專利名稱：通過(guò)自動(dòng)數(shù)據(jù)分析和簡(jiǎn)檔選擇來(lái)加強(qiáng)圖像壓縮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
及背景本發(fā)明涉及一種用于多媒體數(shù)據(jù)壓縮和傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法，采用該系統(tǒng)和方法使得大量多媒體信息能夠被快速傳輸，由遙控的顯示設(shè)備進(jìn)行顯示，而對(duì)帶寬要求卻不高。例如，這樣的多媒體信息可以可選地包括視頻流數(shù)據(jù)和/或音頻流數(shù)據(jù)。
計(jì)算機(jī)正在越來(lái)越普遍地成為家用娛樂(lè)設(shè)備和用于為用戶組織和顯示信息。除早期計(jì)算機(jī)的功能外，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)可以播放以各種格式存儲(chǔ)的音樂(lè)，包括以MP3格式存儲(chǔ)在CD、磁性存儲(chǔ)介質(zhì)或DVD存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件，也可以顯示視頻流以及使得可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)“聊天”。此外，用戶現(xiàn)在還可以通過(guò)計(jì)算機(jī)“在線”執(zhí)行各種任務(wù)，如從當(dāng)?shù)氐某卸ㄙ?gòu)食品，定購(gòu)的食品隨后被送到用戶的房間。這些應(yīng)用的好處在于效率較高和節(jié)約用戶時(shí)間。
除不夠輕便之外，計(jì)算機(jī)本身已經(jīng)充分適應(yīng)了家庭環(huán)境和新的多媒體任務(wù)。一般的家庭計(jì)算機(jī)都是“臺(tái)式”計(jì)算機(jī)，不是很輕便。但是，如果計(jì)算機(jī)能夠在不同的房間之間方便地移動(dòng)的話，一些應(yīng)用如播放和管理音樂(lè)數(shù)據(jù)庫(kù)或從遠(yuǎn)方與計(jì)算機(jī)對(duì)話將會(huì)更有效。所以，對(duì)于這樣的任務(wù)，臺(tái)式計(jì)算機(jī)的便攜性是不夠的。
作為遙控的應(yīng)用，一種更有用的解決方案將使得用戶能夠觀看計(jì)算機(jī)監(jiān)視器對(duì)視頻數(shù)據(jù)的顯示，和/或還能聽(tīng)見(jiàn)音頻數(shù)據(jù)，以便在房間內(nèi)任何位置與計(jì)算機(jī)對(duì)話。整臺(tái)計(jì)算機(jī)不需要在房間與房間之間移動(dòng)，而只有那些控制計(jì)算機(jī)和在監(jiān)視器上顯示信息所要求的部分需要移動(dòng)。不幸的是，現(xiàn)有的遙控計(jì)算解決方案只能進(jìn)行部分控制，而不允許以完全遙控的和獨(dú)立的方式操作計(jì)算機(jī)的部分，同時(shí)仍然依賴于計(jì)算機(jī)的CPU，但不必有輔助的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。
通過(guò)提供完全遙控的、獨(dú)立的可操作設(shè)備用于在遙控移動(dòng)平臺(tái)的監(jiān)視器上顯示信息和控制遙控計(jì)算機(jī)的CPU，在此引作參考卻似乎完全是新提出的美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/197,441中公開(kāi)并要求保護(hù)的遙控計(jì)算設(shè)備克服了這些問(wèn)題。但是，要達(dá)到完全實(shí)用和可實(shí)現(xiàn)，上述公開(kāi)的設(shè)備必須能夠足夠快地接收視頻數(shù)據(jù)，以使監(jiān)視器的顯示能快速刷新，和必須能夠快速接收音頻流數(shù)據(jù)以便以應(yīng)答方式通過(guò)揚(yáng)聲器播放這樣的數(shù)據(jù)，而不需要用戶在請(qǐng)求播放具體類型的信息和該信息的實(shí)際顯示之間作長(zhǎng)時(shí)間等待。
用于傳輸這樣的視頻數(shù)據(jù)到遙控的監(jiān)視器和由遙控的監(jiān)視器接收這樣的視頻數(shù)據(jù)，特別是用于不通過(guò)導(dǎo)線或電纜網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接到控制CPU的設(shè)備的現(xiàn)有技術(shù)在帶寬方面是有限的。這樣的帶寬限制的典型數(shù)值為100-1600Mbps。因此，為了將大量的數(shù)據(jù)壓縮在可用的帶寬之內(nèi)進(jìn)行傳輸，需要各種多媒體數(shù)據(jù)的壓縮方法。但是，現(xiàn)有的多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法在針對(duì)被傳輸?shù)亩嗝襟w數(shù)據(jù)的類型進(jìn)行調(diào)節(jié)后才是最有效的。如果一臺(tái)具體的設(shè)備例行地傳輸特定類型的多媒體數(shù)據(jù)，那么確定壓縮方法就比較簡(jiǎn)單，因?yàn)榭梢哉{(diào)節(jié)該方法以適應(yīng)多媒體數(shù)據(jù)的類型。對(duì)于在其中傳輸多種多媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備和應(yīng)用，必需對(duì)每一數(shù)據(jù)類型分別確定壓縮方法。
