專利名稱：基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在同一蜂窩小區(qū)內(nèi)的各移動(dòng)終端間進(jìn)行的動(dòng)態(tài)信道帶寬分 配，具體涉及在未發(fā)生呼叫建立、呼叫終止和場景切換時(shí)根據(jù)相對編碼復(fù)雜 度的周期性信道帶寬調(diào)整以及發(fā)生呼叫建立、呼叫終止或場景切換時(shí)的觸發(fā) 性信道帶寬調(diào)整。
背景技術(shù)：
未經(jīng)壓縮的原始視頻數(shù)據(jù)包含大量數(shù)據(jù)，難以在現(xiàn)有信道帶寬上傳輸。 在移動(dòng)視頻通信和數(shù)字視頻電視中，需要在傳輸視頻之前將之壓縮。但視頻 壓縮常常是有損的，壓縮后的視頻質(zhì)量和壓縮前相比大多有所下降，要在壓 縮后的視頻質(zhì)量和有限的信道帶寬之間取得一個(gè)合適的平衡點(diǎn)，就需要在一 個(gè)視頻序列中不同編碼對象或多個(gè)視頻序列之間合理分配有限的編碼資源。 現(xiàn)有的針對多個(gè)視頻序列的信道帶寬調(diào)整方法是為多路數(shù)字電視信號設(shè)計(jì) 的，數(shù)字電視信號有著頻道數(shù)目固定、持續(xù)時(shí)間長且場景豐富的特點(diǎn)，在移 動(dòng)視頻通信中場景切換相對少見，移動(dòng)視頻通信的用戶總數(shù)不固定，且持續(xù) 時(shí)間長短不定，所以數(shù)字電視信號涉及的信道帶寬調(diào)整方法不能直接挪用到 移動(dòng)視頻通信領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決當(dāng)前為數(shù)字電視信號設(shè)計(jì)的信道帶寬調(diào)整方法不適宜應(yīng)用在移 動(dòng)視頻通信領(lǐng)域中的問題，本發(fā)明提出了一種基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬 調(diào)整方法。
本發(fā)明的方法為
基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫建立時(shí)的處理流程為在基站端更 新平均信道帶寬，并廣播通知各移動(dòng)終端，新建立的呼叫所享有的信道帶寬 權(quán)重為1;
基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫終止時(shí)的處理流程為在基站端更 新平均信道帶寬，同時(shí)獲得終止的呼叫所釋放的信道資源，并把這些信道資 源平均分配給其它的移動(dòng)終端，按照平均分配的原則更新各移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重，最后將獲得的平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重通知各移動(dòng)終端；
基站端檢測到場景切換時(shí)的處理流程為先按照基站端檢測到有移動(dòng)終 端只發(fā)生呼叫終止時(shí)的處理流程更新平均信道帶寬和平均帶寬權(quán)重，再按照 基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫建立時(shí)的處理流程再次更新平均信道帶
寬，最后將獲得的平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重通知各移動(dòng)終端；
未發(fā)生呼叫建立、呼叫終止和場景切換時(shí)的處理流程為在移動(dòng)終端，
更新周期內(nèi)記錄各幀壓縮后的PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio,峰值信噪比)， 更新周期結(jié)束時(shí)，各移動(dòng)終端將本更新周期內(nèi)的平均PSNR發(fā)送給基站；在 基站端，接收各移動(dòng)終端的平均PSNR，計(jì)算獲得全部移動(dòng)終端的平均PSNR， 并將所述全部移動(dòng)終端的平均PSNR廣播給各移動(dòng)終端；在各移動(dòng)終端，計(jì) 算本移動(dòng)終端的平均PSNR與全部移動(dòng)終端的平均PSNR的比值，并根據(jù)所 述比值調(diào)整本移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重。
場景切換的檢測方法為在編碼一幀之前，在移動(dòng)終端，首先逐個(gè)比較 MB(MacroBlock,宏塊)的當(dāng)前幀和前一幀亮度值之間的差異，進(jìn)而得到兩幀 之間的BH(Block Histogram difference,宏塊級亮度直方圖差異)值，基于所述 BH值和當(dāng)前場景中已編碼幀的平均BH的比值判斷是否發(fā)生場景切換，若 所述比值大于2.5，則判定發(fā)生場景切換；若所述比值小于或等于2.5，則判 定沒有場景切換發(fā)生。
本發(fā)明中移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重更新步驟為
步驟al、建立基站與移動(dòng)終端的呼叫；
步驟a2、初始化信道帶寬權(quán)重為l;
步驟a3、判斷是否接收到參數(shù)更新命令，若是，則執(zhí)行步驟a4;若否， 則執(zhí)行步驟a5;
