專利名稱：移動電視接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在再現(xiàn)設(shè)備上再現(xiàn)電視信號的方法，具體涉及一種提供向再現(xiàn)設(shè)備提供用于再現(xiàn)的電視信號的移動電視接收機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今機(jī)動車逐漸配備了車載電視接收機(jī)。每個電視節(jié)目都是由一系列無線電臺在陸上廣播的。無線電臺是分布式的，以便于在廣播節(jié)目所覆蓋的區(qū)域內(nèi)的每個位置，該節(jié)目最好能夠被這些無線電臺中的至少一個所接收。在車輛中使用的電視接收機(jī)選擇具體的信道用于接收附近無線電臺的無線電波，其中信道選擇取決于駕駛員的節(jié)目選擇和車輛相對于最近的無線電臺的位置。目前使用的無線電鏈的操作是，使得每個無線電臺都在單獨的信道上，即單獨的無線電頻率，發(fā)射電視信號。在行進(jìn)期間，移動電視接收機(jī)當(dāng)前接收到的電視信號趨于減弱，電視接收機(jī)需要不斷地選擇提供更好信號質(zhì)量，即具有更高的信號強(qiáng)度的無線電臺。
陸上廣播電視信號目前主要是基于長期建立的電視標(biāo)準(zhǔn)，以模擬的方式傳輸?shù)?。這種模擬電視標(biāo)準(zhǔn)是PAL、SECAM和NTSC。PAL(逐行倒相制式(Phase Alternate Lines))標(biāo)準(zhǔn)具體是在西歐和亞洲正在使用的。SECAM(順序彩色和存儲視頻制式(Sequentiel Couleur AvecMemoire))標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)基于PAL得到了發(fā)展并且在例如法國、東歐和北非正在使用。PAL和SECAM使用625行的相同的分辨率，幀率為每秒25幀。NTSC(全國電視標(biāo)準(zhǔn)委員會制式(National Television StandardsCommittee))標(biāo)準(zhǔn)在北美和日本得到使用。與PAL和SECAM相比，NTSC具有較低的行分辨率(525行)，并且以每秒30幀的幀率顯示幀。
電視接收機(jī)所接收到的電視信號首先被解碼為復(fù)合視頻信號(CVBS)。傳統(tǒng)地，復(fù)合視頻信號被轉(zhuǎn)化為YUV或者RGB信號并且直接應(yīng)用于顯示設(shè)備。
電視信號也可以以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式，按照新興數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)如DVB或者DAB被廣播。
移動電視接收機(jī)具體地使用在車輛、長途汽車和火車中。在所有這些車輛中，一個或者多個顯示設(shè)備被固定在分離的、遠(yuǎn)離電視接收機(jī)的位置。來自電視接收機(jī)的、為在顯示設(shè)備上顯示的視頻數(shù)據(jù)的傳輸，是通過使用連接著電視接收機(jī)與顯示設(shè)備的特定通信鏈路完成的。
現(xiàn)在的車輛逐漸配備了位于車輛內(nèi)部的用于傳輸娛樂和信息數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)絡(luò)。這種通信網(wǎng)絡(luò)也能夠用于傳輸來自電視接收機(jī)的用于向顯示設(shè)備上面顯示的視頻信號。這些現(xiàn)存的通信網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)IEEE 1394標(biāo)準(zhǔn)或者根據(jù)MOST標(biāo)準(zhǔn)提供的。MOST通信網(wǎng)絡(luò)具體是用于車輛中的使用。
為了在這樣的通信網(wǎng)絡(luò)上向一個或者多個顯示設(shè)備進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸，要傳輸?shù)囊曨l信息必須適合于該通信網(wǎng)絡(luò)上所使用的傳輸方案。為了這個目的，最好根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字視頻編碼技術(shù)中的一種來傳輸視頻信息。這樣的數(shù)字編碼標(biāo)準(zhǔn)有，例如MPEG-x標(biāo)準(zhǔn)(MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和MPEG-7)和H.26x標(biāo)準(zhǔn)(H.261、H.262、H.263和H.264)。
具體地，MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)定義了多媒體節(jié)目不同組成部分的格式。這樣的節(jié)目可以包括MPEG-2編碼的視頻、音頻、控制數(shù)據(jù)等等。MPEG-2進(jìn)一步將各分量的多路傳輸定義成單獨的同步傳輸比特流。MPEG比特流最基本的分量是“基本碼流(elementary stream)”。由MPEG音頻、視頻或者數(shù)據(jù)編碼器輸出的每個基本碼流都包含著單一類型的信號。每個基本碼流都被存儲進(jìn)“打包的基本碼流(Packetised ElementaryStream)”(PES)包中。PES包可以是固定大小的或者可變大小的塊。PES包括例如“基本碼流時鐘基準(zhǔn)(elementary stream clock reference)”(ESCR)的同步信息。
為了生成MPEG傳輸流(TS)，每個PES包都被拆分成固定大小的傳輸包，形成通用的方法來合并一個或多個碼流。傳輸流包括一系列188字節(jié)的包。每個包包括184字節(jié)的有效負(fù)載和4字節(jié)的包頭。
4字節(jié)的包頭包括包標(biāo)識符(PID)，它唯一地識別該包所屬的碼流，并允許接收機(jī)將各TS包分別區(qū)分開來。每個包都是通過包頭中的PID值的設(shè)置與PES相關(guān)聯(lián)的。一些PID值被預(yù)先定義，并被用于表示控制信息的不同碼流。帶有未知PID的包被接收機(jī)忽視。0x1FFF這個特殊的PID值被留作表示該包是空包，并且將被接收機(jī)忽略。插入這樣的空包是為了保持指定的TS比特率。