美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/197,441的遙控監(jiān)視器是例行地必須接收多種不同類型視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備的實(shí)例。所有由該遙控的監(jiān)視器接收的顯示數(shù)據(jù)都是視頻數(shù)據(jù)，但其范圍可以是從顯示用于文字處理軟件程序的GUI(圖形用戶界面)到用于DVD電影的流式視頻數(shù)據(jù)。因此，為了最有效地壓縮傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，每一種不同類型的顯示數(shù)據(jù)要求不同類型的視頻數(shù)據(jù)壓縮方法。
目前，針對(duì)具體類型的多媒體數(shù)據(jù)，每種多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法必須手動(dòng)調(diào)節(jié)。顯然，這樣的手動(dòng)調(diào)節(jié)不適合可以快速顯示多種多媒體數(shù)據(jù)的遙控監(jiān)視器設(shè)備。因此，較好的解決方案應(yīng)當(dāng)使得能夠根據(jù)要在遙控的監(jiān)視器上顯示的多媒體數(shù)據(jù)的類型自動(dòng)選擇多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的類型。不幸的是，目前還沒(méi)有這樣的解決方案。
因此，對(duì)于根據(jù)待傳輸?shù)亩嗝襟w數(shù)據(jù)的類型自動(dòng)選擇具體類型的多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的系統(tǒng)和方法有一種未滿足的需求，而且具有這樣的系統(tǒng)和方法將會(huì)非常有用，這樣的系統(tǒng)和方法不需要手動(dòng)干預(yù)，而且可以有效壓縮多媒體數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了用于壓縮多媒體數(shù)據(jù)的一種方法，該方法的步驟由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行，該方法包括的步驟為(a)提供多種不同的多媒體數(shù)據(jù)壓縮處理過(guò)程，每種壓縮處理過(guò)程對(duì)應(yīng)于多媒體數(shù)據(jù)的一種簡(jiǎn)檔特征；(b)接收待壓縮的多媒體數(shù)據(jù)以形成接收數(shù)據(jù)；(c)確定接收數(shù)據(jù)的至少一個(gè)特征；(d)根據(jù)該至少一個(gè)特征選擇一種簡(jiǎn)檔；以及(e)根據(jù)與該簡(jiǎn)檔對(duì)應(yīng)的壓縮處理壓縮接收數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了用于壓縮多媒體數(shù)據(jù)的另一種方法，該方法的步驟由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行，該方法包括的步驟為(a)分析每一種多媒體數(shù)據(jù)以確定每一種多媒體數(shù)據(jù)的至少一個(gè)特征；(b)根據(jù)該至少一個(gè)特征將多種不同的多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法的一種與每一種多媒體數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)起來(lái)，用于優(yōu)化多媒體數(shù)據(jù)的壓縮，以形成壓縮簡(jiǎn)檔；(c)接收多媒體數(shù)據(jù)用于壓縮，以形成壓縮數(shù)據(jù)；以及(d)選擇壓縮簡(jiǎn)檔用于壓縮壓縮數(shù)據(jù)。
下文中，術(shù)語(yǔ)“計(jì)算機(jī)”表示能夠執(zhí)行計(jì)算的任何類型的電子設(shè)備，包括但不限于具有如DOS、WindowsTM、OS/2TM或Linux等操作系統(tǒng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)；麥金托什(MacintoshTM)計(jì)算機(jī)；用JAVATM-OS或BeOSTM作為操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)；薄的客戶計(jì)算機(jī)(thin clientcomputer)；和圖形工作站如Sun MicrosystemTM和SiliconGraphicsTM計(jì)算機(jī)和其它具有某種版本的UNIX操作系統(tǒng)如SunMicrosystemTM的AIXTM或SOLARISTM的計(jì)算機(jī)；PalmPilotTM、PilotPCTM、或任何其它用于數(shù)據(jù)處理的手持設(shè)備、便攜設(shè)備如PDA(個(gè)人數(shù)據(jù)助理)，或嵌入式系統(tǒng)和設(shè)備；或任何其它已知的和可得到的操作系統(tǒng)和計(jì)算設(shè)備。下文中，術(shù)語(yǔ)“WindowsTM”包括但不限于；Windows95TM，Windows3.xTM，其中“x”為整數(shù)如“1”；WindowsNTTM；Windows98TM；WindowsCETM；Windows2000TM；和由微軟公司(美國(guó))更新的這些操作系統(tǒng)的任何版本。
