CN101340592A - 混合无线环境下视频传输的能量控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明是一种视频传输控制技术领域的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，包括：发射端和接收端，接收端接收视频流数据，根据接收到的视频流数据生成信道反馈信息，并将信道反馈信息发回发送端，发送端包括：信源编码器、信道编码器、调制器、功率放大器和信道反馈及控制单元，其中：信道反馈及控制单元接收接收端发回的信道反馈信息，通过信道反馈的平均丢包率得到编码方式、打包顺序，通过平均丢包率和特定数据包是否丢失综合得到打包方式以及功率放大器的发射功率和发射时间分配方式。本发明适用于无线人体区域网络中能量受限的视频传输。

Description

混合无线环境下视频传输的能量控制系统

技术领域

本发明涉及的是一种视频传输控制技术领域的系统，具体是一种混合无线环境下视频传输的能量控制系统。

背景技术

传统的无线环境，是指发送端和接收端之间通过空间介质传播，属于自由空间下的传播模式；混合无线环境的传播特征是指，信号的传播不完全是在自由空间中传播，而是人体信道和自由空间相结合的传播模式。电磁波在人体周围有两条传播路径，一条是以人体为信道传播，另一条是在自由空间中传播。在这种混合无线环境下，由于人体的运动，会导致发送端和接收端节点之间的距离发生变化，传输路径也会在自由空间和人体信道之间变化，使得信道的质量产生一系列的变化。比如由于人体运动，节点之间的距离非常近，就依靠自由空间传输；如果节点在自由空间的距离很远，就会借用人体信道传输。在这种新型的混合无线环境下，信道会发生巨大的变化，传统的自由空间环境下进行的视频传输模型便不再适用。这种混合无线环境的典型应用就是无线人体区域网络。

传统的医疗监控，是使用有线的传感器，把重要的生理数据和视频信息传递到医疗中心，达到监控的效果。但是这种医疗监控系统限制了被监控对象的可移动性，对于那些需要长期进行医疗保健的对象而言，也影响了人们的正常生活。在现代医疗保健领域，利用医疗传感器进行持续、远程的医疗监控，而又能保证监控对象的正常移动成为了一项重大需求。无线人体区域网络(Wireless BodyArea Network，WBAN)致力于解决这种需求。无线人体区域网络是指，医疗传感器节点被佩带或植入在人体上，并通过无线方式发送采集到的数据信息。这些传感器节点大多由电池驱动，能量有限，并且在发射数据时不能对人体产生危害，限制了射频的最大发射功率；而视频信息的信息量庞大，对时延、丢包等现象敏感，会消耗大量的能量。所以在无线人体区域网络的研究中，对视频传输的能量控制进行研究，是一个重要方面。

H.264视频压缩编解码技术凭借其高效的编码效率以及良好的网络传输适应性，逐渐成为了视频通信中视频压缩的主流标准。为了适应无线信道的时变和衰落特性，H.264视频压缩标准提出了一些新的容错技术，如参数集、灵活宏块顺序(Flexible Macroblock Ordering，FMO)等。H.264视频编解码技术中的数据分割，是指在对一个编码片(slice)进行编码时，生成多种视频流数据，这些视频流数据被分配到不同的分组中，分别处理。视频流数据按语法元素区分，分为A、B、C三个类型分区，在重建视频时的重要性依次降低。并且在接收端，对于同一个编码片，必须有A类信息的接收，否则B、C类的信息不能使用。所以怎样对这些不同重要性的视频流数据进行保护和传输，成为了视频传输中节约能量的一个重要研究方向。

经对现有技术文献的检索发现，关于对H.264视频码流的无线传输，降低能量的主要方法是从信源信道联合编码角度，对不同的视频码流采用不同的保护策略，Qian Zhang等在Circuits and Systems，2001.ISCAS(2001年“电路与系统国际讨论会”)发表了“A Power-Optimized Joint Source Channel Coding forScalable Video Streaming over Wireless Channel”(“一种可分级视频流在无线信道中的功率最优联合信源信道编码”)，该文中提到对不同重要性的码流进行不等差错的信道冗余信息的增加，和采用不同的重传机制等。但是没有考虑到在发射码流时，不同重要性的码流可以采用不同的发射功率和发射时间等特点，来进一步降低能量消耗。

