專利名稱：能夠針對dsl系統(tǒng)的進(jìn)行快速信道改變的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)，更具體地，涉及一種能夠進(jìn)行針對DSL系統(tǒng)的快速信道改變的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在商用DSL上視頻廣播系統(tǒng)中，希望允許終端用戶能夠快速改變信道。MPEG-2和JVT/H.264/MPEG AVC等流行視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)使用幀內(nèi)和幀間編碼。為正確解碼，解碼器必須對以幀內(nèi)編碼(I)圖像開始的壓縮視頻序列解碼，然后繼續(xù)解碼隨后的幀間編碼(P和B)圖像。圖像組(GOP)可以包括I圖像和多個后續(xù)的P和B圖像。比起同等視頻質(zhì)量的P幀或B圖像，I圖像典型地要求更多的編碼比特，在3到10倍更多比特的范圍中。當(dāng)接收器最初開始接收特定信道上的節(jié)目時，在信道改變或接收器的初始打開之后，接收器必須等待直到接收到I幀為止，以開始正確解碼，這導(dǎo)致了延遲。
為最小化數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)中的信道改變延遲，典型是頻繁發(fā)送I圖像，例如每N幅圖像發(fā)送一個I圖像。例如，為允許1/2秒延遲(系統(tǒng)的視頻壓縮部分)，普遍將N＝15用于每秒30幀(fps)的內(nèi)容。因為壓縮的I圖像比壓縮的P和B圖像大得多，所以與不很頻繁地插入I圖像時需要的比特率相比較，這種方法顯著增大了比特率。
在一些系統(tǒng)中，替代頻繁發(fā)送全I(xiàn)圖像，使用被稱作“漸進(jìn)刷新(progressive refresh)”的技術(shù)，其中圖像的部分是幀內(nèi)編碼的。典型地，在N幅圖像時間段期間，對圖像中的所有宏塊至少進(jìn)行一次幀內(nèi)編碼。在JVT/H.264/MPEG AVC壓縮標(biāo)準(zhǔn)中，可以使用多幅參考圖像，包括在前I圖像之前的圖像，來預(yù)測P和B圖像。該標(biāo)準(zhǔn)將隨機(jī)接入點識別為獨立解碼器刷新，或IDR，這限制了在預(yù)測IDR之后的圖像中不使用IDR之前的參考圖像?？梢允褂貌煌愋偷姆制?slice)對圖像編碼。其中所有編碼分片都是I類型的圖像可以被稱作I圖像。
JVT/H.264/MPEG AVC壓縮標(biāo)準(zhǔn)包括稱作被冗余圖像的工具，在標(biāo)準(zhǔn)中對其進(jìn)行了如下定義冗余編碼圖像圖像或圖像部分的編碼表示。針對符合該Recommendation I International Standard的比特流的解碼過程不應(yīng)該使用冗余編碼圖像的內(nèi)容。冗余編碼圖像不需要包含主編碼圖像中的所有宏塊。冗余編碼圖像對解碼過程沒有規(guī)范性的影響。參閱主編碼圖像。
分片頭包含redundant_pic_cnt字段，在JVT/H.264/MPEG AVC壓縮標(biāo)準(zhǔn)中對其語法定義如下對于屬于主編碼圖像的分片和分片數(shù)據(jù)分區(qū)，redundant_pic_cnt應(yīng)該等于0。對于冗余編碼圖像中的編碼分片和編碼分片數(shù)據(jù)分區(qū)，redundant_pic_cnt應(yīng)該大于0。當(dāng)redundant_pic_cnt不存在時，應(yīng)該推斷其值等于0。Redundant_pic_cnt的值應(yīng)該在0到127的范圍中，包括0和127。
●如果分片數(shù)據(jù)分區(qū)A RBSP的語法元素指示在分片的分片數(shù)據(jù)中存在任何3類的語法元素，則具有與分片數(shù)據(jù)分區(qū)A RBSP中的slice_id和redundant_pic_cnt相同的值的分片數(shù)據(jù)分區(qū)B RBSP應(yīng)該存在。
●否則(如果分片數(shù)據(jù)分區(qū)A RBSP的語法元素未指示在分片的分片數(shù)據(jù)中存在任何3類的語法元素)，則不應(yīng)該存在具有與分片數(shù)據(jù)分區(qū)A RBSP中的slice_id和redundant_pic_cnt相同的值的分片數(shù)據(jù)分區(qū)B。
已提出一種系統(tǒng)，其中對信道改變流編碼，并將其與正常視頻流一起傳輸。信道改變流包括低質(zhì)量I圖像，其中，以比正常比特流中的I圖像更高的頻率，發(fā)送低質(zhì)量I圖像。當(dāng)用戶調(diào)諧到新的信道時，回放開始于接收到正?；蛐诺栏淖兞髦械牡谝籌圖像時。這種系統(tǒng)的目標(biāo)是端對端廣播系統(tǒng)，而沒有信道改變的任何上行數(shù)據(jù)流指示，或在系統(tǒng)中的中間點存儲的可能性的。通過結(jié)合上行數(shù)據(jù)流信道改變指示和/或中間存儲點，本發(fā)明能夠降低端對端系統(tǒng)的最大帶寬關(guān)鍵鏈接上的帶寬要求，并增加信道改變響應(yīng)時間。
已提出另一系統(tǒng)，其中采用減小的分辨率更新編解碼器，從而對于序列中的一些編碼圖像，可以更低的分辨率對預(yù)測殘差編碼，而以全分辨率對序列中的其它編碼圖像進(jìn)行編碼。但是，這種系統(tǒng)不提供改善信道改變效率的任何功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的這些和其它缺點和不利之處，本發(fā)明提出了一種針對DSL系統(tǒng)的快速信道改變的方法和設(shè)備。有利的是，本發(fā)明允許在比現(xiàn)有技術(shù)方法的比特率更低的比特率上，任何所需速率的信道改變延遲。
