專利名稱：優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于降低對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捯蟮膬?yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是已知的。這種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)通常采用壓縮的辦法降低帶寬要求。例如，壓縮技術(shù)在沒有發(fā)生數(shù)據(jù)減少時具有“無丟失的”特征，或者在發(fā)生對預(yù)期使用沒有造成負(fù)面影響的數(shù)據(jù)丟失時具有“丟失的”的特征。
這種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的一個缺點是在接收端壓縮數(shù)據(jù)必須被解壓縮，因此，對于無丟失的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，當(dāng)數(shù)據(jù)被解壓縮時必須獲得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)，同樣，即使是丟失的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，解壓縮數(shù)據(jù)然后估計損失的數(shù)據(jù)。這種解壓縮的需求增加了在執(zhí)行結(jié)合壓縮的數(shù)據(jù)傳輸中的整體難度。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明，提供了一種克服已知的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法的問題的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法。
特別是，提供了一種用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法，它采用數(shù)據(jù)優(yōu)化取代數(shù)據(jù)壓縮以使得提供了混合無丟失和丟失的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
依照本發(fā)明的一個典型實施例，提供了一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括接收幀數(shù)據(jù)和產(chǎn)生區(qū)域數(shù)據(jù)的幀分析系統(tǒng)，幀數(shù)據(jù)如視頻數(shù)據(jù)幀、音頻數(shù)據(jù)幀、圖形數(shù)據(jù)幀、文本數(shù)據(jù)幀、或其它適合的數(shù)據(jù)幀，區(qū)域數(shù)據(jù)如用于把該幀分成預(yù)定矩陣組的統(tǒng)一矩陣尺寸。像素選擇系統(tǒng)接收區(qū)域數(shù)據(jù)并產(chǎn)生每個區(qū)域的像素數(shù)據(jù)組，例如通過選擇在包括該幀的各原始矩陣中包含的多個像素之一。對于用于除了產(chǎn)生顯示以外的目的的數(shù)據(jù)來說，像素數(shù)據(jù)能被替代為音頻數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)或其它適合的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明提供了許多重要的技術(shù)優(yōu)點。本發(fā)明的一個重要的技術(shù)優(yōu)點是一種不要求在發(fā)送端壓縮數(shù)據(jù)和在接收端解壓縮數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。本發(fā)明采用數(shù)據(jù)優(yōu)化以便只傳輸對于應(yīng)用所必需的數(shù)據(jù)，這樣不要求在接收端解壓縮數(shù)據(jù)。此方式中，本發(fā)明結(jié)合了無丟失的和丟失的壓縮的特征而不要求在接收端解壓縮數(shù)據(jù)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀了下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述后，將能更進(jìn)一步理解本發(fā)明的優(yōu)點和優(yōu)越的特征以及其它重要方面。


圖1是依照本發(fā)明的一個典型實施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的示意圖。
圖2是依照本發(fā)明的一個典型實施例的用于執(zhí)行幀分析的系統(tǒng)的示意圖。
圖3是依照本發(fā)明的一個典型實施例的用于選擇傳輸?shù)膬?yōu)化像素數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的示意圖。
圖4是依照本發(fā)明的一個典型實施例的產(chǎn)生幀的系統(tǒng)的示意圖。
圖5是依照本發(fā)明的一個典型實施例的優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸方法的流程圖。
圖6是基于本發(fā)明的一個典型實施例的確定或分配矩陣或區(qū)域尺寸的方法的流程圖。
圖7是依照本發(fā)明的一個典型實施例的在一個區(qū)域中選擇像素的方法的流程圖。
圖8是依照本發(fā)明的一個典型實施例的產(chǎn)生優(yōu)化的幀數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
圖9是一個示意圖900，示出了一個典型像素數(shù)據(jù)陣列的統(tǒng)一的矩陣部分，并且圖10是一個示意圖1000，示出了一個典型像素數(shù)據(jù)陣列的非統(tǒng)一的矩陣部分。
具體實施例方式
在下面的描述中，整個說明書和附圖中相同的參考數(shù)字分別標(biāo)注了同樣的部分。可能沒有按比例繪圖，并且為了清楚和簡明，有些元件以一般的或示意性的形式示出和用商業(yè)性的標(biāo)示標(biāo)記。
