CN111279700B - 用于提高视频流稳健性的可调整的调制编码方案 - Google Patents

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Abstract

公开了用于针对视频流的不同分量利用不同调制编码方案(MCS)的系统、设备和方法。一种系统包括通过无线链路向接收器发送视频流的发射器。所述发射器将所述视频流拆分成低、中等和高品质分量，然后所述发射器使用不同MCS来调制所述不同分量。例如，所述发射器使用较低的稳健的MCS等级来调制所述低品质分量以提高这个分量被接收到的可能性。另外，使用中等MCS等级来调制所述中等品质分量，并且使用较高MCS等级来调制高频分量。如果所述接收器仅接收到所述低品质分量，则所述接收器从这个分量重建低品质视频帧并且显示所述低品质视频帧，这避免了所述视频流的显示中的短时脉冲干扰。

Description

用于提高视频流稳健性的可调整的调制编码方案
背景技术
相关技术描述
无线通信链路可用于从计算机(或其他装置)向虚拟现实(VR)头戴式耳机(或头戴式显示器(HMD))发送视频流。无线地传输VR视频流消除了对计算机与佩戴HMD的用户之间的电缆连接的需求，从而允许用户不受限制地运动。计算机与HMD之间的传统电缆连接通常包括一条或多条数据电缆和一条或多条电力电缆。在没有电缆系绳的情况下且在不需要有意识地避让电缆的情况下允许用户四处走动产生了更逼真的VR系统。无线地发送VR视频流还允许VR系统用于比先前可能应用更广范围的应用中。
然而，VR应用是低延时应用，并且通常仅缓冲少量视频数据。例如，当用户移动其头部时，由HMD或控制台检测到这一点，然后更新随后呈现的视频帧以反映用户的新的观看位置。另外，改变链路的状况也可能会影响视频品质。当链路恶化并且视频数据丢失或损坏时，这可能会导致糟糕的用户观看体验。因此，用于数据的无线流式传输的改进技术是期望的。
附图说明
参考以下结合附图进行的描述可更好地理解本文描述的方法和机制的优点，在附图中：
图1是系统的一个实施方案的框图。
图2是无线虚拟现实(VR)系统的一个实施方案的框图。
图3是发射和接收波束成形扇区的一个实施方案的图。
图4是根据各种实施方案的用于无线通信中的分组的图。
图5是发射器逻辑的一个实施方案的框图。
图6示出了根据一个实施方案的用于基于链路品质而将分量映射到MCS等级的列表。
图7是示出用于将视频流拆分成多个分量并针对不同分量使用不同调制的方法的一个实施方案的一般化流程图。
图8是示出用于针对视频流的不同分量利用不同重试策略的方法的另一个实施方案的一般化流程图。
图9是示出用于基于链路品质而为低品质分量确定MCS等级的方法的一个实施方案的一般化流程图。
具体实施方式
在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本文呈现的方法和机制的更彻底的理解。然而，本领域的普通技术人员应认识到，可在没有这些具体细节的情况下实践各种实施方案。在一些情况下，为了避免模糊本文描述的方法，并未示出熟知的结构、部件、信号、计算机程序指令和技术。将了解，为使说明简单明了，附图所示的元件不一定按比例绘制。例如，相对于其他元件可能会放大一些元件的尺寸。
本文公开了用于针对视频流的不同分量利用不同调制编码方案(MCS)的各种系统、设备、方法和计算机可读介质。在一个实施方案中，无线通信系统包括通过无线链路通信的发射器和接收器。在一个实施方案中，发射器被配置成编码视频流并且向接收器无线地发射编码后的视频流。在一个实施方案中，视频流是虚拟现实(VR)呈现环境的部分。
在一个实施方案中，发射器将视频流拆分成多个分量，然后发射器使用不同MCS等级来调制不同分量。由发射器利用来将视频流拆分成多个分量的技术可在实施方案之间变化。在一个实施方案中，发射器利用连续压缩来将视频流拆分成较低品质子流和一个或多个连续提高品质的子流。较高品质子流的数量可根据实施方案而变化。为了成功地解码，每个较高品质子流都将需要成功地接受所有较低品质子流。较高品质子流是较低品质子流的有效地递增的增强体。发射器使用相对较低的MCS等级来调制低品质子流。这种相对较低的MCS等级是提高低品质子流被接收器接收到的可能性的稳健的MCS。如果接收器仅接收到低品质子流，则接收器能够仅从这个子流重建视频帧，这避免了视频序列的显示中的短时脉冲干扰。连续提高品质的子流用连续提高的MCS等级调制。
在另一个实施方案中，发射器基于频率信息而将视频流拆分成多个分量。在其他实施方案中，发射器可利用其他技术来将视频流拆分成多个分量。应注意，视频流的“分量”也可被称为本文的“子流”或“子比特流”。在一个实施方案中，发射器将视频流拆分成低频分量、中频分量和高频分量。在这个实施方案中，发射器使用相对较低的MCS等级来调制低频分量。这种相对较低的MCS等级是提高低频分量被接收器接收到的可能性的稳健的MCS。另外，在这个实施方案中，使用相对适中的MCS等级来调制中频分量，并且使用相对较高的MCS等级来调制高频分量。如果接收器仅接收到低频分量，则接收器从这个分量重建低频视频帧，这避免了视频序列的显示中的短时脉冲干扰。
