專利名稱：無線視頻發送設備、無線視頻接收設備和使用它們的無線視頻通信系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線視頻發送設備、無線視頻接收設備和使用這些設備的無線視頻通信系統，該無線視頻通信系統允許通過從ー個接入點(基站)切換到另ー個接入點來經由無線通信發送和接收視頻信號。
背景技術：
在移動通信系統中，甸個諸如移動電話的移動終端能夠在移動終端處于移動中時通過切換或者通過從ー個接入點切換到另ー個接入點在廣域范圍內連續無線通信。在這樣的移動通信系統中，通信質量可能在每個接入點的覆蓋區(無線通信的范圍)的邊緣上或附近惡化，并且通信可能在切換過程期間臨時地中斷。具體地，對于發送視頻信號的系統來說，由于要發送的信息量與用于發送語音信號的系統相比較更大，針對這樣的問題采用適 當的措施是必要的。在視頻通信系統領域中，已知的是將視頻信號的每個靜止圖像幀劃分為多個塊，根據每個塊的重要性將塊劃分為感興趣塊和非感興趣塊，并且當需要減小代碼量的時候，對于非感興趣塊優先地減小代碼量，使得即使當通信的質量惡化時，也可以以高質量再現至少視頻信號的必要部分。參見專利文獻I。還已知的是對每個移動終端提供一對用于與基站通信的發送/接收單元，并且使沒有忙于與切換源基站通信的發送/接收單元的ー個與切換目標基站交換切換所需要的控制信號，使得在切換的時候，在通信時中斷的時間段可以最小化。參見專利文獻2。現有技術文獻專利文獻專利文獻I JP2005-094578專利文獻2 JP2000-102050
發明內容
要解決的問題在專利文獻I中公開的現有技術通過在編碼過程中優先地減小用于非感興趣塊的代碼量產生流，其在視頻信號從視頻服務器配信到客戶端設備的系統中可能是有效的，但是其遭受如下問題的困擾能夠取決于通信質量控制的代碼量的范圍是有限的，使得該技術在諸如使用無線LAN(局域網)接入點的移動通信中使用可能無效。在專利文獻2中公開的現有技術可能當執彳丁切換的時候，能夠通過使用在諸如PHS(個人手持電話系統)(其中帶寬是由提供商保證的)的網絡中的兩個發送/接收單元減小通信中斷的時間段，但是可能不能在諸如使用無線LAN接入點(其不具有帶寬保證的好處)的移動通信中確保高質量通信。鑒于現有技術的上述問題提出本發明，并且具有提供無線視頻發送設備、無線視頻接收設備和使用這些設備的無線視頻通信系統的主要目的，該無線視頻通信系統可以避免使視頻信號混亂和惡化，并且即使在切換或者差的通信質量(其可能發生在每個接入點的覆蓋區的邊緣上或附近)的時候，也確保高質量視頻通信。解決問題采取的手段本發明的無線視頻發送設備包括用于捕捉對象的圖像和產生相應的視頻數據的圖像捕捉単元；用于根據視頻數據產生具有至少不同的圖像區域或者圖像分辨率的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據的數據產生単元；用于編碼高優先級視頻數據和低優先級視頻數據的視頻編碼単元；用干與第一接入點通信的第一無線通信単元；用干與用作第一接入點的切換目的地的候選者的第二接入點通信的第二無線通信単元；和用于控制第一和第二無線通信単元的無線通信操作的通信控制單元；其中通信控制單元根據與第一接入點通信的質量和到第二接入點的切換狀態確定是否對于第一和第二無線通信単元的每個進行發送，以及作為兩個単獨的視頻流從第一和第二無線通信單元發送編碼的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據。 發明效果本發明因此避免使視頻信號混亂和惡化，并且即使在切換或者差的通信質量(其可能發生在每個接入點的覆蓋區的邊緣上或附近)的時候，也確保高質量視頻通信。
