專利名稱：應(yīng)用可分級(jí)視頻編碼(svc)流的快速頻道切換的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本原理總地涉及數(shù)字視頻通信系統(tǒng)，更具體地涉及應(yīng)用可分級(jí)視頻編碼 (Scalable Video Coding, SVC)流進(jìn)行快速頻道切換的方法及裝置。
背景技術(shù)：
可分級(jí)視頻編碼(SVC)比起典型的高級(jí)視頻編碼(Advanced VideoCoding，AVC) 有許多優(yōu)點(diǎn)(參見(jiàn)，例如，ITU-T 推薦 H. 264 修改 3 :“Advancedvideo coding for generic audiovisual services =Scalable Video Coding”)。SVC 中的可分級(jí)性可應(yīng)用到時(shí)間、空 間以及質(zhì)量(信噪比)域。SVC流通常包括一個(gè)基礎(chǔ)層以及一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)層?；A(chǔ)層流 可以被獨(dú)立解碼，但是任何增強(qiáng)層僅可與基礎(chǔ)層以及其它附屬增強(qiáng)層被一起解碼。從而，當(dāng) 在文本中提及被解碼的增強(qiáng)層幀或畫(huà)面時(shí)，這意味著通過(guò)應(yīng)用從增強(qiáng)層以及其對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ) 層接收的數(shù)據(jù)來(lái)將其解碼。除了發(fā)明構(gòu)思之外，附圖中所示的元件是公知的，并且將不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。而 且，假定熟悉經(jīng)由射頻(RF)/電纜/因特網(wǎng)進(jìn)行的電視廣播、電視接收機(jī)以及視頻編碼/解 碼，并且這里不對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)描述。例如，除了本發(fā)明構(gòu)思之外，假定熟悉諸如NTSC(國(guó)家 電視系統(tǒng)委員會(huì))、PAL (逐行倒相)、SECAM (順序與存儲(chǔ)彩色電視系統(tǒng))以及ATSC (高級(jí)電 視系統(tǒng)委員會(huì))(ATSC)，集成服務(wù)數(shù)字廣播(ISDB)，中國(guó)數(shù)字電視系統(tǒng)(GB)以及DVB-H的 現(xiàn)有的和所提出的推薦TV標(biāo)準(zhǔn)。同樣地，除了本發(fā)明構(gòu)思之外，假定熟悉諸如八級(jí)(level)殘留邊帶(8-VSB)，正交幅度調(diào)制(QAM)，正交相移鍵控(QPSK)的其他傳輸概念，以及諸如 射頻(RF)前端(諸如低噪聲塊、調(diào)諧器、下變換器等)、解調(diào)器、相關(guān)器、泄漏積分器和平方 器之類的接收機(jī)組件。進(jìn)一步，除了本發(fā)明構(gòu)思之外，假定熟悉諸如IPTV多播系統(tǒng)、雙向有 線電視系統(tǒng)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)、以及因特網(wǎng)協(xié)議封裝器(WE)之類的其他視頻通信概念。類 似地，除了本發(fā)明構(gòu)思之外，用于產(chǎn)生傳輸比特流的格式化和編碼/解碼方法(諸如，運(yùn)動(dòng) 畫(huà)面專家組(MPEG)-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)(IS0/IEC13818-1)，H. 264/MPEG-4高級(jí)視頻編碼(AVC)以 及H. 264/MPEG-4可分級(jí)視頻編碼(SVC))是公知的并且不在這里對(duì)其進(jìn)行描述。最后，附 圖中相似標(biāo)號(hào)表示相似元件。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)代視頻壓縮技術(shù)可通過(guò)運(yùn)用視頻幀的時(shí)間相關(guān)達(dá)到非常高的壓縮程度。在畫(huà)面 組(GOP)中，只有一個(gè)畫(huà)面是完全幀內(nèi)編碼的，并且其余畫(huà)面全部或部分地基于與其它畫(huà) 面共享的冗余被編碼。幀內(nèi)編碼的畫(huà)面(I)僅使用其自身內(nèi)的冗余以產(chǎn)生壓縮。然而，幀間 編碼的畫(huà)面(B或P畫(huà)面)必須在相關(guān)的(多個(gè))幀內(nèi)編碼畫(huà)面被解碼后才能被解碼。由 于I畫(huà)面比B或P畫(huà)面典型地需要3到10倍更多的比特(bit)，所以為了減少總比特率， 在比特流中較不頻繁地編碼I畫(huà)面。大體上，對(duì)于同一視頻序列，在G0P(例如，>相當(dāng)于2 秒的視頻)內(nèi)包括相對(duì)多畫(huà)面的情況下編碼的流與短(例如，<=相當(dāng)于1秒的視頻)GOP 尺寸的情況下編碼的流相比，具有明顯更低的比特率。然而，使用相對(duì)較大的GOP尺寸，對(duì)頻道切換等待時(shí)間有不經(jīng)意地不利影響。也就 是，當(dāng)接收器調(diào)諧到一視頻節(jié)目，接收器必須等待直到接收到第一個(gè)I畫(huà)面，才能解碼任何 畫(huà)面以供顯示。較不頻繁的I畫(huà)面在頻道切換中可導(dǎo)致更長(zhǎng)的延遲。大多數(shù)廣播系統(tǒng)頻繁 地(例如，大約每1秒)發(fā)送I畫(huà)面，以限制由于視頻壓縮系統(tǒng)引起的頻道切換延遲時(shí)間。 不言而喻，更頻繁的I畫(huà)面顯著地增加總傳輸比特率。在數(shù)字視頻多播領(lǐng)域(例如，交互IPTV多播系統(tǒng))中，由于GOP中瞬時(shí)解碼器刷新 (IDR)幀的等待時(shí)間間隔，頻道切換等待時(shí)間對(duì)觀看者已經(jīng)成為一個(gè)麻煩的問(wèn)題，因?yàn)樵搯?wèn) 題顯著地降低了他們總體的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)。