根據(jù)本發(fā)明方案，提供一種信道改變處理單元，其能夠進(jìn)行數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)中的信道改變。信道改變處理單元包括解復(fù)用器和與解復(fù)用器進(jìn)行信號通信的選擇器。解復(fù)用器用于接收正常流和信道改變流。選擇器用于接收信道改變請求，并響應(yīng)接收信道改變請求，來發(fā)送信道改變流。信道改變流編碼圖像的質(zhì)量比正常流編碼圖像的更低。
根據(jù)本發(fā)明另一方案，在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相連、具有用于傳輸信道改變請求的用戶接口的機(jī)頂盒中，提供一種能夠進(jìn)行信道改變的視頻解碼器。視頻解碼器包括用于接收和解碼正常流和信道改變流的解碼器。正常流具有正常流編碼圖像，信道改變流具有比正常流編碼圖像的質(zhì)量更低的信道流編碼圖像。
根據(jù)本發(fā)明另一方案，在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相連的內(nèi)容提供器中，提供一種能夠進(jìn)行信道改變的視頻編碼器。視頻編碼器包括用于對具有正常流編碼圖像的正常流進(jìn)行編碼、并對具有信道改變流編碼圖像的信道改變流進(jìn)行編碼的編碼器，從而以比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
根據(jù)本發(fā)明另一方案，在數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)的信道改變處理單元中，提供一種能夠進(jìn)行信道改變的方法。該方法包括接收正常流和信道改變流；接收信道改變請求；以及響應(yīng)接收信道改變請求，發(fā)送信道改變流。信道改變流編碼圖像的質(zhì)量比正常流編碼圖像的更低。
根據(jù)本發(fā)明另一方案，在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相耦合、具有用于傳輸信道改變請求的用戶接口的機(jī)頂盒中，提供一種能夠進(jìn)行信道改變的解碼方法。該方法包括接收和解碼正常流和信道改變流之一的步驟。正常流具有正常流編碼圖像，信道改變流具有比正常流編碼圖像的質(zhì)量更低的信道流編碼圖像。
根據(jù)本發(fā)明另一方案，在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相耦合的內(nèi)容提供器中，提供一種能夠進(jìn)行信道改變的編碼方法。該編碼方法包括對具有正常流編碼圖像的正常流進(jìn)行編碼、以及對具有信道改變流編碼圖像的信道改變流進(jìn)行編碼的步驟，從而以比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
根據(jù)從以下結(jié)合附圖閱讀的范例實施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的這些和其它方案、特征和優(yōu)點是顯而易見的。


根據(jù)以下典型示圖，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明原理的端對端架構(gòu)的方框圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明原理的具有低分辨率的信道改變流圖像的視頻編碼器的方框圖；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明原理的具有低分辨率的信道改變流圖像的視頻解碼器的方框圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明原理的具有低分辨率的信道改變流圖像的可選視頻解碼器的方框圖；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明原理、可以在有預(yù)測漂移的數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)中進(jìn)行信道改變的方法的流程圖；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明原理、可以在無預(yù)測漂移的數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)中進(jìn)行信道改變的方法的流程圖；以及圖7示出了根據(jù)本發(fā)明原理、用于在數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)的機(jī)頂盒中、對信道改變流解碼的方法的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明針對一種能夠針對DSL系統(tǒng)進(jìn)行快速信道改變的方法和設(shè)備。即，本發(fā)明提供一種方法和設(shè)備，該方法和設(shè)備允許DSL系統(tǒng)上的視頻中的低延遲信道改變時間，同時比起可以進(jìn)行低延遲信道改變的現(xiàn)有方法，顯著地降低了比特率。
現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)頻繁地廣播I圖像，例如每N個圖像，從而可以進(jìn)行信道改變。根據(jù)本發(fā)明，以更低的頻率使用I圖像，對更低比特率的信道改變比特流編碼，并其存儲在DSL接入復(fù)用器中(DSLAM)。當(dāng)用戶請求信道改變時，向用戶發(fā)送存儲的更低比特率的信道改變比特流，允許快速信道改變，同時最小化DSL本地回路上的總比特率。
