TWI395482B - 影像之處理方法及影像播放系統 - Google Patents

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Description

影像之處理方法及影像播放系統
本發明係關於一種影像之處理方法及相關的影像播放系統，尤指一種可達成以固定時距播放影像之影像處理方法及相關之影像播放系統。
由於現今網路技術的進步，許多資料都可以透過無遠弗屆的網路，分享給遠方的親友。例如所謂的網路相簿，即是將所欲分享的照片，上傳至網路伺服器，再由對此照片有興趣者點選照片觀看或下載。而在網路相簿中播放照片的方式，可以分為個別點選照片單獨播放或連續播放一群選定的照片等方式。當使用者以連續播放的方式來瀏覽存放在網路伺服器的照片時，以一固定的時距來播放照片可使瀏覽者得到較好的瀏覽感受，例如，每5秒更換一張照片的播放方式，然而，透過網路來播放照片的方式有時候會因為照片本身檔案太大或解碼太耗時等因素而產生播放延遲的現象。
一般而言，影響一影像播放系統上影像的播放，有兩大因素，一個是影像的整體處理時間Ttotal，另一個是影像的品質，此二因素本身係互為權衡的關係，亦即若要要求影像的整體處理時間Ttotal需在某一個範圍之內(例如固定時距的播放影像)，則就可能因此必須降低影像的品質(例如對影像檔案進行破壞性壓縮、降低影像解析度、或降低影像品質的參數)，而要要求影像的品質在某一水準之上'則就可能因此必須延長影像的整體處理時間Ttotal(例如因影像檔案太大而造成整體處理時間Ttotal的延長)。影像的整體處理時間Ttotal包括影像的傳輸時間Tt、影像的解碼時間Td、以及影像的顯示時間Tr。影像的傳輸時間Tt係指從發出傳送影像之要求到接收到影像的時間，主要包含經由網路傳送的影像請求的時間和影像回覆的時間，其中又以影像回覆的傳送時間最為耗時，如果一網路的頻寬在一段短時間內的變化量很小，或該網路係為一具有服務品質(Quality of Service,Qos)的網路，則主宰影像傳輸時間Tt長短的最主要因素即是影像檔案的大小。而影像的解碼時間Td係為進行影像顯示前解碼處理的時間，和影像的檔案大小、影像的參數，例如影像的格式、解析度、以及壓縮參數等等有關。影像的顯示時間Tr係指影像解碼完到被顯示的時間，在計算整體處理時間Ttotal時，相較於傳輸時間Tt及解碼時間Td，顯示時間Tr的大小相對而言是非常小的，因此可被忽略。
傳統以固定時距播放影像的實施方法有兩種，如第1圖、第2圖的時序圖所示。第1圖係為單一緩衝器的作法，而第2圖描述的是兩個緩衝器的作法。第1圖中Tdn表示第n張影像的解碼時間，Ttn表示第n張影像的傳輸時間，tn表示第n張影像的播放時間點。以固定時距播放的意思即是“目前影像的播放時間點=前一張影像的播放時間點加上一固定時距”。如第1圖所示，(Tt1+Td1)小於固定時距，亦即第1張影像的傳輸時間加上第1張影像的解碼時間小於預設之固定時距，則第1張影像可於預設之第1張影像的播放時間點播放。而相反地，(Tt2+Td2)大於固定時距，亦即第2張影像的傳輸時間加上第2張影像的解碼時間大於預設之固定時距，則第2張影像於解碼完畢時已經超出預設之第2張影像的播放時間點。而第2圖的情形則是利用兩個緩衝器同時進行影像的傳輸和解碼，利用影像的傳輸時間和解碼時間的重疊來增加影像播放系統的效率。第2圖的符號標示Tdn、Ttn及tn均與第1圖相同，故於此不再贅述。如第2圖所示，當在編號0的緩衝器上在進行第0張影像的解碼時，在編號1的緩衝器上同時在進行第1張影像的傳輸，同樣地，在編號1的緩衝器上在進行第1張影像的解碼時，在編號0的緩衝器上同時在進行第2張影像的傳輸。雖然第2圖中的方法較第1圖的方法省時許多，但它需要多加一個緩衝器。而且，無論是第1圖或第2圖的方法，當影像檔案傳輸過久或解碼太耗時時，仍會發生影像播放時已經超出預設之播放時間點的情形。因此，設計一個能以固定時距播放影像，實為當前影像播放領域的一個重要的課題。
