CN1605200A - 在视频传输系统中使用的终端 - Google Patents

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CN1605200A CNA028252039A CN02825203A CN1605200A CN 1605200 A CN1605200 A CN 1605200A CN A028252039 A CNA028252039 A CN A028252039A CN 02825203 A CN02825203 A CN 02825203A CN 1605200 A CN1605200 A CN 1605200A
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佐藤正树
冈敏夫
小宫大作
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Abstract

一种终端，用于即使在因移交导致视频停止的情况下也在移交结束后立即实时再现视频。一种视频传输系统，包括终端、接入点和无线LAN调节开关。每个终端接收从该接入点发送的视频数据并显示该视频，或建立无线信道与该接入点的关联并释放该信道。接入点接收从一个终端发送的视频数据并将其发送到另一终端。无线LAN调节开关切换终端和接入点之间的连接关系。当一个终端释放无线信道时，对方判定该终端已开始移交并进行例如将视频数据编码改变为帧内编码的处理。

Description

在视频传输系统中使用的终端
技术领域
本发明涉及一种在无线网络上的视频传输系统中使用的终端单元，并尤其涉及一种在实现视频传输系统中使用的终端单元，使得即使在由于移交导致的视频图像暂停的情况下，在该移交结束之后也将立即实时播放该视频图像。
背景技术
通常在H.261方案、MPEG方案等下压缩编码将在视频传输系统中发送的视频数据。这些压缩编码方案通过转换而选择性地使用实际上像素值被编码的帧内编码图像、和与参考帧之间的差别被编码的帧间预测编码图像。因为当前帧和前一帧之间的极端相似性而移动或变化较小的图像使用对与前一帧之间的差别进行编码的帧间预测编码图像。另一方面，移动或变化较大的视频图像或场景改变的视频图像在帧之间的相关较小，因此使用直接对像素值进行编码的帧内编码图像。因此，在传输例如电视会议中的场景变化小且主题移动不大的视频图像的视频传输系统中，首先传输帧内编码图像，而从那时起，才发送帧间预测编码图像。
下面，解释在使用无线网络的传统视频传输系统中，使用能通过接入点发送和接收视频和音频数据的终端单元的情况。图8是解释了传统视频传输系统的配置和操作的示例图。
如图8所示，能发送和接收视频数据(下面统称为“数据”)的终端单元901是能通过接入点(AP1)或接入点2(AP2)发送和接收视频数据的终端。由无线LAN开关903切换在此将使用相关终端单元901的接入点。图9示出了传统视频传输系统中使用的终端单元901的内部配置。如该图所示，终端单元901配置为具有视频输入部件951、视频编码部件953、视频发送部件955、音频输入部件957、音频编码部件956、音频发送部件961、视频接收部件963、视频解码部件965、视频显示部件967、音频接收部件969、音频解码部件971和音频输出部件973。
接下来，解释通过移动上述终端单元901而将来自该终端单元901的数据或到达该终端单元901的数据经过的接入点从AP1转移到AP2的操作。首先，(1)在建立该终端单元901与该API之间的关联的状态下，(2)该终端单元901释放该建立的关联。因为已从AP2向与AP1建立关联的终端单元901发送该AP2的ID，所以该终端单元901释放与该AP1建立的关联，然后(3)请求该AP2建立关联。(4)当该AP2响应于该请求将建立OK的响应发回到终端单元901时，(5)该终端单元901建立与该AP2的关联。
发明内容