圖I是實施本發明的無線視頻通信系統I的示意方框圖；圖2是示出無線視頻通信系統I的更詳細結構的方框圖；圖3是示出在無線視頻通信系統I中發送視頻流的示范過程的示意圖；圖4是示出由視頻編碼單元13編碼的數據結構的圖；圖5是示出視頻發送単元14的發送數據結構的圖；圖6是示出無線相機2進行的視頻流的發送操作的流程圖；圖7是示出以雙流模式A(沒有切換)的無線相機2的視頻流發送模式的圖；圖8是示出以雙流模式B (有切換)的無線相機2的視頻流發送模式的圖；圖9是示出在無線視頻通信系統I中在兩個接入點APl和AP2和接收信號強度之間的關系的圖，(A)表示在接入點之間的距離小的情形，并且(B)表示在接入點之間的距離大的情形；和圖10是示出由PC 3進行的視頻流的接收操作的流程圖。
具體實施例方式為了實現這樣的目的提出的第一個發明由無線視頻發送設備構成，包括用于捕捉對象的圖像和產生相應的視頻數據的圖像捕捉単元；用于根據視頻數據產生具有至少不同的圖像區域或者圖像分辨率的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據的數據產生単元；用于編碼高優先級視頻數據和低優先級視頻數據的視頻編碼単元；用干與第一接入點通信的第一無線通信単元；用干與用作第一接入點的切換目的地的候選者的第二接入點通信的第二無線通信単元；和用于控制第一和第二無線通信単元的無線通信操作的通信控制單元；其中通信控制單元根據與第一接入點通信的質量和到第二接入點的切換狀態確定是否對于第一和第二無線通信単元的每個進行發送，并且作為兩個単獨的視頻流從第一和第二無線通信單元發送編碼的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據。因此，高優先級視頻數據和低優先級視頻數據被作為單獨的視頻流發送，并且根據與第一接入點的通信質量和到第二接入點的切換狀態確定是否對于第一和第二無線通信単元的每個進行發送，用于高優先級視頻數據和低優先級視頻數據的代碼量可以分別控制，并且這允許可以控制的代碼量的范圍被擴展。因此，即使在切換的時候或者當通信質量靠近接入點邊緣變得差的時候，也可以避免視頻數據的混亂和圖像質量的惡化，并且使得進行高質量視頻數據的發送成為可能。根據第二個發明，在第一個發明的無線視頻發送設備中，當通信質量不滿足關于是否進行發送的第一基準標準的時候，通信控制單元使兩個視頻流從第一無線通信單元發送到第一接入點。
因此，取決于視頻流的接收條件，允許信號接收側使用高優先級視頻數據和低優先級視頻數據中的ー個或者兩個用于顯示，使得即使當在靠近第一接入點的覆蓋區的邊緣的部分而通信條件差吋，也確保高質量視頻數據的發送。根據第三個發明，在第二個發明的無線視頻發送設備中，當通信質量不滿足比第一基準標準差的第二基準標準的時候，通信控制單元使視頻流中的ー個從第二無線通信單元發送到第二接入點。因此，因為視頻流到用作下一個切換目的地的候選者的第二接入點的發送在切換之前已進行，可以在切換進行期間保持高質量視頻數據的發送。根據第四個發明，在第一至第三個發明的任何ー個的無線視頻發送設備中，一旦完成從第一接入點到第二接入點切換，通信控制單元停止兩個視頻流到第一接入點的發送并且使第二無線通信単元將兩個視頻流發送給第二接入點。因此，取決于視頻流的接收條件，允許信號接收側使用高優先級視頻數據和低優先級視頻數據中的ー個或者兩個用于顯示，使得一旦完成切換，即使當在該部分靠近第二接入點的覆蓋區的邊緣而通信條件差時，也確保高質量視頻數據的發送。根據第五個發明，其由被配置為與根據第一至第四個發明中的任何ー個的無線視頻發送設備通信的無線視頻接收設備構成，該無線視頻接收設備包括用于經由第一和第ニ接入點接收從無線視頻發送設備發送的兩個視頻流的數據接收単元；和用于解碼包含在接收的視頻流中的至少ー個中的視頻數據的視頻解碼單元。因此，取決于視頻流的通信條件，多個不同的視頻數據組可以用于顯示，使得可以避免視頻數據的混亂和圖像質量的降級，并且即使當在靠近接入點邊緣的區域的通信條件差時，也可以確保高質量視頻數據的發送。根據第六個發明，在根據第五個發明的無線視頻接收設備中，該無線視頻接收設備進一歩包括用于將到第二接入點的切換完成通知給無線視頻接收設備的切換完成通知單元。因此，允許向發送側(無線視頻發送設備)通知切換完成的時間，使得能夠進行高質量視頻數據的發送。