步驟a4、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟al2; 步驟a5、判斷是否呼叫終止，若是，則執(zhí)行步驟a6;若否，則執(zhí)行步驟
a7;
步驟a6、釋放占用的信道帶寬；
步驟a7、判斷是否發(fā)生場景切換，若是，則執(zhí)行步驟a8;若否，則執(zhí)行 步驟a9;步驟a8、初始化信道帶寬權(quán)重為l，然后執(zhí)行步驟al2; 步驟a9、判斷是否到達(dá)更新周期，若是，則執(zhí)行步驟al0;若否，則執(zhí) 行步驟al2;
步驟a10、計(jì)算平均PSNR，并發(fā)送給基站，然后執(zhí)行步驟all; 步驟all、接收基站廣播的全部移動(dòng)終端的平均PSNR，更新本移動(dòng)終端 的信道帶寬權(quán)重；
步驟al2、編碼當(dāng)前幀；
步驟al3、計(jì)算并記錄當(dāng)前幀的PSNR，返回執(zhí)行步驟a3。 本發(fā)明中基站的信道帶寬權(quán)重更新步驟為
步驟bl、檢測用戶數(shù)，計(jì)算平均信道帶寬，初始化所有用戶信道帶寬權(quán)重
為l;
步驟b2、判斷是否發(fā)生呼叫終止，若是，則執(zhí)行步驟b3;若否，則執(zhí)行 步驟b4;
步驟b3、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟b4; 步驟b4、判斷是否發(fā)生呼叫建立，若是，則執(zhí)行步驟b5;若否，則執(zhí)行 步驟b6;
步驟b5、更新平均信道帶寬，然后執(zhí)行步驟b6;
步驟b6、判斷是否發(fā)生場景切換，若是，則執(zhí)行步驟b7;若否，則執(zhí)行
步驟b8;
步驟b7、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟b8; 步驟b8、判斷是否到達(dá)更新周期，若是，則執(zhí)行b9;若否，則返回執(zhí)行 步驟b2;
步驟b9、接收各移動(dòng)終端的平均PSNR，計(jì)算并廣播全部移動(dòng)終端的平 均PSNR，返回執(zhí)行步驟b2。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)周期性更新信道帶寬權(quán)重，降低了信道帶寬調(diào)整的實(shí)現(xiàn)
代價(jià)，通過特別的參數(shù)更新方案，在有呼叫建立、呼叫終止和場景切換發(fā)生 時(shí)，保證了資源分配的有效性和公平性。


圖1是本發(fā)明所適用的一個(gè)蜂窩小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)視頻通信網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2是本發(fā)明所提供的信道帶寬調(diào)整方法中移動(dòng)終端與基站之間碼率控制有關(guān)
的數(shù)據(jù)交互示意圖，其中"--表示碼率控制中各移動(dòng)終端向基站端發(fā)
送的視頻數(shù)據(jù)，"一一"表示碼率控制中基站端向各移動(dòng)終端發(fā)送的控制信 息；圖3是本發(fā)明所提供的信道帶寬調(diào)整方法中移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重更 新步驟的流程圖；圖4是本發(fā)明所提供的信道帶寬調(diào)整方法中基站端的信道 帶寬權(quán)重更新步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一
在本實(shí)施方式所述的基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法為 基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫建立時(shí)的處理流程為在基站端更
新平均信道帶寬，并廣播通知各移動(dòng)終端，新建立的呼叫所享有的信道帶寬
權(quán)重為1;
基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫終止時(shí)的處理流程為在基站端更 新平均信道帶寬，同時(shí)獲得終止的呼叫所釋放的信道資源，并把這些信道資 源平均分配給其它的移動(dòng)終端，按照平均分配的原則更新各移動(dòng)終端的信道 帶寬權(quán)重，最后將獲得的平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重通知各移動(dòng)終端；
基站端檢測到場景切換時(shí)的處理流程為先按照基站端檢測到有移動(dòng)終 端只發(fā)生呼叫終止時(shí)的處理流程更新平均信道帶寬和平均帶寬權(quán)重，再按照 基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫建立時(shí)的處理流程再次更新平均信道帶 寬，最后將獲得的平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重通知各移動(dòng)終端；
未發(fā)生呼叫建立、呼叫終止和場景切換時(shí)的處理流程為在移動(dòng)終端，