如上文所述，因?yàn)镮DR幀與P或B幀比較包括 了顯著的更大量的比特來(lái)編碼，考慮到總GOP比特率的極限，在普通視頻流中擁有更頻繁 的IDR幀不是期望的解決方案。一種對(duì)該頻道切換等待時(shí)間問(wèn)題潛在的解決方案可能是在多播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自身的 內(nèi)部使用緩沖裝置來(lái)緩沖廣播流的最新部分。然后，當(dāng)用戶從他(或她)的接收器向多播 系統(tǒng)發(fā)送頻道切換請(qǐng)求時(shí)，從I畫(huà)面開(kāi)始，系統(tǒng)向接收器(例如，機(jī)頂盒)單播所緩沖的視 頻內(nèi)容。這里，可以以比普通比特率更快的傳輸率，或以普通傳輸比特率發(fā)送單播流。在接 收到所緩沖的流的I畫(huà)面后，然后接收器轉(zhuǎn)換回到與所緩沖的視頻流對(duì)應(yīng)的廣播流。該解決方案的顯著缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要復(fù)雜的中間設(shè)備支持。再者，該系統(tǒng)還需 要必要的硬件以存儲(chǔ)單播流。結(jié)果，隨著并存用戶總數(shù)量的增加，多播網(wǎng)絡(luò)的帶寬以及存儲(chǔ) 要求按比例增加，不言而喻，這不期望地對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供者施以額外的開(kāi)銷。另一種對(duì)該問(wèn)題的解決方案是在頻道切換操作期間，與對(duì)應(yīng)普通視頻流一起，比 普通視頻流更頻繁地發(fā)送包括低分辨率的IDR幀的頻道切換流，如所公布的國(guó)際專利申請(qǐng) (W0 2008/013883，題為 “METHOD ANDAPPARATUS FOR FAST CHANNEL CHANGE FOR DIGITALVIDEO”，公布于2008年1月31日)所公開(kāi)的。其中提及了這樣的頻道切換流可用于廣播 輔助節(jié)目?jī)?nèi)容，例如PIP或POP視頻內(nèi)容。本申請(qǐng)針對(duì)在多畫(huà)面數(shù)字電視環(huán)境下可能發(fā)生的頻道切換等待時(shí)間問(wèn)題。更具體 地，該問(wèn)題與在子畫(huà)面(例如，PIP畫(huà)面)的節(jié)目?jī)?nèi)容與主畫(huà)面的節(jié)目?jī)?nèi)容之間的頻道切換 操作相關(guān)地發(fā)生。例如，在頻道切換操作中，觀看者可能試圖將當(dāng)前顯示在子畫(huà)面窗口(例 如，PIP窗口)內(nèi)的子畫(huà)面的節(jié)目?jī)?nèi)容顯示為全屏，或作為新的主畫(huà)面顯示在顯示屏上的主 要觀看區(qū)域上。例如，在另一個(gè)頻道操作中，觀看者可能試圖將子畫(huà)面的節(jié)目?jī)?nèi)容與主畫(huà)面 的節(jié)目?jī)?nèi)容對(duì)換。從而，需要一種消除上述頻道切換等待時(shí)間問(wèn)題并改善觀看者QoE的方 法與裝置。本發(fā)明針對(duì)這些與/或其它問(wèn)題。依照本發(fā)明一種實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)在流傳輸中使用SVC編碼器時(shí)，使用SVC基礎(chǔ)層作為 輔助視頻流，而使用增強(qiáng)層作為其對(duì)應(yīng)普通流。利用輔助視頻流來(lái)進(jìn)行快速頻道切換。本 發(fā)明與使用兩個(gè)單獨(dú)的并且不同的AVC流的情況相比較，使用SVC基礎(chǔ)層作為輔助視頻流。本發(fā)明描述了以下方法在等待普通流中的IDR幀的同時(shí)，將得自SVC基礎(chǔ)層的輔 助視頻流用于上采樣并且全屏顯示該輔助視頻流，以便達(dá)到快速頻道切換。依照另一種實(shí)現(xiàn)方式，當(dāng)在選擇要在輔助顯示窗口(例如，PIP窗口)中觀看一頻 道的時(shí)候用戶切換頻道至正在輔助窗口中觀看的頻道時(shí)，高速緩沖/緩沖SVC增強(qiáng)層。依照一種實(shí)現(xiàn)方式，該方法包括上采樣SVC編碼流中的基礎(chǔ)層作為正在輔助視 頻顯示窗口中顯示的當(dāng)前輔助視頻流；當(dāng)請(qǐng)求切換頻道至在所述輔助視頻顯示窗口中正 在觀看的頻道時(shí)，全屏顯示被上采樣的輔助流；確定與正在觀看的所述輔助視頻流對(duì)應(yīng)的 SVC編碼流的增強(qiáng)層中的瞬時(shí)解碼器刷新(IDR)幀是否被接收與解碼；以及當(dāng)確定收到并 解碼了所述IDR幀時(shí)，將顯示從被上采樣的基礎(chǔ)層幀轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層幀。依照另一種實(shí)現(xiàn)方式，該裝置包括接收器，其配置為將SVC編碼流的基礎(chǔ)層接收 并解碼作為輔助視頻流，將所述SVC編碼流的增強(qiáng)層接收并解碼作為數(shù)字視頻的對(duì)應(yīng)普通 流，并依照觀看者的選擇將其顯示；處理器，其與所述接收器相連接；存儲(chǔ)器，其與所述處 理器相連接，其中，所述處理器與存儲(chǔ)器配置為當(dāng)正在輔助視頻顯示窗口中觀看一頻道 時(shí)，上采樣所述輔助視頻流的源的所述基礎(chǔ)層，并且在觀看者請(qǐng)求切換頻道至正在所述輔 助視頻顯示窗口中觀看的頻道時(shí)，立即全屏顯示所述上采樣的輔助視頻流。