然而，当在传统视频传输系统中转换(移交)该接入点时，不向该终端单元901提供从“(2)释放”到“(5)建立与新接入点的关联”的持续时间内的数据，即导致分组丢失的发生。此外，例如如图10所示，如果建立与新接入点的关联的视频数据是帧间前向预测编码图像(P画面)的数据，则该P画面(P3-P4)是具有对与前一帧之间的差别进行编码的特性的数据。因此，尽管由于移交结束而执行通常的数据传输，但是即使该移交结束，该终端单元901在传输帧内编码图像(I画面)之前也不能播放普通视频图像。
一般基于在数据传输中放置优先权而不引起延迟的方针而非可靠性，来设计在电视会议等中使用的视频传输系统。然而，在传统视频传输系统中，可能引起一段时间，尽管移交结束进入与接入点建立的关联，但也不播放普通视频图像。还存在由于移交而引起的不必要的长视频暂停时间的问题。所以，期望一种视频传输系统，即使在因移交而暂停视频图像的情况下，也可能在结束移交后立刻无延迟地播放视频图像。顺便提及，以上解释中的“视频图像”不包括视觉暂停图像，而仅指普通图像。
考虑到以上传统问题而作出了本发明，并且其一个目的是提供一种实现视频传输系统的终端单元，使得在即使因移交而暂停视频图像的情况下，也能在结束移交后立刻实时播放普通视频图像。
所以，根据本发明的一种终端单元，用于通过建立关联的接入点而向/从另一终端单元发送/接收视频数据，该终端单元包括：视频数据接收状态监视部件，用于一个分组接一个分组地监视从建立关联的接入点发送的视频数据的接收状态；关联建立状态检测部件，用于基于由该视频数据接收状态监视部件监视的视频数据的接收状态，而检测该另一终端单元的无线信道的释放或关联建立；和视频数据编码部件，用于在帧内编码或帧间编码的任一个下，编码将发送到该另一终端单元的视频数据；由此在释放该无线信道之前，该关联建立状态检测部件指示该视频数据编码部件将用于发送到该另一终端单元的释放后的视频数据编码改变为帧内编码，并指示该另一终端单元在该帧内编码下编码该释放后的视频数据。
同时，在本发明的终端单元中，如果在释放该无线信道之后建立与另一接入点的关联，则该关联建立状态检测部件指示该视频数据编码部件将用于发送到该另一终端单元的视频数据编码改变为帧间编码，并且指示该另一终端单元在该帧间编码下编码该关联建立后的视频数据。
同时，根据本发明的终端单元是一种终端单元，用于通过建立关联的接入点而向/从另一终端单元发送/接收视频数据，该终端单元包括：无线信道释放部件，用于释放与一个接入点建立关联的无线信道；释放通知部件，用于向该另一终端单元通知无线信道的释放；无线信道关联建立部件，用于与另一接入点建立无线信道的新关联；关联建立通知部件，用于向该另一终端单元通知与另一接入点建立的关联；和通知接收部件，用于从该另一终端单元具有的释放通知部件或关联建立通知部件接收通知；由此当接收了表示无线信道的释放的通知时，该通知接收部件指示该视频数据编码部件在帧内编码下编码视频数据。
同时，在本发明的终端单元中，当接收了表示建立关联的通知时，该通知接收部件还指示该视频数据编码部件在帧间编码下编码视频数据。
同时，本发明的终端单元还包括编码模式改变通知部件，用于向另一终端单元通知视频数据编码已根据来自通知接收部件的指示而改变为帧内编码或帧间编码的事实，其中当该接收通知部件从另一终端单元具有的编码模式改变通知部件接收了通知时，该视频数据编码部件将用于发送到该另外一个终端单元的视频数据编码改变为另一终端单元中的改变后的编码。
附图说明
图1是示出了根据本发明第一实施例的视频传输系统的配置和操作的示例图。
图2是示出了根据该第一实施例的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置的方框图。
图3是解释第一和第二实施例中移交时的分组的示例图。
图4是示出了根据该第一实施例的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置的另一个例子的方框图。
图5是示出了根据本发明第二实施例的视频传输系统的配置和操作的示例图。
图6是示出了根据该第二实施例的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置的方框图。
