CN103430535B - 使用内容剖析的增强远程转码系统及方法 - Google Patents

Abstract

如本文所述的系统和方法涉及显著提高在像远程或CPE（客户端设备）平台那样的系统或平台上生成的编码内容的质量。所述系统和方法的一个方面包含，例如，每个标题地剖析源内容，以及生成配置文件信息作为反映最佳转码参数的一组元数据。将这种元数据与要转码的内容一起发送给远程设备，然后该远程设备可以对内容进行与一般无暗示转码相比更优的处理。所述系统和方法的其他方面包含将剖析分析与远程地点上的实际转码分开，以及将配置文件信息与节目内容封装在一起输送给远程端。

Description

使用内容剖析的增强远程转码系统及方法

交叉引用相关申请

本申请要求2011年1月21日提交、发明名称为“System and Method for EnhancedRemote Transcoding using Content Profiling（使用内容剖析的增强远程转码系统及方法）”的美国临时专利申请第61/434,977号的优先级的利益。上述临时专利申请的教导通过引用明确并入本文中。

技术领域

本原理涉及提高在远程或客户端设备平台上转码的节目内容的质量的系统及方法。

背景技术

节目内容，例如，视频/音频节目素材通常以单一格式源自发源地。可以以一种格式将内容输送到需要转换成适合在各种设备上观看的其他格式的远程或客户端地点。这些设备通常包括电视机、计算机、平板电脑和智能手机。这些设备的技术、视觉和听觉能力差别很大，原始内容往往不十分适合这些可替代设备使用。

最近在客户端设备（CPE）中引入的可以从一种格式转码到另一种格式的相对低成本和高性能平台给企业带来了保证高质量地同时将内容输送给多种不同设备的新挑战。本文所述的系统和方法的一个方面解决了提高在远程系统或CPE平台上转码的节目内容的质量的问题。

发明内容

本文所述的原理涉及使用内容剖析的远程转码。通过剖析源内容和预定义一组参数，远程应用程序可以在比使用一般和静态配置文件所达到的质量高得多的质量上转码“增强”或“带暗示”内容。该组参数可以包括，但不限于，宽高比、剪裁、比例、编码位率、色域、噪声抑制和预过滤。

另外，远程转码应用程序测量，例如，可用带宽和转码器与端点设备之间的连接质量的能力提供了适当转码的能力。可以实时调整带宽和其他转码参数以便使瞬时连接能力更好地与端点显示器匹配，在任何时刻都提供可能最好观看质量。这样就有机会同时进行多种转码从而同时提供对不同设备的高质量体验。

按照本原理的一个方面，提供了一种转码节目内容的方法。该方法包含选择定义视频节目内容的显示特性的一组参数的步骤；将该参数填充在转码配置文件中的步骤；将填充的转码配置文件发送给第二显示设备的步骤；以及根据配置文件参数将视频节目内容转码成适合在第二设备上观看的步骤。

按照本原理的另一个方面，提供了一种处理视频节目内容的进一步方法。该方法包含接收转码配置文件的步骤；从转码配置文件中提取一组参数的步骤；根据该参数将节目内容转码成适合显示在第二设备上的步骤；以及依照该参数显示节目内容的步骤。

按照本原理的另一个方面，提供了一种处理视频节目内容的进一步方法。该方法包含选择定义视频内容的显示特性的一组参数的步骤；将该参数发送给第二显示设备的步骤；使用该参数转码视频内容的步骤；以及依照该参数显示视频节目内容的步骤。

按照本原理的另一个方面，提供了一种处理视频节目内容的装置。该装置由选择定义视频内容的显示特性的参数的参数选择单元组成。该装置进一步由将至少一个参数填充在转码配置文件中的配置文件生成器组成。该装置进一步由将填充的转码配置文件发送给第二显示设备的发送单元、和根据至少一个参数作用在视频节目内容上以便适合显示在第二设备上的转码器组成。

按照本原理的另一个方面，提供了一种显示视频节目内容的装置。该装置由接收包括一组参数的转码配置文件以便将视频节目内容转码成适合用在第二显示设备上的接收器组成。该装置进一步由从转码配置文件中获取该参数的提取器组成。该装置进一步由根据来自转码配置文件的参数作用在视频节目内容上的转码器组成。该装置进一步由显示转码后视频内容的显示器组成。

