TWI593280B - 動態調整無線視訊之編碼的方法 - Google Patents

Description

動態調整無線視訊之編碼的方法

本發明係有關於一種動態調整無線視訊之編碼的方法，尤指一種依據輸入裝置的使用狀態而動態調地整無線視訊之編碼的方法。

近年，不使用RGB纜線或USB纜線等纜線，而經利用無線電波之無線網路(尤其無線區域網路)傳送個人電腦、智慧型手機或數位相機等資訊處理裝置所顯示之影像，並朝屏幕加以投射之無線投影機已逐漸普及。然而，傳統的無線投影技術在編碼視訊時，皆是以固定的幀率(frame rate)、固定的編碼率及固定的解析度對所要傳送的視訊進行編碼。但隨著行動影像裝置(如智慧型手機、筆記型電腦、數位相機…等)的普及，上述以固定幀率、固定編碼率及固定解析度對視訊進行編碼的方式，對於這類以電池作為其電源的行動影像裝置來說，容易造成無謂的電能消耗，而大大地減少其待機時間。

本發明提供了一種可依據電子裝置之輸入裝置的使用狀態，以動態地調整無線視訊之編碼的方法。當輸入裝置的使用狀態有所變動時，編碼所使用的壓縮率、擷取範圍及/或幀率可順應地調整。

本發明一實施例提供一種動態調整無線視訊之編碼的方法。上述方法包含：取得電子裝置的視訊源；判斷電子裝置的輸入裝置的使用狀態；依據輸入裝置的使用狀態決定至少一傳輸品質參數；依據所決定的至少一傳輸品質參數將視訊源編碼成傳送視訊；以及無線地傳送上述的傳送視訊。

請參考第1圖，第1圖為電子裝置100與顯示器180的功能方塊圖，而電子裝置100採用了本發明一實施例之方法，而可動態地調整無線視訊之編碼。電子裝置100可以是一台個人電腦、筆記型電腦、智慧型手機、平板電腦、數位相機…等。電子裝置100包含處理器110、輸入裝置120、無線傳輸模組130。其中，處理器110耦接於輸入裝置120及無線傳輸模組130，用以執行程式140，並控制電子裝置100的操作。輸入裝置120可以是滑鼠、鍵盤、觸控螢幕、手寫板…等，用以產生輸入訊號並傳送所產生的輸入訊號至處理器110。無線傳輸模組130可以是無線網卡、藍芽模組、WiFi模組，其可以與處理器110一同內建於與電子裝置100的同一塊電路板上，或是與處理器110分別設置在不同的電路板上。例如，無線傳輸模組130可以是一個擁有通用序列匯流排(USB)介面的無線網卡，而藉由USB介面與處理器110耦接。又例如，無線傳輸模組130可以是一個無線網路晶片，且與處理器110一同設置在同一塊主機板上。

處理器110可藉由執行程式140實施本發明之方法。其中，程式140可以是韌體或軟體。當處理器110執行程式140時，程式140會擷取電子裝置100的一視訊源S1。在本實施例中，視訊源S1為電子裝置100所顯示的畫面，然本發明並不以此為限。例如，在本發明其他實施例中，視訊源S1可以是電子裝置100所執行的一應用程式的視窗畫面或是所播放的電影或照片之內容。此外，程式140會判斷輸入裝置120的使用狀態，並依據輸入裝置120的使用狀態決定至少一傳輸品質參數150，以依據所決定至少一傳輸品質參數150對視訊源S1進行編碼以產生傳送視訊S2。其中，上述的至少一傳輸品質參數150可包含但不限於幀率(frame rate)151、壓縮率152及擷取範圍153。舉例來說，當處理器110所執行的程式140判斷出輸入裝置120一段時間內未作動，則可動態地調整幀率151，並依據調整後的幀率151對視訊源S1編碼以產生傳送視訊S2，而所產生的傳送視訊S2之幀率會等於編碼時所採用之調整後的幀率151。之後，處理器110所執行的程式140會控制無線傳輸模組130，以令無線傳輸模組130將傳送視訊S2傳送到接收端170。而接收端170耦接於顯示器180，當接收端170接收到傳送視訊S2後，會對傳送視訊S2進行解碼，以產生顯示視訊S3並將顯示視訊S3傳送至顯示器180，之後顯示器180即可顯示所接收到的顯示視訊S3。

