专利名称：视频会议系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种视频会议系统，特别是关于一种视频会议系统的视频数据流的处理与控制。
早期，因通讯不发达，会议必须由参与人员，亲赴预定地点才得以进行。而当通讯科技以及多媒体信息科技发达后，参与会议的人，其声音与影像皆可由电子设备转换成数字信号成为一数据流，再通过网络技术，例如局域网(local area network，LAN)，将数据流输出与接收，同时，由参与人在其个人的显示系统，例如个人计算机系统，显示相互之间的视频数据流，其包括声音与影像的显示播放。其间，数据的传递与控制，由一个统一的协议进行。如此，现代的视频会议就可不受限于地域的远近。
视频会议其简单的运作如图1所示。在图1中，在使用者a的一端，有一播放系统，例如一计算机系统100a。计算机系统100a也配备一视频捕获装置104，以捕获使用者a的影像与声音。类似地，在使用者d的一端也有一计算机系统100d，配备一视频捕获装置104。如此，多个使用者，皆有对应的播放系统100a，100b，...100f。这些使用者，在同一的视频传输协议下，透过局域网络LAN，将视频数据流送至一控制单元102，经过将个别的视频数据流混合成一混合的视频数据流，且分送到每一端的使用者，以进行播放。一般控制单元102可由会议主席控制，在设备允许的个数下，例如选择使用者a，b，c，d的视频，经混合后分送给全部使用者a，b...f。由使用者a的计算机100a，显示四位使用者的视频。同样的，使用者d的计算机100d，也显示相同四位使用者的视频，其可包括自己或是不包括自己的视频。其它使用者也显示使用者a，b，c，d的视频。
为了进行图1中的视频会议系统，传统上实体的系统如图2所示。在图2中，参与会议的多个使用者单元100a，100b...100f，分别输入其个别的视频数据流给一数据流控制中心110。数据流控制中心110可由会议主席控制。由于视频数据的数据处理，需要配合大量的中央处理器(CPU)的运算及其它相关器件的处理能力，其负载仍有限制。一般，一次仅选择四个视频数据流，作为实时显示。
被选择的四个视频数据流，输入到一多点控制单元112(multi-point control unit，MCU)，其中包括一声音/影像(audio/video，A/V)的一译码编码处理单元114。输入的个别视频数据流，会被译码成声音信号与影像信号。而后，个别的声音信号与影像信号会被混合编码，成为另一混合视频数据流。混合视频数据流就被分送到每一单元100a，100b...100f，进行播放。
在上述传统的视频会议系统中，所有的视频数据流的译码与编码皆由单一的处理单元104所处理。由于视频的处理需大量的CPU运算，以进行声音数据的译码与编码，及影像的译码与编码，因此处理单元104将是一很大的负载。由于运算能力的限制，传统的视频会议系统，其效率品质仍不是很理想，且系统设备的成本也不能有效的降低。
根据上述本发明提供的视频会议系统，由于视频的译码部分，与编码部分经过二分开的处理单元进行，使得运算处理可分开一编码芯片与一译码芯片进行。其二芯片的特点不需有高运算能力，因此芯片的电路设计，相对较为容易，而成本也随着降低。因此，视频会议系统的性能不但可提高，系统设备的费用也随之降低。
另外，本发明因采用译码与编码分离，使得运算能力可包括对每一视频数据流，动态设定一播放比重。如此在播放中，一些相关的个别的视频数据流，可以进行加权播放，使其较突显。如此以增加视频会议效果。
本发明另外提供一种多单元视频数据流控制系统，可适用于一视频会议系统，给多数个单元参与一会议，其中每一个单元分别输出一个别视频数据流。此视频数据流控制系统包括一视频译码单元，用以接收这些个别视频数据流，并分别将其分解成一个别声音信号与一个别影像信号。并将分解后的声音信号与影像信号，分别混合成一声音混合数据流与一影像混合数据流。另外还包括一视频编码单元，用以接收此声音混合数据流与此影像混合数据流，并将其编码成一视频混合数据流，分送给参与单元以播放。
上述的视频译码单元与视频编码单元，可由二个视频处理芯片单元所达成。当二个视频处理芯片单元的其中任一被动态选定为一视频译码单元时，另一则为视频编码单元。
本发明又提供一种多输入视频数据流控制方法，包括提供一视频译码单元与一视频编码单元。输入数个视频数据流给该视频译码单元。进行一译码动作，由该视频译码单元执行，将每一该些视频数据流分解为一声音信号与一影像信号，且将分解后的该些声音信号与该些影像信号，分别混合成一声音混合数据流与一影像混合数据流。以及进行一译码动作，由该视频编码单元执行，将该声音混合数据流与该影像混合数据流，合成一视频混合数据流，供给播放。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明。
图1绘示一视频会议其简单的运作。
图2绘示一视频会议系统方框图。
