專利名稱：根據(jù)請求進行Ⅰ圖像插入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻或視聽傳輸技術(shù)。本發(fā)明特別適用當一個發(fā)送器盒利用一個具有諸如MPEG2格式的I圖像的獨立參考幀的視頻格式向一個或多個接收器提供視聽內(nèi)容時。但是，應(yīng)理解的是本發(fā)明也可用于其他格式和應(yīng)用中。
背景技術(shù)：
諸如模擬電視鏈接和數(shù)字電視鏈接系統(tǒng)的多媒體設(shè)備近年來已變得在用戶中普及。家庭網(wǎng)絡(luò)、尤其是諸如使用IEEE 802.11標準的無線LAN的無線家庭網(wǎng)絡(luò)近年來已變得更便宜并且在用戶中更加普及。這兩種近來流行的技術(shù)的組合使得有可能具有接收視頻廣播并用作一個發(fā)送器盒的機頂盒，其通過一個局域網(wǎng)提供視頻給分散在整個家庭中的接收器和甚至在諸如花園和分離的車庫之類的房屋中的接收器。但是，用戶不想在他們整個家庭中布線，因為強大的電子芯片變得不再昂貴，所以在通過無線家庭網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)的消費娛樂設(shè)備中結(jié)合MPEG2編碼是經(jīng)濟的。
當在發(fā)送器盒和家庭周圍的一個或多個接收器之間發(fā)生傳輸差錯時，會遇到一個難題。例如，一個用于非流數(shù)據(jù)連接的標準機制是使接收器向發(fā)送器盒回送一個信號，以請求重傳由于傳輸差錯而丟失或破壞的數(shù)據(jù)。在多媒體環(huán)境中，尤其是觀看時，這產(chǎn)生令人厭煩的顯示延遲和瞬時顯示凍結(jié)。
一般在機頂盒中所使用的較好的解決方案是被動地等待下一個參考幀、即MPEG2編碼格式的I幀的發(fā)送。I幀具有建立一個完整的視頻幀的必要的視頻信息，但是平均起來接收下一個I幀需要連續(xù)I幀之間間隔的一半，一般為0.5秒。該延遲再次引起令人厭煩的瞬時顯示凍結(jié)，但是只針對經(jīng)歷該問題的接收器。另一個能夠適用于機頂盒的解決方案是使發(fā)送器盒只發(fā)送用于MPEG2編碼的I幀，這消除了前述的延遲。但是，該解決方案的缺點在于流的比特率對網(wǎng)絡(luò)來說一般太高而不能處理，或者如果比特率降低則質(zhì)量就太低。
因此，期望提供一種系統(tǒng)和方法，不增加視頻傳輸?shù)谋忍芈示涂梢蕴峁┰诓铄e或其他傳輸中斷之后更短時間段的視頻降級或凍結(jié)。還期望以如下的方式提供這些改進，即諸如MPEG2的標準視頻解碼可以用于接收器。
還期望使用I圖像插入機制以通過插入較少的I幀提供較好的整體質(zhì)量。因為I幀一般比P或B幀需要更多的信息比特，具有較少的I幀意味著每幀有更高的平均比特率，從而意味著整體質(zhì)量的改善。在極端的情況下，將完全沒有I幀，除非那些所請求的I幀作為傳輸差錯的結(jié)果或者新解碼器被激活。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個方面，提供一種視頻顯示方法。該方法包括在一個發(fā)送器盒接收一個數(shù)字或模擬音頻/視頻流，把接收到的數(shù)字或模擬音頻/視頻流編碼、再編碼和轉(zhuǎn)換代碼為獨立視頻幀的視頻流并且插入從屬視頻幀，把流傳送到一個和多個接收器，檢測指示到至少一個接收器的傳輸缺陷的狀態(tài)，響應(yīng)于檢測到該狀態(tài)，產(chǎn)生一個對獨立幀的請求，并響應(yīng)于該請求，向視頻流中插入獨立視頻幀。檢測指示傳輸缺陷的狀態(tài)由接收器上的圖像缺陷檢測器、發(fā)送器盒或接收器盒中的通信接口、接收器中的復(fù)用/解復(fù)用部分和發(fā)送器盒中的編碼處理器中的至少一個執(zhí)行。