更新周期內(nèi)記錄各幀壓縮后的PSNR(Peak Signal-to-Noise Ratio，峰值信噪比)， 更新周期結(jié)束時(shí)，各移動(dòng)終端將本更新周期內(nèi)的平均PSNR發(fā)送給基站；在 基站端，接收各移動(dòng)終端的平均PSNR,計(jì)算獲得全部移動(dòng)終端的平均PSNR， 并將所述全部移動(dòng)終端的平均PSNR廣播給所有的移動(dòng)終端;在各移動(dòng)終端， 計(jì)算本移動(dòng)終端的平均PSNR與全部移動(dòng)終端的平均PSNR的比值，并根據(jù) 所述比值調(diào)整本移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重。
場景切換的檢測方法為在編碼一幀之前，在移動(dòng)終端，首先逐個(gè)比較 MB(MacroBlock,宏塊)的當(dāng)前幀和前一幀亮度值之間的差異，進(jìn)而得到兩幀之間的BH(Block Histogram difference,宏塊級亮度直方圖差異)值，基于所述 BH值和當(dāng)前場景中已編碼幀的平均BH的比值判斷是否發(fā)生場景切換，若 所述比值大于2.5，則判定發(fā)生場景切換；若所述比值小于或等于2.5，則判 定沒有場景切換發(fā)生。本實(shí)施方式中移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重更新步驟為步驟al、建立基站與移動(dòng)終端的呼叫；步驟a2、初始化信道帶寬權(quán)重為l;步驟a3、判斷是否接收到參數(shù)更新命令，若是，則執(zhí)行步驟a4;若否， 則執(zhí)行步驟a5;步驟a4、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟al2; 步驟a5、判斷是否呼叫終止，若是，則執(zhí)行步驟a6;若否，則執(zhí)行步驟a7;步驟a6、釋放占用的信道帶寬；步驟a7、判斷是否發(fā)生場景切換，若是，則執(zhí)行步驟a8;若否，則執(zhí)行 步驟a9;步驟a8、初始化信道帶寬權(quán)重為l，然后執(zhí)行步驟al2; 步驟a9、判斷是否到達(dá)更新周期，若是，則執(zhí)行步驟al0;若否，則執(zhí) 行步驟al2;步驟a10、計(jì)算平均PSNR，并發(fā)送給基站，然后執(zhí)行步驟all; 步驟all、接收基站廣播的全部移動(dòng)終端的平均PSNR，更新本移動(dòng)終端 的信道帶寬權(quán)重；步驟al2、編碼當(dāng)前幀；步驟al3、計(jì)算并記錄當(dāng)前幀的PSNR，返回執(zhí)行步驟a3。 本實(shí)施方式中基站的信道帶寬權(quán)重更新步驟為步驟bl、檢測用戶數(shù)，計(jì)算平均信道帶寬，初始化所有用戶信道帶寬權(quán)重為l;步驟b2、判斷是否發(fā)生呼叫終止，若是，則執(zhí)行步驟b3;若否，則執(zhí)行步驟b4;步驟b3、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟b4;步驟b4、判斷是否發(fā)生呼叫建立，若是，則執(zhí)行步驟b5;若否，則執(zhí)行步驟b6;步驟b5、更新平均信道帶寬，然后執(zhí)行步驟b6;步驟b6、判斷是否發(fā)生場景切換，若是，則執(zhí)行步驟b7;若否，則執(zhí)行 步驟b8;步驟b7、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟b8; 步驟b8、判斷是否到達(dá)更新周期，若是，則執(zhí)行b9;若否，則返回執(zhí)行 步驟b2;步驟b9、接收各移動(dòng)終端的平均PSNR，計(jì)算并廣播全部移動(dòng)終端的平 均PSNR，返回執(zhí)行步驟b2。本實(shí)施方式中的全部移動(dòng)終端指的是在一個(gè)蜂窩小區(qū)中的全部移動(dòng)終^山 頓。
權(quán)利要求
1、基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法，其特征在于所述的信道帶寬調(diào)整方法為，基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫建立時(shí)的處理流程為在基站端更新平均信道帶寬，并廣播通知各移動(dòng)終端，新建立的呼叫所享有的信道帶寬權(quán)重為1；基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫終止時(shí)的處理流程為在基站端更新平均信道帶寬，同時(shí)獲得終止的呼叫所釋放的信道資源，并把這些信道資源平均分配給其它的移動(dòng)終端，按照平均分配的原則更新各移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重，最后將獲得的平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重通知各移動(dòng)終端；基站端檢測到場景切換時(shí)的處理流程為先按照基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫終止時(shí)的處理流程更新平均信道帶寬和平均帶寬權(quán)重，再按照基站端檢測到有移動(dòng)終端只發(fā)生呼叫建立時(shí)的處理流程再次更新平均信道帶寬，最后將獲得的平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重通知各移動(dòng)終端；未發(fā)生呼叫建立、呼叫終止和場景切換時(shí)的處理流程為在移動(dòng)終端，更新周期內(nèi)記錄各幀壓縮后的PSNR，更新周期結(jié)束時(shí)，各移動(dòng)終端將本更新周期內(nèi)的平均PSNR發(fā)送給基站；在基站端，接收各移動(dòng)終端的平均PSNR，計(jì)算獲得全部移動(dòng)終端的平均PSNR，并將所述全部移動(dòng)終端的平均PSNR廣播給各移動(dòng)終端；在各移動(dòng)終端，計(jì)算本移動(dòng)終端的平均PSNR與全部移動(dòng)終端的平均PSNR的比值，并根據(jù)所述比值調(diào)整本移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法，其特 