CN108574692A - 用于使用jpeg 2000进行自适应流送的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了用于使用JPEG 2000进行自适应流送的系统和方法。一些系统可以包括视频源、服务器设备、以及经由通信信道与所述服务器设备通信的客户端设备，其中所述服务器设备从视频源接收视频数据流，其中所述服务器设备将所述视频数据流转换成多个图像层，其中所述服务器设备存储所述多个图像层中的每一个，其中所述客户端设备将针对所述视频数据流的请求传送到所述服务器设备，并且其中所述服务器设备基于在与所述客户端设备的通信信道中可用的带宽将所述多个图像层中的至少一个传送到所述客户端设备。

Description

用于使用JPEG 2000进行自适应流送的系统和方法
技术领域
本发明总体上涉及用于对视频进行流送的系统和方法。更具体地，本发明涉及用于使用JPEG 2000进行自适应流送的系统和方法。
背景技术
已知视频监控流送系统包括多个视频源、服务器和客户端，使得在跨网络的多个节点之间传送视频数据流。例如，可以通过包括LAN、WAN和因特网的网络信道以有线方式或无线地传送视频。
当网络带宽是低的、波动或者以其他方式不可靠时，通过互联网传送视频提出了挑战。为了解决这些挑战，一些已知系统将视频代码转换成多比特率数据流，且托管这种多比特率数据流，以服务于具有不同带宽的客户端。然而，这些类型的系统要求云网络上的大的流送服务器和相当大的基础设施。当相同视频数据流被传送到大量客户端时，这种系统可能运转良好。然而，由于与代码转换相关联且与在不同信道上托管和发布多个比特率相关联的高成本，当相同视频数据流被传送到仅少量客户端时，这种系统运转不好。
尽管有以上内容，但当已知视频监控流送系统不包括代码转换服务器且不能托管多比特率数据流时，仅单比特率数据流被传送到所有客户端。相应地，可访问低或波动带宽的客户端将不能够平滑地观看视频（即，摇晃的（jerky）视频），且常常将必须等待以接收视频数据流，从而提供差的用户体验。也就是说，当仅单比特率数据流被传送到可访问不同带宽的多个客户端时，视频流送不可靠。
例如，图1是本领域中已知的系统100的框图。如图1中所见，流送服务器110可以托管具有单个比特率的多个视频数据流。然而，当服务器110在具有低带宽的信道120上将视频数据流传送到用户1时，用户1不能观看来自视频的图像，这是因为不足量的带宽可用以下载图像。类似地，当服务器110在具有中等带宽的信道130上将视频数据流传送到用户2时，用户2由于不足的带宽而必须等待一段时间以呈现来自视频的图像，并且当视频被下载时，其可能是摇晃的。在理想情形下，当服务器110在具有高带宽的信道140上将视频数据流传送到用户3时，用户3可以如期望的那样播放视频，这是因为不足量的带宽可用。然而，当服务器110在具有波动带宽的信道150上将视频数据流传送到用户4时，随着带宽波动到不足的带宽，用户4不能下载视频，导致摇晃或潜伏的视频。
鉴于以上内容，存在针对改进的系统和方法的持续进行中的需要。
附图说明
图1是本领域中已知的系统的框图；以及
图2是根据所公开的实施例的使用自适应视频流送的系统的框图。
具体实施方式
尽管本发明容许以许多不同形式存在的实施例，但在理解本公开不应被视为本发明的原理的例证的情况下，在附图中示出且在本文中将详细描述本发明的具体实施例。不意图将本发明限于具体所图示的实施例。
本文公开的实施例可以包括用于使用JPEG 2000进行自适应流送的系统和方法。例如，本文公开的系统和方法可以利用JPEG 2000编解码器技术以在服务器上托管多层图像，并且客户端可以基于在给定时间点处对客户端来说可用的带宽来下载图像的一个或多个层。在一些实施例中，该一个或多个层中的每一个可以承载图像的增加量的细节。
根据所公开的实施例，当JPEG 2000被采用以对视频数据流进行压缩和编码时，甚至可以例如通过对图像的所选数目的层进行解码来对部分图像进行解码和播放。此外，当来自视频数据流的图像的多个层存储在服务器上时，图像质量和分辨率可以随每一个较低层而改进。因此，本文公开的系统和方法可以在没有托管多比特率数据流的开销成本的情况下提供自适应流送。
