CN1992901A - 用于发送和接收基本图像帧和附加的选用帧的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于在卫星数字多媒体广播(S－DMB)中发送基本图像帧和附加的选用帧的方法，所述方法包括：(a)通过对图像进行编码来产生基本图像帧和选用帧；(b)将所述基本图像帧和选用帧分组成符合运动图像专家组－2(MPEG－2)标准的传送流，并且向所述选用帧分组分配分组ID，所述分组ID与所述基本图像帧分组的不同；(c)从具有所述分组ID的所述选用帧分组和所述基本图像帧分组产生传送流，并且发送所述传送流。

Description

用于发送和接收基本图像帧和附加的选用帧的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种卫星数字多媒体广播(S-DMB)，具体上涉及一种方法和装置，用于在S-DMB中发送和接收基本图像帧和附加的选用帧以增强图像质量。
背景技术
一般，在S-DMB中以每秒15帧的速率来发送图像，而在地面数字多媒体广播(T-DMB)中以每秒30帧的速率来发送图像。因为S-DMB使用码分复用(CDM)方法，因此它在同时接收的信道的数量和帧速率上受到限制。
因而，例如，当广播体育运动竞赛时，可能不能自然地播放由接收装置接收的运动图像。
发明内容
本发明提供了一种方法和装置，用于在卫星数字多媒体广播(S-DMB)中发送和接收基本图像帧和附加的选用帧。即，当在S-DM中编码和发送图像时，发送15个基本图像帧和附加的选用帧，并且解码所述基本图像帧和附加的选用帧，因此增强了在S-DMB中的图像质量。
按照本发明的一个方面，提供了一种用于在S-DMB中发送基本图像帧和附加的选用帧的方法，所述方法包括：(a)通过对图像进行编码来产生基本图像帧和选用帧；(b)将所述基本图像帧和选用帧分组成符合运动图像专家组-2(MPEG-2)标准的传送流，并且向选用帧分组分配分组ID，所述分组ID与所述基本图像帧分组的不同；(c)从具有所述分组ID的所述选用帧分组和所述基本图像帧分组产生传送流，并且发送所述传送流。
所述方法可以还包括：(d)按照分组ID来向输入信道分发传送流，以执行用于S-DMB发送的码分复用(CDM)，所述选用帧分组按照所述选用帧分组的比特率而被输入到所述基本图像帧的输入信道或其他输入信道。
所述选用帧可以通过参考所述基本图像帧而被产生，并且不可以用作用于产生其他帧的参考帧。
所述基本图像帧可以是内编码的帧(I帧)或预测编码的帧(P帧)，并且所述选用帧可以是双向预测帧(B帧)。
按照本发明的另一个方面，提供了一种用于接收S-DMB的方法，所述方法包括：(a)按照各自的信道来接收和解调码分复用的S-DMB数据；(b)将所解调的数据收集和恢复为传送流；(c)将所述传送流去复用和划分为基本图像帧分组和选用帧分组，它们具有彼此不同的分组ID；以及(d)按照接收装置是否可以接收和解码所述选用帧来解码所述基本图像帧分组和所述选用帧分组或仅仅解码所述基本图像帧分组以产生图像。
可以通过参考所述基本图像帧来产生所述选用帧。
按照本发明的另一个方面，提供了一种用于在S-DMB中发送基本图像帧和附加的选用帧的装置，所述装置包括：视频编码器，用于对图像进行编码来产生基本图像帧和选用帧；分组单元，用于将所述基本图像帧和选用帧分组成符合MPEG-2标准的传送流，并且向所述选用帧分组分配分组ID，所述分组ID与所述基本图像帧分组的不同；以及复用单元，用于从具有所述分组ID的所述选用帧分组和所述基本图像帧分组产生传送流，并且发送所述传送流。
所述装置可以还包括：信道分发单元，用于按照分组ID来向输入信道分发传送流，以执行用于S-DMB发送的码分复用(CDM)，所述选用帧分组按照所述选用帧分组的比特率而被输入到所述基本图像帧的输入信道或其他输入信道。
按照本发明的另一个方面，提供了一种接收S-DMB的装置，所述装置包括：CDM解调单元，用于按照各自的信道来接收和解调码分复用的S-DMB；分组收集单元，用于将所解调的数据收集和恢复为传送流；去复用单元，用于将所述传送流去复用和划分为基本图像帧分组和选用帧分组，它们具有彼此不同的分组ID；以及控制单元，用于按照接收装置是否可以接收和解码所述选用帧来解码所述基本图像帧分组和所述选用帧分组或仅仅解码所述基本图像帧分组以产生图像。
附图说明
通过结合附图详细说明本发明的例证实施例，本发明的上述和其他特征和优点将会变得更加清楚，其中：
