專利名稱：視頻譯碼和頻道捕獲系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字視頻系統(tǒng)，尤其涉及改進(jìn)的數(shù)字視頻接收機(jī)和接收數(shù)字視頻信號的方法。
在過去幾年中數(shù)字電視系統(tǒng)和接收機(jī)迅速增加。一些例子包括DIRECTV、DVB(數(shù)字視頻廣播工程)和ATSC(先進(jìn)電視系統(tǒng)委員會)類型的系統(tǒng)。由于相當(dāng)大量的數(shù)據(jù)與視頻通訊有關(guān)，所以壓縮已經(jīng)成為最現(xiàn)代化的數(shù)字視頻應(yīng)用的一個組成部分。
運(yùn)動圖像專家組已經(jīng)定義了一種稱為MPEG(Moving Pictures ExpertsGroup)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化視頻壓縮方法用于視頻信號和圖像，以下稱為“MPEG標(biāo)準(zhǔn)”。MPEG標(biāo)準(zhǔn)包括一個系統(tǒng)編碼部分(ISO/IEC 13818-1，1994年6月10日)和一個視頻編碼部分(ISO/IEC 13818-2，1995年1月20日)。根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼的數(shù)據(jù)采用了分組數(shù)據(jù)流的形式，該分組數(shù)據(jù)流一般包括許多節(jié)目頻道的數(shù)據(jù)內(nèi)容(例如，相應(yīng)于有線電視頻道1-125的內(nèi)容)。MPEG標(biāo)準(zhǔn)使用幀內(nèi)和幀間編碼技術(shù)來獲得所需的壓縮。在一個圖像幀的幀內(nèi)編碼中，一個幀被分為多個像素塊(稱為宏塊)并且使用一種離散余弦變換(DCT)來壓縮各個塊。在一個圖像幀的幀間編碼中，使用運(yùn)動補(bǔ)償(MC)技術(shù)預(yù)先編碼圖像幀差值來獲得另一種數(shù)據(jù)壓縮。
在MPEG圖像編碼中涉及的三種主要類型的幀是幀間編碼(I)幀、預(yù)測編碼(P)幀和雙向預(yù)測編碼(B)幀。I幀提供隨機(jī)接入點到數(shù)據(jù)流(表示圖像序列)中并且對單獨(dú)的I幀的譯碼和重構(gòu)不使用任何其他幀的數(shù)據(jù)。P幀的重構(gòu)使用來自先前I幀或使用運(yùn)動估計技術(shù)的P幀(錨(anchor)幀)的數(shù)據(jù)。B幀的重構(gòu)使用來自先前的和未來的I和P錨幀的數(shù)據(jù)并且可能涉及與接收的幀序列不同序列的處理幀數(shù)據(jù)。以這種方式可以獲得顯著的數(shù)據(jù)壓縮，因為B幀例如僅需要I幀所需數(shù)據(jù)的大約11％。
數(shù)字電視接收機(jī)，如與DIRECTV、DVB和ATSC要求兼容的那些，可能在用戶啟動的頻道變化后不適宜地占用長的節(jié)目捕獲時間。例如，用戶選擇新頻道(以及有關(guān)的信號源)和選擇的頻道上新節(jié)目的初始顯示之間的時間可能總計有幾秒鐘。這至少部分歸因于數(shù)據(jù)流可以被獲取、處理和顯示之前所需的捕獲事件的序列。特別地，頻道變化和新節(jié)目的捕獲可能要求識別和使用表示新選擇頻道上一個節(jié)目的壓縮數(shù)據(jù)流中的一個隨機(jī)進(jìn)入點。另外，如果新選擇的頻道處于一個不同的轉(zhuǎn)發(fā)器或RF頻道上發(fā)射的數(shù)據(jù)流中，則頻道變化可能需要重復(fù)鎖相和均衡操作。此外，在這種鎖相和均衡操作后，需要獲取輔助系統(tǒng)和接收的傳送流(TS)內(nèi)節(jié)目特定信息。該系統(tǒng)和節(jié)目特定信息被分析、對比并且匯編為有用的形式用于識別和匯編各個數(shù)據(jù)分組以恢復(fù)新選擇頻道上的節(jié)目。該節(jié)目特定信息還包括節(jié)目指南、條件存取、網(wǎng)絡(luò)信息、以及能夠?qū)⑾到y(tǒng)調(diào)諧到所需頻道的識別和鏈接數(shù)據(jù)。一旦節(jié)目特定信息已經(jīng)被獲取和匯編則它用于識別和獲取包括一個在新選擇頻道上傳送的節(jié)目的各個數(shù)據(jù)分組。包括新選擇頻道上節(jié)目的各個數(shù)據(jù)分組被緩存為與MPEG兼容的視頻緩沖檢驗器(VBV)要求相兼容，并且序列標(biāo)題和I幀被識別以便對于隨后的處理和顯示提供一個適當(dāng)?shù)倪M(jìn)入點。
