DE10105888B4 - Verfahren zum Steuern der Ziel-Bitfehlerrate für jedes Paket in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen - Google Patents

Verfahren zum Steuern der Ziel-Bitfehlerrate für jedes Paket in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Einstellen der Ziel-Bitfehlerrate für jedes Paket in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen, wobei die Ziel- Bitfehlerrate jedes Videopakets abhängig von der Bedeutung desselben für die Gesamtqualität des codierten Bilds eingestellt wird (17),
dadurch gekennzeichnet, dass die Bedeutung des Videopakets durch die folgenden Punkte bestimmt wird:
1. abgeschätzter Verzerrungswert, der abgeschätzt wird, obwohl eine Fehlerverdeckung für einen während der Übertragung des Videopakets aufgetretenen Fehler ausgeführt wird (14); und
2. Anzahl der Durchlaufe des Videopakets durch den drahtlosen Kanal (15).

Description

  • Die Erfindung betrifft leitungsgebundene und drahtlose Videokommunikationssysteme, spezieller ein Verfahren zum Steuern der Soll-BER (Bit Error Rate = Bitfehlerrate) für jedes Paket bei leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen, die Videodienste dadurch wirkungsvoll unterstützen, dass die Ziel-BER für jede Paketeinheit verschieden gesteuert wird. Auch betrifft die Erfindung ein Videoübertragungsverfahren in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen, das das genannte Verfahren zum Steuern der Ziel-BER verwendet.
  • In Kommunikationsdienstsystemen werden bisher hauptsächlich Sprach- und Datendienste bedient, jedoch ist es gewiss, dass bei zukünftigen leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen, wie IMT-2000 usw., Videodienste eine sehr bedeutende Rolle spielen werden.
  • Die meisten Videocodierer, wie solche gemäß MPEG H.261, H.263, komprimieren Videodaten unter Verwendung von Techniken wie diskreter Cosinustransformation (DCT), Bewegungskompensation (MC), Codierung mit variabler Länge (VLC). Dabei ist ein repräsentatives Beispiel für VLC der Huffman-Code, der einem häufig auftretenden Muster eine kleine Anzahl von Bits zuordnet, aber einem weniger häufig auftretenden Muster eine große Anzahl von Bits zuordnet, um so die Gesamtanzahl der Bits zu verringern. Jedoch wird die Widerstandsfähigkeit gegen Fehler dann geringer, wenn Videodaten zu stark komprimiert werden. Anders gesagt, kann ein Videodecodierer, wenn in einem bestimmten Teil von Videoinformation ein Fehler auftritt, das Synchronisiersignal in codevariabler Länge nicht erfassen, und Videodaten werden beschädigt, solange das Synchronisiersignal nicht erfasst werden kann. Außerdem breitet sich eine Videosignalverzerrung innerhalb eines Rahmens, die durch einen sich ergebenden Kanalfehler auftrat, wegen der Ausführung einer Bewegungskompensation in weitere Rahmen aus. Dabei ist die Verzerrung als mittlerer quadratischer Fehler (MSE) der Differenz zwischen der ursprünglich in den Codierer eingegebenen Videoinformation und der tatsächlich im Decodierer wieder hergestellten Videoinformation definiert.
  • Um eine solche Verzerrung in Videodaten aufgrund des genannten Kanalfehlers zu überwinden, sind viele Fehlerverdeckungsverfahren vorgeschlagen. Bei einem Fehlerverdeckungsverfahren wird der beschädigte Videobereichsteil unter Verwendung nur empfangener Videoinformation rekonstruiert. Wenn dieses Verfahren verwendet wird, können zwar die ursprüngli chen Videodaten nicht vollkommen wieder hergestellt werden, jedoch besteht der Vorteil, dass die Videoverzerrung, die durch einen nicht korrigierbaren Fehler bei der Kanalcodierung aufgetreten ist, in Echtzeit aufgehoben werden kann, ohne dass die Übertragungsrate zunimmt.
