TWI401968B - 螢幕畫面之編碼方法及其應用之電子裝置 - Google Patents

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Description

螢幕畫面之編碼方法及其應用之電子裝置
本發明是有關一種螢幕畫面之編碼方法及其應用之電子裝置,特別是一種適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法及其應用之電子裝置。
分享螢幕畫面為資訊科技的重要應用之一,例如以遠端桌面(remote desktop)進行遠端控制,或是電腦以無線通訊方式與投影機連接以進行簡報等。在此領域中,螢幕畫面資料乃藉由作業系統透過軟體程式來取得,因此所取得之螢幕資料皆為無失真。由於通訊頻寬的限制,螢幕畫面必須經過編碼以減少資料量後再進行傳輸。
由於螢幕畫面包含許多規則圖案,例如矩形框、曲線或字型等,導致些微的失真即容易被使用者察覺,因此,解碼還原後螢幕畫面之影像品質要求較高。此外,分享螢幕畫面時,使用者大多在進行其它工作,例如遠端控制或簡報,因此,螢幕畫面編碼器(screen encoder)應避免佔用太多的系統資源,以避免影響使用者主要工作的進行。另外,發送端傳送螢幕畫面至接收端呈現螢幕畫面之延遲(latency delay)越短,甚至無法察覺延遲,在遠端的使用者才能有較佳的即時控制感。
然而,以習知之螢幕畫面編碼器處理包含視訊(video)區域之螢幕畫面時,若使用無失真或低失真的編碼,會因為資料量過高而超出網路傳輸或接收端系統的負荷,導致接收端之圖框率(frame rate)不足而產生視訊不連續的問題。反之若使用較高失真的編碼來降低資料量,則靜止的螢幕區域也一併會有較高的失真。另外若以習知之視訊編碼器(video encoder)處理上述螢幕畫面時,螢幕畫面中規則圖案的部分會有失真的問題。此外,習知之視訊編碼器包含運動預測(motion estimation)、運動補償(motion compensation)等複雜的演算法,因此佔用太多的系統資源且有較長的延遲。
綜上所述,提出一種螢幕畫面之編碼方法,其不僅佔用系統資源較少,且可使分享之螢幕畫面在較短的延遲時間內同時呈現流暢的視訊以及較高影像品質的靜態圖案便是目前極需努力的目標。
本發明提供一種螢幕畫面之編碼方法及其應用之電子裝置,其是以適應性改變影像品質的方式,在占用較少系統資源的情況下,即可在較短的延遲時間內使分享之螢幕畫面可同時呈現流暢的視訊以及較高影像品質的靜態圖案。
本發明一實施例之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法包含:確定一螢幕畫面中之至少一變動區域以及至少一靜止區域;決定至少一變動編碼區域,其涵蓋該變動區域;決定一變動影像品質,並編碼該變動編碼區域;決定至少一靜止編碼區域,其涵蓋該靜止區域;以及決定一靜止影像品質,並編碼該靜止編碼區域,其中,該靜止影像品質較該變動影像品質為佳。
本發明另一實施例之電子裝置用以傳輸適應性改變影像品質之螢幕畫面。電子裝置包含一處理單元,其執行一螢幕畫面之傳輸方法,使接收端呈現螢幕畫面,傳輸方法包含:確定螢幕畫面中之至少一變動區域;決定至少一涵蓋變動區域之變動編碼區域;決定一變動影像品質,並編碼以及傳輸變動編碼區域;確定變動編碼區域中之至少一靜止區域;決定至少一涵蓋靜止區域之靜止編碼區域;以及,決定一靜止影像品質,並編碼以及傳輸靜止編碼區域,其中,靜止影像品質較變動影像品質為佳。
以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明,當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
請參照圖1以及圖2a,以說明本發明之一實施例之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法。首先,確定一螢幕畫面2中之至少一變動區域21、21’以及至少一靜止區域(S11)。於一實施例中,變動區域21、21’以外之區域皆為靜止區域。需注意者,在同一個螢幕畫面中可能包含多個變動區域及靜止區域。於一實施例中,比較兩個特定期間(given period)的螢幕畫面中之每一個像素的差異即可得到變動區域21、21’。舉例而言,2個連續螢幕畫面中之每一個相對應像素經異或(XOR)運算即可確定第二個螢幕畫面的變動區域。
接續上述說明,決定一變動編碼區域,其涵蓋步驟S11中所確定的變動區域(S12)。如圖2a所示,變動區域21由變動編碼區域22所涵蓋。於一實施例中,變動編碼區域22可為一矩形區域。需注意者,單一變動編碼區域可涵蓋多個變動區域,但不限於此,單一變動區域亦可由多個變動編碼區域所涵蓋。如圖2a所示,變動區域21’是由變動編碼區域22a、22b、22c、22d、22e所涵蓋。換言之,變動編碼區域涵蓋變動區域之一部分或多個該變動區域。
接著,決定一變動影像品質,並以變動影像品質編碼變動編碼區域22以及22a~22e(S13)。於一實施例中,變動編碼區域的大小為決定變動影像品質的參考因素之一。舉例而言,變動影像品質與變動編碼區域之大小成反比,亦即變動編碼區域愈大,即以較低的變動影像品質對變動編碼區域進行編碼。此外,多個變動編碼區域亦能夠以不同的影像品質進行編碼。
