OERTEL, Norbert (Karl-Holzer-Str. 3 c, Landshut, 84032, DE)
BÄSE, Gero (Curd-Jürgens-Str. 4, München, 81739, DE)
OERTEL, Norbert (Karl-Holzer-Str. 3 c, Landshut, 84032, DE)
Patentansprüche
1. Vorrichtung (V) zum Verarbeiten von Datenpaketen (D) eines Datenstroms (S) mit ersten Datenpaketen (Dl) , die fehlerfrei empfangene Datenpakete (D) repräsentieren, zweiten Datenpaketen (D2) , die fehlerhaft empfangene oder nicht empfangene Datenpakete (D) repräsentieren und dritte Datenpakete (D3) , die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete (D2) repräsentierten Datenpakete (D) fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt, wobei die Vorrichtung (V) umfasst :
Eine erste Einheit (El) zum Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete (Dl, D2) in vierte Datenpakete (D4) ; Eine Steuereinheit (SE)
- zum Aktivieren eines ersten Modus (Ml) bei Erkennen eines zweiten Datenpakets (D2) ;
- zum Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit (El) in Form einer zweiten Einheit (E2) bei Aktivierung des ersten Modus (Ml) ;
- zum Aktivieren eines zweiten Modus (M2) nachdem für jedes der zweiten Datenpakete (D2) das dazugehörige dritte Datenpaket (D3) vorliegt;
Die zweite Einheit (E2) zum Verarbeiten der ersten und drit- ten Datenpakete (Dl, D3) in fünfte Datenpakete (D5) ab Aktivieren des ersten Modus (Ml) , wobei einer Datensenke (EX) bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) die erste Einheit (El) die vierten Datenpakete (D4) und nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die zweite Einheit (E2) die fünften Datenpakete (D5) zustellen.
2. Vorrichtung (V) nach Anspruch 1, mit der Steuereinheit (SE) , die ferner ausgebildet ist, nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die erste Einheit (El) zu entfernen.
3. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einer Zuführeinheit (ZE) - zum Zustellen der vierten Datenpakete (D4) der Datensenke (EX) bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) ,
- zum Zustellen der fünften Datenpakete (D5) der Datensenke (EX) nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) .
4. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die erste Einheit (El) die ersten und zweiten Datenpakete ferner mit Hilfe einer Fehlerverschleierung verarbeitet.
5. Vorrichtung (V) zum Verarbeiten von Datenpaketen (D) eines Datenstroms (S) mit ersten Datenpaketen (Dl) , die fehlerfrei empfangene Datenpakete (D) repräsentieren, zweiten Datenpaketen (D2) , die fehlerhaft empfangene oder nicht empfangene Da- tenpakete (D) repräsentieren und dritte Datenpakete (D3) , die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete (D2) repräsentierten Datenpakete (D) fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt sind, wobei die Vorrichtung (V) umfasst:
Eine erste Einheit (El) zum Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete (Dl, D3) in vierte Datenpakete (D4) ; Eine Steuereinheit (SE)
- zum Aktivieren eines ersten Modus (Ml) bei Erkennen eines zweiten Datenpakets (D2) ;
- zum Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit (El) in Form einer zweiten Einheit (E2) bei Aktivierung des ersten Modus (Ml) ;
- zum Aktivieren eines zweiten Modus (M2) nachdem für jedes der zweiten Datenpakete (D2) das dazugehörige dritte Datenpaket (D3) vorliegt;
Die zweite Einheit (E2) zum Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete (Dl, D2) in fünfte Datenpakete (D5) ab Aktivieren des ersten Modus (Ml) , wobei einer Datensenke (EX) bis zum Aktivieren des ersten Modus (M2) und nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die erste Einheit (El) die vierten Datenpakete (D4) und nach Aktivieren des ersten Modus (Ml) und bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) die zweite Einheit (E2) die fünften Datenpakete (D5) jeweils zustellt.
6. Vorrichtung (V) nach Anspruch 5, mit der Steuereinheit (SE) , die ferner ausgebildet ist, nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die zweite Einheit (E2) zu entfernen.
7. Vorrichtung (V) nach Anspruch 5 oder 6, mit einer Zuführeinheit (ZE)
- zum Zustellen der vierten Datenpakete (D4) der Datensenke (EX) bis zum Aktivieren des ersten Modus (Ml) und nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) ,
- zum Zustellen der fünften Datenpakete (D5) der Datensenke (EX) nach Aktivieren des ersten Modus (Ml) und bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) .
8. Vorrichtung (V) nach Anspruch 5 bis 7, bei der die zweite Einheit (E2) die ersten und zweiten Daten- pakete ferner mit Hilfe einer Fehlerverschleierung verarbeitet.
9. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit der Steuereinheit (SE) , die ferner ausgebildet ist, zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) nachdem für jedes der zweiten Datenpakete (D2) das dazugehörige dritte Datenpaket (D3) vorliegt und die erste Einheit (El) und die zweite Einheit (E2) nahezu gleichzeitig das gleiche erste Datenpaket (Dl) verarbeiten.
10. Vorrichtung (V) nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit der Steuereinheit (SE) , die einen Speicher (M) zum Zwischenspeichern von ersten und dritten Datenpaketen (Dl, D3) und eine Sortiereinheit (TE) zum Sortieren der ersten und dritten Datenpakete (Dl, D3 ) umfasst, wobei die Sortiereinheit eine zeitliche Abfolge der ersten und dritten Datenpakete (Dl, D3) zur ordnungsgemäßen Verarbeitung gewährleistet.
11. Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Datenstrom codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, aufweist, und die erste und zweite Einheit jeweils als Analyseeinheit, insbesondere als Bild- oder Videoanalyseeinheit, zum Analysieren der Multimediadaten, ausgebildet sind.
12. Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Datenstrom codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, aufweist, und die erste und zweite Einheit jeweils als Decodiereinheit, insbesondere als Videodeco- diereinheit, zum Decodieren der codierten Multimediadaten ausgebildet sind.
13. Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen (D) eines Datenstroms (S) mit ersten Datenpaketen (Dl) , die fehlerfrei empfangene Datenpakete (D) repräsentieren, zweiten Datenpaketen (D2) , die fehlerhaft empfangene oder fehlende Datenpakete (D) repräsentieren und dritte Datenpakete (D3), die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete (D2) repräsentierten Datenpakete (D) fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt sind, wobei folgende Schritte durchgeführt werden: - Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete (Dl, D2) in vierte Datenpakete (D4) durch eine erste Einheit (El) ;
- Aktivieren eines ersten Modus (Ml) bei Erkennen eines zweiten Datenpakets (D2) ,-
- Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit (El) in Form einer zweiten Einheit (E2) bei Aktivieren des ersten Modus (Ml);
- Aktivieren eines zweiten Modus (M2) nachdem für jedes der zweiten Datenpakete (D2) das dazugehörige dritte Datenpaket (D3) vorliegt;
- Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete (Dl, D3) in fünfte Datenpakete (D5) durch die zweite Einheit (E2) ab
Aktivieren des ersten Modus (Ml) , wobei einer Datensenke (EX) bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) die vierten Datenpakete (D4) und nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die fünften Datenpakete (D5) zugestellt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die erste Einheit (El) entfernt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem mit einer Zuführeinheit (ZE) bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) die vierten Datenpakete (D4) der Datensenke (EX) und nach Aktivierung des zweiten Modus (M2) die fünften Datenpakete (D5) zugestellt werden.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem durch die erste Einheit (El) die ersten und zweiten Datenpakete (Dl, D2) ferner mit Hilfe einer Fehlerverschleierung verarbeitet werden.
17. Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen (D) eines Da- tenstroms (S) mit ersten Datenpaketen (Dl) , die fehlerfrei empfangene Datenpakete (D) repräsentieren, zweiten Datenpaketen (D2) , die fehlerhaft empfangene oder fehlende Datenpakete (D) repräsentieren und dritte Datenpakete (D3) , die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete (D2) repräsentierten Datenpakete (D) fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt sind, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:
- Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete (Dl, D3) in vierte Datenpakete (D4) durch eine erste Einheit (El) ;
- Aktivieren eines ersten Modus (Ml) bei Erkennen eines zweiten Datenpakets (D2) ;
- Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit (El) in Form einer zweiten Einheit (E2) bei Aktivieren des ersten Modus (Ml) ; - Aktivieren eines zweiten Modus (M2) nachdem für jedes der zweiten Datenpakete (D2) das dazugehörige dritte Datenpaket (D3) vorliegt; - Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete (Dl, D2) in fünfte Datenpakete (D5) durch die zweite Einheit (E2) ab Aktivieren des ersten Modus (Ml) , wobei einer Datensenke (EX) bis zum Aktivieren des ersten Modus (Ml) und nach Ak- tivieren des zweiten Modus (M2) die vierten Datenpakete
(D4) und nach Aktivieren des ersten Modus (Ml) und bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) die fünften Datenpakete (D5) zugestellt werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die zweite Einheit (E2) entfernt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem mit einer Zuführeinheit (ZE) bis zum Aktivieren des ersten Modus (M2) und nach Aktivieren des zweiten Modus (M2) die vierten Datenpakete (D4) der Datensenke (EX) und nach Aktivierung des ersten Modus (Ml) und bis zum Aktivieren des zweiten Modus (M2) die fünften Datenpakete (D5) der Datensen- ke (EX) zugestellt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem durch die zweite Einheit (E2) die ersten und zweiten Datenpakete (Dl, D2) ferner mit Hilfe einer Fehlerverschleie- rung verarbeitet werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei dem der zweite Modus (M2) aktiviert wird, nachdem für jedes der zweiten Datenpakete (D2) das dazugehörige dritte Da- tenpaket (D3) vorliegt und die erste Einheit (El) und die zweite Einheit (E2) nahezu gleichzeitig das gleiche erste Datenpaket (Dl) verarbeiten.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21, bei dem durch die zweite Einheit (E2) mittels eines Speicher (M) erste und dritte Datenpaketen (Dl, D3) zwischengespeichert und mittels einer Sortiereinheit (TE) die ersten und dritten Datenpakete (Di, D3) sortiert werden, wobei durch die Sortiereinheit eine zeitliche Abfolge der ersten und dritten Datenpakete (Dl, D3) zur ordnungsgemäßen Verarbeitung gewährleistet wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, bei dem der Datenstrom codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, aufweist, und die erste und zweite Einheit jeweils als Analyseeinheit, insbesondere als Bild- oder Videoanalyseeinheit, zum Analysieren der Multimediadaten, ausgeführt werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22, bei dem der Datenstrom codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, aufweist, und die erste und zweite Ein- heit jeweils als Decodiereinheit, insbesondere als Videodeco- diereinheit, zum Decodieren der codierten Multimediadaten ausgeführt werden.
25. Verwendung einer Vorrichtung (V) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der die Vorrichtung (V) zur Analyse von Videodaten im Rahmen einer überwachungseinrichtung (UE) eingesetzt ist. |
Beschreibung
Vorrichtungen und Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms, sowie eine Verwendung der Vorrichtungen
Die Erfindung betrifft Vorrichtungen und Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms, sowie eine Verwendung der Vorrichtungen.