图1A-1C是用于说明按照本发明的一个实施例的、用于向在卫星数字多媒体广播(S-DMB)中发送的基本图像帧添加选用帧的处理的视图；
图2是按照本发明的一个实施例的、用于发送基本图像帧和附加的选用帧的装置的方框图；
图3A图解了用于存储关于基本图像帧分组和选用帧分组的信息的程序图表(PMT)；
图3B图解了用于描述选用帧的描述符；
图4是按照本发明的一个实施例的、用于在S-DMB中接收基本图像帧和附加的选用帧的装置的方框图；
图5是按照本发明的一个实施例的、用于发送基本图像帧和附加的选用帧的方法的流程图；以及
图6是按照本发明的一个实施例的、用于在S-DMB中接收基本图像帧和附加的选用帧的方法的流程图。
具体实施方式
现在参考附图来详细说明按照本发明的例证实施例。
图1A-1C是用于说明按照本发明的一个实施例的、用于向在卫星数字多媒体广播(S-DMB)中发送的基本图像帧添加选用帧的处理的视图。
如图1A中所示，在S-DMB中，产生内编码帧(I帧)110和预测编码帧(P帧)130并且发送它们以编码和发送图像。
通常，按照MPEG编码方法，产生I帧110、P帧130和双向预测帧(B帧)120以对图像进行编码。所述I帧110被编码而与所有的其他帧无关，根据在前编码的帧来编码所述P帧130，而根据在前和在后的编码帧来编码B帧120。
按照本发明的一个实施例，如图1B中所示的B帧120被作为选用帧而插入到在如图1A所示的由I帧110和P帧130构成的S-DMB图像中的、I帧110和/或P帧130之间，以便发送如图1C中所示的、具有比图1A中所示的图像的帧速率高的帧速率的运动图像。
图2是按照本发明的一个实施例的用于发送基本图像帧和附加的选用帧的装置的方框图。
按照本发明的发送装置包括视频编码器210、分组单元220、复用单元230、信道分发单元240和CDM(码分复用)调制单元250。视频编码器210对图像进行编码以产生基本图像帧和选用帧。所述基本图像帧表示在传统的S-DMB中发送的帧。例如，所述基本图像帧包括I帧110和P帧130，如图1A中所示。所述选用帧表示附加的帧。例如，所述选用帧包括在图1B中所示的B帧120。从编码器210输出的数据发送到分组单元220，并且被分组以产生MPEG-2传送流。
分组单元220对在编码器210中产生的所述基本图像帧和选用帧进行分组以产生MPEG-2传送流，并且按照帧的类型而向相应帧分配不同的分组ID(PID)。因此，选用帧分组被分配不同于基本图像帧分组的PID的PID。
复用单元230从被分配有PID的所述选用帧分组和基本图像帧分组产生MPEG-2传送流。即，当存在从其他视频或音频编码器分组的另外的数据时，复用单元230接收被分组的数据，并且产生单个MPEG-2传送流。
信道分发单元240按照相应的PID向CDM调制单元250的输入信道发送从复用单元230输出的MPEG-2传送流，其中所述CDM调制单元250执行CDM处理以发送S-DMB。在S-DMB中，对诸如MPEG-2传送流之类的有效负荷数据进行码分复用和发送。CDM调制单元250通过相应的输入信道来以分组为单位接收有效负荷数据，并且对有效负荷数据进行码分复用和发送。
图3A图解了用于存储关于基本图像帧分组和选用帧分组的信息的程序图表(PMT)。
当将图像帧分组以产生MPEG-2传送流时，所述MPEG-2传送流需要具有关于各个分组是基本图像帧分组还是选用帧分组的信息。图3A图解了具有关于各个分组是基本图像帧分组还是选用帧分组的信息的程序图表(PMT)。
参考图3A，存在字段“stream_type”310，用于从基本图像帧分组区分选用帧分组。即，在传统PMT中存储了关于选用帧分组的信息(即选用帧分组的字段“stream_type”310)和描述所述选用帧的字段“descriptor(描述符)”320，以进一步发送选用帧。
图3B图解了用于描述选用帧的描述符320。
使用字段“descriptor_tag(描述符标签)”、“descriptor_length(描述符长度)”、“other_cdm_channel_use_flag(其他CDM信道使用标记)”、“backward_prediction_use_flag(反向预测使用标记)”、“reserved(保留)”和“other_cdm_channel_number(其他CDM信道号)”来存储关于选用帧的信息。所述字段“other_cdm_channel_use_flag”指示是否存在除了由接收装置同时接收和解码的5个CDM信道之外的信道，并且在所述信道上发送具有选用帧的分组。所述字段“other_cdm_channel_number”存储其上发送选用帧的CDM信道的沃尔什号(Walsh number)。