圖1是依照本發(fā)明的一個典型實施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)100的示意圖。系統(tǒng)100允許例如視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)以一種不要求壓縮數(shù)據(jù)的方式傳輸，結(jié)果明顯降低了對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捯蟆?br> 系統(tǒng)100包括數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)102，它通過合適的通信媒介114耦合到數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104上。如此處所用的，術(shù)語“耦合”(couple及其同源詞如couples和coupled)能包括物理連接(例如銅導(dǎo)體)、虛擬連接(例如通過數(shù)據(jù)存儲器件的隨機分配的存儲位置)、邏輯連接(例如通過半導(dǎo)體器件的邏輯門)、其它合適的連接、或者這些連接的適當(dāng)組合。在一個典型實施例中，系統(tǒng)和元件通過中間系統(tǒng)和元件耦合到其它系統(tǒng)和元件上，例如通過通用計算平臺的操作系統(tǒng)。通信媒介114能是因特網(wǎng)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、光學(xué)網(wǎng)絡(luò)、其它合適的通信媒介、或者這些通信媒介的適當(dāng)組合。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)102包括幀分析系統(tǒng)106和像素選擇系統(tǒng)108，其中的每一個系統(tǒng)都能在硬件、軟件或者硬件和軟件的適當(dāng)組合中實現(xiàn)，它們可以是在通用處理平臺上操作的一個或多個軟件系統(tǒng)。如此處所用的，軟件系統(tǒng)能包括一個或多個對象、代理程序、線程、行代碼、子程序、分立應(yīng)用軟件、用戶可讀(源)代碼、機器可讀(目標(biāo))代碼、兩個或多個相應(yīng)應(yīng)用軟件中的兩行或多行代碼、數(shù)據(jù)庫、或其它適合的軟件結(jié)構(gòu)。在一個典型實施例中，軟件系統(tǒng)能包括在例如操作系統(tǒng)的通用應(yīng)用軟件中的一行或多行代碼，和專用應(yīng)用軟件中的一行或多行軟件。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)102通過消除在接收端不要求使用的數(shù)據(jù)而減少了數(shù)據(jù)傳輸要求。在一個典型實施例中，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)102能接收視頻數(shù)據(jù)幀，并能選擇需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)南袼匾员阍试S視頻數(shù)據(jù)幀被人眼看到。在此典型實施例中，具有處于“開”或“關(guān)”的靜態(tài)像素的視頻顯示能用來通過在該幀中選擇一個像素子集而產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)以顯示圖象數(shù)據(jù)。在此典型實施例中，如果視頻數(shù)據(jù)幀具有低清晰度，它可能只需要對每二十五個像素或更少像素的其中之一提供一個數(shù)據(jù)值以便產(chǎn)生被人眼看到的圖像。同樣，如果視頻數(shù)據(jù)幀具有高清晰度，它可能必須傳輸每一個像素以便產(chǎn)生合適的圖像。當(dāng)一個視頻數(shù)據(jù)幀包括高清晰度區(qū)域和低清晰度區(qū)域時，同樣它可能被預(yù)期在每個區(qū)域中只傳輸要求產(chǎn)生圖像所必需的像素數(shù)。在此典型實施例中，在幀中在逐一區(qū)域的基礎(chǔ)上決定要傳輸?shù)南袼財?shù)。
數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104包括像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110和顯示產(chǎn)生系統(tǒng)112，其中的每一個系統(tǒng)能在硬件、軟件或者硬件和軟件的適當(dāng)組合中實現(xiàn)，并且它們可以是在通用處理平臺上操作的一個或多個軟件系統(tǒng)。數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104從數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)102中接收數(shù)據(jù)，并為用戶產(chǎn)生采用由數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)102傳輸?shù)膬?yōu)化數(shù)據(jù)組的顯示。在一個典型實施例中，數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104能產(chǎn)生視頻顯示，例如通過基于確定一幀所要求的清晰度標(biāo)準(zhǔn)來照射幀中的預(yù)定像素，和通過留下余下的處于“關(guān)”或者“開”的靜態(tài)中的像素。同樣，數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104能產(chǎn)生具有可變的清晰度標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)幀，以適應(yīng)被傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)。