依照另一種實(shí)現(xiàn)方式，該方法包括在輔助視頻顯示窗口中，請(qǐng)求顯示由輔助視頻 流表示的頻道，所述輔助視頻流包括來(lái)自SVC編碼視頻流的基礎(chǔ)層流；發(fā)送對(duì)于取得與用 于正在所述輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的基礎(chǔ)層輔助視頻流對(duì)應(yīng)的所述SVC編碼流 的增強(qiáng)層分組的請(qǐng)求；緩沖最新畫(huà)面組(GOP)的增強(qiáng)層的所有分組，而不解碼所述分組；檢 測(cè)用于觀看正在輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的頻道切換請(qǐng)求；以及使用所緩沖的分組 從所存儲(chǔ)的最新GOP的開(kāi)頭解碼所有幀。依照另一種實(shí)現(xiàn)方式，該裝置包括接收器，其配置為將SVC編碼流的基礎(chǔ)層接收 并解碼作為輔助視頻流，將所述SVC編碼流的增強(qiáng)層接收并解碼作為數(shù)字視頻的對(duì)應(yīng)普通 流，并依照觀看者的選擇將其顯示；處理器，其與所述接收器相集成；以及存儲(chǔ)器，其與所 述處理器相連接，其中，所述處理器與存儲(chǔ)器配置為取得所述基礎(chǔ)層流作為用于正在輔助 顯示窗口中顯示的頻道的輔助視頻流，以及緩沖所述最新畫(huà)面組(GOP)的所述增強(qiáng)層的所 有分組，而不解碼所述分組。
從應(yīng)當(dāng)結(jié)合附圖閱讀的對(duì)示例實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，本原理的這些和其它方 面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。


根據(jù)以下示例附圖，將更好地理解本原理，在附圖中圖1為依據(jù)本發(fā)明原理的示例性端對(duì)端體系結(jié)構(gòu)的框圖；圖2為SVC編碼器以及對(duì)應(yīng)SVC解碼器的框圖；圖3為依據(jù)本原理實(shí)現(xiàn)方式的快速頻道切換的方法的流程圖；以及圖4為依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)現(xiàn)方式的快速頻道切換的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本原理針對(duì)用于數(shù)字視頻的快速頻道切換的方法和裝置。本描述說(shuō)明本原理。因此，將認(rèn)識(shí)到本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出實(shí)施本原理 并被包括在本原理的精神和范圍內(nèi)的各種布置，盡管在這里沒(méi)有明確地描述或示出所述布置。在此敘述的所有示例和條件性語(yǔ)言意欲用于教導(dǎo)的目的以便幫助讀者理解本原 理以及由本發(fā)明人貢獻(xiàn)以促進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的構(gòu)思，并且應(yīng)該被解釋為不限制這種具體敘述的 示例和條件。另外，在這里敘述本原理的原理、方面和實(shí)施例及其特定示例的所有陳述意欲包 括其結(jié)構(gòu)和功能等效物。另外，意圖是這樣的等效物包括當(dāng)前已知的等效物以及將來(lái)開(kāi)發(fā) 的等效物二者，即所開(kāi)發(fā)的執(zhí)行相同功能的任何元件，而不論其結(jié)構(gòu)如何。因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在此呈現(xiàn)的框圖表示實(shí)施本原理的說(shuō)明 性電路的概念性視圖。類似地，將認(rèn)識(shí)到任何流程圖示(flow chart)、流程圖(flow diagram)、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、偽代碼等表示實(shí)質(zhì)上可以表示在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中并因此由計(jì)算 機(jī)或處理器執(zhí)行的各種處理，而不管是否明確地示出這樣的計(jì)算機(jī)或處理器?？梢酝ㄟ^(guò)使用專用硬件、以及能夠執(zhí)行軟件的硬件與適當(dāng)?shù)能浖嚓P(guān)聯(lián)來(lái)提供圖 中示出的各種元件的功能。當(dāng)利用處理器來(lái)提供所述功能時(shí)，可以利用單個(gè)專用處理器、利 用單個(gè)共享處理器、或者利用其中一些可被共享的多個(gè)獨(dú)立處理器來(lái)提供所述功能。另外， 術(shù)語(yǔ)“處理器”或“控制器”的明確使用不應(yīng)該被解釋為排他性地指代能夠執(zhí)行軟件的硬件， 而是可以隱含地?zé)o限制地包括數(shù)字信號(hào)處理器(“DSP”)硬件、用于存儲(chǔ)軟件的只讀存儲(chǔ)器 (“ROM”)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(“RAM”)、和非易失性存儲(chǔ)器。還可以包括其它傳統(tǒng)的和/或定制的硬件。類似地，圖中示出的任何開(kāi)關(guān)只是概 念性的。它們的功能可以通過(guò)程序邏輯的運(yùn)行、通過(guò)專用邏輯電路、通過(guò)程序控制和專用邏 輯電路的交互、或者甚至手動(dòng)地來(lái)執(zhí)行，如從上下文更具體地理解的那樣，可以由實(shí)施者選 擇具體技術(shù)。在其權(quán)利要求中，被表示為用于執(zhí)行指定功能的部件的任何元件意欲包含執(zhí)行那 個(gè)功能的任何方式，例如包括a)執(zhí)行那個(gè)功能的電路元件的組合或者b)與適當(dāng)電路相組 合的任何形式的軟件，所述軟件因此包括固件或微代碼等，所述適當(dāng)電路用于執(zhí)行該軟件 以執(zhí)行所述功能。由這種權(quán)利要求限定的本發(fā)明在于如下事實(shí)，即，以權(quán)利要求所要求的方式將由各種所敘述的部件提供的功能組合和集合到一起。因此認(rèn)為可以提供那些功能的任 何部件與在此示出的那些部件等效。