发明名称 具有数位放影机功能之视讯资料流传输方法与系统
摘要 本发明系为一从伺服器经由网路提供视讯位元流至用户端的方法及系统,其包括一用以储存视讯资料的正向编码位元流及反向编码位元流的记忆体。该正向编码位元流包含未利用图框间相互关系而编码的I图框、依据正向的先前图框而编码之P图框、及依据正向的先前及后续图框而编码之B图框;而该反向编码位元流包含I图框、依据反向的先前图框而编码之P图框、及依据反向的先前及后续图框而编码之B图框。当伺服器收到由用户端传来的具有放影机(VCR)功能的要求时,伺服器依据要求以由上述各类图框读出所选的图框并将之传送。对于快数播放或随机图框播放,伺服器对于要求的图框能在前进方向/倒转方向位元流中选取最接近的I图框;并且切换至和最接近I图框的位元流相反方向的位元流而使用随后的P图框。
申请公布号 TW589898 申请公布日期 2004.06.01
申请号 TW091108155 申请日期 2002.04.19
申请人 财团法人工业技术研究院;华盛顿大学 UNIVERSITY OF WASHINGTON 美国 发明人 林嘉文;孙明廷;徐宏昇
分类号 H04N7/173;H04N11/04 主分类号 H04N7/173
代理机构 代理人
主权项 1.一种经由网路提供编码视讯至用户端的方法,包 括: 储存视讯资料之正向编码位元流和反向编码位元 流,该正向编码位元流包括没有利用图框间相互关 系而编码的第一类图框及依据正向的先前图框而 编码之第二类图框,该反向编码位元流包含没有利 用图框间相互关系而编码的第三类图框及依据反 向的先前图框而编码之第四类图框; 接收一从用户端而来且具有放影机功能的要求; 依据该要求以从该第一类、第二类、第三类和第 四类个图框读出所选择之图框;以及 传输所选择图框到该用户端。2.如申请专利范围 第1项所述之方法,更包含: 如果要求的放影机功能是倒带播放,在反向编码位 元流中从目前图框朝向开始图框的方向选择图框 。3.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含: 如果要求的放影机功能是快转正向播放、快转倒 带播放和随机图框播放其中之一时,从该第一类图 框、第三类图框和目前图框择一参考图框,以将被 要求播放图框的解码成本减到最少;以及 在该要求播放图框和该从第一类图框、第三类图 框和目前图框择一的图框之间,从该第二类或第四 类个图框中选择一或更多的图框。4.如申请专利 范围第3项所述之方法,其中,该成本至少和选择图 框数目及选择图框中的位元数目之一有关。5.如 申请专利范围第1项所述之方法,其中,该正向编码 位元流的第一类图框和反向编码位元流的第三类 图框系对齐为相同的单一图框。6.如申请专利范 围第1项所述之方法,更包含: 从第一类图框之一的正向方向、从第三类个图框 之一的反向方向和从目前图框的目前方向,检查解 码一要求播放图框的成本; 在该第一类图框之一、第三类图框之一和目前图 框择一具有最少成本的参考图框;以及 在该第二或第四类图框之中,选择一或更多后续图 框直至到达要求播放图框为止。7.如申请专利范 围第1项所述之方法,其中,该正向编码位元流的第 一类图框和该反向编码位元流的第三类图框系交 错于不同的图框。8.如申请专利范围第1项所述之 方法,更包含: 在从该第一类图框和第三类个图框之一的正向方 向、从该第一类图框和第三类个图框之另一的反 向方向和从目前图框的正向或反向方向,检查解码 一要求播放图框的成本; 在该第一类图框和第三类图框之一、该第一类图 框和第三类图框之另一、和目前图框中,择一具有 最少成本之参考图框; 如果具有最少成本之图框与该被要求播放图框属 于不同位元流,则切换该正向编码和反向编码位元 流;以及 在该第二或第四类图框之中,选择一或更多后续图 框,直至到达要求播放图框为止。9.如申请专利范 围第8项所述之方法,更包含: 为视讯资料至少储存一漂移误差补偿位元流,该漂 移误差补偿位元流包括来自反向编码位元流里面 的图框在正向编码位元流中的图框之预测,以及来 自正向编码位元流里面的图框在反向编码位元流 中的图框之预测;以及 在切换之后,以漂移误差补偿位元流的一个图框替 换该第二类或第四类图框其中之一。10.如申请专 利范围第1项所述之方法,更包含: 当要求的放影机功能是快转播放模式的时候,在该 第一类和第三类图框之中,选择一个最靠近要求播 放图框之参考图框; 如果该最靠近图框和要求播放图框属于不同的位 元流,则切换该正向编码位元流和反向编码位元流 ;以及 在该第二或第四类图框之中,选择一或更多后续图 框,直至到达要求播放图框为止。11.如申请专利范 围第1项所述之方法,更包含: 储存一第一漂移误差补偿图框以由正向编码位元 流里面的每一第一类图框预测反向后续图框,以及 一第二漂移误差补偿图框以由反向编码位元流里 面的每一第三类图框预测正向后续图框;以及 在切换之后,以该第一漂移误差补偿位元流的一图 框替换该第四类图框之一,或以该第二漂移误差补 偿位元流的一图框替换该第二类图框其中之一。 12.