音頻和視頻數(shù)據(jù)能夠在通信網(wǎng)絡(luò)上，以MPEG TS的形式被傳輸?shù)皆佻F(xiàn)設(shè)備。MPEG TS包括按不同的PID值區(qū)分的音頻包和視頻包。通常，要傳輸?shù)囊曨l包多于音頻包。
再現(xiàn)設(shè)備包括用于顯示視頻信號的顯示器，并具有用于再現(xiàn)音頻信號的與其相關(guān)聯(lián)的揚(yáng)聲器。為了向再現(xiàn)設(shè)備傳輸，根據(jù)數(shù)字編碼標(biāo)準(zhǔn)中的一種標(biāo)準(zhǔn)對電視信號進(jìn)行編碼，具體是以MPEG TS的形式，并將電視信號向再現(xiàn)設(shè)備(也稱“主機(jī)設(shè)備”(head unit))傳輸。每個再現(xiàn)設(shè)備都配備有解碼單元，解碼單元對接收到的編碼的音頻和/或視頻信號解碼為用于在顯示器屏幕上或者揚(yáng)聲器上再現(xiàn)的模擬信號。
在車輛行駛期間，接收到的電視信號的信號強(qiáng)度改變，并趨向于變得衰弱。信號強(qiáng)度的這種變化可能導(dǎo)致在顯示設(shè)備上被再現(xiàn)的圖像中的失真，也可能導(dǎo)致音頻信號中的失真。為了有效地抑制恢復(fù)后的圖像和音頻數(shù)據(jù)中的干擾，電視接收機(jī)必須不斷地搜索具有更好的信號強(qiáng)度的電視信號，并切換到該電視信號。
衰退的發(fā)生和在不同無線電臺之間的切換，不斷地中斷接收到的電視信號，并導(dǎo)致再現(xiàn)的音頻和視頻信號中的失真。根據(jù)每個失真的長度，數(shù)字編碼過程和向再現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸被中斷。這種中斷導(dǎo)致編碼器停止編碼操作。結(jié)果，在再現(xiàn)設(shè)備處接收到的編碼的視頻幀和音頻數(shù)據(jù)突然被停止，并且，當(dāng)終止了信號失真并再繼續(xù)傳輸編碼后的視頻和/或數(shù)據(jù)的時候，在再現(xiàn)設(shè)備的解碼器中需要耗時的初始化過程。從而，當(dāng)失真的實際時間由于在顯示設(shè)備處需要重新同步過程而被延長的時候，再現(xiàn)的電視信號的質(zhì)量就更久地受到影響。
重新啟動解碼和再現(xiàn)過程所需要的所有步驟，延長了在顯示器上顯示的視頻信號中斷的長度。例如，每個解碼單元都配備有緩沖器，以防止接收到的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)下溢或者上溢。對視頻緩沖器的操作是這樣的，將視頻數(shù)據(jù)級保持在大約為預(yù)先定義的緩沖級的值。因此，只有緩沖器已經(jīng)再次被填充到預(yù)先定義的緩沖級的時候，才能夠開始在再現(xiàn)設(shè)備處對新的視頻信息進(jìn)行解碼和再現(xiàn)。因此，顯示器上的中斷時間受到影響。
用于減小信號失真對于感覺到的圖像質(zhì)量的影響的傳統(tǒng)方法，是在顯示方(即再現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部)提供錯誤隱藏措施。再現(xiàn)設(shè)備沒有接收到任何新的編碼的視頻信息的時間段，是通過將預(yù)定的視頻信息應(yīng)用于顯示設(shè)備內(nèi)部的顯示屏幕來度過的。這是通過用顯示設(shè)備內(nèi)部提供的補(bǔ)充存儲器，事先存儲用于在顯示屏幕上再現(xiàn)的視頻信息來完成的。這種視頻信息是，例如，單色的或者具有在其中嵌著的文本如“無信號”的單一背景的屏幕。
另一種在顯示設(shè)備處掩飾視頻信號中斷的傳統(tǒng)方法是，定格上一次完全接收到的并且解碼了的視頻幀，并重復(fù)再現(xiàn)同一幀，直到在顯示設(shè)備處接收到新的視頻數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到該現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于再現(xiàn)電視信號的方法和一種提供改善質(zhì)量的再現(xiàn)信號的電視接收機(jī)。
這是通過如獨立權(quán)利要求中所提出的方法來實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種用于在再現(xiàn)設(shè)備上再現(xiàn)電視信號的方法。該方法包括以下步驟接收包括音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的電視信號，在通信鏈路上以編碼的形式向所述顯示設(shè)備傳輸所述接收到的電視信號的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)，在所述再現(xiàn)設(shè)備上對編碼的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，以及由所述顯示設(shè)備再現(xiàn)解碼的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，該方法包括以下步驟將預(yù)定的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)存儲在存儲器中，監(jiān)控接收到的電視信號是否有信號失真，以及當(dāng)檢測到所述接收到的電視信號中的失真時將來自所述存儲器的所述存儲的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)插入到將被傳輸?shù)木幋a的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)中。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供了一種電視接收機(jī)，用于接收電視信號，和用于通過通信鏈路向所述顯示設(shè)備供應(yīng)所述接收到的電視信號的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)。所述電視接收機(jī)包括編碼單元，用于對所述接收到的電視信號的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備。所述電視接收機(jī)進(jìn)一步包括存儲器、檢測單元和插入裝置，存儲器用于存儲預(yù)定的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)，檢測單元用于檢測接收到的電視信號中的失真。檢測單元當(dāng)檢測到信號失真時，所述插入裝置將所述存儲的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)插入到將被傳輸?shù)乃鲆纛l和/或視頻數(shù)據(jù)中。
