專利名稱：數(shù)字電視頻道沖浪系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景本發(fā)明涉及數(shù)字電視接收機(jī)，特別地涉及一種含有多個(gè)節(jié)目解碼器和/或多個(gè)調(diào)諧器使得可以快速地顯示和選擇各相鄰頻道上的節(jié)目的接收機(jī)。
數(shù)字電視節(jié)目可以從許多來源獲得，其中包括衛(wèi)星廣播、數(shù)字有線系統(tǒng)和地面廣播系統(tǒng)等。例如，一位連接了數(shù)字有線系統(tǒng)的觀眾可以接收多達(dá)500個(gè)頻道的節(jié)目。能實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的原因是，數(shù)字電視信號(hào)經(jīng)過了壓縮，消除了行與行之間的幀與幀之間的冗余信息，從而減小了發(fā)送信號(hào)所需的帶寬。
不過，用于達(dá)到這種高效率的壓縮技術(shù)也使得信號(hào)的解碼和顯示變得困難。例如，一個(gè)典型的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)幀是通過多個(gè)步驟進(jìn)行編碼的。首先，要從當(dāng)前幀的圖像數(shù)字中減去由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償處理器所確定的前一幀的圖像數(shù)據(jù)。然后利用離散余弦變換處理來編碼上述差分?jǐn)?shù)據(jù)。為了減少用來代表每個(gè)離散余弦變換系數(shù)的比特?cái)?shù)，要把這些系數(shù)提供給一個(gè)變長度量化器。接著，通過一個(gè)變長度編碼和掃描寬度編碼器對(duì)量化系數(shù)的處理，使代表視頻信號(hào)所需的比特?cái)?shù)進(jìn)一步減少。然后把得到的比特流打包成一些變長度節(jié)目基元比特流(PES)包，再把這些包分解成一些固定長度的傳輸包。接著再給這些經(jīng)打包的比特流附加上由傳輸包恢復(fù)出比特流所需的信息。最后，給信號(hào)加上前向誤差校正碼信息。然后再把編碼信號(hào)調(diào)制到一個(gè)射頻(RF)虛邊帶載波信號(hào)上供地面廣播視頻系統(tǒng)發(fā)射，或者把編碼信號(hào)調(diào)制到一個(gè)正交振幅調(diào)制到載波上供有線廣播系統(tǒng)發(fā)送。
為了產(chǎn)生解碼視頻信號(hào)，需要由解碼器執(zhí)行與編碼器操作相反的解碼操作，再生出視頻信號(hào)。典型的數(shù)字電視接收機(jī)首先把調(diào)諧器鎖定在RF數(shù)字電視信號(hào)的導(dǎo)引信號(hào)上，然后通過解碼該RF電視信號(hào)來產(chǎn)生基帶編碼電視信號(hào)。接著，通過處理前向誤差校正編碼來恢復(fù)出傳輸包。然后通過處理傳輸包再生出PES包，通過處理PES包再生出基元比特流。再把視頻信號(hào)的基元比特流施加給變長度解碼器和掃描寬度解碼器，產(chǎn)生出代表各頻域系數(shù)的固定長度碼值和解碼視頻信號(hào)所需的其他輔助信息(例如運(yùn)動(dòng)矢量)。最后，把固定長度碼值施加給一個(gè)逆量化器和一個(gè)逆離散余弦變換處理器，再現(xiàn)出各個(gè)像素值。
如果被解碼的幀是一個(gè)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀，則上述像素值是相對(duì)于由運(yùn)動(dòng)矢量所指明的前一幀或前一場中的像素值的差分像素值。該運(yùn)動(dòng)矢量是作為發(fā)射信號(hào)中的一部分輔助信息接收到的。為了再生出視頻信號(hào)，需要恢復(fù)出運(yùn)動(dòng)矢量代表的像素值并把它們加到差分像素值上。
對(duì)于電視信號(hào)中的聲頻部分也采用類似的數(shù)字編碼技術(shù)。
上述對(duì)于數(shù)字電視節(jié)目使用的復(fù)雜編碼方案雖然產(chǎn)生了高的編碼效率，但也將造成視頻信號(hào)再生時(shí)的時(shí)間延遲。從把電視調(diào)諧器調(diào)諧到一個(gè)數(shù)字電視頻道上到顯示出相應(yīng)視頻信息的時(shí)間可能長達(dá)1s到4s。