根據第七個發明，在根據第五或者第六個發明的無線視頻接收設備中，數據接收単元進ー步包括用于當接收到相同類型的多個視頻流的時候，根據每個視頻流的接收條件選擇要由視頻解碼單元解碼的視頻流的流選擇單元。因此，從在有利的通信條件下接收的視頻流中再現視頻數據，使得能夠進行高質量視頻數據的發送。根據第七個發明，在根據第五或者第六個發明的無線視頻接收設備中，此外，該無線視頻接收設備進ー步包括顯示單元，其中取決于通信的質量，固定在切換期間高優先級圖像的顯示位置。因此，因為取決于通信的質量，固定在切換期間高優先級圖像的顯示位置，即使當無線通信的條件差時，也可以顯示有利的視頻圖像。第九個發明由包括根據第一至第四個發明中的任何ー個的無線視頻發送設備和根據第五至第八個發明中的任何一個的無線視頻接收設備的無線視頻發送系統構成。
現在在下文中將參考附圖描述本發明的優選實施例。圖I是實施本發明的無線視頻通信系統I的示意方框圖。該無線視頻通信系統I主要由用作用于經由無線通信發送視頻信號的無線視頻發送設備的無線相機2、和用作用于接收從無線相機2發送的視頻信號的無線視頻接收設備的PC (個人計算機)3構成。無線相機2被配置為經由一對接入點APl和AP2以及IP (網際協議)網絡4與PC 3通信。IP網絡4由基于諸如以太網(商標)的已知網絡標準的LAN(局域網)構成，但是也可以由諸如WAN(廣域網)和因特網的其他形式網絡構成。接入點APl和AP2由兩個相同的無線中繼單元構成，其可以與無線相機2通信，并且具有允許與無線相機2通信的覆蓋區5和6。這些覆蓋區5和6在其邊緣上部分地互相重疊。該無線視頻通信系統I被配置為使得當操作無線相機2的用戶U從覆蓋區中的ー個移動到另一個的時候，通過切換過程(或者通過從接入點APl和AP2中的一個切換到另ー個)，PC 3能夠保持與無線相機2的通信。為了方便描述起見，在以下的例子中僅僅提及用作切換源接入點的接入點APl和用作切換目標接入點的接入點AP2，但是，從實際應用的角度來說，可能存在許多的接入點
和覆蓋區。圖2是示出無線視頻通信系統I的更加詳細的結構的方框圖，圖3是示出在無線視頻通信系統I中發送視頻流的示范過程的示意圖，圖4是示出由視頻編碼單元13編碼的數據結構的圖，以及圖5是示出視頻發送単元14的發送數據結構的圖。如圖2所示，無線相機2包括主要由光學透鏡系統和諸如CMOS(互補金屬氧化物半導體圖像傳感器)的固態圖像捕捉設備組成的圖像捕捉単元11，使得可以通過捕捉經由光學系統投射到固態圖像捕捉設備的圖像捕捉表面上的物體圖像而產生捕捉的圖像視頻數據(視頻信號)。如圖3所示，視頻剪輯單元12從通過圖像捕捉単元11產生的捕捉的圖像視頻數據中剪輯或者提取感興趣區。用戶可以預先將期望的圖像區域預留為感興趣區。替選地，如在下文中將描述的，用戶可以從由PC 3的視頻顯示単元25顯示的圖像中選擇感興趣區。而且，在視頻圖像中的諸如人和車輛的運動物體可以在沒有用戶的干預的情況下通過已知的圖像識別自動地識別，并且包含運動物體的區域可以被選擇為感興趣區。視頻編碼單元13通過使用適當的已知壓縮編碼方法，諸如MEPG2(移動圖像專家組階段2)，編碼與ROI相關聯并且由視頻剪輯単元12提供的ROI視頻數據、和捕捉的圖像視頻數據(由與非感興趣區相關聯的非ROI視頻數據組成，諸如當通過視頻剪輯單元12執行剪輯時在ROI外面的靜止背景圖像)。視頻編碼單元13可以以互相排斥的方式或者以部分重疊的方式控制要分配給感興趣區和非感興趣區的像素塊中的每個的代碼量。如在下文中將描述的，視頻編碼單元13執行編碼過程，使得產生的代碼量對應于由發送控制単元19設置的目標。當產生的代碼量超出由發送控制単元19設置的目標的時候，減小由圖像捕捉単元11產生的捕捉的圖像視頻數據的量或者降低圖像清晰度，并且對減小的捕捉圖像視頻數據執行編碼過程。通過以這樣的方式減低捕捉的圖像視頻數據的分辨率，可以控制要產生的代碼量，并且編碼非感興趣區所需要的代碼量可以顯著地減小。由視頻編碼單元13從圖像捕捉單元11接收的捕捉的圖像視頻數據被轉換為包含諸如如圖4(A)所示的I圖片(內部圖片)和P圖片(預測圖片)的圖像的一系列數據。從視頻剪輯單元12轉發到視頻編碼單元13的ROI視頻數據中，如圖4(B)所示，視頻編碼單元13產生附加有關于用于I圖片和P圖片中的每個的感興趣區的位置的位置信息的一系列數據。
