專利名稱：一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)與傳送方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)與傳送方法，特別涉及一種改變每秒連續(xù)視頻的靜止畫面張數(shù)，將視頻還原成拾取的狀況，以減少數(shù)據(jù)傳輸量的系統(tǒng)與傳送方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著無線通信科技的進(jìn)步，不僅實(shí)現(xiàn)了人類無線通信的愿望，并在各項(xiàng)產(chǎn)品上也漸漸地以無線取代有線，除了擺脫傳統(tǒng)有線的束縛，也讓使用者更自由而不受拘束。
然而，無線通信利用“廣播”方式傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)，會(huì)導(dǎo)致許多嚴(yán)重的問題，其中之一就是數(shù)據(jù)傳輸?shù)腻e(cuò)誤率。由于帶寬受限，錯(cuò)誤率又高，因此無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)展一直比不上有線傳輸來得穩(wěn)度與快速。特別是數(shù)據(jù)傳輸量大的視頻傳輸，更是受到相當(dāng)大的局限，數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咤e(cuò)誤率不僅使得傳輸端需要大量的重傳視頻數(shù)據(jù)，也使得通信距離無法有效地延伸。對(duì)于產(chǎn)品日漸無線化的趨勢(shì)，這是一個(gè)相當(dāng)嚴(yán)重的問題。
舉一個(gè)例子作具體說明。請(qǐng)參閱圖1，其為視頻會(huì)議的無線架構(gòu)圖。簡單的無線視頻會(huì)議系統(tǒng)包括兩組視頻會(huì)議單元1，每一組視頻會(huì)議單元更包括視頻拾取器11，用以拾取視頻數(shù)據(jù)，通常是以電荷耦合組件(Charge CoupledDevice，CCD)構(gòu)成。處理器13，連接該視頻拾取器，將所拾取的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后發(fā)送出去，并接收外界傳輸信號(hào)16，作譯碼處理。以及顯示器15，連接該處理器，將外界所傳入且經(jīng)處理器處理的信號(hào)顯示出來。視頻會(huì)議單元間以無線傳輸視頻數(shù)據(jù)。由于無線傳輸數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率高，因此需要重傳的錯(cuò)誤部分也就跟著提高。在一個(gè)實(shí)施例中，以時(shí)間來看，每秒的處理時(shí)間中，處理器接收并處理數(shù)據(jù)需要花費(fèi)800毫秒，所以只有200毫秒的時(shí)間可供錯(cuò)誤數(shù)據(jù)重傳，也就是說，只要錯(cuò)誤部分所需重傳的時(shí)間超出這200毫秒，數(shù)據(jù)就沒有辦法完整呈現(xiàn)。其次，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率與距離成正相關(guān)，也就是說距離越遠(yuǎn)，錯(cuò)誤率就越高，當(dāng)錯(cuò)誤率達(dá)到一定程度時(shí)，如前述實(shí)施例中20％，就無法實(shí)時(shí)完整表現(xiàn)視頻，因此過遠(yuǎn)的通信距離會(huì)嚴(yán)重影響無線視頻會(huì)議的實(shí)用性。
解決上述問題的一個(gè)方法就是減少數(shù)據(jù)的傳輸量，以減少傳輸錯(cuò)誤的個(gè)數(shù)。因此，在處理器中，通常還會(huì)將視頻數(shù)據(jù)加以壓縮(compress)后才發(fā)送。然而為避免失真太多，雖然壓縮的方法有許多種，壓縮率有其極限存在。因此，需要一個(gè)新的系統(tǒng)與方法來減少克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)與傳送方法，可以減少無線傳輸?shù)膫鬏斄俊?br> 本發(fā)明的第二目的是提供一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)與傳送方法，可以增加無線傳輸?shù)耐ㄐ啪嚯x。
本發(fā)明的另一目的是提供一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)與傳送方法，可以和壓縮法并用。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)，用于無線視頻傳輸中，包括傳輸端，具有第一轉(zhuǎn)換器，該第一轉(zhuǎn)換器接收外部輸入視頻信號(hào)后，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，選擇性地選擇第一視頻模式與第二視頻模式，來將該視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成為視頻傳輸信號(hào)；以及接收端，具有第二轉(zhuǎn)換器，該第二轉(zhuǎn)換器接收該視頻傳輸信號(hào)后，將該視頻傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成為該第一視頻模式后輸出；其中，該第一視頻模式與該第二視頻模式代表該視頻信號(hào)中每秒內(nèi)的靜止畫面數(shù)。