“頻道沖浪”是這樣一種操作，一位觀眾為了找到一個(gè)他(或她)希望觀看的節(jié)目而把電視接收機(jī)依次地從一個(gè)頻道轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻道。對(duì)于普通模擬電視接收機(jī)，頻道沖浪操作中顯示出各相鄰頻道的圖像之間的時(shí)間間隔小于1s。顯示出各相鄰頻道的數(shù)字圖像節(jié)目的時(shí)間間隔的增大即使對(duì)于最有耐心的頻道沖浪者來說也可能是不可接受的。
為了克服上述頻道沖浪中的問題，許多有線系統(tǒng)提供了電子節(jié)目指導(dǎo)(EPG)。這種EPG典型地以柵格表的形式向觀眾提供多個(gè)頻道上當(dāng)時(shí)節(jié)目的說明。觀眾可以通過掃視該柵格表來選擇任一個(gè)頻道的節(jié)目，并通過在柵格表上選出一項(xiàng)來調(diào)諧到相應(yīng)的頻道上。然而，要以柵格表的形式來簡明地描述一個(gè)電視節(jié)目是不容易的。結(jié)果許多觀眾認(rèn)為這樣的節(jié)目指導(dǎo)是令人厭煩或用途有限的。
標(biāo)題為“Hybrid Analog/Digital Television Transmission Systerm(模/數(shù)混合電視傳送系統(tǒng))”的美國專利NO.5,532,748描述了所建議的另一種系統(tǒng)。該專利說明了一種能產(chǎn)生用于頻道轉(zhuǎn)換操作的包含了模擬視頻信號(hào)和數(shù)字電視信號(hào)的混合電視信號(hào)的系統(tǒng)。當(dāng)一個(gè)使用該系統(tǒng)的觀眾轉(zhuǎn)換頻道時(shí)，該系統(tǒng)將首先顯示出低分辨率的模擬信號(hào)，然后在數(shù)字解碼器獲得了足夠的信息之后再顯示出數(shù)字信號(hào)。然而，該系統(tǒng)在頻道沖浪中不能保持用戶對(duì)數(shù)字系統(tǒng)所期望的高質(zhì)量圖像。
本發(fā)明的概述本發(fā)明體現(xiàn)為一種能同時(shí)解碼多個(gè)節(jié)目從而減少頻道沖浪操作時(shí)顯示相鄰頻道節(jié)目所需的時(shí)間間隔的數(shù)字電視接收機(jī)。
該接收機(jī)的一個(gè)實(shí)施例使用了單個(gè)傳輸解碼器和單個(gè)視頻/聲頻解碼器。傳輸解碼器同時(shí)解碼單個(gè)頻道中的多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流。各個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流分別代表在一個(gè)主頻道中發(fā)送的多個(gè)子頻道中的各個(gè)相應(yīng)子頻道。當(dāng)發(fā)生頻道轉(zhuǎn)換操作時(shí)，視頻/聲頻解碼器將從傳輸解碼器所提供的多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流中選擇下一個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流。
根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，單個(gè)視頻/聲頻解碼器包含了多個(gè)緩存器，并且同時(shí)解碼多個(gè)節(jié)目數(shù)據(jù)流。當(dāng)發(fā)生頻道轉(zhuǎn)換時(shí)，將把下一個(gè)緩存器的節(jié)目數(shù)據(jù)流提供給視頻顯示器。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，電視接收機(jī)包含多個(gè)調(diào)諧器，每個(gè)調(diào)諧器接收一個(gè)相應(yīng)的頻道。每個(gè)調(diào)諧器都耦合于一個(gè)傳輸解碼器，而每個(gè)傳輸解碼器又耦合于一個(gè)相應(yīng)的視頻/聲頻解碼器。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，當(dāng)發(fā)生頻道轉(zhuǎn)換時(shí)，可以立即從其中一個(gè)解碼器的輸出端得到視頻信號(hào)并把它顯示出來。同時(shí)，有一個(gè)調(diào)諧器將按預(yù)期的下一次頻道轉(zhuǎn)換操作的次序被調(diào)諧到下一個(gè)頻道上。
附圖的簡單說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的電視接收機(jī)的方框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的電視接收機(jī)的方框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的電視系統(tǒng)的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的電視系統(tǒng)的方框圖。