  • Fehlerverdeckungsverfahren können grob in zwei Gruppen eingeteilt werden: Ein zeitliches und ein räumliches Verdeckungsverfahren. Beim räumlichen Verfahren werden die Videodaten unter Verwendung eines Verfahrens wie eines Interpolationsverfahren unter Verwendung der umgebenden Videoinformation rekonstruiert. Unter Verwendung dieses Verfahrens besteht der Vorteil, dass es möglich ist, klare Konturen von Objekten zu rekonstruieren. Jedoch besteht der Nachteil, dass, da zur Realisierung ein großer Rechenaufwand erforderlich ist, die Kompliziertheit der Hardware zunimmt und die Korrekturmöglichkeiten stark abnehmen, wenn die umgebende Videoinformation ebenfalls beschädigt ist.
  • Jedoch wird beim zeitlichen Verdeckungsverfahren der beschädigte Videobereich, aufgrund der Verwendung eines Bewegungsvektors, durch die Bewegung ersetzt, für die eine Kompensation gemäß einem früheren Rahmenbereich erfolgte. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass es gute Korrekturfähigkeiten zeigt, wenn im Videosignal keine zu große Bewegungsänderung vorliegt oder wenn das Videosignal nicht zu kompliziert zusammengesetzt ist. Auch kann es relativ einfach realisiert werden. Der Bewegungsvektor kann über einen Kanal mit vergleichsweise niedriger Fehlerauftrittsrate gesondert übertragen werden. Wenn kein solcher Kanal verwendet wird, kann der Bewegungsvektor für den beschädigten Bereich aus dem Bewegungsvektor des fehlerfreien Bereichs um den beschädigten Videobereich herum angenommen werden. Wenn alle Verfahren nicht ausführbar sind, kann als Bewegungsvektor der Nullvektor angenommen werden. Wenn codierte Videodaten den leitungsgebundenen oder drahtlosen Kanal durchlaufen und übertragen werden, wird beim aktuellen Kommunikationssystem ein Vorwärtsfehlerkorrektur(FEC = Vorward Error Correction)-Verfahren verwendet. Beim FEC-Verfahren wird zusätzlich Information zu den Übertragungsdaten hinzugefügt, und dann werden Fehler unter Verwendung dieser Information am Empfangsende korrigiert, wenn solche auftreten. Bei den herkömmlichen Videokommunikationssystemen wird für alle Pakete derselben Art von Diensten, wie Telefon, Videokonferenz mittels eines Kommunikationsnetzes, synchronisierten Videodiensten usw., dieselbe Ziel-BER vergeben. Um dieser Ziel-BER zu genügen, wird beim herkömmlichen Verfahren, wenn andere Bedingungen dieselben sind, wie die Kanalumgebung usw., das FEC-Verfahren unter Verwendung derselben FEC-Parameter ausgeführt. Anders gesagt, nutzen Faltungscodierung und Turbocodierung dieselbe Codierungsrate und Eingrenzungslänge, und durch den BCH-Code und den Reed-Solomon-Code wird für jedes Paket dieselbe Menge an Kanalcodierungsbits hinzugefügt. Insgesamt werden daher, wenn die Kanalfehlerrate einen konstanten Kanal durchläuft, die Bitfehlerraten in allen Paketen gleich, alle Videopakete derselben Art von Diensten genügen.
  • Andererseits ist es gewiss, dass für mobile Funkkommunikationssysteme der 3. Generation die CDMA(Code Multiplex-Vielfachzugriff)-Technik verwendet werden wird. Beim CDMA-Verfahren wird für Kommunikationszwecke jeweils der eigene Code eines Benutzers zugeordnet. Viele Benutzer verwenden gleichzeitig dasselbe Frequenzband. So ist die Kapazität im CDMA-System durch die insgesamt übertragene Leistung begrenzt, die vom Basiszentrum empfangen oder gesendet wird. Daher ist das Kontrollieren der Sendeleistung beim CDMA-System von großer Bedeutung, und dazu erfolgten viele Untersuchungen. Wenn z. B. Daten unter Verwendung von BPSK-Modulation an den AWGN-Kanal gesandt werden, ist die BER durch die folgende Gleichung gegeben: [Gleichung 1]
    Figure 00050001
  • Dabei gelten die folgenden Bedingungen:
    Figure 00050002
    • γ
    = Verhältnis der Energie pro Bit zur Dichte von Übersprechungs- und Störsignalen (EINR = Energie per Bit to interference plus noise density ratio);
    W
    = Kanalbandbreite;
    h(t)
    = Pfadverluste;
    P(t)
    = Sendeleistung;
    I(t)
    = Übersprechungs-Sendeleistung zuzüglich Sendeleistung von Hintergrund- und Störsignalen; und
    R(t)
    = Datenrate.