針對傳統播放影像的方法無法達到以固定時距播放影像的缺點，本發明之目的係在提出一種可達成以固定時距播放影像的影像處理方法及相關之影像播放系統。
本發明之一實施例係揭露一種影像之處理方法，應用於一影像播放系統，該影像播放系統包括一影像接收端及一影像傳送端，該影像接收端及該影像傳送端經由一網路形成連線。本發明之方法包含根據將至少一影像從該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間及在該影像接收端播放該至少一影像之處理時間，以產生一統計資料；根據一預設之時距及該統計資料，產生一參數資料；將該參數資料由該影像接收端傳送至該影像傳送端；以及根據該參數資料調整一指定影像而產生一調整後指定影像，並將該調整後指定影像由該影像傳送端傳送至該影像接收端。
本發明之另一實施例係另揭露一種影像播放系統，包含一影像接收端，以及一影像傳送端。影像接收端包含一控制模組，用以根據一預設之時距及一統計資料，產生一參數資料。影像傳送端包含一影像調整模組，用以根據該參數資料調整一指定影像以產生一調整後指定影像，且影像傳送端係經由一網路與影像接收端形成連線。
本發明之另一實施例係另揭露一種影像之處理方法，應用於一影像播放系統。該影像播放系統包括一影像接收端及一影像傳送端，該影像接收端及該影像傳送端經由一網路形成連線。本發明之方法包含：根據將至少一影像從該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間及在該影像接收端播放該至少一影像之處理時間，以產生一統計資料；根據一預設之時距及該統計資料，產生一參數資料；將該參數資料由該影像接收端傳送至該影像傳送端，以使該影像傳送端可根據該參數資料調整一指定影像而產生一調整後指定影像；以及接收來自該影像傳送端之該調整後指定影像。
習知透過網路播放影像(相片)的影像播放系統中，影像傳送端存放的影像(相片)係具有不同的檔案大小及影像參數，而具有不同檔案大小及影像參數的影像所需要的處理時間(包括傳輸時間及解碼時間)差異很大，使得影像接收端(即影像播放端)經常發生無法在使用者設定的時距內完成播放的情況。因此，本發明在此提出一種影像播放系統及影像播放方法：先蒐集複數筆影像的統計資料(包括影像的檔案大小、影像格式、影像參數、傳輸時間及解碼時間)，並且根據此統計資料及使用者設定的播放時距產生一參數資料，然後將此參數資料提供給影像傳送端，以使影像傳送端可根據此參數資料調整指定影像，使得調整後的指定影像的傳輸時間加上解碼時間落在使用者設定的時距內。
請參考第3圖，第3圖係為本發明之影像播放系統300的結構示意圖。本發明之影像播放系統300包含一影像接收端(client)320以及一影像傳送端(server)350。影像接收端320及影像傳送端350經由一網路380形成連線，進行影像以及資料的傳輸。影像接收端320包含一控制模組322，一顯示裝置324，一影像解碼模組326，一傳送模組328，以及一接收模組330。控制模組322係根據一使用者所預設之固定時距及一統計資料，產生一參數資料。顯示裝置324係用以顯示影像畫面。影像解碼模組326係用以進行影像顯示前的解碼處理。傳送模組328係用以傳送資料，例如傳送一指定影像的影像請求信號，或一指定影像資訊的影像資訊請求信號。接收模組330係用以接收一從影像傳送端350傳送過來的影像或資料。影像傳送端350包含一接收模組358，一影像儲存摸組351，一影像調整模組359，以及一傳送模組360。接收模組358用以接收影像接收端320的傳送模組328傳來的請求。傳送模組360係用以傳送資料，例如傳送影像或影像資訊給影像接收端320。影像儲存模組351用以存放影像(包含其影像資訊)。影像調整模組359用以根據參數資料調整一指定影像以產生一調整後指定影像。在一實施例中，影像接收端320的接收模組330及傳送模組328即為一般網路的接收及傳送模組，而影像接收端350的接收模組358及傳送模組360亦即為一般網路的接收及傳送模組。