圖5是有助于說明圖3和4所示本發(fā)明實(shí)施例的流程圖。
圖6是有助于說明圖1至4所示本發(fā)明實(shí)施例或本發(fā)明的軟件實(shí)現(xiàn)的流程圖。
詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明第一個(gè)示范性實(shí)施例的方框圖。圖1所示的電視接收機(jī)包含單個(gè)天線110和單個(gè)調(diào)諧器112。雖然所示的天線和調(diào)諧器接收的是地面廣播數(shù)字電視(DTV)信號(hào)，但調(diào)諧器112也可接收有線信號(hào)或來自衛(wèi)星接收機(jī)(未示出)的信號(hào)。
調(diào)諧器112解調(diào)DTV信號(hào)并把基帶DTV信號(hào)提供給一個(gè)傳輸解碼器114。在本發(fā)明的該示范性實(shí)施例中，傳輸解碼器114含有2個(gè)頻道緩存器116和118。每個(gè)頻道緩存器都含有一個(gè)緩沖存儲(chǔ)器，用于保存對(duì)應(yīng)于各個(gè)電視節(jié)目的聲頻、視頻和數(shù)據(jù)頻道。除了頻道緩存器116和118之外，傳輸解碼器114還可以含有另外的頻道緩存器，如示于虛線框內(nèi)的緩存器120。
當(dāng)電視接收機(jī)接收一個(gè)多節(jié)目頻道時(shí)，傳輸解碼器114把來自各個(gè)節(jié)目的信號(hào)分別提供給頻道緩存器116、118以及可能存在的120。例如，緩存器116可以保存多頻道比特流中最后一個(gè)子頻道的聲頻、視頻和數(shù)據(jù)頻道，頻道緩存器118可以保存多頻道比特流中第一個(gè)子頻道的聲頻、視頻和數(shù)據(jù)節(jié)目，頻道緩存器120可以保存第二個(gè)子頻道的聲頻、視頻和數(shù)據(jù)節(jié)目。
傳輸解碼器114由一個(gè)微處理器152控制，后者與電視接收機(jī)的一個(gè)紅外(IR)接收器158或前面板(未示出)上的一些控制鈕(未示出)相耦合。IR接收器158從一個(gè)遙控器160接收命令信號(hào)。當(dāng)用戶按下遙控器160上的頻道上移鈕時(shí)，IR接收器將接收該命令并把它提供給微處理器152。類似地，當(dāng)用戶按下前面板上的頻道下移鈕時(shí)，微處理器152將直接接收該命令。微處理器152在響應(yīng)于頻道上移命令時(shí)，將使調(diào)諧器112調(diào)諧到一個(gè)較高的頻率上，該較高的頻率由存儲(chǔ)在一個(gè)耦合于微處理器152的存儲(chǔ)器154中的頻道圖156所指明。如果調(diào)諧器112調(diào)諧到的新頻道是一個(gè)多節(jié)目頻道，則傳輸解碼器114將立即開始解碼該多節(jié)目比特流中的2個(gè)或3個(gè)子頻道。
這2個(gè)或3個(gè)被同時(shí)解碼的子頻道的所有數(shù)據(jù)都被提供給一個(gè)AC3聲頻解碼器122和一個(gè)MPEG視頻解碼器134。該示范性的AC3解碼器122含有2個(gè)頻道緩存器124和126，還可以任選地含有第三個(gè)頻道緩存器128。這些頻道緩存器都將保存解碼的聲頻信號(hào)。AC3解碼器122的設(shè)計(jì)使得，當(dāng)觀眾從多節(jié)目比特流中選擇某個(gè)特定子頻道時(shí)，它將從其緩存器124、126或128中把對(duì)應(yīng)于所選頻道的解碼聲頻信號(hào)提供給聲頻處理器130。聲頻處理器例如通過均衡或音量控制來控制聲頻信號(hào)，并在揚(yáng)聲器132上產(chǎn)生聲頻輸出。
同時(shí)，傳輸解碼器114還把解碼電視信號(hào)的視頻和數(shù)據(jù)部分提供給MPEG解碼器134。MPEG解碼器134把從傳輸解碼器接收到的數(shù)據(jù)分別存入各個(gè)視頻緩存證實(shí)器(VBV)緩存器136、138以及可能存在的140。這些緩存器分別把多節(jié)目頻道中各個(gè)子頻道的變長度比特流提供給MPEG解碼器。MPEG解碼器134還分別耦合于各個(gè)參考及輸出緩存器142、144和可能存在的146。這些參考及輸出存儲(chǔ)器各自都包含一個(gè)參考緩存器和一個(gè)輸出緩存器，前者保存了參考幀，供MPEG解碼器在再生運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)編碼視頻場或幀時(shí)使用，后者保存了當(dāng)時(shí)正被提供給視頻處理器148的輸出視頻信號(hào)。視頻處理器148通過對(duì)輸出信號(hào)的處理來調(diào)節(jié)例如顏色和濃淡，并向一個(gè)顯示器150提供視頻輸出信號(hào)。