  • Es ist möglich, dass sich h(t) aufgrund der Bewegung einer mobilen Endstelle ändert und sich R(t) oder I(t) aufgrund der Änderung der Übertragungsrate in einem tatsächlichen System ändert. Jedoch wird bei CDMA-Systemen die Leistungsregelung so ausgeführt, dass die BER für die empfangenen Daten durch Einstellen von P(t) fixiert wird. Wie es durch die Gleichung 1 angegeben ist, sind γ und Pb keine Funktion der Zeit (t).
  • Wenn in herkömmlichen CDMA-Systemen Videoinformation geliefert ist und die Dienste derselben Art von Diensten wie Videokommunikations-Netzwerktelefonie und Videokonferenzen sowie synchronisierten Videodiensten entsprechen, wird das Ziel-BER für alle Pakete in der Videosequenz mit demselben Wert gewählt. Um dem genannten Ziel-BER zu genügen, wird eine Leistungsregelung ausgeführt. So wird das Ziel-BER für alle Pakete, beim selben Kanalzustand, gleich, da alle Videopakete zur selben Diensteart genügen.
  • Wie oben angegeben, wird bei einem herkömmlichen System, wobei nur dieselbe Diensteart vorliegt, die Ziel-BER für alle Pakete in einer Videosequenz eingestellt, und es wird die Sendeleistung so eingestellt, dass dieser Zielwert aufrechterhalten bleibt, und es wird das FEC-Verfahren zum Aufrechterhalten des Werts ausgeführt. Wenn jedoch Videodaten über einen Kanal übertragen werden, in dem Störsignale vorliegen, ist das Einstellen derselben Ziel-BER für alle Videopakete aus dem folgenden Grund nicht wirkungsvoll. Wenn ein Paket beschädigt wird, während Videoinformation unterteilt in Paketeinheiten übertragen wird, unterscheidet sich der Einfluss auf die Bildqualität abhängig von den Eigenschaften der in jedem Paket untergebrachten Videodaten. Z. B. beeinflusst ein Paket die Bildqualität selbst dann kaum, wenn das Paket durch einen Kanalfehler beeinflusst wird, wenn das Paket solche Videoinformation enthält, bei der ein Fehler im Decodierer gut verdeckt werden kann. Wenn dagegen ein Paket beschädigt ist, das solche Videoinformation enthält, für die im Decodierer ein Fehler nicht gut verdeckt werden kann, tritt im Videodecodierer eine große Verzerrung auf, und demgemäß ist dieses Paket wichtiger als andere Pakete. So ist es nicht wirkungsvoll, für alle Pakete, die zur selben Diensteart gehören, dieselbe Ziel-BER einzustellen und aufrechtzuerhalten.
  • Auch wird beim herkömmlichen System die Ziel-BER jedes Pakets eingestellt, ohne dass die Anzahl der drahtlosen Kanäle berücksichtigt wird, die das Videopaket durchläuft. Anders gesagt, läuft das Paket während eines Kommunikationsvorgangs zwischen zwei drahtlosen Enden doppelt durch den drahtlosen Kanal, einmal zwischen einem drahtlosen Ende und einem lei tungsgebundenen Enden. Ausserdem wird beim herkömmlichen System dieselbe Ziel-BER eingestellt, ohne dass eine Einteilung hinsichtlich der genannten Unterschiede erfolgt. Dabei kann dieses Verfahren für ein Paket, das den drahtlosen Kanal vielfach durchläuft, für eine zu grosse Ziel-BER zwischen zwei Enden sorgen. Ausserdem kann es für ein Paket, das den drahtlosen Kanal kaum oder gar nicht durchläuft, für eine zu kleine Ziel-BER zwischen zwei Enden sorgen. Daher ist es nicht wünschenswert, dass für jeden Kanal dieselbe Ziel-BER eingestellt wird, ohne dass die Anzahl drahtloser Kanäle berücksichtigt wird, die ein Videopaket durchläuft.