本發(fā)明的獨特方法是，在包括在遠(yuǎn)離彼此的位置上的接收機(jī)和再現(xiàn)單元(具體是顯示器)的分布式系統(tǒng)中，用于處理接收到的電視信號中的失真的硬件研究計劃，被從再現(xiàn)設(shè)備轉(zhuǎn)移到電視接收機(jī)。傳統(tǒng)地，如果在接收到的電視信號中出現(xiàn)失真，用于向再現(xiàn)設(shè)備傳輸視頻信息的操作，即編碼、傳輸和解碼處理，則會突然發(fā)生故障，而本發(fā)明則保持被傳輸給再現(xiàn)設(shè)備的編碼數(shù)據(jù)的碼流連續(xù)。因此，這種信號失真對觀眾的影響得以減到最小。具體地，當(dāng)繼續(xù)向顯示器傳輸新的音頻和/或視頻信息的時候，在顯示器處，既不需要通信鏈路的重新同步，也不需要解碼單元的重新初始化。這樣，接收到的電視信號中的失真對于感覺到的圖像/音頻質(zhì)量的影響得以減到最小。
因為本發(fā)明通過對多個顯示器使用單一的硬件來實現(xiàn)錯誤隱藏，所以傳統(tǒng)地在顯示設(shè)備處提供的硬件作用和處理能力能夠得以減少。這樣，本發(fā)明通過使用更低價的再現(xiàn)設(shè)備，特別是主機(jī)設(shè)備，來實現(xiàn)改善的圖像/音頻質(zhì)量。
最好在移動電視接收機(jī)中使用本發(fā)明。在行駛期間，接收到的電視信號趨于減弱并且在不同的廣播信道之間頻繁切換。通過在機(jī)動車、長途汽車和火車中使用本發(fā)明，盡管不斷地出現(xiàn)惡劣的接收條件，也可以得到很高的圖像質(zhì)量。
盡管本發(fā)明更可取地是用于接收陸上廣播的電視信號，但是它也能夠用于接收通過衛(wèi)星或者從例如DVD播放器的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備接收到的電視信號。所有的電視信號傳輸路徑都是易產(chǎn)生誤差的，通過使用本發(fā)明能夠減少誤差對感覺到的圖像和音頻質(zhì)量的影響。
更可取地，根據(jù)公認(rèn)的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(例如MPEG編碼標(biāo)準(zhǔn))系列中的一種，對所述接收到的電視信號的視頻幀進(jìn)行編碼。通過使用這些數(shù)字編碼標(biāo)準(zhǔn)中的一種進(jìn)行編碼的視頻信號，能夠以簡單的方式，與數(shù)字編碼的音頻信號一起在通信鏈路上得以傳輸。這種標(biāo)準(zhǔn)的使用確保了與現(xiàn)有的再現(xiàn)設(shè)備(特別是沒有配備任何錯誤隱藏技術(shù)的那些設(shè)備)的協(xié)同工作能力。當(dāng)車輛、長途汽車或者火車配備有根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)的時候，即使現(xiàn)有的車輛都能夠受益于圖像和音頻質(zhì)量的改善。
更可取地，接收到的電視信號以模擬電視信號標(biāo)準(zhǔn)PAL、SECAM、NTSC中的一種為依據(jù)。
本發(fā)明可被使用于即將出現(xiàn)的數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)，例如，DVB(數(shù)字視頻廣播(Digital Video Broadcasting))數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)，并起相同的作用。
根據(jù)優(yōu)選實施例，一旦不能保證向再現(xiàn)設(shè)備連續(xù)傳輸編碼的數(shù)據(jù)，即連續(xù)的編碼過程受到中斷，本發(fā)明就插入預(yù)先存儲的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)。
對于視頻失真，將預(yù)先存儲的編碼的幀插入到傳輸?shù)皆佻F(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)的碼流中。假如電視信號失真持續(xù)了一段較長時間，則重復(fù)插入存儲的視頻幀，以便于保持向顯示設(shè)備的編碼的視頻幀的連續(xù)傳輸過程。一旦接收到足夠信號強(qiáng)度的電視信號，就停止重復(fù)插入，并繼續(xù)正常的編碼和傳輸過程。
為了處理較長的電視信號失真，預(yù)先在電視接收機(jī)的存儲器中存儲視頻幀序列。
更可取地，視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)是在普通的數(shù)據(jù)碼流，更可取的是MPEG TS中傳輸?shù)?。因此，是以簡單的方式將音頻和視頻數(shù)據(jù)提供給再現(xiàn)設(shè)備的。
更可取地，從存儲器獲取并傳輸給再現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)取決于檢測到的失真的種類。具體地，如果檢測到接收到的音頻信號中的失真，則只有存儲的音頻數(shù)據(jù)被插入到給再現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)碼流中。如果檢測到視頻數(shù)據(jù)中的失真，則用相應(yīng)的方式，只有存儲的視頻數(shù)據(jù)被插入到給再現(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)碼流中。以這種方式，電視接收機(jī)中的錯誤隱藏非常適合于當(dāng)前的這種失真。
更可取地，視頻數(shù)據(jù)是以MPEG TS包的形式存儲的。因此，當(dāng)向傳輸流中插入包的時候，因為只需要同步信息是合適的，所以在檢測到失真的時候所需的計算消耗得以最小化。