幀分析系統(tǒng)106接收包括像素數(shù)據(jù)的幀數(shù)據(jù)并且基于像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生矩陣尺寸數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，幀分析系統(tǒng)106能夠分析該幀中相鄰的像素數(shù)據(jù)值，并且能夠應(yīng)用一個或多個預(yù)定可變?nèi)莶顏磉x擇數(shù)據(jù)優(yōu)化區(qū)域的矩陣尺寸。在此典型實施例中，一幀的每一數(shù)據(jù)優(yōu)化區(qū)域的矩陣尺寸可以是統(tǒng)一的，這樣每一個數(shù)據(jù)優(yōu)化矩陣具有相同大小。從而，如果一個640×480像素幀被傳輸，那么該640×480像素幀能被分成64×48矩陣幀，其中每一矩陣是一個10×10矩陣。同樣，幀分析系統(tǒng)106能在逐幀的基礎(chǔ)上分配不同的矩陣尺寸，例如其中使用對于64×48矩陣幀的10×10矩陣傳輸?shù)谝粠缓笫褂脤τ?28×96矩陣幀的5×5數(shù)據(jù)矩陣傳輸隨后的幀。在另一個典型實施例中，幀中的矩陣尺寸可變，這樣一個給定幀由尺寸可變的矩陣構(gòu)成，例如從1×1矩陣到5×5矩陣或者更大。還有一個典型實施例中，矩陣尺寸是非對稱的，這樣能用一個N×M矩陣，其中N和M是不相等的整數(shù)值。同樣，可以選擇其它適合的數(shù)據(jù)優(yōu)化區(qū)域，例如一些不基于矩陣結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)優(yōu)化區(qū)域，而是它們可以是圓形的、橢圓形的、不定形的、或者基于其它適當(dāng)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)優(yōu)化區(qū)域。
像素選擇系統(tǒng)108在預(yù)定義的矩陣中或其它區(qū)域中選擇一個或多個像素用于在優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中傳輸。在一個典型實施例中，像素選擇系統(tǒng)108能夠隨機地從一個矩陣或其它區(qū)域中的一個位置中選擇像素，能夠使用一個順序選擇方案，這樣該像素依照預(yù)定順序被選擇，或者能夠使用其它適合的選擇標(biāo)準(zhǔn)。像素選擇系統(tǒng)108還能在矩陣中產(chǎn)生像素位置數(shù)據(jù)，這樣該像素能在預(yù)定位置處，在隨機位置處，或者以其它適合的方式重新產(chǎn)生。例如，如果使用一個預(yù)定位置，則該預(yù)定位置對于每一矩陣或其它區(qū)域都是相同的，例如通過分配象限或其它位置(例如，矩陣中第一行和列位置處)。同樣，如果使用隨機性，則能夠產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)，該控制數(shù)據(jù)將使得數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104對每一矩陣或其它區(qū)域中的各像素的位置隨機化，而對每一矩陣或其它區(qū)域不要求各個控制數(shù)據(jù)。同樣，能產(chǎn)生其它適合的像素選擇數(shù)據(jù)。
像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110接收矩陣數(shù)據(jù)和像素數(shù)據(jù)并且基于矩陣數(shù)據(jù)和像素數(shù)據(jù)組合幀數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110接收一個完整幀的矩陣尺寸標(biāo)識符，這樣它能確定用于每一幀的統(tǒng)一矩陣尺寸。同樣，像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110能接收矩陣映象數(shù)據(jù)，這樣能確定矩陣順序和每一矩陣的尺寸。同樣，像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110能接收每一矩陣的像素數(shù)據(jù)，例如具有每一矩陣標(biāo)識符的像素數(shù)據(jù)，基于矩陣數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇涡虻念A(yù)定順序的像素數(shù)據(jù)，或者其它適合數(shù)據(jù)。
顯示產(chǎn)生系統(tǒng)112從像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110接收數(shù)據(jù)幀并產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)、或被用戶使用的其它適合數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，顯示產(chǎn)生系統(tǒng)112在數(shù)據(jù)幀被像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110重構(gòu)以后接收完整數(shù)據(jù)幀。在另一個典型實施例中，顯示產(chǎn)生系統(tǒng)112能接收在完整幀產(chǎn)生之前由像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)110產(chǎn)生的幀數(shù)據(jù)。其它適合的結(jié)構(gòu)能被使用。
在操作中，系統(tǒng)100允許優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸以使得降低帶寬要求。系統(tǒng)100基于數(shù)據(jù)的終端應(yīng)用確定傳輸?shù)膬?yōu)化數(shù)據(jù)。例如，系統(tǒng)100能減少用于產(chǎn)生視頻顯示所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，如通過確定要求的清晰度標(biāo)準(zhǔn)，然后基于要求的清晰度標(biāo)準(zhǔn)傳輸數(shù)據(jù)。同樣，相同的優(yōu)化過程能用于音頻數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)或其它適合的數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)在一數(shù)據(jù)組中的數(shù)據(jù)區(qū)期望是丟失數(shù)據(jù)傳輸還是無丟失數(shù)據(jù)傳輸，系統(tǒng)100是一個丟失數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，但也可以是一個無丟失數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。