本發(fā)明的系統(tǒng)減少在頻道變化時所產(chǎn)生的延遲并且將任何有關(guān)的令用戶不愉快的觀看干擾減至最小。
一種數(shù)字視頻譯碼系統(tǒng)接收表示多個視頻頻道上傳送的節(jié)目的分組視頻數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)包括多個緩存器，用于存儲表示在相應(yīng)的多個視頻頻道上傳送的視頻節(jié)目圖像的編碼視頻數(shù)據(jù)。相應(yīng)于一單獨(dú)的視頻頻道的單獨(dú)的緩存器，存儲足夠的編碼視頻數(shù)據(jù)來防止在向譯碼單獨(dú)的視頻頻道上傳送的節(jié)目轉(zhuǎn)換之后的下溢狀態(tài)。處理器，響應(yīng)用戶頻道選擇輸入，啟動向譯碼在多個視頻頻道中所選擇一個頻道上傳送的節(jié)目的轉(zhuǎn)換。譯碼器，如處理器啟動的轉(zhuǎn)換所確定，譯碼相應(yīng)于的選擇視頻頻道上傳送的節(jié)目的從多個緩存器中一個接收的編碼視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)(a)預(yù)定的用戶頻道和節(jié)目優(yōu)先準(zhǔn)則，(b)預(yù)定的用戶頻道導(dǎo)航模式，或(c)用戶數(shù)據(jù)輸入裝置感知數(shù)據(jù)，譯碼器還預(yù)測由用戶選擇的下一頻道。
該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個視頻節(jié)目之間的無縫轉(zhuǎn)換，每個節(jié)目分別在多個視頻頻道的相應(yīng)一個上傳送。該系統(tǒng)能夠使用至少一個存儲器同時存儲表示多個視頻節(jié)目的圖像的編碼視頻數(shù)據(jù)。對于多個視頻節(jié)目的每一個存儲足夠的編碼視頻數(shù)據(jù)以防止下溢的情況。一旦用戶啟動轉(zhuǎn)換為譯碼多個視頻節(jié)目中選擇的一個，則相應(yīng)于多個視頻節(jié)目中選擇一個的所存儲的編碼視頻數(shù)據(jù)被譯碼。


圖1說明本發(fā)明的雙緩沖MPEG譯碼器。
圖2說明使用圖1的雙緩沖MPEG譯碼器的接收機(jī)的第一實施例。
圖3說明使用圖1的雙緩沖MPEG譯碼器的接收機(jī)的第二實施例。
本發(fā)明的系統(tǒng)使用多個調(diào)諧器，使得當(dāng)一個調(diào)諧器用于處理和顯示當(dāng)前的節(jié)目時另一個調(diào)諧器用于獲得其他的節(jié)目。然而，由于附加成本和所涉及的譯碼器設(shè)立和初始化的延遲，不希望使用專用于畫中畫(PIP)應(yīng)用的第二完整調(diào)諧器和譯碼器組。
根據(jù)本發(fā)明，與用戶頻道變化相關(guān)的不希望的延遲可以通過預(yù)先緩存一個數(shù)據(jù)流來明顯地減少，該數(shù)據(jù)流包括在新選擇頻道上傳送的節(jié)目。特別地，預(yù)先緩存減少了獲得新數(shù)據(jù)流中I幀和捕獲足夠的數(shù)據(jù)來填滿緩存器使之達(dá)到MPEG規(guī)定的VBV緩存器占用級別的延遲。通過預(yù)先緩存輸入數(shù)據(jù)，一旦用戶啟動頻道變化，可以獲得用于選擇的I幀進(jìn)入點并且緩存器被填滿到所需的MPEG占用級別。FIFO內(nèi)的單獨(dú)的緩存器可以用于存儲表示當(dāng)前觀看節(jié)目的第一數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)以及用于存儲表示根據(jù)用戶頻道變化命令選擇的另一個頻道上節(jié)目的第二數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)。在完成這樣一個頻道變化時，系統(tǒng)控制器(如圖1到圖3的單元60)記錄新選擇頻道數(shù)據(jù)流中可能的I幀用作新選擇頻道上一個節(jié)目的進(jìn)入點。在轉(zhuǎn)換節(jié)目頻道時，使用位流拼接技術(shù)并且識別一個適當(dāng)?shù)某隹邳c(例如，恰好在一個錨幀前面的第一緩存器中當(dāng)前頻道數(shù)據(jù)的一個點)。在檢測出口點后，從先前記錄的入口點以FIFO開始的第二緩存器，通過引導(dǎo)表示新選擇頻道上節(jié)目的數(shù)據(jù)來實現(xiàn)頻道轉(zhuǎn)換。
