专利名称：影像传输系统与方法
技术领域：
本发明是有关于一种影像传输系统与方法，且特别是有关于一种具有一影像传送端与一影像接收端的影像传输系统与方法。
背景技术：
传统的多媒体网关器(Multi-media Gateway)于接收到多功能数字光盘(Digital Versatile Disc，DVD)播放机所输出的视频信号或一般的电视节目的视频信号后，多媒体网关器是通过无线网络传送给附近的具有无线接收译码装置的显示器以显示影像内容。
请参考图1，其所绘示了传统的由多媒体网关器及具有无线接收译码装置的显示器的方块图。多媒体网关器100是由一动态影像压缩标准(MotionPicture Experts Group，MPEG)II译码器102与一信号发送器104(无线发送器)所组成。而无线接收译码装置110是由一信号接收器116(无线接收器)与一MPEG II译码器118所组成。当MPEG II编码器102从影音(Audio-Visual，AV)端子接收到符合美国国家电视标准委员会(National Television StandardsCommittee，NTSC)规格的视频信号S之后，MPEG II编码器102是对视频信号S进行MPEG II编码，并传送至信号发送器104以转成无线传输信号发送出去。
而当信号接收器116接收到信号发送器104所传送的传输信号后，信号接收器116是在将传输信号转换成电信号后，传送给MPEG II译码器118进行译码，以得到原有的视频信号S。还原后的视频信号S输入至影像播放装置120以播放影像内容。
然而，由于符合NTSC规格的视频信号S的传送速率为每秒60个视频场(Video Field)，使得信号发送器104的数据传送速率约为6～8Mbps(Mega bitper second)。此速率超过无线通信协议IEEE 802.11b的5Mbps的实际数据速率(real data rate)的规定。如此，将使得符合通信协议IEEE 802.11b的无线网络根本无法用来传送动带影像的数据。
传统解决上述问题的方法为，改用MPEG IV编码器及译码器，提高视频信号的压缩效益比，以降低无线传输的数据量。然而，进行MPEG IV编码或译码时，其所需的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)的计算量也随之提升。而整个系统则必须改用更高频的CPU而使得成本变高。另一种解决的方式为，改用频宽较大的符合无线通信协议IEEE 802.11a的信号发送器与信号接收器。然而，此种方式亦使得所需的成本增加许多。所以，如何有效地降低所要传送的数据量及计算量，以符合无线传输的频宽的要求，并维持良好的影像品质，乃是业界所致力解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种无线影像传输系统与方法，可以有效地降低所要传送的数据量及计算量，以符合无线传输的频宽的要求。而且，本发明可同时维持有良好的影像品质。
根据本发明的目的，提出一种可传输一第一视频信号的影像传输系统，该第一视频信号包含R个重复视频场(Redundant Video Field)，此影像传输系统，包括一影像传送端与一影像接收端。影像传送端包括有一第一画面框(Frame)转换单元、一动态影像编码器及一信号发送器。而影像接收端则包括有一信号接收器、一动态影像译码器及一第二画面框转换单元。第一画面框转换单元是用以接收第一视频信号。并除去第一视频信号中M个重复视频场以得到一第二视频信号，其中M＜＝R。动态影像编码器是用以对第二视频信号进行编码，以得到一第三视频信号，该第三视频信号数据量小于该第二视频信号数据量。信号发送器是用以将第三视频信号转换成一传输信号(Transmission Signal)后发送。信号接收器用以接收此传输信号，并将传输信号转换成一第四视频信号。动态影像译码器是用以将第四视频信号进行动态影像译码，以得到一第五视频信号。而第二画面框转换单元是用以重制第五视频信号中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把该M个重复视频场加入至原第五视频信号中，以得到一第六视频信号，使该第六视信号与该第一视频信号具有相同的视频场数目。