在此典型實施例中，系統(tǒng)100允許數(shù)據(jù)組以基于接收端的數(shù)據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)允許數(shù)據(jù)傳輸是無丟失的和丟失的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞奖惶幚怼?br> 系統(tǒng)100也能被用來結(jié)合壓縮系統(tǒng)、幀消除系統(tǒng)、或其它適合的系統(tǒng)或處理以進(jìn)一步節(jié)約帶寬要求。例如，在完成數(shù)據(jù)優(yōu)化之后，能夠用丟失的或無丟失的壓縮技術(shù)壓縮該優(yōu)化數(shù)據(jù)。同樣，幀消除能被用在這種技術(shù)不會導(dǎo)致接收端的數(shù)據(jù)質(zhì)量無法接受地降低的情況下。
圖2是依照本發(fā)明的典型實施例的執(zhí)行幀分析的系統(tǒng)200的示意圖。系統(tǒng)200包括幀分析系統(tǒng)106和像素變化系統(tǒng)202，矩陣尺寸系統(tǒng)204，和矩陣識別系統(tǒng)206，其中的每一系統(tǒng)都能在硬件、軟件或硬件和軟件的適當(dāng)組合中實現(xiàn)，可以是在通用處理平臺上操作的一個或多個軟件系統(tǒng)。
像素變化系統(tǒng)202基于像素數(shù)據(jù)的變化確定要求的清晰度標(biāo)準(zhǔn)。在一個典型實施例中，像素變化系統(tǒng)202能接收像素數(shù)據(jù)值，例如在適合的像素彩色的像素系統(tǒng)中(例如，R/G/B，Y/Cb/Cr，Y/U/V，或其它適合的彩色數(shù)據(jù)形式的16位值)的(x/y/z)。然后像素變化系統(tǒng)202比較兩個相鄰的像素以確定在這兩個相鄰像素之間的變化量是否超過預(yù)定容差，這樣能確定傳輸用于人眼感知或者其它適合應(yīng)用的圖像數(shù)據(jù)或其它適合數(shù)據(jù)所要求的像素數(shù)據(jù)的量。在此典型實施例中，像素變化系統(tǒng)202能具有多個容差設(shè)置，以便能確定矩陣尺寸、區(qū)域、或者其它數(shù)據(jù)優(yōu)化組。例如，考慮下列像素組P1(121/34/187)P2(119/39/198)P3(117/42/202)在這個例子里，對選擇第一數(shù)據(jù)組來說P1和P2之間的變化可能低于第一容差，例如一個2×2矩陣，但是對選擇第二數(shù)據(jù)組來說P1和P3之間的變化可能大于第二容差，例如一個3×3矩陣。在此方式中，能夠分析增加的像素組以便確保期望的清晰度標(biāo)準(zhǔn)沒有被無意中忽略。例如，如果視頻數(shù)據(jù)包括基本一致的對象的圖像，如海洋或者草地，并且基本一致的對象具有觀察者仍然感興趣的細(xì)節(jié)，如波浪的白浪花或者野花，則像素變化系統(tǒng)202能包括容差設(shè)置以使得識別這種細(xì)節(jié)的像素之間的變化將被識別，但是區(qū)域內(nèi)的兩個相鄰像素之間的這種變化將被忽略。同樣，能提供其它適合的像素變化檢測功能。
矩陣尺寸系統(tǒng)204基于像素變化數(shù)據(jù)產(chǎn)生矩陣尺寸數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，矩陣尺寸系統(tǒng)204能夠接收基于完整數(shù)據(jù)幀的分析的像素變化數(shù)據(jù)，這樣能分配統(tǒng)一的矩陣尺寸。同樣，矩陣尺寸系統(tǒng)204能從像素變化系統(tǒng)202中接收像素變化數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生非對稱矩陣尺寸數(shù)據(jù)，例如N×M維，其中“N”和“M”是不相等的整數(shù)，圓形區(qū)域數(shù)據(jù)，橢圓形區(qū)域數(shù)據(jù)，不定形區(qū)域數(shù)據(jù)，或者其它適合區(qū)域識別數(shù)據(jù)。矩陣尺寸系統(tǒng)204也能產(chǎn)生矩陣尺寸控制數(shù)據(jù)，例如在一幀內(nèi)使用非統(tǒng)一矩陣或區(qū)域尺寸。在此典型實施例中，矩陣尺寸系統(tǒng)204能識別矩陣序列，矩陣的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，矩陣的尺寸數(shù)據(jù)，或者能用于矩陣內(nèi)的組合或序列像素數(shù)據(jù)的其它適合數(shù)據(jù)。
矩陣識別系統(tǒng)206接收矩陣尺寸數(shù)據(jù)并產(chǎn)生矩陣識別數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，矩陣識別系統(tǒng)206能接收矩陣序列數(shù)據(jù)，并能組合該矩陣序列數(shù)據(jù)用于和由像素選擇系統(tǒng)108產(chǎn)生的像素數(shù)據(jù)一起使用。在此典型實施例中，矩陣識別系統(tǒng)206能識別是否產(chǎn)生統(tǒng)一矩陣尺寸，在一幀內(nèi)的矩陣數(shù)，當(dāng)使用非統(tǒng)一矩陣或區(qū)域時的矩陣的序列數(shù)據(jù)，或者其它適當(dāng)數(shù)據(jù)。矩陣識別系統(tǒng)206產(chǎn)生由數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104使用的矩陣識別數(shù)據(jù)，使得允許數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)104產(chǎn)生優(yōu)化數(shù)據(jù)顯示。