经检索还发现，Fan Zhang等在Real-Time Systems Symposium，2003.RTSS(2003年“实时系统讨论会”)发表的“Throughput and Value Maximization inWireless Packet Scheduling under Energy and Time Constraints”(“无线分组调度下基于能量和时延限制的吞吐量和值的最大化”)中提出在多用户情况下，对不同用户分配不同的发射功率和发射时间来达到能量和时延的限制。但是这种机制是建立在不同用户之间的数据完全独立的条件下的，没有考虑到同一节点发送的码流之间具有很强的相关性这一特点。同样，上述的文献也没有考虑混合无线环境下，无线信道会发生一系列巨大变化的特点。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术中的不足，提出了一种混合无线环境下视频传输的能量控制系统，是在混合无线环境下，基于H.264视频压缩编码标准，根据信道反馈情况，调整信源编码端的编码参数，同时调整物理层发射时的发射功率和发射时间，进而达到能量消耗最小化的目的。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：发射端和接收端，接收端接收视频流数据，根据接收到的视频流数据生成信道反馈信息，并将信道反馈信息发回发送端，信道反馈信息包括当前信道的平均丢包率和特定数据包是否丢失；发送端根据信道反馈信息调整发送参数，在新的发送参数限制下将视频流数据发送给接收端；

其中，发送端包括：信源编码器、信道编码器、调制器、功率放大器和信道反馈及控制单元，其中：

信源编码器将原始的视频数据，按照当前编码方式，编码出不同优先级的视频流数据，按打包顺序和当前打包方式进行打包，得到适于传输的视频数据包；

信道编码器负责对要传输的视频数据包增加用于纠错的信道冗余信息，使得在出现信道误码情况下，接收端进行检错和纠错，并把已编码好的数据流发送给调制器；

调制器把信道编码器编好的数据流，进行符号影射，以便于在物理信道上发射；

功率放大器根据当前发射功率和发射时间分配方式，将接收到的已映射符号按照特定的发射功率和发射时间，发射到物理信道上去；

信道反馈及控制单元接收接收端发回的信道反馈信息，通过信道反馈信息获得编码方式、打包顺序、打包方式、发射功率和发射时间分配方式，其中编码方式、打包顺序通过信道反馈的平均丢包率得到，打包方式以及功率放大器的发射功率和发射时间分配方式通过平均丢包率和特定数据包是否丢失综合得到，信道反馈及控制单元将获得的编码方式、打包顺序、打包方式直接传送给信源编码器，将发射功率和发射时间分配方式作为指示信息，通过信源编码器传送给功率放大器。

所述接收端，其根据接收到的视频流数据，统计出信道反馈信息，接收端根据实时传输协议的序列信息来统计当前信道的平均丢包率，当前信道的平均丢包率反映当前的信道质量；接收端通过检测网络打包中的网络数据类型来检测当前编码片的最高优先级的数据包是否正确接收，最高优先级的数据包即是特定数据包，特定的数据包是否正确接收反映特定数据包是否丢失。

所述信源编码器，包括：视频编码器和网络打包器，其中：

视频编码器按照编码方式对原始的视频数据进行编码压缩，获得信息冗余度低的视频流数据，并按打包顺序送往网络打包器；

网络打包器把视频编码器压缩好的视频流数据，按照打包方式进行打包操作，获得一个个的视频数据包，有利于特定的网络架构传输，每次打包操作后按照打包的先后传送给信道编码器。

所述视频编码器，还包括数据分割可选模块，在信道质量不好的情况下，数据分割可选模块对压缩的视频流数据进行数据分割，有利于提高传输的有效性和降低能量消耗。

所述视频编码器，其输出的视频流数据在送往网络打包器时，不是固定地对同一编码片的所有视频流数据进行统一传送，而是根据视频编码器的输出类型按照打包顺序传送。

所述信道反馈及控制单元，根据信道的平均丢包率得到编码方式，并传输给信源编码器，具体是指：

当信道的平均丢包率小于阈值一时，表明信道质量良好，不使能信源编码器中的数据分割可选模块，对原始视频流的一个编码片，统一编码，编码出的视频流数据具有相同的优先级，都为最高优先级，对这些视频流数据按打包顺序送往网络打包器进行打包；