  • EP 0 905 939 A2 beschreibt ein Verfahren zur Verbesserung der Übertragungsleistung bei Kommunikationsnetzwerken, bei dem eine adaptive Kommunikationsformatierung vorgeschlagen wird, zu denen verschiedene Fehlerkodier- und Kompressionsverfahren gehören. Um die zu übertragenden Daten zu reduzieren und Datenübertragungsfehler zu korrigieren, werden bei der Übertragung von Videodaten zwischen einem Server und einem Nutzer über drahtlose oder leitungsgebundene Kanäle, verschiedene Schutzmechanismen verwendent, die an die jeweiligen Kanaleigenschaften und insbesondere an die Bitfehlerrate des Kanals angepasst werden.
  • Der Artikel Richardson, I. E. G.: Riley, M. J.: "MPEG Coding for error Resilent Transmission", In: IEE Image Processing and its applications, 4–6 Juli 1995, Seiten 559–563 beschreibt, dass verschiedene Arten der FEC Kodierung auf einen Videodatenstrom aufgewendet werden müssen, je nach der erwarteten Bitfehlerrate des Kanals.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die Gesamtqualität einer übertragenen Videosequenz zu verbessern. Insbesondere wird ein Verfahren angegeben, wodurch die Batterielebensdauer unter Beibehaltung der Bildqualität verlängert werden kann ohne die Anzahl drahtloser Kanäle zu berücksichtigen, nach dem die Ziel-Bitfehlerrate im leitungsgebundenen und drahtlosen Kanal abhängig von der Anzahl drahtloser Kanäle, die jedes Packet durchläuft, oder abhängig von der Bedeutung der in jedem Packt gespeicherten Informationen eingestellt wurde.
  • Diese Aufgabe ist durch das Verfahren gemäss dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Ein zugehöriges Videoübertragungsverfahren ist Gegenstand des beigefügten Anspruchs 8, und ein Computerprogramm, das auf einem maschinenlesbaren Datenträger gespeichert ist, ist Gegenstand des beigefügten Anspruchs 17.
  • 1 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Einstellen der Ziel-BER für jedes Paket in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
  • Um die o. g. Aufgabe zu lösen, ist das erfindungsgemässe Verfahren zum Einstellen der Ziel-BER jedes Pakets in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Ziel-BER abhängig von der Bedeutung, im Sinne der Gesamtqualität des codierten Bilds, des genannten Videopakets eingestellt wird.
  • Die Bedeutung des Videopakets wird durch die folgenden Punkte bestimmt. Einer ist der abgeschätzte Verzerrungswert, wie er trotz des Ausführens eines Fehlerverdeckungsverfahrens für aufgetretene Fehler während der Übertragung des Videopakets auftritt. Ein anderer ist die Anzahl der drahtlosen Kanäle, die das Videopaket durchläuft.
  • Auch wird ein Videopaket als bedeutsamer bestimmt, wenn der Schätzwert für die Verzerrung hoch ist, so dass die Ziel-BER auf einen kleinen Wert eingestellt wird. Wenn der Schätzwert für die Verzerrung klein ist, wird das Videopaket als weniger bedeutsam bestimmt, weswegen die Ziel-BER gross eingestellt wird.
  • Auch wird die BER eines den drahtlosen Kanal durchlaufenden Videopakets niedriger als die für ein Paket eingestellt, das den drahtlosen Kanal nicht durchläuft. Ausserdem wird die BER eines Videopakets, das den drahtlosen Kanal häufiger durchläuft, niedriger als diejenige für ein Paket eingestellt, das denselben weniger häufig durchläuft.
  • Auch weist ein erfindungsgemässes Übertragungsverfahren für codierte Videodaten vom Sendeende der leitungsgebundenen drahtlosen Videokommunikationssysteme zum Empfangsende die folgenden Schritte auf. In einem 1. Schritt werden die Videodaten in Paketeinheiten unterteilt, und in einem 2. Schritt wird die Ziel-BER für jedes Teilpaket abhängig von der Bedeutung des entsprechenden Videopakets für die Gesamt qualität des decodierten Bilds eingestellt. In einem 3. Schritt wird das Videopaket so gehandhabt, dass es der Ziel-BER genügt, und es wird übertragen.