In den vergangenen Jahren hat eine Anzahl an video- und bildbasierten überwachungssystemen stetig zugenommen. Dabei können die zu übertragenden Daten drahtlos übermittelt werden, wodurch übermittlungsfehler entstehen können. Diese übermittlungsfehler werden beispielsweise dadurch behoben, dass feh- lerhaft übertragene oder fehlende Datenpakete erneut verschickt werden. Hierbei ergeben sich hohe Verzögerungszeiten bei der Datenpaketübertragung. Bei echtzeitnahen Anwendungen muss hingegen eine Verzögerungszeit der Datenpaketübertragung niedrig gehalten werden. Somit besteht das Problem, dass für echtzeitnahe Anwendungen ein überholtes übertragen von Datenpaketen nicht durchführbar ist, da damit die Echtzeitanforderung nicht eingehalten werden kann.
Alternativ hierzu kann mit Hilfe eines Vorwärtsfehlerkorrek- turcodes, der den zu übertragenden Datenpaketen beigefügt wird, eine Rekonstruktion fehlerhaft empfangener oder fehlender Datenpakete durchgeführt werden. Diese Vorgehensweise zeigt jedoch den Nachteil, dass ein Teil der übertragungsbandbreite zur übermittlung des Vorwärtsfehlerkorrekturcodes (=Redundanz) belegt wird. Zudem wird bei übertragungsstrecken mit stark variierenden Fehlerhäufigkeiten die vorgestellte Vorgehensweise in folgenden Fällen nicht zufriedenstellend arbeiten:
(a) Es wird Redundanz übertragen, obwohl die Datenpakete fehlerfrei am Empfänger ankommen, wodurch übertragungsbandbreite nutzlos belegt wird.
(b) Es wird Redundanz übertragen, die jedoch aufgrund der großen Fehlerhäufigkeit nicht ausreicht, um die fehlerhaft empfangenen bzw. fehlenden Datenpakete vollständig rekonstruieren zu können.
Somit besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms anzugeben, das/die bei echtzeitnahen Anwendungen das erneute übertragen von Datenpaketen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 , 5 , 13 , 17 und 25 gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen Ausführungsvarianten der Erfindung dar.
Die Erfindung betrifft in einer ersten Ausführungsform eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms mit ersten Datenpaketen, die fehlerfrei empfangene Datenpakete repräsentieren, zweiten Datenpaketen, die fehlerhaft empfangene oder fehlende Datenpakete repräsentieren, und dritte Datenpakete, die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete repräsentierten Datenpakete fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt sind, wobei die Vorrichtung umfasst: Eine erste Einheit zum Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete in vierte Datenpakete; Eine Steuereinheit
- zum Aktivieren eines ersten Modus bei Erkennen eines zweiten Datenpakets; - zum Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit in Form einer zweiten Einheit bei Aktivieren des ersten Modus;
- zum Aktivieren eines zweiten Modus nachdem für jedes der zweiten Datenpakete das dazugehörige dritte Datenpaket vorliegt ; Die zweite Einheit zum Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete in fünfte Datenpakete ab Aktivierung des ersten Modus, wobei einer Datensenke bis zum Aktivieren des zweiten Modus die erste Einheit die vierten Datenpakete und nach Ak-
tivieren des zweiten Modus die zweite Einheit die fünften Datenpakete zustellen.
Als zweites Datenpaket wird ein fehlerhaft empfangenes oder ein nicht empfangenes aber erwartetes, d.h. also ein fehlendes Datenpaket verstanden. Falls das Datenpaket nicht empfangen wurde kann ein zweites Datenpaket erzeugt werden, welches fehlende Datenpaket, bspw. mit einem leeren Datenfeld, repräsentiert.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass im Falle von fehlerhaften empfangenen oder fehlenden Datenpaketen, das heißt von zweiten Datenpaketen, die Verarbeitung der Datenpakete durch zwei unabhängig laufende Einheiten, die erste und zwei- te Einheit, durchgeführt wird. Die erste Einheit verarbeitet die ersten und zweiten Datenpakete und liefert dabei in Echt- zeit die vierten Datenpakete, die einer Datensenke übermittelt werden. Parallel dazu verarbeitet die zweite Einheit die ab dem Auftreten der zweiten Datenpakete anfallenden ersten und dritten Datenpakete in fünfte Datenpakete. Hierdurch wird gewährleistet, dass die zweite Einheit den Datenstrom fehlerfrei derart decodiert, dass hierzu zunächst eine größere Verzögerungszeit in Kauf zu nehmen ist. Erst zu dem Zeitpunkt, an dem alle zweiten Datenpakete durch korrespondierende drit- te Datenpakete ersetzt werden können, d.h. zum Zeitpunkt des Aktivierens des zweiten Modus, kann die zweite Einheit den Datenstrom in Echtzeit der Datensenke anbieten. Genau zu diesem Zeitpunkt wird dann der zweite Modus aktiviert, bei dem an Stelle der vierten Datenpakete nun nur die fünften Daten- pakete an die Datensenke übermittelt werden. Hierdurch wird gewährleistet, dass zum einen die Datensenke die verarbeiteten Datenpakete in Echtzeit erhält und nachdem in der zweiten Einheit der Datenstrom in Echtzeit und fehlerfrei wiedergegeben werden kann, nachfolgend verarbeitete erste Datenpakete an die Datensenke übermittelt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass der einfache Mechanismus der wiederholten über-
tragung, wie beispielsweise heute bei TCP/IP im Internet (TCP - Transport Control Protocol, IP - Internet Protocol), verwendet werden kann, so dass die vorliegende Vorrichtung beziehungsweise das korrespondierende Verfahren mit geringem Aufwand in ein heute bestehendes übertragungssystem integriert werden kann.