当信道的平均丢包率超过阈值一但小于阈值二时，表明信道质量一般，使能信源编码器中的数据分割可选模块，对原始视频流的一个编码片，进行数据分割，同一个编码片的视频流数据按照H.264编解码标准的语法元素进行分类，获得三种视频码流类型，即码流类型一、码流类型二、码流类型三，三种码流类型在所述接收端重建视频时，重要性依次降低，优先级也依次降低，码流类型一具有最高优先级，如果码流类型一数据包丢失，码流类型二和码流类型三的数据无法单独进行视频重建，必须丢弃；码流类型二或码流类型三的数据丢失，码流类型一获得的数据对视频重建仍有重要的作用，同一编码片的三种码流按照打包顺序送往网络打包器；

当信道的平均丢包率超过阈值二时，表明信道质量较差，使能数据分割可选模块，对原始视频流的一个编码片，进行数据分割，但只保留码流类型一和选择性的保留码流类型二到传送缓存中，丢弃码流类型三，同一编码片的两种码流按照打包顺序送往网络打包器。

所述阈值一和阈值二由重建视频时所需的质量要求决定。

所述信道反馈及控制单元，其生成视频编码器将信息冗余度低的视频流数据送往网络打包器的打包顺序，打包顺序具体如下：

如果一个编码片的视频流数据都具有最高优先级，直接送往网络打包器；

如果一个编码片的视频流数据除最高优先级外还有其他优先级，则先传送前一编码片的非最高优先级的视频流数据，再传送当前编码片的最高优先级的视频流数据，当前编码片中非最高优先级的视频流数据于下一次传送。

所述信道反馈及控制单元，其生成网络打包器对传输到其中的视频流数据进行打包的打包方式，打包方式具体如下：

若没有使能信源编码器中的数据分割可选模块时，所有的视频流数据都是最高优先级，不考虑此编码片的特定数据包是否丢失，对所有视频流数据都进行打包；

若使能了信源编码器中的数据分割可选模块，打包方式具体为：

当信道反馈信息中的特定数据包丢失时，表明当前编码片中最高优先级视频流数据已经丢失，所以对同一编码片中的非最高优先级视频流数据不进行打包；

当信道反馈信息中的特定数据包没有丢失时，表明当前编码片中的最高优先级视频流数据已经正确接收，对同一编码片中的非最高优先级视频流数据进行打包，如果当前打包操作中不包含非最高优先级视频流数据，信道反馈及控制单元不进行此操作。

所述信道反馈及控制单元，其根据功率最小化方法计算功率放大器的发射功率和发射时间分配方式，发射功率和发射时间分配方式具体如下：

当信源编码器输出的视频流数据具有不同优先级时，采用最优化方法调整当前时隙下功率放大器对每种视频流数据发射时所需的发射功率和发射时间，以达到功率最小化；

当信源编码器输出的视频流数据只有一种优先级时，所有的视频流数据都具有最高优先级，有两种情况产生这种结果：一种是由于信道质量好，没有使能数据分割；另一种是使能了数据分割，但是由于特定数据包的丢失，不再发送同一编码片的非最高优先级视频流数据，只发送下一编码片的最高优先级视频流数据。由于本发明的首要目的是降低能量消耗，适当的提高平均丢包率是可行的，在第一种情况下，通过降低最小发射功率的限制，使平均的发射功率降低。在第二种情况下，特定数据包丢失，接下来发射的数据相对重要性就提高，所以不应降低最小发射功率的限制。

所述的信道编码器和调制器，采用无线信道中常用的信道编码方法和调制模式。

所述功率放大器，根据当前的发射功率和发射时间分配方式来发射，发射功率和发射时间分配方式是在信道反馈及控制单元中依据功率最小化算法计算得到，同时通过信源编码器传送指示信息到功率放大器来实现的。

与现有技术相比，本发明具有如下效果：本发明在保证时延和重建视频质量的情况下，可以使混合无线环境下视频传输中的能量消耗降低20％以上，按照本发明进行设计，无线人体区域网络中节点的使用寿命就可以延长20％以上。