本描述示出了本發(fā)明原理。因此，將理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠設(shè)計多種配置，雖然這里沒有明顯描述和示出這些配置，但是它們具體實現(xiàn)了本發(fā)明原理，并包括在本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。
這里細(xì)述的所有示例和條件語言是為教授目的，以幫助讀者理解發(fā)明人貢獻(xiàn)來深化本領(lǐng)域知識的發(fā)明原理和構(gòu)思，并且不局限于這些特別細(xì)述的示例和條件。
此外，這里細(xì)述本發(fā)明原理、方案和實施例的所有稱述，以及特定示例，是為涵蓋本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和功能等同物。另外，這些等同物包括當(dāng)前已知等同物，以及未來開發(fā)的等同物，即，開發(fā)來執(zhí)行相同功能的任何元件，而與結(jié)構(gòu)無關(guān)。
因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，這里所示的方框圖代表具體實現(xiàn)本發(fā)明原理的演示電路的概念圖。相似地，將理解，任何流程圖、流程圖表、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、偽代碼等都代表可以在計算機(jī)可讀介質(zhì)中實質(zhì)上表示、并由計算機(jī)或處理器執(zhí)行的多種過程，無論是否明顯示出了這種計算機(jī)或處理器。
可以通過使用專用硬件，以及與適當(dāng)軟件相關(guān)聯(lián)的執(zhí)行軟件的硬件，可以提供圖中所示的多種元件的功能。當(dāng)由處理器提供時，可以由單個專用處理器、單個共享處理器或多個其中一些可共享的單獨的處理器提供所述功能。此外，術(shù)語“處理器”或“控制器”的明顯使用不應(yīng)該被視為排他性地表示能夠執(zhí)行軟件的硬件，而可以含蓄地、非限制性地包括數(shù)字信號處理器(“DSP”)硬件、用于存儲軟件的只讀存儲器(“ROM”)、隨機(jī)存取存儲器(“RAM”)和非易失性存儲器。
還可以包括其它常規(guī)或慣用的硬件。相似地，圖中所示的任何開關(guān)只是概念性的?？梢酝ㄟ^程序邏輯操作、專用邏輯、程序邏輯與專用邏輯的交互或甚至手動，執(zhí)行所述開關(guān)的功能，如從上下文更加具體地理解一樣，特定技術(shù)可以由實現(xiàn)者選擇。
在本發(fā)明的權(quán)利要求中，表達(dá)為用于執(zhí)行指定功能的設(shè)備的任何元件，旨在涵蓋執(zhí)行該功能的任何方式，包括例如a)執(zhí)行該功能的電路元件組合，或b)與執(zhí)行軟件以實現(xiàn)功能的適當(dāng)電路組合的任何形式的軟件，包括固件、微代碼等。由該權(quán)利要求限定的本發(fā)明符合如下事實以該權(quán)利要求所要求的方式，組合并集合由多種所述設(shè)備提供的功能。因此，申請人認(rèn)為任何能夠提供這些功能的設(shè)備與這里所示的等同。
根據(jù)本發(fā)明原理，可以實現(xiàn)需要的信道改變延遲，而不要求像現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中所執(zhí)行的一樣，頻繁地發(fā)送I圖像。取而代之地，除了正常流中的正常質(zhì)量編碼圖像，還對包括更低質(zhì)量的編碼圖像的信道改變流編碼。響應(yīng)對信道改變的請求，在過渡時間段(transientperiod)中，從DSLAM向機(jī)頂盒發(fā)送信道改變流圖像，然后發(fā)送正常流圖像。信道改變流幀的每幅圖像與正常流圖像相關(guān)聯(lián)，但是并非正常流中存在的所有圖像都需要具有信道改變流中的關(guān)聯(lián)圖像。可以可選地，而不是必要地，以比正常流中的圖像更低的分辨率，對信道改變流中的編碼圖像進(jìn)行編碼。I圖像在信道改變流中出現(xiàn)得更頻繁，以允許更頻繁的隨機(jī)接入。如果存在，則可以可選地，而不是必要地，將最近的I圖像和之后編碼的P和B圖像存儲在DSLAM中。將I圖像和該I圖像之后的編碼的P和B圖像稱作圖像組(GOP)。
參考圖1，參考數(shù)字100總體上指示可以應(yīng)用于本發(fā)明的范例的端對端架構(gòu)。架構(gòu)100包括內(nèi)容提供器110、區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)120、數(shù)字訂戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)130、本地回路140和機(jī)頂盒(STB)150。內(nèi)容提供器110包括視頻編碼器112，視頻編碼器112具有與復(fù)用器114的第一和第二輸入分別進(jìn)行信號通信的第一和第二輸出。復(fù)用器114的輸出提供內(nèi)容提供器110的輸出，該輸出以信號通信的方式，與區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)120相連。區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)120以信號通信的方式，與DSLAM 130的輸入相連。
DSLAM 130包括解復(fù)用器132，解復(fù)用器132具有與選擇器134的第一輸入進(jìn)行信號通信的第一輸出，以及與本地存儲設(shè)備136的輸入進(jìn)行信號通信的第二輸出。存儲設(shè)備136的輸出以信號通信的方式，與選擇器134的第二輸入相連。DSLAM 130的第一輸入以信號通信的方式，與解復(fù)用器132的輸入相連，DSLAM 130的第一輸入以信號通信的方式，與選擇器134的第三輸入相連，以及DSLAM 130的輸出以信號通信的方式，與選擇器134的輸出相連。DSLAM 130的第二輸入和輸出以信號通信的方式，與本地回路140相連。要理解，這里還可以將DSLAM 130互換地稱作“信道改變處理單元”。