征在于所述的場景切換的檢測方法為在編碼一幀之前，在移動(dòng)終端，首先逐 個(gè)比較MB的當(dāng)前幀和前一幀亮度值之間的差異，進(jìn)而得到兩幀之間的BH值， 基于所述BH值和當(dāng)前場景中已編碼幀的平均BH的比值判斷是否發(fā)生場景切 換，若所述比值大于2.5，則判定發(fā)生場景切換；若所述比值小于或等于2.5， 則判定沒有場景切換發(fā)生。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法，其特 征在于移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重更新步驟為步驟al、建立基站與移動(dòng)終端的呼叫； 步驟a2、初始化信道帶寬權(quán)重為l;步驟a3、判斷是否接收到參數(shù)更新命令，若是，則執(zhí)行步驟a4;若否， 則執(zhí)行步驟a5;步驟a4、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟al2;步驟a5、判斷是否呼叫終止，若是，則執(zhí)行步驟a6;若否，則執(zhí)行步驟a7;步驟a6、釋放占用的信道帶寬；步驟a7、判斷是否發(fā)生場景切換，若是，則執(zhí)行步驟a8;若否，則執(zhí)行 步驟a9;步驟a8、初始化信道帶寬權(quán)重為l，然后執(zhí)行步驟al2; 步驟a9、判斷是否到達(dá)更新周期，若是，則執(zhí)行步驟al0;若否，則執(zhí)行 步驟al2;步驟a10、計(jì)算平均PSNR，并發(fā)送給基站，然后執(zhí)行步驟all; 步驟all、接收基站廣播的全部移動(dòng)終端的平均PSNR，更新本移動(dòng)終端 的信道帶寬權(quán)重；步驟al2、編碼當(dāng)前幀；步驟al3、計(jì)算并記錄當(dāng)前幀的PSNR，返回執(zhí)行步驟a3。
4、根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法，其特征在于基站端的信道帶寬權(quán)重更新步驟為步驟bl、檢測用戶數(shù)，計(jì)算平均信道帶寬，初始化所有用戶信道帶寬權(quán)重為l;步驟b2、判斷是否發(fā)生呼叫終止，若是，則執(zhí)行步驟b3;若否，則執(zhí)行步驟b4;步驟b3、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟b4;步驟b4、判斷是否發(fā)生呼叫建立，若是，則執(zhí)行步驟b5;若否，則執(zhí)行步驟b6;步驟b5、更新平均信道帶寬，然后執(zhí)行步驟b6;步驟b6、判斷是否發(fā)生場景切換，若是，則執(zhí)行步驟b7;若否，則執(zhí)行 步驟b8;步驟b7、更新平均信道帶寬和信道帶寬權(quán)重，然后執(zhí)行步驟b8;步驟b8、判斷是否到達(dá)更新周期，若是，則執(zhí)行b9;若否，則返回執(zhí)行步驟b2;步驟b9、接收各移動(dòng)終端的平均PSNR，計(jì)算并廣播全部移動(dòng)終端的平均 PSNR，返回執(zhí)行步驟b2。
全文摘要
基于動(dòng)態(tài)信道分配的信道帶寬調(diào)整方法，涉及在同一蜂窩小區(qū)內(nèi)的各移動(dòng)終端間進(jìn)行的動(dòng)態(tài)信道帶寬分配，解決了當(dāng)前的方法不適宜應(yīng)用在移動(dòng)視頻通信領(lǐng)域中的問題。只發(fā)生呼叫建立時(shí)，在基站端更新平均信道帶寬并廣播通知各移動(dòng)終端；只發(fā)生呼叫終止時(shí)，在基站端更新平均信道帶寬，并將終止的呼叫所釋放的信道資源平均分配給其他移動(dòng)終端，各移動(dòng)終端更新信道帶寬權(quán)重；發(fā)生場景切換時(shí)，先按照只發(fā)生呼叫終止時(shí)的情況更新，再按照只發(fā)生呼叫建立時(shí)的情況更新；未發(fā)生以上情況時(shí)，在基站端周期性得出全部移動(dòng)終端的平均PSNR；在各移動(dòng)終端，根據(jù)本移動(dòng)終端的平均PSNR與全部移動(dòng)終端的平均PSNR的比值調(diào)整本移動(dòng)終端的信道帶寬權(quán)重。
文檔編號H04Q7/38GK101304607SQ20081006485
公開日2008年11月12日 申請日期2008年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月4日
發(fā)明者天 蘭, 慶 郭, 顧學(xué)邁 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)