請參考第4圖，第4圖係為本發明之固定時距的影像處理方法之第一實施例的步驟流程圖。第4圖中包含：
步驟400：根據將至少一影像從影像傳送端傳送至影像接收端之傳輸時間及在影像接收端播放至少一影像之處理時間，以產生一統計資料；
步驟402：影像接收端320要求影像傳送端350傳送一指定影像的影像資訊；
步驟404：影像接收端320接收影像傳送端350傳送來之指定影像的影像資訊；
步驟406：影像接收端320的控制模組322根據使用者所預設的影像播放時距、指定影像的影像資訊以及上述的統計資料，計算產生一用以調整指定影像的參數資料；
步驟408：影像接收端320將該參數資料傳送至影像傳送端350；
步驟410：影像傳送端350根據該參數資料調整一指定影像而產生一調整後指定影像；
步驟412：將該調整後指定影像傳送至影像接收端320；
步驟414：影像接收端320解碼並播放該調整後指定影像；
步驟416；影像接收端320的控制模組322依據調整後指定影像所產生的資料更新原先的統計資料。
以下將同時藉由第3圖及第4圖來說明本發明。首先影像接收端320的接收模組330接收由影像傳送端350的傳送模組360傳送過來的至少一筆影像，較佳地為複數筆影像，例如20張影像，並將此20張影像於經由影像接收端320的影像解碼模組326進行解碼處理，然後於影像接收端320的顯示裝置324上顯示。而影像接收端320的控制模組322蒐集此20張影像的資料，產生一統計資料(步驟400)。統計資料包含20張影像的每一影像的檔案大小及影像參數、將每一張影像從影像傳送端350傳送至影像接收端320所需之傳輸時間、每一張影像之解碼時間、以及將每一張影像顯示於顯示裝置324上所需之顯示時間。在此，顯示時間是指影像解碼後至完成顯示所花費的時間，一般而言，顯示時間相較於傳輸時間和解碼時間是很小的，因此在實施上可將其忽略不計。在一實施例中，控制模組322包括一中央處理器或是微處理器，藉由執行預先設計好之軟體或程式以達成蒐集統計資料之目的，例如，控制模組322記錄傳送影像的請求信號至影像傳送端350的時間點以及影像接收端320收到對應該請求信號的影像檔案的時間點，藉此得到影像的傳輸時間，因傳送影像的請求信號至影像傳送端350所需的時間很短，所以可以將此傳輸時間視為是影像從影像傳送端350傳送至影像接收端的時間；此外，控制模組322亦記錄每一張影像開始進行解碼的時間點以及完成解碼的時間點，進而得到每一張影像之解碼時間。
接著影像接收端320的控制模組322要求影像傳送端350傳送一指定影像的影像資訊至影像接收端320(步驟402)，此影像資訊包括影像的原始檔案大小及影像參數，而影像參數包含影像的檔案格式、解析度以及壓縮參數等等。在一實施例中，控制模組322係產生對應指定影像的影像資訊請求信號並藉由傳送模組328及網路380將此影像資訊請求信號傳送至影像傳送端350，用以向影像傳送端350請求指定影像的影像資訊。
影像傳送端350藉由接收模組358接收到影像資訊請求信號後，即從影像儲存模組351中搜尋指定影像的影像資訊，例如影像的原始檔案大小以及影像參數，然後透過影像傳送端350的傳送模組360將影像資訊傳送到影像接收端320(步驟404)。
接下來，影像接收端320的控制模組322根據使用者所預設的影像播放時距、指定影像的影像資訊以及上述的統計資料，計算產生一用以調整指定影像的參數資料(步驟406)。該參數資料包含調整指定影像的影像參數，進而使調整後的指定影像達到預期的檔案大小以及影像格式。