根据所公开的实施例，流送服务器可以从视频源接收视频数据流（例如，高质量视频数据流）并使用JPEG 2000压缩技术将该视频数据流转换成多个层，使得每一个层可以渐进地将更多图像质量和分辨率添加到前一层。然后，客户端可以基于对客户端来说可用的带宽来从服务器下载一个或多个层。
在示例性实施例中，客户端可能想要下载每秒5个帧，从而要求客户端在200毫秒中下载每一个图像。如果客户端具有高带宽可用，则客户端可以在200毫秒中下载高的大小的内容——JPEG 2000图像的所有或几乎所有层。因此，由客户端下载的视频的图像质量和分辨率将是高的。此外，如果客户端具有低带宽可用，则客户端可以在200毫秒中下载低的大小的内容——JPEG 2000图像的一些层或并非所有层。尽管由客户端下载的视频的图像质量和分辨率将是低的，但可以平滑地且在没有视频等待时间的情况下对所下载的层进行解码和呈现。更进一步，如果客户端具有波动带宽可用，则客户端可以基于多少带宽在每一个时隙期间可用来在200毫秒的不同时隙处下载JPEG 2000图像的较少或较多层。相应地，由客户端下载的视频的图像质量和分辨率可以根据对客户端来说可用的带宽而变化，但客户端将能够在没有等待时间的情况下观看平滑视频。
图2是根据所公开的实施例的使用自适应视频流送的系统200的框图。如图2中所见，流送服务器210可以托管多个视频数据流，并存储那些视频数据流作为JPEG 2000多层比特率数据流。当用户1经由低带宽信道220来从服务器210请求视频时，服务器210可以将来自该视频的每一个图像的一个层传送到用户1，使得用户1可以以低图像质量和分辨率（例如，在缩略图中）观看该视频，但是尽管如此，用户1可以观看该视频。当用户2经由中等带宽信道230来从服务器210请求视频时，服务器210可以将来自该视频的每一个图像的一些但不是所有层传送到用户2，使得用户2可以以中等图像质量和分辨率观看该视频，但用户2可以平滑地且在没有等待时间的情况下观看该视频。当用户3经由高带宽信道240来从服务器210请求视频时，服务器210可以将来自该视频的每一个图像的所有层传送到用户3，使得用户3可以以高或最高图像质量和分辨率观看该视频。当用户4经由波动带宽信道250来从服务器210请求视频时，服务器210可以基于在任何给定时间处在信道250上可用的带宽将来自该视频的每一个图像的多个层传送到用户4。因此，用户4可以观看平滑视频，并且该视频的图像质量和分辨率可以变化且与波动带宽成比例。
如图2中所示的系统200所例证，在一些实施例中，系统中的多个客户端可以可访问变化的带宽。然而，服务器可以基于对相应客户端来说可用的电流将不同层、图像或视频剪辑下载到不同客户端。也就是说，被下载到一个客户端的相同层、图像或视频剪辑不需要与被下载到另一客户端的相同层、图像或视频剪辑相同。相应地，本文公开的系统和方法可以导致零视频等待时间，使得客户端不需要等待以下载图像、使得图像未被缓冲、并且使得在给定时间段内下载的不论什么图像质量和分辨率都可以被呈现以用于其平滑观看而不论可用带宽如何。
在一些实施例中，客户端可以从服务器下载所选数目的层，或者服务器可以基于在客户端传送请求时、在服务器接收到请求时或者在服务器将所选数目的层传送到客户端时对客户端来说可用的带宽，将所选数目的层传送到客户端。然而，应当理解，在任何实施例中，本文公开的系统和方法不需要在服务器上托管的多比特率数据流之间识别、匹配、发布或切换，从而避免了针对服务器上的附加基础设施的需要。
在一些实施例中，可以结合百万像素摄像机使用本文公开的系统和方法，使得高分辨率视频剪辑可以被无缝流送到低带宽客户端。此外，在一些实施例中，可以结合渐进式图像剪辑使用本文公开的系统和方法，使得当系统处于警报中且将URL的图像传送到用户设备时，用户可以点击URL以在用户设备上下载和显示视频的粗图像，随着带宽变得可用，该粗图像可以在图像质量方面渐进地提高。更进一步，在一些实施例中，所公开的系统和方法可以基于客户端针对图像的请求来适配于客户端的显示屏的分辨率，在一些实施例中，该图像可以基于屏幕分辨率。例如，当客户端的显示屏包括具有网格的显示区域时，该网格上的每一个窗口可以具有不同的分辨率，并且本文公开的系统和方法可以基于其中要显示相应图像的网格中的窗口来动态地提供具有不同分辨率的图像。然而，本文公开的实施例不如此受限，且可以结合本文公开和描述的所有实施例而使用。
