CN105100027B - 移动电子装置以及视频补偿方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动电子装置以及视频补偿方法，其中移动电子装置包括网络单元、包检测单元、带宽监控单元、媒体接入控制层监控单元以及处理单元。网络单元通过无线网络接收视频流，其中视频流包括多个包。包检测单元耦接网络单元，监测网络单元的包接收情形。带宽监控单元耦接网络单元，监测网络单元接收视频流的带宽。媒体接入控制层监控单元耦接网络单元，监测网络单元的多个媒体接入控制层信息。处理单元耦接网络单元、包检测单元、带宽监控单元以及媒体接入控制层监控单元，根据包接收情形、带宽和/或媒体接入控制层信息判断是否对视频流执行图像插补程序。

Description

移动电子装置以及视频补偿方法

技术领域

本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种移动电子装置以及视频补偿方法。

背景技术

现今无线网络技术越来越发达，使用者也经常的使用智能手机、平板电脑等移动电子装置通过无线网络接收视频流来即时的观看视频内容。但使用者却常常经历画面不顺畅或是部分模糊的情形。主要的原因则可能是当此无线网络的传输量过大时，使得网际网络的接入点，例如无线局域网络的无线网络接入点(Access Point,简称AP)或是移动网络的基站中的队列(queue)的缓冲空间不足，而使得接入点必须将部分的包丢弃，而被丢弃的包则包括了部分画面。另一个原因则可能为，无线网络本身受到外界的影响而造成信号干扰或是衰减，使得包在传递中遗失。

发明内容

本发明提供一种移动电子装置以及视频补偿方法，通过网络环境的检测来判断是否对视频的图像画面进行补偿。

本发明的移动电子装置包括：网络单元、包检测单元、带宽监控单元、媒体接入控制层监控单元以及处理单元。网络单元通过无线网络接收视频流，其中视频流包括多个包。包检测单元耦接网络单元，监测网络单元的包接收情形。带宽监控单元耦接网络单元，监测网络单元接收视频流的带宽。媒体接入控制层监控单元耦接网络单元，监测网络单元的多个媒体接入控制层信息。处理单元耦接网络单元、包检测单元、带宽监控单元以及媒体接入控制层监控单元，根据包接收情形、带宽和/或媒体接入控制层信息判断是否对视频流执行图像插补程序。

本发明一种视频补偿方法，适用于移动电子装置，其中移动电子装置通过无线网络接收包括多个包的视频流，包括以下步骤。首先，监测移动电子装置与无线网络的包接收情形。接着，监测接收视频流的带宽，然后，监测多个媒体接入控制层信息。以及，根据包接收情形、带宽和/或媒体接入控制层信息判断是否对视频流执行图像插补程序。

基于上述，本发明提供一种移动电子装置及其视频补偿方法，通过检测包的接收状况以及各项网络信息判断目前的视频是否需要对视频的图像进行插补。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例所示出的移动电子装置的功能方块图；

图2A～图2C为本发明一实施例所示出的视频流的包传递的示意图；

图3为本发明一实施例所示出的视频补偿方法的流程步骤图。

附图标记说明：

10：移动电子装置；

110：网络单元；

120：包检测单元；

130：带宽监控单元；

140：媒体接入控制层监控单元；

150：处理单元；

210：媒体提供端；

220：路由器；

230：无线网络接入点；

VS：视频流；

PC：包接收情形；

BW：带宽；

INF：媒体接入控制层信息；

PKT：包；

T：时间；

S301～S304：步骤。

具体实施方式

在本发明中，当使用者利用移动电子装置在通过无线网络收看视频内容时，移动电子装置可依据当时的网络情况来决定是否进行本机端图像补偿机制，当网络出现不稳定或是网络传送包延迟时间过长，甚至是发生包遗失的情况时，移动电子装置则可通过已接收到的包进行图像插补的动作，让使用者收看到的图像画面更加流畅。

图1为本发明一实施例所示出的移动电子装置的功能方块图。请参照图1，本发明的移动电子装置10包括网络单元110、包检测单元120、带宽监控单元130、媒体接入控制层监控单元140以及处理单元150。网络单元110通过无线局域网络或移动网络等无线网络接收视频流VS，其中视频流VS包括多个包。事实上视频流VS中包括了多个以不同压缩模式压缩而成的帧(frame)，例如I帧、P帧或B帧等。而各帧的显示内容则又拆解成多个包。视频来源(媒体提供端，例如远端服务器)则将这些包串流为上述的视频流并通过与无线网络连接的网际网络传送至移动电子装置10。也就是说，上述的各个包包括了单一帧中的部分显示内容。