接著控制模組322將用以調整指定影像的參數資料由影像接收端320傳送至影像傳送端350(步驟408)。影像傳送端350的影像調整模組359接收到參數資料後即根據此參數資料調整儲存於影像儲存模組351中的指定影像，進而產生一調整後指定影像(步驟410)。在一實施例中，影像調整模組359具有一影像轉碼器(image transcoder)，用以依據參數資料對指定影像進行改變解析度、影像格式或壓縮參數等等的轉碼處理。而控制模組322係先產生一影像請求信號以向影像傳送端350請求傳送調整後的指定影像，此影像請求信號可連同參數資料經由傳送模組328及網路380傳送至影像傳送端350，或者，此影像請求信號與參數資料係分別被傳送至影像傳送端350。接下來，影像傳送端350藉由傳送模組360及網路380將調整後指定影像由影像傳送端350傳送至影像接收端320(步驟412)。
影像接收端320收到調整後指定影像後，控制模組322即控制影像解碼模組326對調整後指定影像進行影像解碼處理，然後於影像接收端320的顯示裝置324上顯示(步驟414)。在一實施例中，影像解碼模組326為具有特定解碼功能的硬體，例如特定的影像解碼器；然而，在另一實施例中，影像解碼模組326亦可由中央處理器或是微處理器執行預先設計好之軟體或程式所構成。
最後，控制模組322再依據調整後指定影像所產生的資料更新原先的統計資料，例如將調整後指定影像的檔案大小及影像參數、傳輸時間、及解碼時間更新到原先的統計資料中(步驟416)。在一實施例中，更新統計資料的方式為僅保留最新的複數筆資料，例如僅保留20筆最新的資料，每當加入一筆新資料至統計資料時就刪除原先統計資料中最舊的一筆資料。
在本發明的影像處理方法之第一實施例中，影像接收端320蒐集複數筆先前影像資料，以產生一統計資料，接著要求影像傳送端350傳送下一張要被傳送的影像的影像資訊，再根據使用者所預設的播放時距、下一張影像的影像資訊以及該統計資料，計算產生一參數資料。接著將參數資料由影像接收端320傳送至影像傳送端350，影像傳送端350根據參數資料調整儲存於影像儲存模組351中接下來要被傳送的影像，並將調整後的影像傳送至影像接收端320以進行解碼及顯示。本發明另提供一第二實施例，同樣地由影像接收端320蒐集複數筆先前影像資料，以產生一統計資料，並根據此統計資料及一使用者所預設的播放時距計算出一參數資料，該參數資料包含一影像調整後的檔案大小的上限值以及影像參數的上限值，藉由這參數資料可讓影像傳送端350知道下張要傳送的影像的各項上限值，例如檔案大小、影像解析度、壓縮參數等等的上限值。由前述說明可知，在本發明的影像處理方法之第二實施例中，並未依據下張影像的影像資訊(即檔案大小、影像格式及解析度等)計算參數資料，故無須於計算參數資料前取得下張影像的影像資訊。接著，將參數資料傳送至影像傳送端350，影像傳送端350根據參數資料中的該些極限值調整接下來要傳送的影像，再將調整後的影像傳送至影像接收端320以進行解碼及顯示。
至於影像接收端320的控制模組322如何產生上述之參數資料，本發明亦提供一實施方式。請參考第5圖，第5圖係為本發明之控制模組322產生參數資料的步驟流程圖，包含：
步驟500：預測一期望的檔案大小；
步驟502：根據所期望之檔案大小及統計資料，計算此期望之檔案大小的傳輸時間；
步驟504：根據上述傳輸時間及使用者所設定之播放時距計算可用的解碼時間；
步驟506：根據期望的檔案大小、指定影像的原始檔案大小以及影像參數、可用的解碼時間以及統計資料，計算目標的影像參數；
步驟508：判斷此計算是否收斂，若是，則前進到步驟510，若否，則回到步驟500；