例如，当将字段“other_cdm_channel_use_flag”设置为1时，包括CDM调制单元——其具有可以同时被接收和解码的6个或更多的CDM信道——的接收装置接收和解码选用帧。当将字段“other_cdm_channel_use_flag”设置为0时，与所述接收装置无关地接收和解码选用帧。因此，当发送装置产生PMT时，按照选用帧的比特率来确定是否通过其上发送基本图像帧的CDM信道来发送选用帧或是否通过其上发送选用帧的另一个CDM信道来发送选用帧，并且确定关于字段“optional_video_frame_descriptor(选用视频帧描述符)”的各个字段的数据，如图3B中所示。
当将字段“optional_cdm_channel_use_flag”设置为1时，信道分发单元240向由字段“other_cdm_channel_number”指定的CDM信道发送选用帧的分组。
图4是按照本发明的一个实施例的、用于在S-DMB中接收基本图像帧和附加的选用帧的装置的方框图。
接收装置包括CDM解调单元410、分组收集单元420、去复用单元430、控制单元440和视频解码器450。CDM解调单元410接收码分复用的S-DMB，并且在各自信道上对它进行解调。当同时接收和解码的CDM信道的数量是6或更多时，可以与帧的“other_cdm_channel_use_flag”被设置为1还是被设置为0无关地接收选用帧。当同时接收和解码的CDM信道的数量是5时，可以仅仅当字段“other_cdm_channel_use_flag”被设置为0时接收选用帧分组。
分组收集单元420将所解调的数据收集和恢复为MPEG-2传送流。去复用单元430将MPEG-2传送流去复用为基本图像帧分组和选用帧分组，它们具有不同的PID。
当同时接收和解码的CDM信道的数量是6或更大并且可以解码选用帧时，即当字段“stream_type(流类型)”被设置为用于指示选用帧的值并且字段“other_cdm_channel_use_flag”被设置为1时，对应于在字段“other_cdm_channel_number”中存储的沃尔什值的CDM信道被解码以解码从其上发送所述选用帧的CDM信道接收的选用帧分组。当同时接收和解码的CDM信道的数量是5并且可以解码选用帧时，即当字段“stream_type(流类型)”被设置为用于指示选用帧的值并且字段“other_cdm_channel_use_flag”被设置为0时，向控制单元440发送具有在选用帧分组中存储的分组ID的分组。
控制单元440按照用户选择或接收装置的能力来控制所述视频解码器450来解码所述基本图像帧分组和所述选用帧分组或仅仅解码所述基本图像帧分组以产生图像。
视频解码器450在执行解码处理时不使用B帧来作为参考帧。当通过反向预测而产生B帧时，图3B的字段“backward_prediction_use_flag(反向预测使用标记)”被设置为1，并且首先解码在图1C中后出现的P帧。当通过正向预测而产生B帧时，图3B的字段“backward_prediction_use_flag(反向预测使用标记)”被设置为0，并且以PTS的顺序来解码帧。
图5是按照本发明的一个实施例的、用于发送基本图像帧和附加的选用帧的方法的流程图。
对图像进行编码以产生基本图像帧和选用帧(S510)。已经在上面描述了所述基本图像帧和选用帧，并且所述选用帧可以是通过参考所述基本图像帧而产生的B帧。
所述编码的基本图像帧和选用帧被分组，并且向所述基本图像帧分组和选用帧分组分配不同的PID(S520)。从被分配PID的选用帧分组和基本图像帧分组来产生MPEG-2传送流(S530)。根据各自的PID来将所述MPEG-2传送流发送到各个信道，以执行用于S-DMB的CDM处理(S540)。
图6是按照本发明的一个实施例的、用于接收基本图像帧和附加的选用帧的方法的流程图。
在各个信道上接收和解调所述码分复用的S-DMB(S610)。所述解调的数据被收集和恢复为MPEG-2传送流(S620)。