在本說(shuō)明書(shū)中提到的本原理的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”是指結(jié)合所述實(shí)施例描 述的特定特征、結(jié)構(gòu)、特性等被包括在本原理的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在說(shuō)明書(shū)各處出 現(xiàn)的短語(yǔ)“在一個(gè)實(shí)施例中，，和“在實(shí)施例中”的出現(xiàn)不一定都指代相同的實(shí)施例。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，雖然在此關(guān)于數(shù)字訂戶線(DSL)系統(tǒng)來(lái)描述本原理的一個(gè)或多個(gè)實(shí) 施例，但是本原理并不單獨(dú)局限于DSL系統(tǒng)，并且，可以用于使用包括但不限于MPEG-2傳輸 流的傳輸流的任何媒體傳輸系統(tǒng)。從而，例如，本原理可用于有線電視系統(tǒng)，衛(wèi)星電視系統(tǒng) 等，同時(shí)保持了本原理的精神。如上面所注意的，本發(fā)明針對(duì)用于數(shù)字視頻中快速頻道切換的方法與裝置，具體 地，對(duì)正在輔助視頻顯示窗口(例如，PIP窗口)中觀看的頻道的快速頻道切換的方法與裝 置。有利地，本原理為大規(guī)模因特網(wǎng)協(xié)議電視(IPTV)部署提供了可分級(jí)解決方案。從而，依據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的原理，在基于MPEG-2傳輸流(TS)的數(shù)字視頻廣播 系統(tǒng)中的頻道切換等待時(shí)間明顯減少。依據(jù)本實(shí)施例，頻道切換等待時(shí)間的減少是通過(guò)使用SVC基礎(chǔ)層作為輔助視頻流 并且將該輔助視頻流用于快速頻道切換而實(shí)現(xiàn)的。可分級(jí)視頻編碼(SVC)比高級(jí)視頻編碼(AVC)具有諸多優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明教導(dǎo)了使用 SVC的基礎(chǔ)層作為輔助視頻流代替了數(shù)字視頻多播網(wǎng)絡(luò)中單獨(dú)的低分辨率AVC流。另外，依 據(jù)本發(fā)明原理，當(dāng)在輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道被選為下一頻道時(shí)，在基礎(chǔ)層編碼中 比增強(qiáng)層使用了更頻繁的IDR(瞬時(shí)解碼器刷新)幀以用于快速頻道切換。在此也描述了如下方法當(dāng)在輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道被選為下一頻道的 時(shí)候?qū)⒃谳o助視頻顯示窗口中顯示的頻道用于快速頻道切換時(shí)，高速緩沖最新GOP (畫(huà)面 組)的所有增強(qiáng)層分組。使用輔助視頻顯示窗口是用于在觀看其它頻道的同時(shí)在窗口中顯示第二個(gè)頻道 的流行特征。該特征通常被稱為畫(huà)中畫(huà)(PIP)或畫(huà)外畫(huà)(POP)，可包括劃分屏幕或在觀看主 頻道的同時(shí)顯示第二頻道的其它變體。在AVC編碼的情況下，在不同的IP(因特網(wǎng)協(xié)議) 流中，分別編碼并且分別傳輸輔助視頻流(例如，PIP流)以及其對(duì)應(yīng)普通流。從而，為PIP 應(yīng)用將同樣的內(nèi)容編碼兩次是效率不高的。由于等待GOP中IDR幀到來(lái)的等待間隔而造成的頻道切換延時(shí)已經(jīng)成為一嚴(yán)重問(wèn) 題，這是由于其降低觀看者的體驗(yàn)質(zhì)量(QoE)。由于相比較于P幀或B幀，IDR幀消耗大量 的比特以編碼，由于GOP的總比特率的限制，在普通流中具有更頻繁的IDR幀不是對(duì)于該問(wèn) 題的期望解決方案。對(duì)于該問(wèn)題的一種解決方案是在將更頻繁的DR幀用于快速頻道切換 的情況下使用低分辨率，并且該解決方案在上述已公布的國(guó)際申請(qǐng)W02008/013883(公布 于2008年1月31日)中公開(kāi)。本申請(qǐng)公開(kāi)了對(duì)于在運(yùn)用SVC編碼的多畫(huà)面顯示的環(huán)境下的頻道切換等待時(shí)間 問(wèn)題的新的解決方案。依據(jù)本發(fā)明原理，當(dāng)在流傳輸中使用SVC編碼器時(shí)，使用SVC基礎(chǔ)層 作為輔助視頻流，并且使用增強(qiáng)層作為其對(duì)應(yīng)普通流。該實(shí)現(xiàn)方式的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于節(jié)約了 流傳輸?shù)膸挘駝t要求流傳輸?shù)膸捑哂蟹蛛x的且不同的低分辨率AVC流以用于輔助視 頻顯示(例如，PIP)。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在數(shù)字視頻多播網(wǎng)絡(luò)中的頻道切換開(kāi)始于對(duì)于加入多 播組的請(qǐng)求，然后視頻解碼器調(diào)諧到該組以等待第一個(gè)IDR幀以解碼并在全屏上顯示。該 處理的延時(shí)從而主要取決于IDR幀的頻率。例如，如果在用于典型的24fps幀速率流的GOP 中IDR幀每48幀出現(xiàn)一次，則解碼器以該GOP的任何幀開(kāi)始接收第一幀，并且必須丟棄第 一 DR幀以前的所有之前幀。從而，頻道切換延時(shí)可能有2秒長(zhǎng)。為了依據(jù)本發(fā)明原理進(jìn)行快速頻道切換操作，SVC編碼器的基礎(chǔ)層與增強(qiáng)層的 GOP結(jié)構(gòu)展示了下述特征。即，基礎(chǔ)層相比較其普通流周期性地具有更多IDR幀，或者基礎(chǔ) 層流相比較普通流具有更短的G0P。例如，基礎(chǔ)層流中每12幀有一個(gè)IDR幀(G0P = 0. 5 秒)，并且對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流中每48幀有一個(gè)IDR幀(G0P = 2秒)。