專利名稱：視頻多點會議單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于為一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)建立連接的多點會議單元。
背景技術(shù)：
現(xiàn)場多路視頻通信通常被稱為視頻會議。每個會議地點配備一個裝置，裝置包括一個顯示器，攝像機，擴音器，麥克風(fēng)，并附加處理及控制單元。這種設(shè)備的組合通常被稱為一個“視頻終端”。視頻終端連接于一個通信網(wǎng)絡(luò)，如ISDN，國際互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)或第三代無線(3G)網(wǎng)絡(luò)。視頻終端對來自攝像機的視頻和來自麥克風(fēng)的音頻進行編碼，并將此數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。終端還從網(wǎng)絡(luò)接收編碼數(shù)據(jù)，對其解碼，并輸出相應(yīng)的音頻和視頻。視頻終端一般執(zhí)行如H.320，H.323或SIP等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)定義視頻和聲音(媒介)流及控制信號是如何編碼和解碼的。
當(dāng)不止兩方參與一個特定的視頻通信時，這就變成所說的視頻會議了。一個典型的布局結(jié)構(gòu)示于圖1中。在這種布局結(jié)構(gòu)中，一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)4與終端6-1至6-4耦合在一起。在這種情況下，需要一件附加的設(shè)備，通常叫做多點視頻會議單元，或MCU2。他也與通信網(wǎng)絡(luò)4相連。每個單獨的視頻終端6-1至6-4均與MCU2建立一條鏈路而不是必須與每個其他終端6-1至6-4分別建立鏈路。
MCU是一種在兩個或多個終端或網(wǎng)關(guān)間提供橋接，以使它們參與一個多點會議的裝置。它適于從每個參與視頻會議的終端接收數(shù)據(jù)流，并將接收自終端的數(shù)據(jù)組合后向每個參與終端傳輸一個單數(shù)據(jù)流。發(fā)送至終端的數(shù)據(jù)流可以對在會議通話中的參與終端的一張已構(gòu)建的或已聲音切換的圖像進行編碼。如果愿意，發(fā)送至每個參與終端的數(shù)據(jù)流均可以根據(jù)一個終端用戶指定的布局為每個終端進行定制?？蛇x的，MCU也可連接一個允許視頻會議被記錄并回放的記錄單元。
MCU2的目的是允許終端間相互通信，但不要求每個終端具有多路通信鏈路，且不要求多個顯示器，擴音器等。為實現(xiàn)這些，MCU2發(fā)送一個來自其它終端的視頻的“合成”至各個終端。依據(jù)會議中人的數(shù)量，可以有許多不同的圖像合成屏幕分成許多大小相等的視窗；一或兩個大視窗加上另外一些小視窗。
用一個先進的MCU2，每個參與者都可以做出他們自己對合成的選擇。一個合成可以是聲音切換的，如當(dāng)前發(fā)言的參與者顯示在最大的視窗中。圖2示出了一些可能的視頻合成。
當(dāng)前的視頻會議終端均毫無例外的生成寬高比為4∶3的圖像。這一般被稱為標(biāo)準(zhǔn)寬高比。無論使用何種數(shù)據(jù)速率，分辨率，像素寬高比或幀速率，這種寬高比均在使用。
然而，與現(xiàn)代視頻終端共用的大屏幕平板顯示器經(jīng)常具有16∶9的寬高比。這通常叫做寬屏幕寬高比，或?qū)捚聊桓袷健?br> 由于這種寬高比上的差異，標(biāo)準(zhǔn)寬高比視頻無法以最佳的方式利用寬屏幕顯示器可如標(biāo)準(zhǔn)格式的顯示器一樣顯示視頻，但在圖像兩側(cè)都有垂直的黑條；或顯示器可將圖像放大以使其填滿屏幕的全部寬度，但圖像的頂部和底部丟失了(被剪裁掉了)；或顯示器僅能將圖像在水平尺寸上拉伸，導(dǎo)致了圖像的變形。