在本發(fā)明的該實(shí)施例中，傳輸解碼器和AC3解碼器只使用了2個(gè)頻道緩存器，MPEG解碼器134只使用了2個(gè)VBV緩存器和參考及輸出緩存器，所以只能在一個(gè)多節(jié)目頻道中的一些子頻道之間進(jìn)行一個(gè)方向上的頻道沖浪。這樣，一個(gè)用戶例如可以按上移的方向(即子頻道序號(hào)增大的方向)或下移的方向(即子頻道序號(hào)減小的方向)進(jìn)行快速?zèng)_浪，但不能在一個(gè)給定的沖浪操作中改變沖浪方向而不受通常DTV解碼延時(shí)的影響。
在操作中，一旦調(diào)諧器112調(diào)諧到了一個(gè)含有一些子頻道的主頻道上，則當(dāng)用戶按下了遙控器160上的頻道上移鈕時(shí)，微處理器152將使傳輸解碼器114把頻道緩存器116和118中的一個(gè)重新指定給多節(jié)目比特流的上一個(gè)較高的子頻道。這將使耦合于AC3解碼器122的頻道緩存器124和126中的一個(gè)相應(yīng)緩存器也轉(zhuǎn)接到上一個(gè)較高的子頻道上，同樣，還使耦合于MPEG解碼器134的相應(yīng)VBV緩存器136或138和相應(yīng)參考及輸出緩存器142或144轉(zhuǎn)接到上一個(gè)較高的子頻道上。被轉(zhuǎn)接的緩存器就是在接收到頻道轉(zhuǎn)換命令之前正在提供再生信號(hào)的那些緩存器。當(dāng)按下頻道上移鈕時(shí)，微處理器152將控制MPEG解碼器134和AC3解碼器122立即提供上一個(gè)較高頻道的信號(hào)。這樣造成更換正在使用的頻道緩存器。如果使用了任選緩存器120、140和146，則圖1所示系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)上移(頻道序號(hào)增大)和下移(頻道序號(hào)減小)兩個(gè)方向上的子頻道沖浪。
圖1所示的本發(fā)明示范性實(shí)施例可實(shí)現(xiàn)一個(gè)主頻道內(nèi)各個(gè)子頻道之間的沖浪，但不能實(shí)現(xiàn)各主頻道之間的沖浪。
圖2是本發(fā)明第二個(gè)示范性實(shí)施例的方框圖，該實(shí)施例既允許觀眾進(jìn)行子頻道之間的沖浪，又允許進(jìn)行主頻道之間的沖浪。圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例增加了第二個(gè)調(diào)諧器212及其相應(yīng)的天線210、第二個(gè)傳輸解碼器214及其相應(yīng)的頻道緩存器216和218、以及一個(gè)轉(zhuǎn)接器220。
由于圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例只使用了2個(gè)調(diào)諧器112和212，所以它只支持一個(gè)方向上，即頻道號(hào)碼增大或者減小的方向上，的頻道沖浪。不過可以期望，該沖浪方向是可以預(yù)先編程的，或者可以作為設(shè)定過程的一部分由觀眾選擇，或者可以由觀眾在觀看電視時(shí)動(dòng)態(tài)地選擇。
圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例可以用來以兩種不同的方法幫助頻道沖浪。第一種方法讓兩個(gè)傳輸解碼器114和214同時(shí)解碼分別由調(diào)諧器112和212在相繼的兩個(gè)RF頻道上接收到的DTV節(jié)目。如果觀眾正在觀看由調(diào)諧器112和傳輸解碼器114所提供的節(jié)目，但后來選擇了一個(gè)由調(diào)諧器212和傳輸解碼器214所接收和解碼的頻道上的節(jié)目，這時(shí)傳輸解碼器214應(yīng)該已經(jīng)解碼了這個(gè)節(jié)目的比特流。于是，微處理器152只要控制轉(zhuǎn)接器220把該比特流提供給AC3解碼器122和MPEG解碼器134就可以了。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，在頻道沖浪時(shí)只是避免了傳輸解碼的時(shí)間延遲。