STB 150包括用戶接口152和視頻解碼器154。STB 150的輸出以信號通信的方式，與本地回路140和用戶接口152相連，STB150的輸入以信號通信的方式，與本地回路140和視頻解碼154相連。
視頻編碼器112創(chuàng)建編碼圖像的正常流和信道改變流。正常流和信道改變流被復(fù)用到一起114并通過區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)120向DSLAM 130傳輸。為使圖1簡單起見，只示出了單個節(jié)目的編碼器。在實際系統(tǒng)中，支持多個節(jié)目，因此，針對每個支持的節(jié)目，復(fù)制圖中的模塊。用戶通過STB 150的用戶接口152，發(fā)出信道改變請求，以指示向要觀看的新節(jié)目的切換。向DSLAM 130轉(zhuǎn)發(fā)該請求。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，將信道改變流存儲在DSLAM 130的本地存儲器(例如，本地存儲設(shè)備136)中(或DSLAM 130可以快速存取的遠(yuǎn)程存儲器中)。在正常觀看期間，通過本地回路140，向STB 150的視頻解碼器傳輸正常流。當(dāng)STB 150的用戶接口發(fā)起信道改變請求時，通過本地回路140向DSLAM 130發(fā)送該請求。當(dāng)接收到信道改變請求時，DSLAM 130開始向STB 150發(fā)送所存儲的新節(jié)目的信道改變流，該信道改變流開始于信道改變流中的I圖像，而不是正常流中的I圖像。然后，在稍后的時間點，DSLAM 130切換回來，向STB 150傳輸正常流。
在本發(fā)明的一個實施例中，一旦I圖像在正常流中可用，就進(jìn)行切換回來以傳輸正常流。在這種情況下，在信道改變請求之后，使用了信道改變流編碼圖像的整個圖像組(GOP)的價值(worth)。當(dāng)在包括信道改變圖像在DSLAM處的存儲的實施例中使用GOP，并在DSLAM130處接收到信道改變流中的新的I圖像時，可以用新GOP中的圖像替代先前存儲的信道改變流編碼圖像。
在另一實施例中，只有I圖像存在于信道改變流中，返回正常流的切換在發(fā)送信道改變流的I圖像之后立即發(fā)生。在這種情況下，只需要存儲單個信道改變流的編碼I圖像。當(dāng)接收到信道改變流中的新的I圖像時，該I圖像可以替代存儲器中先前存儲的信道改變流的I圖像。
除了正常流，還發(fā)送信道改變流，這提高了區(qū)域?qū)挾染W(wǎng)絡(luò)120上的帶寬需求。但是，減小在正常流中對I圖像編碼的頻率，降低了正常流的帶寬要求。在受限程度更高的本地回路140上，只有在不傳輸正常圖像時，才傳輸信道改變流中的圖像，所以根據(jù)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的比較，總是觀察到本地回路140中的帶寬減小。此外，減少了信道改變等待時間。在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，只有在STB 150處接收到新節(jié)目的I圖像之后，才能開始信道改變后的回放。有多個要素與該延遲相關(guān)聯(lián)，包括到DSLAM 130接收比特流中的新的I圖像并且開始向STB150發(fā)送該I圖像之前的時間段，以及到在STB 150處接收到整幅圖像之前的時間段。因為I圖像典型地大于其它編碼圖像類型，所以傳輸延遲典型地大于編碼圖像速率。本發(fā)明可以減小信道改變等待時間的這兩個已識別要素。首先，因為信道改變流的I圖像的比特率比正常I圖像的更低，所以它們可以更加頻率地出現(xiàn)在比特流中，這減少了到新的I圖像可用之前的等待時間。其次，因為信道改變流編碼圖像的比特率比正常流編碼圖像的更低，所以對于要在STB 150處接收的第一信道改變I圖像，減少了其傳輸時間。
因為視頻序列的信道改變流編碼表示具有比正常流更低的質(zhì)量，所以在緊接信道改變請求之后的短暫過渡時間段期間，用戶將經(jīng)歷低視頻質(zhì)量。在這個初始過程時間段之后，將觀看到正常流的全質(zhì)量。如果只有I圖像存在于信道改變流中，則使用信道改變I圖像，對正常流中的隨后的P和B圖像解碼，信道改變I圖像與正常流I圖像不同，從而導(dǎo)致預(yù)測漂移，其中，信道改變I圖像是相對于正常流I圖像被編碼的。
信道改變流中的編碼圖像的分辨率可以比正常流中的圖像更低，在這種情況下，將信道改變流中的編碼圖像存儲在參考圖像存儲器中之前，在視頻解碼器154處，對其進(jìn)行上采樣。必須以特定方式，用信號通知視頻解碼器154應(yīng)該執(zhí)行上采樣，例如，可以向分片頭添加附加參數(shù)。
參考圖2，參考數(shù)字200總體上指示具有更低分辨率的信道改變流圖像的視頻編碼器200。在視頻編碼器200中，以比正常流圖像更低的質(zhì)量和可能更低的分辨率，對信道改變流圖像編碼。通過使用更高量化器值，或使用縮減分辨率更新模式，可以實現(xiàn)更低質(zhì)量。視頻編碼器200的輸入以信號通信的方式，與正常視頻編碼器210的第一輸入相連。正常視頻編碼器210的第二輸入以信號通信的方式，與幀存儲器215的輸出相連。正常視頻編碼器210的輸出以信號通信的方式，與幀存儲器215的輸入相連。正常視頻編碼器210的輸出也是視頻編碼器200的外部可用輸出。視頻編碼器200的輸入還以信號通信的方式，與可選下采樣器220的輸入相連。下采樣器220的輸出以信號通信的方式，與低質(zhì)量編碼器230的第一輸入相連?？梢岳斫?，在未采用可選下采樣器220的情況下，編碼器200的輸入還以信號通信的方式，與低質(zhì)量編碼器230的第一輸入相連。低質(zhì)量編碼器230的第二輸入以信號通信的方式，與幀存儲器260的輸出相連。低質(zhì)量編碼器230的輸出以信號通信的方式，與幀存儲器260的輸入相連。低質(zhì)量編碼器230的輸出也是視頻編碼器200的外部可用輸出。