  • Die Bedeutung des Videopakets im 2. Schritt wird mittels des abgeschätzten Verzerrungswerts bestimmt, wie er auch dann auftritt, wenn für den während der Übertragung des Videopakets aufgetretenen Fehler eine Fehlerverdeckung ausgeführt wird, oder dies erfolgt anhand der Anzahl der drahtlosen Kanäle, die das Videopaket durchläuft.
  • Im 3. Schritt wird, um der Ziel-BER des Videopakets zu genügen, das FEC-Verfahren oder das Verfahren zum Regeln der Sendeleistung im Gebiet des drahtlosen Kanals verwendet.
  • Wenn im 3. Schritt die Ziel-BER wegen hoher Bedeutung des Videopakets klein ist, wird die Coderate bei der Faltungscodierung und der Turbocodierung höher, oder die Eingrenzungslänge wird größer, und es werden mehr Kanalcodierungsbits im Reed-Solomon-Code oder BCH-Code hinzugefügt.
  • Auch wird im 3. Schritt mehr Sendeleistung zugeordnet, wenn die Bedeutung des Videopakets hoch ist. Wenn dagegen die Bedeutung desselben niedrig ist, wird weniger Sendeleistung zugeordnet.
  • Die Ziel-BER jedes Videopakets, wie oben angegeben, wird am Kopf oder Ende des ersteren Pakets zusammen mit Videoinformation desselben gespeichert und an den Empfangsteil übertragen.
  • Auch ist ein durch einen Computer lesbarer Datenträger geschaffen, auf dem ein Programm zum Ausführen des Videoübertragungsverfahrens aufgezeichnet ist, das die o. g. drei Schritte enthält.
  • Nachfolgend werden, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, ein Verfahren zum Einstellen der Ziel-BER jedes Pakets in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen sowie ein Videoübertragungsverfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen beschrieben.
  • 1 ist ein Betriebsflussdiagramm zum ebengenannten Verfahren zum Einstellen der Ziel-BER in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Gemäß 1 werden von einem Videocodierer codierte (11) Videodaten in Paketeinheiten unterteilt (12). Die Bedeutung eines abgeteilten Videopakets wird vor der Übertragung über einen Kanal bestimmt (13). Hinsichtlich des Bestimmens der Bedeutung jedes Pakets geht das Ausführungsbeispiel vom abgeschätzten Verzerrungswert (14) und der Anzahl der drahtlosen Kanäle (15) aus, die das Videopaket durchläuft.
  • Der abgeschätzte Verzerrungswert ist ein Maß, das anzeigt, inwieweit eine Verzerrung auftritt, wenn ein Empfangsdecodierer eine Fehlerverdeckung ausführt, wenn während der Übertragung ein Fehler in einem Paket auftritt. Beim Ausführungsbeispiel wird ein Fehlerverdeckungsvorgang ausgeführt bevor der Sendecodierer den abgeschätzten Verzerrungswert an jedes Videopaket überträgt, und dieser abgeschätzte Verzerrungswert wird als gemessener Verzerrungswert definiert. Um den Verzerrungswert zu messen, ist im Empfangsdecodierer eine Hardware untergebracht, die dieselbe Fehlerverdeckungsfunktion wie der Sendecodierer ausführt. Außerdem wird die Verzerrung gemessen, wie sie dadurch auftritt, dass die Fehlerverdeckungsfunktion vor dem Übertragen jedes Pakets ausgeführt wird. Im Fall einer Differenz bei der Fehlerverde ckung abhängig vom Typ des Empfangsendes muss im Sendecodierer eine Hardware installiert werden, die mehrere Fehlerverdeckungsverfahren ausüben kann.
  • Anders gesagt, fordert der Sendecodierer bei der allerersten Übertragung, oder bei einem Einstellvorgang im Kreis, Information zum Fehlerverdeckungsverfahren an, wie es im Empfangsdecodierer ausgeführt wird.