现参考图1，示出了系统100的一个实施方案的框图。系统100包括可操作来彼此无线地通信的至少第一通信装置(例如，发射器105)和第二通信装置(例如，接收器110)。应注意，发射器105和接收器110也可被称为收发器。在一个实施方案中，发射器105和接收器110在未授权的60千兆赫(GHz)频带上无线地通信。例如，发射器105和接收器110可根据电气与电子工程师协会(IEEE)802.11ad标准(即，WiGig)进行通信。在其他实施方案中，发射器105和接收器110可在其他频带上和/或通过遵守其他无线通信协议(无论是根据标准协议还是其他协议)来无线地通信。例如，可使用的其他无线通信协议包括但不限于：与各种无线局域网(WLAN)一起利用的协议、基于电气与电子工程师学会(IEEE)802.11标准(即，WiFi)的WLAN、移动电信标准(例如，CDMA、LTE、GSM、WiMAX)等。
在极高频(EHF)带，诸如60GHz频带内操作的无线通信装置能够使用相对较小的天线发射和接收信号。然而，当与在较低频带上的传输相比较时，这类信号会经受高大气衰减。为了减少这种衰减的影响并扩大通信范围，EHF装置通常会并入波束成形技术。例如，IEEE802.11ad规范详述了波束成形训练程序，也被称为扇区级扫描(SLS)，在此期间，无线站进行测试并且与远程站协商最佳发射和/或接收天线组合。在各种实施方案中，发射器105和接收器110被配置成执行周期性波束成形训练程序，以为无线数据传输确定最优发射和接收天线组合。
在一个实施方案中，发射器105和接收器110具有定向发射和接收能力，并且在链路上交换通信会利用定向发射和接收。每个定向发射是波束成形来朝向天线140的所选择的发射扇区定向的发射。类似地，定向接收使用针对从天线160的所选择的接收扇区接收传入的发射进行优化的天线设定来执行。链路品质可根据选择用于发射的发射扇区和选择用于接收的接收扇区而变化。被选择的发射扇区和接收扇区由执行波束成形训练程序的系统100确定。
发射器105和接收器110表示任何类型的通信装置和/或计算装置。例如，在各种实施方案中，发射器105和/或接收器110可以是移动电话、平板电脑、计算机、服务器、头戴式显示器(HMD)、电视机、另一种类型的显示器、路由器或其他类型的计算或通信装置。在一个实施方案中，系统100执行用于将所呈现的虚拟环境的帧从发射器105无线地发射到接收器110的虚拟现实(VR)应用。在其他实施方案中，其他类型的应用可通过利用本文描述的方法和机制的系统100来实现。
在一个实施方案中，发射器105包括至少射频(RF)收发器模块125、处理器130、存储器135和天线140。RF收发器模块125被配置成发射和接收RF信号。在一个实施方案中，RF收发器模块125是可操作来在60GHz频带中的一个或多个信道上无线地发射和接收信号的毫米波收发器模块。RF收发器模块125将基带信号转换为RF信号以供无线传输，并且RF收发器模块125将RF信号转换为基带信号以供发射器105提取数据。应注意，出于说明性目的，RF收发器模块125被示出为单个单元。应理解，RF收发器模块125可根据实施方案用任何数量的不同单元(例如，芯片)来实现。类似地，处理器130和存储器135分别表示可实现为发射器105的部分的任何数量和类型的处理器和存储器装置。
发射器105还包括用于发射和接收RF信号的天线140。天线140表示一个或多个天线，诸如相控阵列、单元件天线、一组波束转换天线、可被配置成改变无线电信号的发射和接收的方向性的天线等。作为一个实例，天线140包括一个或多个天线阵列，其中天线阵列内的每个天线的振幅或相位可独立于阵列内的其他天线而配置。尽管天线140被示出为处于发射器105外部，但是应理解，在各种实施方案中，天线140可被包括在发射器105内部。另外，应理解，发射器105还可包括为了避免模糊附图而未示出的任何数量的其他部件。类似于发射器105，在接收器110内实现的部件包括至少RF收发器模块145、处理器150、存储器155和天线160，它们类似于上文针对发射器105描述的部件。应理解，接收器110还可包括或耦合到其他部件(例如，显示器)。
在各种实施方案中，在发射器105与接收器110之间的链路具有随环境变化而变动的容量特性。为了对抗链路的变动的容量特性，发射器105被配置成将数据流分为多个分量并且使用不同调制编码方案(MCS)来发射每个分量。例如，在一个实施方案中，数据流被编码为高优先级分量和一个或多个较低优先级分量。高优先级分量是发射器105用稳健的MCS调制以提高这个分量被接收器110接收到的可能性的分量。