图3绘示依照本发明，一视频会议系统方框图。标号说明100a-100f视频播放单元 104视频捕获单元102控制单元114译码编码处理单元110数据流控制中心 112，120多点控制单元122视频译码单元124视频编码单元以下举一实施例，作为发明特征的描述。本发明所采用的一视频数据传输协议，可在网络上传输视频信号，进行一视频会议。符合通讯标准的视频数据传输协议例如包括H.320、H.321、H.323与H.324等等。其又配合网络形态、视频标准、音频标准、多任务控制、安全协议、控制协议及调制解调器等的功能，达到视频会议的协议。而本发明，通过硬件的改变，在其传输协议下，又创造另一些功能，以增加传输协议的性能。
除了软件的协议与接口标准外，其相关的硬设备图3，绘示依照本发明，一视频会议系统方框图。在图3中，一会议的参与者都有一视频播放单元100a-100f，并配合一视频捕获单元104(又如图1所示)。视频播放单元又统称为参与单元100a-100f，供参与会议的会议者使用。由参与单元100a-100f产生的个别视频数据流，皆输入在一数据流控制中心110，其输入的路径例如是透过局域网络输入。
数据流控制中心110，一般可由会议主席控制。由于可能由于系统显示能力的限制，可动态选择部分参与者的个别视频数据流，以播放给每一参与者。然而，也可同时播放每一参与者的视频。另外，数据流控制中心110也可具有语音辨识能力，以自动确认发言者，并自动选择播放。在图3所示，例如是有四位参与者目前被选定播放。被选定的参与者，其个别视频数据流会被输入于多点控制单元120，进行视频的译码与编码。将个别视频数据流，依照通讯协议，混合成一混合视频数据流。混合视频数据流输出后，例如透过网络，会分送给每一参与单元100a-100f，进行播放。
有鉴于传统视频处理单元的负载太重，造成性能不佳，且设备昂贵，本发明在多点控制单元120中，提出将视频译码动作与视频编码动作，分由两个处理芯片单元进行。
在多点控制单元120中，被选择的个别视频数据流先输入于一声音/影像(A/V)译码单元122中，其又称视频译码单元122。视频译码单元122将个别视频数据流译码成为一个别声音信号及一个别影像信号。这些个别声音信号会被混合成一混合声音数据流。而这些个别影像信号会被混合成一混合影像数据流。在混合过程中，视实际情形，每一个对应的个别声音信号或影像信号，可设置个别的播放指数或是播放比重。例如，目前发言者有较大的播放比重，以较凸显发言者在播放屏幕上的比例或其效果。由于视频译码单元122，不进行编码动作，其处理器的芯片较易设计制造，而其运算负载也不需太大，处理芯片的运算能力不需采用高成本的快速芯片设计。至于，播放比重的调整，也不必一定由此视频译码单元122进行。而其也可在后续的处理单元进行。
由视频译码单元122译码与混合处理后，输出混合声音数据流与混合影像数据流给一视频编码单元124。此视频编码单元124又将混合声音数据流与混合影像数据流，依照协议混合成一混合视频数据流。而后，输出混合视频数据流给每一参与单元播放。
由于此视频编码单元124只进行编码的处理，其也不需太大的处理负载。相对就不需选用高成本的快速处理芯片。另外，如果视频译码单元122没有进行播放比重的设定，其播放比重的设定就由视频编码单元124来执行。其间可视其当下，视频译码单元122与视频编码单元124，所处理的负载程度决定。
另外，上述的视频译码单元与视频编码单元，可由二个视频处理芯片单元所达成。当二个视频处理芯片单元的其中任一被动态选定为一视频译码单元时，另一则为视频编码单元。换句话说，其可视当时计算负载的程度，动态调整选择二芯片单元的任一处理视频译码，而另一处理视频编码。
根据本发明的特征，就以实例而言，例如NTSC 60Hz规格的视频，其单一全画面输出为30Hz，则此系统最大延迟(不考虑译码编码的延迟与网络延迟的情况下)，则为约1/30秒。另外，若以PAL 50Hz为例，其在搭配二芯片单元处理编码与译码的方式下，其延迟也仅约1/25秒。将运算的负载以二芯片处理，得到最佳的价格与性能比为本发明主要特征之一。
本发明因此至少具有以下特征与优点1.本发明的译码与编码动作，由不同的处理芯片进行，因此将低芯片的负载，也降低设备成本。
2.本发明对被选择播放的参与单元，指定其播放比重，使某些窗口对应的发言者的视频能较凸显。
3.依据本发明的硬件设计，使译码与编码动作由不同的处理芯片进行，另外创造出传统H.323协议所不能达到的功能。
4.本发明的会议系统，可透过局域网络传输，可进行多人视频会议，不受空间限制。
5.本发明可具有自动辨认目前发言者的功能，并自动选取播放。
6.本发明的会议系统，因译码与编码动作由不同的处理芯片进行，使处理能力增加，因此可选取多个参与单元的播放，不受限于目前传统仅能接受四人的限制。
综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
1.一种视频会议系统，可适用于数个参与单元进行一会议，其中每一该些参与单元输出一个别视频数据流，其特征在于该视频会议系统包括一中心控制单元，用以接收该些个别视频数据流，并可选择输出该些个别视频数据流的一部分或全部；一视频译码单元，用以接收被选择的该些个别视频数据流，并分别将其分解成一个别声音信号与一个别影像信号，以及将分解后的该声音信号与该影像信号，分别混合成一声音混合数据流与一影像混合数据流；一视频编码单元，用以接收该声音混合数据流与该影像混合数据流，并将其编码成一视频混合数据流，且分送给该些参与单元用以播放。