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種用戶娛樂系統(tǒng)。該用戶娛樂系統(tǒng)包括一個用于接收一個視頻輸入的輸入裝置，一個用于把接收到的視頻輸入編碼為一個包括獨立視頻幀和從屬視頻幀的數(shù)字音頻/視頻流，和一個用于把視頻流傳送到一個或多個接收器的裝置。該用戶娛樂系統(tǒng)還包括一個用于檢測指示一個或多個接收器上的潛在顯示缺陷的狀態(tài)的裝置，一個用于生成一個對獨立幀的請求的裝置，其中該請求由傳送裝置傳送到編碼裝置，該編碼裝置通過把獨立幀插入到視頻流中來響應(yīng)該請求。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是它提供將傳輸中斷后視頻降級或凍結(jié)的時間降低到低于一般觀眾將注意到的水平。
另一個優(yōu)點是本發(fā)明提供與一般的現(xiàn)有技術(shù)方法相比降低了比特率的視頻。
又一個優(yōu)點是當沒有傳輸差錯時本發(fā)明提供與一般現(xiàn)有技術(shù)方法相比有改進的質(zhì)量的視頻。
還有一個優(yōu)點是本發(fā)明利用諸如MPEG2的公知的視頻編碼標準，這允許使用在網(wǎng)絡(luò)上普通可用的接收器以及被配置用于請求I幀插入的接收器。
本發(fā)明的其他進一步的優(yōu)點對本領(lǐng)域的那些普通技術(shù)人員來說在閱讀和理解以下優(yōu)選實施例的詳細說明后將變得很明顯。


本發(fā)明可以具體化為各種部件和部件的布置。附圖僅僅是為了說明優(yōu)選實施例，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
圖1是按照本發(fā)明的一個發(fā)送器盒和多個接收器的框圖；圖2A是一個按照現(xiàn)有技術(shù)方法的MPEG2傳輸?shù)臅r間線路圖；圖2B是一個按照本發(fā)明的一個實施例的MPEG2傳輸?shù)臅r間線路圖；圖3是按照本發(fā)明的一個實施例的用于網(wǎng)絡(luò)輸入的一個服務(wù)器或發(fā)送器盒輸入解碼器方法的流程圖；圖4是按照本發(fā)明的一個實施例的用于模擬輸入的一個服務(wù)器或發(fā)送器盒輸入解碼器方法的流程圖；圖5是按照本發(fā)明的一個實施例的用于有線/衛(wèi)星輸入的服務(wù)器或發(fā)送器盒輸入解碼器方法的流程圖；圖6是按照本發(fā)明的一個實施例的服務(wù)器或發(fā)送器盒編碼器方法的流程圖；和圖7是按照本發(fā)明的一個實施例的服務(wù)器或發(fā)送器盒通信模塊的流程圖。
具體實施例方式
參照圖1，一個機頂盒或發(fā)送器盒10從一個視頻源12獲取優(yōu)選實施例中的一個模擬音頻/視頻流或替代的實施例中的一個數(shù)字音頻/視頻流，并將編碼后的MPEG2視頻幀通過一個無線或有線的網(wǎng)絡(luò)14發(fā)送到一個或多個接收器16以便顯示給各個用戶。視頻源12可以是任意視頻源，比如通過調(diào)諧器、因特網(wǎng)、DVD播放機、衛(wèi)星等接收的廣播。網(wǎng)絡(luò)14可以利用任何具有用于預(yù)期目的足夠帶寬的標準的或非標準的網(wǎng)絡(luò)，比如，IEEE 802.11a，802.11b，802.11g和其他。接收器16包括具有一個內(nèi)建顯示屏的自包含設(shè)備，和解碼用于在分離設(shè)備上顯示的輸入視頻信號的接收器，例如輸出一個CVBS(復(fù)合視頻消隱和同步)信號以便在電視機上顯示的接收器。接收器16也可以包括被裝配用于在一個附加的監(jiān)視器上顯示視頻的個人計算機。