根據(jù)另一優(yōu)選實施例，音頻數(shù)據(jù)也以MPEG TS編碼的形式存儲，并且當(dāng)檢測到失真時被插入到TS之中。根據(jù)一個可替代的實施例，當(dāng)檢測到失真時，就將音頻數(shù)據(jù)實時地編碼為MPEG TS格式。如此，將要插入的音頻數(shù)據(jù)的長度能夠被設(shè)置而與插入的視頻數(shù)據(jù)的長度無關(guān)。
更可取地，根據(jù)失真的長度，將插入到向顯示設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列中的視頻數(shù)據(jù)的插入被設(shè)置。只有比較短的失真啟動偽數(shù)據(jù)的插入，中等持續(xù)時間的失真啟動存儲的視頻幀的插入，而比較持久的失真導(dǎo)致視頻幀序列的插入。以這種方式，根據(jù)失真的嚴(yán)重性，錯誤隱藏處理被自適應(yīng)地設(shè)置。
用相應(yīng)的方式，根據(jù)檢測到的失真的長度可以自適應(yīng)地設(shè)置音頻數(shù)據(jù)的插入。只有短的中斷引起偽數(shù)據(jù)的插入，而較長的中斷引起預(yù)先存儲的新序列的插入或者甚至其重復(fù)插入。
本發(fā)明的更多的實施例是各獨立權(quán)利要求的主題。


參考以下如附圖中所示的更具體的描述，將使本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點變得更加明顯，其中圖1表示汽車娛樂裝備的安裝點的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2以框圖的形式示意地示出了汽車娛樂裝備的硬件結(jié)構(gòu)；圖3示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)的結(jié)構(gòu)；以及圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)的更詳細(xì)的例子。
現(xiàn)將參考附圖，對本發(fā)明的示例性的實施例進(jìn)行描述。
具體實施例方式
本發(fā)明是為在移動車輛中使用而設(shè)計的。如圖1所示，移動娛樂系統(tǒng)的不同部件，特別是移動電視系統(tǒng)的不同部件，在車內(nèi)是在間隔的位置上分布的。處理硬件最好是固定在車輛的后側(cè)，在天線3附近，而用于視頻數(shù)據(jù)的再現(xiàn)的顯示設(shè)備4、5是固定在車輛的儀表板上和對于后座的乘客是位于各前座內(nèi)部或者各前座之間。將顯示的視頻信號必須從電視接收機(jī)傳輸?shù)綇哪抢镞h(yuǎn)距離的位置上的多個顯示設(shè)備4、5。這個問題具體地出現(xiàn)在長途汽車和火車中，在長途汽車和火車上單一的處理硬件為各乘客獨用的座位上的多個顯示設(shè)備提供視頻信號。視頻信號與相關(guān)聯(lián)的音頻的一起傳輸，是通過使用將顯示設(shè)備4、5連接到所述處理單元的通信鏈路來完成的。
顯示設(shè)備或者再現(xiàn)設(shè)備起到“主機(jī)設(shè)備”的作用，并且另外提供向揚(yáng)聲器傳輸?shù)囊纛l數(shù)據(jù)，揚(yáng)聲器設(shè)置在顯示屏幕附近?？商娲兀瑩P(yáng)聲器也可以設(shè)置為遠(yuǎn)離顯示屏幕。
汽車娛樂和信息系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)如圖2中所示。汽車娛樂和信息系統(tǒng)的所有的部件10、11、13和14都連接到通信鏈路12。具體地，電視接收機(jī)10在通信鏈路12上向再現(xiàn)設(shè)備14傳輸視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)，再現(xiàn)設(shè)備14包括用于在其上再現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的顯示器。音頻數(shù)據(jù)是由與其關(guān)聯(lián)的揚(yáng)聲器進(jìn)行再現(xiàn)的。
更可取地，通信鏈路12是用于連接車輛內(nèi)提供的多個娛樂和信息單元10、11、13、14的車輛通信網(wǎng)絡(luò)。已經(jīng)可用在多種車輛中的車輛通信網(wǎng)絡(luò)是MOST總線。更可取地，電視接收機(jī)10、再現(xiàn)設(shè)備14以及其它信息和娛樂單元11、13被連接到MOST總線12。
視頻數(shù)據(jù)是以編碼的形式，從所述電視接收機(jī)10向所述再現(xiàn)設(shè)備14傳輸?shù)?。更可取地，根?jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)之一，對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。這些視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)由兩個國際組織，即國際電信聯(lián)盟(ITU-T)和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工技術(shù)委員會(ISO/IEC)所標(biāo)準(zhǔn)化了。ITU-T編碼標(biāo)準(zhǔn)稱為建議案并且表示為H.26x，而ISO/IEC標(biāo)準(zhǔn)被表示為MPEG-x。MPEG-x和H.26x視頻編碼系列包括公認(rèn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H.261、H.262、H.263、H.264、MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4以及MPEG-7。這些視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被開發(fā)用于實時的視頻通信應(yīng)用，并解決視頻存儲、廣播和視頻流應(yīng)用的需要。從電視接收機(jī)10向再現(xiàn)設(shè)備14的視頻數(shù)據(jù)的傳輸并不限于上述的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，而是達(dá)到相同的效果的任何其它視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)都能夠被使用。
