專利名稱：具有較低數(shù)據(jù)發(fā)送速率和較少圖像質(zhì)量劣變的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像顯示設(shè)備和顯示圖像的方法，并且特別涉及具有較低數(shù)據(jù)發(fā)送速率和較少圖像質(zhì)量劣變的設(shè)備和方法，該設(shè)備用于根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)，用較低數(shù)據(jù)速率顯示數(shù)據(jù)。
下一代移動通信系統(tǒng)國際移動電信IMT-2000能夠利用普遍使用的便攜式個人信息終端，除了提供語音和文本服務(wù)之外還提供圖像發(fā)送服務(wù)。IMT-2000的圖像發(fā)送包括存儲和發(fā)送按照數(shù)字圖像壓縮的國際標(biāo)準(zhǔn)諸如H.263或已經(jīng)可以使用的MPEG4的靜止和運動圖像。
當(dāng)使用H.263編碼圖像時，由幀構(gòu)成的輸入圖像信號(逐行圖像)輸入到離散余弦變換(DCT)處理器(未示出)，并且DCT處理器利用DCT將逐行圖像處理成為8×8大小的分塊單元，并且將頻域的DCT系數(shù)輸入到量化設(shè)備(未示出)。量化設(shè)備按照由每幀固定數(shù)量的位控制的量化區(qū)間，量化和壓縮DCT系數(shù)。由量化設(shè)備量化的信號在逆量化和逆離散變換處理之后通過運動補償和預(yù)測處理，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。
這種傳統(tǒng)的運動圖像編碼處理使得通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)能夠通過實時傳輸協(xié)議(RTP)或?qū)崟r控制協(xié)議(RTCP)確定。然后，如果有很多業(yè)務(wù)，作為速率控制的結(jié)果，控制量化因子的值，以便減小發(fā)送位的數(shù)量。這樣，在保持屏幕尺寸的時候，圖像質(zhì)量嚴(yán)重劣化。
為了解決上述問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種通過根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)減小屏幕尺寸和發(fā)送尺寸減小的屏幕數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的設(shè)備。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種通過根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)減小屏幕尺寸和發(fā)送尺寸減小的屏幕數(shù)據(jù)，能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法。
相應(yīng)地，為了實現(xiàn)上述目的，提供了一種具有較低數(shù)據(jù)速率和較少圖像質(zhì)量劣變的設(shè)備，其中，通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備最好包括屏幕尺寸確定裝置，用于按照控制信號確定輸入的圖像信號的屏幕尺寸；圖像信號編碼裝置，用于按照確定的屏幕尺寸編碼圖像信號；控制裝置，用于輸出通過評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)確定屏幕尺寸的控制信號，并且用于通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送編碼的圖像信號；圖像信號解碼裝置，用于解碼通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號；和顯示裝置，用于顯示解碼的圖像信號。
此外，本發(fā)明的設(shè)備具有較低數(shù)據(jù)速率和較少圖像質(zhì)量劣變，其中，通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備最好包括屏幕尺寸確定裝置，用于按照控制信號確定輸入的圖像信號的屏幕尺寸；編碼裝置，用于按照確定的屏幕尺寸編碼圖像信號；控制裝置，用于輸出通過評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)確定屏幕尺寸的控制信號，并且用于通過設(shè)定用于確定規(guī)定屏幕尺寸的位量，經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送編碼的圖像信號；解碼裝置，通過檢測用于確定發(fā)送的屏幕尺寸的位量設(shè)定的存在，將通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號放大和解碼成原始屏幕的圖像信號；和顯示裝置，用于顯示解碼的圖像信號。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的另一個目的，提供了一種能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法，該方法最好包括(a)確定輸入到通信網(wǎng)絡(luò)的圖像信號的屏幕尺寸；(b)按照在步驟(a)確定的屏幕尺寸，編碼圖像信號，并將圖像信號發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)；(c)按照通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的屏幕尺寸，解碼圖像信號；和(d)顯示解碼的圖像信號。