視頻發送単元14將由視頻編碼単元13編碼的視頻數據轉換為IP分組，并且將該分組產生為單獨的視頻流。換句話說，也如圖3所示，當由視頻剪輯單元12執行剪輯操作的時候，在感興趣區上的ROI視頻數據被作為具有高優先級的高優先級視頻流發送用于在切換的時候或者當通信質量差的時候確保發送質量。另ー方面，在非感興趣區上的非ROI數據被作為具有低優先級的低優先級視頻流發送。從視頻編碼單元13轉發到視頻發送単元14的非ROI視頻數據的每個圖像(例如，I圖片)被給予規定的圖像大小，并且被轉換為每個附加RTP報頭、UDP報頭和IUP報頭的分組，例如如圖5(A)所示。從視頻編碼單元13轉發到視頻發送単元14的ROI視頻數據的每個圖像(例如，I圖片)被附加位置信息，并且被轉換為每個附加有RTP報頭、UDP報頭和IUP報頭的分組，例如如圖5(B)所示。通過使用QoS(服務質量)保證方案，諸如區別的服務，也能夠優先地發送高優先級視頻流。第一無線通信單元15經由在附圖中未示出的天線，基于諸如IEEE802. lla/b/g的無線LAN通信標準，與接入點APl執行無線通信。由視頻發送単元14轉換為IP分組的視頻數據被經由接入點APl從第一無線通信単元15發送給PC 3。在這里，從圖像捕捉単元11產生的ROI視頻數據和視頻數據(非ROI視頻數據)被作為單獨的視頻流發送。第一無線通信単元15能夠檢測接收信號的強度作為無線通信的質量測量。第二無線通信単元16提供有類似于第一無線通信単元15的結構和功能。第二無線通信単元16周期地檢測不同于第一無線通信単元15與其通信的接入點(在這種情況下，第一接入點API)并且可以是切換目標接入點的接入點(在這種情況下，接入點AP2)，并且與用作切換目標接入點的候選者的接入點執行無線通信。一旦檢測到可以作為切換目標接入點的接入點，第二無線通信単元16測量接收信號強度，并且如果存在切換目標接入點的兩個或更多個候選者，在后面可能進行切換的時候，根據接收信號強度的測量，選擇表明最高的接收信號強度的接入點AP2。一旦對于無線相機2執行了從接入點APl到接入點AP2的切換，第一無線通信單元15和第二無線通信単元16互換功能。通信控制單元17不僅控制第一無線通信単元15和第二無線通信単元16，而且以綜合方式控制整個無線視頻通信系統I的通信。在通信控制單元17中，發送控制単元18通過控制視頻剪輯單元12和視頻編碼單元13的操作，控制各種視頻數據集合到PC 3的發送。發送模式確定單元19根據無線通信的質量和現有切換狀態從多個操作模式中選擇無線相機2將使用的操作模式以實現高質量視頻數據的發送。使得該發送控制單元18根據確定的操作模式控制各種視頻數據集合的發送。同時，在信號接收側的PC 3的網絡通信單元21經由IP網絡4連接到接入點APl和AP2，以便通過使用本身已知的協議，諸如TCP/IP協議，與無線相機2執行視頻流和各種控制信息片段的發送/接收。視頻接收單元22提供有用于存儲接收數據的緩存功能，并且將包含在由網絡通信単元21從無線相機2接收的IP分組中的編碼的視頻數據轉發給視頻解碼單元23。該視頻解碼単元23解碼來自視頻接收單元22的各種視頻數據集合。解碼的ROI視頻數據和相應的非ROI數據由視頻合成単元24根據需要合成。以這樣的方式獲得的視頻數據顯示在合并有L⑶面板等等的視頻顯不單兀25上。