包括諸如PDA、移動電話、膝上型計算機、視頻捕獲設(shè)備、攝像機、CCD設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)攝像頭(web-cams)或類似設(shè)備的替代設(shè)備的發(fā)送器盒10包括一個輸入視頻部分18、一個數(shù)字或模擬音頻/視頻流壓縮處理器、編碼器、再編碼器或轉(zhuǎn)換代碼轉(zhuǎn)換器20和一個通信接口22。在優(yōu)選實施例中，輸入部分18接收一個模擬輸入流并把它轉(zhuǎn)換為一個原始的內(nèi)部數(shù)字視頻格式，以便由輸入部分18或由數(shù)字音頻/視頻流編碼器20進一步處理。在替代的實施例中，輸入部分接收在視頻源處已經(jīng)被編碼的視頻并且把它轉(zhuǎn)換為一個原始的內(nèi)部視頻格式，以便由數(shù)字音頻/視頻流編碼器20進一步處理。
視頻編碼器20把原始的數(shù)字音頻/視頻流轉(zhuǎn)換為諸如MPEG2的壓縮格式，用于傳輸?shù)揭粋€或多個接收器16。盡管本申請將主要根據(jù)MPEG2編碼進行說明，但是諸如MPEG4或DIVX的其他編碼格式和將來的編碼格式也落在本申請的范圍內(nèi)。發(fā)送器盒10可以包括一個時移緩沖器24，用于記錄編碼后的數(shù)字音頻/視頻流以便延遲觀看，并且也可以包括一般在機頂盒中能找到的其他特征和控制。但是，這些特征和控制不將詳細論述，因為這些知識對于理解這里描述的實施例中的概念來說不是必要的。
MPEG2格式一般把多個視頻幀分為圖像組(GOP)。每個GOP以I幀開始，一般跟隨著許多P和B幀。每個GOP能夠小至單個I幀，并且一般長度小于15幀。I幀是具有平均7比1的下降比的內(nèi)部編碼幀。I幀能夠被看作為能夠不參考以前的幀進行解碼的參考圖像。通過區(qū)別，P幀和B幀使用來自以前的或隨后的幀來正確解碼一個圖像。因此，這里使用的術(shù)語“I幀”被定義為包括視頻幀格式，該視頻幀格式包括在不參照較早的幀的情況下構(gòu)成一個完整圖像幀所需的所有數(shù)據(jù)，I幀在下面也稱為獨立幀或I圖像。一個JPEG或JPEG2000圖像是一個獨立幀的例子。而且，一個包含所有I宏塊的P幀例如是一個獨立幀。還應(yīng)理解的是使用2個連續(xù)的P幀的方法(其中例如第一個P幀更新圖像的上一半，第二個P幀更新下一半)和其他類似的方法都包括在如這里所使用的那樣的I幀的定義范圍內(nèi)。能夠想到很多變型方案，但是它們都涉及到“用獨立的圖像數(shù)據(jù)重寫整個屏幕”。
同樣，術(shù)語“P幀”和“B幀”包括依賴于來自較早和較后的幀的數(shù)據(jù)來構(gòu)建一個完整的視頻幀的視頻幀格式，下文中也稱為從屬幀。P幀根據(jù)在前的I或P幀外加用于所改變的宏塊的數(shù)據(jù)來預(yù)測。P幀平均為20比1的下降比或者大約是I幀尺寸的一半。在一個例子中，P幀表示當前幀和緊接的前一幀之差。B幀是根據(jù)過去和將來的幀宏塊的外觀和位置而雙向預(yù)測的幀。B幀具有比P幀少的數(shù)據(jù)，平均為大約50比1的下降比。
I幀可以被看作為一個參考圖像，能夠不參考先前的幀而對該參考圖像進行解碼。P幀和B幀需要來自先前的或隨后的幀的數(shù)據(jù)來正確解碼一幅圖像。盡管根據(jù)MPEG2來說明實施例，但是其他概念上與MPEG2類似的格式也可以被使用并且都落在本申請的范圍內(nèi)。在MPEG4是用于視頻編碼器20的所選格式的情況下，每個GOP能夠與最大關(guān)鍵幀間隔一樣大，通常為200到300幀。
在利用MPEG4的實施例中，一個解碼器能夠使用多個幀作為參考幀。如果出現(xiàn)一個傳輸差錯，則請求I圖像插入的替換方案是向編碼器發(fā)出信息以避免使用丟失的圖像作為參考幀。以這種方式，編碼仍然相對有效，即使不使用I圖像。