表示根據(jù)頻道改變命令選擇的下一頻道上節(jié)目的數(shù)據(jù)流被傳送到一個輔助VBV緩存器用于未來的進(jìn)入和輸出。輔助VBV緩存器存儲足夠的數(shù)據(jù)以防止緩存器下溢，它包括至少一個I幀用作根據(jù)頻道變化的適當(dāng)?shù)倪M(jìn)入點。當(dāng)用戶希望轉(zhuǎn)換到下一頻道時，轉(zhuǎn)換控制器識別激活的VBV緩存器的一個適當(dāng)?shù)某隹邳c，并且在先前識別和記錄的適當(dāng)?shù)倪M(jìn)入點將激活的緩存器輸出的流轉(zhuǎn)換到輔助緩存器。
因為每個幀的位的數(shù)量可能在滿足MPEG的流中不同，所以同步兩個表示不同頻道上節(jié)目的獨(dú)立的MPEG流會產(chǎn)生問題。然而，這可通過加載兩個位流到存儲緩存器并且使用拼接指針實現(xiàn)。這些指針一般稱為拼接進(jìn)入點和/或出口點。應(yīng)該認(rèn)識到這些緩存器將分別作為時間函數(shù)填滿和清空，并且一個特定緩存器內(nèi)的數(shù)據(jù)量在任何特定時間點動態(tài)變化。在節(jié)目譯碼期間，接收一個數(shù)據(jù)流的每個緩存器的緩存器占用可以從幾乎清空到幾乎填滿變化。因此，下溢情況可能發(fā)生在從一個緩存器的數(shù)據(jù)流到另一個緩存器的另一個數(shù)據(jù)流的拼接中。這樣一種拼接轉(zhuǎn)換使用事先記錄的進(jìn)入點和出口點，它們是作為適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換點例如在圖象組(GOP)開始的錨I幀識別的。通過使用從雙調(diào)諧器級(或另一個實施例中的單個調(diào)諧器級)得到的雙緩沖節(jié)目數(shù)據(jù)流之間的這個拼接轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，使頻道變化次數(shù)被有益地減少到大約幾幀或更少。
現(xiàn)在參照附圖，(其中不同圖中相同的參考標(biāo)號表示本發(fā)明相同的元件)，圖1說明一個本發(fā)明的雙緩沖MPEG譯碼器10。在圖1的系統(tǒng)中，包括一個或多個包含單獨(dú)節(jié)目的基本流的主要的數(shù)據(jù)流20輸入到第一VBV緩存器30。包括一個或多個包含另一個節(jié)目的基本流的輔助數(shù)據(jù)流40輸入到第二VBV緩存器50。響應(yīng)于用戶控制數(shù)據(jù)70(如用戶命令)的控制裝置60分別通過控制信號84和82控制第一VBV緩存器30和第二VBV緩存器50的操作。譯碼器10包括一個開關(guān)100，該開關(guān)具有一個耦合到第一VBV緩存器30輸出端的第一輸入端，以及一個耦合到第二VBV緩存器50輸出端的第二輸入端。開關(guān)100操作以連接緩存器30和緩存器50中的一個到譯碼單元110。MPEG譯碼裝置110完成提供到它輸入端信號的常規(guī)的MPEG譯碼，并且在這個實施例中不包括VBV緩存器。在另一個實施例中，譯碼器110可以包括緩存器和開關(guān)元件如單元30、單元50和單元100。開關(guān)100響應(yīng)于從控制裝置60輸出的控制信號90。例如，譯碼裝置110的輸出可以以常規(guī)方式提供到附加的電路(未示出)作進(jìn)一步處理和使用顯示裝置120再現(xiàn)。
表示節(jié)目的主要數(shù)據(jù)流20被正常地譯碼，而在預(yù)期接收一個相應(yīng)于用戶產(chǎn)生的頻道(和節(jié)目)變化請求的控制信號70時，表示節(jié)目的輔助數(shù)據(jù)流40同時被存儲在第二VBV緩存器50中。圖1的系統(tǒng)有益地使用戶能夠以減小的延遲改變頻道并且將不適宜的觀看干擾減至最小。一旦主要的數(shù)據(jù)流20和輔助數(shù)據(jù)流40被緩存到一個足夠的MPEG兼容的VBV占用級別，則它們可以經(jīng)過開關(guān)100分別從緩存器30和緩存器50耦合到譯碼裝置110。包含用戶所需頻道的節(jié)目內(nèi)容的輔助節(jié)目流40被預(yù)先緩存在單元50中，并且可在通過用戶控制信號70完成用戶啟動的頻道變化時由單元110處理。這個預(yù)先緩存有益地減少了為了獲得足夠的數(shù)據(jù)來填滿緩存器50使之達(dá)到一個預(yù)定的VBV占用級另所涉及的不希望的延遲。得到的頻道變化在幾幀內(nèi)被無縫地實現(xiàn)。