顯而易見，這些選擇沒有一個是理想的。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供了一種用于接入一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)的多點會議單元，包括一個用于接收被開會討論的一個視頻流的視頻輸入及一個用于向一個視頻終端輸出一個視頻流的視頻輸出，單元還包括一個可在向一個終端轉(zhuǎn)交前，調(diào)節(jié)輸出視頻流的水平尺寸，以改變輸出視頻流中圖像寬高比的縮放器。
這樣，本發(fā)明中MCU的使用與在一個終端的寬高比調(diào)整的結(jié)合，使寬屏幕圖像得到正確顯示，而無需對視頻會議網(wǎng)絡(luò)中其他部分做出改變。這提供了完美的向后兼容性且使帶有寬屏幕顯示器的現(xiàn)代終端得到了最好的利用。
另一方面，本發(fā)明提供了一種在一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)中傳輸一個視頻流的方法，包括接收一個視頻流，在水平尺寸上對流進行縮放以及將縮放后的流傳輸至一個終端。
下面通過實例，參照附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行描述。


圖1為一個典型的視頻會議排布的示意圖。
圖2為在一個標(biāo)準(zhǔn)寬高比的顯示器上的視頻會議視窗不同布局選擇的示意圖。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個用戶界面的屏幕截圖。
圖4a為一個3×2視窗布局的示意圖。
圖4b為一個1+3視窗布局的示意圖。
圖5a為一個1+4視窗布局的示意圖。
圖5b為一個4×3視窗布局的示意圖。
圖6a和圖6b示出了兩種可能的2×2視窗布局的示意圖。
圖7a為一個在合成前進行視窗剪裁的合成視窗的示意圖。
圖7b為一個在合成后進行視窗剪裁的合成視窗的示意圖，以及圖8為根據(jù)本發(fā)明的一個具有單終端的MCU的原理圖。
具體實施例方式
如上所述，MCU的其中一個功能是從來自會議參與者的多路流入視頻流中組合出流出的視頻流。這些流出的流會繼而顯示在參與終端上。
MCU2設(shè)置為在水平尺寸上壓縮輸出的視頻流。在終端6-1至6-4，在水平方向上以相應(yīng)量拉伸流，以再現(xiàn)要播放的流的寬高比。在下面的討論中，將終端描述為實現(xiàn)拉伸操作。然而，實際上，拉伸可以由(通常具有一個用于與屏幕耦接的連接器而非一個屏幕的)終端和/或一個與終端相連接的屏幕實現(xiàn)。本發(fā)明意欲包含所有這些可能或用所有這些可能互操作。
圖3所示類型的用戶界面可被用以允許寬屏或標(biāo)準(zhǔn)寬高比的傳輸?shù)呐渲谩？梢赃x擇按鍵8用于針對以普通寬高比察看的傳輸(例如，無尺寸調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)傳輸)可以選擇按鍵10用于寬屏信號傳輸(例如，允許水平壓縮)。
如下面更詳細的解釋的那樣，對寬屏幕傳輸?shù)倪x擇也影響到在輸出的合成視頻流轉(zhuǎn)交前如何進行流的排列并確定流的尺寸。
由圖4、5及6可見，很多可能的視頻合成都是通過利用一個寬屏顯示器上可用的額外的寬度，更加有效地表現(xiàn)出來的。目前還沒有針對寬屏幕的標(biāo)準(zhǔn)化的或確定的視頻會議格式。因此，盡管很多顯示器已經(jīng)是寬屏幕顯示器了，但視頻會議終端自身還是無法利用這些多余的顯示寬度。
終端無須知道從通信網(wǎng)絡(luò)接收的視頻的縮放特性。因此，如果按如前所述縮放的視頻顯示在一個標(biāo)準(zhǔn)顯示器上，顯示出的視頻將是扭曲的。然而，如果視頻是顯示在一個寬屏顯示器上的，這個顯示裝置可被配置為接收視頻輸入并在水平尺寸上按比例增加(放大)以填充整個屏幕。通過這種方式，由MCU應(yīng)用的壓縮被反向，視頻正常顯示，沒有變形寬屏幕的全部區(qū)域均被使用到，因此，使用者看到一個更大的圖像；對于很多屏幕布局(合成)而言，對圖像的剪裁大大減少；在垂直方向和水平方向上均沒有圖像分辨率的損失；使用者受益于這些改進，卻無需升級視頻終端(除了使用寬屏顯示器)。