在一个实施方案中，数据流是视频流，并且视频流使用连续压缩拆分成多个子流。在一个实施方案中，最低品质子流(即，高优先级子流)使用稳健的MCS等级(即，低MCS等级)来调制以提高最低品质子流被接收器110接收到的可能性。具有较高品质的其他子流使用相对不太稳健的MCS等级(即，相对较高的MCS等级)发送到接收器110。由于稳健的编码，接收器110在最坏情况下可能会接收最低品质子流，并且接收器110能够从这个子流重建较低品质(即，较低分辨率)视频帧，这防止了用户观看体验中出现短时脉冲干扰。
在一个实施方案中，数据流是视频流，并且视频流基于频率信息而拆分成多个子流。例如，在一个实施方案中，视频流被拆分成低频版本的视频(即，高优先级流)、中频版本的视频(即，中优先级流)和高频版本的视频(即，低优先级流)。在一些情况下，优选的是，接收器110接收到至少低频版本的视频。以此方式，即使没有接收到高频和中频版本的视频，接收器110在显示所接收的视频时也能够避免短时脉冲干扰。将视频流拆分成以不同方式调制的单独分量的方案允许在发射器105与接收器110之间的有损信道上进行稳健的通信。
高优先级分量也可被称为低频分量、低品质分量或低比特率分量。类似地，中优先级分量也可被称为中频分量、中等品质分量或中等比特率分量。另外，低优先级分量也可被称为高频分量、高品质分量或高比特率分量。应注意，相对于以上术语，术语“分量”也可与“流”、“元素”或“子比特流”互换使用。
在一个实施方案中，预压缩数据进行多次处理以产生单独的较低品质/比特率和较高品质/比特率流，其中较高品质流是较低品质流的导数。所述方法是逐次逼近法，它不限于具有较低/较高品质的两个流，而且可用于所生成的具有不同品质/比特率的N个流。在一个实施方案中，视频流用第一压缩比进行处理以产生较低比特率流。在这个实施方案中，较高比特率流以第二较低压缩比从较低比特率流与原始流的差量生成。在另一个实施方案中，可选地，可在较低比特率、较高恢复能力流中发送编码信息，诸如运动矢量。
较低品质流可用相对较低的MCS等级调制以提高较低品质流被接收器110接收到的概率。中等品质流可用中等MCS等级调制，并且较高品质流可用相对较高的MCS等级调制。应注意，“MCS等级”也可被称为“MCS索引”。在一个实施方案中，具有较高可靠性的较低MCS等级将输送较低频率、较低品质信息，其中MCS等级基于数据的目标可靠性和期望的带宽需求而确定。在这个实施方案中，较高频率、较高品质信息基于被选择为适应可用带宽的压缩设定和/或基于所建立的链路的容量而以一定MCS等级传输。
在一个实施方案中，在较低频率、较低品质流和较高频率、较高品质流具有独立的压缩设定的情况下，每个流可被映射到不同MCS等级。在这个实施方案中，给定流的MCS等级基于风险、恢复能力和品质因数而选择，其中较高恢复能力以较低MCS等级，但以较低品质实现。另外，较低恢复能力和较高品质以较高MCS等级实现。通过将视频流拆分成较低频率和较高频率流，实现了较高的回退品质水平。
现转到图2，示出了无线虚拟现实(VR)系统200的一个实施方案的框图。系统200包括至少计算机210和头戴式显示器(HMD)220。计算机210表示任何类型的计算装置，所述计算装置包括一个或多个处理器、存储器装置、输入/输出(I/O)装置、RF部件、天线和指示个人计算机或其他计算装置的其他部件。在其他实施方案中，除了个人计算机之外，其他计算装置都可被利用来向头戴式显示器(HMD)220无线地发送视频数据。例如，计算机210可以是游戏机、智能手机、机顶盒、电视机、视频流式传输装置、可穿戴装置、主题公园游乐设施的部件或其他计算机。另外，在其他实施方案中，HMD 220可以是计算机、台式计算机、电视机或用作连接到HMD或其他类型的显示器的接收器的其他装置。
计算机210和HMD 220各自包括用于无线地通信的电路和/或部件。应注意，虽然计算机210被示出为具有外部天线，但是这仅被示出来说明视频数据是无线地发送。应理解，计算机210可具有在计算机210的外部壳体内部的天线。另外，虽然计算机210可使用有线电力连接来供电，但是HMD 220通常是电池供电的。可选地，计算机210可以是由电池供电的膝上型计算机。
在一个实施方案中，计算机210包括被配置成动态地呈现VR环境的表示以呈现给佩戴HMD 220的用户的电路。例如，在一个实施方案中，计算机210包括一个或多个图形处理单元(GPU)来呈现VR环境。在其他实施方案中，计算机210可包括其他类型的处理器，包括中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其他类型的处理器。HMD 220包括用于接收和解码由计算机210发送的压缩比特流以生成所呈现的VR环境的帧的电路。HMD 220之后将所生成的帧驱动到集成在HMD220内的显示器。