  • Um den abgeschätzten Verzerrungswert ohne Installieren einer Hardware zur Fehlerverdeckung im Sendecodierer zu messen, während im Sendecodierer keine Hardware zur Fehlerverdeckung verwendet wird, kann der abgeschätzte Verzerrungswert für das im Sendecodierer codierte Paket unter Verwendung von Hardware im Sendedecodierer gemessen werden. Jedoch zeigt dieses Verfahren den Nachteil, dass der Sendecodierer die Hardware zur Fehlerverdeckung nicht dazu verwenden kann, den abgeschätzten Verzerrungswert im Fall zu messen, in dem Hardware zur Fehlerverdeckung durch den Sendedecodierer durch diesen verwendet wird. Auch besteht der Nachteil, wenn sich das Fehlerverdeckungsverfahren im Sendedecodierer von dem im Empfangsdecodierer unterscheidet, dass der abgeschätzte Verzerrungswert möglicherweise nicht derselbe ist wie derjenige, der tatsächlich im Empfangsdecodierer auftritt.
  • Auch ist, wie oben angegeben, einer der Standards zum Bestimmen der Bedeutung eines Pakets die Anzahl der drahtlosen Kanäle, die das Videopaket durchläuft. Diese Anzahl der Durchläufe eines Videopakets durch einen drahtlosen Kanal ist bei drahtlosen Kommunikationssystemen verdoppelt. Bei Kommunikation zwischen einem drahtlosen Kommunikationssystem und einem leitungsgebundenen Kommunikationssystem tritt ein Durchlauf auf. Kein Durchlauf liegt zwischen leitungsgebundenen Kommunikationssystemen vor. Auch wird diese Anzahl aus der ersten Zahl in der Telefonnummer herausgefunden, die versucht, mit der Telefonnummer der Endstelle in Kontakt zu treten. Im Allgemeinen ist die BER eines leitungsgebundenen Kanals viel niedriger als die eines drahtlosen Kanals. Daher kann die BER als Parameter für die Verbindung zwischen einer Endstelle und einer anderen stark von der Anzahl der Durchläufe eines Übertragungspakets durch einen drahtlosen Kanal abhängen. Bei der Erfindung wird, um im Empfangsdecodierer eine möglichst ähnliche Qualität des decodierten Bilds zu erzielen, wenn andere Bedingungen gleich sind, die BER eines Pakets, das einen drahtlosen Kanal doppelt durchläuft, niedriger als die BER eines Pakets im drahtlosen Kanal eingestellt, das diesen einmal durchläuft. Außerdem wird die BER eines Pakets, das einen drahtlosen Kanal einmal durchläuft, niedriger als die BER eines Pakets eingestellt, das in einem leitungsgebundenen Kanal nie einen drahtlosen Kanal durchläuft.
  • Auf entsprechende Weise wird die Bedeutung jedes Pakets durch zwei Arten von Information bestimmt, die der abgeschätzte Verzerrungswert des Pakets (14) und die Anzahl der Durchläufe des Videopakets durch den drahtlosen Kanal (15) sind. Außerdem wird diese Information als Bestimmungsblock für die Ziel-BER des Pakets eingegeben. In diesem Block wird die Ziel-BER jedes Pakets bestimmt (17), wobei die Bedeutung jedes Pakets abhängig von der Ziel-BER (16) berücksichtigt wird, die abhängig vom Dienst (z. B. Telefon- und Konferenzdienste über ein drahtloses Videokommunikationsnetz, drahtlose VOD-Dienste, drahtlose Web-Dienste usw.) variiert.
  • Wenn der Dienst und die Durchlaufzahl der Videoinformation durch den drahtlosen Kanal gleich sind, wird das Paket mit einem hohen abgeschätzten Verzerrungswert als wichtiger angesehen und die Ziel-BER für das Paket wird kleiner eingestellt. In ähnlicher Weise wird, wenn andere Bedingungen gleich sind, in einem drahtlosen Kanal die Ziel-BER eines Pakets, das diesen doppelt durchläuft, kleiner eingestellt als für ein Paket, das ihn einmal durchläuft, und in einem leitungsgebundenen Kanal wird die Ziel-BER eines Pakets, das den drahtlosen Kanal einmal durchläuft, kleiner als für ein Paket eingestellt, das den drahtlosen Kanalbereich nie durchläuft.