利用圖2所示本發(fā)明實(shí)施例的第二種方法是，在傳輸解碼器114和214中解碼分開的比特流，并且在微處理器152的控制之下通過轉(zhuǎn)接器220把兩個(gè)比特流都提供給AC3解碼器122和MPEG解碼器134。解碼器122解碼兩個(gè)比特流，把一個(gè)比特流的數(shù)據(jù)存入AC3解碼器122的頻道緩存器124，把另一個(gè)比特流的數(shù)據(jù)存入其頻道存儲(chǔ)器126。MPEG解碼器134也同時(shí)解碼兩個(gè)比特流，把一個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)存入VBV緩存器138和參考及輸出緩存器142，把另一個(gè)節(jié)目的數(shù)據(jù)存入VBV緩存器136和參考及輸出緩存器144。根據(jù)這第二種方法，微處理器152將控制轉(zhuǎn)接器220以交替的方式把兩個(gè)頻道的數(shù)據(jù)提供給AC3解碼器122和MPEG解碼器134，以便使兩個(gè)信號(hào)可以被同時(shí)解碼。
在本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例中，AC3解碼器122和MPEG解碼器134例如利用來自各個(gè)頻道緩存器和VBV緩存器的“高水標(biāo)”和“低水標(biāo)”信號(hào)與微處理器152相互作用。例如，在頻道緩存器124和VBV緩存器136分別達(dá)到它們各自的高水標(biāo)指針之前，微處理器152可以把轉(zhuǎn)接器220設(shè)置成將來自耦合于傳輸解碼器114的頻道緩存器118的數(shù)據(jù)提供給AC3解碼器122和MPEG解碼器134。當(dāng)解碼器122和134通知微處理器152已經(jīng)達(dá)到了高水標(biāo)值時(shí)，微處理器152將把轉(zhuǎn)接器220設(shè)置成提供來自耦合于傳輸解碼器214的頻道緩存器218的數(shù)據(jù)。AC3解碼器122和MPEG解碼器134則被設(shè)置成把該數(shù)據(jù)存入頻道緩存器126和VBV緩存器136。當(dāng)輸入數(shù)據(jù)被存入頻道緩存器124或126和VBV緩存器138或136中之后，解碼器122和134就可以獨(dú)立地處理數(shù)據(jù)以恢復(fù)出輸出聲頻和視頻信號(hào)。關(guān)于未被選中的頻道的聲頻和視頻信號(hào)被丟棄，而對(duì)應(yīng)于被選頻道的信號(hào)則被提供給聲頻處理器130和視頻處理器148。
圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例能夠以與圖1所示實(shí)施例相同的方式工作，讓觀眾可以在一個(gè)主頻道內(nèi)的各個(gè)子頻道之間沖浪。對(duì)于這種類型的沖浪，可以只使用單個(gè)調(diào)諧器112及其傳輸解碼器114來處理兩個(gè)子頻道。此時(shí)另一個(gè)調(diào)諧器212和另一個(gè)傳輸解碼器214可以按照選定的沖浪方向調(diào)諧到下一個(gè)主頻道上進(jìn)行處理，從而使主頻道之間和子頻道之間的轉(zhuǎn)換都可以快速完成。
圖2所示的本發(fā)明實(shí)施例還可以包含任選的頻道緩存器128、VBV緩存器140、和參考及輸出緩存器146，這些都示于虛線框中。這些緩存器例如可以用來幫助實(shí)現(xiàn)向上和向下沖浪操作中的頻道轉(zhuǎn)換操作。至少是實(shí)現(xiàn)子頻道之間的向上和向下轉(zhuǎn)換。當(dāng)該系統(tǒng)工作于上述只免除了傳輸解碼器延時(shí)的第一種方法時(shí)，有可能會(huì)希望利用這些任選緩存器來繼續(xù)解碼和顯示當(dāng)前節(jié)目，以便讓新的節(jié)目信息裝載到另外兩個(gè)緩存器中，從而可以既顯示新選擇的節(jié)目又顯示預(yù)定方向上的下一個(gè)節(jié)目。
圖3所示的本發(fā)明示范實(shí)施例通過再添加第三個(gè)調(diào)諧器312及其天線310和傳輸解碼器314及其相應(yīng)的頻道緩存器316來增強(qiáng)圖2所示的實(shí)施例。3個(gè)傳輸解碼器114、214和314分別耦合于一個(gè)三端口轉(zhuǎn)接器320的3個(gè)輸入端口。此外，在圖3所示的本發(fā)明示范性實(shí)施例中，頻道緩存器128、VBV緩存器140、和參考及輸出緩存器146都不再是任選的。
圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例除了不再受限于單方向沖浪之外，其余的工作方式與圖2實(shí)施例相似。由于它使用了3個(gè)調(diào)諧器112、212和312，所以該實(shí)施例可以在提供一個(gè)頻道上的圖像和聲音數(shù)據(jù)的同時(shí)還獲取頻道圖156中上一個(gè)頻道和下一個(gè)頻道上的圖像和聲音數(shù)據(jù)。