音頻數(shù)據(jù)也是以編碼的形式從電視接收機(jī)10向顯示設(shè)備傳輸?shù)摹Ｒ虼?，根?jù)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)將音頻數(shù)據(jù)多路傳輸為傳輸數(shù)據(jù)碼流。在再現(xiàn)設(shè)備方，將音頻和視頻數(shù)據(jù)多路分解并分離，用于在相應(yīng)的再現(xiàn)裝置，即顯示屏幕和揚(yáng)聲器上分別再現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)10的結(jié)構(gòu)如圖3中所示。由無線電臺按照PAL、SECAM、NTSC這些傳輸標(biāo)準(zhǔn)中的任一標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)播出的電視信號，被車輛的天線3接收到，并解調(diào)為復(fù)合視頻信號(CVBS)20。復(fù)合視頻信號20被應(yīng)用于視頻處理器30，視頻處理器30將電視信號的視頻幀序列35供應(yīng)給編碼單元40。要注意，本說明書的上下文中的措辭“幀”和“視頻幀”并不只限于順序的視頻數(shù)據(jù)格式還包括隔行掃描的視頻數(shù)據(jù)格式的“半幀”(“field”)。編碼單元40對視頻幀序列35進(jìn)行圖像編碼，并輸出壓縮的視頻數(shù)據(jù)碼流45。輸出格式器50將編碼的視頻數(shù)據(jù)45的碼流插入到所述通信鏈路12中。具體地，輸出格式器50以并行的形式接收編碼的視頻數(shù)據(jù)45，并且在并-串行變換之后向通信鏈路12輸出編碼的視頻數(shù)據(jù)。
盡管上面已經(jīng)結(jié)合模擬傳輸標(biāo)準(zhǔn)對本發(fā)明進(jìn)行了主要描述，但是本發(fā)明并不限于此。技術(shù)人員知道，數(shù)字電視也將以數(shù)字形式傳輸。特別地，DVB和DAB標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)得到了國際認(rèn)可并將被用于將來的傳輸。
視頻處理器30此外還監(jiān)控接收到的電視信號(最好是從那里解調(diào)的復(fù)合視頻信號20)，以檢測信號失真的發(fā)生。如果檢測到信號失真，信號失真對實現(xiàn)從編碼單元40的解碼視頻數(shù)據(jù)45的連續(xù)并且同步的傳輸起反作用，則視頻處理器30啟動將預(yù)先存儲的壓縮視頻數(shù)據(jù)75向仍存在的編碼視頻數(shù)據(jù)碼流45中的插入。插入的視頻數(shù)據(jù)75代替由于發(fā)生信號失真而丟失的視頻信息。
所述視頻處理器30當(dāng)向存儲控制器60發(fā)布插入命令37時，插入過程開始?？刂破?0使得所述預(yù)先存儲的視頻數(shù)據(jù)被讀出并被插入到傳輸給顯示設(shè)備14的視頻數(shù)據(jù)碼流中。
在電視信號失真的情況下插入的視頻數(shù)據(jù)，是預(yù)先存儲在所述電視接收機(jī)10的存儲器70中的。存儲器70最好是非易失性的存儲器，用于存儲預(yù)先定義的壓縮形式的視頻數(shù)據(jù)。存儲器70可以以ROM存儲器的形式或者RAM存儲器的形式來實現(xiàn)。但是使用ROM存儲器只允許存儲一次預(yù)先定義的視頻數(shù)據(jù)，而使用可重寫的存儲器則允許改變所存儲的視頻信息，該存儲的視頻信息是將要插入到傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)中的并且在信號失真的情況下將被顯示出來。
更可取地，使用快速型存儲器來實現(xiàn)存儲器70。閃存是一種恒功率的非易失性的存儲器，它能夠在塊的存儲單元中進(jìn)行擦除和改編程序。閃存是電子可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)的變體。因為閃存能夠在塊長度內(nèi)被改寫，所以它使得預(yù)先存儲的視頻和音頻信息的更新變得便利。
預(yù)先存儲在存儲器70中的視頻信息可以代表不同種類的“失真”屏幕。例如，在電視信號中斷的情況下，顯示出單色的空白屏幕或者上面覆蓋有附加的文本的屏幕，諸如“無信號”此類。在電視接收機(jī)的制造期間，能夠?qū)⒋鎯υ诖鎯ζ?0中的幀(或者幀序列)永久地寫入到該存儲器中?？商娲兀陬A(yù)定的時刻，例如在起動車輛發(fā)動機(jī)的期間或者在打開電視接收機(jī)的時候，將存儲器70的預(yù)先存儲的視頻數(shù)據(jù)從另外提供的非易失性存儲器寫入到該存儲器中。也可以在車輛維修期間，由授權(quán)的服務(wù)人員或者駕駛員自己更換存儲器70中的預(yù)先存儲的視頻數(shù)據(jù)。
在存儲器70中提供的用于在未能接收足夠信號強(qiáng)度的電視信號的情況下插入的視頻數(shù)據(jù)，是以壓縮的形式存儲的。所選擇的壓縮格式與編碼單元40使用的壓縮格式一致。如果檢測到電視信號失真，則控制器60使得預(yù)先存儲的視頻信息從存儲器70中被讀出，并經(jīng)過輸出格式器50被插入到通信鏈路12中。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的電視接收機(jī)10的更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。本文中相同的參考符號表示對應(yīng)的功能塊。圖4具體地示出了從存儲器70向通信鏈路12插入壓縮的視頻數(shù)據(jù)的補(bǔ)充細(xì)節(jié)。