Ferner zeigt sich als Vorteil die Verwendung der oben genannten Vorrichtung bei prädiktiven Kodierverfahren. Hierbei wer- den Informationen, z.B. Bilddaten, von bereits kodierten Informationen prädiziert. Im Stand der Technik, z.B. bei dem ITU-T H.263 Videokodierverfahren, ist es bei Auftreten von übertragungsfehlern, siehe zweites Datenpaket, notwendig, die Information ohne Prädiktion zu kodieren, um Folgefehler auf- grund der übertragungsfehler zu vermeiden. Die Kodierung ohne Prädiktion bedingt einen hohen Bandbreitenbedarf. Die Vorrichtung hingegen ermöglicht bei Auftreten von übertragungsfehlern eine zwangsweise Kodierung ohne Prädiktion zur Vermeidung von Folgefehlern zu umgehen und erspart damit Band- breite. Durch die Einsparung an Bandbreite wird auch eine Rate der Informationsübertragung, z.B. die Bildwiederholrate, hoch gehalten, da im Gegensatz zum Stand der Technik Bandbreite anstelle einer zwangsweisen Kodierung ohne Prädiktion zur Kodierung weiterer Information zu Verfügung steht.
Unter Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit in Form einer zweiten Einheit bei Aktivieren des ersten Modus wird verstanden, dass zum Zeitpunkt des Aktivierens des ersten Modus die erste und zweite Einheit derart initialisiert sind, dass die- se bei Kodierung eines oder mehrerer gleicher Datenpakte, z.B. des ersten Datenpakets, das identische Kodierergebnis liefern. Sind bspw. die erste und zweite Einheit in Software realisiert, so kann das Erzeugen der Kopie derart durchgeführt werden, dass die Variablenwerte und Programmzustände beider Einheiten identisch sind.
Die Menge der ersten Datenpakete und die Menge der dritten Datenpakete sind disjunkt. Hierunter wird verstanden, dass
Datenpakete des Datenstroms entweder als erste oder dritte Datenpakete repräsentiert werden. Eines der Datenpakete des Datenstroms ist somit nicht sowohl eines der ersten Datenpakete als auch eines der dritten Datenpakete .
Die Steuereinheit der ersten Ausführungsform kann ferner vorsehen, nach Aktivierung des zweiten Modus die erste Einheit zu entfernen. Hierdurch werden Systemressourcen einer möglichen Softwareimplementierung freigegeben, wodurch eine Ge- samtperformance der Vorrichtung verbessert werden kann, bspw. durch zusätzlich zur Verfügung stehenden Speicher.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung in der ersten Ausführungsform eine Zuführeinheit zum Zustellen der vierten Daten- pakete der Datensenke bis zur Aktivierung des zweiten Modus und zum Zustellen der fünften Datenpakete nach Aktivierung des zweiten Modus. Hierdurch kann das Zustellen der durch die erste und zweite Einheit verarbeiteten Datenpakete in Abhängigkeit vom Modus in einfacher Weise gesteuert werden.
Wird gemäß der ersten Ausführungsform in der ersten Einheit bei der Verarbeitung der ersten und zweiten Datenpakete ferner eine Fehlerverschleierung eingesetzt, so kann eine Qualität, bspw. eine Bildqualität, der vierten Datenpakete verbes- sert wird.
Die Erfindung umfasst ferner in einer zweiten Ausführungsform eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms mit ersten Datenpaketen, die fehlerfrei empfangene Datenpakete repräsentieren, zweiten Datenpaketen, die fehlerhaft empfangene oder nicht empfangene Datenpakete repräsentieren und dritte Datenpakete, die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete repräsentierten Datenpakete fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt sind, wobei die Vorrichtung umfasst:
Eine erste Einheit zum Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete in vierte Datenpakete;
Eine Steuereinheit
- zum Aktivieren eines ersten Modus bei Erkennen eines zweiten Datenpakets;
- zum Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit in Form einer zweiten Einheit bei Aktivierung des ersten Modus;
- zum Aktivieren eines zweiten Modus nachdem für jedes der zweiten Datenpakete das dazugehörige dritte Datenpaket vorliegt;
Die zweite Einheit zum Verarbeiten der ersten und zweiten Da- tenpakete in fünfte Datenpakete ab Aktivieren des ersten Modus, wobei einer Datensenke bis zum Aktivieren des ersten Modus und nach Aktivieren des zweiten Modus die erste Einheit die vierten Datenpakete und nach Aktivieren des ersten Modus und bis zum Aktivieren des zweiten Modus die zweite Einheit die fünften Datenpakete jeweils zustellt.
Diese zweite Ausführungsform stellt eine alternative Realisierung zu der ersten Ausführungsform dar. Somit gelten im Allgemeinen die Vorteile der ersten Ausführungsform analog auch für die zweite Ausführungsform. Die zweite Ausführungsform hat zudem noch den Vorteil, dass die erste Einheit immer eine Verarbeitung der ersten und dritten Datenpakete durchführt und somit bspw. in Hardware realisiert sein kann. Dagegen muss in der zweiten Ausführungsform die zweite Einheit nur temporär eingesetzt werden und ist somit bspw. in Software realisierbar.