請參考第2圖，第2圖為本發明一實施例中決定至少一傳輸品質參數的流程圖。在步驟S210中，處理器110所執行的程式140會判斷電子裝置100的輸入裝置120的使用狀態。接著，在步驟S220中，處理器110所執行的程式140會依據輸入裝置120的使用狀態，決定至少一傳輸品質參數150。之後，在步驟S230中，處理器110所執行的程式140會依據所決定的至少一傳輸品質參數150將視訊源S1編碼成傳送視訊S2。其中，當電子裝置100要無線地傳送視訊畫面至顯示器180時，視訊源S1會不斷地被擷取，而處理器110所執行的程式140會持續地判斷電子裝置100的輸入裝置120的使用狀態以決定至少一傳輸品質參數150，並依據所決定的至少一傳輸品質參數150將視訊源S1編碼成傳送視訊S2。因此，步驟S210、S220及S230會週期性地執行。此外，由於當輸入裝置120的使用狀態有所變動時，編碼視訊源S1所使用的幀率151、壓縮率152及/或擷取範圍153可順應地調整，故所產生的傳送視訊S2可以動態地反應輸入裝置120的使用狀態。

在本發明一實施例中，程式140可針對幀率151、壓縮率152及擷取範圍153其中的至少一者進行調整。當輸入裝置120於一預設時間內無作動時，程式140以第一壓縮率、第一擷取範圍及第一幀率將視訊源S1編碼成傳送視訊S2；而當輸入裝置140有作動時，程式140則以第二壓縮率、第二擷取範圍及第二幀率將視訊源S1編碼成傳送視訊S2。其中，上述的第二壓縮率大於第一壓縮率、第二擷取範圍小於第一擷取範圍及/或第二幀率小於第一幀率。換言之，在本實施例中，當輸入裝置140一旦有作動時，傳送視訊S2之單位時間內的資料量將會小於視訊源S1之單位時間內的資料量。

值得注意地，當提升幀率151時，傳送視訊S2的資料量會增大，而顯 示器180所顯示的顯示視訊S3看起來會較順暢；而當降低幀率151時，傳送視訊S2的資料量會減小，但顯示器180所顯示的顯示視訊S3看起來會較不順暢。再者，當提升壓縮率152時，傳送視訊S2的資料量會減少，但顯示器180所顯示的顯示視訊S3的畫質較差；而當降低壓縮率152時，傳送視訊S2的資料量會變大，而顯示器180所顯示的顯示視訊S3的畫質較佳。此外，當加大擷取範圍153時，傳送視訊S2的資料量會增大，而顯示器180所顯示的顯示視訊S3解析度較高；而當縮小擷取範圍153時，傳送視訊S2的資料量會減小，但顯示器180所顯示的顯示視訊S3解析度較低。其中，上述的擷取範圍153係用以設定當對視訊源S1進行編碼時，係對整個視訊源S1畫面進行編碼，或是僅對視訊源S1的局部畫面進行編碼。若僅對視訊源S1的局部畫面進行編碼，則顯示器180所顯示的顯示視訊S3也僅會是所擷取的局部畫面。

至於要以較大的幀率或較小的幀率151、壓縮率152及/或擷取範圍153，對視訊源S1進行編碼，則可視使用場合進行不同的設定。舉例來說，倘若電子裝置100僅由電池供電，當輸入裝置120一預設時間內無作動，幀率151可被調降，而使得傳送視訊S2的幀率也連帶地被調降，此時由於傳送視訊S2的幀率被調降，故電子裝置100在傳送上述傳送視訊S2時所需的功耗也連帶地降低，而可延長電子裝置100的待機時間。又例如，使用者在進行簡報，顯示器180所顯示的顯示視訊S3其內的移動滑鼠游標須看起來滑順而沒有停頓感，在此情況下，幀率151即可對應地被調高。再例如，使用者同樣在進行簡報，但不需要顯示器180所顯示的顯示視訊S3其內的移動滑鼠游標看起來沒有停頓感，在此情況下因簡報的畫面之更換頻率很低(約幾分鐘更換一張)，故此時可調低幀率151。又例如，當使用者觀看影片時，輸入裝置120會長時間地不作動，此時幀率151可被提升，以使顯示器180所顯示的顯示視訊S3流暢，而不致影響使用者觀看影 片時的舒適度。