與圖2實(shí)施例相同，圖3實(shí)施例可以只解碼3個(gè)頻道的傳輸數(shù)據(jù)流，或者也可以把3個(gè)頻道的解碼傳輸數(shù)據(jù)流同時(shí)提供給AC3解碼器122和MPEG解碼器134。在采用這第二種方法時(shí)，頻道緩存器124、126和128將分別保存來自3個(gè)不同頻道的聲頻數(shù)據(jù)。類似地，VBV緩存器136、138和140將分別保存3個(gè)頻道的比特流數(shù)據(jù)，參考與輸出緩存器142、144和146將分別保存3個(gè)頻道的解碼圖像數(shù)據(jù)。
在圖3所示的本發(fā)明實(shí)施例中，每個(gè)傳輸解碼器114、214和314都只使用一個(gè)各自的頻道緩存器116、216和316。由于下一次沖浪的頻道不是頻道圖156中當(dāng)前頻道的上一個(gè)頻道就是下一個(gè)頻道，所以為了給出完全的沖浪功能只有3個(gè)相鄰的頻道需要解碼。于是為了實(shí)現(xiàn)沖浪功能只需要3個(gè)調(diào)諧器和3個(gè)各自帶有一個(gè)頻道緩存器的傳輸解碼器。當(dāng)利用頻道沖浪功能來顯示一個(gè)主頻道內(nèi)的各個(gè)子頻道時(shí)，調(diào)諧器112、212和312中至少有兩個(gè)要調(diào)諧到同一主頻道上，并且分別由傳輸解碼器114、214和314來解碼不同的子頻道。
圖2和3所示的本發(fā)明實(shí)施例在被解碼和顯示的節(jié)目是比較低帶寬的信號(hào)(例如主文檔主級(jí)別或MP@ML信號(hào)) 時(shí)將工作得最好。例如，如果圖3所示系統(tǒng)解碼的3個(gè)節(jié)目全都為主文檔高級(jí)別(MP@HL)信號(hào)，則這3個(gè)信號(hào)的數(shù)據(jù)率可能會(huì)使AC3解碼器122和MPEG解碼器134不能以足以提供完全頻道沖浪功能的速度來同時(shí)解碼出多個(gè)頻道的聲頻和視頻數(shù)據(jù)。
圖4是一個(gè)能解決此問題的更為魯棒的本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。圖4所示的本發(fā)明實(shí)施例包含3個(gè)調(diào)諧器112、212和312，它們各自帶有一個(gè)天線110、210和310和一個(gè)傳輸解碼器114、214和314。傳輸解碼器114有一個(gè)頻道緩存器120和2個(gè)任選的頻道緩存器116和118，傳輸解碼器214有一個(gè)頻道緩存器220和2個(gè)任選的頻道緩存器216和218，傳輸解碼器314有一個(gè)頻道緩存器320和2個(gè)任選的頻道緩存器316和318。每個(gè)傳輸解碼器都耦合于一個(gè)相應(yīng)的聲頻和視頻解碼系統(tǒng)。
為了簡明，圖4中只示出了聲頻解碼系統(tǒng)410和視頻解碼系統(tǒng)412的細(xì)節(jié)。聲頻解碼系統(tǒng)410包含AC3解碼器414和一個(gè)或幾個(gè)頻道緩存器413。視頻解碼系統(tǒng)412包含MPEG解碼器416、一個(gè)或幾個(gè)VBV緩存器418、和一組或幾組參考及輸出緩存器420。聲頻解碼系統(tǒng)422和426都與系統(tǒng)410相同，視頻解碼系統(tǒng)424和428都與系統(tǒng)412相同。
每個(gè)視頻和聲頻解碼系統(tǒng)都分別向轉(zhuǎn)接器430的一個(gè)輸入端口提供相應(yīng)的解碼視頻和聲頻信號(hào)。在微處理器152的控制之下，轉(zhuǎn)接器430把其中一個(gè)聲頻輸出信號(hào)導(dǎo)向聲頻處理器130，把其中一個(gè)視頻輸出信號(hào)導(dǎo)向視頻處理器148。
在本發(fā)明的該實(shí)施例中，在微處理器152的控制之下一個(gè)調(diào)諧器，例如調(diào)諧器212，被調(diào)諧到當(dāng)前正在顯示的頻道上。該調(diào)諧器的輸出信號(hào)被提供給傳輸解碼器214，后者產(chǎn)生出所選頻道的視頻和聲頻數(shù)據(jù)流。聲頻數(shù)據(jù)流被提供給聲頻解碼器422，而視頻數(shù)據(jù)流則被提供給視頻解碼器424。在微處理器152的控制之下，這兩個(gè)解碼器的輸出信號(hào)被通過轉(zhuǎn)接器430提供給聲頻處理器130和視頻處理器148。在顯示出由調(diào)諧器212和傳輸解碼器214所獲得的信號(hào)的同時(shí)，調(diào)諧器112、傳輸解碼器114、聲頻解碼器410。和視頻解碼器412對(duì)頻道圖156中所選頻道的上一個(gè)頻道的視頻和聲頻數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼。同樣，調(diào)諧器312傳輸解碼器314、聲頻解碼器426和視頻解碼器428則獲取和解碼頻道圖156中所選頻道的下一個(gè)頻道的視頻和聲頻數(shù)據(jù)信號(hào)。