操作中，系統(tǒng)200允許分析幀以便基于該幀的預(yù)期使用來確定被傳輸?shù)膬?yōu)化數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，像素變化系統(tǒng)202或其它適合系統(tǒng)能被用來識別幀內(nèi)丟失的和無丟失的區(qū)域。同樣，統(tǒng)一的丟失區(qū)域能被識別，例如具有大于1×1或其它適合數(shù)據(jù)的預(yù)定維數(shù)的矩陣。
圖3是依照本發(fā)明的典型實施例的用于選擇傳輸?shù)膬?yōu)化像素數(shù)據(jù)的系統(tǒng)300的示意圖。系統(tǒng)300包括像素選擇系統(tǒng)108和像素隨機發(fā)生器系統(tǒng)302，像素定序器系統(tǒng)304，和像素識別系統(tǒng)306，其中的每一系統(tǒng)都能在硬件、軟件、或硬件和軟件的適合組合中實現(xiàn)，它們可以是在通用處理器平臺上操作的一個或多個軟件系統(tǒng)。
像素隨機發(fā)生器系統(tǒng)302在矩陣或其它區(qū)域內(nèi)選擇隨機的像素。在一個典型實施例中，像素隨機發(fā)生器系統(tǒng)302能產(chǎn)生隨機數(shù)并能基于像素順序和產(chǎn)生的隨機數(shù)與該像素順序的關(guān)系來選擇像素。在此典型實施例中，像素隨機發(fā)生器系統(tǒng)302能產(chǎn)生0和1之間的隨機數(shù)，并能將一個區(qū)域內(nèi)的像素數(shù)乘以那個隨機數(shù)，然后能基于像素順序從預(yù)定位置中選擇像素。同樣，可以使用其它適合的隨機像素選擇過程。像素隨機發(fā)生器系統(tǒng)302產(chǎn)生隨機像素位置數(shù)據(jù)和隨機像素值數(shù)據(jù)。
像素定序器系統(tǒng)304基于像素序列數(shù)據(jù)產(chǎn)生像素選擇數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，例如當(dāng)一個統(tǒng)一幀矩陣尺寸被應(yīng)用時，像素定序器系統(tǒng)304能按預(yù)定次序選擇像素，這樣如果幀統(tǒng)一采用3×3矩陣，則在第一幀中傳輸位于(1，1)位置的像素，在第二幀中傳輸位于(1，2)位置的像素，在第三幀中傳輸位于(1，3)位置的像素，以此類推，直到傳輸位于(3，3)位置的像素，之后將傳輸位于(1，1)位置的像素。幀定序器系統(tǒng)304同樣能發(fā)送其它適合的序列，例如每隔一個像素跳躍，基于預(yù)定的顯示產(chǎn)生特征或者其它適合順序來跳躍像素。
像素識別系統(tǒng)306產(chǎn)生像素識別數(shù)據(jù)，例如可以被數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)要求照亮顯示中的像素。在一個典型實施例中，像素識別系統(tǒng)306能識別由數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)在確切位置處期望產(chǎn)生像素的像素坐標(biāo)。同樣，像素識別系統(tǒng)306能夠在每一矩陣或其它區(qū)域中識別統(tǒng)一像素位置，例如對于所有矩陣的(1，1)位置，例如將在矩陣或區(qū)域內(nèi)隨機放置像素的隨機發(fā)生器控制數(shù)據(jù)，或者其它適合的像素識別數(shù)據(jù)。
操作中，系統(tǒng)300允許基于數(shù)據(jù)優(yōu)化選擇在矩陣或其它適合區(qū)域內(nèi)的像素。系統(tǒng)300允許用隨機的、定序的、或其它適合的過程來選擇和定位在優(yōu)化區(qū)域內(nèi)的像素。
圖4是依照本發(fā)明的典型實施例的產(chǎn)生幀的系統(tǒng)400的示意圖。系統(tǒng)400包括像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)100，矩陣定義系統(tǒng)402和像素定位系統(tǒng)404，其中的每一系統(tǒng)都能在硬件、軟件和硬件和軟件的適當(dāng)組合中實現(xiàn)，它們能是通用處理器平臺上操作的一個或多個軟件系統(tǒng)。
矩陣定義系統(tǒng)402接收矩陣定義數(shù)據(jù)以在產(chǎn)生幀數(shù)據(jù)中使用。在一個典型實施例中，矩陣定義數(shù)據(jù)可以包括識別整個幀的統(tǒng)一矩陣尺寸的數(shù)據(jù)。在另一個典型實施例中，矩陣定義數(shù)據(jù)可以包括識別矩陣維數(shù)和序列的數(shù)據(jù)，這樣不相同矩陣的序列能被裝進(jìn)幀中。同樣，矩陣定義系統(tǒng)402能包括區(qū)域定義數(shù)據(jù)，例如橢圓形、圓形、不定形、或其它適合的定義數(shù)據(jù)。
像素定位系統(tǒng)404接收用于定位在矩陣或其它區(qū)域內(nèi)的像素的像素位置數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，像素定位系統(tǒng)404能接收在統(tǒng)一基礎(chǔ)上在幀內(nèi)定位每一矩陣的像素的數(shù)據(jù)，這樣接收的每一像素將在預(yù)定位置(例如一個3×3矩陣中的(1，1))產(chǎn)生。同樣，像素定位系統(tǒng)404能接收隨機化數(shù)據(jù)，這樣矩陣或其它區(qū)域內(nèi)像素的位置是隨機分配的。在另一個典型實施例中，像素定位系統(tǒng)404能接收用于放置像素的確切坐標(biāo)。像素定位系統(tǒng)404能實現(xiàn)其它適合的過程。
操作中，系統(tǒng)400被用于在一個優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中定位矩陣或其它區(qū)域中的數(shù)據(jù)的像素。從而系統(tǒng)400允許優(yōu)化數(shù)據(jù)，例如視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，或者其它適合的數(shù)據(jù)，被用來在逐一幀的基礎(chǔ)上產(chǎn)生顯示，音頻流，圖形圖像，文本數(shù)據(jù)，和其它適合的數(shù)據(jù)。
圖5是依照本發(fā)明的典型實施例的優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸方法500的流程圖。方法500從確定矩陣尺寸的502開始。在一個典型實施例中，對幀統(tǒng)一分配矩陣尺寸，基于幀內(nèi)的區(qū)域分配矩陣尺寸，可以使用除了矩陣外的區(qū)域，或者可以確定其它適合的矩陣尺寸或區(qū)域尺寸。然后該方法進(jìn)行到504。