附图说明

图1为本发明模块结构图；

图2为信源编码器的结构图；

图3为本发明实例示意图；

其中，图(a)为打包顺序说明图，图(b)为传输协议的封装图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1所示，本实施例包括：发射端和接收端，

接收端接收视频流数据，根据接收到的视频流数据生成信道反馈信息，并将信道反馈信息发回发送端，信道反馈信息包括当前信道的平均丢包率和特定数据包是否丢失；

发送端根据信道反馈信息调整发送参数，在新的发送参数限制下将视频流数据发送给接收端；

其中，发送端包括：信源编码器、信道编码器、调制器、功率放大器和信道反馈及控制单元，其中：

信源编码器负责将原始的视频数据，按照当前编码方式，编码出不同优先级的视频流数据，按打包顺序和当前打包方式进行打包，得到适于传输的视频数据包；

信道编码器负责对要传输的视频数据包增加用于纠错的信道冗余信息，使得在出现信道误码情况下，接收端进行检错和纠错，并把已编码好的数据流发送给调制器；

调制器把信道编码器编好的数据流，进行符号影射；

功率放大器根据当前发射功率和发射时间分配方式，将接收到的已映射符号按照特定的发射功率和发射时间，发射到物理信道上去；

信道反馈及控制单元接收接收端发回的信道反馈信息，通过信道反馈信息获得编码方式、打包顺序、打包方式、发射功率和发射时间分配方式，其中编码方式、打包顺序通过信道反馈的平均丢包率得到，打包方式以及功率放大器的发射功率和发射时间分配方式通过平均丢包率和特定数据包是否丢失综合得到，信道反馈及控制单元将获得的编码方式、打包顺序、打包方式直接传送给信源编码器，将发射功率和发射时间分配方式作为指示信息，通过信源编码器传送给功率放大器。

所述信源编码器，采用先进的H.264视频编码算法进行视频压缩，H.264视频编码算法分为两层，分别是视频编码层(VCL)和网络提取层(NAL)，视频编码层主要规定如何有效地对原始的视频数据进行压缩，即对视频信息进行编码，去除冗余信息；网络提取层主要负责为编码后的视频流数据进行打包并提供头信息，以适应网络传输或者媒体存储的需要。本实施例中，这两层分别处于视频编码器和网络打包器中，如图2所示。

如图2所述，所述视频编码器包括数据分割可选模块，根据是否使能这个模块，编码的输出可以是同优先级的码流，也可以是不同优先级的码流，以适应于多变的信道环境。

所述数据分割可选模块，其对一个编码片的视频流数据，进行语法元素的分割。封装帧头信息，包括宏块类型、量化参数和运动矢量的为A型数据分区；封装帧内编码信息，包括帧内编码模式和帧内系数等为B型数据分区；封装帧间编码信息，包括帧间编码模式和帧间系数等为C型数据分区。显然对于重建视频而言，A、B、C三类数据分区重要性依次降低，也可以称他们的优先级依次降低。

所述数据分割可选模块，其在平均丢包率较高情况下，由于传输的内容重要性不等同，优先保证优先级高的数据分区，有利于提高视频通信质量，换句话说，在同等通信质量保证下，也将有利于降低能量消耗。但由于独立打包会增加一些打包信息，在平均丢包率低的条件下，不进行数据分割，可以降低打包的开销。

所述视频编码器，其依据编码方式进行编码操作，具体为：

在信道反馈的平均丢包率小于S1时，认为信道质量比较好，不需要进行数据分割，所以不使能数据分割可选模块，对同一编码片而言，编码器的输出是同一种优先级的视频流数据；

在信道反馈的平均丢包率大于S1而小于S2时，信道质量一般，为了达到能量最小化，需要使能数据分割可选模块，对同一编码片而言，得到A、B、C三种不同优先级的视频流数据，在传输的时候区别对待。当信道反馈的平均丢包率大于S2时，认为信道质量比较差，但为了建立基本的视频传输，同时又不能消耗太大的能量，仍然需要使能数据分割可选模块。此时，对视频重建不重要的C类数据分区应该丢弃，同时可选择性地丢弃部分B类数据分区。