在該例子中，如果用戶按下遙控器160上的頻道上移鈕，則將有一個(gè)信號(hào)通過IR接收器158傳送給微處理器152，使它把轉(zhuǎn)換器430切換成讓由聲頻解碼器410和視頻解碼器430輸出的聲頻和視頻數(shù)據(jù)信號(hào)分別提供給聲頻處理器130和視頻處理器148。同時(shí)，微處理器152又讓調(diào)諧器312調(diào)諧到頻道圖156中新選擇頻道的上一個(gè)上頻道上，使得這個(gè)頻道的聲頻和視頻數(shù)據(jù)流得以被傳輸解碼器314解碼并分別提供給聲頻解碼器426和視頻解碼器428。
如圖4所示，每個(gè)傳輸解碼器都有一個(gè)固有的頻道緩存器和兩個(gè)任選的頻道緩存器。此外，每個(gè)聲頻解碼器都有一個(gè)或幾個(gè)頻道緩存器，而每個(gè)視頻解碼器都有一個(gè)或幾個(gè)VBV緩存器和一組或幾組參考及輸出緩存器。
如果每個(gè)傳輸解碼器和聲頻解碼器都有兩個(gè)頻道緩存器，并且每個(gè)視頻解碼器都有2個(gè)VBV緩存器和2組參考及輸出緩存器，則圖4所示的系統(tǒng)可以同時(shí)解碼多達(dá)6個(gè)數(shù)字電視信號(hào)，即3個(gè)主頻道的各兩個(gè)子頻道的信號(hào)。觀眾利用該系統(tǒng)可以在其中一個(gè)主頻道的各相鄰子頻道之間沖浪，也可以在各個(gè)相鄰主頻道之間沖浪。如果每個(gè)傳輸解碼器的聲頻解碼器都有3個(gè)頻道緩存器并且每個(gè)MPEG解碼器都有3個(gè)VBV緩存器和3組參考及輸出緩存器，則圖4中的本發(fā)明實(shí)施例可以同時(shí)解碼多達(dá)9個(gè)數(shù)字電視節(jié)目。這樣的配置使觀眾可以在各子頻道或各主頻道之間實(shí)現(xiàn)向上和向下的沖浪。
圖5是說明了一個(gè)可以被微處理器152用來控制圖4設(shè)備的示范性處理的流程圖。在該處理中，于步驟508選擇顯示頻道N的節(jié)目。于步驟510，判斷是否按下了遙控器160上的頻道上的移鈕。如果按下了上移鈕，則執(zhí)行步驟512，其中把當(dāng)時(shí)正在提供頻道N一1的聲頻和視頻數(shù)據(jù)的調(diào)諧器和解碼器標(biāo)注為“可用的”，并把變量N增加1。結(jié)果，來自頻道圖中上一個(gè)頻道的調(diào)諧器和解碼器的視頻和聲頻數(shù)據(jù)將作為所選頻道N的數(shù)據(jù)被提供給聲頻處理器130和視頻處理器148。
接著，于步驟514，微處理器152從頻道圖156中獲取頻道N+1的頻率，并指定可用的調(diào)諧器和解碼器去獲取頻道N+1的電視信號(hào)，并通過對(duì)該電視信號(hào)的解碼產(chǎn)生聲頻和視頻數(shù)據(jù)。
在步驟514之后，或者當(dāng)步驟510的判斷結(jié)果是沒有按下頻道上移鈕時(shí)，執(zhí)行步驟516，其中判斷是否按下了頻道下移鈕。如果步驟516判定按下了下移鈕，則執(zhí)行步驟518，其中把頻道N+1的調(diào)諧器和解碼器標(biāo)注為可用的，并把N減1。這一操作將使來自當(dāng)時(shí)正在處理下一個(gè)頻道的電視信號(hào)的調(diào)諧器和解碼器的聲頻和視頻信號(hào)導(dǎo)向聲頻和視頻處理器130和148。其后，于步驟520，微處理器152從頻道圖中獲取頻道N一1的頻率，并把該頻率指定給可用的調(diào)諧器，從而使該可用的調(diào)諧器及其相應(yīng)的解碼器提供頻道N-1的聲頻和視頻信號(hào)，為用戶再次按下頻道下移鈕做好準(zhǔn)備。
在步驟520之后，或者當(dāng)步驟516的判斷結(jié)果是沒有按下頻道下移按鈕時(shí)，執(zhí)行步驟522，其中把來自頻道N的解碼數(shù)據(jù)分別傳送給聲頻處理器130和視頻處理器148。