此外，一種能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法，包括(a)確定輸入到通信網(wǎng)絡(luò)的圖像信號的屏幕尺寸；(b)按照在步驟(a)確定的屏幕尺寸，編碼圖像信號，設(shè)定用于確定屏幕尺寸的規(guī)定位量，并且發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)；(c)通過檢測用于確定發(fā)送的屏幕尺寸的位量設(shè)定的存在，將通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號放大和解碼成原始屏幕的圖像信號；和(d)顯示解碼的圖像信號的步驟。
通過參照附圖，詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將變得更清楚，其中

圖1是本發(fā)明具有較低數(shù)據(jù)速率和較少圖像質(zhì)量劣變的設(shè)備結(jié)構(gòu)方框圖；圖2是本發(fā)明能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法的第一優(yōu)選實施例的流程圖；圖3是本發(fā)明能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法的第二優(yōu)選實施例的流程圖；和圖4是具有較低數(shù)據(jù)速率的屏幕的優(yōu)選實施例的示意圖。
圖1是具有較低數(shù)據(jù)速率和較少圖像質(zhì)量劣變的設(shè)備結(jié)構(gòu)方框圖；圖1所示的設(shè)備包括通信網(wǎng)絡(luò)10；屏幕尺寸確定裝置11，用于按照控制信號確定輸入的圖像信號的屏幕尺寸；編碼裝置12，用于按照確定的屏幕尺寸，編碼輸入的圖像信號；第一控制裝置13，用于輸出通過評估通信網(wǎng)絡(luò)10的狀態(tài)確定屏幕尺寸的控制信號，并且通過通信網(wǎng)絡(luò)10發(fā)送編碼的圖像信號；解碼裝置14，用于解碼通過通信網(wǎng)絡(luò)10發(fā)送的圖像信號；顯示裝置15，用于顯示解碼的圖像信號；和第二控制裝置16，用于通過評估通信網(wǎng)絡(luò)10的狀態(tài)，控制發(fā)送的圖像信號的解碼和顯示。
圖2是本發(fā)明能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法的第一優(yōu)選實施例的流程圖。
圖2所示的流程圖包括步驟20，評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)；步驟21，確定通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)是否良好；步驟22，將輸入數(shù)據(jù)編碼為QCIF；步驟23，將輸入數(shù)據(jù)編碼為子QCIF；步驟24，將編碼的數(shù)據(jù)發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)；步驟25，從通信網(wǎng)絡(luò)接收和解碼編碼的數(shù)據(jù)；步驟26，在屏幕上顯示完成解碼的數(shù)據(jù)；步驟27，確定所述屏幕是否是子QCIF屏幕；和步驟28，在經(jīng)過規(guī)定的時間之后，放大和顯示子QCIF屏幕成為QCIF屏幕。
參照圖1和圖2更詳細地描述本發(fā)明。
第一控制裝置13評估通信網(wǎng)絡(luò)10的狀態(tài)，并且確定通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)是否良好(步驟20，21)。
圖像信號編碼裝置12的呼叫建立是原始屏幕的地區(qū)通用中介格式(quarter common intermediate，QCIF)。然而，第一控制裝置13用RTP或RTCP評估通信網(wǎng)絡(luò)10的狀態(tài)，并且確定在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)10中是否有很多業(yè)務(wù)。
如果通過第一控制裝置13進行通信網(wǎng)絡(luò)檢查的結(jié)果表明有較少的業(yè)務(wù)，圖像信號編碼裝置12編碼輸入數(shù)據(jù)成為QCIF(步驟22)。
如果第一控制裝置13的通信網(wǎng)絡(luò)檢查的結(jié)果表明有較少業(yè)務(wù)，那么該結(jié)果作為屏幕尺寸確定裝置11的結(jié)果輸出。按照輸出結(jié)果，屏幕尺寸確定裝置11輸出原始屏幕的屏幕尺寸到圖像信號編碼裝置12中。圖像信號編碼裝置12將當(dāng)前通過屏幕尺寸確定裝置11的輸出而輸入的圖像信號編碼為原始屏幕的QCIF。