Vorzugsweise ist bei der zweiten Ausführungsform die Steuereinheit ferner ausgebildet nach Aktivieren des zweiten Modus die zweite Einheit zu entfernen. Hierdurch werden Systemressourcen einer möglichen Softwareimplementierung freigegeben, wodurch eine Gesamtperformance der Vorrichtung verbessert werden kann, bspw. durch zusätzlich zur Verfügung stehenden Speicher.
Vorzugsweise ist bei der zweiten Ausführungsform die Steuereinheit ferner ausgebildet
- zum Zustellen der vierten Datenpakete der Datensenke bis zum Aktivieren des ersten Modus und nach Aktivieren des zweiten Modus,
- zum Zustellen der fünften Datenpakete der Datensenke nach Aktivieren des ersten Modus und bis zum Aktivieren des zweiten Modus.
Hierdurch kann das Zustellen der durch die erste und zweite Einheit verarbeiteten Datenpakete in Abhängigkeit vom Modus in einfacher Weise gesteuert werden.
Vorzugsweise ist bei der zweiten Ausführungsform die zweite Einheit zum Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete ferner mit Hilfe einer Fehlerverschleierung ausgebildet. Hierdurch ist die Qualität, z.B. einer Bildqualität, der vierten Datenpakete verbesserbar.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit ferner so ausgebildet ist, der zweite Modus erst aktivierbar ist, wenn für jedes der zweiten Datenpakete das dazugehörige dritte Datenpaket vor- liegt und die erste Einheit und die zweite Einheit nahezu gleichzeitig das gleiche erste Datenpaket verarbeiten. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Datensenke ohne erkennbare Verzögerung die fünften Datenpakete anstelle der vierten Datenpakete, ab Aktivieren des zweiten Modus erhalten kann. Un- ter nahezu gleichzeitig wird verstanden, dass bei der erste und der zweite Einheit das gleiche erste Datenpaket zu einem Zeitpunkt in Verarbeitung ist, bspw. Hat die erste Einheit 95% des ersten Datenpakets und die zweite Einheit 10% des gleichen ersten Datenpakets verarbeitet.
In einer Weiterbildung umfasst die zweite Einheit fernen einen Speicher zum Zwischenspeichern von ersten und dritten Datenpaketen und eine Sortiereinheit zum Sortieren der ersten und dritten Datenpakete, wobei die Sortiereinheit eine zeit- liehe Abfolge der ersten und dritten Datenpakete zur ordnungsgemäßen Verarbeitung gewährleistet. Hierdurch kann die zweite Einheit mit einem identischen Aufbau zur ersten Einheit verwendet werden, da das Zwischenspeichern und Sortieren
durch die Steuereinheit abgewickelt wird. Dadurch kann die zweite Einheit kostengünstig und mit geringem Entwicklungsaufwand generiert werden.
Der Datenstrom weist vorzugsweise codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, auf und die erste und zweite Einheit sind vorzugsweise jeweils als Analyseeinheit, insbesondere als Bild- oder Videoanalyseeinheit, zum Analysieren der Multimediadaten, ausgebildet. Hierdurch ist die Vorrich- tung bei einer Analyseeinrichtung, insbesondere zur überwachung, einsetzbar.
Alternativ dazu weist der Datenstrom codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, auf, und die erste und zweite Einheit sind jeweils als Decodiereinheit, insbesondere als Videodecodiereinheit , zum Decodieren der codierten Multimediadaten ausgebildet. Hierdurch ist die Vorrichtung bei einer Decodiereinrichtung, insbesondere zum Decodieren eines codierten Videos, einsetzbar.
Die Erfindung betrifft in einer dritten Ausführungsform auch ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms mit ersten Datenpaketen, die fehlerfrei empfangene Datenpakete repräsentieren, zweiten Datenpaketen, die fehler- haft empfangene oder fehlende d.h. nicht empfangene, Datenpakete repräsentieren und dritte Datenpakete, die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete repräsentierten Datenpakete fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpakete und eine Menge der dritten Da- tenpakete disjunkt sind, wobei folgende Schritte durchgeführt werden :
- Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete in vierte Datenpakete durch die erste Einheit;
- Aktivieren eines ersten Modus bei Erkennen eines zweiten Datenpakets;
- Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit in Form einer zweiten Einheit bei Aktivieren des ersten Modus;
- Aktivieren eines zweiten Modus nachdem für jedes der zweiten Datenpakete das dazugehörige dritte Datenpaket vorliegt;
- Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete in fünfte Datenpakete durch die zweite Einheit ab Aktivieren des ersten Modus, wobei einer Datensenke bis zum Aktivieren des zweiten Modus die vierten Datenpakete und nach Aktivieren des zweiten Modus die fünften Datenpakete zugestellt werden.
Die Vorteile hierzu sind analog zu denen der Vorrichtung der ersten Ausführungsform.
Wird nach Aktivierung des zweiten Modus die erste Einheit entfernt, so können in der Systemressourcen zur Durchführung des Verfahrens eingespart werden.
Vorzugsweise werden mit einer Zuführeinheit bis zur Aktivierung des zweiten Modus die vierten Datenpakete der Datensenke und nach Aktivierung des zweiten Modus die fünften Datenpakete zugestellt. Hierdurch kann das Zustellen der verarbeiteten Datenpakete in Abhängigkeit vom Modus in einfacher Weise gesteuert werden.
A16: In einer Weiterbildung des Verfahrens werden durch die erste Einheit die ersten und zweiten Datenpakete ferner mit Hilfe einer Fehlerverschleierung verarbeitet. Hierdurch wird eine Qualität, bspw. eine Bildqualität, der vierten Datenpakete verbessert.