本發(fā)明的方法也可以被描述為由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行的多條指令，所以本發(fā)明的方法可以被實(shí)現(xiàn)為硬件、軟件、固件或其組合。對(duì)于本發(fā)明，軟件應(yīng)用基本上可以用任何合適的編程語(yǔ)言編寫，該編程語(yǔ)言可以容易地由本領(lǐng)域的普通人員選擇。所選擇的編程語(yǔ)言應(yīng)當(dāng)與執(zhí)行軟件應(yīng)用所根據(jù)的計(jì)算機(jī)兼容。合適的編程語(yǔ)言的實(shí)例包括但不限于C、C++和Java。
下文中，術(shù)語(yǔ)“CPU”(中央處理單元)包括計(jì)算機(jī)中控制包括外設(shè)的余下部分的部分。如此處所定義，CPU包括控制單元和算術(shù)和邏輯單元(ALU)，以及其它組件如控制單元和ALU運(yùn)行所需要的存儲(chǔ)器和暫時(shí)緩沖器。其它類型的微處理器或數(shù)據(jù)處理器明確地不包括在此處所定義的術(shù)語(yǔ)“CPU”內(nèi)。
下文中，術(shù)語(yǔ)“揚(yáng)聲器”定義為包括產(chǎn)生用戶聽(tīng)得見(jiàn)的聲音流的任何類型設(shè)備，包括耳機(jī)。
下文中，“本地可聯(lián)接”的視頻卡是能夠控制附屬于該視頻卡位于其中的計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器或其它顯示設(shè)備的視頻卡，不管計(jì)算機(jī)是否真的有這樣的監(jiān)視器或其它顯示設(shè)備附屬于其上。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容是用于無(wú)線遙控的監(jiān)視器的快速多媒體數(shù)據(jù)壓縮和傳輸?shù)囊环N系統(tǒng)和方法。根據(jù)本發(fā)明的多媒體數(shù)據(jù)壓縮的方法根據(jù)產(chǎn)生多媒體數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用的類型，并因此根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特征調(diào)節(jié)壓縮方法。優(yōu)選地，由簡(jiǎn)檔管理器選擇多媒體數(shù)據(jù)壓縮類型，該簡(jiǎn)檔管理器檢測(cè)多媒體數(shù)據(jù)的特征以確定數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)檔，然后根據(jù)數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)檔選擇多媒體數(shù)據(jù)壓縮簡(jiǎn)檔。
參照附圖和相應(yīng)的說(shuō)明，可以更好地理解根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的原理和操作方法。
現(xiàn)在參考附圖，

圖1A是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的典型系統(tǒng)的簡(jiǎn)化方框圖，而圖1B是根據(jù)本發(fā)明的典型方法的流程圖。雖然圖1A和1B是針對(duì)視頻壓縮方法畫出的，但是應(yīng)該理解，這僅僅是出于說(shuō)明的目的，沒(méi)有以任何方式限制的任何意圖。
如圖1A所示，系統(tǒng)1的特征是具有多個(gè)軟件應(yīng)用3，用于產(chǎn)生不同類型的顯示數(shù)據(jù)。軟件應(yīng)用3由操作系統(tǒng)5操作。顯示數(shù)據(jù)在傳輸、解壓縮和比如由圖2所示并用于圖3A-3B的遙控的監(jiān)視器顯示之前必須根據(jù)適當(dāng)?shù)囊曨l壓縮方法被壓縮。
為了使數(shù)據(jù)被適當(dāng)壓縮，視頻壓縮方法必須選為與每個(gè)軟件應(yīng)用3產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的具體類型相兼容。所以，操作系統(tǒng)5將顯示數(shù)據(jù)傳輸給壓縮簡(jiǎn)檔管理器7。這一過(guò)程由獨(dú)立的報(bào)告設(shè)備驅(qū)動(dòng)器9控制，以使操作系統(tǒng)5報(bào)告每種正在運(yùn)行的軟件應(yīng)用3的類型給壓縮簡(jiǎn)檔管理器7。優(yōu)選地，報(bào)告設(shè)備驅(qū)動(dòng)器9還使得操作系統(tǒng)5報(bào)告屏幕分辨率給壓縮簡(jiǎn)檔管理器7。