以及一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，用于無線視頻傳輸中，包括以下步驟(A)傳輸端根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，選定視頻模式，其中，每視頻模式代表每秒表示連續(xù)視頻的靜止畫面張數(shù)；(B)該傳輸端根據(jù)該視頻模式，利用第一算法，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成該視頻模式所指定格式的視頻傳輸信號(hào)；(C)傳送該視頻傳輸信號(hào)；


圖1是視頻會(huì)議的無線架構(gòu)圖；圖2是傳統(tǒng)方法的說明圖；圖3是本發(fā)明的架構(gòu)圖；
圖4是本發(fā)明的流程圖；以及圖5是本發(fā)明的雙向無線視頻傳輸?shù)囊粋€(gè)具體實(shí)施例。
圖號(hào)說明1-視頻會(huì)議單元10-原始視頻信號(hào)11-視頻拾取器117-轉(zhuǎn)換器 12-輸入信號(hào)13-處理器15-顯示器16-傳輸信號(hào)17-第一轉(zhuǎn)換器1 8-視頻傳輸信號(hào)19-第二轉(zhuǎn)換器41-45-本發(fā)明的流程步驟具體實(shí)施方式
為使能對(duì)本發(fā)明的特征、目的及功能有更進(jìn)一步的認(rèn)知與了解，將結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下本發(fā)明的精神在于去除冗余(redundant)的數(shù)據(jù)，以減少數(shù)據(jù)傳輸量。請(qǐng)參閱圖2，其為傳統(tǒng)方法的說明圖。眾所周知，所謂的連續(xù)動(dòng)畫是由一張一張靜止畫面連續(xù)快速播放而成。一般的攝影機(jī)在拾取視頻時(shí)，是以每秒24張畫面的速度拾取視頻，而播放時(shí)在顯示器播放時(shí)，就要考慮當(dāng)?shù)氐碾娫搭l率，避免出現(xiàn)不同步的現(xiàn)象。以臺(tái)灣的電視機(jī)系統(tǒng)為例，是采用NDTSC(NationalTelevision System Committee NTT DATA Science Corporation)系統(tǒng)，也就是配合臺(tái)灣60Hz的電源頻率，每秒播出30張畫面。因此，就必須使用轉(zhuǎn)換器117，利用算法，將所拾取的每秒24張畫面的原始視頻信號(hào)10轉(zhuǎn)換成每秒30張畫面的輸入信號(hào)12。實(shí)際上，經(jīng)處理的輸入信號(hào)12所含信息并沒有增加，多出的6張畫面跟其它24張畫面可視為一種相關(guān)(dependent)關(guān)系，單純只是為頻率同步所做的處理。在代數(shù)求解的過程中，相關(guān)的方程式可以經(jīng)過代數(shù)運(yùn)算變成其它的相關(guān)的方程式，對(duì)求解沒有幫助，因此，可以將相關(guān)的方程式舍棄。同理，傳送時(shí)就可以將這六張冗余的畫面去除。請(qǐng)參閱圖3，其為本發(fā)明的架構(gòu)圖。本發(fā)明利用第一轉(zhuǎn)換器17，將每秒30張畫面的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成每秒24張畫面的信號(hào)后，再利用無線傳輸出去。如此，就可以達(dá)到減少數(shù)據(jù)傳輸量的目的。
本發(fā)明提供一種用于無線視頻傳輸?shù)膭?dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)，在通訊環(huán)境良好時(shí)，仍以普通模式傳送數(shù)據(jù)，當(dāng)通信環(huán)境變差時(shí)，以減量模式傳送數(shù)據(jù)，包括傳輸端，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，判斷通信環(huán)境的狀況，來決定要以普通模式或原始模式來傳輸視頻信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，該檢測(cè)參數(shù)可以是傳輸數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率(error rate)，當(dāng)錯(cuò)誤率小于一個(gè)閾值，表示通信環(huán)境良好，可以利用普通模式傳送；當(dāng)錯(cuò)誤率大于臨界值，表示通信環(huán)境不良，需要減低傳輸數(shù)據(jù)量，故以減量模式傳輸數(shù)據(jù)。決定模式之后，就是要利用第一轉(zhuǎn)換器17，根據(jù)特定的算法，將輸入信號(hào)12轉(zhuǎn)換成符合該選定模式所指定的格式的視頻傳輸信號(hào)18。舉例來說，NDTSC系統(tǒng)中，使用普通模式時(shí)，任何處理，或者利用一個(gè)單位函數(shù)(unit funetion)保持原數(shù)據(jù)的特性后輸出視頻傳輸信號(hào)18。而使用減量模式時(shí)，就需要一個(gè)能將每秒30畫面信號(hào)轉(zhuǎn)換成每秒24張畫面模式的算法，轉(zhuǎn)換后輸出視頻傳輸信號(hào)18。
以及接收端，包括第二轉(zhuǎn)換器19，接收該視頻傳輸信號(hào)18，選擇適當(dāng)?shù)乃惴?，將減量模式下的該視頻傳輸信號(hào)18還原成普通模式的格式。傳輸端可以發(fā)射一個(gè)變更信號(hào)通知接收端變更工作模式，也可以是接收端直接根據(jù)檢測(cè)參數(shù)自動(dòng)變更工作模式。接收端需配合接收端，適當(dāng)選定接收端所采用算法的反函數(shù)(inverse function)，以將所接收的視頻傳輸信號(hào)18還原。也就是說，在NDTSC系統(tǒng)中的傳輸端為普通模式時(shí)，第二轉(zhuǎn)換器19就不處理直接輸出，或是由該單位函數(shù)的反函數(shù)還原后輸出。如為減量模式時(shí)，接收端就利用傳輸端所用算法的反函數(shù)，將24張畫面模式的視頻傳輸信號(hào)18還原成每秒30張畫面的信號(hào)。