在本發明一實施例中，電子裝置100的使用者可自行決定是否啟用本發明之動態調整無線視訊編碼的功能。當電子裝置100的使用者不啟用上述動態調整無線視訊編碼的功能時，則將以固定的幀率、固定的編碼率及固定的解析度對視訊源S1進行編碼，亦即用以編碼視訊源S1的所有編碼設定皆不改變；而當電子裝置100的使用者啟用上述動態調整無線視訊編碼的功能時，則會判斷電子裝置100的輸入裝置120的使用狀態以決定至少一傳輸品質參數150，並依據所決定的至少一傳輸品質參數150將視訊源S1編碼成傳送視訊S2。在本發明一實施例中，使用者可透過程式140來設定是否啟用上述動態調整無線視訊編碼的功能。而在本發明一實施例中，電子裝置100可另包括一按鈕，使用者可透過此按鈕來切換上述動態調整無線視訊編碼的功能之開啟與關閉。為能清楚辨別上述動態調整無線視訊編碼的功能是否被開啟，電子裝置100會藉由其模式160來加以辨別。其中，模式160可以是一個開關的狀態、一個二位元的數值，而可由硬體或軟體的方式實施。為方便說明，以下的說明中，當電子裝置100的動態調整無線視訊編碼的功能被開啟時，即稱電子裝置100處於「簡報模式」；而當電子裝置100的動態調整無線視訊編碼的功能被關閉時，即稱電子裝置100處於「一般模式」。

請參考第3圖，第3圖為本發明一實施例中切換電子裝置100之模式160的流程圖。在本實施例中，電子裝置100預設模式為一般模式，故在步驟S310中，電子裝置100的模式即被設定為一般模式。之後，在步驟S320中，則判斷使用者是否要將電子裝置100切換為簡報模式。倘若使用者要將電子裝置100切換為簡報模式，則進行步驟S330，以將電子裝置100的模式設定為簡報模式；反之，則進行步驟S310，使電子裝置100的模式仍維持在一般模式。此外，當執行完步驟S330後，電子裝置100會進行步驟S340，以判斷使用者是否要將電子裝置100切換為一般模式。倘若使用者要將電子裝置100切換為一般模式，則進行步驟S310，以將電子裝置100的模式設定為一般模式；反之，則進行步驟S330，使電子裝置100的模式仍維持在簡報模式。

電子裝置100的模式除了可由使用者自行切換之外，在本發明其他實施例中，亦可依據輸入裝置120的使用狀態來切換電子裝置100的模式。詳言之，程式140可判斷輸入裝置120是否於一預設時間內無作動，而程式140判斷出輸入裝置120在上述預設時間內無作動，則將電子裝置切換至一般模式。反之，程式140一旦判斷出輸入裝置120有作動，則將電子裝置100切換至簡報模式。

在本發明一實施例中，當電子裝置100處於簡報模式時，其幀率151會被設定成較一般模式時的幀率151大。換言之，當電子裝置100處於簡報模式時，程式140會以較大的幀率151對視訊源S1進行編碼，以提升傳送視訊S2的資料量及幀率。相對地，在本發明另一實施例中，當電子裝置100處於簡報模式時，其幀率151會被設定成較一般模式時的幀率151小，亦即當電子裝置100處於簡報模式時，程式140會以較小的幀率151對視訊源S1進行編碼，以降低傳送視訊S2的資料量及幀率。至於要以較大的幀率或較小的幀率對視訊源S1進行編碼，則可視使用場合進行不同的設定。

在本發明另一實施例中，當電子裝置100處於簡報模式時，其壓縮率152會被設定成較一般模式時的壓縮率152大。換言之，當電子裝置100處於簡報模式時，程式140會以較大的壓縮率152對視訊源S1進行編碼，以減少傳送視訊S2的資料量。