包检测单元120耦接网络单元110，监测网络单元110的包接收情形PC。带宽监控单元130耦接网络单元110，监测网络单元110接收视频流VS的带宽BW。媒体接入控制层监控单元140耦接网络单元110，监测网络单元110的多个媒体接入控制层信息INF。处理单元150耦接网络单元110、包检测单元120、带宽监控单元130以及媒体接入控制层监控单元140，根据包接收情形PC、带宽BW和/或媒体接入控制层信息INF判断是否对视频流VS执行图像插补程序。也就是说，处理单元150可根据包接收情形PC、带宽BW和/或媒体接入控制层信息INF中的部分或全部的信息判断是否需要对视频流VS执行图像插补程序。以下则将对上述的包接收情形PC、带宽BW和/或媒体接入控制层信息INF及其对应的处置进行说明。

在本实施例中，由包检测单元120所监测的包接收情形包括包之间延迟时间计数、包连续性监测以及包遗失数量。由于视频流为即时(real time)性的传输，在供使用者观看的显示内容不可中断的情况下，包的传输时间十分的紧致。若是包与包之间的时间突然变大，则表示在传输的过程中遭遇了包遗失等问题。另外，若是当接收到的包的包编号不连续时，则也代表其中已有包遗失。以下则将配合附图说明上述包遗失的可能情况。

图2A～图2C为本发明一实施例所示出的视频流的包传递的示意图。在由图2A～图2C中以包PKT#1～#3来表示传送至移动电子装置(例如图1所示移动电子装置10)的包。

请参照图2A，图2A所示为包PKT#1～#3被正常传递的情况。其中，包PKT#1～#3以有线方式从媒体提供端210(例如为网络服务器)、路由器220传送至被传递至无线网络接入点230。移动电子装置10再通过无线网络从无线网络接入点230接收包PKT#1～#3。在此实施例中，由于上述所提到视频流VS具有即时包传输的要求，移动电子装置10将于时间3T内要接收到包PKT#1～#3，也就是一个包对应于时间单位T。包检测单元120则可将延迟时间计数的门限值(即预设时间值)设定为时间T或略大于时间T，当接收单一包的时间超过时间T时，则处理单元150即可判断已有包遗失。

在图2B所示情况中，无线网络接入点230由于无线网络接入点230的整体传输数据量过大而造成无线网络接入点230中的队列的缓冲空间不足，而使得视频流中有部分的包遭到无线网络接入点230丢弃(例如图2B所示包PKT#2)。或是，无线网络接入点230与移动电子装置10之间的连线状况受到外界影响，包在无线网络的环境下遗失。

因此移动电子装置10当通过无线网络从无线网络接入点230接收包PKT时，则会从包PKT#1接收完后，隔了时间2T才可完成包PKT#3的接收。此时，包检测单元120则将包括了延迟时间计数为时间2T的包接收情形PC传送至处理单元150。当处理单元150判断延迟时间计数大于预设时间值时，则可判断是否必须对视频流VS进行图像插补程序。

图2C所示情况则为，路由器220由于整体传输数据量过大而造成路由器220中的队列的缓冲空间不足，而使得视频流中有部分的包遭到路由器220丢弃(例如图2B所示包PKT#2)。而无线网络接入点230在接收剩余的包#1、#3时，则将根据即时传输的需求而将包#3接续于包#1后传输。移动电子装置10的包检测单元120则未监控到任何延迟时间(即，延迟时间计数将归零)，但包检测单元120在检查包连续性时则判断所接收到包为不连续的包。包检测单元120则可进一步的传送包括不连续包信息的包接收情形PC至处理单元150。而当处理单元150接收到上述的不连续包信息时，则可得知目前所接收的视频流VS中有包已遗失。

另一方面，包检测单元120亦可于上述包遗漏状况发生时(例如延迟时间计数大于预设时间值，检查包连续性时判断包为不连续的包)，增加包遗失数量之数值，并同样的将包遗失数量包括于包接收情形PC中传送至处理单元150。而当包遗失数量大于预设数量值时，则处理单元150才判断需对视频流VS进行画面插补程序。根据实际实施时的需要，处理单元150则可根据包括于包接收情形PC的延迟时间计数、不连续包信息和包遗失数量中的部分或全部来判断是否需对视频流VS进行画面插补程序，本发明并不限定于此。