在切換過程期間，可以固定顯示在視頻顯示単元25上的感興趣區的位置。在這樣的時間中，當發送高優先級視頻流的時候，感興趣區的顯示位置可以從無線相機2指定。因此，可以通知用戶切換過程在進行中，并且將發現更容易識別對于切換過程選擇的感興趣區。是否需要固定感興趣區的位置可以依據來自無線相機2的接收信號的強度確定。例如，只有當接收信號強度小于規定的閾值時，可以固定感興趣區的位置。當接收信號強度是很大的時候，可以不固定感興趣區的位置，使得可以允許觀看逼真的視頻顯示。接收控制單元26通過控制視頻解碼單元23和視頻合成單元24的操作，控制PC 3的視頻數據的接收和顯示操作。當多個類似的視頻流由視頻接收單元22接收的時候(或者當類似的視頻流從無線相機2的第一和第二無線通信単元15和16接收的時候)，流選擇単元27與接收控制単元26合作根據各種視頻流的接收條件選擇要由視頻解碼單元23解碼的視頻流。PC 3提供有CPU (中央處理單元)、ROM (只讀存儲器)、RAM(隨機存取存儲器)、以及輸入和輸出接ロ，并且通過執行規定的應用軟件來執行部分或者整個如上所述的功能。無線相機2的通信控制單元17確定第一和第二無線通信単元15和16的每個將在每個視頻流的發送中如何操作。這個確定每個視頻流將如何由通信控制單元17發送的過程是通過選擇地執行在下文中指定的三個操作模式中的一個實現的。無線相機2的三個操作模式包括單流模式、雙流模式A和雙流模式B。在單流模式中，從圖像捕捉単元11產生的捕捉的圖像視頻數據被作為單個視頻流從第一無線通信單元15發送到接入點API。在雙流模式A中，包含ROI視頻數據的高優先級視頻流和包含非ROI視頻數據的低優先級視頻流兩者被從第一無線通信単元15發送到接入點APl (沒有切換)。在雙流模式B中，包含ROI視頻數據的高優先級視頻流和包含非ROI視頻數據的低優先級視頻流兩者被從第一無線通信単元15發送到接入點APl，并且僅僅包含ROI視頻數據的高優先級視頻流被從第二無線通信単元16發送到接入點AP2 (有切換)。圖6是示出由無線相機2進行的視頻流的發送操作的流程圖，圖7是示出在雙流模式A(沒有切換)中無線相機2的視頻流發送的模式的圖，以及圖8是示出在雙流模式B(有切換)中無線相機2的視頻流發送的模式的圖。
一旦啟動無線相機2，第一無線通信単元15連接到對應于覆蓋區5(無線相機2當前位于其中，如圖I所示)的接入點API。同時，第二無線通信単元16(其當前不需要操作，并且將在稍后時間點與接入點AP2或者切換目的地接入點通信)檢測接入點APl的接收信號強度。替選地，第一無線通信単元15可以被配置為檢測接入點APl的接收信號強度。如果檢測的接收信號強度高于預先確定的第一參考值X (ST101 :是)，該發送控制単元19判斷無線通信質量是有利的，并且執行單流模式。如果檢測的接收信號強度低于預先確定的第一參考值X(ST101 :否)，而高于第二參考值Y(ST102 :是)，該發送控制單元19判斷無線通信質量小于期望的質量，并且執行雙流模式A。如果檢測的接收信號強度低于第ニ參考值Y (ST102:否)，該發送控制單元19判斷無線通信質量是足夠差以執行切換，并且執行雙流模式B。在單流模式(ST101 :是)中，該視頻剪輯單元12不執行感興趣區的剪輯(ST103)。因此，從圖像捕捉単元11產生的捕捉的圖像視頻數據被直接轉發給視頻編碼 單元13以被編碼(ST104)，并且作為單個視頻流經由接入點APl被從第一無線通信単元15發送到PC3(ST105)。在單流模式中，因為無線相機2很好地位于接入點APl的覆蓋區5內(接近其中心，這里無線電波的強度高)，即使不通過剪輯或者另外提取感興趣區來減小代碼量，也可以像在常規的發送系統中ー樣確保足夠的發送帶寬。在雙流模式A(ST102 :是)中，視頻剪輯單元12提取感興趣區(ST106)。因此，ROI視頻數據和非ROI視頻數據分別地由視頻編碼單元13編碼(ST107)，并且作為高優先級視頻流和低優先級視頻流分別經由接入點APl從第一無線通信単元15發送給PC 3 (ST108)。在雙流模式A中，雖然無線相機2位于在接入點APl的覆蓋區5內無線電波的強度相對低的位置(接近覆蓋區的邊緣)，但是確保了高質量視頻數據的發送，因為PC 3可以利用從無線相機2發送的高優先級視頻流和低優先級視頻流中的ー個，或者它們的兩個作為要顯示的視頻數據。在雙流模式B中(ST102:否)，類似于前面提到的步驟ST106和ST107的步驟ST109和STllO被執行。如果此時沒有從PC 3通知切換完成(ST111 :否)，發送控制單元18執行類似于前面提到的步驟ST108的步驟ST112，并且僅僅高優先級視頻流被經由接入點AP2從第二無線通信単元16發送到PC 3。