图7是示出了根据第三实施例的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置的方框图。
图8是示出了现有技术中的视频传输系统的配置图。
图9是示出了现有技术的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置的方框图。
图10是示出了由于移交而发生分组丢失时的视频播放暂停部件的示例图。
同时，在以上附图中，附图标记101、501、701代表终端单元；101a、501a为呼叫方；101b、501b为对方终端单元；AP1-AP3、AP为接入点；103为无线LAN调节开关；151为视频数据接收部件；153为视频数据选择性丢弃部件；155为视频数据解码部件；157为视频显示部件；159为音频数据接收部件；161为音频数据选择性丢弃部件；163为音频数据解码部件；165为音频输出部件；171为视频数据输入部件；173为视频数据编码部件；175为视频数据发送部件；177为音频数据输入部件；179为音频数据编码部件；181为音频数据发送部件；201为分组接收状态监视部件；203为移交开始/结束检测部件；401为网络误差率测量部件；601为无线信道释放部件；603为无线信道关联建立部件；605为移交通知部件；607为移交恢复通知；609为移交通知接收部件；751为途中参与通知发送部件；753为途中参与通知接收部件。
具体实施方式
本发明的终端单元在通过利用无线网络而发送视频数据到终端单元的视频传输系统中使用，其中视频数据将通过接入点一个分组接一个分组地发送。顺便提及，以下解释中出现的“I画面”意味着压缩编码中将产生的帧内编码图像，而“P画面”代表帧间前向预测编码图像。
以下，将参考附图，按照[第一实施例]、[第二实施例]和[第三实施例]的顺序，详细解释根据本发明的视频传输系统和视频暂停恢复方法的实施例。
[第一实施例]
图1是示出了根据本发明第一实施例的视频传输系统的配置和操作的示例图。在该图中，该第一实施例的视频传输系统配置为具有无线LAN开关103、接入点AP1-AP3、呼叫方101a、和被叫方101b。顺便提及，在随后的解释中，接入点AP1、AP2统称为接入点AP，而呼叫方101a和被叫方101b统称为终端单元101。
以下，将解释该实施例的视频传输系统具有的组成元件。
首先，该无线LAN开关103将切换终端单元101和接入点AP之间的连接关系。同时，该接入点AP将接收从该终端单元101发送的视频数据并将其发送到另一终端单元。同时，该终端单元101将接收从该接入点AP发送的视频数据并显示视频图像，其也将建立无线信道与接入点AP的关联，并释放无线信道。
图2示出了根据该第一实施例的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置。如该图所示，配置该终端单元101具有与权利要求中的视频数据接收状态监视状态对应的分组接收状态监视部件201、和与关联建立状态检测部件对应的移交开始/结束检测部件203，还具有视频数据接收部件151、视频数据选择性丢弃部件153、视频数据解码部件155、视频显示部件157、音频数据接收部件159、音频数据选择性丢弃部件161、音频解码部件163、音频输出部件165、视频数据输入部件203、视频数据编码部件173、视频数据发送部件175、音频数据输入部件177、音频数据编码部件179、和音频数据发送部件181。
在该终端单元101中，在视频数据接收部件151接收从该接入点AP发送的视频数据，然后在该视频数据选择性丢弃部件153中选择性地丢弃该视频数据的一部分。不在该视频数据选择性丢弃部件153中丢弃的视频数据在视频数据解码部件155中解码并在视频显示部件157上显示。类似地，也在音频数据接收部件159接收音频数据，然后在该音频数据选择性丢弃部件161中选择性地丢弃该音频数据的一部分。不在该音频数据选择性丢弃部件161中丢弃的音频数据在音频数据解码部件163中解码，并从音频输出部件165输出。