從存儲器70向傳輸?shù)木幋a視頻數(shù)據(jù)序列45中插入視頻數(shù)據(jù)75的適當(dāng)?shù)耐降耐瓿?，是借助于傳輸流轉(zhuǎn)換器80、傳輸流檢測器90和時間修正單元100。傳輸流檢測器90傳遞關(guān)于傳輸流45的當(dāng)前狀態(tài)的信息，該信息提供給控制單元60、傳輸流轉(zhuǎn)換器80和時間修正單元100?？刂破?0在接收到來自視頻處理器30的失真檢測信號37時，啟動預(yù)先存儲的視頻數(shù)據(jù)75的插入。據(jù)此，停止編碼器40的編碼過程并且啟動預(yù)先存儲的視頻數(shù)據(jù)75的讀出。讀出視頻數(shù)據(jù)75受到時間碼修正，以便于在時間上使新的視頻數(shù)據(jù)75與預(yù)先編碼并傳輸?shù)囊曨l數(shù)據(jù)45同步。在時間修正操作完成之后，同步的視頻信息105被應(yīng)用于傳輸流轉(zhuǎn)換器80。傳輸流轉(zhuǎn)換器80，在當(dāng)前編碼的視頻信號45與預(yù)先存儲的編碼的視頻數(shù)據(jù)105之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，用于在通信鏈路12上的插入。
最好以TS包的形式存儲視頻數(shù)據(jù)。存儲的數(shù)據(jù)在插入到傳輸流中時，將信息包重新標(biāo)記，以使同步信息適合該傳輸流，以便于保持指定的TS比特率。
當(dāng)檢測到電視信號失真時，就啟動插入。這可以基于信號強(qiáng)度、解調(diào)結(jié)果來完成或者如果電視信號是以MPEG編碼的形式傳輸?shù)膭t基于MPEG解碼結(jié)果來完成。
更可取地，使用檢測到的失真的長度，以便于控制該類錯誤隱藏。如果檢測到長度短的失真，最好只將MPEG TS空包插入到傳輸流中。短的持續(xù)時間僅包括很少的TS數(shù)據(jù)包。當(dāng)檢測到長度較長的失真時，就插入虛擬幀(mute frame)。這樣的幀數(shù)據(jù)是從存儲器得到的，并且可以代表藍(lán)屏或者黑屏。更可取地，這樣的長度的失真只持續(xù)一幀或者少量的幀。當(dāng)檢測到更長的失真時，就插入預(yù)先存儲的視頻序列/音樂片斷。
盡管已經(jīng)基于對視頻數(shù)據(jù)的處理和對電視信號的視頻信號部分的失真隱藏，對優(yōu)選實施例進(jìn)行了主要地描述，但是音頻信號失真的處理是用相應(yīng)的方式執(zhí)行的。因此省略掉詳細(xì)的說明。
總之，本發(fā)明涉及在遠(yuǎn)距離的再現(xiàn)設(shè)備上再現(xiàn)電視信號。接收到的電視信號是以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的格式被編碼并在通往再現(xiàn)設(shè)備的通信鏈路上被傳輸?shù)摹Ｔ佻F(xiàn)設(shè)備將接收到的視頻信息解碼，以在顯示屏上顯示。本發(fā)明具體地是為在移動車輛、長途汽車和火車中使用而設(shè)計的，其中在行駛過程中接收到的電視信號強(qiáng)度是不斷變化的并且頻繁發(fā)生信號失真。為了減少信號失真對感覺到的圖像和音頻質(zhì)量的影響，本發(fā)明當(dāng)檢測到電視信號失真時，就將壓縮的預(yù)先存儲的視頻或者音頻數(shù)據(jù)插入到從電視接收機(jī)傳輸?shù)皆佻F(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)碼流中。從而，盡管接收到信號強(qiáng)度不足的電視信號，仍能夠保持在顯示設(shè)備處的解碼過程。
權(quán)利要求
1.一種用于在再現(xiàn)設(shè)備(14)上再現(xiàn)電視信號的方法，包括以下步驟接收包括多個音頻和/或視頻數(shù)據(jù)的電視信號；在通信鏈路(12)上以編碼的形式向所述再現(xiàn)設(shè)備(14)傳輸所述接收到的電視信號的所述音頻和/或視頻數(shù)據(jù)；在所述再現(xiàn)設(shè)備(14)上解碼所述編碼的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)，以及由所述再現(xiàn)設(shè)備(14)再現(xiàn)所述解碼的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)；其特征在于以下步驟在存儲器(70)中存儲預(yù)定的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)；監(jiān)控所述接收到的電視信號是否有信號失真，以及當(dāng)檢測到所述接收到的電視信號中的失真時，將來自所述存儲器(70)的所述存儲的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)插入到將要被傳輸?shù)乃鼍幋a的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)中。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收到的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)由移動電視接收機(jī)(10)廣播和接收。
3.依據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述接收到的電視信號是在陸上廣播的或者通過衛(wèi)星或者從數(shù)據(jù)存儲設(shè)備接收到的。
4.依據(jù)權(quán)利要求1至3中的任意一個所述的方法，其中所述預(yù)定的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)是以壓縮的形式存儲在存儲器(70)中的。
5.依據(jù)權(quán)利要求1至4中的任意一個所述的方法，其中所述接收到的和所述存儲的視頻數(shù)據(jù)是根據(jù)MPEG-x或者H.26x視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)之一進(jìn)行編碼的。
6.依據(jù)權(quán)利要求1至5中的任意一個所述的方法，其中所述預(yù)定的音頻數(shù)據(jù)是以MPEG編碼的形式存儲的。
7.依據(jù)權(quán)利要求1至6中的任意一個所述的方法，其中所述存儲器(70)是閃存。
8.依據(jù)權(quán)利要求1至7中的任意一個所述的方法，其中當(dāng)檢測到包括在所述接收到的電視信號中的所述音頻數(shù)據(jù)中的失真時，僅將所述存儲的音頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備。