在504選擇矩陣內(nèi)的一個像素。在一個典型實施例中，可以基于矩陣內(nèi)的預(yù)定位置選擇像素，例如當(dāng)在一幀內(nèi)使用統(tǒng)一的矩陣尺寸時，或者以其它適合的方式。在另一個典型實施例內(nèi)，能夠基于隨機選擇，基于關(guān)于像素選擇的預(yù)定規(guī)則，或者以其它適合方式來執(zhí)行像素選擇。然后該方法進(jìn)行到506。
在506傳輸矩陣和像素數(shù)據(jù)。在一個典型實施例中，矩陣和像素數(shù)據(jù)能被成對傳輸，這樣每一組矩陣定義數(shù)據(jù)或位置數(shù)據(jù)與相應(yīng)的像素亮度數(shù)據(jù)成對。同樣，矩陣數(shù)據(jù)和像素數(shù)據(jù)能按順序傳輸，這樣首先接收矩陣數(shù)據(jù)序列，接著接收每一個相應(yīng)矩陣的像素數(shù)據(jù)的序列。同樣能使用其它適合的傳輸順序。然后該方法進(jìn)行到508。
在508矩陣和像素數(shù)據(jù)被裝進(jìn)幀中。在一個典型實施例中，在逐行的基礎(chǔ)上完成幀集合，這樣每一行數(shù)據(jù)產(chǎn)生于被創(chuàng)建時。在另一個典型實施例中，一完整的數(shù)據(jù)幀能夠在利用該數(shù)據(jù)幀之前產(chǎn)生。然后該方法進(jìn)行到510。
在510使用矩陣和像素數(shù)據(jù)產(chǎn)生顯示。如前所述，在完成一個完整幀數(shù)據(jù)組以后能夠根據(jù)該完整幀數(shù)據(jù)組產(chǎn)生顯示。同樣，能夠在逐行的基礎(chǔ)上產(chǎn)生顯示，能夠產(chǎn)生音頻流或圖形顯示，或者能夠產(chǎn)生其它適合的顯示。然后該方法進(jìn)行到512。
在512確定是否完成一幀。如果沒有完成該幀，則該方法返回到508。否則，完成了該幀則該方法進(jìn)行到514并且該方法進(jìn)行到下一幀。
圖6是基于本發(fā)明的典型實施例確定或者分配矩陣或區(qū)域尺寸的方法600的流程圖。方法600從確定像素變化的602開始。在一個典型實施例中，比較兩個相鄰像素的像素數(shù)據(jù)值，確定兩個相鄰像素數(shù)據(jù)值之間的變化是否超過預(yù)定允許的變化?？梢詧?zhí)行其它合適的變化技術(shù)。然后該方法進(jìn)行到604。
在604確定該變化是否大于預(yù)定容差。如果在604確定變化大于容差，則該方法進(jìn)行到在考慮中基于像素的數(shù)量分配矩陣尺寸的606。在一個典型實施例中，如果已經(jīng)比較了第一和第二像素并確定了像素之間的變化超過了容差，那么可以傳輸1×1的矩陣尺寸(即，一個單個像素)，這樣數(shù)據(jù)傳輸是無丟失的。如果確定了變化不大于容差，則該方法進(jìn)行到608。
在608選擇下一個像素。在一個典型實施例中，基于N×N矩陣尺寸，N×M矩陣尺寸，圓形區(qū)域尺寸，橢圓形區(qū)域尺寸，不定形區(qū)域尺寸，或其它適合區(qū)域來選擇下一個像素。然后該方法進(jìn)行到610。
在610容差被修改。在一個典型實施例中，隨著每一增加的區(qū)域尺寸修改容差，這樣對較大的區(qū)域采用較小的容差。同樣，采用最大區(qū)域尺寸使得容差被設(shè)置為零。同樣，如果在604確定已經(jīng)達(dá)到最大區(qū)域尺寸，該方法能直接進(jìn)行到606。在容差在610被修改以后，該方法返回到602。
操作中，方法600允許基于像素變化確定矩陣或其它適合區(qū)域尺寸。在一個典型實施例中，在602在一幀基礎(chǔ)上能確定像素變化，這樣第一容差被設(shè)置為具有統(tǒng)一的2×2尺寸的矩陣，第二容差被設(shè)置為具有統(tǒng)一的3×3尺寸的矩陣，并且能使用其它適合容差。同樣，基于逐區(qū)域的基礎(chǔ)設(shè)置容差和確定區(qū)域，這樣在具有低信息容量的區(qū)域中，矩陣尺寸增加，反之在具有高信息容量的區(qū)域中矩陣尺寸減小。在一個典型實施例中，矩陣尺寸能減小到1×1，這樣在具有高信息容量的區(qū)域中，數(shù)據(jù)傳輸可以是無丟失的，但是在具有低信息容量的區(qū)域，數(shù)據(jù)傳輸可以是丟失的。
圖7是依照本發(fā)明的典型實施例選擇區(qū)域內(nèi)的像素的方法700的流程圖。方法700從接收矩陣或其它區(qū)域數(shù)據(jù)的702開始。在一個典型實施例中，矩陣數(shù)據(jù)包括矩陣尺寸，區(qū)域尺寸，不定形區(qū)域的區(qū)域邊界，或者其它適合數(shù)據(jù)。然后該方法進(jìn)行到704。
在704，確定使用隨機或者順序選擇來選擇像素數(shù)據(jù)。如果確定使用定序數(shù)據(jù)，則該方法進(jìn)行到獲得序列數(shù)據(jù)的706。在一個典型實施例中，例如在幀內(nèi)使用統(tǒng)一矩陣尺寸處，能使用像素序列，這樣穿過矩陣“掃描”像素。同樣，能使用其它適合的序列數(shù)據(jù)。在706獲得序列之后該方法進(jìn)行到基于序列數(shù)據(jù)選擇像素的708。然后保存矩陣的像素數(shù)據(jù)。
同樣，如果在704確定使用隨機像素選擇，該方法進(jìn)行到產(chǎn)生隨機數(shù)的710。然后該方法進(jìn)行到712。
在712基于隨機數(shù)選擇像素。在一個典型實施例中，一個0和1之間的隨機數(shù)與矩陣或區(qū)域內(nèi)的像素數(shù)相乘，并且使用預(yù)定序列來選擇像素。同樣，能夠隨機識別該像素數(shù)據(jù)值或者使用其它適合的隨機選擇過程。
操作中，方法700允許選擇矩陣或其它區(qū)域內(nèi)的像素數(shù)據(jù)，如基于定序，隨機選擇，或以其它適合方式。方法700允許使用對于優(yōu)化數(shù)據(jù)應(yīng)用的像素數(shù)據(jù)，例如傳輸具有低信息容量的視頻數(shù)據(jù)和具有高信息容量的區(qū)域的應(yīng)用或其它適合應(yīng)用。