根据本发明的另一目的，提出一种于影像传送端传送第一视频信号的影像传输方法。第一视频信号包含R个重复视频场。本发明的影像传输方法包括下列步骤。首先，接收第一视频信号，并除去第一视频信号中M个重复视频场以得到一第二视频信号，其中M＜＝R。接着，对第二视频信号进行编码，以得到第三视频信号，使第三视频信号数据量小于第二视频信号数据量。之后，将第三视频信号转换成一传输信号后发送。
根据本发明的再一目的，提出一种于影像接收端接收传输信号的影像传输方法，包括下列步骤。首先，接收传输信号，并将传输信号转换成第四视频信号。然后，将第四视频信号进行动态影像译码，以得到一第五视频信号。接着，重制第五视频信号中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把M个重复视频场加入至原第五视频信号中，以得到一第六视频信号，使第六视信号包含R个重复视频场。其中M＜＝R。
为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下
图1绘示了传统的由多媒体网关器及具有无线接收译码装置的显示器的方块图。
图2绘示了依照本发明一优选实施例的一种无线影像传输系统的架构图。
图3绘示了传统的使用前3比2折迭式程序与后3比2折迭式程序的影片画面框与视频信号的视频场的关系图。
图4绘示了本发明应用后3比2折迭式程序来对第一视频信号进行处理以得到第二视频信号，与应用前3比2折迭式程序来对第五视频信号进行处理以得到第六视频信号的视频场的关系图。
图式标号说明100多媒体网关器104、204信号发送器110无线接收译码装置116、216信号接收器118MPEG II译码器120影像播放装置200影像传送端
201第一画面框转换单元202MPEG编码器210影像接收端218MPEG译码器219第二画面框转换单元204信号发送器216信号接收器具体实施方式
本发明的实质在于，先将影像传送端的视频信号中的重复视频场除去之后，再进行MPEG II的编码并转为传输信号传送给影像接收端。而于影像接收端中，再将重复视频场填入以得到符合NTSC规格的视频信号以利播放。如此，可达到降低数据量与运算量，并维持相同的影像品质的目的。
请参照图2，其绘示了依照本发明一优选实施例的一种无线影像传输系统的架构图。本发明的无线影像传输系统包括一影像传送端200与一影像接收端210。影像传送端200包括一第一画面框转换单元201、一MPEG编码器202及一信号发送器204。而影像接收端210则包括有一信号接收器216、一MPEG译码器218及一第二画面框转换单元219。
第一画面框转换单元201是用以接收符合NTSC规格的一第一视频信号S1。假设第一视频信号包含R个重复视频场(Redundant Video Field)，R为正整数。第一画面框转换单元201更用以除去第一视频信号S1中的M个重复视频场以得到一第二视频信号S2。其中，M为正整数，M＜＝R。
MPEG编码器202用以对第二视频信号S2进行MPEG编码，以得到一第三视频信号S3，第三视频信号S3的数据量小于第二视频信号S2的数据量。而信号发送器204则是用以将第三视频信号S3转换成一传输信号(Transmission Signal)WL后发送。
此外，信号接收器216用以接收传输信号WL，并将传输信号WL转换成一第四视频信号S4。MPEG译码器218用以将第四视频信号S4进行MPEG译码，以得到一第五视频信号S5。而第二画面框转换单元219则是用以重制第五视频信号S5中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把此M个重复视频场加入至原该第五视频信号中，以得到符合NTSC规格的一第六视频信号S6，使第六视信号S6与第一视频信号S1具有相同的视频场数目。其中，第六视频信号S6用以输出至一影像播放装置220进行影像播放。
其中，若为无线网络(Wireless LAN)系统，则影像传送端200信号发送器204需包含一无线信号发送器，而影像接收端210信号接收器216则需包含一无线信号接收器。若为有线网络系统，则该无线信号发送器与无线信号接收器便可省略。MPEG编码器202可为一MPEG II编码器，MPEG译码器218则可为一MPEG II译码器。