可選的下采樣器220減小了輸入視頻的分辨率，使用低質(zhì)量編碼器230對下采樣的視頻編碼，以創(chuàng)建信道改變流?？梢栽诰幋a器處進(jìn)行對以更低分辨率編碼信道改變圖像的選擇，并可以根據(jù)廣播供應(yīng)商設(shè)定的比特率和質(zhì)量要求。用正常視頻編碼器210對輸入視頻編碼，以創(chuàng)建正常流。
參考圖3，參考數(shù)字300總體上指示具有更低分辨率的信道改變流圖像的視頻解碼器。在視頻解碼器300中，以低于正常流圖像的分辨率，對信道改變流圖像編碼。視頻解碼器300的輸入以信號通信的方式，與視頻解碼器310的第一輸入相連。視頻解碼器310的第二輸入以信號通信的方式，與幀存儲器320的輸出相連。視頻解碼器310的輸出以信號通信的方式，與幀存儲器320的輸入相連。視頻解碼器310的輸出還以信號通信的方式，與上采樣器330的輸入，以及選擇器340的第一輸入相連。上采樣器330的輸出以信號通信的方式，與選擇器340的第二輸入相連。選擇器340的輸出是解碼器300的外部可用輸出。對正常流或信道改變流的編碼圖像解碼，并在幀存儲器320中存儲解碼圖像。如果當(dāng)前圖像來自信道改變流，則可能要求在顯示之前對當(dāng)前圖像進(jìn)行上采樣。如果當(dāng)前圖像來自正常流，則上采樣不是必要的，而顯示解碼圖像。這種系統(tǒng)應(yīng)用于在信道改變之后，當(dāng)正在發(fā)送I圖像時，DSLAM 130切換回正常流的時候。
參考圖4，參考數(shù)字400總體上指示具有更低分辨率的信道改變流圖像的可選視頻解碼器。視頻解碼器400的輸入以信號通信的方式，與視頻解碼器410的第一輸入相連。視頻解碼器410的第二輸入以信號通信的方式，與幀存儲器420的輸出相連。視頻解碼器410的輸出以信號通信的方式，與上采樣器430的輸入，以及選擇器440的第一輸入相連。上采樣器430的輸出以信號通信的方式，與選擇器440的第二輸入相連。選擇器440的輸出以信號通信的方式，與幀存儲器420的輸入相連。選擇器440的輸出是解碼器400的外部可用輸出。
可選的視頻解碼器400用于信道改變之后傳輸?shù)牡谝徽Ａ鲌D像是P或B圖像時，在這種情況下，出現(xiàn)預(yù)測漂移。這是因為在視頻解碼器處，使用信道改變I圖像作為參考，而不是P和B圖像相對于其而被編碼的正常流I圖像，來對P和B圖像解碼。在這種情況下，在解碼之后，對低分辨率信道改變流圖像進(jìn)行上采樣。將上采樣圖像用于顯示，并將其存儲在幀存儲器中，以用于對稍后的正常流圖像進(jìn)行解碼。當(dāng)再次對正常流編碼圖像解碼時，上采樣不是必要的。
信道改變流編碼視頻序列可以處于比正常流更低的幀速率，即，相比在正常流中，可以有更少的編碼圖像在信道改變流中存在。視頻解碼器可以在附加的圖像顯示時間中簡單顯示從信道改變流接收的那些圖像。
如果采用縮減分辨率更新的視頻編碼器和解碼器，可以將編碼器和解碼器中已存在的上采樣和下采樣模塊，再用于信道改變流圖像的上采樣。
當(dāng)在DSLAM 130中存儲信道改變流GOP時，也存儲了其相關(guān)聯(lián)的音頻。當(dāng)選擇信道改變流視頻編碼圖像，向STB 150傳輸時，也傳輸與這些圖像相關(guān)聯(lián)的音頻。
參考圖5，參考數(shù)字500總體上指示在有預(yù)測漂移的DSL系統(tǒng)的數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)中，一種能夠進(jìn)行信道改變的方法。開始塊510將控制傳遞給決策塊520，決策塊520確定是否已接收到信道改變請求來播放當(dāng)前節(jié)目。如果還沒有接收到信道改變請求，則控制返回到?jīng)Q策塊520。否則，如果已接收到信道改變請求，則控制傳遞到功能塊530，功能塊530發(fā)送信道改變流編碼I圖像。功能塊530將控制傳遞給發(fā)送正常流編碼圖像的功能塊540。功能塊540將控制傳遞給決策塊550，決策塊550確定是否已接收到信道改變請求來退出當(dāng)前節(jié)目。如果還沒有接收到信道改變請求，則控制返回到?jīng)Q策塊540。否則，如果已接收到信道改變請求，則控制傳遞到結(jié)束塊560。
參考圖6，參考數(shù)字500總體上指示在無預(yù)測漂移的DSL系統(tǒng)的數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)中，一種能夠進(jìn)行信道改變的方法。開始塊610將控制傳遞給決策塊620，決策塊620確定是否已接收到信道改變請求來播放當(dāng)前節(jié)目。如果還沒有接收到信道改變請求，則控制返回到?jīng)Q策塊620。否則，如果已接收到信道改變請求，則控制傳遞到功能塊630，功能塊630發(fā)送信道改變流編碼圖像。功能塊630將控制傳遞給決策塊640，決策塊640確定在正常流中，I圖像是否可用。如果I圖像不可用，則控制返回功能塊630。否則，如果I圖像可用，則控制傳遞到發(fā)送正常流編碼圖像的功能塊650。功能塊650將控制傳遞給決策塊660，決策塊660確定是否已接收到信道改變請求來退出當(dāng)前節(jié)目。如果還沒有接收到信道改變請求，則控制返回到?jīng)Q策塊640。否則，如果已接收到信道改變請求，則控制傳遞到結(jié)束塊670。