按照本原理的另一个方面，提供了一种显示节目内容的装置。该装置由选择定义视频节目内容的显示特性的一组参数的参数选择单元组成。该装置进一步由将该参数发送给显示设备的发送单元组成。该装置进一步由根据该组参数作用在节目内容上的转码器组成。该装置进一步由显示依照该参数转码的视频内容的显示设备组成。

需要存在以一种格式在发源地上生成、要转码成可用在远程设备上的可替代格式的节目内容。这些设备包括，例如，电视机、计算机、智能手机、和平板电脑。本原理的这些和其他方面、特征和优点将从要结合附图阅读的对示范性实施例的如下详细描述中更明显看出。

附图说明

图1示出了依照本原理的剖析部分的方框图。

图2示出了依照本原理的剖析应用程序的顺序。

图3示出了示范性例示本原理的方框图。

图4a、4b和4c示出了依照本原理处理视频节目内容的方法的示范性实施例。

图5a、5b和5c示出了依照本原理显示视频节目内容，包括将节目内容和配置文件信息打包的方法的示范性实施例。

图6a、6b和6c示出了依照本原理处理视频节目内容的装置的实施例。

图7a、7b和7c示出了依照本原理显示视频节目内容的装置的实施例。

具体实施方式

本文所述的原理满足了与提高在远程或客户端设备（CPE）平台上转码的节目内容的质量的系统及方法有关的需要和解决了与提高在远程或客户端设备（CPE）平台上转码的节目内容的质量的系统及方法有关的基本问题。

本文展示的所述系统和方法包含剖析部分和增强转码部分。

通过对将发送给远程设备的每个内容（视频和音频）进行一系列分析操作进行剖析以便增强转码。剖析可以是人工操作和机器操作的组合，以及大部分分析由，例如，自动化计算机应用程序来完成。

剖析可以包括，但不限于，如下一组参数：

素材的类别—戏剧、体育、动作等（源素材的类别影响诸如位率、运动估计等转码参数）；

宽高比—源素材的水平尺度与垂直尺度的比值；

分辨率—源帧的像素大小；

帧速率—源素材的每秒帧数；

帧顺序—“3:2下拉”和其他这样的帧/场顺序；

逐行扫描/隔行扫描—源内容的帧结构；

色域—源素材的颜色空间（诸如RGB、YCrCb、Rec709、XYZ、601等）；

噪声—存在于源素材中的视频噪声或胶片颗粒的数量；

位深度—源内容是8位还是10位；

动画还是真人表演—这个选择影响转码设置；

预过滤要求—人工和/或机器处理对源素材的分析将揭示可以用于改进转码过程的预过滤的类型。

如图1所示，一旦完成了剖析过程，就可以将所有剖析决定编码成反映目标转码平台（远程或CPE平台）要作出的必要调整的元数据集。该元数据模式是剖析应用程序和增强转码应用程序两者都理解得了的。例如，该元数据可以具有XML格式，以便将XML模式应用确认。

此外，如图1所示，取决于NSP（网络服务提供商）或要穿过的其他网络的要求，可以使用各种方法将元数据与源内容一起打包和传输给远程或CPE平台。典型的方法包括MPEG-2传输流内的专用流、MP4容器内的专用元数据、MXF（素材交换格式）内的黑暗元数据，但多路复用数字音频、视频和/或数据内容的其他容器格式也被认为在本原理的范围之内。

当与发送的源内容一起接收这个元数据时，用包含配置文件信息的标题特有元数据盖写远程或CPE平台中的静态/一般转码配置文件。这样就将转码器或多目的化引擎配置成为本地不同平台构建最高质量的一组输出。

如图2所示，所述系统和方法的一个方面涉及目标转码平台应用剖析元数据的顺序和方法。例如，可以在实际视频转码之前应用动态重新帧化，以便消除在输出帧中不需要的源画面帧的一些部分。这个过程通过在转码中不浪费最终要丢弃的位来保证较高质量。虽然实际处理顺序可以随转码平台的技术约束而变，但剖析应用程序的一般顺序的例子可以如下：