Die Erfindung betrifft in einer vierten Ausführungsform auch ein Verfahren zum Verarbeiten von Datenpaketen eines Datenstroms mit ersten Datenpaketen, die fehlerfrei empfangene Datenpakete repräsentieren, zweiten Datenpaketen, die fehler- haft empfangene oder fehlende Datenpakete repräsentieren und dritte Datenpakete, die aufgrund einer erneuten übertragung der als zweite Datenpakete repräsentierten Datenpakete fehlerfrei empfangen sind, wobei eine Menge der ersten Datenpa-
kete und eine Menge der dritten Datenpakete disjunkt sind, wobei folgende Schritte durchgeführt werden:
- Verarbeiten der ersten und dritten Datenpakete in vierte Datenpakete durch eine erste Einheit; - Aktivieren eines ersten Modus bei Erkennen eines zweiten Datenpakets ,-
- Erzeugen einer Kopie der ersten Einheit in Form einer zweiten Einheit bei Aktivieren des ersten Modus,-
- Aktivieren eines zweiten Modus nachdem für jedes der zwei- ten Datenpakete das dazugehörige dritte Datenpaket vorliegt;
- Verarbeiten der ersten und zweiten Datenpakete in fünfte Datenpakete durch die zweite Einheit ab Aktivieren des ersten Modus, wobei einer Datensenke bis zum Aktivieren des ersten Modus und nach Aktivieren des zweiten Modus die vierten Datenpakete und nach Aktivieren des ersten Modus und bis zum Aktivieren des zweiten Modus die fünften Datenpakete zugestellt werden.
Die Vorteile hierzu sind analog zu denen der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform.
Wird gemäß der vierten Ausführungsform nach Aktivieren des zweiten Modus die zweite Einheit entfernt, so können in der Systemressourcen zur Durchführung des Verfahrens eingespart werden .
Vorzugsweise werden bei der vierten Ausführungsform mittels einer Zuführeinheit bis zum Aktivieren des ersten Modus und nach Aktivieren des zweiten Modus die vierten Datenpakete der Datensenke und nach Aktivierung des ersten Modus und bis zum Aktivieren des zweiten Modus die fünften Datenpakete der Datensenke zugestellt. Hierdurch kann das Zustellen der verarbeiteten Datenpakete in Abhängigkeit vom Modus in einfacher Weise gesteuert werden.
Ferner kann in der vierten Ausführungsform durch die zweite Einheit die ersten und zweiten Datenpakete ferner mit Hilfe
einer Fehlerverschleierung verarbeitet werden. Hierdurch ist eine Erhöhung einer Qualität der verarbeiteten Datenpakete, d.h. der fünften Datenpakete, erzielbar.
Wird der zweite Modus aktiviert, nachdem für jedes der zweiten Datenpakete das dazugehörige dritte Datenpaket vorliegt und die erste Einheit und die zweite Einheit nahezu gleichzeitig dasselbe erste Datenpaket verarbeiten, so wird hierdurch gewährleistet, dass die Datensenke ohne erkennbare Ver- zögerung die fünften Datenpakete anstelle der vierten Datenpakete ab dem Zeitpunkt des Aktivierens des zweiten Modus erhalten kann.
Vorzugsweise werden durch die Steuereinheit mittels eines Speichers erste und dritte Datenpakete zwischengespeichert und mittels einer Sortiereinheit die ersten und dritten Datenpakete sortiert, wobei durch die Sortiereinheit eine zeitliche Abfolge der ersten und dritten Datenpakete zur ordnungsgemäßen Verarbeitung gewährleistet wird. Hierdurch kann die zweite Einheit mit einem identischen Aufbau zur ersten Einheit eingesetzt werden, da das Zwischenspeichern und Sortieren durch die Steuereinheit abgewickelt wird. Dadurch kann auch, die zweite Einheit kostengünstig und mit geringem Entwicklungsaufwand generiert werden.
Vorzugweise weist der Datenstrom codierte Multimediadaten, insbesondere codierte Videodaten, auf, und die erste und zweite Einheit sind jeweils als Analyseeinheit, insbesondere als Bild- oder Videoanalyseeinheit, zum Analysieren der MuI- timediadaten, ausgebildet. Hierdurch ist die Vorrichtung bei einer Analyseeinrichtung, insbesondere zur überwachung, einsetzbar.
Alternativ dazu weist der Datenstrom codierte Multimediada- ten, insbesondere codierte Videodaten, auf, und die erste und zweite Einheit sind jeweils als Decodiereinheit, insbesondere als Videodecodiereinheit , zum Decodieren der codierten Multimediadaten ausgebildet. Hierdurch ist die Vorrichtung bei ei-
ner Decodiereinrichtung, insbesondere zum Decodieren eines codierten Videos, einsetzbar.
Schließlich betrifft die Erfindung eine Verwendung dar Vor- richtung gemäß zumindest einem der oben ausgeführten Ausführungen, wobei die Vorrichtung zur Analyse von Videodaten im Rahmen einer überwachungseinrichtung eingesetzt ist. Durch Verwendung der Erfindung im Rahmen der überwachungseinrichtung wird eine Verbesserung der Analyse der Videodaten ermög- licht.