通過(guò)基礎(chǔ)層流與增強(qiáng)層流中這樣的GOP尺寸安排，在觀看者正從一頻道切換至當(dāng) 前正在輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的情景中，提出了兩種用于快速頻道切換的方法。依據(jù)本發(fā)明原理的示例性系統(tǒng)在圖1中示出。依據(jù)本發(fā)明原理，發(fā)送器105接收 信號(hào)101以提供廣播信號(hào)106。依據(jù)本發(fā)明原理，接收裝置150接收廣播信號(hào)，如由所接收 的信號(hào)107代表的。接收裝置可以為帶有或不帶有顯示器的例如蜂窩電話、移動(dòng)電視、機(jī)頂 盒、數(shù)字電視(DTV)等。接收裝置150包括DTV接收器155、處理器160、以及存儲(chǔ)器165。 同樣地，接收裝置150為基于處理器的系統(tǒng)。DTV接收器155接收如上所述的信號(hào)107并從 中恢復(fù)出信號(hào)108，該信號(hào)108例如依據(jù)在此描述的用于提供快速頻道切換的方法被處理 器106處理。圖2示出了 SVC編碼器以及對(duì)應(yīng)解碼器的框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到SVC編 碼器200能夠輸出基礎(chǔ)層202，第一增強(qiáng)層204以及第二增強(qiáng)層206?；谒B接的顯示裝 置，SVC解碼器210、212、214使用必需的SVC層。通過(guò)示例，SVC解碼器210僅使用基礎(chǔ)層 流202以在CIF 15Hz的裝置(例如，移動(dòng)電話)中顯示視頻。SVC解碼器212使用基礎(chǔ)層 202以及第一增強(qiáng)層204兩者，以便提供標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)顯示，SVC解碼器214使用基礎(chǔ) 層202、第一增強(qiáng)層204、以及第二增強(qiáng)層206，以便向?qū)?yīng)的顯示裝置輸出高清晰度(HD)顯
7J\ ο參照?qǐng)D3，示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方式的用于快速頻道切換的方法300。如所示 的，該方法開(kāi)始于立即上采樣當(dāng)前輔助視頻流且同時(shí)解碼器等待增強(qiáng)層中的IDR幀以進(jìn)行 解碼(步驟302)。當(dāng)用戶請(qǐng)求向輔助視頻流的頻道切換時(shí)，全屏顯示上采樣的輔助視頻流 (304)。然后，進(jìn)行關(guān)于是否收到并解碼了增強(qiáng)層中的IDR幀(308)的確定(306)。一旦接 收并解碼了增強(qiáng)層中的IDR幀，解碼器將顯示從上采樣的PIP幀轉(zhuǎn)換到普通幀(308)。利用上述示例中的這種方法，例如，頻道切換延時(shí)可從最大2秒降低到0. 5秒?？?以理解，在上至2秒的轉(zhuǎn)變時(shí)段期間，上采樣的輔助視頻流的視頻質(zhì)量不如普通視頻質(zhì)量 好。但是這給觀看者提供了比在等待的同時(shí)具有停滯或黑屏的慢速頻道切換更好的體驗(yàn)。圖4示出了依據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)方式的第二種用于快速頻道切換的方法。方法400開(kāi) 始于確定(402)是否觀看者已經(jīng)選擇了一頻道以在輔助顯示窗口(例如，PIP窗口)中顯 示。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，方法發(fā)送對(duì)于從SVC流中取得增強(qiáng)層分組(分組可以在與SVC基 礎(chǔ)層分離的或相同的IP流中)的請(qǐng)求(404)。解碼器然后存儲(chǔ)(406)所有最新GOP的增強(qiáng) 層的分組，而不將其解碼。當(dāng)觀看者切換頻道至正在輔助視頻窗口中顯示的頻道時(shí)(408)， 解碼器然后使用所緩沖的增強(qiáng)層分組以開(kāi)始從所緩沖的最新GOP 410的開(kāi)頭解碼所有幀并將其全屏顯示。如在第一種方法300中所述的，解碼器可立即開(kāi)始顯示上采樣的輔助視頻流且同 時(shí)開(kāi)始解碼所有的對(duì)應(yīng)普通流，直至其具有能夠無(wú)縫替代上采樣的輔助視頻流的最新普通 流。在此方法400中，轉(zhuǎn)換到普通流的延時(shí)僅取決于(due to)接收器硬件的解碼速度，并 且從而如果接收器硬件具有足夠的計(jì)算能力，從上采樣的輔助視頻流至普通流的轉(zhuǎn)變時(shí)段 通常大大短于方法300。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，由于SVC的性質(zhì)，無(wú)縫轉(zhuǎn)換是可能的。比較方法400與 方法300，方法300需要額外的帶寬以接收增強(qiáng)分組，但是其直到觀看者實(shí)際上轉(zhuǎn)換到該頻 道為止都不需要解碼器解碼增強(qiáng)分組。從而，其不向解碼器增加多余的計(jì)算負(fù)擔(dān)。鑒于以上所述，以上僅說(shuō)明了本發(fā)明的原理，并且從而將認(rèn)識(shí)到本領(lǐng)域技術(shù)人員 將能夠設(shè)計(jì)許多盡管沒(méi)有在此明確描述但體現(xiàn)本發(fā)明的原理并在本發(fā)明的精神與范圍中 的替換安排。例如，雖然在分立功能元件的背景下說(shuō)明，但這些功能元件可能包含于一個(gè) 或多個(gè)集成電路中(IC)。類似地，雖然被示出為分立元件，任何或所有元件可能在受存儲(chǔ) 程序控制的處理器(例如，數(shù)字信號(hào)處理器，其執(zhí)行例如與一個(gè)或多個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的有關(guān)軟 件)中實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，本發(fā)明的原理可適用于其它種類的通信系統(tǒng)(例如，衛(wèi)星、無(wú)線保真度 (Wi-Fi)、蜂窩等)。