應(yīng)該注意圖1的系統(tǒng)使用MPEG拼接技術(shù)來完成數(shù)據(jù)流緩存器30和數(shù)據(jù)流緩存器50之間轉(zhuǎn)換的頻道變化。比較起來，這種拼接技術(shù)常規(guī)地應(yīng)用于將多個單獨(dú)的構(gòu)成流創(chuàng)建一個單個的合成數(shù)據(jù)流，用于如在廣播節(jié)目多路復(fù)用數(shù)據(jù)流中插入商業(yè)廣告的應(yīng)用。另外，預(yù)想到用戶啟動頻道變化命令的節(jié)目數(shù)據(jù)流的預(yù)先緩存(例如在緩存器50中)有益地通過使用一預(yù)測方案提前例如一秒鐘或幾秒鐘預(yù)測用戶下一個將選擇哪一節(jié)目頻道而完成。在另一個實施例中，多個緩存器如緩存器50用于同時存儲相應(yīng)于多個節(jié)目頻道的數(shù)據(jù)流。這增加了預(yù)先緩存數(shù)據(jù)流可以根據(jù)用戶啟動的頻道變化由單元110譯碼的可能性。如果用戶選擇的頻道不是一個預(yù)先緩存的頻道，則節(jié)目捕獲將再次慢下來并且可能包含讓人不愉快的觀看干擾。另一方面，相應(yīng)于用戶可能選擇的所有可利用的節(jié)目頻道(在所有可利用的RF頻道上并且來自所有的轉(zhuǎn)發(fā)器)的所有節(jié)目數(shù)據(jù)流可以被預(yù)先緩存在如緩存器50的緩存器中(為了保持圖中清楚起見未示出)。在這種情況下，在所有頻道上的節(jié)目被同時解調(diào)產(chǎn)生單個和多個表示節(jié)目的數(shù)據(jù)流。多個節(jié)目數(shù)據(jù)流被去多路復(fù)用為單個表示節(jié)目的數(shù)據(jù)流(如數(shù)據(jù)流20和數(shù)據(jù)流40)，每個表示節(jié)目的數(shù)據(jù)流被緩存到一個相應(yīng)的VBV緩存器中。這保證了相應(yīng)于新選擇的節(jié)目頻道的數(shù)據(jù)將可以根據(jù)用戶啟動的頻道變化來譯碼并且能夠使頻道變化以減少的等待時間即在幾幀或更少時間內(nèi)被無縫地實現(xiàn)。
在圖2的系統(tǒng)中，接收機(jī)200使用先前在圖1中描述的雙緩沖MPEG譯碼器10。接收機(jī)200包括雙緩沖MPEG譯碼器10以及一個調(diào)諧器和去多路復(fù)用器140。去多路復(fù)用器140接收來自一個信號源(RF天線)150的輸入并且提供第一輸出耦合到第一VBV緩存器30的輸入端以及第二輸出耦合到第二VBV緩存器50的輸入端。另一方面，可以在圖2系統(tǒng)中使用的各種其他信號源包括例如衛(wèi)星、因特網(wǎng)和有線電視源。接收機(jī)200還包括預(yù)測單元130，用于根據(jù)下面3項中的一個或多個(a)預(yù)定的用戶頻道和包括用戶喜好的頻道和節(jié)目數(shù)據(jù)的節(jié)目優(yōu)先準(zhǔn)則，(b)先前記錄和分析的用戶頻道導(dǎo)航模式和命令選擇模式，以及(c)由位于用戶數(shù)據(jù)輸入裝置，例如在遙控器、鍵盤或其他數(shù)據(jù)輸入裝置上的傳感器提供的感知數(shù)據(jù)，預(yù)測用戶選擇的下一節(jié)目頻道。這種感知的數(shù)據(jù)由位于遙控器上的容性傳感器(或紅外或其他類型的傳感器)提供，例如，用于指示用戶手指(或其他驅(qū)動裝置)到一個特定按鈕的接近程度和用戶手指可能在鍵盤上跟蹤的路徑。
另外，根據(jù)先前記錄的導(dǎo)航模式對用戶下一頻道選擇的外推可能包括例如預(yù)測獲得當(dāng)前節(jié)目的“遞增節(jié)目”鍵/命令的使用很可能被重復(fù)用于選擇下一頻道。類似地，獲得當(dāng)前節(jié)目的“遞減節(jié)目”鍵/命令的使用很可能被重復(fù)用于選擇下一頻道。同樣，“先前節(jié)目”鍵/命令(或節(jié)目“交換”或“跳轉(zhuǎn)”鍵/命令)的使用很可能被重復(fù)用于選擇下一頻道。更一般地說，獲得當(dāng)前節(jié)目的導(dǎo)航鍵/命令的使用很可能被重復(fù)用于選擇下一頻道。類似地，在節(jié)目之間交替的用戶模式(無論通過什么手段)很可能導(dǎo)致先前的頻道是要選擇的下一頻道。