而且，當一個B幀丟失或被破壞時，接收器解碼裝置能夠簡單地跳過該B幀并且沒有任何損傷地繼續(xù)下一幀，因此，在這種情況下不需要請求I幀插入。也應(yīng)當理解，傳輸差錯能夠在相當延長的時間段上延伸，在此期間丟失了多個幀。在這種情況下，通常需要請求I幀插入來改善整體質(zhì)量并提供更快的差錯恢復(fù)。
在一個典型的機頂盒中，編碼器在有規(guī)律的間隔上發(fā)送I幀，例如每15個P/B幀有1個I幀。為了實現(xiàn)一個用于傳輸?shù)墓潭ū忍芈?，很多系統(tǒng)具有編碼器分配和在一個GOP上平均傳輸速率。在這種情況下，當傳輸數(shù)據(jù)由于通信問題而丟失時，視頻降級將繼續(xù)存在，直到下一個I幀傳輸，這可能需用0.5秒那么長，或甚至更長。但是，在本申請的概念下，提供了用于以更短的時間恢復(fù)視頻質(zhì)量的改進的方法和裝置，而不破壞其他接收器的用戶的圖像。
圖2A示出了根據(jù)典型現(xiàn)有技術(shù)的MPEG2流機頂盒的I幀和P/B幀的時間線，并且說明了當一幀丟失時可能出現(xiàn)降級的時間段。在該圖中，為了簡化而假定使用一個固定的GOP結(jié)構(gòu)和一個固定的GOP尺寸。但是，這通常是這種情況，即所建立的標準允許一個可變的GOP結(jié)構(gòu)和尺寸。時間行進是，如由時間線30所示出的那樣從左到右，其中第一、第二和第三個I幀分別用數(shù)字32、34和36標識。I幀32-36和固定數(shù)量的P/B幀以固定間隔出現(xiàn)，除非有一個場景變化散布在I幀之間。在由于傳輸差錯而丟失了跟隨著第一個I幀32的一個或多個P/B幀38的情況下，降級的時間段40如圖所示出現(xiàn)在從P/B幀38到下一個I幀34。類似地，如果恰好在正接收P/B幀38時接收器連接到發(fā)送器盒上，則經(jīng)歷降級時間段40，同時等待初始I幀。在跟隨著傳輸差錯或初始連接的下一個I幀34傳輸時恢復(fù)視頻質(zhì)量。
圖2B示出了根據(jù)體現(xiàn)本申請的實施例的發(fā)送器盒和接收器的I幀和P/B幀的時間線，并說明了從那以后所減少的降級時間段和平均改善的質(zhì)量。時間行進再次如用時間線50所表示的那樣從左向右，但是，在該實施例中，I幀只是在需要時或者在場景變化時被插入到視頻中，如由啟動I幀42和所請求的I幀44所說明的那樣，而不是如圖2A所示那樣以固定的間隔出現(xiàn)。在由于傳輸差錯而出現(xiàn)一個或多個丟失的P/B幀46的情況下，一個或多個接收器16請求I幀插入，這導(dǎo)致所請求的I幀44的傳輸。降級的時間段48如圖所示仍然出現(xiàn)，但是該時間段理論上能夠與丟失的P/B幀46的持續(xù)時間一樣短，盡管由于MPEG2兼容性的考慮和其他考慮，降級的時間段可以要長幾幀。實際上，由于緩沖的考慮，降級的時間段可以包括一個附加幀或兩個附加幀，但是雖然如此還是實現(xiàn)了明顯的改善。在傳輸所請求的I幀44之后視頻質(zhì)量恢復(fù)，并且降級時間段已經(jīng)被有利地降低到一個水平以下，在該水平時一般觀眾將注意到一個可感知的干擾。
應(yīng)理解，盡管描述的實施例僅僅在需要時發(fā)送I幀，當可能時只發(fā)送P/B幀，但是其他實施例可以以固定的間隔并在需要時發(fā)送I幀。但是，I幀的時間頻率有利地被降低，以便在不犧牲視頻質(zhì)量的情況下降低傳輸比特率。
也應(yīng)當強調(diào)本申請的實施例保持給接收器連續(xù)的幀流，并且該流保持與MPEG2標準完全兼容。在多個接收器的情況下這是很重要的，從而不經(jīng)歷傳輸差錯的接收器不受到另一個接收器請求I幀的影響。流的質(zhì)量不會明顯受到I幀插入的影響，并且多個接收器中每一個產(chǎn)生改進的整體觀看質(zhì)量。