參考圖7，參考數(shù)字700總體上指示一種用于在數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)的機(jī)頂盒中，對信道改變流解碼的方法。DSL系統(tǒng)包括DSL接入復(fù)用器(DSLAM)。開始塊710將控制傳遞給決策塊720，決策塊720確定是否已接收到用戶請求，來改變信道或開啟機(jī)頂盒。如果還沒有接收到用戶請求，則控制返回到?jīng)Q策塊720。否則，如果已接收到用戶請求，則控制傳遞到功能塊730，功能塊730向DSLAM發(fā)送請求，請求需要的節(jié)目。功能塊730將控制傳遞給功能塊740，功能塊740接收圖像，對其解碼，并將控制傳遞給決策塊750。決策塊750確定解碼圖像是否是分辨率低于正常流的信道改變流圖像。如果解碼圖像是分辨率低于正常流的信道改變流圖像，則控制傳遞到對信道改變流圖像進(jìn)行上采樣的功能塊760。否則，如果解碼圖像不是分辨率低于正常流的信道改變流圖像，則控制傳遞到?jīng)Q策塊770，決策塊770確定是否已接收到用戶請求，來改變到不同信道或關(guān)閉機(jī)頂盒。如果還沒有接收到用戶請求，則控制返回到功能塊740。否則，如果已接收到用戶請求，則控制傳遞到結(jié)束塊780。
可以理解，可以將本發(fā)明應(yīng)用于DSL系統(tǒng)之外的傳輸系統(tǒng)，同時保持本發(fā)明的精神。針對應(yīng)用的關(guān)鍵要求是通過網(wǎng)絡(luò)，將視頻編碼器與信道改變處理單元相連。信道改變處理單元通過網(wǎng)絡(luò)，與視頻解碼器相連。
現(xiàn)在將給出對本發(fā)明多種實施例的許多伴隨優(yōu)點/特征的描述。例如，本發(fā)明實施例的優(yōu)點/特征是信道改變處理單元，該信道改變處理單元接收正常流和信道改變流，存儲信道改變流，并在信道改變請求之后，發(fā)送信道改變流圖像。本發(fā)明實施例的另一優(yōu)點/特征是如上所述的信道改變處理單元，其中從信道改變流發(fā)送的第一編碼圖像是I圖像。與本發(fā)明實施例相關(guān)聯(lián)的另一優(yōu)點/特征是如上所述的信道改變處理單元，其中信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的幀速率。與本發(fā)明實施例相關(guān)聯(lián)的另一優(yōu)點/特征是如上所述的信道改變處理單元，其中以低于正常流圖像的比特率，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。與本發(fā)明實施例相關(guān)聯(lián)的另一優(yōu)點/特征是如上所述的信道改變處理單元，其中信道改變流編碼圖像使用RRU。此外，與本發(fā)明實施例相關(guān)聯(lián)的另一優(yōu)點/特征是如上所述的信道改變處理單元，其中只存儲I圖像，并在信道改變請求之后，在信道改變流中只傳輸I圖像。此外，與本發(fā)明實施例相關(guān)聯(lián)的另一優(yōu)點是如上所述的信道改變處理單元，其中在發(fā)送了信道改變流圖像之后，進(jìn)行切換，以發(fā)送正常流圖像。與本發(fā)明實施例相關(guān)聯(lián)的另一優(yōu)點是如上所述的信道改變處理單元，其中存儲信道改變圖像的單個GOP的價值，然后在新GOP到達(dá)時，將其替代。
根據(jù)這里的說明，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地確定本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點。要理解，以硬件、軟件、固件、專用處理器或其組合等多種形式，可以實現(xiàn)本發(fā)明的說明。
最好是將本發(fā)明的說明實現(xiàn)為硬件和軟件的組合。此外，優(yōu)選地將軟件實現(xiàn)為在程序存儲單元上有形地具體化的應(yīng)用程序?？梢詫?yīng)用程序上載到包括任何適當(dāng)架構(gòu)的機(jī)器上，并由該機(jī)器執(zhí)行。優(yōu)選地，在具有一個或多個中央處理單元(“CPU”)、隨機(jī)存取存儲器(“RAM”)和輸入/輸出(“I/O”)接口等硬件的計算機(jī)平臺上實現(xiàn)該機(jī)器。計算機(jī)平臺還可以包括操作系統(tǒng)和微指令代碼。這里所述的多種過程和功能可以是CPU可執(zhí)行的微指令代碼的一部分，或應(yīng)用程序的一部分，或其任何組合。此外，附加的數(shù)據(jù)存儲單元和打印單元等多種其它外圍單元可以與計算機(jī)平臺相連。
還可以理解，因為優(yōu)選是以軟件實現(xiàn)附圖中所示的一些構(gòu)成系統(tǒng)組件和方法，所以系統(tǒng)組件或過程功能塊之間的實際連接可以根據(jù)對本發(fā)明編程的方式而不同。給出這里的說明，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠考慮本發(fā)明的這些和相似實現(xiàn)或配置。
雖然參考附圖描述了演示性實施例，但是要理解，本發(fā)明不限于這些精確的實施例，在不背離本發(fā)明的范圍或精神的前提下，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以實施多種改變和修改。所有的這些改變和修改應(yīng)該包括在所附權(quán)利要求提出的本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種能夠在數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)中進(jìn)行信道改變的設(shè)備，包括用于產(chǎn)生(110)和/或接收(132)正常流和信道改變流的裝置；以及選擇器(134)，與所述用于產(chǎn)生和/或接收的裝置進(jìn)行信號通信，用于接收信道改變請求，并響應(yīng)接收信道改變請求，來發(fā)送信道改變流，其中信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，還包括存儲設(shè)備(136)，所述存儲設(shè)備(136)與所述用于產(chǎn)生和/或接收的裝置以及所述選擇器進(jìn)行信號通信，用于存儲信道改變流