所述MPEG-2传送流被去复用为基本图像帧分组和选用帧分组，它们具有彼此不同的PID(S630)。向解码器发送基本图像帧分组和选用帧分组，并且，按照用户选择或接收装置的能力，解码基本图像帧分组和选用帧分组或仅仅解码基本图像帧分组以产生图像(S640)。
可以使用计算机程序来编写上述的发送和接收方法。本领域的计算机程序员可以容易地导出构成所述程序的代码或代码段。所述程序被存储在计算机可读媒体中，并且被计算机执行以执行所述发送和接收方法。所述计算机可读媒体的示例包括磁记录媒体、光记录媒体和载波媒体。
从上述的说明显然，发送装置还发送附加的选用帧分组，接收和解码所述选用帧分组的接收装置解码所述选用帧分组和与基本图像帧一起播放所述选用帧分组，以获得自然图像。另一方面，不能接收和解码选用帧的传统接收装置可以接收这样的服务图像，而不需要改变软件或硬件，由此实现反向兼容。
虽然已经参照本发明的例证实施例而说明了本发明，但是本领域的技术人员会明白，在不脱离所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。
本申请要求2005年12月27日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2005-130868号的优先权，其公开通过引用被整体包含在此。

Claims (11)

1.一种用于在卫星数字多媒体广播(S-DMB)中发送基本图像帧和附加的选用帧的方法，所述方法包括：
(a)通过对图像进行编码来产生基本图像帧和选用帧；
(b)将所述基本图像帧和选用帧分组成符合运动图像专家组-2(MPEG-2)标准的传送流，并且向选用帧分组分配分组ID，所述分组ID与基本图像帧分组的不同；以及
(c)从具有所述分组ID的所述选用帧分组和所述基本图像帧分组产生传送流，并且发送所述传送流。
2.按照权利要求1的方法，还包括：(d)按照分组ID来向输入信道分发传送流，以执行用于S-DMB发送的码分复用(CDM)，其中所述选用帧分组按照所述选用帧分组的比特率而被输入到所述基本图像帧分组的输入信道或其他输入信道。
3.按照权利要求1的方法，其中，在步骤(a)中，所述选用帧通过参考所述基本图像帧而被产生，并且不被用作用于产生其他帧的参考帧。
4.按照权利要求3的方法，其中，所述基本图像帧是内编码的帧(I帧)或预测编码的帧(P帧)，而所述选用帧是双向预测帧(B帧)。
5.一种用于接收S-DMB的方法，所述方法包括：
(a)按照各自的信道来接收和解调码分复用的S-DMB数据；
(b)将所解调的数据收集和恢复为传送流；
(c)将所述传送流去复用和划分成基本图像帧分组和选用帧分组，所述基本图像帧分组和所述选用帧分组具有彼此不同的分组ID；以及
(d)按照接收装置是否可以接收和解码所述选用帧来解码所述基本图像帧分组和所述选用帧分组或仅仅解码所述基本图像帧分组以产生图像。
6.按照权利要求5的方法，其中，通过参考所述基本图像帧来产生所述选用帧。
7.一种用于在S-DMB中发送基本图像帧和附加的选用帧的装置，所述装置包括：
视频编码器，用于对图像进行编码来产生基本图像帧和选用帧；
分组单元，用于将所述基本图像帧和所述选用帧分组成符合MPEG-2标准的传送流，并且向选用帧分组分配分组ID，所述分组ID与基本图像帧分组的不同；
复用单元，用于从具有所述分组ID的所述选用帧分组和所述基本图像帧分组产生传送流，并且发送所述传送流。
8.按照权利要求7的装置，还包括：信道分发单元，用于按照分组ID来向输入信道分发传送流，以执行用于S-DMB发送的码分复用(CDM)，其中所述选用帧分组按照所述选用帧分组的比特率而被输入到所述基本图像帧分组的输入信道或其他输入信道。
9.按照权利要求7的装置，其中，所述选用帧通过参考所述基本图像帧而被产生，并且不被用作用于产生其他帧的参考帧。
10.一种用于接收S-DMB的装置，所述装置包括：
CDM解调单元，用于按照各自的信道来接收和解调码分复用的S-DMB；
分组收集单元，用于将所解调的数据收集和恢复为传送流；
去复用单元，用于将所述传送流去复用和划分成基本图像帧分组和选用帧分组，所述基本图像帧分组和所述选用帧分组具有彼此不同的分组ID；以及
控制单元，用于按照接收装置是否可以接收和解码所述选用帧来解码所述基本图像帧分组和所述选用帧分组或仅仅解码所述基本图像帧分组以产生图像。
11.按照权利要求10的装置，其中，通过参考所述基本图像帧来产生所述选用帧。
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