再次參照圖1，每個接收器16包括一個圖像缺陷檢測器52，它監(jiān)測將在顯示內(nèi)容中引起缺陷的狀態(tài)。盡管差錯可能在接收器處被檢測到，但是差錯也可能有利地在發(fā)送器盒10、通信接口22或網(wǎng)絡(luò)部件14中檢測到。在由缺陷檢測器52進行檢測之前檢測到的差錯可以在更及時的基礎(chǔ)上被校正。由檢測器52檢測的狀態(tài)包括被破壞的數(shù)字數(shù)據(jù)包、被打開的接收器、瞬時電源中斷等。也可能檢測到缺少包。但是，這些更可能由網(wǎng)絡(luò)部件14檢測到。
響應(yīng)于檢測到一個缺陷狀態(tài)，發(fā)射機54用信號通知盒10的通信模塊22請求盡可能快的I幀插入。視頻壓縮處理器20通過插入一個I幀或其他參考圖像到正被發(fā)送給接收器的數(shù)字音頻/視頻流中來作出響應(yīng)。
每個接收器16還包括一個與檢測器52和發(fā)射機54和復(fù)用器/解復(fù)用器單元58通信的主控制部分56。復(fù)用器/解復(fù)用器單元把流的音頻和視頻部分分離，以用于在I/O部分59中分別處理。復(fù)用器/解復(fù)用器單元58也能夠檢測缺陷和請求I幀插入。
圖3提供了在WAN輸入、例如因特網(wǎng)的情況下適于結(jié)合到本申請的輸入部分18中的方法的流程圖。示出的方法也適于通過IEEE 1394捕獲卡本地連接的諸如數(shù)字視頻(DV)攝像機的設(shè)備。在步驟60中，設(shè)置發(fā)送器盒10的用戶選擇一個源，比如因特網(wǎng)廣播/電視臺或DV攝像機，并且開始各個音頻/視頻流的接收。在步驟62中，與源進行連接，并且，在步驟64中，輸入部分18接收所選擇的音頻/視頻流輸入，并且在步驟66中，如果必要就將該音頻/視頻流解碼為一個原始的未壓縮的視頻格式。如果輸入音頻/視頻流沒有被壓縮或編碼，該步驟可以被跳過。
盡管步驟64和66作為單獨的步驟被示出，實際上它們可以在一個再編碼器中或者當只使用部分解碼/解壓縮時合并。在步驟68中，解碼后的數(shù)字音頻/視頻流被發(fā)送到編碼器模塊以便進一步處理，并且在步驟70中，如果有更多的視頻輸入，則處理返回到步驟64。應(yīng)理解，圖3-7中所表示的流程圖作為理解本申請概念的輔助工具是概要的，并且實際的執(zhí)行將包括比流程圖中所示的更多的細節(jié)。例如，包括緩沖器24的實施例可以選擇性地在解碼步驟66和發(fā)送步驟68之間執(zhí)行時移緩沖。
圖4提供了在諸如公共廣播/電視廣播的模擬輸入的情況下適于結(jié)合到本申請的輸入部分18中的方法的流程圖。當比如數(shù)字視頻(DV)攝像機的本地連接的設(shè)備通過諸如一個S視頻連接器連接在模擬視頻捕獲卡上時，示出的方法甚至也適于該本地連接的設(shè)備。在步驟80中，發(fā)送器盒10的用戶選擇一個源，比如來自電視臺的一個模擬廣播，并且開始各個音頻/視頻流的接收。在步驟82中，調(diào)到所選擇的頻道/臺，并且在步驟84中輸入部分18接收所選擇的模擬輸入。在步驟86中，如果必要將把模擬輸入數(shù)字化為一個原始的未壓縮的視頻格式。如果模擬輸入流由捕獲卡進行了數(shù)字化，則該步驟可以被跳過。
盡管步驟84和86作為單獨的步驟被示出，但實際上它們可以合并在一個芯片或模塊中。在步驟88中，解碼后的數(shù)字音頻/視頻流被發(fā)送到編碼器模塊以便進一步處理，并且在步驟90中，如果有更多的視頻輸入，則處理返回到步驟84。圖5提供了在從諸如衛(wèi)星接收器或數(shù)字有線電視接收器的源輸入的情況下適于結(jié)合到本申請的輸入部分18中的方法的流程圖。在步驟90中，設(shè)置發(fā)送器盒10的用戶選擇一個源，比如一個衛(wèi)星電視頻道，并開始各個音頻/視頻流的接收。在步驟92中，調(diào)到所選擇的頻道，并且在步驟94中輸入部分18接收所選擇的輸入。如果在步驟96中的判決確定輸入是模擬流，則在步驟98中模擬輸入被數(shù)字化，除非在這之前已由有線電視接收器進行了數(shù)字化。如果在步驟100中的判決確定輸入是一個編碼數(shù)字流，則編碼輸入在步驟102中被解碼。