本实施例中的S1、S2和S3选择分别为0.5％、2％和5％。

所述视频编码器，对于其输出的视频流数据，首先放在编码器缓冲中，按打包顺序送给网络打包器，视频编码器的输出，有可能含A、B、C三种数据类型分区，按优先级1、2、3来标识，1最高，3最低。对于每一个编码片的输出，数据码流的优先级有1、2、3或1、2或全为1三种情况。H.264标准规定，对于同一编码片的输出，如果有数据分割，必须先传输A然后再B，接着C。但是并没有规定A、B、C三类数据分区是否同时传输。

本实例的打包顺序如图3(a)所示，1、2、3为所述的优先级，虚线之内的为同一编码片的输出，但是视频编码器送往网络打包器的顺序是按照实线方格的顺序来传送的，并不是同一编码片的所有视频流数据同时传送。同时，如果视频编码器的输出视频流数据优先级全为1，则可以同时传输。

所述网络打包器，对进入其中的视频流数据，并不是都进行打包操作，具体依据的打包方式为：具有优先级为1的视频流数据，都进行打包操作，优先级为2或3的视频流数据，由信道反馈信息来决定。当前编码片的优先级为1的数据包丢失时，则不对此编码片的优先级2和3的视频流数据打包，否则，对网络打包器中的所有视频流数据都进行打包。

所述网络打包器，其打包操作按照RTP/UDP/IP的协议形式进行打包。视频编码器输出视频流数据，按照包的形式封装到每个NALU(网络提取层单元)中，比如一个NALU中可以装载一个编码片，一个A/B/C的数据分割等。通过NALU的头信息nal_unit_type指示负载数据的类型。如图3(b)所示，NALU单元在面向包传送的应用中，编码的图像数据被封装到传输协议中，本实施例使用RTP包(实时传输协议)，有利用进行视频的实时传输。每一个RTP数据报文都是由数据头和有效载荷两个部分组成。RTP数据报文再封装成UDP报文，最后封装成IP数据包在网络中传输。

视频数据包传输进入信道编码器，采用前向纠错技术(FEC)，对视频数据流进行异或操作，产生校验包，防止信道中产生的误码。虽然增加冗余信息会降低带宽的利用率，但是在给定误比特率下所需的接收功率降低，提高了功率效率。这是一般通信系统都使用的方法。

信道编码模块之后的信号源，需要进行调制得到适合传输的形式。这里使用功率利用率较高的BPSK(二进制相位调制)调制方式，发送的信息包含在载波的相位中，根据载波的相位不同，来表示二进制中的0和1。

所述功率放大器，对于进入其中的码流，并不是按照固定的发射功率和固定的发射时间来发射的，这种分配机制要根据信道反馈信息来调整。信道反馈及控制单元根据得到的当前信道的平均丢包率和特定数据包是否丢包，控制信源编码器的输出，同时控制对于信源编码器不同的输出采用不同的功率和时间分配。

从优先级角度来看，信源编码器的输出，只有三种情况，即输出的视频流数据的优先级有1，1、2和1、2、3。其中1、2和1、2、3两种情况类似，可合并讨论。

当信源编码器输出三种优先级的视频流数据时，为使接收端很好地重建视频，也就是重建视频的PSNR(峰值信噪比)要足够高，而PSNR是误码率的函数，所以要求他们在传输的时候有不同的误码率(BER)。误码率 $p=Q\left[\sqrt{\frac{2P_b}{N_0}}\right]=Q\left[\sqrt{2\mathrm{SNR}}\right],$ 也就是在同等信道编码条件下要求不同的信噪比。假定在每次发射的短暂时间内噪声功率是不变的，那么就要求具有不同的发射功率来满足误码率的要求。低于这个发射功率，就不能保证重建视频的质量。等同于说，对于三种优先级的视频流数据，最低发射功率的限制是不同的。同时对于三种视频流数据，在发射时间的分配上也不是均等的，而是在保证要发送的视频流数据在固定时隙内全部发送前提下，使得能量的消耗最低。

假设在高斯白噪声信道下，对于某个码流k的发射功率可以表示为：

$P\left(R_k\right)=A\·N\·(2^{\frac{{2R}_k}{B}}+1)---\left(1\right)$

其中：A为天线增益，N为噪声功率，R_k为码流k的传输速率，B为信道带宽。当前的问题可以简化为问题：

$\min \mathrm{isize}\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{P}_k\·t_k$