請參考第4圖及第5圖，第4圖為本發明一實施例中電子裝置100處於一般模式時設定無線視訊之編碼的流程圖，而第5圖為本發明一實施例中電子裝置100處於簡報模式時動態調整無線視訊之編碼的流程圖。如第4圖所示，電子裝置100的模式為一般模式時，會進行步驟S510，以將幀率151設定為F _N，並將壓縮率152設定為C _N。其中，F _N和C _N皆為大於零的定值。換言之，當電子裝置100處於一般模式時，動態調整無線視訊編碼的功能即被關閉，程式140將以固定的幀率F _N及固定的壓縮率C _N對視訊源S1進行編碼，亦即用以編碼視訊源S1的所有編碼設定皆維持固定不變。此外，如第5圖所示，電子裝置100的模式為簡報模式時，在步驟S410中，程式140將先進行步驟S410，以判斷輸入裝置120是否有作動。倘若輸入裝置120有作動，則進行步驟S420；反之，倘若輸入裝置120無作動，則進行步驟S450。在步驟S420中，程式140會判斷調整幀率151的方式。其中，幀率151的調整方式可由使用者藉由程式140予以設定或更改。倘若在步驟S420中判斷出幀率151的調整方式為「立即式」則執行步驟S430；而倘若在步驟S430中判斷出幀率151的調整方式為「漸進式」則執行步驟S440。在步驟S430中，程式140會將電子裝置100的狀態設為「即時狀態」，且將幀率151立即地設為F _P，並重新計時輸入裝置120持續未作動的時間。其中，F _P可以是大於0的定值，其單位為每秒多少畫框（frame/second），而當電子裝置100處於「簡報模式」下的「即時狀態」時，幀率151會被調整成F _P。在步驟S440中，程式140亦會將電子裝置100的狀態設為「即時狀態」，且在時間t內漸進地將幀率調整至F _P，並重新計時輸入裝置120持續未作動的時間。其中，時間t可於電子裝置100出廠前設定，或開放給使用者自行設定。設定時間t的目的在於當動態地調整幀率151時，所產生的傳送視訊S2之畫質不致瞬間變化太大，而維持觀看者觀看的舒適度。在本發明一實施例中，時間t可為3秒鐘、5秒鐘、15秒鐘、30秒鐘、一分鐘…等其中一數值。此外，在步驟S450中，程式140會判斷輸入裝置120持續未作動的時間是否已經經過了預設時間。其中，上述的預設時間亦可於電子裝置100出廠前設定，或開放給使用者自行設定。在本發明一實施例中，上述的預設時間可為30秒鐘、一分鐘、兩分鐘、三分鐘…等其中一數值。倘若程式140在步驟S450中判斷出輸入裝置120持續未作動的時間已經經過了預設時間，則進行步驟S460；反之，則回到步驟S410，已繼續地累計輸入裝置120持續未作動的時間。在步驟S460中，程式140會判斷調整幀率151的方式，而與步驟S420相似。倘若在步驟S460中判斷出幀率151的調整方式為「立即式」則執行步驟S470；而倘若在步驟S460中判斷出幀率151的調整方式為「漸進式」則執行步驟S480。在步驟S460中，程式140會將電子裝置100的狀態設為「觀賞狀態」，且將幀率151立即地設為F _W。其中，F _W可以是大於0的定值，其單位為每秒多少畫框（frame/second），而當電子裝置100處於「簡報模式」下的「觀賞狀態」時，幀率151會被調整成F _W。在步驟S480中，程式140亦會將電子裝置100的狀態設為「觀賞狀態」，且在時間t內漸進地將幀率調整至F _W。當上述的步驟S430、S440、S470及S480任一步驟執行完後，即回到步驟S410，以繼續判斷輸入裝置120是否有作動。在本發明另一實施例中，當電子裝置100處於簡報模式時，不論電子裝置100的狀態為「即時狀態」或「觀賞狀態」，其用以對視訊源S1進行編碼的壓縮率152為定值，不因電子裝置100的狀態為「即時狀態」或「觀賞狀態」而改變，且此時的壓縮率152會高於電子裝置100處於一般模式時所使用的壓縮率152。

依據上述說明及第5圖可知，當電子裝置100處於簡報模式時，可依據輸入裝置120是否有作動，而將電子裝置100的狀態進一步地設定為「即時狀態」或「觀賞狀態」。當電子裝置100處於簡報模式的「即時狀態」時，幀率151會被調整成F _P，而當電子裝置100處於簡報模式的「觀賞狀態」時，幀率151會被調整成F _W。在本發明一實施例中，F _P大於或等於每秒三十個畫框(30 frames/sec)，而F _W小於每秒三十個畫框並大於每秒一個畫框(1 frame/sec)。

綜上所述，藉由本發明之動態調整無線視訊之編碼的方法，可依據電子裝置之輸入裝置的使用狀態，而動態地調整無線視訊之編碼的方法。當輸入裝置的使用狀態有所變動時，編碼所使用的壓縮率、擷取範圍及/或幀率可順應地調整。此外，當電子裝置僅由電池供電時，由於傳送視訊的資料量可望降低，而可減少無線傳輸所需的功耗，進而可延長電子裝置的待機時間。   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。