用戶優(yōu)先準(zhǔn)則、導(dǎo)航模式和感知數(shù)據(jù)的各個信息項(在上面(a)、(b)和(c)中的信息項)可以用于預(yù)測用戶將選擇的下一節(jié)目頻道。另一方面，使用組合中一個或多個信息項可以完成概率分析以預(yù)測用戶將選擇的下一頻道。預(yù)測單元130接收來自數(shù)據(jù)輸入裝置(為了保持圖中清楚起見未示出)的用戶的實際頻道選擇命令70和感知數(shù)據(jù)以及來自系統(tǒng)控制器(也為了保持圖中清楚起見未示出)的信息項(a)和(b)。單元130將一個調(diào)諧器控制信號160提供到調(diào)諧器和去多路復(fù)用器140以及將一個命令信號170提供到控制裝置60。裝置60響應(yīng)通知預(yù)測的下一頻道的命令170(來自單元130)使第一VBV緩存器30和第二VBV緩存器50對一個預(yù)計的用戶頻道變化做好準(zhǔn)備。特別地，單元60響應(yīng)命令170命令第二VBV緩存器50存儲一個頻道數(shù)據(jù)信號(來自單元140)，該信號結(jié)合了用戶選擇的預(yù)計的下一頻道的節(jié)目數(shù)據(jù)。
主要的數(shù)據(jù)流20和輔助數(shù)據(jù)流40在單元140分析和去多路復(fù)用之后，被分別提供到第一VBV緩存器30和第二VBV緩存器50。單元140分析從天線150提供的MPEG兼容的傳送流以識別包括當(dāng)前觀看節(jié)目頻道上的節(jié)目的各個基本流。另外，單元140響應(yīng)命令信號160分析從天線150提供的傳送流以識別包括預(yù)測的下一節(jié)目頻道上節(jié)目的各個基本流。圖2的實施例有益地使用單元140中的一個單個調(diào)諧器和去多路復(fù)用器以分析和引導(dǎo)當(dāng)前和下一頻道數(shù)據(jù)分別到達(dá)緩存器30和緩存器50。單元140引導(dǎo)預(yù)計的下一頻道的下一節(jié)目數(shù)據(jù)到緩存器50，同時當(dāng)前觀看的第一節(jié)目被譯碼和顯示。然而，如果預(yù)測的下一節(jié)目是在另一個RF頻道上，則用戶頻道變化可能涉及由于捕獲和處理延遲的使人不愉快的觀看干擾。特別地，獲取在不同RF頻道上傳送的節(jié)目數(shù)據(jù)可能需要單元140重復(fù)鎖相和均衡處理以及用于不同RF頻道上傳送的傳送流(TS)的獲取、匯編輔助系統(tǒng)和節(jié)目特定的信息。該系統(tǒng)和節(jié)目特定的信息用于識別和匯編各個數(shù)據(jù)分組以恢復(fù)新選擇頻道上的節(jié)目。在另一個實施例中，第二調(diào)諧器用于同時獲得、解調(diào)和譯碼在不同的RF頻道上例如從另一個轉(zhuǎn)發(fā)器傳送的數(shù)據(jù)。這有益地消除了獲得一個不同的RF頻道上傳送的節(jié)目所涉及的頻道變化有關(guān)的捕獲處理延遲并且允許相當(dāng)快和無縫地頻道轉(zhuǎn)換以減少使人不愉快的觀看干擾。
在圖3的系統(tǒng)中，接收機(jī)300包括了與圖2的接收機(jī)200不同的雙緩沖MPEG譯碼器10，它包含第一調(diào)諧器140A和第二調(diào)諧器140B，代替了圖2的調(diào)諧器和去多路復(fù)用器140。第二調(diào)諧器140B允許包括一個或多個包含節(jié)目的基本流的數(shù)據(jù)流40使用第二VBV緩存器50緩存。因此，在單元140A和單元30處理第一數(shù)據(jù)流20期間，表示節(jié)目的第二數(shù)據(jù)流40可以被同時獲得、解調(diào)和譯碼以存儲在緩存器50中，第二數(shù)據(jù)流40在一個不同于第一數(shù)據(jù)流20的不同RF頻道上不同的傳送流內(nèi)傳送。在選擇頻道和有關(guān)的節(jié)目用于緩存在單元30和單元50中時，調(diào)諧器-去多路復(fù)用器140A和140B分別響應(yīng)來自單元130的控制信號160A和160B。
一旦從第一VBV緩存器30中的譯碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到第二VBV緩存器50中的數(shù)據(jù)，最好從第二緩存器出現(xiàn)的第一幀是一個I幀并且在緩存器50中有足夠的數(shù)據(jù)以避免VBV下溢。另外，在譯碼一個閉合的圖像組(GOP)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，最好該I幀開始GOP并且從緩存器出現(xiàn)的第二幀是另一個P或I錨幀。注意，GOP以跟隨有I幀的GOP標(biāo)題開始并且延伸直到下一GOP標(biāo)題。一個開放的GOP包含參照另一個GOP中一個幀重構(gòu)的幀。特別地，一個開放的GOP中B幀在第一I幀和下一錨幀之間。在圖3系統(tǒng)的操作中，包括在預(yù)測的下一頻道上的節(jié)目的數(shù)據(jù)被分析并且存儲在緩存器中(緩存器30或50中，還沒有用于隨后顯示的當(dāng)前流的那一個)。當(dāng)在包括預(yù)測的下一頻道上傳送的節(jié)目的數(shù)據(jù)中檢測到一個I幀時，它的位置被記錄。要到達(dá)的下一錨幀的位置以及插入的B幀的數(shù)量也被記錄。另外，包括第一I幀的位的數(shù)量和任何隨后插入的B幀被計數(shù)并且被分開記錄。