在一个实施方案中，在呈现虚拟环境视频流的帧之后，计算机210将所呈现的帧拆分成N个分量，然后向HMD 220无线地发送N个分量。N个分量中的每一个表示处于不同频率、比特率、品质和/或分辨率的视频，并且计算机210使用不同调制来调制不同分量中的每一个。在一个实施方案中，分量作为实体层收敛程序(PLCP)协议数据单元(PPDU)进行传输。在一些实施方案中，三个分量被组合在聚合PPDU(A-PPDU)中。PPDU始于短训练字段(STF)，接着是标头，然后是有效载荷。通常，在单独的有效载荷之间存在帧间空间(IFS)字段。在一个实施方案中，分量中的每一个被封装到A-PPDU的不同有效载荷中，然后A-PPDU从计算机210发送到HMD 220。
在一个实施方案中，目标是使用更可靠的调制编码方案(MCS)来发送表示低频率/比特率/品质视频的分量，以提高能够显示至少一些版本的视频帧的可能性。例如，使用二进制相移键控(BPSK)的低MCS等级，诸如MCS 1每个符号编码单个比特，并且是稳健的调制，因为与不太可靠的MCS相比较，它采用了大量噪声或失真以使解调器作出不正确的决策。以较低的传输速率为代价，MCS 1提供保护来防止信道错误。因此，在一个实施方案中，低频分量使用BPSK调制来调制，中频分量使用正交相移键控(QPSK)调制来调制，并且第三高频分量使用16正交幅相调制(QAM)来调制。在其他实施方案中，视频的分量可使用其他MCS等级来调制。
现参考图3，示出了展示发射和接收波束成形扇区的图。在一个实施方案中，发射器310被配置成朝向选自多个发射扇区315A至315N中的相应的发射扇区执行其定向发射中的每一个。发射扇区315A至315N表示任何数量的发射扇区，其中数量可在实施方案之间变化。接收器320被配置成从选自多个接收扇区325A至325N中的相应的接收扇区执行其定向接收中的每一个，所述接收扇区325A至325N表示任何数量的接收扇区。
当与接收器320通信时，收发器310朝向发射扇区315A至315N中的所选择的一个发射扇区定向地发射RF信号。如果收发器310在远离接收器320的方向上朝向发射扇区发射信号，则由接收器320接收的信号的能级将是低的，从而防止接收器320成功地接收到信号。否则，如果发射器310向朝向接收器320定向的发射扇区发射信号，则信号将以高能级抵达接收器320。例如，如果接收器320同时监测接收扇区325A或325B的信号以高能级从发射器310抵达的传入的发射，则接收器320将接收具有高能级的信号，从而使得接收器320能够成功地从信号中提取数据。
在波束成形训练期间，发射器310和接收器320各自循环通过不同扇区，以确定用于从发射器310向接收器320发射数据的最佳配置。如果发射器310和接收器320中的一者或两者是移动的，则用于发射数据的最佳扇区可随时间而变化。因此，发射器310和接收器320可以周期性的间隔重复波束成形训练程序，以确定替代配置是否会带来更好的连接。
发射器310和接收器320被配置成周期性地重新启动波束成形训练程序，以确定链路品质是否能够通过使用不同波束成形参数来提高。在一个实施方案中，发射器310和接收器320基于对波束成形链路上的接收信号的信噪比(SNR)测量，基于分组接收速率和/或基于其他因素而确定是否启动波束成形训练程序。例如，如果接收信号的SNR小于阈值，则发射器310和接收器320可调度并执行波束成形训练程序。可选地，如果分组接收速率低于阈值，发射器310和接收器320可调度并执行波束成形训练程序。在其他实施方案中，发射器310和接收器320按照固定的时间表执行波束成形训练程序。
在一个实施方案中，发射器310和接收器320可在波束成形训练程序期间生成对链路品质的测量。然后，发射器310可利用对链路品质的测量来确定如何调制视频信号的不同分量。例如，如果链路品质较高，这意味着丢失分组的概率很低，则发射器310可利用相对较高(即，不太稳健)的MCS等级来调制视频信号的不同分量。另一方面，如果链路品质较低，这意味着丢失数据的概率很高，则发射器320可利用相对较低(即，更稳健)的MCS等级来调制视频信号的不同分量。
现转向图4，示出了根据各种实施方案的用于无线通信中的分组的图。分组400是根据一个实施方案的无线地传输的分组的一个实例。在一个实施方案中，分组400包括短训练字段(STF)405，接着在STF 405之后是标头410，然后是有效载荷415。STF 405可被利用来指定信道状况(例如，信道估计字段)和附加信息。STF 405还可被称为前导码。在一个实施方案中，有效载荷415包括视频流的低频率/品质分量，并且使用MCS 1来调制。帧间空间(IFS)420跟在有效载荷415后面，然后STF 425位于IFS 420之后，接着是标头430和有效载荷435。在一个实施方案中，有效载荷435是视频流的中等频率/品质分量，并且使用MCS 4来调制。在一个实施方案中，标头430包括指定与有效载荷435有关的MCS、长度和其他信息的字段。根据实施方案，分组400还可包括任何数量的其他帧。
