用于减少数字视频图像数据的方法和装置的制造方法
【专利说明】用于减少数字视频图像数据的方法和装置
优先权
[0001]本专利申请要求2012年12月5日提交的题为“Method and Apparatus forReducing Digital Video Image Data(用于减少数字视频图像数据的方法和装置)”的相应的临时专利申请S/N.61/733，817的优先权并通过引用结合该申请。
发明领域
[0002]本发明的实施例涉及图像数据的传送的领域；更具体地，本发明的实施例涉及基于图像数据是否基于其签名已改变来减少在数据源和数据阱之间进行传送的数字图像数据的量。
【背景技术】
[0003]当前，在两设备之间频繁地转移视频数据。这些设备经常被称为数据源和数据阱(sink)。视频数据作为包含图像数据的一系列的视频帧进行转移。视频帧中的图像或图像的部分在相邻帧或连续帧上经常保持静态。视频的该性质被视频编解码器用来压缩视频数据比特流。现有的帧间压缩方法(诸如H.264)要求将先前帧存储在编解码器中以使它们可以逐个像素为基础对照传入帧数据来比较以产生两帧之间的差异。与转移整个传入帧相反，随后压缩并转移该差异。
[0004]为了执行帧比较，需要在源侧上的帧缓冲器。对于高的视频分辨率，帧缓冲器的要求导致大的视频存储器要求(藉此增加了源设备的成本)以及用于访问存储器并比较视频数据的增加的功率消耗。实现移动设备的视频传输功能的源设备必须是成本有效的并且消耗非常少量的功率。因此，当需要帧缓冲器并且必须做逐个像素比较操作时，移动设备难以是成本有效的。
【发明内容】
[0005]本文中公开了用于减少数字视频图像数据的方法和装置。在一个实施例中，该方法包括:将图像数据的当前帧的一个或多个区域的签名与一个或多个先前帧的相应的区域的签名进行比较；以及对于该一个或多个区域中的一区域，如果比较该签名导致确定出该区域的签名不匹配在数据阱处可用的先前帧的相应的区域的签名，则将该区域发送至数据阱。
附图简述
[0006]根据下文给出的详细描述和本发明的各实施例的附图，将能更充分地理解本发明，然而，这些详细描述和实施例的附图不应被拿来将本发明限制至具体的实施例，而仅仅是为了说明和理解。
图1是将图像数据(例如，视频帧)发送至数据阱的数据源的一个实施例的框图。
图2是用于控制在数据源和数据阱之间进行传输的数字图像数据的量的过程的一个实施例的数据流图。 图3示出了数据源的一个实施例和数据阱的一个实施例的部分。
图4A是由数据源所执行的数据减少过程的一个实施例的数据流图。
图4B是用于互补由数据源所执行的数据减少过程的由数据阱所执行的过程的一个实施例的数据流图。
图5是计算机系统的一个实施例的框图。
【具体实施方式】
[0007]描述了用于在数据源和数据阱之间传送图像数据(诸如多帧的视频数据)的方法和装置。在一个实施例中，每一个视频帧被分成一个或多个区域并且数据源确定每个区域是否要被传送至数据阱。数据源基于每个区域是否已在当前帧和先前帧之间经历变化来作出该确定。如果区域已改变，则数据源将该区域发送至数据阱。如果该区域未改变，则数据源不将该区域发送至数据阱。为了将当前帧中的区域与先前帧中的其相应的区域进行比较，代替在各区域之间执行逐个像素的比较，数据源仅比较被比较的各区域的签名(例如，校验和)以确定区域是否已改变。由于仅比较签名，因而数据源不需要存储完整的帧或区域；数据源仅需要存储区域中的所有像素的签名，该签名通常远小于区域本身的数据。对于后续帧，对照相应的区域的签名比较每个区域的所存储的签名并且如果它们彼此匹配，则数据源可从被发送至数据阱的视频流中省去该区域的视频数据。当所得的视频流需要由接收该流的数据阱进行显示时，所省去区域的视频数据被视频接收器帧缓冲器中的从先前帧中存储的视频数据所代替。因此，在数据源(或视频数据的发射器)上不需要帧缓冲器。
[0008]在以下描述中，阐明了许多细节以提供对本发明的更透彻说明。然而，对本领域技术人员显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明。在其它实例中，以框图形式而非详细地示出了公知的结构和设备以免煙没本发明。
[0009]根据对计算机存储器内的数据位的操作的算法和符号表示来呈现以下详细描述的一些部分。这些算法描述和表示是数据处理领域内技术人员使用的手法，它最有效地将其工作本质传达给本领域内其它技术人员。算法在这里并普遍地被构思成达到所期望结果的前后一致的一系列步骤。这些步骤是需要对物理量进行物理操控的那些步骤。通常但非必须，这些量采用能够被存储、转移、组合、比较、以及以其他方式进行操控的电信号或磁信号的形式。主要出于常见用途的原因，有时将这些信号称为位、值、元素、符号、字符、项、数字等被证明是方便的。