當(dāng)達(dá)到足夠的數(shù)據(jù)以避免下溢情況并且支持譯碼(如由VBV模式參數(shù)和位計數(shù)確定的)時，第一I幀的位置變?yōu)檫M(jìn)入點，代替任何先前記錄的進(jìn)入點位置。該記錄的進(jìn)入點保留作為進(jìn)入點直到對于這個新的I幀接收到足夠的數(shù)據(jù)以防止下溢情況之后，它被隨后的I幀的進(jìn)入點更新為止。
一旦用戶啟動的頻道變化命令70經(jīng)過單元130，單元60在引導(dǎo)單元100中使用拼接過程以在緩存器30和緩存器50之間轉(zhuǎn)換。在引導(dǎo)數(shù)據(jù)經(jīng)過開關(guān)100從輔助緩存器例如緩存器50到達(dá)MPEG譯碼器110之前，單元60等待直到正好一個錨幀(出口點)從當(dāng)前的VBV緩存器例如緩存器30出現(xiàn)之前為止。單元60引導(dǎo)包括先前記錄的進(jìn)入點I幀的數(shù)據(jù)從緩存器50經(jīng)過開關(guān)100到達(dá)譯碼器110。在這個節(jié)目頻道轉(zhuǎn)換之后，輔助VBV緩存器50作為當(dāng)前的節(jié)目頻道VBV緩存器操作。先前的緩存器，在這個例子中是緩存器30隨后變?yōu)檩o助緩存器用于接收包括單元130預(yù)測的下一頻道的數(shù)據(jù)。單元60可以引導(dǎo)單元50和單元100跳到下一錨幀并且省略插入的B幀以改進(jìn)譯碼器操作和如要求的在節(jié)目頻道之間的可見的轉(zhuǎn)換。由跳過B幀產(chǎn)生的時間參考中任何這樣的跳轉(zhuǎn)被單元60記錄。
雖然已經(jīng)采用某些特定的優(yōu)選形式描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解當(dāng)前優(yōu)選形式的公開僅僅是作為例子，在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)、組合和部件安排方面可以作出許多變化而不背離以下所附權(quán)利要求記載的本發(fā)明的精神和范圍。通過所附權(quán)利要求中適當(dāng)?shù)谋硎?，本專利申請將覆蓋在所公開的本發(fā)明中所有具備專利性的特征。
權(quán)利要求
1．一種用于接收表示多個視頻頻道上傳送節(jié)目的分組視頻數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻譯碼系統(tǒng)，其特征在于多個緩存器，用于存儲表示相應(yīng)的多個視頻頻道上傳送的視頻節(jié)目圖像的編碼視頻數(shù)據(jù)，其中相應(yīng)于單獨(dú)的視頻頻道的一個單獨(dú)的緩存器存儲足夠的編碼視頻數(shù)據(jù)，以在轉(zhuǎn)換為譯碼所述單獨(dú)的視頻頻道上傳送節(jié)目時防止下溢處理器，用于根據(jù)用戶頻道選擇輸入，啟動轉(zhuǎn)換，以譯碼在所述多個視頻頻道中所選之一上傳送的節(jié)目；以及譯碼器，用于如所述處理器啟動的轉(zhuǎn)換所確定的，譯碼相應(yīng)于所述所選視頻頻道上傳送的所述節(jié)目的從所述多個緩存器之一接收的編碼視頻數(shù)據(jù)。
2．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，響應(yīng)所述處理器啟動的轉(zhuǎn)換，所述譯碼器在向譯碼所述用戶選擇的頻道上傳送的所述節(jié)目的轉(zhuǎn)換中采用拼接約束。
3．如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述拼接約束包括下列中的至少一個(a)在所述節(jié)目數(shù)據(jù)的MPEG兼容的錨I幀開始譯碼所述用戶選擇頻道上的節(jié)目數(shù)據(jù)，(b)在開始譯碼之前丟棄所述用戶選擇頻道上節(jié)目數(shù)據(jù)的GOP中的B幀，以及(c)在所述當(dāng)前觀看節(jié)目的GOP錨幀之前，立即從譯碼當(dāng)前觀看的節(jié)目轉(zhuǎn)換到譯碼所述用戶選擇頻道上的節(jié)目數(shù)據(jù)。