其中，第二视频信号S2是第一视频信号S1经由后3比2折迭式程序(Post3∶2 Pulldown Process)处理除去第一视频信号S1原有的重复视频场后得到。而第六视频信号S6是第五视频信号S5经由前3比2折迭式程序(Pre 3∶2Pulldown Process)处理插入第五视频信号S5新生的重复视频场后得到。兹以上述之R＝M＝12，且第一视频信号S1每秒具有30个画面框，其是对应至每秒60个视频场为例，则第二视频信号S2每秒具有24个画面框，其是对应至48个视频场。而第五视频信号S5则每秒具有24个画面框，其是对应至48个视频场，第六视频信号S6具有30个画面框，其是对应至60个视频场。上述的后3比2折迭式程序与前3比2折迭式程序将于下文中说明。
前3比2折迭式程序目前是使用于将影片(Film)的画面框转换成适合于NTSC规格的视频信号的影像处理中。一般电影院中所播放的影片为每秒24个画面框，而符合NTSC规格的电视所播放的视频信号为每秒60个视频场。所以，若要使每秒24个画面框的影片得以于每秒60个视频场的电视上播放的话，则必须先将每秒24个画面框的影片进行前3比2折迭式程序的处理。
请参照图3，其所绘示了传统的使用前3比2折迭式程序与后3比2折迭式程序的影片画面框与视频信号的视频场的关系图。假设影片具有画面框FA、FB、FC及FD，每个画面框可各形成一个偶视频场与一个奇视频场，其中，偶视频场是取画面框的偶数显示线而得，而奇视频场则是取画面框的奇数显示线而得。举例来说，画面框FA是对应至偶视频场FA_E与奇视频场FA_O。
前3比2折迭式程序是，将4个画面框转换成10个视频场。亦即将原有的影片的4个画面框，亦即是8个视频场FA_E、FA_O、FB_E、FB_O、FC_E、FC_O、FD_E及FD_O转换成视频信号的10个视频场FA_E、FA_O、FA’_E、FB_O、FB_E、FC_O、FC_E、FC’_O、FD_E及FD_O。转换后所得的视频信号包含了二个重复视频场FA’_E及FC’_O。通过填入此二个重复视频场之后所得的视频信号即可于符合NTSC规格的电视上播放。
若为了得到原始的视频信号则可通过后3比2折迭式程序来得到原始的24个画面框的影片。后3比2折迭式程序主要是将所填入的重复视频场除去，并重排视频场的顺序。例如，视频信号的10个视频场FA_E、FA_O、FA’_E、FB_O、FB_E、FC_O、FC_E、FC’_O、FD_E及FD_O经后3比2折迭式程序之后，将可得到原始影片的8个视频场FA_E、FA_O、FB_E、FB_O、FC_E、FC_O、FD_E及FD_O。其是分别对应至画面框FA、FB、FC及FD。
请参照图4，其所绘示乃本发明应用后3比2折迭式程序来对第一视频信号S1进行处理以得到第二视频信号S2，与应用前3比2折迭式程序来对第五视频信号S5进行处理以得到第六视频信号S6的视频场的关系图。由于第一视频信号S1是适于符合NTSC规格的电视上播放的视频信号，故第一视频信号S1自然包含有多个重复视频场。本发明的特征即在于，先于影像传送端200的第一画面框转换单元201中，执行后3比2折迭式程序，以将第一视频信号S1中的重复视频场除去，并重新排序视频场以得到第二视频信号S2。然后，再于影像接收端210的第二画面框转换单元219中，执行前3比2折迭式程序，以填充重复视频场于第五视频信号S5中，并重新排序视频场，以得到第六视频信号S6。
举例来说，假设第一视频信号S1包含视频场Fa_1、Fa_2、Fb_1、Fb_2、Fc_1、Fc_2、Fd_1、Fd_2、Fe_1及Fe_2，而第二视频信号S2包含视频场F1_1、F1_2、F2_1、F2_2、F3_1、F3_2、F4_1及F4_2。则视频场F1_1、F1_2、F2_1、F2_2、F3_1、F3_2、F4_1及F4_2是分别对应到视频场Fa_1、Fa_2、Fc_1、Fb_2、Fd_1、Fc_2、Fe_1及Fe_2。而由于视频场Fb_1与Fd_2是重复视频场，故于后3比2折迭式程序的转换中，视频场Fb_1与Fd_2被除去。
如此，由于视频场Fb_1与Fd_2被除去，故第二视频信号S2的数据量将小于第一视频信号S1的数据量。如此，将可有效地减少MPEG编码器202的运算量，与无线传输时的数据量。再者，由于所除去的视频场Fb_1与Fd_2为重复视频场，故第二视频信号S2仍将保有原始影片的画面框的所有影音信息。