盡管提供了寬屏圖像，但視頻終端的屬性未作改變。構(gòu)建適于寬屏幕顯示器數(shù)據(jù)流的是MCU。本發(fā)明的一個方面是在MCU上的一個控制以允許或禁止視頻縮放特性。這個控制鍵示于圖3中。明顯地，如果視頻終端只具有一個標(biāo)準(zhǔn)顯示器，則該特性應(yīng)被禁止，以使圖像在這種情況下不被MCU縮放。
圖4a示出了一個3×2的視窗布局。在圖中左側(cè)所示的標(biāo)準(zhǔn)顯示器9上，在每個視窗的垂直帶10-1和10-2需被剪裁掉。在一個寬屏顯示器12上，可看到剪裁(14-1，14-2)是微不足道的。
圖4b示出了一個1+3的布局。在一個標(biāo)準(zhǔn)顯示器9′上，所有視窗中的圖像均被剪裁了；小視窗需要剪裁10′-1和10′-2，大視窗同樣需要剪裁11′-1和11′-2。在一個寬屏幕顯示器12′上，不需要剪裁。
圖5a示出了一個1+4布局。在一個標(biāo)準(zhǔn)顯示器9″上，主視窗在10″-1和10″-2處被剪裁。在一個寬屏幕顯示器12″上，剪裁是可忽略的。
圖5b示出了一個4×3的布局。在一個標(biāo)準(zhǔn)顯示器9上，所有視窗中的圖像都在10-1和10-2處被剪裁。在一個寬屏幕顯示器12上，無需剪裁。
圖6a和6b示出了一個2×1的布局。這是一種常用的，涉及3方的會議的布局。圖6a示出在標(biāo)準(zhǔn)顯示器9″″上的嚴重的剪裁10″″-1和10″″-2，這在一個寬屏幕顯示器12″″上無疑會大大減小。圖6b示出了另一種可能的合成方法，其中，圖像未被剪裁，但圖像被按比例縮小，并在圖像上下加上了黑條。從寬屏顯示器12″上可以看出，每個視窗均可以大得多。實際上，與標(biāo)準(zhǔn)顯示器相比，圖像區(qū)域以1.78的系數(shù)增加，盡管寬屏顯示器的顯示區(qū)域僅是標(biāo)準(zhǔn)顯示器的1.33倍，但闡明了為構(gòu)建視頻會議圖像使用寬屏幕顯示器是相當(dāng)有益處的。
為了適合顯示器，另外一個需要考慮的事項涉及必須進行剪裁或有黑道的圖像。理論上，對每個獨立圖像視窗的剪裁都是同等程度的。這在圖7a中說明。這是在將圖像視窗16構(gòu)建為最終的輸出視頻數(shù)據(jù)流之前，通過縮放圖像然后剪裁實現(xiàn)的。另一種方案，示于圖7b中，更為簡單但可能導(dǎo)致不如意的結(jié)果。在這里，全部圖像都是首先縮放并構(gòu)建，然后剪裁以適合屏幕?？梢钥闯?，結(jié)果是圖像視窗18的頂部和底部沒有等量剪裁。
圖8示出一種用一個連接20接入一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)4的MCU2。流入的視頻流和至少一個(流出)合成視頻流通過鏈路20傳輸以供終端6-1處理。
MCU2包括一個合成處理器22和一個縮放處理器24。如上所述，合成處理器將流入視頻流排列為一個合成視頻流。然后，縮放處理器24在轉(zhuǎn)交至終端6-1之前對水平尺寸進行縮放(最好一盡管也可同時對垂直尺寸進行縮放或作為替代)。然后，在終端6-1中的一個縮放處理器26應(yīng)用反向縮放以在顯示前將視頻流恢復(fù)到正確的寬高比。
縮放處理器24和26最好在一個適于執(zhí)行在水平或垂直尺寸上進行縮放或反向縮放步驟的數(shù)字信號處理器上實現(xiàn)。利用處理器縮放圖像意味著無須建立專用電子電路以縮放圖像。
可以制作一個經(jīng)修改的終端，該終端可以配置為驅(qū)動一個標(biāo)準(zhǔn)屏幕或一個寬屏幕。這些終端可以通知其他終端，它們能夠接收寬屏格式視頻。
一些終端包括一個限制能力的MCU功能-它們可以作為一個會議的MCU，其中，它們是與少數(shù)幾個附加的參與者一起的一個參與者。這樣一個終端也可以包括一個如上所述的MCU。