动态重新帧化—消除在输出帧中不需要的位。

顺序采用—“反向电视电影”或“3:2下拉消除”等。

预过滤—高斯边缘成形、噪声抑制、带宽成形等。

转码—解码和重新编码视频和音频以便输送给端点设备。

适当转码—根据端点设备连接、带宽等的动态测量、和转码的所需调整，以便在可用带宽和连接质量上为那个特定端点设备输送最高质量信号。

图3示出了例示本文所述的原理的例子的方框图。在地点A上以16×9、1920（H）×1080（V）逐行扫描格式生成源内容。剖析该内容并将其与配置文件信息一起发送到地点B，在地点B上利用对于不同端点设备所需的每种不同格式的配置文件信息来转码内容。这样的设备可以是，例如，平板电脑、膝上型电脑、或智能手机。

本原理的一个实施例显示在图4(a)中，图4(a)是处理视频节目内容的方法400。该方法包含选择定义视频节目内容的显示特性的一组参数的步骤410。该方法还由将该组参数中的至少一个所选参数填充在转码配置文件中的步骤420、和将填充的转码配置文件发送给第二显示设备的步骤430组成。该方法还由根据至少一个所选参数转码节目内容以便使视频节目内容适合第二显示设备的步骤440组成。

也包含图4(a)的方法400的方法410的一个示范性实施例详细显示在图4(b)中。该方法包括分析节目内容的步骤412和响应该分析步骤选择该组参数的步骤414。

图4(c)示出了转码节目内容的方法440的一个实施例。这种方法是图4(a)的转码步骤440的一个可能实施例。该方法由消除转码之后不需要的节目内容的一些部分的步骤442组成。该方法进一步由对节目内容进行反向电视电影操作的步骤444和过滤节目内容的步骤446组成。该方法进一步由根据所述配置文件信息解码和重新编码所述节目内容来优化质量以便用在端点设备上的步骤448组成。

依照本原理显示视频节目内容的另一个示范性实施例显示在图5(a)中。该方法由接收转码配置文件的步骤510组成。该方法进一步由从转码配置文件中提取一组参数的步骤520组成。该方法还由根据来自转码配置文件的参数转码节目内容以便适合用在第二显示设备上的步骤530组成。该方法进一步由依照来自转码配置文件的参数将视频节目内容显示在第二显示设备上的步骤540组成。

图5(b)示出了依照本原理显示节目内容的方法550的示范性实施例。该方法由选择定义视频节目内容的显示特性的一组参数的步骤552组成。该方法进一步由将所述参数发送给第二显示设备的步骤554、和根据所选参数转码视频节目内容的步骤556组成。该方法进一步由依照该参数将视频节目内容显示在第二显示设备上的步骤558组成。

本原理的另一个实施例显示在图5(c)中，图5(c)示出了按照本原理的也包含图5(b)的方法的方法560。该方法由上述步骤组成，但进一步由将一组参数填充在转码配置文件中的步骤562、封装配置文件和视频节目内容的步骤564、将配置文件发送给第二显示设备的步骤566、和拆开封装好配置文件和视频节目内容的步骤568组成。

依照本原理处理视频节目内容的装置640的一个实施例例示在图6(a)中。该装置包含选择定义视频节目内容的显示特性的一组参数的参数选择单元610。该装置还由配置文件生成器620组成。参数选择单元610的输出端与配置文件生成器620的输入端信号通信。该装置还由用于发送该填充的转码配置文件到第二显示设备的发送单元630组成。配置文件生成器620的输出端与发送单元630的输入端信号通信。该装置进一步由转码器640组成，转码器640的输入端无线地或有线连接地与发送单元630的输出端信号通信。转码器640根据至少一个参数作用在视频节目内容上以便该内容适合用在第二显示设备上。

也包含图6(a)的转码器的依照本原理处理视频节目内容的装置640的另一个实施例例示在图6(b)中。该装置由消除转码之后不需要的节目的一些部分的电路642组成。电路642的输出端与也包含在装置640中的反向电视电影操作器644信号通信。反向电视电影操作器644的输出端与也包含在装置640中和过滤视频节目内容的过滤器646的输入端信号通信。该装置进一步由根据配置文件信息作用在所述节目内容上优化视频内容的质量以便显示在第二显示设备上的解码器和重新编码器648组成。过滤器646的输出端与解码器和重新编码器648的输入端信号通信。

也包含图6(a)的装置的依照本原理处理视频节目内容的装置650的进一步实施例显示在图6(c)中。该装置由上述图6(a)的设备组成，但还由为节目内容测量端点设备的特性和将测量的特性发送给图6(a)的转码器640的测量单元660组成。

