[發(fā)明專利]運用精細粒度可伸縮性技術進行數(shù)字視頻實時代碼轉換的系統(tǒng)和方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580042496.8
• 申請日: 2005-12-08
• 公開（公告）號: CN101077011A
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發(fā)明（設計）人: K·R·維蒂格;R·Y·陳
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳;劉紅

技術領域

本發(fā)明涉及一種把預先編碼的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流代碼轉換成分層的視頻流的裝置和相關的方法，其中分層的流包括具有比原始的源流更低的數(shù)據(jù)率的基本層和運用精細粒度可伸縮性(FGS)技術編碼的增強層。本發(fā)明包括把現(xiàn)有的數(shù)字視頻重編碼成FGS的多層視頻的高效構件，以便在無線和/或有線網(wǎng)絡中帶寬劣化不斷變化的條件下，提供可變級別的顯示圖像質量。

背景技術

數(shù)字的流視頻可以采用諸如MPEG等的視頻編碼標準，通過有效帶寬隨時間變化并且與位置相關的信道來傳輸。這情況經(jīng)常出現(xiàn)在無線網(wǎng)絡中，但也可以出現(xiàn)在其帶寬受到限制的有線網(wǎng)絡中。當有效帶寬低于通過網(wǎng)絡發(fā)送的視頻流的數(shù)據(jù)率所需的最低水平時，結果導致顯示視頻發(fā)生劣化。

通過根據(jù)信道的條件來改變預編碼的視頻內容的數(shù)據(jù)率，可以解決這個問題。此項技術通稱為速率轉換(trans-rating)。然而，速率轉換需要對信道的容量進行快速和精確的預測，這是難以達到的。因此，還是有可能信道的容量與視頻的源數(shù)據(jù)率之間出現(xiàn)不匹配，這會導致視頻數(shù)據(jù)包的丟失。

流優(yōu)先排序技術能夠更好地適應信道容量的變化。在流優(yōu)先排序中，必要(或者基本層)的信息以較高的優(yōu)先級進行傳輸，而不太必要(或者增強層)的信息則采用“盡力而為”進行傳輸。當網(wǎng)絡帶寬不足時，降低增強層的信息以確保傳送基本層的信息。這確保了對于該程度的信道劣化，以其最高可能的質量進行平滑的視頻回放。

然而，這種能力需要運用可伸縮的視頻編碼技術，把視頻的內容壓縮或者編碼成單獨的碼流。一種眾所周知的實現(xiàn)可伸縮的視頻編碼的方法就是精細粒度可伸縮性或FGS技術。可伸縮的視頻編碼技術的其它例子是MPEG-2/4的時域可伸縮性和數(shù)據(jù)分割(DP)。大多數(shù)分布式的視頻內容都采用MPEG或H264技術，編碼或壓縮成未進行優(yōu)先排序的單層的視頻流。因此，需要代碼轉換來把單層的壓縮的視頻流轉換成多優(yōu)先級的視頻流，以便利用流優(yōu)先排序技術的優(yōu)點。時域可伸縮性在以前已經(jīng)提出過，并且時域可伸縮性現(xiàn)在已成為用于視頻編碼的MPEG-4標準的一部分。

附圖說明

為了更徹底地理解本項公開，現(xiàn)請參考以下的連同附圖所作的闡述，其中：

圖1圖解說明了根據(jù)本項公開的一種實施例，從流視頻發(fā)送器，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡到流視頻接收器的端到端流視頻的傳輸；

圖2圖解說明了根據(jù)現(xiàn)有技術的一種實施例，典型的視頻數(shù)據(jù)的速率轉換器(transrater)(或代碼轉換器)；

圖3圖解說明了根據(jù)現(xiàn)有技術的一種實施例，典型的精細粒度可伸縮性(FGS)的編碼器；

圖4圖解說明了根據(jù)現(xiàn)有技術的一種實施例，典型的精細粒度可伸縮性(FGS)的解碼器；

圖5圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，典型的精細粒度可伸縮性(FGS)的代碼轉換器；和

圖6圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的另一種實施例，典型的精細粒度可伸縮性(FGS)的代碼轉換器。

具體實施方式

以下所討論的圖1至6和在本專利文件中所述的各種實施例，僅只是舉例，而不應以任何方式解釋為限制本發(fā)明的范圍。所屬技術領域的專業(yè)人員會了解，本發(fā)明的原理能夠以任何的適當設置的裝置、器件或結構來實現(xiàn)。

圖1圖解說明了根據(jù)本發(fā)明的一種實施例，從流視頻發(fā)送器110，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡120到一個或更多的流視頻接收器(典型地諸如流視頻接收器130)的端到端傳輸流視頻的視頻傳輸系統(tǒng)。依照應用，流視頻發(fā)送器110可以是各種各樣的視頻幀的源中的任意一種，其可以包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的服務器、電視臺的發(fā)射器、有線網(wǎng)絡、桌面?zhèn)€人計算機(PC)等等。

流視頻發(fā)送器110包括視頻幀的源112、視頻編碼器114、存儲器115和編碼器緩沖器116。視頻幀的源112可以是任何能夠生成非壓縮的視頻幀的序列的裝置，其包括電視天線和接收單元、盒式放像機、攝像機、能夠存儲視頻剪輯的磁盤存儲裝置等等。非壓縮的視頻幀以給定的圖像速率(或流速率)進入視頻編碼器114，并且根據(jù)任何公知的壓縮算法或諸如MPEG-4編碼器的裝置進行壓縮。隨后，視頻編碼器114把壓縮的視頻幀傳輸?shù)骄幋a器緩沖器116進行緩存，來為穿越數(shù)據(jù)網(wǎng)絡120進行傳輸作準備。

數(shù)據(jù)網(wǎng)絡120可以是任何適合的網(wǎng)絡，并且可以包括諸如Internet等的公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和諸如企業(yè)擁有的局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)等的私有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的部分。在本發(fā)明的有利的實施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡120包括無線網(wǎng)絡。尤其，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡120可以是無線家庭網(wǎng)絡。