權(quán)利要求
1.一個用于接入一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)的多點會議單元，包括一個用于接收一個將被會議討論的視頻流的視頻輸入和一個用于向一個視頻終端輸出一個視頻流的視頻輸出，該單元還包括一個能夠在轉(zhuǎn)交至一個終端之前調(diào)整一個輸出視頻流的水平尺寸，從而改變輸出視頻流中圖像寬高比的縮放處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單元，其中，將縮放處理器設(shè)置為產(chǎn)生包含圖像的輸出視頻流，圖像在水平方向以約1.33的比例被壓縮，以將一個寬高比為16∶9的圖像壓縮為寬高比為4∶3的圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單元，該單元被設(shè)置為接收多個輸入視頻流并設(shè)置為生成一個合成輸出流，合成輸出流包括至少多個排列為如合成流中的拼接塊的輸入流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單元，其中，拼接塊具有不同的尺寸且包括至少一個大尺寸的，一般位于合成輸出流中部的主拼接塊，合成流中的其他拼接塊沿主圖像的至少一邊排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的單元，其中，至少一個拼接塊的水平或垂直尺寸增大或減小，如分別通過增加一個彩條或剪裁拼接塊。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的單元，該單元被設(shè)置為從終端接收一個命令，以允許和/或禁止所述的水平尺寸調(diào)整。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任意一項所述的單元，該單元包括一個集成終端。
8.在一個視頻會議網(wǎng)絡(luò)中傳輸視頻流的方法，包括接收一個視頻流，用一個縮放處理器在水平尺寸上對流進行縮放以及將縮放后的流傳輸至一個終端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，通過縮放實現(xiàn)一個水平尺寸上的大約0.75倍的縮減，將一個寬高比為16∶9的流壓縮為寬高比為4∶3的流。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，包括接收多個輸入視頻流及生成一個合成輸出流，該合成輸出流包括多個排列為如合成流中的拼接塊的輸入流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，拼接塊具有不同的尺寸且包括至少一個大尺寸的，一般位于合成輸出流中部的主拼接塊，合成流中的其他拼接塊沿主圖像的至少一邊排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其中，至少一個拼接塊的水平或垂直尺寸增大或減小，如分別通過增加一個彩條或剪裁拼接塊。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12中任意一項所述的方法，包括從終端接收一個命令，并對該命令允許或禁止所述的縮放。
全文摘要
一個多點會議單元(MCU)(2)被設(shè)置為在水平方向上壓縮一個視頻流以在轉(zhuǎn)交至終端之前，調(diào)整寬高比。通過設(shè)置終端以近似的量對視頻流進行解壓，可利用一般意義上的設(shè)備傳輸并察看寬屏幕視頻流。對寬屏幕傳輸?shù)睦茫瑸樵跇?gòu)建的視頻流中的，具有額外變形或剪裁的有效的視窗布局提供了額外的機會。
文檔編號H04N5/44GK1805537SQ200610000039
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月5日
發(fā)明者威廉·麥克唐納 申請人:科點有限公司