高速移动环境下无线视频或大数据流无缝软切换实现方法

摘要

本发明涉及一种高速移动环境下无线视频或大数据流无缝软切换实现方法，按以下步骤进行：数据发送单元在获取编码的数据后，根据实际情况，以设备可用的一个、两个或多个频点同时向数据接收端发送编码数据；数据接收端收到数据后，对数据进行散列缓存处理，剔除多路发送时的重复数据，保证数据在经过缓存处理后，透明地从数据编码端无线传到数据解码端。本发明为了保证透明传输，在数据发送单元对每包数据打上唯一时间标签，在数据接收端对标签进行分析，保证包与包间间隔、顺序与编码端相比是不变的。该方法非常适用于对高速行驶的列车、轻轨、地铁的监视，实时掌握车内动态；该方法也可应用于固定点但传输信号经常被短暂干扰的数据传输环境。

说明书

                    技术领域

本发明涉及无线视频或大数据采集设备在多个无线基站或无线设备接入点间进行快速运动、频繁切换基站时，相应采集到的无线视频或大数据流在向目的地传输时系统中数据无缝软切换的实现方法。

                    背景技术

目前无线视频或大数据传输系统的情况：通常无线网络单一基站或无线设备接入点的无线信号仅能覆盖一个固定的区域范围，在覆盖范围内移动设备端和基站端可以选用某一频点进行数据通信。但对于移动中的物体，如车、船上的无线视频或数据采集终端设备，当其移动距离大于单一基站覆盖范围，其数据通信则需要通过移动中经过的多个基站接力完成。但通常情况下基站通信切换接力的实现方法是：终端在某基站单独覆盖区只用基站的一个频点进行数据通信，在多基站覆盖重叠区时，终端可以扫描到两或多个频点，而且随着终端的移动，重叠区一频点信号将逐渐变弱，另一频点信号逐渐变强，目前移动无线视频或数据采集终端设备一般所作的均是频率硬切换，即只是在一个频点很弱、甚至完全不可用时，才切换到另一个频点，其带来的问题是在弱信号期间，传送数据的速率达不到系统应用所需的速率，而且在硬切换时通常会有一个不小的时延。一般都在毫秒级以上，有的甚至还达到秒级。这样在此期间会丢失大量的视频或数据包，无线视频或数据流断断续续，出现大量的马赛克或错数据，甚至还有完全中断的情况。最严重的情况是在切换之前的一段时间，就已不能及时传输数据，导致图像质量严重下降或数据内容不可用。这种效果对高速移动环境下视频或实时监控等应用来说将是不可接受的。

                    发明内容

本发明目的为了克服上述现有技术存在的问题和缺陷，提供一种用于高速移动环境下无线视频或大数据流的无缝软切换实现方法，以达到图像的稳定连贯显示或大数据流的连续无错传输。

常规视频或大数据传输系统设计有4个处理单元：视频或大数据流编码单元、视频或大数据流发送单元、视频或大数据流接收单元、视频或大数据流解码单元，而本发明中的无缝软切换实现方法主要针对的是视频或大数据流发送单元和视频或大数据流接收单元。

本发明为解决高速移动环境下，数据流跨无线基站无缝传输问题，所采用的方法，按以下步骤进行：(1)、数据发送单元从视频或大数据流编码单元中获取编码数据后，如果数据发送单元所处的高速移动物体不在多基站信号重叠区内，则发送单元只会以当前锁定的单一频点向数据接收端发送数据流；如果发送单元在基站信号重叠区，则发送单元会以两个或多个设备可用的不同频点，同时向数据流接收端发送编码后的数据流；(2)数据流接收单元在收到发送单元发出的一路、两路或多路数据流后，对数据进行缓存处理，同时通过哈稀HASH散列算法剔除经多路发送后产生的重复数据，再将处理后的无重复连续数据内容传输给视频或大数据流解码端单元。这样保证原始数据在经过多路传输及缓存处理后，‘透明’的从视频或大数据流编码端传送视频或大数据流解码端。

为了保证‘透明’传输，数据发送单元对每包数据打上收发系统唯一的时间标签，数据接收单元将对标签进行时序排队及剔除重复标签数据的处理，以保证发送给后续视频或大数据流解码单元的数据包间隔与顺序不变。

为了保证效率，对缓存作哈稀HASH散列处理，提高缓存处理速度，这样保证了缓存处理数据速度，又剔除了重复数据包，保证了数据接收单元发往解码单元的数据是唯一、完整、顺序的。

本发明保证原始数据在经过一路、两路或多路传输及缓存后，透明地从数据编码端传到数据解码端。为了保证透明传输，数据发送端对每包数据打上收发系统唯一的时间标签，在数据接收端对标签进行分析处理，保证包和包间的间隔与顺序是不变的，保证数据接收单元发往解码单元的数据顺序无重复，同时为了保证效率，对缓存数据进行散列处理，提高缓存处理速度。该方法将非常适用于对高速行驶的列车、轻轨、地铁的监视，实时掌握车内动态；同时该方法也可应用于固定点但传输信号经常被短暂干扰的数据传输环境。

                    附图说明

图1是高速移动环境下无线视频或大数据传输中采用的无缝软切换数据流处理示意图。

                  具体实施方式

图1描述了无线视频或大数据传输中数据流无缝软切换实现方法的总体流程。

本发明视频或大数据流传输通常涉及到4个处理单元：视频或大数据流编码单元、视频或大数据流发送单元、视频或大数据流接收单元、视频或大数据流解码单元，数据发送单元从视频或大数据流编码单元中获取编码数据后，如果数据发送单元所处的高速移动物体不在基站信号重叠区，则数据发送单元以某一个频点向数据接收单元发送数据；如果高速移动物体在两个或多个基站信号重叠区，则会以两个或多个设备可用不同频点同时向数据流接收单元发送数据，发送单元采用两个或多个频点进行的数据发送是相互独立的，在信号重叠区，数据接收单元可能会收到相同的数据，为了区分和归一数据，发送单元为每一个发送数据包加上收发系统中唯一时间标签，由接收单元对标签进行时序排队及剔除重复标签数据的处理。

数据接收单元收到数据后，对数据作缓存，其目的是保证在基站信号重叠区某一信号逐渐变弱或强时，其数据被发送单元收到，但数据包可能还是断续的，因此接收单元需在这段时间内剔除重复和弥补缺失的数据，保证数据在经过缓存处理后透明地从编码端传到解码端。

为了严格保证透明传输，在发送单元对每包数据打上收发系统唯一的时间标签，在接收单元对时间标签进行分析并转成归一化时间，以此保证数据包与包间的时间间隔是用户需求的，达到视频的高质量显示或大数据流的有续完整。

为了保证处理速度，对缓存数据序号作了哈稀HASH散列处理，以提高缓存处理速度。