$\mathrm{subjectto}\underset{k=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{t}_k-T=0$

$R_k\left(P_k\right)\·t_k=V_k,\∀k,$ 1≤k≤n

$P_{\mathrm{MINk}}\≤P_k\≤P_{\mathrm{MAX}},\∀k,$ 1≤k≤n

其中：T为当前传输的总时间长度，t_k为码流k所分配到的发射时间，V_k为对于码流k需要传输的数据量，n为不同码流的个数，这里设为3，P_MINk为保证误码率要求下的最低发射功率，P_MAX为保证不影响其他节点或影响人体健康的最大发射功率。

对于式(2)，可以通过Lagrange方法和Kuhn-Tucker条件，来获得最优的解P_k，t_k。同理对于信道反馈的平均丢包率大于S2时，只需将n改为2即可。

当信源输出只有优先级1的视频流数据时，无法区分他们之间的差别。但是有两种可能造成只有优先级1的视频流数据。一种是由于信道质量好，没有使能数据分割；另一种是使能了数据分割，但是由于特定数据包的丢失，只发送优先级为1的数据。由于本实施例的首要目的是降低能量消耗，适当的提高平均丢包率是可行的。在第一种情况下，可以通过降低最小发射功率的限制，使平均的发射功率降低；在第二种情况下，特定数据包丢失，接下来发射的数据相对重要性就提高，所以不应降低最小发射功率的限制。

通过这种发射功率和发射时间的分配机制，可以很好地控制各种优先级数据的误比特率，从而在重建视频的基础上，使得能量消耗最低。

Claims (9)

1、一种混合无线环境下视频传输的能量控制系统，包括：发射端和接收端，其特征在于，

接收端接收视频流数据，根据接收到的视频流数据生成信道反馈信息，并将信道反馈信息发回发送端，信道反馈信息包括当前信道的平均丢包率和特定数据包是否丢失；

发送端根据信道反馈信息调整发送参数，在新的发送参数限制下将视频流数据发送给接收端；

其中，发送端包括：信源编码器、信道编码器、调制器、功率放大器和信道反馈及控制单元，其中：

信源编码器负责将原始的视频数据，按照当前编码方式，编码出不同优先级的视频流数据，按打包顺序和当前打包方式进行打包，得到适于传输的视频数据包；

信道编码器负责对要传输的视频数据包增加用于纠错的信道冗余信息，使得在出现信道误码情况下，接收端进行检错和纠错，并把已编码好的数据流发送给调制器；

调制器把信道编码器编好的数据流，进行符号影射；

功率放大器根据当前发射功率和发射时间分配方式，将接收到的已映射符号按照特定的发射功率和发射时间，发射到物理信道上去；

信道反馈及控制单元接收接收端发回的信道反馈信息，通过信道反馈信息获得编码方式、打包顺序、打包方式、发射功率和发射时间分配方式，其中编码方式、打包顺序通过信道反馈的平均丢包率得到，打包方式以及功率放大器的发射功率和发射时间分配方式通过平均丢包率和特定数据包是否丢失综合得到，信道反馈及控制单元将获得的编码方式、打包顺序、打包方式直接传送给信源编码器，将发射功率和发射时间分配方式作为指示信息，通过信源编码器传送给功率放大器。

2、根据权利要求1所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述接收端，其根据接收到的视频流数据，统计出信道反馈信息，接收端根据实时传输协议的序列信息来统计当前信道的平均丢包率，当前信道的平均丢包率反映当前的信道质量；接收端通过检测网络打包中的网络数据类型来检测当前编码片的最高优先级的数据包是否正确接收，最高优先级的数据包即是特定数据包，特定的数据包是否正确接收反映特定数据包是否丢失。

3、根据权利要求1所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述信源编码器，包括：视频编码器和网络打包器，其中：

视频编码器按照编码方式对原始的视频数据进行编码压缩，获得信息冗余度低的视频流数据，并按打包顺序送往网络打包器；

网络打包器把视频编码器压缩好的视频流数据，按照打包方式进行打包操作，获得一个个的视频数据包，有利于特定的网络架构传输，每次打包操作后按照打包的先后传送给信道编码器。