4．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述多個緩存器包括用于可由所述譯碼器譯碼的每個頻道的指定的緩存器。
5．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，多個調(diào)諧器能夠存儲來自第一調(diào)諧器的編碼視頻數(shù)據(jù)在第一緩存器并且同時譯碼從第二調(diào)諧器得到的編碼視頻數(shù)據(jù)。
6．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述譯碼器在譯碼自所述多個緩存器中之一接收的所述編碼視頻數(shù)據(jù)時，重新安排數(shù)據(jù)以提供在不同圖像序列中的譯碼數(shù)據(jù)。
7．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，一個預(yù)測處理器用于預(yù)測用戶將選擇的下一視頻頻道并且用于引導(dǎo)表示所述下一視頻頻道上傳送節(jié)目的接收的編碼視頻數(shù)據(jù)到所述多個緩存器中的一個。
8．如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測處理器根據(jù)下列中的至少一個(a)用戶頻道觀看歷史特性，(b)用戶喜好的節(jié)目/頻道準(zhǔn)則，(c)用戶接口導(dǎo)航命令，以及(d)用戶接口感知輸入數(shù)據(jù)，預(yù)測所述下一視頻頻道。
9．如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述觀看歷史特性包括下列中至少一個(a)使用數(shù)據(jù)的頻道頻率，以及(b)使用數(shù)據(jù)的頻道持續(xù)時間。
10．一種用于接收表示多個視頻頻道上傳送的節(jié)目的分組視頻數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻譯碼系統(tǒng)，其特征在于多個緩存器(30，50)，用于存儲表示在相應(yīng)的多個視頻頻道上傳送的視頻節(jié)目圖像的編碼的視頻數(shù)據(jù)；預(yù)測處理器(130)，用于預(yù)測由用戶選擇的下一視頻頻道并且用于引導(dǎo)表示所述下一視頻頻道上傳送節(jié)目的接收的編碼視頻數(shù)據(jù)到所述多個緩存器中的一個處理器(60)，用于響應(yīng)用戶頻道選擇輸入，啟動向譯碼在所述下一視頻頻道上傳送的節(jié)目的轉(zhuǎn)換；以及譯碼器(110)，用于如所述處理器啟動的轉(zhuǎn)換所確定的，譯碼相應(yīng)于所述下一視頻頻道上傳送的所述節(jié)目的從所述多個緩存器中之一接收的編碼視頻數(shù)據(jù)。
11．如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)測處理器根據(jù)下列中的至少一個(a)用戶頻道觀看歷史特性，(b)用戶喜好的節(jié)目/頻道準(zhǔn)則，(c)用戶接口導(dǎo)航命令，以及(d)用戶接口感知輸入數(shù)據(jù)，來預(yù)測所述下一視頻頻道。
12．如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述觀看歷史特性包括下列中至少一個(a)使用數(shù)據(jù)的頻道頻率，以及(b)使用數(shù)據(jù)的頻道持續(xù)時間。
13．一種用于順序地顯示多個視頻節(jié)目的方法，每個節(jié)目分別在多個視頻頻道中相應(yīng)的一個上傳送，所述方法的特征在于利用至少一個存儲器同時存儲表示所述多個視頻節(jié)目的圖像的編碼視頻數(shù)據(jù)，其中對于所述多個視頻節(jié)目中的每一個存儲足夠的編碼視頻數(shù)據(jù)，以防止在用完所述至少一個存儲器數(shù)據(jù)之后的下溢情況；檢測用戶輸入；響應(yīng)所述用戶輸入，啟動向譯碼所述多個視頻節(jié)目中所選之一的轉(zhuǎn)換；以及譯碼相應(yīng)于所述多個視頻節(jié)目中所述所選之一的所述存儲的編碼視頻數(shù)據(jù)。