  • Bei der Erfindung wird grundsätzlich das FEC-Verfahren dazu verwendet, für die bestimmte Ziel-BER jedes Pakets im leitungsgebundenen und drahtlosen Kanal zu sorgen (18). Anders gesagt, wird die Codierungsrate bei der Faltungscodierung oder Turbocodierung höher, oder die Eingrenzungslänge wird größer, wenn das Paket bedeutsamer ist. Außerdem wird, wenn der BCH-Code oder der Reed-Solomon-Code verwendet wird, für eine kleine Ziel-BER dadurch gesorgt, dass für ein wichtiges Paket viele Kanalcodierungsbits hinzugefügt werden.
  • Auch kann bei drahtlosen CDMA-Kommunikationssystemen eine Steuerung oder Regelung für die Sendeleistung verwendet werden, um für die Ziel-BER im drahtlosen Kanal zu sorgen. Anders gesagt, wird, wenn andere Bedingungen gleich sind, wie die Abschwächung im Verlauf, die Transmissionsrate und das Übersprechen, einem wichtigen Paket mehr Sendeleistung zugeordnet, wodurch die BER des Pakets klein ist. Einem weniger wichtigen Paket wird weniger Sendeleistung zugeordnet, wodurch die BER des Pakets hoch wird.
  • Information zur Ziel-BER jedes Pakets wird mit Videoinformation übertragen, und so kann sie an einen Schalter oder Wegverfolger für die FEC des leitungsgebundenen Kanals mitgeteilt werden, oder sie kann an eine Basisstation oder eine mobile Station für die FEC oder die Einstellung der Sendeleistung eines drahtlosen Kanals mitgeteilt werden (19). Diese Information kann über einen speziellen Steuerungskanal übertragen werden, oder sie kann mittels des Kopfs oder des Endes eines vorigen Übertragungspakets übertragen werden.
  • Bei der vorstehend beschriebenen Erfindung wird, hinsichtlich der Gesamtbildqualität, die Ziel-BER eines wichtigen Videopakets auf einen kleinen Wert eingestellt, und die eines weniger wichtigen Videopakets wird auf einen großen Wert eingestellt. So werden die Vorwärtsfehlerkorrektur und die Einstellung der Sendeleistung effizient ausgeführt. Daher können innerhalb der begrenzten Bandbreite mehr Nutzer zugelassen werden, und dadurch kann der Wirkungsgrad der Bandbreite eines leitungsgebundenen oder drahtlosen Kanals erhöht werden, und eine Batterie kann länger halten, da jede Mobilstation in einem drahtlosen CDMA-System die Sendeleistung wirkungsvoll nutzt.
  • Außerdem wird die Ziel-BER eines Videopakets, das einen drahtlosen Kanal öfters durchläuft, kleiner als die Ziel-BER eines Pakets eingestellt, das selten oder gar nicht das Gebiet eines drahtlosen Kanals durchläuft. So kann ein Empfangsdecodierer unabhängig von der Anzahl der Durchläufe eines Videopakets durch einen drahtlosen Kanal konstante Qualität eines decodierten Bilds erzielen.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Einstellen der Ziel-Bitfehlerrate für jedes Paket in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen, wobei die Ziel- Bitfehlerrate jedes Videopakets abhängig von der Bedeutung desselben für die Gesamtqualität des codierten Bilds eingestellt wird (17), dadurch gekennzeichnet, dass die Bedeutung des Videopakets durch die folgenden Punkte bestimmt wird: 1. abgeschätzter Verzerrungswert, der abgeschätzt wird, obwohl eine Fehlerverdeckung für einen während der Übertragung des Videopakets aufgetretenen Fehler ausgeführt wird (14); und 2. Anzahl der Durchlaufe des Videopakets durch den drahtlosen Kanal (15).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ziel-Bitfehlerrate auf einen kleinen Wert eingestellt wird, nachdem für das Videopaket hohe Bedeutung erkannt wurde, wenn der abgeschätzte Verzerrungswert hoch ist; und – die Ziel-Bitfehlerrate auf einen hohen Wert eingestellt wird, nachdem für das Videopaket geringe Bedeutung erkannt wurde, wenn der abgeschätzte Verzerrungswert klein ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sendecodierer den abgeschätzten Verzerrungswert für das Videopaket dadurch abschätzt, dass er für das zu sendende Videopaket eine Fehlerverdeckungsfunktion ausführt.