4、根据权利要求3所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述视频编码器，还包括数据分割可选模块，在信道质量不好的情况下，数据分割可选模块对压缩的视频流数据进行数据分割。

5、根据权利要求3所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述视频编码器，其输出的视频流数据在送往网络打包器时，不是固定地对同一编码片的所有视频流数据进行统一传送，而是根据视频编码器的输出类型按照打包顺序传送。

6、根据权利要求1所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述信道反馈及控制单元，根据信道的平均丢包率得到编码方式，并传输给信源编码器，具体是指：

当信道的平均丢包率小于阈值一时，表明信道质量良好，不使能信源编码器中的数据分割可选模块，对原始视频流的一个编码片，统一编码，编码出的视频流数据具有相同的优先级，都为最高优先级，对这些视频流数据按打包顺序送往网络打包器进行打包；

当信道的平均丢包率超过阈值一但小于阈值二时，表明信道质量一般，使能信源编码器中的数据分割可选模块，对原始视频流的一个编码片，进行数据分割，同一个编码片的视频流数据按照H.264编解码标准的语法元素进行分类，获得三种视频码流类型，即码流类型一、码流类型二、码流类型三，三种码流类型在所述接收端重建视频时，重要性依次降低，优先级也依次降低，码流类型一具有最高优先级，如果码流类型一数据包丢失，码流类型二和码流类型三的数据无法单独进行视频重建，必须丢弃；码流类型二或码流类型三的数据丢失，码流类型一获得的数据对视频重建仍有重要的作用，同一编码片的三种码流按照打包顺序送往网络打包器；

当信道的平均丢包率超过阈值二时，表明信道质量较差，使能数据分割可选模块，对原始视频流的一个编码片，进行数据分割，但只保留码流类型一和选择性的保留码流类型二到传送缓存中，丢弃码流类型三，同一编码片的两种码流按照打包顺序送往网络打包器。

7、根据权利要求1所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述信道反馈及控制单元，其生成视频编码器将信息冗余度低的视频流数据送往网络打包器的打包顺序，打包顺序具体如下：

如果一个编码片的视频流数据都具有最高优先级，直接送往网络打包器；

如果一个编码片的视频流数据除最高优先级外还有其他优先级，则先传送前一编码片的非最高优先级的视频流数据，再传送当前编码片的最高优先级的视频流数据，当前编码片中非最高优先级的视频流数据于下一次传送。

8、根据权利要求1所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述信道反馈及控制单元，其生成网络打包器对传输到其中的视频流数据进行打包的打包方式，打包方式具体如下：

若没有使能信源编码器中的数据分割可选模块时，所有的视频流数据都是最高优先级，不考虑此编码片的特定数据包是否丢失，对所有视频流数据都进行打包；

若使能了信源编码器中的数据分割可选模块，打包方式具体为：

当信道反馈信息中的特定数据包丢失时，表明当前编码片中最高优先级视频流数据已经丢失，所以对同一编码片中的非最高优先级视频流数据不进行打包；

当信道反馈信息中的特定数据包没有丢失时，表明当前编码片中的最高优先级视频流数据已经正确接收，对同一编码片中的非最高优先级视频流数据进行打包，如果当前打包操作中不包含非最高优先级视频流数据，信道反馈及控制单元不进行此操作。

9、根据权利要求1所述的混合无线环境下视频传输的能量控制系统，其特征是，所述信道反馈及控制单元，其根据功率最小化方法计算功率放大器的发射功率和发射时间分配方式，发射功率和发射时间分配方式具体如下：

当信源编码器输出的视频流数据具有不同优先级时，采用最优化方法调整当前时隙下功率放大器对每种视频流数据发射时所需的发射功率和发射时间，以达到功率最小化；

当信源编码器输出的视频流数据只有一种优先级时，所有的视频流数据都具有最高优先级，有两种情况产生这种结果：一种是由于信道质量好，没有使能数据分割；另一种是使能了数据分割，但是由于特定数据包的丢失，不再发送同一编码片的非最高优先级视频流数据，只发送下一编码片的最高优先级视频流数据，在第一种情况下，通过降低最小发射功率的限制，使平均的发射功率降低，在第二种情况下，特定数据包丢失，接下来发射的数据相对重要性就提高，所以不降低最小发射功率的限制。

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