄰居列表； 步驟002，由源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行視頻采集，將采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼壓縮處理； 步驟003，由源節(jié)點(diǎn)選擇傳輸時(shí)間最短的下一跳節(jié)點(diǎn)作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，將編碼壓縮處理后的視頻數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)包的形式通過(guò)無(wú)線WiFi通信單元發(fā)送至轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作； 步驟004，轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)將收到的視頻數(shù)據(jù)包存入存儲(chǔ)模塊然后執(zhí)行解碼解壓縮操作，并在視頻播放模塊中實(shí)時(shí)播放視頻；同時(shí)，將接收的視頻數(shù)據(jù)包發(fā)送至自己的下一跳節(jié)點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)操作； 步驟005，車(chē)隊(duì)內(nèi)部車(chē)輛節(jié)點(diǎn)之間依次進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，直到車(chē)隊(duì)尾節(jié)點(diǎn)接收到了視頻數(shù)據(jù)包，轉(zhuǎn)發(fā)操作截止。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，其特征在于所述車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID由MAC地址來(lái)表示。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，其特征在于所述步驟002中源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼壓縮處理的步驟包括以下步驟 步驟a，源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行視頻采集，將采集的視頻流分段，每段再分成若干個(gè)數(shù)據(jù)塊； 步驟b，將每個(gè)數(shù)據(jù)塊采用H. 264或MPEG編碼壓縮方法進(jìn)行編碼壓縮處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，其特征在于所述步驟003中選擇傳輸時(shí)間最短的下一跳節(jié)點(diǎn)執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作包括以下步驟 步驟A，通過(guò)GPS實(shí)時(shí)提供的車(chē)輛位置計(jì)算得出車(chē)輛節(jié)點(diǎn)之間的距離S、車(chē)速V，根據(jù)公式t=s/v計(jì)算得出時(shí)間參數(shù)，選取時(shí)間參數(shù)最小的節(jié)點(diǎn)作為下一跳的視頻轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)； 步驟B，將編碼后的每一數(shù)據(jù)塊放在數(shù)據(jù)包中，所述數(shù)據(jù)包包頭包括源節(jié)點(diǎn)車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID、目的節(jié)點(diǎn)車(chē)輛識(shí)別碼Vehicle_ID、視頻流_ID、視頻段_ID。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，其特征在于在步驟004和步驟005之間，還包括以下步驟收到視頻數(shù)據(jù)包的車(chē)輛節(jié)點(diǎn)在解包時(shí)檢查該數(shù)據(jù)包頭部的視頻流_ID和視頻段_ID，如果發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包含有相同視頻流_ID和視頻段_ID，則丟棄該數(shù)據(jù)包，否則保存該數(shù)據(jù)包。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法，其特征在于所述無(wú)線WiFi通信單元采用的是WAVE標(biāo)準(zhǔn)，即物理層和MAC層遵循802. I Ip協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)層及以上遵循1609. X系列標(biāo)準(zhǔn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種車(chē)載網(wǎng)絡(luò)中的短距離無(wú)線視頻通信方法。通過(guò)組建車(chē)隊(duì)AdHoc網(wǎng)絡(luò)，對(duì)每個(gè)車(chē)輛通過(guò)主動(dòng)掃描的方式掃描WiFi可通信范圍內(nèi)的車(chē)輛ID(即MAC地址)，建立每個(gè)車(chē)輛自己的鄰居列表。之后執(zhí)行相應(yīng)的視頻采集、編碼操作，發(fā)往下一跳節(jié)點(diǎn)，下一跳節(jié)點(diǎn)收到后，存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)發(fā)，直到到達(dá)車(chē)隊(duì)尾節(jié)點(diǎn)結(jié)束循環(huán)。通過(guò)此方法，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)車(chē)隊(duì)車(chē)輛與車(chē)輛以較低的成本獲得多個(gè)視頻源的共享，滿(mǎn)足了雙工多媒體高質(zhì)量通信的需求和時(shí)延要求。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102821282SQ201210316218
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者徐名海, 於青, 司亞雄, 袁利鋒, 李盼 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)