請(qǐng)參閱圖4，其為本發(fā)明的流程圖。本發(fā)明提供一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，用于無線視頻傳輸，包括以下步驟步驟41傳輸端根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，選定視頻模式，其中，每視頻模式代表每秒表示連續(xù)視頻的靜止畫面張數(shù)；步驟42該傳輸端根據(jù)該視頻模式，利用第一算法，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成該視頻模式所指定格式的視頻傳輸信號(hào)18；步驟43傳送該視頻傳輸信號(hào)18；步驟44接收端接收該視頻傳輸信號(hào)18；步驟45該接收端根據(jù)信息，選定第二算法，將該視頻傳輸信號(hào)18還原；其中，該信息可由接收端自行檢測(cè)為該檢測(cè)參數(shù)，或是由傳輸端所提供。
從圖3中可知，由于生產(chǎn)視頻拾取單元的各廠商，對(duì)將原始視頻信號(hào)10轉(zhuǎn)換成輸入信號(hào)12的算法的處理可能有所不同，如果廠商能提供處理的話，可減低本發(fā)明的運(yùn)算復(fù)雜度，否則就將該算法視為未知來處理，因此經(jīng)過本發(fā)明所采用的第二算法轉(zhuǎn)換再還原后的視頻，可能會(huì)產(chǎn)生稍微的誤差，該誤差所造成的影響遠(yuǎn)小于通信環(huán)境不良所造成的影響，所以是可以被忽略的。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以將該檢測(cè)參數(shù)設(shè)定成15％的傳輸錯(cuò)誤率，當(dāng)錯(cuò)誤率小于15％時(shí)，以普通模式傳輸，當(dāng)錯(cuò)誤率大于15％時(shí)，以減量模式傳輸。與傳統(tǒng)利用壓縮法比較，只要錯(cuò)誤率大于20％，就可以明顯感受出視頻畫面變差，而使用本方法，可以忍受到50％。當(dāng)然，容錯(cuò)的空間與處理器的處理速度有關(guān)，也就是說如果處理器越快，就有越多時(shí)間可以重傳，容錯(cuò)力也就越高。在前述實(shí)施例中，處理器在一秒中只有200毫秒能重傳，如果處理器能力增加，一秒鐘有300毫秒可供重傳，就大大增加50％的容錯(cuò)力。而容錯(cuò)的能力越高，也就意味通信距離可以更加延伸。由前述中已知數(shù)據(jù)錯(cuò)誤率與距離成正比，在傳統(tǒng)壓縮法有效距離出現(xiàn)錯(cuò)誤率20％的地方，而本發(fā)明更可延伸到錯(cuò)誤率50％的地方，大大增加無線通信的實(shí)用性。
此外，本發(fā)明還有一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，就是可與傳統(tǒng)的壓縮法并用。本發(fā)明的原理與傳統(tǒng)的壓縮法目的雖然相同，但是所用原理不同，因此可收到更好的效果。以前述實(shí)施例而言，即使錯(cuò)誤率高達(dá)60％，仍可維持可以接受的畫面。也就是說，兩者合并使用，可以得到更好的容錯(cuò)能力。
當(dāng)然，除了單向的傳輸外，本發(fā)明可以運(yùn)用在如圖1的雙向無線視頻傳輸中，請(qǐng)參閱圖5，其為本發(fā)明雙向無線視頻傳輸?shù)囊粋€(gè)具體實(shí)施例。與圖1相較，每組視頻會(huì)議單元都增加了第一轉(zhuǎn)換器17，該第一轉(zhuǎn)換器17可連接在該處理器13之前或內(nèi)建于該處理器13之中，以協(xié)助視頻處理。
上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能以之來限制本發(fā)明的范圍。任何依據(jù)本發(fā)明權(quán)利要求的均等變化及修改，仍將不失本發(fā)明的原理所在，也不脫離本發(fā)明的精神和范圍，故都應(yīng)視為本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，用于無線傳輸中，包括傳輸端，具有第一轉(zhuǎn)換器，該第一轉(zhuǎn)換器接收外部輸入視頻信號(hào)后，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，選擇性地選擇第一視頻模式與第二視頻模式，來將該視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成為視頻傳輸信號(hào)；以及接收端，具有第二轉(zhuǎn)換器，該第二轉(zhuǎn)換器接收該視頻傳輸信號(hào)后，將該視頻傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成為該第一視頻模式后輸出；其中，該第一視頻模式與該第二視頻模式代表該視頻信號(hào)中每秒內(nèi)的靜止畫面數(shù)。
2.如權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，其中，該視頻信號(hào)是該第一視頻模式。
3.如權(quán)利要求2的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，該第一轉(zhuǎn)換器通過第一算法(Algorithm)，將該視頻信號(hào)從該第一視頻模式轉(zhuǎn)換至該第二視頻模式。