在另一个实施方案中，无线数据根据包括多个有效载荷的分组440中显示的格式来发送。例如，分组440包括STF 445，接着是标头450和有效载荷455。在一个实施方案中，有效载荷455包括视频流的低频率/品质分量，并且如由标头450的MCS索引字段450A所指示，有效载荷455用MCS 1调制。分组440还包括标头460，所述标头460与有效载荷455背对背，并且在标头460之后具有有效载荷465。在一个实施方案中，有效载荷465包括视频流的中等频率/品质分量，并且如由标头460的MCS索引字段460A所指示，有效载荷465用MCS 4调制。
另外，包括与有效载荷465背对背的标头470，然后有效载荷475跟在标头470后面。在一个实施方案中，有效载荷475包括视频流的高频率/品质分量，并且如由标头470的MCS索引字段470A所指示，有效载荷475用MCS 7调制。分组440将多个有效载荷聚集一起并且不利用在有效载荷与下一个标头之间的IFS，这节省了带宽。另外，分组440不利用在有效载荷与后续标头之间的STF，这节省了额外的带宽。通过使用分组440的格式发送分组并且避免在后续有效载荷的开始处使用IFS和STF，可更有效地利用信道上的带宽。应理解，分组400和440仅仅是在各种实施方案中可利用的分组格式的两个实例。在其他实施方案中，其他分组格式是可能的并且是预期的。
现参考图5，示出了发射器逻辑500的一个实施方案的框图。源视频数据505由发射器接收，然后源视频数据505由发射器逻辑500处理来生成用于发射到接收器(例如，图2的HMD 220)的调制后的分组。在一个实施方案中，源视频数据505最初由提取单元510进行处理。提取单元510将源视频数据505拆分成多个子比特流。在各种实施方案中，提取单元510将源视频数据505拆分成N个子比特流，其中N表示大于1的任何整数，并且其中N的值可在实施方案之间变化。在一个实施方案中，提取单元510将源视频数据505拆分成三个子比特流(例如，低频率/品质子比特流515A、中等频率/品质子比特流515B、高频率/品质子比特流515N)。在另一个实施方案中，提取单元510将源视频数据505拆分成两个子比特流(例如，高频率/品质子比特流和低频率/品质子比特流)。在其他实施方案中，提取单元510可将源视频数据505拆分成其他数量的子比特流。
在一个实施方案中，第一子比特流515A对应于低品质子比特流。第一子比特流515A也可被称为低频率子比特流、低比特率子比特流或低分辨率子比特流。其他比特流也可通过用“频率”、“品质”、“比特率”或“分辨率”代替“品质”来不同地提及。在一个实施方案中，提取单元510以高压缩比处理源视频数据505以产生低比特率子比特流515A。然后，以第二较低压缩比从低比特率子比特流515A与原始源视频数据505的差异生成中等比特率子比特流515B。其他子比特流可以类似的方式生成。
接着，映射单元520基于列表525而将不同子比特流515A至515N映射到不同MCS等级。列表525表示被利用来为不同子比特流515A至515N确定MCS等级的任何数量和类型的列表。根据一个实施方案在图6中示出了列表525的实例。在其他实施方案中，其他列表525可被利用来将不同子比特流515A至515N映射到不同MCS等级。
在一个实施方案中，映射单元520将第一子比特流515A映射到低MCS等级，其中低MCS等级固有地具有高可靠性。在一个实施方案中，低MCS等级用于输送第一子比特流515A，其中MCS等级基于数据的目标可靠性和期望的带宽需求而选择。在这个实施方案中，映射单元520基于被选择为适应MCS等级中的可用带宽的压缩设定而将子比特流515B至515N映射到MCS等级。子比特流515B至515N的MCS等级可基于通向接收器的所建立的链路的容量而选择。
在一个实施方案中，在不同子比特流515A至515N具有独立的压缩设定的情况下，映射单元520可将每个子比特流515A至515N映射到不同MCS等级。MCS等级可基于风险、恢复能力、品质分析和其他因素而选择。最大恢复能力和最低品质以最低MCS等级实现，而最小恢复能力和最高品质以最高MCS等级实现。在一个实施方案中，低频率/品质的第一子比特流515A将被映射到低品质和高恢复能力的MCS等级，而高频率/品质的第N个子比特流515N将被映射到高品质和低恢复能力的MCS等级。这允许在高频率/品质的第N个子比特流515N没有被接收器正确地接收的情况下实现较高的回退品质水平。