在所有的情況下，在步驟104中處理繼續(xù)，其中音頻/視頻流被發(fā)送到編碼器模塊以便進一步處理，并且在步驟106中，如果有更多的視頻輸入，則處理返回到步驟94。如前面所述的方法那樣，步驟94-102實際上可以合并到一個單個功能或芯片中。
圖6表示適于在視頻編碼器20中執(zhí)行的方法的流程圖。在步驟110中接收解碼后的數(shù)字或模擬音頻/視頻數(shù)據(jù)以便由編碼器進行處理。接收到的音頻/視頻數(shù)據(jù)也可以被部分解碼，例如用于再編碼或比特率代碼轉(zhuǎn)換。如果發(fā)送器盒10包括一個時移緩沖器，則步驟112包括在該方法中，以把數(shù)字音頻/視頻流寫到該時移緩沖器24中。時移后的數(shù)據(jù)可以替代地被保持在輸入部分18中。寫入到時移緩沖器24中的數(shù)據(jù)優(yōu)選地以壓縮格式進行編碼。步驟114對發(fā)送器盒10正在處理來自時移緩沖器的數(shù)字音頻/視頻流數(shù)據(jù)還是正在處理接收到的數(shù)字音頻/視頻流數(shù)據(jù)作出判斷。在前者的情況下，步驟116從時移緩沖器獲取數(shù)字音頻/視頻流數(shù)據(jù)，并且如果必要則解壓縮為理想格式以便進一步處理。如果接收到的數(shù)字或模擬音頻/視頻流數(shù)據(jù)正被顯示，則步驟118使得它被促進以便進一步處理。在任一情況下，調(diào)用步驟120以確定I幀是否已經(jīng)由一個或多個接收器16請求，如果沒有，則接著執(zhí)行步驟122以編碼P/B幀。如果已經(jīng)請求I幀，則執(zhí)行步驟124以編碼I幀。在步驟126中，編碼后的I/P/B幀被傳送到通信模塊22。
在如步驟128中所確定的那樣傳輸差錯可由通信接口22檢測到的情況下，在步驟130中請求一個I幀插入，以便盡快恢復(fù)流質(zhì)量。如果從視頻解碼器18接收到更多的音頻/視頻流數(shù)據(jù)，則步驟132返回到步驟110，以便進行連續(xù)的視頻處理。如果發(fā)送器盒10正在顯示來自時移緩沖器24的緩沖的數(shù)字音頻/視頻流數(shù)據(jù)，則步驟134返回到步驟116以從時移緩沖器獲取附加的數(shù)字音頻/視頻流數(shù)據(jù)。
盡管圖6中所示的方法示出了在識別出一個I幀請求后立即發(fā)送一個I幀，但是這是不必要的，要看實際上它如何出現(xiàn)。由于符合MPEG2，或者符合替代的標準，在請求時間和I幀實際能夠被插入的時間之間可以有幾幀的延遲。本申請的實施例把這也考慮進來。但是，重要的是應(yīng)盡快插入I幀，為此，優(yōu)選地在發(fā)送器盒10內(nèi)盡快檢測傳輸差錯是有利的。
圖7提供了根據(jù)本申請的實施例適于通信模塊22啟動I幀插入的步驟。在步驟140中，從編碼器20接收一個編碼后的I/P/B幀。在步驟142中，編碼后的幀通過網(wǎng)絡(luò)14發(fā)送到所有連接的接收器16。盡管圖7中所示的方法可以在一些實施例中結(jié)合單向通信，但是在雙向?qū)嵤├校襟E144從所連接的接收器16接收任何請求。步驟146確定是否已由可獲得的接收器16作出了任何新的連接，如果沒有，則執(zhí)行步驟148以確定是否任何連接的接收器由于傳輸差錯而請求了I幀插入。如果步驟146或148的回答是肯定的，則調(diào)用步驟150以通知編碼器20已經(jīng)請求I幀插入，并且在所有情況下，處理返回到步驟140以從編碼器20接收附加的編碼幀。當連接有限數(shù)量的接收器16時，假設(shè)沒有超出帶寬限制，該方法可以用于基于因特網(wǎng)的流應(yīng)用。
