[发明专利]用于视频的未压缩无线传输的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及未压缩视频经由无线链路的传输。更具体而言，本发明涉及利用将图像变换系数直接映射到传输符号而实现的未压缩HDTV视频经由无线链路的低延迟及低缓冲的传输。

背景技术

许多家庭中，通过在屋里固定位置的机顶盒上的电缆或卫星链路来接收电视和/或视频信号。在很多情况下，希望将显示屏放在一个距离机顶盒有几米远的位置上。当使用等离子的平板显示器或者液晶显示器(LCD)电视被挂在墙上时，这一趋势越来越普遍。基于审美原因和/或安装方便，通常不希望通过电缆将显示屏连接到机顶盒。因此，最好是从机顶盒到显示屏进行视频信号的无线传输。类似的，可能希望将计算机、游戏控制器、VCR、DVD或用于生成在显示屏上显示的图像的其他视频源远离显示屏。

通常，在机顶盒接收的数据根据例如运动图像专家组(MPEG)格式压缩，并由机顶盒解压为高质量原始视频信号。原始视频信号可以是模拟格式或数字格式的，如数字视频接口(DVI)格式或高清晰多媒体接口(HDMI)格式。这些数字格式通常具有高达约每条1.5G比特(Gbps)的高清晰电视(HDTV)数据速率。

在家庭中的无线近距离传输可以在2.4GHz左右或5GHz左右免授权频带(例如，在美国为5.15-5.85GHz波段)上实现。这些频带目前被无线局域网(WLAN)使用，在无线局域网中，802.11WiFi标准允许的最大数据速率为11Mbps(802.11b)，或54Mbps(对于20MHz带宽和802.11g/802.11a标准)。使用新兴的多路输入多路输出技术，新兴的802.11n标准的数据速率在使用20MHz频带时能增加到超过200Mbps，在使用40MHz频带时能翻倍。另一选择是使用超宽带(UWB)，其声称可提供100-400Mbps。

因为现有数据速率低于未压缩HDTV视频必需的1.5Gbps，因此必要时，通常需要对视频进行再压缩以无线传输。已知的高效视频压缩方法，例如那些压缩因子超过1:30的方法需要非常复杂的硬件来实现压缩。这在家庭应用中通常不太实用。这些压缩方法通常使用例如小波、离散余弦变换(DCT)或傅立叶变换，将图像变换到一个不同的域，然后在该域中执行压缩。这些变换通常对数据进行去相关以便有效地压缩。转让给共同申请人并以引用的方式全部并入此文的、题为“Wireless Transmission of HighQuality Video”的PCT申请IL/2004/000779，示出了一种传输视频图像的方法。该方法包括：提供高清晰视频；使用图像域压缩方法来压缩视频，在该方法中，基于像素相邻性对每个像素进行编码；并且经由衰减传输信道传输经压缩的视频。

在Obrador的美国专利公开2003/002582中，描述了一种使用联合信源信道编码(JSCC)进行编码的图像无线传输。所传输的图像被分解为多个不同频率的子频带。首先发送具有最低分辨率的图像和相应的边界系数，然后传输具有较高分辨率的图像和边界系数。一种典型的JSCC将信道编码技术应用到信源编码系数，为比较重要的(即低频的)系数提供更多保障，给不太重要的(即高频的)系数提供较少保障。另一种JSCC技术由Ramstad提出，挪威科技大学(2003年7月)的“The marriage of Subband Coding and OFDMTransmission”，该技术将信源(如图像)的子频带编码与OFDM调制相结合。

在数字传输方法中，以符号的形式传输信号。每个符号能够具有预定数量的可能值之一。每个符号的可能值的集合被称作一个星座(constellation)，每个可能值被称作一个星座点。邻近点之间的距离影响对噪声的抗干扰性。噪声造成接收的不是预期的点而是其他点，因此符号可能被错误解释。在正交频分复用(OFDM)通信方案中，符号由多个块(bin)，如64,128或256个块组成，在频率域中，每个符号的每个块由二维星座组成。众所周知，在现有技术中不推荐使用一些可用的块。通常，这是一些位于传输频带末端的块。通常，例如在802.11a/g中，不使用64个可用信道中的约16个，因此降低了频带的效率。