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變流中的第一編碼圖像是I圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，并且信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的分辨率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，并且信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的幀速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，并且以低于正常流編碼圖像的比特率對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變流包括使用縮減分辨率更新的信道改變流編碼圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中響應(yīng)接收信道改變請求，在信道改變流中只發(fā)送I圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，在已發(fā)送了信道改變流編碼圖像之后，所述選擇(134)進(jìn)行切換以發(fā)送正常流編碼圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中所述存儲設(shè)備(136)存儲針對單個圖像組(GOP)的信道改變流編碼圖像，接著，在接收到新GOP時，替代針對GOP的信道改變流編碼圖像。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信道改變處理單元，其中信道改變處理單元包括在數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)之內(nèi)。
12.在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相耦合、具有用于傳輸信道改變請求的用戶接口的機(jī)頂盒中，一種能夠進(jìn)行信道改變的視頻解碼器，所述視頻解碼器包括解碼器(310)，用于接收和解碼正常流和信道改變流，正常流具有正常流編碼圖像，信道改變流具有比正常流編碼圖像的質(zhì)量更低的信道流編碼圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼器，還包括上采樣器(330)，所述上采樣器(330)與所述解碼器進(jìn)行信號通信，用于在顯示當(dāng)前圖像之前，對包括在信道改變流中的信道流編碼圖像進(jìn)行上采樣。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼器，其中信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的分辨率。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼器，其中信道改變流編碼圖像使用縮減分辨率更新。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的視頻解碼器，其中所述解碼器(310)響應(yīng)來自機(jī)頂盒的信道改變請求，接收信道改變流。
17.在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相耦合的內(nèi)容提供器中，一種能夠進(jìn)行信道改變的視頻編碼器，所述視頻編碼器包括編碼器(210，230)，用于對具有正常流編碼圖像的正常流進(jìn)行編碼，并對具有信道改變流編碼圖像的信道改變流進(jìn)行編碼，從而以比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，其中所述編碼器(230)對信道改變流中的第一圖像進(jìn)行編碼，作為I圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，其中所述編碼器(230)以比正常流編碼圖像更低的分辨率，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，其中所述編碼器(230)以比正常流編碼圖像更低的幀速率，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，其中所述編碼器(230)以比正常流編碼圖像更低的比特率，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，其中使用縮減分辨率更新，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，還包括下采樣器(220)，所述下采樣器(220)與所述解碼器進(jìn)行信號通信，用于在對信道改變流的輸入幀編碼之前，對輸入幀進(jìn)行下采樣。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的視頻編碼器，其中所述編碼器(230)對信道改變流編碼，以包括幀間編碼圖像。
25.在數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)的信道改變處理單元中，一種能夠進(jìn)行信道改變的方法，包括步驟接收和/或產(chǎn)生正常流和信道改變流；接收(520)信道改變請求；以及響應(yīng)接收信道改變請求，發(fā)送(530)信道改變流，其中信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，還包括在本地存儲信道改變流的步驟。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變流中的第一編碼圖像是I圖像。