如申请专利范围第1项所述之方法,更包含: 为视讯资料至少储存一索引资料(metadata)档案,该 索引资料指示每一正向编码位元流的第一类图框 及第二类图框以及该反向编码位元流的第三类图 框及第四类图框的位置; 参考索引资料档案以根据要求而从该第一类图框 、第二类图框、第三类图框及第四类图框中选择 图框。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中, 该正向编码位元流包括依据在正向的先前图框及 正向的后续图框而编码之第五类图框,而且该反向 编码位元流包括依据在反向的先前图框及反向的 后续图框而编码之第六类图框,该方法更包含: 根据在该第一类图框、第二类图框、第三类图框 及第四类图框中的选择,读出该第五类和第六类图 框之中的其他选择图框。14.一种将伺服器由网路 接收到的编码视讯位元流予以解码的方法,主要包 括: 传输具有放影机功能的要求到伺服器; 反应于该要求,接收视讯资料的正向编码位元流和 反向编码位元流之中的选择图框,该正向编码位元 流包括没有图框间相互关系而编码的第一类图框 及依据正向的先前图框而编码之第二类图框,该反 向编码位元流包含没有图框间相互关系而编码的 第三类图框及依据反向的先前图框而编码之第四 类图框;以及 藉由在目前之解码图框的一个方向预测下一个图 框,如在图框接收时有正向编码和相反编码位元流 切换,则换另外一个方向,而依接收之次序解码图 框。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,当 该要求的放影机功能是快转正向播放、快转倒带 播放以及随机图框播放之一时,则允许切换发生。 16.如申请专利范围第14项所述之方法,其中,当该要 求的放影机功能是倒带播放时,该反向编码位元流 的第三类和第四类图框系以朝向视讯资料开始图 框的次序而被接收。17.如申请专利范围第14项所 述之方法,其中,当该要求的放影机功能是快转正 向播放或随机图框播放时,该等收到的图框包括一 选择用来将要求播放图框的解码成本减到最少之 参考图框、在该参考图框和该要求播放图框之间 的中间图框、和该要求播放图框。18.如申请专利 范围第17项所述之方法,其中,当参考图框和中间图 框及要求播放图框属于不同的位元流时,则会发生 切换。19.如申请专利范围第14项所述之方法,更包 含: 反应于该要求,接收从视讯资料的漂移误差补偿图 框中所选择之图框,每一漂移误差补偿图框被产生 以从正向编码位元流的一图框预测一反方向后续 图框,或从反向编码位元流的一图框预测一正方向 后续图框,以及 其中,如果切换发生,该图框系藉由预测收到的漂 移误差补偿图框所解码。20.如申请专利范围第14 项所述之方法,其中,该正向编码位元流包括依据 在正向的先前图框及正向的后续图框而编码之第 五类图框,该反向编码位元流包括依据在反向的先 前图框及反向的后续图框而编码之第六类图框。 21.一种经由网路提供编码视讯流至用户端的伺服 器之系统,主要包含: 一记忆体,系用以储存视讯资料之正向编码位元流 和反向编码位元流,该正向编码位元流包括没有图 框间相互关系而编码的第一类图框及依据正向的 先前图框而编码之第二类图框,该反向编码位元流 包含没有图框间相互关系而编码的第三类图框及 依据反向的先前图框而编码之第四类图框;以及 一管理单元,系依据一来自用户端之具有放影机功 能的要求,以从该第一类、第二类、第三类和第四 类个图框中读出所选择图框的,以及传输所选择图 框到用户端。22.一种将经由网路而接收来自伺服 器之编码视讯流予以解码之用户端系统,主要包含 : 一要求单元,系用以传输具有放影机功能的要求到 该伺服器; 一记忆体,系反应于该要求,而接收视讯资料之正 向编码位元流和反向编码位元流中所选择的图框, 该正向编码位元流包括没有利用图框间相互关系 而编码的第一类图框及依据正向的先前图框而编 码之第二类图框,该反向编码位元流包含没有利用 图框间相互关系而编码的第三类图框及依据反向 的先前图框而编码之第四类图框;又 一解码器,藉由在目前之解码图框的一个方向预测 下一个图框,如在图框接收时有正向编码和相反编 码位元流切换,则换另外一个方向,而依接收之次 序解码图框。图式简单说明: 第1图:系一图框群组(GOP)结构示意图。 第2图:系本发明之视讯系统的一个范例示意图。 第3A图:系显示一般MPEG图框的顺序。 第3B图:系本发明之双位元流结构的一个范例示意 图。 第3C图:系本发明之另一双位元流结构的范例示意 图。 第4图:系本发明之伺服器操作范例流程图。 第5图:系本发明之用户端操作范例流程图。 第6A图:系显示快转倒带播放时具有位元流切换的 图框选择之范例示意图。 第6B图:系显示随机图框播放时具有位元流切换的 图框选择之范例示意图。 第7A图:系显示依本实施例而改进用户端设备之复 杂度。 第7B图:系显示依本实施例而改进网路频宽之要求 。 第8A、8B图:系显示每一图框因位元流切换所引起 漂移误差之尖峰信号杂讯比(PSNR)。 第9图:系显示快转倒带播放时具有漂移误差补偿 的位元流切换的图框选择之范例示意图。
地址 新竹县竹东镇中兴路四段一九五号