盡管已經(jīng)根據(jù)I幀和P/B幀描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解的是，如前所述，I幀可以被看作為參考圖像，它能夠在不參考先前的幀的情況下進行解碼，而P幀和B幀需要來自先前的幀或隨后的幀的數(shù)據(jù)來正確解碼圖像。因此，結(jié)合任何利用類似概念的視頻編碼方法的各種實施例都落在本申請的范圍內(nèi)。
而且，盡管根據(jù)連接到無線網(wǎng)絡(luò)上的接收器描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，本發(fā)明可應(yīng)用于編碼器和接收器之間的有線連接。因此，結(jié)合連接到一個或多個遠距離接收器的視頻編碼器和通過一個有線或無線網(wǎng)絡(luò)連接的解碼器的各種實施例都落在本申請的范圍內(nèi)。
再者，盡管已經(jīng)根據(jù)具有一個與一個或多個接收器連接的發(fā)送器盒、特別是機頂盒的室內(nèi)應(yīng)用描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解，本申請的范圍包括這里描述的概念的其他使用。例如，使用可以包括把一種不包括I幀概念的格式的視頻轉(zhuǎn)換為包括I幀概念的諸如MPEG2的格式，從而啟動根據(jù)這里描述的方法的I幀插入。另一種使用可以是根據(jù)本申請的概念通過降低發(fā)送到所連接的接收器的I幀的數(shù)量進行包括I幀概念的視頻格式的修改。
已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。明顯地，在閱讀和理解前面的詳細描述的基礎(chǔ)上將出現(xiàn)不同的修改或替換。本發(fā)明應(yīng)被理解為包括所有的這種修改和替換，只要它們在所附權(quán)利要求或其等效物的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種視頻顯示系統(tǒng)，包括一個輸入裝置(18)，用于接收一個音頻/視頻輸入；一個編碼裝置(20)，用于把接收到的音頻/視頻輸入編碼、再編碼或代碼轉(zhuǎn)換為一個視頻流，該視頻流包括獨立視頻幀，和從屬視頻幀；一個裝置(14)，用于把視頻流傳送到一個或多個接收器(16)；一個裝置(52)，用于檢測至少指示在接收器之一上的傳輸差錯、接收差錯和潛在的顯示缺陷之一的狀態(tài)；一個裝置(54)，用于產(chǎn)生對獨立幀的請求，該請求由傳送裝置(14)傳送到編碼裝置(20)，該編碼裝置通過把一個獨立幀插入到視頻流中來響應(yīng)該請求。
2.如權(quán)利要求1中提出的系統(tǒng)，其中編碼裝置編碼符合IEEE MPEG2標準的視頻，其中獨立視頻幀是I幀，從屬幀包括P幀和B幀中的至少一個。
3.如權(quán)利要求1中提出的系統(tǒng)，其中根據(jù)請求插入的獨立視頻幀是以下幾項中的至少一個包含所有I宏塊的MPEG2格式P幀；和包含所有I宏塊的MPEG2格式B幀。
4.如權(quán)利要求1中提出的系統(tǒng)，其中傳送裝置(14)包括一個無線網(wǎng)絡(luò)。
5.如權(quán)利要求4中提出的系統(tǒng)，其中無線網(wǎng)絡(luò)符合以下標準中的至少一個IEEE 802.11標準；以太網(wǎng)標準；因特網(wǎng)標準；射頻(RF)標準；數(shù)字增強型無繩電話(DECT)標準；和藍牙標準。
6.如權(quán)利要求1中提出的系統(tǒng)，其中觸發(fā)獨立視頻幀插入請求的條件包括以下幾項中的至少一個網(wǎng)絡(luò)傳輸差錯；由接收器之一檢測到一個丟失的視頻幀；和接收器之一的激活。