Die Erfindung und ihre Weiterbildung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Sender zum übermitteln von Datenpaketen, eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Datenpaketen sowie einen Empfänger zur Wiedergabe von erarbeiteten Datenpaketen;
Figur 2 eine überwachungseinheit umfassend die Vorrichtung zum Verarbeiten von Datenpaketen;
Figur 3 ein Ablaufdiagramm zur Durchführung eines Verfahrens zur Verarbeitung von Datenpaketen.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei werden in einem Sender SX Echtzeitbilddaten von einer Kamera erfasst und in Form eines Datenstroms S codiert. Die Codierung erfolgt hier mit Hilfe eines standardisierten Videocodierverfahrens, bspw. nach einem MPEG- 2 oder H.264 -Verfahren (MPEG - Motion Picture Expert Group) . Der Datenstrom S wird zur übertragung in Datenpakete D aufgeteilt.
Die Datenpakete D des Datenstroms S werden von der Sendeeinheit SX über einen übertragungskanal C zur Vorrichtung V
übermittelt. Der übertragungskanal arbeitet bspw. nach dem WLAN- Standard (WLAN - Wireless Local Area Network) , bei dem übermittlungsfehler auftreten können. Die über den übertragungskanal C übertragenen Datenpakete D werden durch eine Steuereinheit SE der Vorrichtung V empfangen. Dabei werden als erste Datenpakete Dl fehlerfrei empfangene Datenpakete und als zweite Datenpakete D2 Datenpakete verstanden, die fehlerhaft empfangen oder nicht empfangen worden sind. So kann die Steuereinheit bspw. anhand einer Sequenznummer er- kennen, dass eines der vom Sender SX übertragenen Datenpakete bei der Steuereinheit fehlt, wobei das fehlende Datenpaket zweites Datenpaket klassifiziert wird.
Die Steuereinheit SE leitet die ersten und zweiten Datenpake- te Dl, D2 zu einer ersten Einheit El zur Verarbeitung. Wurde ein Datenpaket nicht empfangen, so kann die Steuereinheit SE ein leeres zweites Datenpaket D2 weiterreichen. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Einheit El eine erste Videodecodiereinheit, die die ersten und zweiten Datenpakete decodiert und hieraus die vierten Datenpakete D4 erzeugt. Die erste Einheit El verfügt optional über eine Fehlerverschleierungseinheit, die fehlende Datenpakete oder fehlerhafte Datenpakete, das heißt also zweite Datenpakete, derart bearbeitet, dass die vierten Datenpakete lediglich geringe visuelle Degradationen aufweisen. Die vierten Datenpakete werden einer Datensenke EX, bspw. einem Monitor, zugeleitet. Hierzu ist eine Zuführeinheit ZE in Form eines Schalterelements derart ausgestaltet, dass es zunächst nur die vierten Datenpakete weiterleitet .
Die Steuereinheit SE untersucht die empfangenen Datenpakete und ermittelt, ob ein zweites Datenpaket vorhanden ist. Beispielsweise erkennt die Steuereinheit SE das zweite Datenpaket anhand eines Fehlerkorrekturcodes, beispielsweise einem CRC Prüfcode (CRC - Check Redundancy Code) oder anhand einer fehlenden Sequenznummer, die eben anzeigt, dass eines der Datenpakete bei der übertragung über den Kanal C verloren gegangen ist. Beim Erkennen eines zweiten Datenpakets D2 akti-
viert die Steuereinheit SE den ersten Modus Ml. Zu diesem Zeitpunkt wird eine zweite Einheit E2 zum Verarbeiten von Datenpaketen parametriert und möglicherweise auch erzeugt. Werden die erste und die zweite Einheit beispielsweise mit einer objektorientierten Programmiersprache jeweils als Einheitsobjekte generiert, so kann die zweite Einheit durch Anlegen eines zweiten Einheitsobjekts, zum Beispiel einer zweiten Vi- deodecodiereinheit, und durch Kopieren aller Variablenwerte und Zustände des ersten Einheitsobjekts (=erste Einheit) so- zusagen als vollständige Kopie der ersten Einheit, erzeugt werden .
Daneben fordert die Steuereinheit SE diejenigen zweiten Datenpakete von dem Sender SX an, die bei der Steuereinheit als dritte Datenpakete fehlerfrei empfangen werden. Hierbei ist wichtig zu erwähnen, dass diese dritten Datenpakete D3 nicht Teilmenge der ersten Datenpakete Dl sind. Ab dem Zeitpunkt des Aktivierens des ersten Modus Ml überträgt die Steuereinheit SE die ersten und die dritten Datenpakete an die zweite Einheit E2. Die zweite Einheit E2 führt ebenfalls eine Verarbeitung, wie beispielsweise die Decodierung der ersten und dritten Datenpakete, in fünfte Datenpakete D5 durch. Während der erste Modus aktiv ist werden vierte und fünfte Datenpakete erstellt, wobei lediglich die vierten Datenpakete an die Datensenke weitergeleitet werden. Die vierten und fünften Datenpakete werden auch als verarbeitete Datenpakete bezeichnet .