圖8是依照本發(fā)明的典型實施例產(chǎn)生優(yōu)化幀數(shù)據(jù)的方法800的流程圖。方法800從接收矩陣和像素數(shù)據(jù)的802開始。在一個典型實施例中，矩陣和像素數(shù)據(jù)包括標(biāo)準(zhǔn)或統(tǒng)一的矩陣尺寸和該幀的像素序列。在另一個典型實施例中，矩陣和像素數(shù)據(jù)包括定義幀的矩陣尺寸序列和在每一矩陣內(nèi)產(chǎn)生的像素序列。在另一個典型實施例中，矩陣和像素數(shù)據(jù)可以是區(qū)域和像素數(shù)據(jù)，例如區(qū)域數(shù)據(jù)在一幀內(nèi)定義一個和多個區(qū)域，像素數(shù)據(jù)包括在那個區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的點。也能夠使用其它適合數(shù)據(jù)，例如音頻數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)，或其它適合數(shù)據(jù)。然后該方法進(jìn)行到802。
在802矩陣和像素數(shù)據(jù)被組合成一幀。在一個典型實施例中，該幀可以在基于逐行產(chǎn)生，這樣以行組合矩陣并且在一行完成以后為每一個矩陣分配像素。在此典型實施例中，例如矩陣尺寸超過2×2，則組合一行矩陣能產(chǎn)生集合或兩個或更多行數(shù)據(jù)，例如通過從顯示的頂部到顯示的底部掃描各行來產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)。在此典型實施例中，當(dāng)完成每一行時產(chǎn)生幀。然后該方法進(jìn)行到804。
在804確定該幀是否完成。在一個典型實施例中，在幀產(chǎn)生之前重構(gòu)一個完整數(shù)據(jù)幀。同樣，在另一個典型實施例中，逐行產(chǎn)生數(shù)據(jù)，這樣不需要緩沖數(shù)據(jù)直到產(chǎn)生一個完整幀。也可以使用其它適合的處理。如果在804確定幀沒有完成，則該方法返回到800。否則，該方法進(jìn)行到804并前進(jìn)到下一幀。
操作中，方法800允許數(shù)據(jù)幀，例如視頻數(shù)據(jù)，音頻數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)，文本數(shù)據(jù)或其它適合數(shù)據(jù)，以優(yōu)化方式產(chǎn)生，這樣基于數(shù)據(jù)的終端使用，可以使用丟失的、無丟失的、或者丟失和無丟失組合的數(shù)據(jù)傳輸。在此典型實施例中，能使用統(tǒng)一的或非統(tǒng)一的矩陣或區(qū)域，這樣只需要傳輸對于每一區(qū)域的數(shù)據(jù)組內(nèi)兩個或多個數(shù)據(jù)點中的一個。
圖9是示意圖900，示出了一個典型的像素數(shù)據(jù)陣列的統(tǒng)一矩陣部分。該陣列的每一個矩陣是統(tǒng)一尺寸，例如4×4。從而，對于完整幀的矩陣尺寸數(shù)據(jù)能用單個數(shù)據(jù)組表示。
在第一行矩陣中，數(shù)據(jù)的單個像素的位置“X”是相同的(例如(2，2))，例如每一矩陣中的像素位置是基于連續(xù)數(shù)據(jù)。在第二行中，每一矩陣內(nèi)的像素位置是不同的，例如每一矩陣內(nèi)的像素位置是隨機的。在此典型實施例中，矩陣數(shù)據(jù)包括單個統(tǒng)一尺寸(例如4×4)，像素位置數(shù)據(jù)包括每一幀內(nèi)的像素位置(例如(2，2))，“隨機的”，或從第一矩陣開始并且從左到右掃描直到最后一行的最后矩陣的每一像素的坐標(biāo)(例如(4，1)，(1，4)，(3，2)，(3，4))，和每一個矩陣的像素數(shù)據(jù)包括(X/Y/Z)數(shù)據(jù)，例如像素是彩色像素。同樣，能使用其它適合數(shù)據(jù)。
圖10是示意圖1000，示出了一個像素數(shù)據(jù)陣列的典型的非統(tǒng)一矩陣部分。陣列的每一個矩陣是不同尺寸的，但是矩陣在合并時必須構(gòu)成該陣列。在每一矩陣中，在每一矩陣中的像素位置是不同的，例如每一矩陣中的像素位置是隨機的。在此典型實施例中，矩陣數(shù)據(jù)包括連續(xù)的每一矩陣尺寸，從第一矩陣開始并且從左到右掃描直到最后矩陣(例如(7×3)，(5×6)，(5×4)，(7×7)，(2×3)，(2×7))，像素位置數(shù)據(jù)包括每一矩陣中的像素位置(例如(2，2)，“隨機的”，或從第一矩陣開始并且從左到右掃描直到最后一行的最后矩陣的每一像素的坐標(biāo)(例如，(2，1)，(4，4)，(2，2)，(5，6)，(2，2)，(2，2))，和每一個矩陣的像素數(shù)據(jù)包括(X/Y/Z)數(shù)據(jù)，例如像素是彩色像素。同樣，能使用其它適合數(shù)據(jù)。
盡管這里已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的典型實施例，但是那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將意識到在不脫離附屬權(quán)利要求的范圍和精神的情況下可以對這些系統(tǒng)和方法做多種替代和修改。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括幀分析系統(tǒng)，用于接收幀數(shù)據(jù)和產(chǎn)生區(qū)域數(shù)據(jù)；和像素選擇系統(tǒng)，用于接收區(qū)域數(shù)據(jù)和產(chǎn)生一組每一區(qū)域的像素數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中幀分析系統(tǒng)包括像素變化系統(tǒng)，其接收兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)和基于來自該兩組或多組的像素數(shù)據(jù)的像素變化數(shù)據(jù)產(chǎn)生區(qū)域數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中幀分析系統(tǒng)包括矩陣尺寸系統(tǒng)，其接收像素變化數(shù)據(jù)和產(chǎn)生矩陣尺寸數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中幀分析系統(tǒng)包括矩陣識別系統(tǒng)，其接收矩陣尺寸數(shù)據(jù)和產(chǎn)生矩陣識別數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)選擇系統(tǒng)包括像素隨機發(fā)生器系統(tǒng)，其接收對于每一個區(qū)域的兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)和隨機選擇該兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)中的一組。