同时，当从该终端单元101发送视频数据或音频数据时，在该视频数据编码部件173压缩编码输入到该视频数据输入部件171的视频数据，并然后从该视频数据发送部件175发送该编码的视频数据。类似地，在该音频数据编码部件179压缩编码输入到该音频数据输入部件177的音频数据，然后从该音频数据发送部件181发送该编码的音频数据。
该终端单元101具有的分组接收状态监视部件201一个分组接一个分组地监视在该视频数据接收部件151接收的视频数据，从而监视是否正在该终端单元101上发送视频数据。同时，该移交开始/结束检测部件203基于该分组接收状态监视部件201监视的分组接收状态而检测该终端单元101的移交(由终端单元101切换该接入点AP)的开始或结束。在移交的开始，其指示该视频数据编码部件173在帧内编码下编码该视频数据。在移交的结束，其指示该视频数据编码部件173在帧间编码下编码该视频数据。由此，根据来自该移交开始/结束检测部件203的指令，该终端单元101能使该数据作为“帧内编码图像(I画面)”，以在被叫方执行移交期间发送。
接下来，在具有上述组成元件的视频传输系统中，参考图1解释作为第一实施例中的视频暂停恢复方法的、转移由于呼叫方101a的移动而建立从AP1到AP2的关联的接入点的操作。
首先，(1)在建立了呼叫方101a与接入点AP1的关联并建立了被叫方101b与接入点AP3的关联的状态下，其中进行呼叫方101a和被叫方101b之间的视频数据发送和接收状态，(2)呼叫方101a释放在其上建立关联的无线信道。因为在其分组接收状态监视部件201的被叫方101b监视来自呼叫方101a的视频数据的分组接收状态，所以当呼叫方101a释放该无线信道时，被叫方101b确定呼叫方101a开始移交，并(3)将视频数据编码改变为帧内编码。
同时，当建立与AP1的关联时，已向该呼叫方101a发送了来自该接入点AP2的AP2的ID。因此，在释放与AP1的关联建立之后，(4)它请求AP2建立无线信道的关联。(5)当AP2响应于该请求将建立OK的响应发回到呼叫方101a时，(6)该呼叫方101a建立无线信道与AP2的关联。如上所述，在其分组接收状态监视部件201的被叫方101b监视来自呼叫方101a的视频数据的分组接收状态。因此，当该呼叫方101a建立与AP2的关联时，被叫方101b确定呼叫方101a已结束移交，并(7)将视频数据编码从帧内编码改变为帧间编码。
如下所述，在该实施例的视频传输系统和视频暂停恢复方法中，在与呼叫方101a的移交开始的定时方案中，改变被叫方101b的视频数据编码部件173中将作出的压缩编码。更具体地，当在呼叫方101a开始移交时，被叫方101b在帧内编码下压缩编码视频数据。因此，如图3所示，在呼叫方101a的移交期间，从被叫方101b发送帧内编码图像(I画面)。
因此，因为呼叫方101a将在结束移交后立即接收的视频数据是像素值已被编码的帧内编码图像(I画面)，呼叫方101a可在移交结束后立刻实时播放普通图像。顺便提及，当移交结束时，被叫方101b在帧间编码下压缩编码视频数据。因此，接收I画面之后的呼叫方101a将接收P画面。
顺便提及，如图4所示，代替分组接收状态监视部件201和移交开始/结束检测部件203，终端单元T可提供有网络误差率测量部件401，用于根据视频数据接收部件151中的视频数据包含的序列号的接收状态而测量网络误差率。此时，该终端单元101根据在网络误差率测量部件测量的误差率与预定阈值的比较结果，而改变将在视频数据编码部件173中作出的压缩编码方案。更具体地，当该误差率小于阈值时，该编码为帧内编码。当其等于或大于该阈值时，应用帧内编码。
[第二实施例]
图5是示出了根据本发明第二实施例的视频传输系统的配置和操作的示例图。在该图中，因为第二实施例的视频传输系统的配置一般与第一实施例的类似，所以与图1(第一实施例)相同的部分附有相同的附图标记，因此省略对其的解释。
然而，不具有第一实施例的分组接收状态监视部件201和移交开始/结束检测部件203，该实施例的终端单元501具有无线信道释放部件601、无线信道关联建立部件603、与权利要求中的释放通知部件对应的移交通知部件605，与关联建立通知部件对应的移交恢复通知部件607、和与通知接收部件对应的移交通知接收部件609。图6示出了根据该第二实施例的视频传输系统中使用的终端单元501的内部配置。顺便提及，该无线信道释放部件601和无线信道关联建立部件603统称为“无线信道管理部件”。