在处理单元150根据延迟时间计数、不连续包信息和包遗失数量中的部分或全部判断需对视频流VS进行画面插补程序时，处理单元150则根据延迟时间计数、不连续包信息和包遗失数量中的部分或全部决定显示延迟时间(例如延迟时间计数的时间越长，显示延迟时间则越长)，并于显示延迟时间内对视频流执行图像插补程序，使得使用者在观看视频流的显示内容时的流畅度不受到影响。

请再次参照图1，带宽监控单元130则持续监控移动电子装置10与无线网络接入点230之间连线的带宽(即，用以接收视频流VS的连线)。当上述的带宽过低(低于预设门限值)时，处理单元150则通过网络单元110发送降低传送数据要求至媒体提供端210，要求媒体提供端210降低包的传输量，并对所述的视频流执行该图像插补程序。例如，在正常情况中，媒体提供端210将传送编号1～4号的包至移动电子装置10。而当媒体提供端210接收到上述的降低数据传送要求时，媒体提供端210则仅传送编号1以及4的包至移动电子装置10。当移动电子装置10接收到编号1以及4的包时，则以图像插补程序产生上述编号2以及3的包。

在本发明另一实施例中，无线网络接入点230具有包解析能力。当上述的降低数据传送要求传送至无线网络接入点230时，无线网络接入点230即降低包的传输量，例如无线网络接入点230根据一算法内容选择性的仅传送视频流VS中部分的包至移动电子装置10。本发明并不限定于上述的实施方式。而当处理单元150根据目前的带宽判断需对视频流VS进行画面插补程序时，处理单元150则根据目前的带宽以及降低传送数据要求决定显示延迟时间(例如带宽越低，显示延迟时间则越长)，并于显示延迟时间内对视频流执行图像插补程序，使得使用者在观看视频流的显示内容时的流畅度不受到影响。

图1所示实施例中，无线网络符合IEEE802.11协定标准。媒质接入控制(MediumAccess Control，简称MAC)层监控单元140则可监控网络单元110的MAC层所提供的MAC层信息来作为分析的依据。上述的MAC层信息包括线路带宽(link speed,LS)、传输成功包数(Transmitted Fragment Count,简称TFC)、传输失败包数(Failed Count,简称FC)、接收成功包数(Received Fragment Count,简称RFC)以及接收失败包数(FCS Error Count,简称FEC)等，通过这些信息，处理单元150即可了解目前连线(无线网络接入点230与移动电子装置10之间的连线)的连线状况。在本发明一实施例中，处理单元150还可通过上述的参数计算包的传送成功与失败的概率，并且还藉此来推估目前是否需要对视频流VS进行图像插补程序。

在本发明一实施例中，上述的包错误概率(Packet Error Rate,简称PER)可被表示为下式(1)：

PER＝(FC+FEC)/(TFC+FC+RFC+REC) (1)

藉此，处理单元150便可通过计算包错误概率，并以判断包错误率是否超过预设门限值来决定是否对视频流VS进行图像插补程序。而当处理单元150根据目前的包错误概率判断需对视频流VS进行画面插补程序时，处理单元150则根据目前的包错误概率决定显示延迟时间(例如包机错误概率越高，显示延迟时间则越长)，并于显示延迟时间内对视频流执行图像插补程序，使得使用者于观看视频流的显示内容时之流畅度不受到影响。

因此，通过取得包接收情形PC、带宽BW和/或媒体接入控制层信息INF中的部分或全部的信息，处理单元150根据即可判断是否需要对视频流VS执行图像插补程序。当根据包接收情形PC、带宽BW和/或媒体接入控制层信息INF中的部分或全部的信息判断需要对视频流VS执行图像插补程序时，处理单元150则将进一步通过上述的信息分析得到1或多个遗失包。

例如，视频流VS中包括了10个帧，其中编号1的帧为I帧，编号2～10的帧为P帧。在通过上述的分析后，处理单元150得到于编号3、4、9的P帧具有遗失的包。这么一来，执行图像插补程序时，处理单元150便可利用编号2、5的P帧或编号3、4的P帧中已接收的部分来内差得到编号3、4的P帧中遗失的部分。同理，处理单元150便可利用编号8、10的P帧或编号9的P帧中已接收的部分来内差得到编号3、4的P帧中遗失的部分。这么一来，便可以减少显示视频流VS的图像时，画面破碎或是不流畅的情形。