然后，再假设第五视频信号S5包含视频场F1_1、F1_2、F2_1、F2_2、F3_1、F3_2、F4_1及F4_2，而第六视频信号S6包含视频场Fa’_1、Fa’_2、Fb’_1、Fb’_2、Fc’_1、Fc’_2、Fd’_1、Fd’_2、Fe’_1及Fe’_2。则视频场Fa’_1、Fa’_2、Fb’_1、Fb’_2、Fc’_1、Fc’_2、Fd’_1、Fd’_2、Fe’_1及Fe’_2是分别对应到视频场F1_1、F1_2、F1_1、F2_2、F2_1、F3_2、F3_1、F3_2、F4_1及F4_2。其中，视频场Fb’_1与Fd’_2为重复视频场。填充重复场视频场后的第六视频信号S6满足了NTSC规格，故可于影像播放装置220上播放。其中，由于第二视频信号S2保有原始影片的画面框的所有影音信息，故第五视频信号S5亦仍保有原始影片的画面框的所有影音信息。所以，当第六视频信号于影像播放装置220上播放时，仍可维持原有的影像品质。
此外，本发明亦揭露一种于影像传送端传送第一视频信号的影像传输方法。第一视频信号包含R个重复视频场。本发明的影像传输方法包括下列步骤。首先，接收第一视频信号，并除去第一视频信号中M个重复视频场以得到一第二视频信号，其中M＜＝R。接着，对第二视频信号进行编码，以得到第三视频信号，使第三视频信号数据量小于第二视频信号数据量。之后，将第三视频信号转换成一传输信号后发送。
本发明更揭露一种于影像接收端接收传输信号的影像传输方法，包括下列步骤。首先，接收传输信号，并将传输信号转换成第四视频信号。然后，将第四视频信号进行动态影像译码，以得到一第五视频信号。接着，重制第五视频信号中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把M个重复视频场加入至原第五视频信号中，以得到一第六视频信号，使第六视信号包含R个重复视频场。其中M＜＝R。
本发明上述实施例所揭露的无线影像传输系统与方法，可以有效地降低所要传送的数据量及计算量，以符合无线传输的频宽的要求。此外，本发明可同时维持有良好的影像品质。
综上所述，虽然本发明已以一优选实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
权利要求
1.一种可传输一第一视频信号的影像传输系统，该第一视频信号包含R个重复视频场(Redundant Video Field)，该影像传输系统，包括一影像传送端，包括一第一画面框(Frame)转换单元，用以接收该第一视频信号，并除去该第一视频信号中M个重复视频场以得到一第二视频信号，其中M＜＝R；一动态影像编码器，用以对该第二视频信号进行动态影像编码，以得到一第三视频信号，该第三视频信号数据量小于该第二视频信号数据量；及一信号发送器，用以将该第三视频信号转换成一传输信号(Transmission Signal)后发送；以及一影像接收端，包括一信号接收器，用以接收该传输信号，并将该传输信号转换成一第四视频信号；一动态影像译码器，用以将该第四视频信号进行动态影像译码，以得到一第五视频信号；及一第二画面框转换单元，用以重制该第五视频信号中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把该M个重复视频场加入至原该第五视频信号中，以得到一第六视频信号，使该第六视信号与该第一视频信号具有相同的视频场数目。
2.如权利要求1所述的影像传输系统，其中，该第二视频信号是该第一视频信号经由后3比2折迭式程序(Post 3∶2 Pulldown Process)处理除去该第一视频信号原有的重复视频场后得到。
3.如权利要求2所述的影像传输系统，其中，该第六视频信号是该第五视频信号经由前3比2折迭式程序(Pre 3∶2 Pulldown Process)处理插入该第五视频信号新生的重复视频场后得到。
4.如权利要求3所述的影像传输系统，其中，该第一视频信号是符合NTSC(美国国家电视标准委员会National Television Standards Committee)规格，具有30个画面框，其是对应至60个视频场，而该第二视频信号则具有24个画面框，其是对应至48个视频场。
5.如权利要求4所述的影像传输系统，其中，该第五视频信号则具有24个画面框，其是对应至48个视频场，而该第六视频信号是符合NTSC规格，具有30个画面框，其是对应至60个视频场。
6.如权利要求1所述的影像传输系统，其中，该动态影像编码器是为一MPEG(Motion Picture Experts Group)编码器，而该动态影像译码器是为一MPEG译码器。