一旦壓縮簡(jiǎn)檔管理器7接收到關(guān)于正在產(chǎn)生的視頻顯示數(shù)據(jù)的適當(dāng)?shù)男畔?，壓縮簡(jiǎn)檔管理器7就可以選擇具體類型的視頻壓縮方法來(lái)壓縮顯示數(shù)據(jù)。壓縮簡(jiǎn)檔管理器7具有多種壓縮簡(jiǎn)檔，每種壓縮簡(jiǎn)檔適合于由特定的軟件應(yīng)用3產(chǎn)生的特定類型的顯示數(shù)據(jù)。當(dāng)每類型型的顯示數(shù)據(jù)從操作系統(tǒng)5傳遞時(shí)，壓縮簡(jiǎn)檔管理器7選擇適當(dāng)?shù)膲嚎s簡(jiǎn)檔用于根據(jù)顯示數(shù)據(jù)的特征壓縮視頻數(shù)據(jù)，如圖1B中更詳細(xì)描述的那樣。另一種方案是，用戶可以從由壓縮簡(jiǎn)檔管理器7提供的多種簡(jiǎn)檔中手動(dòng)選擇壓縮簡(jiǎn)檔。
一旦為顯示數(shù)據(jù)選定了適當(dāng)?shù)膲嚎s簡(jiǎn)檔，真正的壓縮過(guò)程就由MPEG(運(yùn)動(dòng)圖像專家組)編碼器11或其它類型的壓縮算法來(lái)執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)理解，雖然本發(fā)明是針對(duì)一種具體類型的視頻數(shù)據(jù)壓縮方法，即壓縮方法的MPBG組來(lái)描述的，但這僅僅是出于說(shuō)明的目的，并無(wú)意做任何限制。
例如，對(duì)于電視視頻流、文字處理屏幕流、三維視頻游戲視頻流等，要求不同的壓縮簡(jiǎn)檔。優(yōu)選地，應(yīng)當(dāng)用一種自動(dòng)視頻內(nèi)容分析方法分析視頻數(shù)據(jù)的類型并根據(jù)視頻數(shù)據(jù)的類型選擇具體的壓縮簡(jiǎn)檔。圖1B中給出了這樣的自動(dòng)方法的一種優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)。在步驟1，分析待傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)。例如，視頻數(shù)據(jù)的光柵組被隨意采樣用于分析。優(yōu)選地，每個(gè)這樣的組是由8×8象素組成的塊。
在步驟2，對(duì)每個(gè)樣本至少確定一個(gè)參數(shù)。優(yōu)選地，該參數(shù)包括但不限于屏幕上單一顏色的數(shù)目、出現(xiàn)靜態(tài)黑色細(xì)的象素行或大的靜態(tài)區(qū)塊、以及在屏幕上一幀與下一幀之間的移動(dòng)層面。更優(yōu)選地，分析多個(gè)這樣的參數(shù)。
在步驟3，匹配多個(gè)參數(shù)與具體的壓縮簡(jiǎn)檔，從而該具體的壓縮簡(jiǎn)檔被壓縮簡(jiǎn)檔管理器7選中。例如，在一幀中出現(xiàn)數(shù)千種單一顏色并伴隨幀之間顯著的移動(dòng)，以及在每一幀的頂端和底部不變的黑條將表示DVD電影正在被傳輸。于是就會(huì)選擇合適的DVD電影壓縮簡(jiǎn)檔。
壓縮簡(jiǎn)檔將根據(jù)這樣的因素如最大分辨率、刷新率和顏色處理來(lái)調(diào)節(jié)。可選地并且優(yōu)選地，對(duì)于文本數(shù)據(jù)，使用可變的比特率壓縮數(shù)據(jù)，因?yàn)樵谌魏尉唧w的時(shí)刻必須傳送的文本數(shù)據(jù)的量本身就是可變的。因此，MPEG壓縮方法是本發(fā)明優(yōu)選的，因?yàn)檫@些壓縮方法具有根據(jù)這些不同的因素調(diào)節(jié)的不同的簡(jiǎn)檔和層面。MPEG編碼器也是優(yōu)選的，因?yàn)樗沟迷肼曂ㄟ^(guò)不同的“濾波器”如低通、帶通和去交織濾波器被過(guò)濾掉。運(yùn)動(dòng)矢量也可以通過(guò)例如擴(kuò)大或縮小在幀之內(nèi)已經(jīng)改變位置的數(shù)據(jù)的搜索區(qū)域來(lái)設(shè)置。
不管層面和簡(jiǎn)檔，MPEG格式使用三種不同類型的幀I、B和P幀。I幀是開(kāi)頭的或“內(nèi)部幀”，是必須的。B幀是雙向幀，而P幀是可預(yù)測(cè)幀。B和P幀是可選的，沒(méi)有P幀時(shí)，B幀可以去掉。
這些不同類型的幀被組織成組。例如，根據(jù)MPEG方法壓縮的視頻流可以有3幀組，如IBP，或9幀組，如IBBPBBPBB，或甚至12幀組，如IPPPPPPPPPPP。在每一組中，都有唯一的I幀，而B(niǎo)和P幀的數(shù)目在每一組中可以不同，甚至可以完全去掉。此外，每秒幀的數(shù)目、運(yùn)動(dòng)矢量、分辨率、和過(guò)濾器都可以隨意調(diào)節(jié)，以便產(chǎn)生每種壓縮簡(jiǎn)檔。
用于電視視頻流的典型的壓縮簡(jiǎn)檔將包括具有12幀組IBBPBBPBBPBB的主層面、主簡(jiǎn)檔MPEG-2壓縮方法。該方法應(yīng)當(dāng)具有累加編碼，或去交織及低通濾波。運(yùn)動(dòng)矢量為P幀32×32而B(niǎo)幀16×16。