  4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Hardware, die dieselbe Fehlerfunktion oder eine ähnliche wie der Empfangsdecodierer ausführt, speziell im Sendecodierer vorhanden ist, um den abgeschätzten Verzerrungswert für das Videopaket zu bestimmen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Hardware, die die im Sendedecodierer installierte Fehlerverdeckungsfunktion ausübt, den abgeschätzten Verzerrungswert für das Videopaket bestimmt.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets, das einen drahtlosen Kanal durchläuft, auf einen kleineren Wert als die Ziel- Bitfehlerrate eines Videopakets eingestellt wird, das einen leitungsgebundenen Kanal durchläuft.
  7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets, das einen drahtlosen Kanal häufiger durchläuft, kleiner als die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets eingestellt wird, das diesen weniger häufig durchläuft.
  8. Verfahren, bei dem ein Sendeteil codierte Videodaten in leitungsgebundenen und drahtlosen Videokommunikationssystemen an einen empfangenden Teil überträgt, mit den folgenden Schritten: 1. Unterteilen der Videodaten in Paketeinheiten (12); 2. Einstellen der Ziel-Bitfehlerrate für jedes abgeteilte Videopaket abhängig von der Bedeutung desselben hinsichtlich der Gesamtqualität des decodierten Bilds (17); und 3. Handhaben und Übertragen (18, 19) des Videopakets in solcher Weise, dass die Ziel-Bitfehlerrate erfüllt wird, wobei die Bedeutung des Videopakets im 2. Schritt durch die folgenden Punkte bestimmt wird: 1. abgeschätzter Verzerrungswert, aus dem abgeschätzt wird, was sich ergibt, obwohl eine Fehlerverdeckung für einen während der Übertragung des Videopakets aufgetretenen Fehler ausgeführt wird (14); und 2. Anzahl der Durchlaufe des Videopakets durch den drahtlosen Kanal (15).
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ziel-Bitfehlerrate auf einen kleinen Wert eingestellt wird, nachdem für das Videopaket hohe Bedeutung erkannt wurde, wenn der abgeschätzte Verzerrungswert hoch ist; und – die Ziel-Bitfehlerrate auf einen hohen Wert eingestellt wird, nachdem für das Videopaket geringe Bedeutung erkannt wurde, wenn der abgeschätzte Verzerrungswert klein ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets, das einen drahtlosen Kanal durchläuft, kleiner als die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets eingestellt wird, das einen solchen nicht durchläuft; und – die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets, das den drahtlosen Kanal häufiger durchläuft, kleiner als die Ziel-Bitfehlerrate eines Videopakets eingestellt wird, das denselben seltener durchläuft.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im 3. Schritt das FEC-Verfahren dazu verwendet wird, der Ziel-Bitfehlerrate des Videopakets zu genügen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass im 3. Schritt die Eingrenzungslänge erweitert wird oder die Coderate bei Faltungscodierung oder Turbocodierung erhöht wird, wenn die Ziel-Bitfehlerrate wegen hoher Bedeutung des Videopakets klein ist.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im 3. Schritt viele Kanalcodierungsbits aus dem Reed-Solomon-Code oder dem BCH-Code hinzugefügt werden, wenn die Ziel-Bitfehlerrate wegen hoher Bedeutung des Videopakets klein ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im 3. Schritt ein Verfahren zum Einstellen der Sendeleistung im Bereich des drahtlosen Kanals verwendet wird, um der Ziel-Bitfehlerrate des Videopakets zu genügen.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im 3. Schritt die Sendeleistung wie folgt zugeordnet wird: 1. Zuordnen einer hohen Sendeleistung, wenn die Bedeutung des Videopakets hoch ist, und 2. Zuordnen einer niedrigen Sendeleistung, wenn die Bedeutung des Videopakets gering ist.
  16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Videopaket mit Information übertragen wird, aus der die Ziel-Bitfehlerrate desselben berechnet werden kann.
  17. Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Datenträger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens zum Ausführen eines Videoübertragungsverfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 16, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
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