用于在电力线通信发送信道上发送视频数据的方法和系统的制作方法

文档序号:8927303阅读:435来源:国知局
用于在电力线通信发送信道上发送视频数据的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于在电力线通信发送信道上发送视频数据的方法和系统
[0001] 本发明设及在电力线通信发送信道上发送视频数据。
[0002] 尤其是安装在住宅房屋中的视听系统通常是基于一个或多个视听内容源设备W 及一个或多个视听内容接收器设备。该种源设备例如藍光(注册商标)播放器或者机顶盒。 该种接收设备例如是高清电视(皿TV)或者硬盘驱动。为了使视听内容能够进行发送W及 为了使得能够将该些视听内容实时解码,源设备通常通过例如HDMI(高清多媒体接口)类 型的专用线缆连接至接收设备。该导致越来越多的线缆用于该些视听系统,引起了空间W 及安装复杂的问题。
[0003] 用于消除该些线缆的第一方法是在源设备和接收器设备之间使用无线链路。为了 发送高清视听内容,已经开发了无线皿(注册商标)技术。该技术是基于约60GHz频带的 数据发送,并且能够在约10米的距离上获得约4抓PS的理论比特率。该种距离肯定足够用 于使用视听系统,但使用该种频段具有对遮蔽敏感的缺陷,即使射束形成技术能够在安装 灵活性方面具有好处。换句话说,如果障碍物物理地安置在无线通信路径上,那么会极大地 降低数据发送容量,或者甚至不存在数据发送容量。
[0004] 因为源设备W及接收器设备已经连接至电网络W供给有电能量,所W-种方法可 W是使用电网络作为发送信道。诸如家庭插电联盟公开的化mePlug(注册商标)说明的技 术使得能够使用电网络作为发送信道来发送数据。但是,基于OFDM(正交频分复用)的该 类技术允许的理论比特率在SIS0(单输入单输出)类型的发送信道上约为500Mbps或者在 MIM0(多输入多输出)类型的发送信道上甚至为1至2Gbps。但是,在传输未压缩高清或甚 至超高清视频数据的情况下,在2. 0版本的说明书中,关于HDffl的比特率为3至ISGbps。 为了利用用于电力线通信的当前发送技术来发送该些数据,高度压缩因此是必须的,该会 对呈现给用户的视频数据的最终质量产生影响。
[0005] 此外,当相同视听内容必须发送至具有不同分辨率的若干接收器设备时,用于电 力线通信的当前发送技术需要发送与待支持的分辨率一样多的数据流。该设及在电网络上 共享带宽,该会放大压缩要求W及甚至更降低呈现给用户的视频数据的最终质量。
[0006] 期望的是克服现有技术的该些缺陷。尤其期望的是提供使得在电网络上发送的背 景中能够增加体验质量QoE的解决方案。还期望的是,提供该样的解决方案,虽然电网络上 的发送是持续的,但是其使得例如根据家庭插电技术通过限制所导致的针对该些持续发送 的素乱能够实施该种发送。
[0007] 本发明设及用于在电力线通信发送信道上发送视频数据的方法,第一通信设备获 得成一系列未压缩图像形式的视频数据,所述第一通信设备确定所述电力线通信发送信道 的容量。所述方法使得所述第一通信设备执行W下步骤;对每个未压缩图像进行小波分解, 所述分解能够获得不同分辨率的数据;根据确定的所述电力线通信发送信道的容量来压缩 每个小波分解的图像;W脉冲形式并通过展开将每个压缩的图像发送至第二通信设备W引 入数据冗余,对于所述压缩的图像中的每个数据项目,冗余率是根据所述视频数据项目的 分辨率来限定的,具有最低分辨率的数据的冗余大于任何其他分辨率的数据的冗余。因而, 通过适于所述电力线通信发送信道的容量的压缩和小波分解,结合根据视频数据项目的分 辨率限定的W脉冲形式并通过展开的发送,提高了体验质量QoE。此外,W脉冲形式并通过 展开的发送允许通过限制针对该些发送引起的素乱使得在基于DM调制的发送的发送信道 上的共存。最终,当视频数据与必须发送至具有不同分辨率的若干接收器设备的内容对应 时,小波分解优化了带宽消耗。
[000引根据【具体实施方式】,每个压缩的图像的数据的冗余率高于具有任何其他更高分辨 率的压缩的图像的数据的冗余率。因而,小波分解中的分辨率越低,发送鲁椿性越高。
[0009] 根据【具体实施方式】,第一通信设备执行W下步骤:通过基于两个接连图像之间的 亮度直方图之差检测场景的改变,将一系列未压缩图像分割成未压缩图像序列。