7.一种可处理一第一视频信号的影像传送端，该第一视频信号包含R个重复视频场，该影像传送端，包括一第一画面框(Frame)转换单元，用以接收该第一视频信号，并除去该第一视频信号中M个重复视频场以得到一第二视频信号，其中M＜＝R；一动态影像编码器，用以对该第二视频信号进行编码，以得到一第三视频信号，该第三视频信号数据量小于该第二视频信号数据量；以及一信号发送器，用以将该第三视频信号转换成一传输信号后发送。
8.如权利要求7所述的影像传输系统，其中，该第二视频信号是该第一视频信号经由后3比2折迭式程序处理除去该第一视频信号原有的重复视频场后得到。
9.如权利要求7所述的影像传输系统，其中，该第一视频信号是符合NTSC规格，具有30个画面框，其是对应至60个视频场，而该第二视频信号则具有24个画面框，其是对应至48个视频场。
10.如权利要求7所述的影像传输系统，其中，该动态影像编码器为一MPEG编码器。
11.一种影像接收端，包括一信号接收器，用以接收一传输信号，并将该传输信号转换成一第四视频信号；一动态影像译码器，用以将该第四视频信号进行动态影像译码，以得到一第五视频信号；及一第二画面框转换单元，用以重制该第五视频信号中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把该M个重复视频场加入至原该第五视频信号中，以得到一第六视频信号，该第六视频信号包含R个重复视频场，其中M＜＝R。
12.如权利要求11所述的影像传输系统，其中，该第六视频信号是该第五视频信号经由前3比2折迭式程序处理插入该第五视频信号新生的重复视频场后得到。
13.如权利要求11所述的影像传输系统，其中，该第五视频信号则具有24个画面框，其是对应至48个视频场，而该第六视频信号是符合NTSC规格，具有30个画面框，其是对应至60个视频场。
14.如权利要求11所述的影像传输系统，其中，该动态影像译码器为一MPEG译码器。
15.一种于一影像传送端传送一第一视频信号的影像传输方法，该第一视频信号包含R个重复视频场，该影像传输方法，包括接收该第一视频信号，并除去该第一视频信号中M个重复视频场以得到一第二视频信号，其中M＜＝R；对该第二视频信号进行编码，以得到一第三视频信号，使该第三视频信号数据量小于该第二视频信号数据量；及将该第三视频信号转换成一传输信号后发送。
16.如权利要求15所述的影像传输方法，其中，该第二视频信号是该第一视频信号经由后3比2折迭式程序处理除去该第一视频信号原有的重复视频场后得到。
17.如权利要求15所述的影像传输方法，其中，该第一视频信号是符合NTSC规格，具有30个画面框，其是对应至60个视频场，而该第二视频信号则具有24个画面框，其是对应至48个视频场。
18.一种于一影像接收端接收一传输信号的影像传输方法，包括接收该传输信号，并将该传输信号转换成一第四视频信号；将该第四视频信号进行动态影像译码，以得到一第五视频信号；及重制该第五视频信号中的部分视频场以产生M个重复视频场，并把该M个重复视频场加入至原该第五视频信号中，以得到一第六视频信号，使该第六视信号包含R个重复视频场，其中M＜＝R。
19.如权利要求18所述的影像传输方法，其中，该第六视频信号是该第五视频信号经由前3比2折迭式程序处理插入该第五视频信号新生的重复视频场后得到。
20.如权利要求18所述的影像传输方法，其中，该第五视频信号则具有24个画面框，其是对应至48个视频场，而该第六视频信号是符合NTSC规格，具有30个画面框，其是对应至60个视频场。
全文摘要
一种影像传输系统与方法。第一画面框转换单元是用以接收一第一视频信号。并除去第一视频信号中的重复视频场以得到一第二视频信号，MPEG编码器是用以对第二视频信号进行MPEG编码后，传送给信号发送器转成传输信号发送。信号接收器用以接收此传输信号，并将传输信号转换成一第四视频信号。MPEG译码器是用以将第四视频信号进行MPEG译码，以得到一第五视频信号。而第二画面框转换单元是用以重制第五视频信号中的部分视频场，并加入至原第五视频信号中，以得到一第六视频信号。第六视频信号是用以输出至一影像播放装置播放。
文档编号H04N7/24GK1531345SQ0312019
公开日2004年9月22日 申请日期2003年3月12日 优先权日2003年3月12日
发明者李昌鸿 申请人:明基电通股份有限公司