9.依據(jù)權(quán)利要求1至8中的任意一個所述的方法，其中當(dāng)檢測到包括在所述接收到的電視信號中的所述視頻數(shù)據(jù)中的失真時，僅將所述存儲的視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備。
10.依據(jù)權(quán)利要求1至9中的任意一個所述的方法，其中所述預(yù)定的音頻數(shù)據(jù)代表無聲或者一段音樂。
11.依據(jù)權(quán)利要求1至10中的任意一個所述的方法，其中所述存儲的音頻數(shù)據(jù)和所述存儲的視頻數(shù)據(jù)代表對應(yīng)的再現(xiàn)時間段。
12.依據(jù)權(quán)利要求1至10中的任意一個所述的方法，其中所述存儲的音頻數(shù)據(jù)的所述再現(xiàn)時間段比所述存儲的視頻數(shù)據(jù)的所述再現(xiàn)時間段更長。
13.依據(jù)權(quán)利要求1至12中的任意一個所述的方法，其中所述預(yù)定的視頻數(shù)據(jù)是以MPEG TS包的形式存儲的，并且所述視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)是以MPEG TS的形式被傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備(14)的。
14.依據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述存儲的音頻數(shù)據(jù)被實時編碼成MPEG TS包的形式，并被插入到MPEG TS中以傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備(14)。
15.依據(jù)權(quán)利要求1至14中的任意一個所述的方法，其中所述存儲的數(shù)據(jù)的同步信息適應(yīng)于當(dāng)前傳輸流數(shù)據(jù)的同步信息。
16.依據(jù)權(quán)利要求1至15中的任意一個所述的方法，其中所述插入步驟根據(jù)檢測到的失真的長度，選擇偽數(shù)據(jù)、存儲的視頻幀和存儲的視頻幀序列之一用于傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備(14)。
17.依據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述視頻和音頻數(shù)據(jù)以MPEGTS的形式被傳輸?shù)剿鲲@示單元，并且所述偽數(shù)據(jù)以MPEG空包的形式被插入到所述MPEG TS中。
18.依據(jù)權(quán)利要求1至17中的任意一個所述的方法，其中所述接收到的電視信號的所述數(shù)據(jù)格式是PAL、SECAM或者NTSC標(biāo)準(zhǔn)化電視信號格式之一。
19.依據(jù)權(quán)利要求1至18中的任意一個所述的方法，進(jìn)一步包括重復(fù)插入存儲的視頻幀的步驟。
20.依據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述重復(fù)的次數(shù)取決于所述失真的電視信號部分的所述長度。
21.依據(jù)權(quán)利要求1至20中的任意一個所述的方法，其中所述存儲器(70)存儲預(yù)定的視頻幀序列。
22.依據(jù)權(quán)利要求1至21中的任意一個所述的方法，其中所述再現(xiàn)設(shè)備(14)包括顯示器和揚(yáng)聲器。
23.一種用于接收電視信號和用于將所述接收到的電視信號的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)通過通信鏈路(12)提供給再現(xiàn)設(shè)備(14)的電視接收機(jī)，包括編碼單元(40)，用于對所述接收到的電視信號的所述音頻和/或視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以傳輸?shù)剿鲲@示設(shè)備(14)；其特征在于存儲器(70)，用于存儲預(yù)定的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)；檢測單元(60)，用于檢測所述接收到的電視信號中的失真；以及插入單元(80)，用于在所述檢測單元(60)檢測到信號失真時，將所述存儲的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)插入到所述編碼的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)中。
24.依據(jù)權(quán)利要求23所述的電視接收機(jī)，其中所述電視接收機(jī)是移動電視接收機(jī)。
25.依據(jù)權(quán)利要求23或24所述的電視接收機(jī)，其中所述電視接收機(jī)適合于接收陸上廣播的或者通過衛(wèi)星或者從數(shù)據(jù)存儲設(shè)備接收到的電視信號。
26.依據(jù)權(quán)利要求23至25中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述預(yù)定的音頻和/或視頻數(shù)據(jù)是以壓縮的形式存儲在存儲器(70)中的。
27.依據(jù)權(quán)利要求23至26中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述接收到的和所述存儲的視頻數(shù)據(jù)是根據(jù)MPEG-x或者H.26x視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)之一進(jìn)行編碼的。
28.依據(jù)權(quán)利要求23至27中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述預(yù)定的音頻數(shù)據(jù)是以MPEG編碼的形式存儲的。
29.依據(jù)權(quán)利要求23至28中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述存儲器(70)是閃存。