14．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，啟動轉(zhuǎn)換的所述步驟包括在向譯碼所述多個視頻節(jié)目中所述所選擇之一的轉(zhuǎn)換中采用拼接約束。
15．如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，采用拼接約束的所述步驟包括至少下列步驟之一(a)開始譯碼在MPEG兼容的錨I幀相應(yīng)于所述選擇的視頻節(jié)目的加密的視頻數(shù)據(jù)，(b)在開始譯碼之前丟棄相應(yīng)于所述所選擇視頻節(jié)目的視頻數(shù)據(jù)圖像組中的B幀，以及(c)在所述當(dāng)前觀看節(jié)目的圖像組錨幀之前立即從譯碼當(dāng)前觀看的節(jié)目轉(zhuǎn)換到譯碼所述所選擇視頻節(jié)目。
16．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征還在于利用多個調(diào)諧器同時接收所述相應(yīng)的多個視頻頻道；存儲來自所述多個調(diào)諧器的第一調(diào)諧器的編碼視頻數(shù)據(jù)到從所述至少一個存儲器裝置選擇的第一緩存器中；以及同時譯碼從所述多個調(diào)諧器選擇的第二調(diào)諧器得到的編碼視頻數(shù)據(jù)。
17．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，譯碼所述存儲的編碼視頻數(shù)據(jù)的所述步驟包括重新安排所述存儲的編碼視頻數(shù)據(jù)中選擇的一個以提供在不同圖像序列中的譯碼數(shù)據(jù)。s
18．如權(quán)利要求13所述的方法，其特征還在于，預(yù)測由用戶選擇的下一視頻頻道，其中同時存儲表示所述多個視頻節(jié)目的圖像的編碼視頻數(shù)據(jù)的所述步驟包括，存儲表示相應(yīng)于在所述預(yù)測的下一視頻頻道上傳送的視頻節(jié)目的圖像的編碼視頻數(shù)據(jù)。
19．如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，預(yù)測所述下一視頻頻道的所述步驟至少包括下列步驟之一(a)確定用戶頻道觀看歷史特性，(b)確定用戶喜好的節(jié)目/頻道準(zhǔn)則，(c)確定用戶接口導(dǎo)航命令，以及(d)確定用戶接口感知的輸入數(shù)據(jù)。
20．如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于所述觀看歷史特性至少包括下列之一(a)使用數(shù)據(jù)的頻道頻率，以及(b)使用數(shù)據(jù)的頻道持續(xù)時間。
21．一種用于在接收表示多個視頻頻道上傳送節(jié)目的分組視頻數(shù)據(jù)的數(shù)字視頻譯碼系統(tǒng)中預(yù)測由用戶選擇的下一頻道的方法，其特征在于包括步驟收集用于預(yù)測下一頻道選擇的信息，所述信息包括至少下列之一(a)預(yù)定用戶頻道和節(jié)目優(yōu)先準(zhǔn)則，(b)預(yù)定用戶頻道導(dǎo)航模式，以及(c)用戶數(shù)據(jù)輸入裝置感知數(shù)據(jù)；根據(jù)從所述收集的信息得到的概率確定，處理所述收集的信息以識別一個用戶可能選擇的頻道；在所述多個視頻頻道內(nèi)采用所述識別的頻道作為所述預(yù)測的下一頻道。
全文摘要
數(shù)字視頻譯碼系統(tǒng)接收表示在多個視頻頻道上傳送的節(jié)目的分組視頻數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)包括多個緩存器(30,50),存儲編碼視頻數(shù)據(jù);單獨(dú)的緩存器,存儲足夠的編碼視頻數(shù)據(jù)以防止在轉(zhuǎn)換為譯碼一視頻頻道上傳送的節(jié)目后的下溢狀態(tài)。處理器(60),響應(yīng)用戶頻道選擇輸入(70)啟動轉(zhuǎn)換為譯碼在多個視頻頻道中所選之一上傳送的節(jié)目。譯碼器(110),相應(yīng)于通過處理器啟動的轉(zhuǎn)換所確定的選擇視頻頻道上傳送的節(jié)目,譯碼從多個緩存器中一個接收的編碼視頻數(shù)據(jù)并預(yù)測(130)用戶選擇的下一頻道。
文檔編號H04N5/44GK1298259SQ0012839
公開日2001年6月6日 申請日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月30日
發(fā)明者小羅伯特·N·赫斯特 申請人:湯姆森特許公司