當(dāng)通過H.263編碼圖像時，由幀構(gòu)成的輸入圖像信號(逐行圖像)輸入到離散余弦變換(DCT)處理器(未示出)，并且DCT處理器利用DCT將圖像信號處理成為8×8的分塊單元，并且將DCT系數(shù)輸入到量化設(shè)備(未示出)。量化設(shè)備按照由每幀固定數(shù)量的位控制的量化區(qū)間，量化和壓縮DCT系數(shù)。由量化設(shè)備量化的信號輸出在逆量化和逆離散變換處理之后通過運動補償和預(yù)測處理編碼的圖像信號。
如果通過第一控制裝置13的通信網(wǎng)絡(luò)檢查的結(jié)果表明有很多業(yè)務(wù)，輸入數(shù)據(jù)在圖像信號編碼裝置12中被編碼為子QCIF(步驟23)。
如果通過第一控制裝置13通信網(wǎng)絡(luò)檢查的結(jié)果表明有很多業(yè)務(wù)，該結(jié)果作為屏幕尺寸確定裝置11的結(jié)果輸出。按照輸出的結(jié)果，屏幕尺寸確定裝置11輸出四分之一原始屏幕尺寸的屏幕尺寸到圖像信號編碼裝置12中。圖像信號編碼裝置12將當(dāng)前通過屏幕尺寸確定裝置11的輸出而輸入的圖像信號編碼為減小到四分之一的子QCIF。
在子QCIF中，如圖4所示，屏幕尺寸減小到原始屏幕尺寸的四分之一。在此，在圖像信號編碼裝置12中不需要預(yù)測DCT或黑色部分的運動估計，及宏塊被跳過和編碼。因此，位數(shù)減小了黑色部分那么多。
作為降低附加位發(fā)生速率的方法，可以執(zhí)行只使用圖像信號中亮度信號的黑白模式。彩色信號由Y、Cr和Cb構(gòu)成。如果在通信網(wǎng)絡(luò)10中有很多業(yè)務(wù)，彩色信號中的Cr和Cb信號不被編碼，并且執(zhí)行只使用Y信號的黑白模式，以降低數(shù)據(jù)速率。
通過圖像信號編碼裝置12編碼成QCIF或子QCIF的圖像信號發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)(步驟24)。
第二控制裝置16檢測編碼圖像信號的接收，并且圖像信號解碼裝置14接收和解碼從通信網(wǎng)絡(luò)10發(fā)送的編碼圖像信號(步驟25)。
通過圖像信號解碼裝置14完成解碼的圖像信號在顯示裝置15中顯示(步驟26)。
在此，確定在顯示裝置15中顯示的屏幕是否是子QCIF屏幕(步驟27)。如果在顯示裝置15顯示的屏幕是QCIF，屏幕顯示為原始屏幕。
如果在顯示裝置15中顯示的屏幕是子QCIF，在經(jīng)過規(guī)定時間之后，屏幕被放大和顯示為QCIF屏幕(步驟28)。
如果在顯示裝置15中顯示的屏幕是子QCIF，第二圖像信號控制裝置16檢測在顯示屏上有黑邊。解碼裝置14解碼作為子QCIF的屏幕，輸出解碼數(shù)據(jù)到顯示裝置15中，并且如果在規(guī)定時間內(nèi)連續(xù)檢測黑邊，則將子QCIF部分放大成QCIF，輸出屏幕到顯示裝置15中。由于顯示裝置15顯示放大的子QCIF，因此，減少了圖像質(zhì)量的劣變，從而能夠在屏幕上觀看的有質(zhì)量的圖像。如果圖像信號解碼裝置14沒有這種功能，將QCIF按原樣顯示為帶有黑邊的子QCIF。
圖3是本發(fā)明能夠使數(shù)據(jù)速率較低和圖像質(zhì)量劣變較少的方法的第二優(yōu)選實施例的流程圖。
圖3的流程圖包括步驟(30)，評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)；步驟(31)，確定通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)是否良好；步驟(32)，將輸入數(shù)據(jù)編碼為QCIF；步驟(33)，將輸入數(shù)據(jù)編碼為子QCIF；步驟(34)，發(fā)送編碼的數(shù)據(jù)到通信網(wǎng)絡(luò)；步驟(35)，從通信網(wǎng)絡(luò)接收編碼的數(shù)據(jù)；步驟(36)，確定在接收數(shù)據(jù)中是否設(shè)定決定位量的屏幕尺寸；步驟(37)，放大和解碼子QCIF部分，以不顯示黑幕；步驟(38)，解碼接收的數(shù)據(jù)；和步驟(39)，在屏幕上顯示完成解碼的數(shù)據(jù)。
下面，將參照圖1和3詳細描述本發(fā)明。
第一控制裝置13通過評估通信網(wǎng)絡(luò)10的狀態(tài)，確定通信網(wǎng)絡(luò)是否良好(步驟30、31)。
如果作為由第一控制裝置通信網(wǎng)絡(luò)檢查的結(jié)果表明有較少業(yè)務(wù)，圖像信號編碼裝置12將輸入數(shù)據(jù)編碼為QCIF(步驟32)。
如果作為由第一控制裝置13進行通信網(wǎng)絡(luò)檢查的結(jié)果表明有很多業(yè)務(wù)，在圖像信號編碼裝置12中將輸入數(shù)據(jù)編碼為子QCIF(步驟33)。
如圖4所示，在子QCIF狀態(tài)，屏幕尺寸減小到原始尺寸的四分之一。在圖像信號編碼裝置12中，不需要預(yù)測DCT或黑色部分的運動估計，并且宏塊被跳過和編碼。因此，位數(shù)減少了黑色部分那么多。