28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，并且信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的分辨率。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，并且信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的幀速率。
30.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，并且以低于正常流編碼圖像的比特率，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
31.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變流包括使用縮減分辨率更新的信道改變流編碼圖像。
32.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述發(fā)送步驟包括響應(yīng)接收信道改變請求，只發(fā)送(530)信道改變流中的I圖像的步驟。
33.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變流包括信道改變流編碼圖像，正常流包括正常流編碼圖像，以及所述發(fā)送步驟包括在已發(fā)送了信道改變流編碼圖像之后，發(fā)送正常流編碼圖像的步驟。
34.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所述存儲步驟包括存儲針對單個圖像組(GOP)的信道改變流編碼圖像，以及所述方法還包括在接收到新GOP時，替代針對GOP的信道改變流編碼圖像的步驟。
35.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中信道改變處理單元包括在數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(DSLAM)之內(nèi)。
36.在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相連、具有用于傳輸信道改變請求的用戶接口的機(jī)頂盒中，一種能夠進(jìn)行信道改變的解碼方法，所述方法包括步驟接收和解碼正常流和信道改變流之一，正常流具有正常流編碼圖像，信道改變流具有比正常流編碼圖像的質(zhì)量更低的信道流編碼圖像。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，還包括在顯示當(dāng)前圖像之前，對信道改變流中包括的當(dāng)前信道流編碼圖像進(jìn)行上采樣的步驟。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的分辨率。
39.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中信道改變流編碼圖像使用縮減分辨率更新。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所述解碼器響應(yīng)來自機(jī)頂盒的信道改變請求的傳輸，接收信道改變流。
41.在與數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)相耦合的內(nèi)容提供器中，一種能夠進(jìn)行信道改變的編碼方法，包括對具有正常流編碼圖像的正常流進(jìn)行編碼、以及對具有信道改變流編碼圖像的信道改變流進(jìn)行編碼的步驟，從而以比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量，對信道改變流編碼圖像進(jìn)行編碼。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的視頻編碼器，其中所述編碼步驟對信道改變流中的第一圖像編碼，作為I圖像。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的視頻編碼器，其中所述編碼步驟以低于正常流編碼圖像的分辨率，對信道改變流編碼圖像編碼。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的視頻編碼器，其中所述編碼步驟以低于正常流編碼圖像的幀速率，對信道改變流編碼圖像編碼。
45.根據(jù)權(quán)利要求41所述的視頻編碼器，其中所述編碼步驟以低于正常流編碼圖像的比特率，對信道改變流編碼圖像編碼。
46.根據(jù)權(quán)利要求41所述的視頻編碼器，其中所述編碼步驟使用縮減分辨率更新，對信道改變流編碼圖像編碼。
47.根據(jù)權(quán)利要求41所述的視頻編碼器，還包括在對信道改變流的輸入幀編碼之前，對輸入幀進(jìn)行下采樣的步驟。
全文摘要
提出了一種能夠針對數(shù)字用戶線路(DSL)系統(tǒng)進(jìn)行快速信道改變的方法和設(shè)備。一種能夠進(jìn)行信道改變的信道改變處理單元包括解復(fù)用器(132)和與解復(fù)用器進(jìn)行信號通信的選擇器(134)。解復(fù)用器(132)用于接收正常流和信道改變流。選擇器(134)用于接收信道改變請求，并響應(yīng)接收信道改變請求，來發(fā)送信道改變流。信道改變流編碼圖像具有比正常流編碼圖像更低的質(zhì)量。
文檔編號H04N7/24GK1951119SQ200580014156
公開日2007年4月18日 申請日期2005年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月3日
發(fā)明者吉爾·麥克唐納·布瓦斯, 亞力山德羅斯·邁克爾·圖拉普斯 申請人:湯姆森研發(fā)基金公司