[0010] 根据【具体实施方式】,第一通信设备执行W下步骤:确定速度图,其中该速度图代表 未压缩图像的像素至相同的未压缩图像序列中随后的未压缩图像的运动;将获得的速度图 发送至第二通信设备。此外,第二通信设备执行W下步骤:根据经由电力线通信发送信道 从第一通信设备接收的数据来重建未压缩图像;获得重建的图像的序列分割;基于所述速 度图通过图像间插值来应用图像增强操作,所述图像间插值用于重建的图像的至少一个序 列。因而进一步提高了体验质量QoE。
[0011] 根据【具体实施方式】,所述小波分解是二代小波分解,在用于所述重建的图像的序 列的所述图像增强操作中,所述第二通信设备对小波的二维分量应用二阶时间滤波。因而 进一步提高了体验质量QoE。
[0012] 根据【具体实施方式】,所述第一通信设备执行W下步骤:为每个未压缩图像的每个 像素,确定相对于相邻像素的第一反差值;将确定的所述第一反差值发送至所述第二通信 设备。此外,所述第二通信设备执行W下步骤:为每个重建的图像的每个像素,确定相对于 相邻像素的第二反差值;比较所述第二反差值与所述第一反差值;根据所述比较来判断是 否应用所述图像增强操作。因而改善了第二通信设备对处理资源的使用。
[0013] 根据【具体实施方式】,为了确定所述速度图,所述第一通信设备执行W下步骤:确定 用于第一分辨率水平的运动向量;W及通过在确定用于所述第一分辨率水平的所述运动向 量周围应用裕量,确定捜寻区域,W在比所述第一分辨率水平高阶的第二分辨率水平应用 宏块匹配算法。因而速度图的确定降低了复杂度。
[0014] 根据【具体实施方式】,为了确定所述速度图,所述第一通信设备对每个分辨率水平 的每个子带应用绝对差之和算法,W及对于每个分辨率水平,根据对所述分辨率水平的每 个子带应用所述绝对差之和算法的结果来确定速度图。通过考虑了所述分辨率水平的所有 子带,提高了由第二设备重建的图像的质量。
[0015] 根据【具体实施方式】,对于每个分辨率水平,加权系数应用至对所述分辨率水平的 每个子带应用的所述绝对差之和算法的结果,所述加权系数限定为在通过所述电力线通信 发送信道的容量实现的比特率约束下使残余失真度量最小化。因而能够找到最佳速率/失 真的权衡。
[0016] 根据【具体实施方式】,当在所述速度图中运动向量为使得所述运动向量的分量的绝 对值之间的最小值高于第一预定阔值时,所述第一通信设备认为所述运动向量等于与相机 运动补偿关联的运动向量。因而,可通过不考虑因绝对差之和算法导致的任何偏差来减少 速度图的信号使用。
[0017] 根据【具体实施方式】,当在所述速度图中运动向量为使得所述运动向量的分量的绝 对值之和低于第二预定阔值,所述第一设备认为所述运动向量等于与相机运动补偿关联的 运动向量。因而可减少速度图的信号使用。
[001引根据【具体实施方式】,所述第一通信设备相对于与所述相机运动补偿关联的所述运 动向量将所述速度图差分地编码。因而减少了发送所述速度图所需的发送信道资源。
[0019] 根据【具体实施方式】,所述第一通信设备执行的小波分解和压缩是基于JPEG2000 类型的编码链。
[0020] 根据【具体实施方式】,所述第一通信设备执行的W脉冲形式并通过展开的发送是基 于I-UWB类型的发送链。
[002U 根据【具体实施方式】,所述I-UWB类型的发送链包括LDPC类型的编码器,W降低数 据几余。
[0022] 本发明还设及用于在电力线通信发送信道上发送视频数据的系统,所述系统包括 至少一个第一通信设备,第一通信设备包括:用于获得成一系列未压缩图像形式的视频数 据的装置;W及用于确定所述电力线通信发送信道的容量的装置。所述系统为使得所述第 一通信设备还包括;用于对每个未压缩图像执行小波分解从而使得能够获得具有不同分辨 率的数据的装置;用于根据所述电力线通信发送信道的给定容量来压缩每个小波分解的 图像的装置;用于W脉冲形式并通过展开来发送每个压缩的图像W引入数据冗余的装置, 对于所述压缩的图像中的每个数据项目,冗余率是根据所述视频数据项目的分辨率来限定 的,具有最低分辨率的数据的冗余高于任何其他分辨率的数据的冗余。
[0023] 本发明还设及计算机程序,其可存储在介质上和/或从通信网络下载,W由处理 器读取。该计算机程序包括用于当由处理器实施该程序时实施上文提到的任何方法的指 令。本发明还设及包括该种计算机程序的存储装置。
[0024] 通过阅读结合附图给出的示例性实施方式的W下描述,本发明的上述及其他特征 将更清楚地呈现,在附图中:
[0025] -图1A示意性示出了可实施本发明的系统;
[0026] -图1B示意性示出了图1的系统的通信设备的硬件架构的示例;
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