真正地，發(fā)明構(gòu)思還可適用于固定或移動(dòng)接收器。應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)示 例性實(shí)施例進(jìn)行許多改動(dòng)，并且在不背離本發(fā)明精神與范圍的情況下可以設(shè)計(jì)其它安排。鑒于以上所述，以上僅說(shuō)明了本發(fā)明的原理，并且從而將認(rèn)識(shí)到本領(lǐng)域技術(shù)人員 將能夠設(shè)計(jì)許多盡管沒(méi)有在此明確描述但體現(xiàn)本發(fā)明的原理并在本發(fā)明的精神與范圍中 的替換安排。例如，雖然在分立功能元件的背景下說(shuō)明，但這些功能元件可能包含于一個(gè) 或多個(gè)集成電路中(IC)。類似地，雖然被示出為分立元件，任何或所有元件可能在受存儲(chǔ) 程序控制的處理器(例如，數(shù)字信號(hào)處理器，其執(zhí)行例如與一個(gè)或多個(gè)步驟對(duì)應(yīng)的有關(guān)軟 件)中實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，本發(fā)明的原理可適用于其它種類的通信系統(tǒng)(例如，衛(wèi)星、無(wú)線保真度 (Wi-Fi)、蜂窩等)。真正地，發(fā)明構(gòu)思還可適用于固定或移動(dòng)接收器。應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)示 例性實(shí)施例進(jìn)行許多改動(dòng)，并且在不背離本發(fā)明精神與范圍的情況下可以設(shè)計(jì)其它安排?；谶@里的教導(dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地確定本原理的這些和其它 特征及優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)理解，可以以硬件、軟件、固件、專用處理器或它們的組合的各種形式來(lái)實(shí) 現(xiàn)本原理的教導(dǎo)。最優(yōu)選地，作為硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本原理的教導(dǎo)。此外，可以作為在程序存 儲(chǔ)單元上有形地包含的應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)所述軟件。所述應(yīng)用程序可以被上載到包括任何適 當(dāng)架構(gòu)的機(jī)器并由其執(zhí)行。優(yōu)選地，在具有諸如一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(“CPU”)、隨機(jī) 存取存儲(chǔ)器(“RAM”)和輸入/輸出(“I/O”)接口之類的硬件的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)所述 機(jī)器。該計(jì)算機(jī)平臺(tái)還可以包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。在此描述的各種處理和功能可以 是可由CPU執(zhí)行的微指令代碼的一部分或應(yīng)用程序一部分或者它們的任何組合。此外，諸 如附加的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和打印單元之類的各種其它外圍單元可以連接到該計(jì)算機(jī)平臺(tái)。還應(yīng)當(dāng)理解，因?yàn)閮?yōu)選地用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)在附圖中示出的一些組成系統(tǒng)組件和方 法，所以這些系統(tǒng)組件或處理功能塊之間的實(shí)際連接可以根據(jù)本原理被編程的方式而不 同。給出這里的教導(dǎo)，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠想到本原理的這些和類似的實(shí)現(xiàn)或 配置。
盡管在這里參照附圖描述了說(shuō)明性實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本原理不限于那些精 確的實(shí)施例，并且相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在其中進(jìn)行各種改變和修改，而不背離本 原理的范圍或精神。所有這樣的改變和修改都意欲被包括在如所附權(quán)利要求闡述的本原理 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括上采樣(302) SVC編碼流中的基礎(chǔ)層作為正在輔助視頻顯示窗口中顯示的當(dāng)前輔助視 頻流；當(dāng)請(qǐng)求切換頻道至正在所述輔助視頻顯示窗口中觀看的頻道時(shí)，全屏顯示(304)上采 樣的輔助流；確定(306)是否接收并解碼了與正在被觀看的所述輔助視頻流對(duì)應(yīng)的SVC編碼流的增 強(qiáng)層中的瞬時(shí)解碼器刷新(IDR)幀；以及當(dāng)確定接收并解碼了所述IDR幀時(shí)，將所述顯示從上采樣的基礎(chǔ)層幀轉(zhuǎn)換(308)到對(duì) 應(yīng)增強(qiáng)層幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，響應(yīng)觀看者對(duì)于切換頻道至正在輔助顯示窗口中 觀看的頻道的請(qǐng)求，進(jìn)行所述上采樣。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基礎(chǔ)層輔助視頻流與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比包 括更多IDR幀。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述基礎(chǔ)層輔助視頻流與和所述基礎(chǔ)層輔助視頻 流對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層相比具有更短的畫(huà)面組(GOP)。