在一个实施方案中，分组生成单元530被配置成接收不同地调制的子比特流并且将这些比特流组合到单个分组535中。分组535之后可通过无线链路发送到接收器。用于组合多个不同地调制的子比特流的单个分组535的一个实例被示出为(图4的)分组440。在其他实施方案中可利用用于组合多个不同地调制的子比特流的其他技术。另外，在其他实施方案中，不同地调制的子比特流可在单独的分组中发送，而不是组合在单个分组中。
现参考图6，示出了用于基于链路品质而将分量映射到MCS等级的列表的一个实施方案。在一个实施方案中，从给定视频流生成的分量被编码，然后基于当前链路品质而为所述分量选择调制编码方案(MCS)等级。在一个实施方案中，视频流基于连续压缩而拆分成多个分量。在另一个实施方案中，视频流基于频率信息而拆分成多个分量。例如，在一个实施方案中，视频流被拆分成低频分量、中频分量和高频分量。应理解，在其他实施方案中，视频流可被拆分成其他数量的分量。在一个实施方案中，为分量选择的MCS等级彼此之间可具有固定的关系。例如，低频率/品质分量将具有相对较低的MCS，中等频率/品质将具有相对适中的MCS，而高频率/品质分量将具有相对较高的MCS。
在一个实施方案中，不同分量的MCS等级基于发射器与接收器之间的无线链路的链路品质而进行缩放。链路品质可使用任何合适的技术来测量。例如，链路品质可基于接收信号强度、接收信号的信噪比(SNR)、接收分组误码率和/或其他因素而测量。在一个实施方案中，链路品质在波束成形训练程序期间进行测量。列表605、610和615意在说明如何基于链路品质而确定调制分量的MCS等级的实例。在一个实施方案中，每个单独的分量具有不同的列表。在其他实施方案中，可利用用于基于链路品质而将每个分量映射到MCS等级的其他技术。
在一个实施方案中，列表605被利用来确定视频流的第一分量的MCS等级。例如，如果链路品质较低(即，小于低阈值)，则第一分量使用MCS 1来调制。如果链路品质中等(即，在低阈值与高阈值之间)，则第一分量使用MCS 3来调制。否则，如果链路品质较高(即，大于高阈值)，则第一分量使用MCS 6来调制。其他分量随着链路品质从低(即，较差)到高(即，良好)的变化而以类似的方式从低到高映射到MCS等级。
应理解，链路品质可被划分为除列表605、610和615所示的三个范围之外的其他数量的范围。还应理解，列表605、610和615所示的MCS等级指示一个特定实施方案。在其他实施方案中，不同分量可被映射到除列表605、610和615所示那些之外的其他MCS等级。
另外，列表620在图6中被示出为被利用来为视频流的每个分量确定给定服务品质(QoS)优先级和给定重试策略的列表的一个实例。例如，在一个实施方案中，将向第一分量分配高QoS优先级，并且如果第一分量未被接收，则将重试所述第一分量。另外，在这个实施方案中，将向第二分量分配中等QoS优先级并且不会重试所述第二分量，并且将向第N个分量分配低QoS优先级并且不会重试所述第N个分量。在其他实施方案中，其他QoS优先级和重试策略可被分配到不同视频流分量。
现转到图7，示出了用于将视频流拆分成多个分量并针对不同分量使用不同调制的方法700的一个实施方案。出于论述目的，这个实施方案和图8至图9的那些实施方案中的步骤以顺序次序示出。然而，应注意，在所描述的方法的各种实施方案中，所描述的要素中的一个或多个同时执行，以不同于所示的次序执行，或者被完全省略。也可根据需要执行其他附加要素。本文描述的各种系统或设备中的任一个被配置成实现方法700。
发射器将视频流拆分成表示处于不同品质水平的视频流的多个子比特流(方框705)。所述发射器可以是任何类型的计算装置，其中计算装置的类型根据实施方案而变化。在一个实施方案中，发射器将视频流呈现为虚拟现实(VR)环境的部分。在其他实施方案中，可针对其他环境生成视频流。在一个实施方案中，发射器使用连续压缩将视频流拆分成多个子比特流。在另一个实施方案中，发射器基于频率信息而将视频流拆分成多个子比特流。
接着，发射器用不同调制编码方案(MCS)调制每个子比特流(方框710)。然后，发射器向接收器发送使用不同MCS调制的子比特流(方框715)。例如，在一个实施方案中，使用稳健的MCS发送表示处于低品质并处于较低细节层次的视频流的第一子比特流。如果接收器仅接收到第一子比特流，则接收器能够重建，尽管以低细节层次重建视频帧，并且向用户显示视频帧，使得所述视频帧被用户理解。因此，发射器优先考虑第一子比特流并且使用稳健的MCS来调制第一子比特流，以提高第一子比特流被接收器接收到的可能性。在这个实施方案中，使用具有适中的可靠性的MCS发送表示处于中等品质并处于中等细节层次的视频流的第二子比特流。另外，在这个实施方案中，与用于其他子比特流的MCS相比较，使用相对不太可靠的MCS发送表示处于高品质并处于高细节层次的视频流的第三子比特流。在其他实施方案中，可实现用于调制不同子比特流的其他合适的技术。在方框715处，方法700结束。接收器可以是任何类型的计算装置。在一个实施方案中，接收器是头戴式显示器(HMD)。在其他实施方案中，接收器可以是其他类型的计算装置。