4.如權(quán)利要求3的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，該第二轉(zhuǎn)換器通過第二算法，將該視頻傳輸信號(hào)從該第二視頻模式轉(zhuǎn)換至該第一視頻模式。
5.如權(quán)利要求4的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，其中，該第二算法可為該第一算法的反函數(shù)(inverse function)。
6.如權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，其中，該檢測(cè)參數(shù)可為傳輸錯(cuò)誤率(transmission error rate)。
7.如權(quán)利要求6的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，其中，該傳輸錯(cuò)誤率小于一個(gè)閾值(threshold)時(shí)，該第一轉(zhuǎn)換器選擇該第一視頻模式，以轉(zhuǎn)換該視頻信號(hào)。
8.如權(quán)利要求6的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，其中，該傳輸錯(cuò)誤率大于一個(gè)閾值(threshold)時(shí)，該第一轉(zhuǎn)換器選擇該第二視頻模式，以轉(zhuǎn)換該視頻信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，其中，該傳輸端可發(fā)送一個(gè)變更信號(hào)，以通知該接收端改變視頻模式。
10.如權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，在NTSC(NationalTelevision System Committee)系統(tǒng)中，該第一視頻模式具有每秒30張畫面，該第二視頻模式具有每秒24張畫面。
11.如權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，可與視頻壓縮法并用。
12.如權(quán)利要求1的動(dòng)態(tài)切換視頻模式系統(tǒng)，可用于雙向無線視頻傳輸。
13.一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，用于無線視頻傳輸，包括以下步驟(A)傳輸端根據(jù)檢測(cè)參數(shù)，選定視頻模式，其中，該視頻模式代表每秒表示連續(xù)視頻的靜止畫面張數(shù)；(B)該傳輸端根據(jù)該視頻模式，利用第一算法，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成該視頻模式所指定格式的視頻傳輸信號(hào)；(C)傳送該視頻傳輸信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，其中，該檢測(cè)參數(shù)可為傳輸錯(cuò)誤率(transmission error rate)。
15.如權(quán)利要求13的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，其中，該視頻傳輸信號(hào)內(nèi)包含該檢測(cè)參數(shù)。
16.如權(quán)利要求13的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，其中，接收該視頻傳輸信號(hào)的接收方法可為(D)接收端接收該視頻傳輸信號(hào)；(E)該接收端根據(jù)信息，選定第二算法，將該視頻傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換為原來的信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，其中，該信息可為該檢測(cè)參數(shù)。
18.如權(quán)利要求16的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，其中，該信息可由該傳輸端提供。
19.如權(quán)利要求16的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，該第二算法可為該第一算法的反函數(shù)(inverse function)。
20.如權(quán)利要求13的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，可以與視頻壓縮法并用。
21.如權(quán)利要求13的動(dòng)態(tài)切換視頻模式的傳送方法，可用于雙向無線視頻傳輸中。
全文摘要
一種動(dòng)態(tài)切換視頻模式的系統(tǒng)與傳送方法，根據(jù)檢測(cè)參數(shù)來檢測(cè)通信環(huán)境的狀況，通信環(huán)境良好則不改變線行傳輸模式；通信環(huán)境不良時(shí)，去除由視頻拾取單元產(chǎn)生的冗余(redundant)的數(shù)據(jù)，以減少數(shù)據(jù)傳輸量，并增加無線傳輸?shù)耐ㄐ啪嚯x。此外，更可配合其它壓縮方法，對(duì)數(shù)據(jù)作進(jìn)一步的壓縮。
文檔編號(hào)H04N5/38GK1567999SQ03145138
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月23日
發(fā)明者秦頤隆, 李昌鴻 申請(qǐng)人:明基電通股份有限公司