5.一種裝置，包括接收器(150)，其配置為將SVC編碼流的基礎(chǔ)層接收并解碼作為輔助視頻流，將所述 SVC編碼流的增強(qiáng)層接收并解碼作為數(shù)字視頻的對(duì)應(yīng)普通流，并依照觀看者的選擇將其顯 示；處理器(160)，其與所述接收器相連接；存儲(chǔ)器(165)，其與所述處理器相連接，其中，所述處理器與存儲(chǔ)器配置為當(dāng)正在輔助視頻顯示窗口中觀看一頻道時(shí)，上采樣 所述輔助視頻流的源的基礎(chǔ)層，并且在觀看者請(qǐng)求切換頻道至正在所述輔助視頻顯示窗口 中觀看的頻道時(shí)立即全屏顯示所述上采樣的輔助視頻流。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，處理器(160)配置為確定SVC編碼流的增強(qiáng)層中瞬 時(shí)解碼器刷新(IDR)幀是否對(duì)應(yīng)于上采樣的基礎(chǔ)層流，并且當(dāng)確定接收并解碼了所述IDR 幀時(shí)，將顯示從上采樣的基礎(chǔ)層流轉(zhuǎn)換至對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述接收器(150)進(jìn)一步包括DTV接收器(155)。
8.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述基礎(chǔ)層輔助視頻流與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比包 括更多IDR幀。
9.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述基礎(chǔ)層輔助視頻流與和所述基礎(chǔ)層輔助視頻 流對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層相比具有更短的畫(huà)面組(GOP)。
10.一種裝置，包括用于上采樣SVC編碼流中的基礎(chǔ)層作為正在輔助視頻顯示窗口中顯示的當(dāng)前輔助視 頻流的部件(150、160、165)；用于當(dāng)請(qǐng)求切換頻道至正在所述輔助視頻顯示窗口中觀看的頻道時(shí)提供用以全屏顯 示上采樣的輔助流的視頻信號(hào)的部件(150)；用于確定是否接收并解碼了與正在被觀看的所述輔助視頻流對(duì)應(yīng)的SVC編碼流的增 強(qiáng)層中的瞬時(shí)解碼器刷新(IDR)幀的部件(150、160)；以及用于當(dāng)確定接收并解碼了所述IDR幀時(shí)將顯示從上采樣的基礎(chǔ)層幀轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)增強(qiáng) 層幀的部件(150、160、165)。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述上采樣部件響應(yīng)觀看者對(duì)于切換頻道至正 在輔助顯示窗口中觀看的頻道的請(qǐng)求，在解碼器正在發(fā)送對(duì)于與所述基礎(chǔ)層輔助視頻流對(duì) 應(yīng)的增強(qiáng)層流的請(qǐng)求的同時(shí)進(jìn)行所述上采樣。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述基礎(chǔ)層輔助視頻流與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比 包括更多IDR幀。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述基礎(chǔ)層輔助視頻流與和所述基礎(chǔ)層輔助視 頻流對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層相比具有更短的畫(huà)面組(GOP)。
14.一種方法，包括請(qǐng)求(402)在輔助視頻顯示窗口中顯示由輔助視頻流表示的頻道，所述輔助視頻流包 括來(lái)自SVC編碼視頻流的基礎(chǔ)層流；發(fā)送(404)對(duì)于取得與用于正在所述輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的基礎(chǔ)層輔助 視頻流對(duì)應(yīng)的所述SVC編碼流的增強(qiáng)層分組的請(qǐng)求；緩沖(406)最新畫(huà)面組(GOP)的所述增強(qiáng)層的所有分組，而不解碼所述分組；檢測(cè)(408)對(duì)于觀看正在所述輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的頻道切換請(qǐng)求；以及使用所緩沖的分組，從所儲(chǔ)存的最新GOP的開(kāi)頭解碼(410)所有幀。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述SVC編碼流的基礎(chǔ)層與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比 包括更多瞬時(shí)解碼刷新(IDR)幀。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述SVC編碼流的基礎(chǔ)層與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比 包括更短的畫(huà)面組(GOP)。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述解碼進(jìn)一步包括在解碼并顯示所緩沖的分 組的同時(shí)，解碼(410)所述對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流中的所有幀。