步驟510：得到指定影像調整後所欲達到的影像參數及檔案大小。
首先控制模組322先預測一期望的檔案大小(步驟500)，此期望的檔案大小即調整指定影像所欲達到的檔案大小值。接著，控制模組322根據所期望之檔案大小及統計資料中檔案大小與傳輸時間的關係，計算此期望之檔案大小所需的傳輸時間Tt(步驟502)。然後，控制模組322根據上述傳輸時間及使用者所設定之播放時距計算可用的解碼時間，可用的解碼時間Td=Ttotal-Tt-Tr，其中顯示時間Tr因太小而忽略之，而Ttotal即是使用者所預設的播放時距(步驟504)。控制模組322再根據期望的檔案大小、指定影像的原始檔案大小與影像參數(即影像資訊)、可用的解碼時間以及統計資料，計算目標的影像參數(步驟506)；在計算目標影像參數的過程中，所預設的條件不一定都可以得到有效的影像參數，亦即當期望的檔案大小或使用者設定的播放時距脫離系統可達成的範圍時，都將導致計算目標的影像參數出現發散的結果，而無法得到一有效的影像參數。接著判斷計算的影像參數是否收斂(步驟508)，若是，則得到指定影像調整後所欲達到的影像參數及檔案大小(步驟510)，若否，則需重新預測期望的檔案大小(回到步驟500)。前述之參數資料即包含一指定影像調整後的影像參數及調整後的檔案大小。
綜上所述，本發明提出之影像處理方法及影像播放系統藉由蒐集複數筆影像的統計資料(包括影像的檔案大小、影像參數、傳輸時間、及解碼時間)，並根據此統計資料及使用者設定的播放時距產生參數資料，然後使影像傳送端根據參數資料調整下一張指定影像，由於參數資料的產生過程已考量了使用者設定的播放時距、網路傳輸的因素、及解碼所需要的時間，因此，本發明之影像處理方法及影像播放系統可達到以固定時距播放影像之目的。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
300．．．影像播放系統
320．．．影像接收端
350．．．影像傳送端
380．．．網路
322．．．控制模組
324．．．顯示裝置
326．．．影像解碼模組
328．．．傳送模組
330．．．接收模組
358．．．接收模組
359．．．影像調整模組
360．．．傳送模組
351．．．影像儲存模組
Td．．．影像的解碼時間
Tt．．．影像的傳輸時間
Tr．．．影像的顯示時間
t．．．影像的播放時間點
Ttotal．．．影像的整體處理時間
第1圖係為採用單一緩衝器的傳統固定時距影像播放方法的影像傳送與解碼時序圖。
第2圖係為採用兩個緩衝器的傳統固定時距影像播放方法的影像傳送與解碼時序圖。
第3圖係為本發明之一實施例之影像播放系統的結構示意圖。
第4圖係為本發明之一實施例之固定時距的影像處理方法之步驟流程圖。
第5圖係為本發明之影像接收端計算產生參數資料的步驟流程圖。

Claims (15)

  1. 一種影像之處理方法，應用於一影像播放系統，該影像播放系統包括一影像接收端及一影像傳送端，該影像接收端及該影像傳送端經由一網路形成連線，包含：根據將至少一影像從該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間及在該影像接收端解碼及播放該至少一影像之處理時間，以產生一統計資料；將一影像資訊請求信號從該影像接收端傳送至該影像傳送端；根據該影像資訊請求信號，將一指定影像之影像資訊從該影像傳送端傳送至該影像接收端；根據一預設時距、該統計資料及該指定影像之影像資訊，產生一參數資料；將該參數資料由該影像接收端傳送至該影像傳送端；以及根據該參數資料調整該指定影像而產生一調整後指定影像，並將該調整後指定影像由該影像傳送端傳送至該影像接收端。
  2. 如請求項1所述之方法，其中該統計資料至少包含下列其中之一：該至少一影像之檔案大小、該至少一影像之影像參數、該傳輸時間、解碼該至少一影像所需之解壓縮時間、以及將該至少一影像顯示於一顯示裝置所需之顯示時間。