另一方面，用于在800×600分辨率的文字處理屏幕流的典型壓縮簡(jiǎn)檔應(yīng)當(dāng)具有高簡(jiǎn)檔、高層面變量的帶9幀幀組IBBPBBPBB的MPEG-2流。在質(zhì)量無(wú)缺陷為必要性的情況下，所有B幀都可以被省略，這樣，30幀每秒的速率就變?yōu)?0個(gè)三元幀每秒的速率。運(yùn)動(dòng)矢量為P幀24×24，B幀8×8。不用濾波器。
對(duì)于3-D視頻游戲視頻數(shù)據(jù)，典型的壓縮簡(jiǎn)檔應(yīng)當(dāng)可選地具有一個(gè)高簡(jiǎn)檔、高層面60幀每秒的MPEG-2壓縮方法，從而將壓縮過(guò)程本身引起的延遲減半。優(yōu)選地，該壓縮方法應(yīng)當(dāng)具有的幀組為18幀IBPBPBPBPBPBPBPBPB。所有B幀被去掉，從而60幀每秒的幀速率變?yōu)?0個(gè)二元幀每秒的速率。運(yùn)動(dòng)矢量為P幀48×48，B幀8×8。
在步驟4，設(shè)置壓縮簡(jiǎn)檔以確定具體的視頻壓縮方法，用于壓縮視頻數(shù)據(jù)。然后該數(shù)據(jù)被壓縮并傳輸。
當(dāng)然，上述的系統(tǒng)和方法可以擴(kuò)展到其它類型的多媒體數(shù)據(jù)，如音頻流數(shù)據(jù)?？蛇x地，如上所述，壓縮簡(jiǎn)檔可以由用戶手動(dòng)選擇，或可選地，根據(jù)產(chǎn)生視頻數(shù)據(jù)和/或其它類型多媒體數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用的同一性自動(dòng)確定。兩個(gè)或多個(gè)根據(jù)軟件模塊或用電子裝置執(zhí)行的指令的其它集合自動(dòng)分析、由用戶手動(dòng)選擇、以及根據(jù)產(chǎn)生多媒體數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用的同一性的選擇，這三者中的兩個(gè)或多個(gè)單元也可以可選地進(jìn)行組合。可選地且最優(yōu)選地，用戶能夠手動(dòng)覆蓋任何自動(dòng)選擇的壓縮簡(jiǎn)檔，并可以用不同的壓縮簡(jiǎn)檔替換這樣的自動(dòng)選擇的壓縮簡(jiǎn)檔。優(yōu)選地，這樣的替換通過(guò)GUI(圖形用戶界面)單元激活，優(yōu)選地，用用戶宏指令。用于顯示宏按鈕如“電視”、“dvd”、“文本”或“圖形”等的工具條或其它顯示方式可以用于控制這些宏指令。
圖2是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的典型無(wú)線監(jiān)視器的簡(jiǎn)化方框圖，用于顯示從計(jì)算機(jī)(未示出)來(lái)的多媒體數(shù)據(jù)，優(yōu)選地至少包括視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)，更優(yōu)選地，同時(shí)包括視頻和音頻數(shù)據(jù)。無(wú)線監(jiān)視器可選地且優(yōu)選地與分離的計(jì)算機(jī)一起使用，用于根據(jù)本發(fā)明解壓縮多媒體數(shù)據(jù)，這些計(jì)算機(jī)包括各種組件，用于優(yōu)選地分別根據(jù)圖1A和圖1B的系統(tǒng)和方法在向無(wú)線監(jiān)視器傳輸之前壓縮數(shù)據(jù)。
無(wú)線監(jiān)視器10聯(lián)接到射頻(RF)收發(fā)器12，該收發(fā)器12通過(guò)無(wú)線電波與主計(jì)算機(jī)(未示出)通信。雖然無(wú)線監(jiān)視器10可選地可以只顯示音頻或只顯示視頻數(shù)據(jù)，但無(wú)線監(jiān)視器10優(yōu)選地顯示音頻和視頻兩種信號(hào)。下文中，術(shù)語(yǔ)“顯示”可以包括視頻顯示和音頻顯示兩種。
無(wú)線監(jiān)視器10優(yōu)選地包括ISM帶通收發(fā)器14，用于從主計(jì)算機(jī)接收無(wú)線電波信號(hào)和向主計(jì)算機(jī)傳輸這樣的無(wú)線電波信號(hào)。更優(yōu)選地，本發(fā)明的所有無(wú)線電波接收器和發(fā)送器工作在低頻無(wú)線電波，最優(yōu)選地，在大約2.4GHz到大約5.8GHz的范圍內(nèi)，因?yàn)檫@一區(qū)域在美國(guó)不需要專門的授權(quán)。
ISM帶通收發(fā)器14優(yōu)選地聯(lián)接到射頻轉(zhuǎn)換接口16，用于將無(wú)線電波轉(zhuǎn)換為視頻流數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)換接口16將無(wú)線電波轉(zhuǎn)換成MPEG格式的視頻數(shù)據(jù)，雖然可選地其它格式當(dāng)然也可以使用。然后，這些數(shù)據(jù)由解碼器18解碼，解碼器18將數(shù)據(jù)的視頻部分提供給顯示屏幕20。可選地且優(yōu)選地，顯示屏幕20通過(guò)DFP(數(shù)字平面板顯示)端口22接收該數(shù)據(jù)。還可選地且優(yōu)選地，顯示屏幕20是平面板顯示器，雖然其它類型的顯示屏幕當(dāng)然也可以使用。顯示屏幕20的實(shí)例包括但不限于任何類型的平面屏幕，包括等離子屏幕或LCD(液晶顯示器)、CRT(陰極射線管)監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器或任何其它類型的視頻顯示監(jiān)視器。所以，無(wú)線監(jiān)視器10使得視頻數(shù)據(jù)如GUI(圖形用戶界面)、其它圖形或圖像、或視頻流能夠顯示給用戶。