作為降低附加位發(fā)生速率的方法，可以執(zhí)行只使用圖像信號中亮度信號的黑白模式。彩色信號由Y、Cr和Cb構(gòu)成。如果在通信網(wǎng)絡(luò)10中有很多業(yè)務(wù)，彩色信號中的Cr和Cb信號不被編碼，并且執(zhí)行只使用Y信號的黑白模式，以降低數(shù)據(jù)速率。
通過圖像信號編碼裝置12編碼為QCIF或子QCIF的圖像信號發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)(步驟34)。當(dāng)將圖像信號發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)10時，在圖像信號編碼裝置12中被編碼為子QCIF的屏幕，使用在標(biāo)準(zhǔn)如H.263中使用的附加位，一起發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)。
第二控制裝置16檢測從通信網(wǎng)絡(luò)10發(fā)送的編碼圖像信號的接收，并且確定附加位是否被設(shè)定及圖像信號是否是編碼為子QCIF的圖像信號(步驟35，36)。
如果作為第二控制裝置16的確定結(jié)果設(shè)定了附加位，圖像信號解碼裝置14放大和解碼子QCIF部分作為QCIF，以不顯示黑屏(步驟37)。
如果作為第二控制裝置16的確定結(jié)果沒有設(shè)定附加位，圖像信號解碼裝置14按原樣解碼接收的數(shù)據(jù)(步驟38)。
當(dāng)完成圖像信號的解碼時，在顯示裝置中進行顯示(步驟39)。如果設(shè)定了附加位，顯示裝置15顯示放大的子QCIF，以便圖像質(zhì)量的劣變減少到能夠在屏幕上觀看的質(zhì)量的圖像。
已經(jīng)參照優(yōu)選實施例特別描述了本發(fā)明，然而，本發(fā)明不限于這些優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行各種修改，而不脫離由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍。
按照本發(fā)明，當(dāng)由于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好必須降低數(shù)據(jù)速率時，通過將屏幕尺寸減小到其原始尺寸的四分之一，并且發(fā)送屏幕尺寸減小的數(shù)據(jù)，而沒有只控制量化系數(shù)的值，來降低數(shù)據(jù)速率。在解碼器中，尺寸減小的屏幕被放大并且在屏幕上擴展為原始尺寸，以便保持屏幕尺寸和能夠減小圖像質(zhì)量的劣變。
權(quán)利要求
1.一種具有較低數(shù)據(jù)速率的設(shè)備，其中通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備包括屏幕尺寸確定裝置，用于按照控制信號確定輸入的圖像信號的屏幕尺寸；編碼裝置，用于按照確定的屏幕尺寸編碼所述圖像信號；控制裝置，用于輸出通過評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)確定屏幕尺寸的控制信號，并且通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送編碼的圖像信號；解碼裝置，用于解碼通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號；和顯示裝置，用于顯示解碼的圖像信號。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述控制裝置輸出用于確定屏幕的控制信號，如果通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)不好，所述屏幕的尺寸減小原始屏幕尺寸的規(guī)定倍數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述編碼裝置在編碼期間不編碼尺寸減小的屏幕的圖像信號。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述編碼裝置按照通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以黑白模式進行編碼，在該模式中只有圖像信號中的亮度信號被編碼。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述解碼裝置在經(jīng)過規(guī)定時間之后的解碼期間，放大尺寸減小的屏幕的圖像信號，并且輸出放大的圖像信號到顯示裝置。