[0010]然而，应当铭记，所有这些和类似术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便标记。除非明确指明，否则如从以下讨论显而易见的，可以理解，在全文中，利用诸如“处理”或“计算”或“运算”或“确定”或“显示”等术语的讨论，指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和进程，该计算机系统操纵在该计算机系统的寄存器和存储器内表示为物理(电子)量的数据并将其转换成在该计算机系统存储器或寄存器或其它这样的信息存储、传输或显示设备内类似地表示为物理量的其它数据。
[0011]本发明还涉及用于执行本文中的操作的装置。此装置可专门构造以用于所需目的，或其可包括通用计算机，该通用计算机由存储在该计算机内的计算机程序有选择地激活或重新配置。这种计算机程序可被存储在计算机可读存储介质中，这些计算机可读存储介质诸如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、光盘、⑶-ROM、和磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或适用于存储电子指令且都耦合到计算机系统总线的任何类型的介质。
[0012]本文中所呈现的算法和显示并非固有地相关于任何特定计算机或其它装置。可以将各种通用系统与根据本文教示的程序一起使用，或可以证明构造更专门的装置来执行所要求的方法步骤是方便的。这些各种系统的所需结构从以下描述中将显而易见。此外，不参考任何特定编程语言对本发明进行描述。可以理解，可以使用各种编程语言来实现本文所述的发明的教示。
[0013]一种机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式存储或传送信息的任何机制。例如，机器可读介质包括只读存储器(“ROM”)；随机存取存储器(“RAM”)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；等。
[0014]公开了用于减少视频数据的装置和方法。图1是将图像数据(例如，视频帧)发送至数据阱的数据源的一个实施例的框图。该数据可经由有线或无线连接进行发送，并且可以涉及或可以不涉及数据源和数据阱之间的网络的使用。
[0015]参见图1，数据源100接收来自外部源的视频帧101 (或其它图像数据)。在一个实施例中，数据源100包括能够获得将由数据源100提供至数据阱的视频或其它图像数据的数据捕捉设备102 (例如，相机)。
[0016]存储器103在视频帧被接收时缓冲这些视频帧。在一个实施例中，每一帧视频被存储为多个区域。在一个实施例中，控制器I1使用区域创建模块IlOA来将每一帧分成多个区域。在一个实施例中，由区域创建模块IlOA所生成的区域被存储回至存储器中。在另一实施例中，由区域创建模块IlOA所生成的区域被发送至签名生成和比较模块110B。注意区域创建模块IlOA可以不是控制器110 (例如，处理器)的一部分。在一个这种情况中，在一个实施例中，区域创建模块IlOA受控制器110控制。在其中这些模块是软件的情况中，控制器110可执行软件或控制软件的执行。
[0017]控制器100的签名生成和比较模块IlOB生成用于存储在存储器103中的帧的每一区域的签名(例如，校验和、散列等)。如果该帧是视频帧序列中的第一帧，则签名生成和比较模块IlOB将签名(多个)存储在签名存储111中。如果该帧不是视频帧序列中的第一帧，则签名生成和比较模块IlOB将区域的签名与存储在签名存储111中的签名(即对于较早的帧中的相同区域)进行比较。如果签名不匹配，指示了当前帧的区域与先前帧中的其相应的区域不同(例如，当前帧的区域已经从其在先前帧中的样子中改变)，则签名生成和比较模块IlOB将指示(例如，信号)提供至控制器110。响应于该指示，控制器110发信号告知(signal)存储器来输出该区域以传输至数据阱。假如签名不匹配，则签名生成和比较模块IlOB还将新生成的签名存储到签名存储111中以用在与接下来和潜在后续视频帧中的相同的对应区域的签名的比较中。
[0018]如果签名匹配，指示了当前帧的区域与先前帧中的其相应的区域相同(例如，当前帧的区域未从其在先前帧中的样子中改变)，则签名生成和比较模块IlOB将该区域没有改变的指示(例如，信号)提供至控制器110。响应于该指示，控制器110不发信号告知存储器来输出该区域以传输至数据阱，从而有效地抑制了其到数据阱的传输。在某些情况下，即使签名匹配，传输仍然发生。例如，如果已知“参考”区域未被阱所接收，则发送该区域。
[0019]注意，签名生成和比较模块IlOB可以不是控制110的一部分。在这种情况下，签名生成和比较模块IlOB仍可受控制器110控制。
[0020]在一个实施例中，被发送至数据阱的帧的各区域使用编码器104进行编码、通过格式化器/分组化器(packetizer)进行格式化和/或分组化，并且随后在控制器110的控制下使用射频(RF)无线电和