解碼器18還可選地且優(yōu)選地提供解碼數(shù)據(jù)的音頻部分給聲音放大器24。聲音放大器24如圖所示聯(lián)接到某種音頻顯示設(shè)備，如揚(yáng)聲器26、耳機(jī)插孔28、或輸出插孔30。
優(yōu)選地，無(wú)線監(jiān)視器10通過(guò)電池接受能量，從而使得無(wú)線監(jiān)視器10可以便攜移動(dòng)，遠(yuǎn)距離顯示視頻和/或音頻數(shù)據(jù)，該電池可選地在充電器/充電座上充電。
圖3A-3C是無(wú)線監(jiān)視器10和主計(jì)算機(jī)的典型配置簡(jiǎn)化方框圖，主計(jì)算機(jī)用于與圖2所示的無(wú)線監(jiān)視器10通信，以便提供多媒體數(shù)據(jù)如視頻和/或音頻數(shù)據(jù)由無(wú)線監(jiān)視器10顯示。這些配置優(yōu)選地執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明壓縮多媒體數(shù)據(jù)的方法，如參照?qǐng)D1A和1B所述。
圖3A表示第一典型系統(tǒng)32，這是一種內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，在該系統(tǒng)中，多媒體壓縮系統(tǒng)的組件包含在主計(jì)算機(jī)34中。如圖所示，主計(jì)算機(jī)34聯(lián)接到無(wú)線監(jiān)視器(未示出)和本地監(jiān)視器36，本地監(jiān)視器36可選地用電纜聯(lián)接到主計(jì)算機(jī)34。主計(jì)算機(jī)34包括帶有聯(lián)接到視頻切換器40的DVI(數(shù)字輸出)或DSP的視頻顯示卡38。在圖示的實(shí)施例中，視頻切換器40包含在主計(jì)算機(jī)34中，并優(yōu)選地同時(shí)連接到本地監(jiān)視器36和MPEG編碼器42，以便視頻信號(hào)要么在本地監(jiān)視器36上本地顯示，要么由MPEG編碼器42編碼用于遙控的傳輸。對(duì)于在本地監(jiān)視器36上本地顯示，信號(hào)優(yōu)選地通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器43傳送。
應(yīng)當(dāng)注意，可以實(shí)現(xiàn)為軟件、固件或硬件的MPEG編碼器42可以根據(jù)不同的數(shù)據(jù)格式編碼視頻數(shù)據(jù)。MPEG編碼器42可選地且優(yōu)選地從A/V-MPEG接口62接收視頻信號(hào)，該A/V-MPEG接口62更優(yōu)選地位于視頻顯示卡38上，將視頻信號(hào)從適合視頻顯示卡38的格式轉(zhuǎn)換為適合MPEG編碼器42的格式。
MPEG編碼器42還可選地且優(yōu)選地從音頻編碼器44接收音頻輸入，該音頻編碼器44將音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MPBG編碼器42可讀的格式。然后MPEG編碼器42將組合的音頻和視頻數(shù)據(jù)傳遞到轉(zhuǎn)換器48。轉(zhuǎn)換器48將組合的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無(wú)線電波，然后該無(wú)線電波被用于發(fā)送無(wú)線電波的ISM帶通SP2發(fā)送器50發(fā)送至無(wú)線監(jiān)視器(未示出)。
此外，音頻數(shù)據(jù)作為數(shù)字音頻信號(hào)傳遞至USB和/或固件輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)器60，該固件輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)器60將音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到USB和/或固件端口46，用于在轉(zhuǎn)換器48處與視頻數(shù)據(jù)結(jié)合。
圖3B所示的系統(tǒng)5 類似于圖3A的系統(tǒng)，只是此處的實(shí)現(xiàn)在主計(jì)算機(jī)34外部，并且視頻顯示卡54在此處具有模擬RGB直接輸出到視頻切換器40。視頻切換器40和其它多媒體壓縮和傳輸組件此處位于一塊獨(dú)立的基片57上，該基片57與主計(jì)算機(jī)34是分離的。
視頻切換器40將模擬視頻數(shù)據(jù)傳遞到視頻數(shù)字轉(zhuǎn)換器56，視頻數(shù)字轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)換器56將數(shù)據(jù)傳遞到A/V-MPEG接口62。MPEG接口62將數(shù)據(jù)傳遞到MPEG編碼器42，從MPEG編碼器42如前所述傳遞到轉(zhuǎn)換器48和收發(fā)器50。