6.一種具有較低數(shù)據(jù)速率的設(shè)備，其中通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的設(shè)備包括屏幕尺寸確定裝置，用于按照控制信號確定輸入的圖像信號的屏幕尺寸；編碼裝置，用于按照確定的屏幕尺寸編碼圖像信號；控制裝置，用于輸出通過評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)確定屏幕尺寸的控制信號，并且通過設(shè)定決定位量的規(guī)定屏幕尺寸，經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送編碼的圖像信號；解碼裝置，用于檢測決定位量的被發(fā)送屏幕尺寸的設(shè)定的存在，將通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號放大和解碼成原始屏幕的圖像信號；和顯示裝置，用于顯示解碼的圖像信號。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述編碼裝置在編碼期間，不編碼尺寸減小的屏幕的圖像信號。
8.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述編碼裝置按照通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以黑白模式進行編碼，在該模式中只有圖像信號中的亮度信號被編碼。
9.一種能夠使數(shù)據(jù)速率較低的方法，包括(a)確定輸入到通信網(wǎng)絡(luò)的圖像信號的屏幕尺寸；(b)按照確定的屏幕尺寸，編碼圖像信號，并且發(fā)送編碼的圖像信號到通信網(wǎng)絡(luò)；(c)按照屏幕尺寸，解碼通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號；和(d)顯示解碼的圖像信號。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在確定屏幕尺寸的步驟(a)中，如果通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)不好，所述屏幕的尺寸被確定為減小原始屏幕尺寸的規(guī)定倍數(shù)，如果通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)好，屏幕尺寸被確定為原始屏幕尺寸。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟(b)中的編碼期間，屏幕尺寸減小的圖像信號不被編碼。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(b)的編碼按照通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以黑白模式進行編碼，在該模式中只有圖像信號中的亮度信號被編碼。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在步驟(c)的解碼期間屏幕尺寸減小的圖像信號在經(jīng)過規(guī)定時間之后被放大，并且被解碼。
14.一種能夠使數(shù)據(jù)速率較低的方法，包括(a)確定輸入到通信網(wǎng)絡(luò)的圖像信號的屏幕尺寸；(b)按照確定的屏幕尺寸，編碼圖像信號，并且通過設(shè)定一個決定位量的規(guī)定屏幕尺寸，將編碼的圖像信號發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)；(c)通過評估決定位量的被發(fā)送屏幕尺寸的設(shè)定的存在，將通過通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的圖像信號放大和解碼成原始屏幕的圖像信號；和(d)顯示解碼的圖像信號。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在步驟(b)的編碼期間屏幕尺寸減小的圖像信號不被編碼。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中步驟(b)按照通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)以黑白模式進行編碼，在該模式中只有圖像信號中的亮度信號被編碼。
全文摘要
一種具有較低數(shù)據(jù)發(fā)送速率和較少圖像質(zhì)量劣變的設(shè)備,按照通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)顯示低數(shù)據(jù)速率的圖像,包括:屏幕尺寸確定裝置,按照控制信號確定輸入圖像信號的屏幕尺寸;編碼裝置,按照確定的屏幕尺寸編碼圖像信號;控制裝置,輸出通過評估通信網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)確定屏幕尺寸的控制信號,通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送編碼的圖像信號;解碼裝置,解碼發(fā)送的圖像信號;顯示裝置,顯示解碼的圖像信號,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不好需降低數(shù)據(jù)速率時,屏幕尺寸減到四分之一,在解碼器中,再放大到原始尺寸。
文檔編號H04N7/24GK1329438SQ01101380
公開日2002年1月2日 申請日期2001年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月10日
發(fā)明者徐廷旭, 金容帝 申請人:三星電子株式會社