請繼續參考圖1,決定一靜止編碼區域,其涵蓋螢幕畫面中的靜止區域(S14)。同理,靜止編碼區域可為一矩形區域,且單一靜止編碼區域可涵蓋多個靜止區域,或者單一靜止區域可由多個靜止編碼區域所涵蓋。接著,決定一靜止影像品質,並以靜止影像品質編碼靜止編碼區域(S15)。需注意者,靜止影像品質較變動影像品質為佳。簡言之,本發明之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法對於螢幕畫面中之變動區域以較低之影像品質進行編碼,而螢幕畫面中之靜止區域則以較高之影像品質進行編碼。於一實施例中,靜止影像品質可為無失真之影像品質,以完整呈現螢幕畫面中之規則圖案等,但不限於此。
重覆上述步驟,依序處理螢幕畫面即可使同一螢幕畫面中視訊區域呈現出流暢的播放效果,而靜止的區域又能呈現較佳的影像品質。且本發明之螢幕畫面編碼方法不需要運動預測、運動補償等複雜的演算法,因此,佔用的系統資源較少,且延遲較短。
請參照圖3以及圖2b,以說明本發明之另一實施例之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法。首先,確定螢幕畫面2’中之至少一變動區域21(S31);決定至少一涵蓋變動區域21之變動編碼區域22(S32);決定一變動影像品質,並以變動影像品質編碼變動編碼區域22(S33)。上述步驟之詳細說明已如前所述,在此不再贅述。
接續上述說明,將變動編碼區域加入一歷程列表(historical list)(S34)。接著,從歷程列表之變動編碼區域中確定至少一靜止區域(S35)。舉例而言,歷程列表包含與變動編碼區域22相對應之時間戳記。如此,變動編碼區域22之全部或部分經過一特定期間未有變動即可確定為靜止區域。如圖2b所示,包含靜態內容之視窗23部分覆蓋變動編碼區域22,經過一特定期間,斜線部分之重疊區域即可視為靜止區域24。
之後,決定至少一涵蓋靜止區域24之靜止編碼區域(S36)。於此實施例中,靜止編碼區域等於靜止區域24。接著,決定一靜止影像品質,並以靜止影像品質編碼靜止編碼區域(S37),其中,靜止影像品質較該變動影像品質為佳。最後,將相對應於靜止編碼區域之變動編碼區域移出歷程列表(S38)。如圖2b所示,於一實施例中,變動編碼區域22以及靜止編碼區域為不重疊的區域,以避免重覆運算重疊的區域。
請參照圖4,以說明本發明之螢幕畫面編碼方法應用於傳輸適應性改變影像品質之螢幕畫面之電子裝置。本發明之電子裝置包含一處理單元,其執行一螢幕畫面之傳輸方法,使接收端可呈現上述電子裝置所傳來的螢幕畫面。於一實施例中,電子裝置是以有線或無線通訊傳輸螢幕畫面至接收端。傳輸方法包含確定螢幕畫面中之至少一變動區域(S42);決定至少一涵蓋變動區域之變動編碼區域(S43);決定一變動影像品質,並以變動影像品質編碼以及傳輸變動編碼區域(S44);確定變動編碼區域中之至少一靜止區域(S46);決定至少一涵蓋靜止區域之靜止編碼區域(S47);以及決定一靜止影像品質,並以靜止影像品質編碼以及傳輸靜止編碼區域(S48),其中,靜止影像品質較變動影像品質為佳。上述步驟之詳細說明如前所述,在此不再贅述。
於一實施例中,傳輸方法更包含在傳輸變動編碼區域之後,將變動編碼區域加入一歷程列表(S45);而步驟46中之靜止區域則是從歷程列表中之變動編碼區域所確定。此外,在編碼以及傳輸靜止編碼區域後,再將相對應於靜止編碼區域之變動編碼區域移出歷程列表(S49)。
請再參照圖4,於一實施例中,電子裝置可在初始時先傳輸一全螢幕畫面(S41)。之後,電子裝置依據步驟S42~S49傳輸需要更新之變動編碼區域以及靜止編碼區域即可。而接收端則接收初始的全螢幕畫面以及後續的變動編碼區域以及靜止編碼區域來重建螢幕畫面。舉例而言,請參照圖2b,假設視窗23原先位於變動編碼區域22的下層,因此,傳送端在傳輸全螢幕畫面2’之後,後續僅需傳輸包含視訊的變動編碼區域22。當視窗23移至變動編碼區域22的上層時,對螢幕畫面2’而言,僅有斜線之靜止區域24為更新的區域。因此,傳送端僅需傳送靜止編碼區域以及未被視窗23覆蓋的變動編碼區域22,以供接收端重建螢幕畫面。
綜合上述,本發明之螢幕畫面之編碼方法及其應用之電子裝置,其使螢幕畫面中之變動區域以較低的影像品質進行編碼,以使接收端呈現流暢的視訊,而螢幕畫面中之靜止區域則以較高的影像品質進行編碼,以使接收端能同時呈現較高影像品質的靜態圖案。此外,本發明之螢幕畫面之編碼方法無需使用運動預測、運動補償等較為複雜的運算,因此其不僅佔用的系統資源較少,適合於背景執行以避免影響使用者的其它工作,且延遲較低,適合於即時性(real time)的應用。
以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點,其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施,當不能以之限定本發明之專利範圍,即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾,仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。