至于圖3A，音頻數(shù)據(jù)作為數(shù)字音頻信號(hào)被傳遞至USB和/或固件輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)器60，該固件輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)器60將音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到USB和/或固件端口46，用于在A/V-MPEG接口62與視頻數(shù)據(jù)結(jié)合。
圖3C表示系統(tǒng)64，該系統(tǒng)64是第二外部實(shí)現(xiàn)，在該實(shí)現(xiàn)中，多媒體壓縮和傳輸組件也位于獨(dú)立的基片57上。但是，此處這些組件是針對(duì)關(guān)于圖3A的數(shù)字視頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，而不是針對(duì)圖3B的模擬信號(hào)。
因此，本發(fā)明的設(shè)備支持在遠(yuǎn)方與主計(jì)算機(jī)的完全對(duì)話，而不必要網(wǎng)卡，也沒(méi)有導(dǎo)線和電纜的物理聯(lián)接。對(duì)話是通過(guò)遙控的A/v顯示設(shè)備和遙控的輸入平臺(tái)提供的，二者都沒(méi)有CPU。所以，主計(jì)算機(jī)控制根據(jù)從遙控的輸入平臺(tái)接收到的指令遙控A/V顯示設(shè)備的動(dòng)作。
此外，根據(jù)本發(fā)明壓縮音頻和/或視頻流數(shù)據(jù)的方法還支持了數(shù)據(jù)的快速傳輸，因?yàn)閴嚎s的類型是根據(jù)生成視頻流數(shù)據(jù)的應(yīng)用的類型，并且因此也是根據(jù)該數(shù)據(jù)的具體特征來(lái)選擇的。
盡管參照幾個(gè)有限的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是應(yīng)該理解，對(duì)本發(fā)明的多種改變、改動(dòng)和其它應(yīng)用是可以做到的。
權(quán)利要求
1.一種方法，用于壓縮多媒體數(shù)據(jù)，該方法的步驟由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行，該方法包括以下步驟(a)提供多種不同的多媒體數(shù)據(jù)壓縮處理，每個(gè)所述的壓縮處理與多媒體數(shù)據(jù)的特征的一個(gè)簡(jiǎn)檔有關(guān)；(b)接收待壓縮的多媒體數(shù)據(jù)，以形成接收數(shù)據(jù)；(c)確定所述接收數(shù)據(jù)的至少一個(gè)特征；(d)根據(jù)所述至少一個(gè)特征選擇一種簡(jiǎn)檔；以及(e)根據(jù)與所述簡(jiǎn)檔有關(guān)的壓縮處理壓縮所述接收數(shù)據(jù)。
2.權(quán)利要求1的方法，其中多媒體數(shù)據(jù)至少包括音頻數(shù)據(jù)。
3.權(quán)利要求1的方法，其中多媒體數(shù)據(jù)至少包括視頻數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求3的方法，其中步驟(c)包括以下步驟(i)采樣所述接收數(shù)據(jù)的多個(gè)光柵組；(ii)對(duì)所述多個(gè)光柵組確定至少一個(gè)參數(shù)；以及(iii)根據(jù)所述至少一個(gè)參數(shù)確定所述至少一個(gè)特征。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)選自一組參數(shù)，其中包括屏幕上多種單一色彩、出現(xiàn)靜態(tài)黑色細(xì)的象素行或大的靜態(tài)區(qū)塊、以及在屏幕上一幀與下一幀之間的移動(dòng)水平。
6.權(quán)利要求5的方法，其中所述壓縮簡(jiǎn)檔根據(jù)從由最大分辨率、刷新速率和顏色處理組成的組中選擇的要素來(lái)調(diào)節(jié)。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述壓縮處理是MPEG壓縮處理。
8.權(quán)利要求3的方法，其中所述接收數(shù)據(jù)的所述至少一個(gè)特征是用于生成多媒體數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用的類型，因此，步驟(d)是通過(guò)根據(jù)所述軟件應(yīng)用的所述類型選擇所述簡(jiǎn)檔來(lái)執(zhí)行的。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述軟件應(yīng)用由操作系統(tǒng)操作，因此所述同一性是由所述操作系統(tǒng)提供的。