30.依據(jù)權(quán)利要求23或29所述的電視接收機(jī)，其中如果已經(jīng)檢測到了包括在所述接收到的電視信號中的所述音頻數(shù)據(jù)中的失真，則僅將所述存儲的音頻數(shù)據(jù)傳輸給所述再現(xiàn)設(shè)備(14)。
31.依據(jù)權(quán)利要求23或30所述的電視接收機(jī)，其中如果已經(jīng)檢測到了包括在所述接收到的電視信號中的所述視頻數(shù)據(jù)中的失真，則僅將所述存儲的視頻數(shù)據(jù)傳輸給所述再現(xiàn)設(shè)備(14)。
32.依據(jù)權(quán)利要求23至31中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述預(yù)定的音頻數(shù)據(jù)代表無聲或者一段音樂。
33.依據(jù)權(quán)利要求23至32中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述存儲的音頻數(shù)據(jù)和所述存儲的視頻數(shù)據(jù)代表對應(yīng)的再現(xiàn)時間段。
34.依據(jù)權(quán)利要求23至32中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述存儲的音頻數(shù)據(jù)的所述再現(xiàn)時間段比所述存儲的視頻數(shù)據(jù)的所述再現(xiàn)時間段更長。
35.依據(jù)權(quán)利要求23至34中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述預(yù)定的視頻數(shù)據(jù)是以MPEG TS包的形式存儲的，并且所述視頻數(shù)據(jù)和所述音頻數(shù)據(jù)以MPEG TS的形式被傳輸給所述再現(xiàn)設(shè)備(14)。
36.依據(jù)權(quán)利要求35所述的電視接收機(jī)，其中所述編碼單元將所述存儲的音頻數(shù)據(jù)實時地編碼成MPEG TS包的形式，并將編碼的音頻數(shù)據(jù)插入到所述MPEG TS中以傳輸給所述再現(xiàn)設(shè)備(14)。
37.依據(jù)權(quán)利要求23至36中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述插入單元使所述存儲的數(shù)據(jù)的同步信息適應(yīng)于所述當(dāng)前傳輸流數(shù)據(jù)的同步信息。
38.依據(jù)權(quán)利要求23至37中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述插入單元根據(jù)檢測到的失真的長度，選擇偽數(shù)據(jù)、存儲的視頻幀和存儲的視頻幀序列之一用于傳輸?shù)剿鲈佻F(xiàn)設(shè)備(14)。
39.依據(jù)權(quán)利要求38所述的電視接收機(jī)，其中所述視頻和音頻數(shù)據(jù)以MPEG TS的形式被傳輸給所述顯示單元，并且所述偽數(shù)據(jù)以MPEG空包的形式被插入到所述MPEG TS中。
40.依據(jù)權(quán)利要求23至39中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述接收到的電視信號的所述數(shù)據(jù)格式是PAL、SECAM或者NTSC標(biāo)準(zhǔn)化電視信號格式之一。
41.依據(jù)權(quán)利要求23至40中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述插入單元(80)重復(fù)地插入來自所述存儲器(70)的存儲的視頻幀，用于由所述再現(xiàn)設(shè)備(14)顯示出來。
42.依據(jù)權(quán)利要求41所述的電視接收機(jī)，其中所述重復(fù)次數(shù)是根據(jù)所述檢測單元(60)檢測到的所述失真的電視信號部分的長度設(shè)置的。
43.依據(jù)權(quán)利要求23至42中的任意一個所述的電視接收機(jī)，其中所述存儲器(70)存儲預(yù)定的視頻幀序列。
44.一種汽車信息和娛樂系統(tǒng)，包括依據(jù)權(quán)利要求23至43中的任意一個所述的電視接收機(jī)(10)。
45.依據(jù)權(quán)利要求44所述的汽車信息和娛樂系統(tǒng)，其中所述再現(xiàn)設(shè)備(14)包括顯示器和揚(yáng)聲器。
46.依據(jù)權(quán)利要求45所述的汽車信息和娛樂系統(tǒng)，進(jìn)一步包括，通信鏈路(12)被連接到所述電視接收機(jī)(10)，并且被連接到至少一個再現(xiàn)設(shè)備(14)，用于將所述視頻幀序列應(yīng)用于所述顯示設(shè)備(14)，其中所述通信鏈路(12)以MOST總線標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及在遠(yuǎn)距離的再現(xiàn)設(shè)備上的電視信號的再現(xiàn)。接收到的電視信號經(jīng)過編碼，以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的格式在通信鏈路上被傳輸?shù)皆佻F(xiàn)設(shè)備。再現(xiàn)設(shè)備對接收到的視頻信息進(jìn)行解碼以在顯示屏上顯示。本發(fā)明具體地是為在移動車輛、長途汽車和火車中使用而設(shè)計的，其中在行駛期間接收到的電視信號的信號強(qiáng)度是不斷變化的并且頻繁發(fā)生信號失真。為了減少信號失真對感覺到的圖像和音頻的質(zhì)量的影響，本發(fā)明在檢測到電視信號失真時，將壓縮的預(yù)先存儲的視頻或者音頻數(shù)據(jù)插入到從電視接收機(jī)傳輸?shù)皆佻F(xiàn)設(shè)備的數(shù)據(jù)碼流中。這樣，盡管接收到的電視信號的信號強(qiáng)度不足，仍能夠保持在顯示設(shè)備上的解碼過程。
文檔編號H04N7/24GK1791227SQ20051011528
公開日2006年6月21日 申請日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月11日
發(fā)明者D·泰希納, H·林克 申請人:哈曼貝克自動系統(tǒng)股份有限公司