如果在由用戶預先確定的規定的時間段內沒有通知切換完成，發送控制単元18可以判斷無線相機2沒有位于切換可行的位置中(或者在所有接入點的覆蓋區的外面)，并且對用戶進行出錯通知。一旦從PC 3接收到切換完成通知(ST111 :是)，發送控制単元18停止從第一無線通信単元15發送高優先級視頻流和低優先級視頻流(其在步驟ST112中啟動)(ST114)。然后，除了高優先級視頻流之外，發送控制単元18使低優先級視頻流經由接入點AP2從第二無線通信單元16被發送到PC 3 (STl 15)。在雙流模式B中，無線相機2位于覆蓋區5和6的邊緣，這里ニ個覆蓋區如圖8所示相互重疊。但是，因為具有減小代碼量的高優先級視頻信號正在被發送給切換目的地接入點或者第二接入點AP2，即使在切換過程期間也可以確保高質量視頻數據的發送。因為PC 3可以使用從無線相機2發送的高優先級視頻流和低優先級視頻流中的ー個或者它們兩個作為要顯示的視頻數據，一旦完成切換，即使當無線通信在接近第二接入點的覆蓋區的區域中惡化吋，也確保高質量視頻數據的發送。先前的步驟被重復直到通信控制單元17已經判斷整個發送操作最后完成為止(ST116 :是)。因為無線相機2作為單獨的視頻流發送高優先級視頻數據和低優先級視頻數據，并且取決于無線通信的質量和切換過程的狀態，確定對發送該視頻流中的每個的需要，可以對于高優先級視頻數據和低優先級視頻數據中的每個單獨控制代碼量，使得在無線通信中可以控制的代碼量的范圍可以擴展。因此，在切換的時候，或者當在接入點的覆蓋區的邊緣處的無線通信的質量已經惡化的時候，可以最小化視頻圖像的混亂和惡化，并且確保高質量視頻數據的發送。還可以在步驟STl 13中僅僅停止低優先級視頻流的發送(或者僅僅發送高優先級視頻流)。在這種情況下，要發送給切換源接入點APl的高優先級視頻流可以由與要發送給切換目的地接入點的視頻數據的部分不同的視頻數據的部分(諸如，I圖片)組成。因此，可以減小切換源接入點所需要的發送帶寬。此外，通過保持到切換源接入點的視頻數據的 一部分發送，即使當再次執行切換返回到接入點I時，也可以保持高質量視頻數據的發送。也可以在步驟ST112中僅僅發送高優先級視頻流。在這種情況下，要發送給切換源接入點APl的視頻流可以僅僅由與要發送給切換目的地接入點的部分不同的視頻數據(諸如，I圖片)的特定部分組成。因此，可以減小切換源接入點所需要的發送帶寬。在先前的實施例中，在步驟STl 13中僅僅高優先級視頻流被從第二無線通信單元16發送到PC 3。如果不能獲得優先級視頻流所需要的發送帶寬，并且低優先級視頻流需要更小的代碼量，可以發送僅僅低優先級視頻流。在下文中參考圖9描述與步驟ST113相關的實施例的修改。圖9是示出在無線視頻通信系統I中在兩個接入點APl和AP2與接收信號強度之間的關系的圖，(A)表示在接入點之間的距離小的情形，并且(B)表示在接入點之間的距離大的情形。當在兩個接入點APl和AP2之間的距離相對小的時候，并且如圖9⑷所示，在接入點的服務區的重疊區(陰影區)中的接收信號強度相對高(或者可以獲得相對大的帶寬)，其適合于發送高優先級視頻流。另ー方面，當在兩個接入點APl和AP2之間的距離相對大的時候，并且如圖9(B)所示，在接入點的服務區的重疊區(陰影區)中的接收信號強度相對低(或者可以獲得相對小的帶寬)，其適合于發送低優先級視頻流。以這樣的方式，即使當帶寬小到不能發送高優先級視頻流時，通過發送低優先級視頻流也可以避免視頻信息的中斷。通過使用第一接入點APl的接收信號強度在步驟STlOl和步驟ST102中選擇發送模式，但是，替代地也可以使用第二接入點AP2的接收信號強度。例如，當第二接入點AP2的接收信號強度大于第一接入點APl的接收信號強度的時候，該發送目的地可以切換到第ニ接入點，同時保持單流模型，不涉及雙流模式的任何ー個。圖10是示出PC 3進行的視頻流的接收操作的流程圖。一旦在PC3中啟動視頻流的接收，流選擇單元27確定視頻接收単元22是否僅僅接收到單個視頻流(ST201)。