2、2’...螢幕畫面
21、21’...變動區域
22...變動編碼區域
22a~22e...變動編碼區域
23...視窗
24...靜止區域
S11~S15...螢幕畫面之編碼方法之步驟
S31~S38...螢幕畫面之編碼方法之步驟
S41~S49...螢幕畫面之傳輸方法之步驟
圖1為一流程圖,顯示本發明一實施例之螢幕畫面之編碼方法之步驟。
圖2為一示意圖,說明本發明一實施例之螢幕畫面之編碼方法。
圖3為一流程圖,顯示本發明另一實施例之螢幕畫面之編碼方法之步驟。
圖4為一流程圖,顯示本發明一實施例之電子裝置所執行之螢幕畫面之傳輸方法之步驟。
S11~S15...螢幕畫面之編碼方法之步驟

Claims (22)

  1. 一種適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,包含:確定一螢幕畫面中之至少一變動區域以及至少一靜止區域;決定至少一變動編碼區域,其涵蓋該變動區域;決定一變動影像品質,並編碼該變動編碼區域;決定至少一靜止編碼區域,其涵蓋該靜止區域;以及決定一靜止影像品質,並編碼該靜止編碼區域,其中,該靜止影像品質較該變動影像品質為佳,且該變動影像品質與該變動編碼區域之大小成反比。
  2. 如請求項1所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,更包含:將該變動編碼區域加入一歷程列表。
  3. 如請求項2所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中該歷程列表包含與該變動編碼區域相對應之一時間戳記。
  4. 如請求項2所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中該靜止區域是從該歷程列表中之該變動編碼區域所確定。
  5. 如請求項4所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,更包含:將相對應於該靜止編碼區域之該變動編碼區域移出該歷程列表。
  6. 如請求項1所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中該變動區域是比較兩個特定期間之該螢幕畫面中之每一個像素的差異而得。
  7. 如請求項1所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中該變動編碼區域涵蓋該變動區域之一部分或多個該變動區域。
  8. 如請求項1所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中該靜止編碼區域涵蓋該靜止區域之一部分或多個該靜止區域。
  9. 如請求項1所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中 該靜止影像品質為無失真之影像品質。
  10. 如請求項1所述之適應性改變影像品質之螢幕畫面之編碼方法,其中該變動編碼區域及/或該靜止編碼區域為一矩形區域。
  11. 一種電子裝置,其用以傳輸適應性改變影像品質之螢幕畫面,該電子裝置包含:一處理單元,其執行一螢幕畫面之傳輸方法,使接收端呈現該螢幕畫面,該傳輸方法包含:確定該螢幕畫面中之至少一變動區域;決定至少一變動編碼區域,其涵蓋該變動區域;決定一變動影像品質,並編碼以及傳輸該變動編碼區域;確定該變動編碼區域中之至少一靜止區域;決定至少一靜止編碼區域,其涵蓋該靜止區域;以及決定一靜止影像品質,並編碼以及傳輸該靜止編碼區域,其中,該靜止影像品質較該變動影像品質為佳,且該變動影像品質與該變動編碼區域之大小成反比。
  12. 如請求項11所述之電子裝置,其中該傳輸方法更包含:傳送一全螢幕畫面。
  13. 如請求項11所述之電子裝置,其中該傳輸方法更包含:將該變動編碼區域加入一歷程列表。
  14. 如請求項13所述之電子裝置,其中該歷程列表包含與該變動編碼區域相對應之一時間戳記。
  15. 如請求項13所述之電子裝置,其中該靜止區域是從該歷程列表中之該變動編碼區域所確定。
  16. 如請求項15所述之電子裝置,其中該傳輸方法更包含:將相對應於該靜止編碼區域之該變動編碼區域移出該歷程列表。
  17. 如請求項11所述之電子裝置,其中該變動區域是比較兩個特定期間之該螢幕畫面中之每一個像素的差異而得。
  18. 如請求項11所述之電子裝置,其中該變動編碼區域涵蓋該變動區域之一部分或多個該變動區域。
  19. 如請求項11所述之電子裝置,其中該靜止編碼區域涵蓋該靜止區域之一部分或多個該靜止區域。
  20. 如請求項11所述之電子裝置,其中該靜止影像品質為無失真之影像品質。
  21. 如請求項11所述之電子裝置,其中該變動編碼區域及/或該靜止編碼區域為一矩形區域。
  22. 如請求項11所述之電子裝置,其是以有線或無線通訊傳輸該螢幕畫面至該接收端。
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