依照本原理显示节目内容的装置700的进一步实施例显示在图7(a)中。该装置由接收包括一组参数的转码配置文件以便将节目内容转码成适合用在第二显示设备上的接收器710组成。该装置进一步由输入端与接收器710的输出端信号通信的提取器720组成。该提取器从转码配置文件中获取一组参数。该装置进一步由第一输入端与提取器720的输出端信号通信的转码器730组成。该转码器还在第二输入端上接收节目内容。该转码器根据从配置文件中提取的该组参数作用在节目内容上。该装置进一步由输入端与转码器730的输出端信号通信的第二显示设备740组成。

依照本原理显示节目内容的装置750的另一个实施例显示在图7(b)中。该装置750由参数选择单元752、发送单元754、转码器756、和显示设备758组成。参数选择单元752接收视频内容并选择定义视频内容的显示特性的一组参数。参数选择单元752的输出端与发送单元754的一个输入端信号通信。发送单元754的第二输入端接收如图7(b)所示来自参数选择单元752、但也能够从另一个设备发送的视频内容。发送单元754的输出端与转码器756信号通信。转码器756使用转码配置文件参数作用在视频节目内容上。将转码器756的输出发送到显示设备758的输入端以便供人观看。

也包含图7(b)的装置的依照本原理显示节目内容的装置760的另一个实施例显示在图7(c)中。该装置760包含配置文件生成器762、封装器764、发送单元766、拆开单元768、转码器756、和显示设备758。配置文件生成器762在其输入端上接收内容，并将一组参数填充在配置文件中。配置文件生成器762的第一输出端代表配置文件，并发送给封装器764的第一输入端。封装器764接收代表视频节目内容、来自配置文件生成器762的第二输出端的第二输入。将封装器764的输出发送给发送单元766。发送单元766的输出端与拆开单元768的输入端信号通信，拆开单元768进行与封装器764相反的操作。拆开单元768的第一输出代表视频内容，并发送给转码器756的第一输入端。拆开单元768的第二输出代表配置文件，并发送给转码器756的第二输入端。转码器756通过使用配置文件中的参数解码内容并重新编码它而作用在视频内容上。将转码器756的输出发送到显示设备758的输入端以便供人观看。

上面已经提供了具有本发明的当前优选实施例的一些特定特征和方面的一种或多种实现。但是，所述实现的一些特征和方面也可以适用于其他实现。例如，这些实现和特征可以用在其他视频设备或系统的背景下。这些实现和特征无需按标准使用。

在本说明书中提到本原理的“一个实施例”、“实施例”、“一种实现”或“实现”以及它们的其他变体意味着结合该实施例所述的特定特征、结构、特性等包括在本原理的至少一个实施例中。因此，出现在整个说明书中各处的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“在一种实现中”或“在实现中”以及任何其他变体的出现未必都指相同的实施例。

本文所述的实现可以以，例如，方法或进程、装置、软件程序、数据流、或信号的形式实现。即使只在单种实现形式的背景下讨论（例如，只作为方法来讨论），所讨论的特征的实现也可以以其他形式（例如，装置或计算机软件程序）实现。装置可以以，例如，适当硬件、软件、和固件的形式实现。方法可以在，例如，像处理器那样的装置中实现，处理器一般指处理设备，其包括，例如，计算机、微处理器、集成电路、或可编程逻辑设备。处理器还包括像如下那样的通信设备：计算机、蜂窝式电话、便携式/个人数据助理（“PDA”）、和有助于在最终用户之间传送信息的其他设备。

本文所述的各种过程和特征的实现可以用多种不同设备或应用程序具体化。这样设备的例子包括万维网服务器、膝上型电脑、个人计算机、蜂窝式电话、PDA、和其他通信设备。应该清楚，该设备可以是移动的，甚至可以安装在移动车辆中。

另外，方法可以通过处理器执行的指令来实现，这样的指令（和/或一种实现产生的数据值）可以存储在像，例如，集成电路、软件载体或像，例如，硬盘、致密盘（“CD”）、随机存取存储器（“RAM”）、或只读存储器（“ROM”）那样的其他存储设备那样的处理器可读介质上。该指令可以形成有形地具体化在处理器可读介质上的应用程序。该指令可以，例如，在硬件、固件、软件或它们的组合体中。该指令可以在，例如，操作系统、独立应用程序、或两者的组合体中找到。因此，处理器可以被表征成，例如，配置成执行过程的设备和包括含有执行过程的指令的处理器可读介质（像存储设备那样）的设备两者。进一步，除了指令之外或替代指令，处理器可读介质可以存储一种实现产生的数据值。