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中像素選擇系統(tǒng)包括像素定序器系統(tǒng)，其接收對于每一個區(qū)域的兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)和基于序列數(shù)據(jù)選擇該兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)中的一組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中像素選擇系統(tǒng)包括像素識別系統(tǒng)，其基于和每一個區(qū)域相關(guān)聯(lián)的像素數(shù)據(jù)組的位置產(chǎn)生像素位置數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，還包括數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)，用于接收區(qū)域數(shù)據(jù)和對于每一個區(qū)域的像素數(shù)據(jù)并產(chǎn)生顯示。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)包括像素數(shù)據(jù)系統(tǒng)，其接收矩陣定義數(shù)據(jù)和像素數(shù)據(jù)并且產(chǎn)生像素位置數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)包括顯示產(chǎn)生系統(tǒng)，其接收像素位置數(shù)據(jù)和產(chǎn)生顯示數(shù)據(jù)，該顯示數(shù)據(jù)包括根據(jù)該位置數(shù)據(jù)放置的像素數(shù)據(jù)。
11.一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括接收幀數(shù)據(jù)；根據(jù)幀數(shù)據(jù)產(chǎn)生矩陣數(shù)據(jù)；基于矩陣數(shù)據(jù)選擇兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)中的一組；和傳輸該像素數(shù)據(jù)和矩陣數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中接收幀數(shù)據(jù)包括接收像素數(shù)據(jù)陣列。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中根據(jù)幀數(shù)據(jù)產(chǎn)生矩陣數(shù)據(jù)包括根據(jù)像素變化數(shù)據(jù)設(shè)置矩陣尺寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中選擇兩組或者多組的像素數(shù)據(jù)中的一組包括根據(jù)像素數(shù)據(jù)組的矩陣選擇像素數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中傳輸像素數(shù)據(jù)和矩陣數(shù)據(jù)包括傳輸像素數(shù)據(jù)陣列和統(tǒng)一的矩陣尺寸數(shù)據(jù)。
16.一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括將像素數(shù)據(jù)陣列分成兩個或多個區(qū)域；從每一個區(qū)域中選擇一組像素的像素數(shù)據(jù)；傳輸區(qū)域數(shù)據(jù)和對于每一區(qū)域的像素數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中劃分像素數(shù)據(jù)陣列包括將像素數(shù)據(jù)陣列分成具有統(tǒng)一尺寸的兩個或者多個矩陣。
18.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中劃分像素數(shù)據(jù)陣列包括將像素數(shù)據(jù)陣列分成具有兩個或者多個不同尺寸的兩個或者多個矩陣。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中從每一個區(qū)域中選擇像素數(shù)據(jù)組包括選擇任意組的像素數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其中傳輸區(qū)域數(shù)據(jù)和對于每一區(qū)域的像素數(shù)據(jù)包括傳輸矩陣數(shù)據(jù)和對于每一矩陣的像素數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)(見附圖2)。該系統(tǒng)包括接收幀數(shù)據(jù)和產(chǎn)生區(qū)域數(shù)據(jù)(見附圖的112)的幀分析系統(tǒng)(見附圖2的106)，幀數(shù)據(jù)如視頻數(shù)據(jù)幀，區(qū)域數(shù)據(jù)如用于把該幀分成預(yù)定矩陣組的統(tǒng)一矩陣尺寸(見附圖2的204)。像素選擇系統(tǒng)(見附圖2的108)接收區(qū)域數(shù)據(jù)并產(chǎn)生對于每個區(qū)域的一組像素數(shù)據(jù)，例如通過選擇在包括該幀的各原始矩陣中包含的多個像素之一。
文檔編號H04N7/12GK1623284SQ02828570
公開日2005年6月1日 申請日期2002年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月16日
發(fā)明者A·克里切夫斯基 申請人:科納斯通集團(tuán)有限公司