18.一種裝置，包括接收器(150)，其配置為將SVC編碼流的基礎(chǔ)層接收并解碼作為輔助視頻流，將所述 SVC編碼流的增強(qiáng)層接收并解碼作為數(shù)字視頻的對(duì)應(yīng)普通流，并依照觀看者的選擇將其顯 示；處理器(160)，其與所述接收器相集成；以及存儲(chǔ)器(165)，其與所述處理器相連接，其中，所述處理器與存儲(chǔ)器配置為取得所述基礎(chǔ)層流作為用于正在輔助顯示窗口中 顯示的頻道的輔助視頻流，以及緩沖所述最新畫(huà)面組(GOP)的增強(qiáng)層的所有分組，而不解 碼所述分組。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述接收器(150)進(jìn)一步包括DTV接收器(155)。
20.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述處理器(160)檢測(cè)對(duì)于觀看正在所述輔助視 頻顯示窗口中顯示的所述頻道的頻道切換請(qǐng)求，并且響應(yīng)檢測(cè)到的頻道切換請(qǐng)求，所述處 理器使得所述接收器(150)解碼所緩沖的增強(qiáng)層分組并立即顯示所述分組。
21.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述SVC編碼流的基礎(chǔ)層與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比 包括更多瞬時(shí)解碼刷新(IDR)幀。
22.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述SVC編碼流的基礎(chǔ)層與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比包括更短的畫(huà)面組(GOP)。
23.如權(quán)利要求18所述的裝置，其中，所述接收器(150)進(jìn)一步配置為在解碼并顯示 所緩沖的增強(qiáng)層分組的同時(shí)，解碼所述增強(qiáng)層流中的所有幀。
24.—種裝置，包括請(qǐng)求(402)部件，其請(qǐng)求在輔助視頻顯示窗口中顯示由輔助視頻流表示的頻道，所述 輔助視頻流包括來(lái)自SVC編碼視頻流的基礎(chǔ)層流；發(fā)送(404)部件，其發(fā)送對(duì)于取得與用于正在所述輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的 基礎(chǔ)層輔助視頻流對(duì)應(yīng)的所述SVC編碼流的增強(qiáng)層分組的請(qǐng)求；緩沖(406)部件，其緩沖最新畫(huà)面組(GOP)的所述增強(qiáng)層的所有分組，而不解碼所述分組；檢測(cè)(408)部件，其檢測(cè)對(duì)于觀看正在所述輔助視頻顯示窗口中顯示的頻道的頻道切 換請(qǐng)求；以及解碼(410)部件，其使用所緩沖的分組從所儲(chǔ)存的最新GOP的開(kāi)頭解碼所有幀。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述SVC編碼流的基礎(chǔ)層與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比 包括更多瞬時(shí)解碼刷新(IDR)。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述SVC編碼流的基礎(chǔ)層與其對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流相比 包括更短的畫(huà)面組(GOP)。
27.如權(quán)利要求24所述的裝置，其中，所述解碼部件進(jìn)一步配置為在解碼并顯示所緩 沖的分組的同時(shí)，解碼所述對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流中的所有幀。
28.一種用于在顯示裝置上的輔助顯示窗口中顯示輔助視頻流的方法，所述方法包括 如下步驟提供SVC編碼流的基礎(chǔ)層作為輔助視頻流；以及 提供所述SVC編碼流的增強(qiáng)層作為所述輔助視頻流的對(duì)應(yīng)普通視頻流。
全文摘要
提供了用于在從正在全屏觀看的頻道切換頻道至正在輔助顯示窗口(例如，畫(huà)中畫(huà)(PIP)窗口)中觀看的頻道時(shí)進(jìn)行快速頻道切換的方法與裝置。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，SVC編碼流的基礎(chǔ)層流被用作用于輔助顯示的輔助流，并且對(duì)應(yīng)增強(qiáng)層流被用于對(duì)應(yīng)普通流。在頻道切換請(qǐng)求時(shí)，上采樣所述SVC編碼流的被解碼的基礎(chǔ)層畫(huà)面并且全屏顯示上采樣的基礎(chǔ)層畫(huà)面，且同時(shí)接收所述對(duì)應(yīng)SVC增強(qiáng)層流。然后，在確認(rèn)了增強(qiáng)層瞬時(shí)解碼刷新(IDR)幀的成功接收與解碼時(shí)，由所解碼的增強(qiáng)層畫(huà)面取代上采樣的基礎(chǔ)層畫(huà)面。在另一實(shí)現(xiàn)方式中，緩沖與正在所述輔助顯示窗口中觀看的基礎(chǔ)層流對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)層流的最新GOP而不解碼，并且在對(duì)于輔助視頻顯示窗口的頻道的頻道切換請(qǐng)求時(shí)，立即解碼并顯示所緩沖的分組，且同時(shí)所述解碼器繼續(xù)接收并解碼對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)層流與增強(qiáng)層流中的所有幀。
文檔編號(hào)H04N5/45GK102113322SQ200980129612
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者盧秀萍, 吳鎮(zhèn)宇, 約翰·Q·盧 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司