2.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该中心控制单元，选择输出该些个别视频数据流的其中四个。
3.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该视频会议系统包括配合一H.323的协议架构(H.323 protocol)，以控制与传输该些视频数据流。
4.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该视频会议系统包括配合H.320、H.321以及H.324的协议架构三者其一。
5.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该视频会议系统包括一视频数据流传输控制协议。
6.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该视频译码单元与该视频编码单元为分开独立的二单元，分别进行译码与编码的动作。
7.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该中心控制单元，由该会议的一主席所控制。
8.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中该些参与单元透过一局域网(LAN)，参与该会议。
9.如权利要求书1所述的视频会议系统，其特征在于其中被选择的该些参与单元，其间的一播放比重，可由该视频译码单元与该视频编码单元，不固定的二者其一所执行。
10.一种多单元视频数据流控制系统，可适用于一视频会议系统，给数个单元参与一会议，其中每一个该些单元分别输出一个别视频数据流，其特征在于该视频数据流控制系统包括一第一视频处理芯片单元；一第二视频处理芯片单元，其中当该第一视频处理芯片单元与该第二视频处理芯片单元的任一动态被选择为一视频译码单元，则另一当作一视频编码单元，其中，该视频译码单元，用以接收该些个别视频数据流，并分别将其分解成一个别声音信号与一个别影像信号，以及将分解后的该声音信号与该影像信号，分别混合成一声音混合数据流与一影像混合数据流；该视频编码单元，用以接收该声音混合数据流与该影像混合数据流，并将其编码成一视频混合数据流，且分送给该些单元以播放。
11.一种多单元视频数据流控制系统，可适用于一视频会议系统，给数个单元参与一会议，其中每一个该些单元分别输出一个别视频数据流，其特征在于该视频数据流控制系统包括一视频译码单元，用以接收该些个别视频数据流，并分别将其分解成一个别声音信号与一个别影像信号，以及将分解后的该声音信号与该影像信号，分别混合成一声音混合数据流与一影像混合数据流；一视频编码单元，用以接收该声音混合数据流与该影像混合数据流，并将其编码成一视频混合数据流，且分送给该些单元用以播放。
12.如权利要求书11所述的多单元视频数据流控制系统，其特征在于包括采用H.323的协议架构(H.323 protocol)，以控制与传输该些视频数据流。
13.如权利要求书11所述的多单元视频数据流控制系统，其特征在于包括采用H.320、H.321以及H.324的基本协议架构三者其一。
14.如权利要求书11所述的多单元视频数据流控制系统，其特征在于包括一视频数据流传输控制协议。
15.如权利要求书11所述的多单元视频数据流控制系统，其特征在于其中该视频译码单元与该视频编码单元为分开独立的二单元，分别进行译码与编码的动作。
16.如权利要求书11所述的多单元视频数据流控制系统，其特征在于其中该些单元其间的一播放比重，可由该视频译码单元与该视频编码单元，不固定的二者其一所执行。
17.一种多输入视频数据流控制方法，其特征在于该方法包括提供一视频译码单元与一视频编码单元；输入数个视频数据流给该视频译码单元；进行一译码动作，由该视频译码单元执行，将每一该些视频数据流分解为一声音信号与一影像信号，且将分解后的该些声音信号与该些影像信号，分别混合成一声音混合数据流与一影像混合数据流；进行一译码动作，由该视频编码单元执行，将该声音混合数据流与该影像混合数据流，合成一视频混合数据流，供给播放。
18.如权利要求书17所述的多输入视频数据流控制方法，其特征在于其中进行该译码动作的该步骤中，还包括给该些视频数据流一个别播放比重。
19.如权利要求书17所述的多输入视频数据流控制方法，其特征在于其中进行该编码动作的该步骤中，还包括给该些视频数据流一个别播放比重。
全文摘要
一种视频会议系统，适用于多个参与单元进行会议。视频会议系统包括一中心控制单元，用以接收由多个参与单元的个别视频数据流，并可选择输出部分参与单元的视频数据流。一视频译码单元，用以接收被选择的个别视频数据流，且将个别视频数据流的声音信号与影像信号分解，并将分解后的这些声音信号与这些影像信号，分别混合成一声音混合信号与一影像混合信号。一视频编码单元，接收此声音混合信号与此影像混合信号，并将其编码成一视频混合数据流，且分送给这些参与单元。
文档编号H04N7/15GK1422078SQ0114003
公开日2003年6月4日 申请日期2001年11月22日 优先权日2001年11月22日
发明者刘孟贤 申请人:丽台科技股份有限公司