现参考图8，示出了用于针对视频流的不同分量利用不同重试策略的方法800的一个实施方案。发射器将视频流拆分成多个分量(方框805)。在一个实施方案中，发射器将视频流拆分成低品质分量、中等品质分量和高品质分量。在其他实施方案中，发射器可将视频流拆分成其他数量和类型的分量。发射器用不同调制编码方案(MCS)调制每个分量(方框810)。然后，发射器使用不同QoS优先级和不同重试策略来向接收器发送不同分量(方框815)。
如果发射器确定接收器接收到给定分量(条件框820，“是”分支)，则发射器检查视频流的下一个分量的状态(方框825)。在一个实施方案中，发射器在接收器确认给定分量的情况下确定接收器接收到给定分量。如果接收器没有接收到给定分量(条件框820，“否”分支)，则发射器检查给定分量的重试策略(方框830)。例如，在一个实施方案中，重试策略可指定应当重试低品质分量，而不重试中等和高品质分量。在其他实施方案中，可实现其他重试策略。
如果重试策略指定应当重试给定分量(条件框835，“是”分支)，则发射器重新发送给定分量(方框840)。如果基于其重试策略不应当重试给定分量(条件框835，“否”分支)，则发射器不会重新发送给定分量(方框845)。在方框840和845之后，发射器检查下一个分量的状态(方框825)。
现转到图9，示出了用于基于链路品质而为低品质分量确定MCS等级的方法900的一个实施方案。发射器和/或接收器生成对无线链路的链路品质的测量(方框905)。在一个实施方案中，在实现一个或多个波束成形训练程序期间测量链路品质。接着，发射器和/或接收器确定链路品质是否大于或等于第一阈值(条件框910)。如果链路品质大于或等于第一阈值，则这指示链路品质是相对较高的。如果链路品质大于或等于第一阈值(条件框910，“是”分支)，则发射器使用第一MCS等级来调制视频流的低品质分量(方框915)。在一个实施方案中，第一MCS等级是MCS 6(即，16QAM)。在其他实施方案中，第一MCS等级可以是其他等级。
接着，如果链路品质小于第一阈值(条件框910，“否”分支)，则发射器确定链路品质是否大于或等于第二阈值(条件框920)。如果链路品质小于第一阈值但是大于或等于第二阈值，则这指示链路品质是中等的。应注意，第一阈值、第二阈值和第三阈值是可调整的，并且可不时地重新编程。如果链路品质大于或等于第二阈值(条件框920，“是”分支)，则发射器使用第二MCS等级来调制低品质分量(方框915)。出于此处论述的目的假设：第二MCS等级低于第一MCS等级(即，更为可靠)。在一个实施方案中，第二MCS等级是MCS 3(即，QPSK)。在其他实施方案中，第二MCS等级可以是其他等级。
如果链路品质小于第二阈值(条件框920，“否”分支)，则发射器使用第三MCS等级来调制低品质分量(方框925)。如果链路品质小于第二阈值，则这指示链路品质是相对较差的。出于此处论述的目的假设：第三MCS等级低于第一MCS等级和第二MCS等级。在一个实施方案中，第三MCS等级是MCS 1(即，BPSK)。在其他实施方案中，第三MCS等级可以是其他等级。在方框915、925和930之后，方法900结束。应注意，可实现其他类似方法来确定如何调制从视频流生成的其他分量。还应注意，在其他实施方案中，可将链路品质与其他数量的阈值进行比较以确定在调制视频流的给定分量时使用哪个MCS等级。
在各种实施方案中，使用软件应用程序的程序指令来实现本文描述的方法和/或机制。例如，可由通用或专用处理执行的程序指令是预期的。在各种实施方案中，这类程序指令可由高级编程语言表示。在其他实施方案中，程序指令可从高级编程语言编译为二进制、中间或其他形式。可选地，可写入描述硬件的行为或设计的程序指令。这类程序指令可由高级编程语言，诸如C语言表示。可选地，可使用硬件设计语言(HDL)，诸如Verilog。
在各种实施方案中，程序指令存储在各种非暂时性计算机可读存储介质中的任一种上。存储介质可在使用期间由计算系统存取以向计算系统提供程序指令以用于程序执行。一般而言，这种计算系统包括至少一个或多个存储器和被配置成执行程序指令的一个或多个处理器。
应强调的是，上文描述的实施方案仅是实现方式的非限制性实例。一旦完全了解以上公开内容，众多变化和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。所附权利要求意图被解释为包含所述这类变化和修改。

Claims (15)

1.一种系统，所述系统包括：
发射器，其被配置成：
将视频流拆分成多个子比特流，其中所述多个子比特流中的每一个子比特流表示所述视频流的不同品质，且较高品质的子比特流是对较低品质的子比特流的增强体；
用不同调制编码方案等级调制所述多个子比特流中的每个子比特流，其中为每个给定子比特流选择的调制编码方案至少部分地基于所述给定子比特流的品质；以及