7.一種視頻顯示系統(tǒng)，包括一個視頻發(fā)送器盒(10)，它產(chǎn)生獨立和從屬視頻幀的流并且被配置用于根據(jù)請求把一個獨立視頻幀插入到流中；和根據(jù)請求避免使用丟失的參考圖像作為參考圖像；一個或多個接收器(16)，它們把獨立和從屬視頻幀的流轉(zhuǎn)換為一個人眼可觀看的顯示；一個裝置(52)，用于請求把一個獨立幀插入到流中；和一個網(wǎng)絡(luò)(14)，把接收器連接到視頻發(fā)送器盒上，以傳送獨立和從屬視頻幀的流和插入請求。
8.如權(quán)利要求7中提出的系統(tǒng)，其中視頻發(fā)送器盒包括一個視頻壓縮編碼器、再編碼器或代碼轉(zhuǎn)換器(20)，用于從一個輸入視頻源(12)中生成獨立和從屬視頻幀，該視頻編碼器、再編碼器或代碼轉(zhuǎn)換器響應(yīng)于插入請求的接收而生成獨立視頻幀。
9.如權(quán)利要求8中提出的系統(tǒng)，其中視頻壓縮編碼器(20)把視頻幀編碼、再編碼或代碼轉(zhuǎn)換為與MPEG2、MPEG4或DIVX標準兼容。
10.如權(quán)利要求7中提出的系統(tǒng)，其中網(wǎng)絡(luò)(14)包括一個無線網(wǎng)絡(luò)。
11.如權(quán)利要求10中提出的系統(tǒng)，其中無線網(wǎng)絡(luò)符合IEEE 802.11標準、以太網(wǎng)標準、因特網(wǎng)標準、RF標準、DECT標準或藍牙標準。
12.如權(quán)利要求8中提出的系統(tǒng)，還包括一個輸入視頻解碼器(18)，用于在由視頻壓縮編碼器(20)進行編碼之前把輸入視頻幀解碼為一個原始的內(nèi)部視頻格式。
13.一種視頻顯示方法，包括接收數(shù)字或模擬音頻/視頻流數(shù)據(jù)，把接收到的音頻/視頻流數(shù)據(jù)至少進行編碼、再編碼和代碼轉(zhuǎn)換之一，成為獨立視頻幀的視頻流，并且插入從屬視頻幀；把流傳送到一個或多個接收器；檢測至少指示在接收器之一上的顯示缺陷、傳輸差錯和接收差錯之一的狀態(tài)；響應(yīng)于檢測到該狀態(tài)，產(chǎn)生一個對獨立幀的請求；并且響應(yīng)于該請求，盡可能快地把獨立視頻幀插入到視頻流中。
14.如權(quán)利要求13中提出的方法，其中編碼步驟包括在多個從屬幀中以固定的間隔、在場景變化和在對改進壓縮有益以及根據(jù)請求等一個或多個情形時編碼一個獨立幀。
15.如權(quán)利要求14中提出的方法，其中在每個獨立幀之間固定的間隔內(nèi)有多于15個從屬幀。
16.如權(quán)利要求13中提出的方法，其中一個獨立視頻幀只根據(jù)請求而插入一個從屬幀的流中。
17.如權(quán)利要求13中提出的方法，其中請求一個獨立幀的條件包括以下幾項中的至少任一個視頻傳輸差錯；一個丟失的幀的檢測；一個丟失的包的檢測；和打開接收器。
18.如權(quán)利要求13中提出的方法，其中編碼步驟編碼符合以下標準中的至少一個的視頻幀MPEG2標準；MPEG4標準；和DIVX標準。
19.如權(quán)利要求18中提出的方法，其中獨立幀是I幀和多個參考幀中的一個或多個，并且從屬幀是P幀和B幀中的一個或多個。
全文摘要
用戶娛樂系統(tǒng)包括一個視頻發(fā)送器盒(10)，其被配置用于根據(jù)來自一個或多個接收器(16)的請求提供獨立視頻幀插入，該一個或多個接收器能夠請求獨立幀插入或請求避免使用丟失幀作為參考幀。一個網(wǎng)絡(luò)(14)連接接收器和視頻發(fā)送器盒，并且視頻發(fā)送器盒發(fā)送編碼后的獨立和從屬幀到符合所建立的標準的接收器。
文檔編號H04N7/173GK1717935SQ200380104236
公開日2006年1月4日 申請日期2003年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者L·H·A·賈科布斯, S·R·J·C·德特羅奇, R·E·A·魯森斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司