该无线信道释放部件601将释放其上建立与接入点的关联的无线信道。当释放该无线信道时，其指示该视频数据编码部件173将视频数据编码改变为帧内编码。同时，该无线信道关联建立部件603将建立无线信道与新接入点的关联。当建立关联时，其指示该视频数据编码部件173将该视频数据编码改变为帧间编码。
同时，当由无线信道释放部件601指示释放该无线信道时，该移交通知部件605将通知视频数据通信下的另一终端单元移交开始的事实。同时，当由无线信道关联建立部件603指示建立无线信道的关联时，该移交恢复通知部件607将通知视频数据通信下的另一终端单元移交结束进行恢复的事实。
同时，该移交通知接收部件609将接收从另一终端单元发送的移交通知或移交恢复通知。当接收了移交通知时，该移交通知接收部件609指示该视频数据编码部件173将该视频数据编码改变为帧内编码。另一方面，当接收了移交恢复通知时，其指示该视频数据编码部件173将该视频数据编码改变为帧间编码。
接下来，在具有上述组成元件的视频传输系统中，参考图5，解释通过移动呼叫方501a而转移建立AP1到AP2的关联的接入点的操作，作为第二实施例中的视频暂停恢复方法。
首先，(1)在呼叫方501a建立与接入点AP1的关联并且被叫方501b建立与接入点AP3的关联的状态下，其中在呼叫方101a和被叫方101b之间为视频数据交换状态，(2)呼叫方501a释放在其上建立关联的无线信道。就在释放该无线信道之前，(3)呼叫方501a将该视频数据编码改变为帧内编码，并请求被叫方501b将该视频数据编码改变为帧内编码。
同时，当建立与AP1的关联时，已向该呼叫方501a发送了来自该接入点AP2的AP2的ID。因此，在释放与AP1的关联建立之后，(4)它请求AP2建立无线信道的关联。(5)当AP2响应于该请求将建立OK的响应发回到呼叫方501a时，(6)该呼叫方501a建立无线信道与AP2的关联。当建立关联时，(7)呼叫方501a将视频数据编码改变为帧间编码，并请求被叫方101b将视频数据编码改变为帧间编码。
如上所述，在该实施例的视频传输系统和视频暂停恢复方法中，当呼叫方501a开始移交时，被叫方501b改变将在视频数据编码部件173中作出的视频数据压缩编码。更具体地，当被叫方501b得知呼叫方501a已开始移交的事实时，被叫方501b在帧内编码下对视频数据作出压缩编码。因此，如图3所示，在呼叫方501a的移交期间，从被叫方501b发送帧内编码图像(I画面)。
因此，因为呼叫方501a将在结束移交后立即接收的视频数据是像素值已被编码的帧内编码图像(I画面)，所以呼叫方501a可在移交结束后立刻实时播放普通图像。顺便提及，当移交结束且被叫方501b得知其关心的终端单元已结束移交的事实时，被叫方501b在帧间编码下压缩编码视频数据。因此，接收I画面之后的呼叫方101a将接收P画面。
[第三实施例]
因为第二实施例的视频传输系统的配置一般与第一实施例的类似，所以与图1(第一实施例)相同的部分附有相同的附图标记，并省略对其的解释。图7示出了在第三实施例的视频传输系统中使用的终端单元的内部配置。如该图所示，第三实施例的终端单元701配置为具有与权利要求中的新关联建立通知部件对应的途中参与通知发送部件751和与新关联建立通知接收部件对应的途中参与通知接收部件753，还有视频数据接收部件151、视频数据选择性丢弃部件153、视频数据解码部件155、视频显示部件157、音频数据接收部件159、音频数据选择性丢弃部件161、音频解码部件171、音频输出部件165、视频数据输入部件203、视频数据编码部件173、视频数据发送部件175、音频数据输入部件177、音频数据编码部件179、和音频数据发送部件181。