  3. 如請求項1所述之方法，其中該影像播放系統係以一預定之時距播放影像。
  4. 如請求項1所述之方法，更包含：將一影像請求信號從該影像接收端傳送至該影像傳送端，其中該影像請求信號用以指定該指定影像。
  5. 如請求項1所述之方法，更包括：根據將該調整後指定影像由該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間以及播放該調整後指定影像之處理時間，產生一更新資料；以及根據該更新資料更新該統計資料。
  6. 如請求項1所述之方法，其中根據該參數資料調整該指定影像包含調整該指定影像之檔案大小及/或影像參數。
  7. 一種影像播放系統，包含：一影像接收端，包含：一控制模組，用以根據一預設時距、一統計資料及一指定影像之影像資訊，產生一參數資料；以及一影像傳送端，經由一網路與該影像接收端形成連線，包含：一影像調整模組，用以根據該參數資料調整該指定影像以產生一調整後指定影像； 其中該控制模組更產生一影像資訊請求信號，並使該影像資訊請求信號傳送至該影像傳送端；以及其中該影像資訊請求信號係用以使該影像傳送端將該指定影像之影像資訊傳送至該影像接收端。
  8. 如請求項7所述之影像播放系統，其中該控制模組更用以根據將至少一影像從該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間及在該影像接收端播放該至少一影像之處理時間，以產生該統計資料。
  9. 如請求項8所述之影像播放系統，其中該影像接收端更包含：一影像解碼模組，用以進行影像解碼處理；以及一顯示裝置，用以顯示影像畫面。
  10. 如請求項9所述之影像播放系統，其中該統計資料至少包含下列其中之一：該至少一影像之檔案大小、該至少一影像之影像參數、該傳輸時間、該影像解碼模組解碼該至少一影像所需之解壓縮時間、以及將該至少一影像顯示於該顯示裝置所需之顯示時間。
  11. 如請求項7所述之影像播放系統，其中該控制模組更產生一影像請求信號，其中該影像請求信號用以指定該指定影像。
  12. 如請求項7所述之影像播放系統，其中該控制模組更根據將該調整後指定影像由該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間以及播放該調整後指定影像之處理時間，產生一更新資料，然後根據該更新資料更新該統計資料。
  13. 一種影像之處理方法，應用於一影像播放系統，該影像播放系統包括一影像接收端及一影像傳送端，該影像接收端及該影像傳送端經由一網路形成連線；在該影像接收端，包含下列步驟：根據將至少一影像從該影像傳送端傳送至該影像接收端之傳輸時間及在該影像接收端解碼及播放該至少一影像之處理時間，以產生一統計資料；將一影像資訊請求信號從該影像接收端傳送至該影像傳送端，以使該影像傳送端可根據該影像資訊請求信號，傳送一指定影像之影像資訊；接收來自該影像傳送端之該指定影像之影像資訊；根據一預設時距、該統計資料及該指定影像之影像資訊，產生一參數資料；將該參數資料由該影像接收端傳送至該影像傳送端，以使該影像傳送端可根據該參數資料調整該指定影像而產生一調整後指定影像；以及接收來自該影像傳送端之該調整後指定影像。
  14. 如請求項13所述之方法，更包含： 解碼該調整後指定影像；以及顯示解碼後之該調整後指定影像。
  15. 如請求項13所述之方法，其中該統計資料至少包含下列其中之一：該至少一影像之檔案大小、該至少一影像之影像參數、該傳輸時間、解碼該至少一影像所需之解壓縮時間、以及將該至少一影像顯示於一顯示裝置所需之顯示時間。
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