10.權(quán)利要求1的方法，其中多媒體數(shù)據(jù)是為用戶壓縮的，且步驟(d)還包括如下步驟(i)由所述用戶覆蓋所述簡(jiǎn)檔的選擇；和(ii)由用戶根據(jù)選擇來(lái)替換不同的簡(jiǎn)檔。
11.權(quán)利要求1的方法，其中步驟(a)包括如下步驟(i)分析每類型型的多媒體數(shù)據(jù)以確定每類型型的多媒體數(shù)據(jù)的至少一個(gè)特征；和(ii)根據(jù)所述至少一個(gè)特征使所述多個(gè)不同的多媒體數(shù)據(jù)壓縮處理中的一種與每類型型的多媒體數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，用于優(yōu)化多媒體數(shù)據(jù)的壓縮，以形成所述壓縮簡(jiǎn)檔。
12.一種方法，用于壓縮多媒體數(shù)據(jù)，該方法的步驟由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行，該方法包括以下步驟(a)分析每類型型的多媒體數(shù)據(jù)以確定每類型型的多媒體數(shù)據(jù)的至少一個(gè)特征；(b)根據(jù)所述至少一個(gè)特征使所述多個(gè)不同的多媒體數(shù)據(jù)壓縮處理中的一種與每類型型的多媒體數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)，用于優(yōu)化多媒體數(shù)據(jù)的壓縮，以形成所述壓縮簡(jiǎn)檔；(c)接收多媒體數(shù)據(jù)用于壓縮以形成壓縮數(shù)據(jù)；(d)選擇所述壓縮簡(jiǎn)檔用于壓縮所述壓縮數(shù)據(jù)。
13.權(quán)利要求12的方法，其中步驟(d)手動(dòng)執(zhí)行。
14.權(quán)利要求12的方法，其中步驟(d)自動(dòng)執(zhí)行。
15.權(quán)利要求14的方法，其中多媒體數(shù)據(jù)至少包括視頻數(shù)據(jù)。
16.權(quán)利要求15的方法，其中步驟(d)包括以下步驟(i)確定所述接收數(shù)據(jù)的至少一個(gè)特征；和(ii)根據(jù)所述至少一個(gè)特征來(lái)選擇簡(jiǎn)檔。
17.權(quán)利要求16的方法，其中步驟(i)包括以下步驟(1)采樣所述接收數(shù)據(jù)的多個(gè)掃描組；(2)對(duì)所述多個(gè)掃描組確定至少一個(gè)參數(shù)；以及(3)根據(jù)所述至少一個(gè)參數(shù)確定所述至少一個(gè)特征。
18.權(quán)利要求17的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)選自一組參數(shù)，其中包括屏幕上多種單一色彩、出現(xiàn)靜態(tài)黑色細(xì)的象素行或大的靜態(tài)區(qū)塊、以及在屏幕上一幀與下一幀之間的移動(dòng)水平。
19.權(quán)利要求16的方法，其中所述壓縮簡(jiǎn)檔根據(jù)從由最大分辨率、刷新速率和顏色處理組成的組中選擇的要素調(diào)節(jié)。
20.權(quán)利要求16的方法，其中所述壓縮處理是MPEG壓縮處理。
21.權(quán)利要求16的方法，其中所述接收數(shù)據(jù)的所述至少一個(gè)特征是用于生成多媒體數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用的類型，因此，步驟(ii)是通過(guò)根據(jù)所述軟件應(yīng)用的所述類型選擇所述簡(jiǎn)檔來(lái)執(zhí)行的。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述軟件應(yīng)用由操作系統(tǒng)操作，因此所述同一性是由所述操作系統(tǒng)提供的。
全文摘要
一種系統(tǒng)和方法,用于無(wú)線遙控的監(jiān)視器的快速多媒體數(shù)據(jù)壓縮和傳輸。根據(jù)本發(fā)明的多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法根據(jù)產(chǎn)生多媒體數(shù)據(jù)的軟件應(yīng)用的類型,從而也就根據(jù)數(shù)據(jù)本身的特征來(lái)調(diào)節(jié)壓縮方法。優(yōu)選地,多媒體數(shù)據(jù)壓縮的簡(jiǎn)檔和類型由簡(jiǎn)檔管理器選擇(7)進(jìn)行選擇,該簡(jiǎn)檔管理器檢測(cè)多媒體數(shù)據(jù)的特征以確定數(shù)據(jù)的特性,然后根據(jù)多媒體特性選擇多媒體數(shù)據(jù)壓縮方法和簡(jiǎn)檔(11)。該壓縮方法和系統(tǒng)可以與用于從遠(yuǎn)程顯示主計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上的信息和完全控制主計(jì)算機(jī)的設(shè)備一起使用。
文檔編號(hào)H04N7/52GK1390423SQ00815622
公開(kāi)日2003年1月8日 申請(qǐng)日期2000年10月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月12日
發(fā)明者I·德維爾, Y·梅丹 申請(qǐng)人:月光無(wú)線有限公司