应当理解，如本文所公开和描述的服务器设备和客户端设备可以包括收发器设备、用户接口设备和存储器设备，其中每一个可以与如本领域技术人员将理解的相应控制电路、一个或多个可编程处理器和可执行控制软件通信。可执行控制软件可以存储在瞬变或非瞬变计算机可读介质上，该计算机可读介质包括但不限于本地计算机存储器、RAM、光学储存介质、磁储存介质、闪速存储器等等。
在一些实施例中，控制电路、可编程处理器和控制软件中的一些或全部可以执行和控制本文公开和描述的方法中的至少一些。例如，在一些实施例中，控制电路、可编程处理器和控制软件中的一些或全部可以将视频数据流存储在多个层中，可以从服务器请求视频或者从服务器接收针对视频的请求，且可以基于在请求时对客户端来说可用的带宽来从服务器到客户端传送或接收视频的一个或多个层。
尽管上面已经详细描述了几个实施例，但其他修改是可能的。例如，上面描述的逻辑流程不要求所描述的特定次序或顺序的次序以实现期望结果。可以提供其他步骤，可以从所描述的流程中消除步骤，并且可以向所描述的系统添加其他组件或从所描述的系统中移除其他组件。其他实施例可以处于本发明的范围内。
从前文中将观察到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以实现许多变型和修改。应当理解，不意图或不应当推断关于本文描述的具体系统或方法的限制。当然，意图覆盖如落在本发明的精神和范围内的所有这种修改。

Claims (10)

1.一种方法，包括：
从视频源接收视频数据流；
将所述视频数据流转换成多个图像层；
存储所述多个图像层中的每一个；以及
基于在与客户端设备的通信信道中可用的带宽将所述多个图像层中的至少一个传送到所述客户端设备。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使用JPEG 2000压缩技术将所述视频数据流转换成所述多个图像层。
3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将图像质量和分辨率添加到所述多个图像层中的接续图像层。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
当在与所述客户端设备的通信信道中可用的带宽处于第一级别时，将所述多个图像层中的较多图像层传送到所述客户端设备；以及
当在与所述客户端设备的通信信道中可用的带宽处于第二级别时，将所述多个图像层中的较少图像层传送到所述客户端设备，
其中所述第一级别高于所述第二级别。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：使被传送到所述客户端设备的多个图像层的数目随着在与所述客户端设备的通信信道中可用的带宽波动而变化。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：从所述客户端设备接收针对所述视频数据流的请求，其中要传送到所述客户端设备的多个图像层的数目基于当所述请求被传送或接收到时可用的带宽。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括：从所述客户端设备接收针对所述视频数据流的请求，其中要传送到所述客户端设备的多个图像层的数目基于当所述多个图像层中的所述至少一个被传送时可用的带宽。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
经由与所述客户端设备的通信信道来从所述客户端设备接收针对所述视频数据流的请求；以及
响应于所述请求，经由与所述客户端设备的通信信道将所述多个图像层中的所述至少一个传送到所述客户端设备。
9.一种方法，包括：
传送针对存储在服务器设备上的视频数据流的请求；以及
基于在与所述服务器设备的通信信道中可用的带宽来从所述服务器设备接收与所述视频数据流相对应的多个图像层中的至少一个。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述多个图像层中的接续图像层添加图像质量和分辨率。
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