100‧‧‧電子裝置

110‧‧‧處理器

120‧‧‧輸入裝置

130‧‧‧無線傳輸模組

140‧‧‧程式

150‧‧‧視訊源

151‧‧‧幀率

152‧‧‧壓縮率

153‧‧‧擷取範圍

160‧‧‧模式

170‧‧‧接收端

180‧‧‧顯示器

S1‧‧‧視訊源

S2‧‧‧傳送視訊

S3‧‧‧顯示視訊

S210至S230、S310至S340、S410至S480、S510‧‧‧步驟

第1圖為電子裝置與顯示器的功能方塊圖，而電子裝置採用了本發明一實施例之方法。 第2圖為本發明一實施例中決定至少一傳輸品質參數的流程圖。 第3圖為本發明一實施例中切換電子裝置之模式的流程圖。 第4圖為本發明一實施例中電子裝置處於一般模式時設定無線視訊之編碼的流程圖。 第5圖為本發明一實施例中電子裝置處於簡報模式時動態調整無線視訊之編碼的流程圖。

S210至S230‧‧‧步驟

Claims (7)

1. 一種動態調整無線視訊之編碼的方法，該方法包含：取得一電子裝置的一視訊源；判斷該電子裝置的一輸入裝置的使用狀態，其中該輸入裝置係選自由滑鼠、鍵盤、觸控螢幕及手寫板所組成之群組；依據該輸入裝置的使用狀態決定至少一傳輸品質參數，其中該至少一傳輸品質參數包含一幀率(frame rate)，而該幀率係依據該輸入裝置的使用狀態而變動；依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成一傳送視訊；以及無線地傳送該傳送視訊。
2. 如請求項1所述的方法，另包含：判斷該電子裝置處於一第一預設模式或一第二預設模式，其中若該輸入裝置於一預設時間內無作動，則將該電子裝置切換至該第一預設模式，而一旦該輸入裝置有作動，則將該電子裝置切換至該第二預設模式；其中依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成該傳送視訊包含：若判斷出該電子裝置處於該第一預設模式，則以一第一幀率將該視訊源編碼成該傳送視訊；以及若判斷出該電子裝置處於該第二預設模式，則以一第二幀率將該視訊源編碼成該傳送視訊，其中該第二幀率大於該第一幀率。
3. 如請求項2所述的方法，其中該第二幀率大於或等於每秒三十個畫框(30 frames/sec)，而該第一幀率小於每秒三十個畫框並大於每秒一個畫框(1 frame/sec)。
4. 如請求項1所述的方法，其中依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成該傳送視訊係包含：當依據該輸入裝置的使用狀態決定該至少一傳輸品質參數後，漸進地將編碼該視訊源時所使用的幀率調整至該至少一傳輸品質參數所包含的該幀率。
5. 如請求項1所述的方法，其中依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成該傳送視訊係包含：一旦依據該輸入裝置的使用狀態決定該至少一傳輸品質參數，立即地將編碼該視訊源時所使用的幀率調整至該至少一傳輸品質參數所包含的該幀率。
6. 如請求項1所述的方法，其中判斷該電子裝置的該輸入裝置的使用狀態之步驟、依據該輸入裝置的使用狀態決定該至少一傳輸品質參數之步驟，以及依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成該傳送視訊之步驟係週期性地執行。
7. 一種動態調整無線視訊之編碼的方法，該方法包含：取得一電子裝置的一視訊源；判斷該電子裝置的一輸入裝置的使用狀態；依據該輸入裝置的使用狀態決定至少一傳輸品質參數，其中該至少一傳輸品質參數包含一幀率(frame rate)，而該幀率係依據該輸入裝置的使用狀態而變動； 依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成一傳送視訊；以及無線地傳送該傳送視訊；其中該至少一傳輸品質參數另包含將該視訊源編碼成該傳送視訊時所使用的壓縮率及擷取範圍；其中依據該至少一傳輸品質參數將該視訊源編碼成該傳送視訊包含：當該輸入裝置於一預設時間內無作動時，以一第一壓縮率、一第一擷取範圍及一第一幀率將該視訊源編碼成該傳送視訊；及當該輸入裝置有作動時，以一第二壓縮率、一第二擷取範圍及一第二幀率將該視訊源編碼成該傳送視訊，其中該第二壓縮率大於第一壓縮率、該第二擷取範圍小於該第一擷取範圍及/或該第二幀率小於該第一幀率。