对于本领域的普通技术人员来说，显而易见，这些实现可以使用本文所述的所有或部分手段。这些实现可以包括，例如，执行方法的指令、或所述实施例之一产生的数据。

本文描述了许多实现。不过，应当明白，可以作出各种修改。例如，可以组合、补充、修改或除去不同实现的一些元素以形成其他实现。另外，本领域的普通技术人员应当明白，可以用其他结构和过程替代本文公开的那些，所得实现与所公开的实现相比，将以至少基本相同的方式执行至少基本相同的功能，以获得至少基本相同的结果。于是，这些和其他实现可以通过本公开设想出来，并在这些原理的范围之内。

Claims (12)

1.一种处理适合第一显示设备但不适合第二显示设备的视频节目内容的方法，其包含如下步骤：

选择定义所述视频节目内容的显示特性的一组参数，其中一组所选参数至少包括宽高比、剪裁、比例、编码位率、色域、噪声抑制和预过滤的每一种；

将所述一组参数中的每一个参数填充在转码配置文件中；

封装填充的转码配置文件信息和视频节目内容；

将所述封装的转码配置文件和视频节目内容发送给所述第二显示设备；

拆开所发送的封装的转码配置文件和视频节目内容；以及

根据所述所选参数的每一个将所述拆开的节目内容转码成适合用在所述第二显示设备上。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

分析所述节目内容；以及

响应所述分析步骤选择所述一组参数。

3.如权利要求2所述的方法，其中所述一组所选参数还包括：

来自包含如下的列表的一个或多个参数：节目内容的类别、分辨率、帧速率、帧顺序、逐行扫描或隔行扫描、色空间、噪声水平、位深度和动画状态。

4.如权利要求1所述的方法，所述转码步骤包含：

消除转码之后不需要的所述节目内容的一些部分；

对所述节目内容执行反向电视电影操作；

过滤所述节目内容；以及

根据所述配置文件信息解码和重新编码所述节目内容来优化质量以便用在端点设备上。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包含：

为所述节目内容测量端点设备的特性；以及

其中所述转码步骤基于所述测量特性。

6.如权利要求5所述的方法，所述测量步骤包含：

测量带宽和转码设备与至少一个端点设备之间的连接状态。

7.一种处理适合第一显示设备但不适合第二显示设备的视频节目内容的装置，其包含：

选择定义所述视频节目内容的显示特性的一组参数的参数选择单元，其中一组所选参数至少包括宽高比、剪裁、比例、编码位率、色域、噪声抑制和预过滤的每一种；

将所述一组所选参数中的每个参数填充在转码配置文件中的配置文件生成器；

封装填充的转码配置文件和视频节目内容的封装器；

将所述封装的转码配置文件发送给所述第二显示设备的发送单元；

拆开所发送的封装的转码配置文件信息和视频节目内容的拆开单元；以及

根据所述所选参数的每一个作用在所述拆开的节目内容上以便适合用在所述第二显示设备上的转码器。

8.如权利要求7所述的装置，进一步包含：

评估节目内容和产生输出的分析器；以及

响应所述分析器的输出选择所述一组参数的参数选择单元。

9.如权利要求7所述的装置，其中所述一组所选参数还包括来自包含如下的列表的一个或多个参数：节目内容的类别、分辨率、帧速率、帧顺序、逐行扫描或隔行扫描、色空间、噪声水平、位深度和动画状态。

10.如权利要求7所述的装置，所述转码器进一步包含：

消除转码之后不需要的所述节目内容的节目部分的电路；

用于所述节目内容的反向电视电影操作器；

作用在所述节目内容上的过滤器；以及

根据所述配置文件信息作用在所述节目内容上来优化质量以便用在端点设备上的解码器和重新编码器。

11.如权利要求7所述的装置，进一步包含：

为所述节目内容测量端点设备的特性的测量单元，其中所述转码器使用所述测量特性来工作。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述测量单元测量带宽和转码设备与至少一个端点设备之间的连接状态。