将所述多个子比特流中的两个或更多个调制后的子比特流聚集在单个分组内以经由无线网络进行传输，其中所述单个分组至少包括标识第一调制编码方案等级的第一标头和标识不同于所述第一调制编码方案等级的第二调制编码方案等级的第二标头；以及
向接收器发射每个调制后的子比特流。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述发射器被进一步配置成：
用多个调制编码方案等级中的第一调制编码方案等级调制所述多个子比特流中的第一子比特流；以及
用第二调制编码方案等级调制所述多个子比特流中的第二子比特流，其中所述第二调制编码方案等级是相对不如所述第一调制编码方案等级可靠的调制编码方案等级。
3.如权利要求2所述的系统，其中：
所述第一子比特流表示处于第一品质水平的所述视频流；以及
所述第二子比特流表示处于第二品质水平的所述视频流，其中所述第二品质水平是相对高于所述第一品质水平的品质。
4.如权利要求1所述的系统，其中，对给定的较高品质的子比特流进行解码需要成功接收所有较低品质的子比特流。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述发射器被配置成：
响应于确定链路品质测量大于或等于第一阈值而用第一调制编码方案等级调制较低频率子比特流；以及
响应于确定所述链路品质测量小于所述第一阈值而用第二调制编码方案等级调制所述较低频率子比特流，其中所述第一调制编码方案等级不如所述第二调制编码方案等级可靠。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述单个分组至少包括与所述第一标头相对应并包括根据第一调制编码方案编码的数据的第一有效载荷，以及与所述第二标头相对应且包括根据不同于所述第一调制编码方案的第二调制编码方案编码的数据的第二有效载荷。
7.如权利要求6所述的系统，其中，所述单个分组是聚合实体层收敛程序(PLCP)协议数据单元（PPDU）实体层分组，所述聚合实体层收敛程序协议数据单元实体层分组不包括所述第一有效载荷和所述第二有效载荷之间的帧间空间。
8.如权利要求1所述的系统，所述系统包括接收器。
9.一种用于针对视频流的不同分量利用不同调制编码方案的方法，所述方法包括：
将所述视频流拆分成多个子比特流，其中所述多个子比特流中的每一个子比特流表示所述视频流的不同品质，且较高品质的子比特流是对较低品质的子比特流的增强体；
用不同调制编码方案等级调制所述多个子比特流中的每个子比特流，其中为每个给定子比特流选择的调制编码方案至少部分地基于所述给定子比特流的品质；以及
将所述多个子比特流中的两个或更多个调制后的子比特流聚集在单个分组内以经由无线网络进行传输，其中所述单个分组至少包括标识第一调制编码方案等级的第一标头和标识不同于所述第一调制编码方案等级的第二调制编码方案等级的第二标头；以及
向接收器发射每个调制后的子比特流。
10.如权利要求9所述的方法，所述方法还包括：
用多个调制编码方案等级中的第一调制编码方案等级调制所述多个子比特流中的第一子比特流；以及
用第二调制编码方案等级调制所述多个子比特流中的第二子比特流，其中所述第二调制编码方案等级是相对不如所述第一调制编码方案等级可靠的调制编码方案等级。
11.如权利要求10所述的方法，其中：
所述第一子比特流表示处于第一品质水平的所述视频流；以及
所述第二子比特流表示处于第二品质水平的所述视频流，其中所述第二品质水平是相对高于所述第一品质水平的品质。
12.如权利要求9所述的方法，其中，对给定的较高品质的子比特流进行解码需要成功接收所有较低品质的子比特流。
13.如权利要求12所述的方法，所述方法还包括：
响应于确定链路品质测量大于或等于第一阈值而用第一调制编码方案等级调制较低频率子比特流；以及
响应于确定所述链路品质测量小于所述第一阈值而用第二调制编码方案等级调制所述较低频率子比特流，其中所述第一调制编码方案等级不如所述第二调制编码方案等级可靠。
14.如权利要求13所述的方法，所述方法还包括响应于确定所述链路品质测量小于低于所述第一阈值的第二阈值而用第三调制编码方案等级调制所述较低频率子比特流，其中所述第二调制编码方案等级不如所述第三调制编码方案等级可靠。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述单个分组是聚合实体层收敛程序(PLCP)协议数据单元（PPDU）实体层分组，所述聚合实体层收敛程序协议数据单元实体层分组至少包括与所述第一标头相对应并包括根据第一调制编码方案编码的数据的第一有效载荷，以及与所述第二标头相对应且包括根据不同于所述第一调制编码方案的第二调制编码方案编码的数据的第二有效载荷。
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