如果無線相機2正在執行單流模式，并且視頻接收単元22僅僅正在接收到單個視頻流(ST201 是)，該視頻流由視頻解碼單元23解碼(ST202)，并且不經歷視頻合成単元24的合成過程，直接顯示在視頻顯示單元25上(ST203)。如果確定不是僅僅接收到單個視頻流的情況(ST201 :否),流選擇單元27進ー步確定視頻接收単元22是否正在接收到兩個視頻流(ST204)。在這里，如果無線相機2在執行雙流模式A，并且PC 3正在接收到兩個視頻流(ST204:是)，兩個視頻流由視頻解碼單元23単獨解碼(ST205)，并且解碼的ROI視頻數據和相應的非ROI視頻數據由視頻合成単元24合成以顯示在視頻顯示單元25上(ST206)。如果在步驟ST204中確定不是僅僅接收兩個視頻流的情況(ST204 :否)，流選擇單元27進ー步確定是否正在接收三個視頻流(ST207)。如果無線相機2在執行雙流模式B，并且PC 3正在接收三個視頻流(ST207 :是 )，流選擇單元27根據高優先級視頻流中的每個的接收條件(如通過使用分組丟失比、抖動波動和其他的因素作為指標評估的)，將兩個高優先級視頻流(相同類型的視頻流)中的一個選擇為要由視頻解碼單元23解碼的視頻流(ST208)。因此，該視頻信息可以通過選擇與更有利的接收條件相關聯的視頻流來再現，并且允許高質量視頻數據的發送。在解碼過程中語法錯誤的頻率也可以用作用于評估通信質量的指標。然后，流選擇單元27確定在步驟ST208選擇的高優先級視頻流中的ー個是否是發送給切換目的地接入點的那個(ST209)，并且如果不是這樣的情形(ST209 :否)，類似于步驟ST205和ST206的步驟ST210和ST211被執行。如果在步驟ST208選擇的高優先級視頻流中的一個是發送給切換目的地接入點的那個(ST209 :是)，接收控制単元26將切換完成通知發送給無線相機2以在執行步驟ST210和ST211之前通知無線相機2切換完成(ST212)。因此，無線相機2被完全通知切換完成的時間，使得確保高質量視頻數據的發送。重復先前的步驟直到接收控制単元26已經判斷整個發送操作最終完成為止(ST213:是)。雖然已經關于其優選實施例描述了本發明，對于本領域技術人員來說顯而易見的是，在不脫離本發明的范圍的情況下，各種改變和修改是可能的。本發明的無線視頻發送設備不限于諸如在先前的實施例中使用的無線相機，但是也可以由任何其他設備組成，只要其提供有無線通信和視頻數據發送的功能即可。本發明的無線視頻接收設備不限于諸如在先前的實施例中使用的PC，但是也可以由任何其他設備組成，只要其提供有從無線視頻發送設備接收視頻數據和解碼接收的視頻數據的功能即可。在先前的實施例中執行感興趣區的提取，使得產生具有相互不同的圖像區的高優先級視頻數據(R0I視頻數據)和低優先級數據(非ROI視頻數據)。但是，也可以通過使用H. 264SVC或者用于視頻數據編碼的其他可縮放的CODEC產生具有相互不同的圖像分辨率的高優先級視頻數據和低優先級數據。在這種情況下，通過適當控制量化值，只要關注高優先級視頻數據，感興趣區可以以高圖像質量編碼，同時非感興趣區以低圖像質量編碼。就低優先級視頻數據而論，感興趣區可以以低圖像質量編碼，同時非感興趣區以高圖像質量編碼。根據在舉例說明的實施例中表示的本發明的無線視頻發送設備、無線視頻接收設備和使用這些設備的無線視頻通信系統的各種部件對于本發明的實施不是必然地不可缺少的，而是在不脫離本發明的精神的情況下，也可以被省略或者修改。
エ業實用性根據本發明的無線視頻發送設備、無線視頻接收設備和使用這些設備的無線視頻通信系統對于作為通過從ー個接入點(基站)切換到另ー個來允許經由無線通信發送和接收視頻信號的無線視頻發送設備、無線視頻接收設備和使用這些設備的無線視頻通信系統是非常有用的，并且即使在切換或者差的通信質量(其可能發生在每個接入點的覆蓋區的邊緣上)的時候，也可以避免視頻信號的混亂和惡化以及確保高質量視頻通信。詞匯表I無線視頻通信系統2無線相機(無線視頻發送設備)3 PC (無線視頻接收設備)