本发明也提供一种视频补偿方法，适用于移动电子装置，其中移动电子装置通过无线网络接收包括多个包的视频流，例如图1所示的移动电子装置10。图3为本发明一实施例所示出的视频补偿方法的流程步骤图。请参照图3，首先在步骤S301时，监测移动电子装置与无线网络的包接收情形。接着，步骤S302时，监测接收视频流的带宽，然后步骤S303时，监测多个媒体接入控制层信息。以及步骤S304时，根据包接收情形、带宽和/或媒体接入控制层信息判断是否对视频流执行图像插补程序。本发明的详细实施方式可参照上述图1以及图2A～2C所示实施例，在此则不赘述。

综上所述，本发明提供一种移动电子装置以及视频补偿方法，可通过监测网络环境的状况来判断是否需要对视频流的图像画面进行图像插补程序。通过图像插补程序，可降低遗失包对视频画面的影响，例如画面破碎或不顺畅等问题，使得使用者可降低在网络环境不好时收看的不适。本发明中，移动装置还可通过监控带宽的方式来减少传输包数量，使得无线网络的带宽可获得更有效的利用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种移动电子装置，其特征在于，包括：

网络单元，通过无线网络接收视频流，其中该视频流包括多个包；

包检测单元，耦接该网络单元，监测该网络单元的包接收情形；

带宽监控单元，耦接该网络单元，监测该网络单元接收该视频流的带宽；

媒体接入控制层监控单元，耦接该网络单元，监测该网络单元的多个媒体接入控制层信息；以及

处理单元，耦接该网络单元、该包检测单元、该带宽监控单元以及该媒体接入控制层监控单元，根据该包接收情形、该带宽和/或该些媒体接入控制层信息判断是否对该视频流执行图像插补程序，其中当该带宽低于预设门限值时，该处理单元通过该网络单元发送降低传送数据要求以要求发送该视频流的媒体提供端降低包的传输量，并对该视频流执行该图像插补程序。

2.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征在于：

当判断对该视频流执行该图像插补程序时，该处理单元分析该视频流中的至少一遗失包，并根据该至少一遗失包对该视频流执行图像插补程序。

3.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征在于：

该包接收情形包括该些包之间延迟时间计数该些包的连续性以及包遗失数量；

当该延迟时间计数大于预设时间值、该些包不连续和/或该包遗失数量大于预设数量值时，该处理单元根据该延迟时间以及该包遗失数量决定显示延迟时间，并于该显示延迟时间对该视频流执行该图像插补程序。

4.根据权利要求1所述的移动电子装置，其特征在于：

该处理单元根据该些媒体接入控制层信息计算得到包错误概率值；以及

当该包错误概率值高于预设门限值时，该处理单元根据该包错误概率值产生决定显示延迟时间，并于该显示延迟时间对该视频流执行该图像插补程序。

5.一种视频补偿方法，适用于移动电子装置，其中该移动电子装置通过无线网络接收包括多个包的视频流，其特征在于，包括：

监测该移动电子装置与该无线网络的包接收情形；

监测接收该视频流的带宽；

监测多个媒体接入控制层信息；以及

根据该包接收情形、该带宽和/或该些媒体接入控制层信息判断是否对该视频流执行图像插补程序，其中当该带宽低于预设门限值时，发送降低传送数据以要求发送该视频流的媒体提供端降低包的传输量，并对该视频流执行该图像插补程序。

6.根据权利要求5所述的视频补偿方法，其特征在于，所述判断是否对该视频流执行图像插补程序的步骤之后，所述方法还包括：

当判断对该视频流执行该图像插补程序时，分析该视频流中的至少一遗失包，并根据该至少一遗失包对该视频流执行图像插补程序。

7.根据权利要求5所述的视频补偿方法，其特征在于，该包接收情形包括该些包之间延迟时间计数、该些包的连续性以及包遗失数量，以及所述根据该包接收情形、该带宽和/或该些媒体接入控制层信息判断是否对该视频流执行该图像插补程序的步骤包括：

当该延迟时间计数大于预设时间值、该些包不连续和/或该包遗失数量大于预设数量值时，根据该延迟时间以及该包遗失数量决定显示延迟时间，并于该显示延迟时间对该视频流执行该图像插补程序。

8.根据权利要求5所述的视频补偿方法，其特征在于，所述根据该包接收情形、该带宽和/或该些媒体接入控制层信息判断是否对该视频流执行该图像插补程序的步骤包括：

根据该些媒体接入控制层信息计算得到包错误概率值；以及

当该包错误概率值高于预设门限值时，根据该包错误概率值产生决定显示延迟时间，并于该显示延迟时间对该视频流执行该图像插补程序。