Nachdem für alle zweiten Datenpakete das jeweils dazugehörige Datenpaket der zweiten Einheit E2 vorliegt, wird durch die Steuereinheit der zweite Modus M2 aktiviert, wodurch der erste Modus Ml deaktiviert wird. Zu diesem Zeitpunkt schaltet die Zuführeinheit ZE derart, dass im Folgenden der Datensenke EX, d.h. dem Empfänger an Stelle der vierten Datenpakete D4 nur noch die fünften Datenpakete D5 übertragen werden. Die Aktivierung des zweiten Modus M2 findet in einer Variante ferner erst dann statt, nachdem die erste und die zweite Einheit El, E2 nahezu gleichzeitig das gleiche erste Datenpaket
verarbeiten. Unter nahezu gleichzeitig wird verstanden, dass bei der erste und der zweite Einheit das gleiche erste Datenpaket zu einem Zeitpunkt in Verarbeitung ist, bspw. Hat die erste Einheit 95% des ersten Datenpakets und die zweite Ein- heit 10% des gleichen ersten Datenpakets verarbeitet. Da die dritten Datenpakete mit einer Verzögerung die Steuereinheit SE erreichen, speichert diese die dritten Datenpakete in einem Zwischenspeicher M mit Hilfe einer Sortiereinheit TE zwischen und sortiert die ersten und dritten Datenpakete derart, dass der zweiten Einheit die ersten und dritten Datenpakete in der richtigen Reihenfolge, z.B. mit aufsteigender Sequenz - nummer, zugestellt werden. Erst nachdem die zweite Einheit das gleiche erste Datenpaket wie die erste Einheit verarbeitet hat, kann die zweite Einheit die nachfolgenden ersten Da- tenpakete in Echtzeit ausgeben. Somit kann dann eine Umschal- tung von den vierten auf die fünften Datenpakete zur Zustellung an die Datensenke erfolgen, ohne dass die Datensenke eine Verzögerung bei der Zustellung der verarbeiteten Datenpakete wahrnimmt.
Zum Zeitpunkt des Aktivierens des zweiten Modus M2 kann die erste Einheit deaktiviert und/oder gelöscht werden, da ab diesem Zeitpunkt nur noch verarbeitete Datenpakete der zweiten Einheit E2, d.h. die fünften Datenpakete D5, der Daten- senke zugestellt werden. Durch das Löschen der ersten Einheit werden Systemressourcen einer möglichen softwaremäßigen Implementierung freigegeben.
Die Vorrichtung V gemäß Figur 1 umfasst neben der Steuerein- heit SE, die erste und zweite Einheit El, E2 und die Zuführeinheit TE.
In Figur 2 ist symbolhaft die Verwendung der Vorrichtung V im Rahmen einer überwachungseinrichtung UE abgebildet. Hierbei werden durch die Datenpakete Bilddaten übertragen. Die erste und zweite Einheit sind dabei eine jeweilige Analyseeinheit zur Untersuchung von Bildinhalten der Bilddaten, bspw. die eine Personenerkennung durchgeführt. Durch Verwendung der er-
sten und zweiten Datenpakete wird die Echtzeit-Bildanalyse ermöglicht, wobei jedoch Fehler in der Analyse in Kauf genommen werden. Durch die zeitlich parallele Analyse der ersten und dritten Datenpakete durch die zweite Einheit wird eine optimale Bildanalyse gewährleistet, da die zweite Einheit auf fehlerfreien Bilddaten arbeitet. Nachdem der zweite Modus erreicht ist, wird nur noch die Bildanalyse mittels der zweiten Einheit weiterverfolgt. Somit ist eine Bildanalyse zum einen in Echtzeit möglich und zum anderen kann nach Zustellung al- ler dritten Datenpakete die optimale Bildanalyse erreicht werden, die dann auch wieder in Echtzeit zur Verfügung steht.
Die Erfindung betrifft neben der Vorrichtung auch ein Verfahren mit folgenden Schritten, die anhand eines Ablaufdiagramms gemäß Figur 3 näher erläutert werden:
STA: Das Ablaufdiagramm wird im Schritt STA gestartet.
Sl: Im Schritt Sl wird überprüft, ob das gerade empfangene Datenpaket ein zweites Datenpaket ist bzw. ein zweites Datenpaket anzeigt, d.h. es selbst fehlerhaft ist oder es auf ein nicht empfangenes Datenpaket schließen lässt. Falls dies mit nein beantwortet wird, folgt Schritt Sl wieder, ansonsten Schritt S2.
S2 : Im Schritt S2 wird der erste Modus Ml aktiviert. Erste und zweite Datenpakete werden während des ersten Modus von der ersten Einheit El verarbeitet. Die verarbeiteten Datenpakete, d.h. die vierten Datenpakete, werden an die Datensenke übermittelt. Es folgt Schritt S3.
S3 : Im Schritt S3 wird die zweite Einheit E2 als Kopie der ersten Einheit El in Betrieb genommen. Erste und dritte Datenpakete Dl, D3 werden durch die zweite Einheit E2 in fünfte Datenpakete verarbeitet. Nachfolgend wird Schritt S4 durchlaufen.
S4 : Im Schritt S4 wird überprüft, ob für alle zweiten Datenpakete jeweils ein drittes Datenpaket D3 empfangen wurden. Falls dies nicht der Fall ist wird der Schritt S4 wiederholt, ansonsten mit Schritt S5 fortgefahren.
S5 : In diesem Schritt S5 wird der zweite Modus M2 aktiviert. Anstelle der vierten Datenpakete werden die fünften Datenpakete an die Datensenke übertragen. Im Folgenden wird Schritt END durchlaufen.
END: In diesem Schritt wird das Ablaufdiagramm beendet.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen können in Soft- oder Hardware oder in Kombination aus Soft- und Hardware implemen- tiert und ausgeführt werden. Neben der Verarbeitung in Form der Bildanalyse und Videodekodierung sind weitere Anwendungsgebiete bspw. in der Audiocodierung oder Sprachcodierung möglich.
Die Erfindung und ihre Weiterbildung sind anhand der ersten bzw. dritten Ausführungsform exemplarisch dargestellt worden. Eine Implementierung und Ausführung der zweiten bzw. vierten Ausführungsform ist dazu in analoger Weise durchführbar.
Next Patent: MICROSCOPE WITH AN OPTICAL ARRANGEMENT FOR STRUCTURING THE ILLUMINATING LIGHT