在当前终端单元701参加电视会议等时，该途中参与通知发送部件751将通知另一终端单元该参与。同时，在保持电视会议等的过程中，该途中参与通知接收部件753将接收从另一终端单元发送的参与通知。当接收到该相关通知时，其指示该视频数据编码部件173在帧内编码下执行视频数据压缩编码一预定时间。
顺便提及，该途中参与通知可传送到电视会议等下的所有终端单元(多点传送)或一个终端单元(单点传送)。不过，在向一个终端单元发送的情况下，该相关终端单元将其传输到其他终端单元，使得所有终端单元接收该参与通知。
接下来，解释当该途中参与通知接收部件753接收途中参与的通知时，该视频数据编码部件173在帧内编码下进行压缩编码的预定时间。首先，对于该相关预定时间，给出传送预定时间或预定数目的帧所需时间为该预定时间。
同时，其次，如果该终端单元发送途中参与通知到另一终端单元，结果为前者接收了帧内编码图像(I画面)，则该终端单元通知另一终端单元前者已接收了该相关I画面的事实，其中设计从接收途中参与通知到通知I画面接收的持续时间为预定时间。因此，如果另一终端单元接收I画面接收的通知，则编码改变为帧间编码。顺便提及，关于该I画面接收的通知，与途中参与通知类似，在多点传送和单点传送之间的传输目的地的数目上存在差别。
同时，第三，通过为该终端单元701提供第一实施例的图4所示的网络误差率测量部件401，该预定时间根据该网络误差率测量部件401测量的误差率而改变。例如，假设在100分组中的一个分组存在一个误差的情况下，在途中参与期间已发送了参考图像的两帧，则当误差率改变为两次(100分组中的2个分组存在误差)时，在参与期间发送I画面的4帧。顺便提及，因为多个终端单元701在视频传输系统中交换视频数据，所以期望匹配到最高误差率下的终端单元。
如上所述，即使在存在途中参与该视频传输系统的终端单元的情况下，该相关终端单元也可以短时间显示视频图像。
尽管参考具体实施例详细解释了本发明，但本领域普通技术人员应明白在不脱离本发明的精神和范围的情况下，各种改变和变更都是可能的。
本申请基于2001年11月5日提交的日本专利申请(专利申请2001-339475)，这里通过引用而合并其内容。
<工业实用性>
如上所述，根据本发明的包括终端单元的视频传输系统，允许即使由于移交而造成视频图像暂停的情况下的终端单元在该移交结束后立刻没有延迟地再现普通视频图像。

Claims (4)

1.一种终端单元，用于通过建立关联的接入点而向/从另一终端单元发送/接收视频数据，该终端单元包括：
视频数据接收状态监视部件，用于一个分组接一个分组地监视从建立关联的接入点发送的视频数据的接收状态；
关联建立状态检测部件，用于检测另一终端单元对无线信道的释放或关联建立；和
视频数据编码部件，用于在帧内编码或帧间编码的任一个下，编码将发送到该另一终端单元的视频数据；
由此在释放该无线信道之前，该关联建立状态检测部件指示该视频数据编码部件将用于发送到该另一终端单元的释放后的视频数据编码改变为帧内编码，并指示该另一终端单元在该帧内编码下编码该释放后的视频数据。
2.根据权利要求1的终端单元，其中该关联建立状态检测部件
如果在释放该无线信道之后建立与另一接入点的关联，则指示该视频数据编码部件将用于发送到该另一终端单元的视频数据编码改变为帧间编码，并且指示该另一终端单元在该帧间编码下编码该关联建立后的视频数据。
3.一种终端单元，用于通过建立关联的接入点而向/从另一终端单元发送/接收视频数据，该终端单元包括：
无线信道释放单元，用于释放与一个接入点建立关联的无线信道；
释放通知部件，用于向该另一终端单元通知无线信道的释放；
无线信道关联建立部件，用于建立无线信道与另一接入点的新关联；
关联建立通知部件，用于向该另一终端单元通知与另一接入点建立的关联；和
通知接收部件，用于从该另一终端单元具有的释放通知部件或关联建立通知部件接收通知；
由此该通知接收部件
当接收了表示释放无线信道的通知时，指示该视频数据编码部件在帧内编码下编码视频数据。
4.根据权利要求3的终端单元，其中该通知接收部件
当接收了表示建立关联的通知时，还指示该视频数据编码部件在帧间编码下编码视频数据。
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