11圖像捕捉單元12視頻剪輯單元13視頻編碼單元15第一無線通信単元16第二無線通信単元17通信控制單元23視頻接收單元(數據接收單元)24接收控制單元(切換完成通知単元)27流選擇單元APl第一接入點AP2第二接入點
權利要求
1.一種無線視頻發送設備，包括 圖像捕捉單元，用于捕捉物體的圖像和產生相應的視頻數據； 數據產生單元，用于根據所述視頻數據產生具有至少不同的圖像區域或者圖像分辨率的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據； 視頻編碼單元，用于編碼所述高優先級視頻數據和所述低優先級視頻數據； 第一無線通信單元，用于與第一接入點通信； 第二無線通信單元，用于與用作所述第一接入點的切換目的地的候選者的第二接入點通;和 通信控制單元，用于控制所述第一和第二無線通信單元的無線通信操作； 其中，所述通信控制單元根據與所述第一接入點的通信質量和到所述第二接入點的切 換狀態確定是否對于所述第一和第二無線通信單元中的每個進行發送，并且作為兩個單獨的視頻流從所述第一和第二無線通信單元發送編碼的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據。
2.根據權利要求I的無線視頻發送設備，其中，當通信質量不滿足關于是否進行發送的第一基準標準的時候，所述通信控制單元使所述視頻流中的兩者從所述第一無線通信單元發送到所述第一接入點。
3.根據權利要求2的無線視頻發送設備，其中，當通信質量不滿足比所述第一基準標準差的第二基準標準的時候，所述通信控制單元使所述視頻流中的一個從所述第二無線通信單元發送到所述第二接入點。
4.根據權利要求I至3的任何一個的無線視頻發送設備，其中，一旦完成從所述第一接入點到所述第二接入點的切換，所述通信控制單元停止所述兩個視頻流到所述第一接入點的發送，并且使所述第二無線通信單元將所述視頻流中的兩者發送到所述第二接入點。
5.一種被配置為與根據權利要求I至4的任何一個的無線視頻發送設備通信的無線視頻接收設備，所述無線視頻接收設備包括 數據接收單元，用于經由第一和第二接入點接收從無線視頻發送設備發送的兩個視頻流；和 視頻解碼單元，用于解碼包含在接收的視頻流中的至少一個中的視頻數據。
6.根據權利要求5的無線視頻接收設備，進一步包括切換完成通知單元，用于將到所述第二接入點的切換的完成通知給所述無線視頻接收設備。
7.根據權利要求5或者6的無線視頻接收設備，其中，所述數據接收單元進一步包括流選擇單元，用于當接收到相同類型的多個視頻流的時候，根據每個視頻流的接收條件選擇要由所述視頻解碼單元解碼的視頻流。
8.根據權利要求5至7的任何一個的無線視頻接收設備，進一步包括顯示單元，其中，取決于通信的質量，固定在切換期間高優先級圖像的顯示位置。
9.一種無線視頻發送系統，包括根據權利要求I至4的任何一個的無線視頻發送設備和根據權利要求5至8的任何一個的無線視頻接收設備。
全文摘要
在無線視頻通信系統中，即使在切換或者差的通信質量的時候，也確保高質量視頻通信。無線相機(2)包括用于產生視頻數據的圖像捕捉單元(11)，用于從視頻數據產生具有相互不同的圖像區域的高優先級視頻數據和低優先級視頻數據的視頻剪輯單元(12)，用于與第一和第二接入點(AP1，AP2)通信的第一和第二無線通信單元(15，16)，和用于控制第一和第二無線通信單元的無線通信的通信控制單元(17)。該通信控制單元可以使高優先級視頻數據和低優先級視頻數據作為兩個單獨的視頻流被從第一和第二無線通信單元發送，并且被配置為取決于無線通信質量和切換的條件，確定每個無線通信單元是否將不發送視頻流的任何一個、發送視頻流中的一個或者兩個。
文檔編號H04N7/14GK102823239SQ201280001039
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月2日 優先權日2011年3月11日
發明者佐藤正樹, 宮越健, 遠藤雅明 申請人:松下電器產業株式會社