雖然上面說明的各個(gè)本發(fā)明實(shí)施例假定了解碼和沖浪操作都是用硬件實(shí)現(xiàn)的，然而可以期望本發(fā)明也能完全用軟件來實(shí)現(xiàn)。圖6是說明控制多個(gè)并行廣播頻道的聲頻和視頻數(shù)據(jù)的并行解碼處理的流程圖。該示范性軟件實(shí)施例可以在一個(gè)運(yùn)行多線(Multi-threaded)操作系統(tǒng)的通用計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行的是3個(gè)并行的解碼處理，每個(gè)處理都把一個(gè)不同的比特流解碼成相應(yīng)的聲頻和視頻數(shù)據(jù)?？刂铺幚韽倪@些處理中選擇一個(gè)聲頻數(shù)據(jù)并把它提供給一個(gè)聲卡(未示出)，以再生出數(shù)據(jù)的聲頻部分。控制處理還把一組解碼視頻數(shù)據(jù)提供給一個(gè)視頻顯示處理器(未示出)和一個(gè)監(jiān)視器(未示出)，以顯示出來。該示范性計(jì)算機(jī)還連接得能接收多個(gè)數(shù)據(jù)流，其中每個(gè)數(shù)據(jù)漢代表了一個(gè)相應(yīng)的電視節(jié)目。這些數(shù)據(jù)流例如可以由一組存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)提供，或者由寬帶數(shù)據(jù)鏈接(未示出)提供。圖6所示的處理以及聲頻和視頻解碼處理都可以由存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀載體上的軟件來實(shí)現(xiàn)，這種載體例如有磁盤或光盤，或者射頻或聲頻載波。
圖6所示的控制處理操作如下。于步驟608選擇顯示頻道N的節(jié)目。于步驟610，判斷觀眾是否想顯示頻道圖中的上一個(gè)頻道的節(jié)目。于步驟612，終止正在進(jìn)行的對(duì)頻道N-1的解碼處理，并將變量N增加1。于步驟614，起動(dòng)對(duì)新頻道N+1的數(shù)據(jù)的解碼處理，同時(shí)保持對(duì)剛才顯示的頻道的處理，但把該頻道作為頻道N-1。在步驟614之后，或者當(dāng)頻道步驟610判定觀眾不想觀看頻道圖中的上一個(gè)頻道的節(jié)目時(shí)，執(zhí)行步驟616。在步驟616中判斷觀眾是否要觀看頻道圖中下一個(gè)頻道的節(jié)目。如果答案是肯定的，則執(zhí)行步驟618，其中將終止當(dāng)時(shí)正在進(jìn)行的對(duì)頻道N+1的處理，并將變量N減小1。接著，于步驟620，起動(dòng)對(duì)頻道N-1數(shù)據(jù)流的解碼這一新處理。在步驟620之后，或者當(dāng)步驟616判定觀眾不希望觀看下一個(gè)頻道的節(jié)目時(shí)，執(zhí)行步驟622，其中把頻道N的解碼數(shù)據(jù)傳送給聲頻和視頻處理器。
雖然本發(fā)明是借助于一些示范性實(shí)施例來公開的，但可以預(yù)料也能夠在所附權(quán)利要求書的范疇內(nèi)來實(shí)現(xiàn)上述的本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種具有頻道沖浪功能的數(shù)字電視接收機(jī)，該電視接收機(jī)包括至少一個(gè)調(diào)諧器，它能通過接收和解調(diào)至少一個(gè)射頻(RF)頻道來提供至少一個(gè)基帶數(shù)字電視信號(hào)；至少一個(gè)能接收上述至少一個(gè)基帶數(shù)字電視信號(hào)的傳輸解碼器，該至少一個(gè)傳輸解碼器的結(jié)構(gòu)使得能把單個(gè)頻道內(nèi)的多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流解碼成相應(yīng)的多個(gè)比特流，并把多個(gè)比特流中的至少一個(gè)比特流作為輸出比特流，其中由至少一個(gè)傳輸解碼器同時(shí)解碼得到的各個(gè)比特流分別代表了基帶數(shù)字電視信號(hào)中各個(gè)不同的子頻道；以及至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器，它能通過解碼由至少一個(gè)傳輸解碼器所提供的至少一個(gè)輸出比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的輸出聲頻和視頻信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含多個(gè)調(diào)諧器，每個(gè)調(diào)諧器都能接收一個(gè)相應(yīng)的頻道；至少一個(gè)傳輸解碼器包含多個(gè)傳輸解碼器，每個(gè)傳輸解碼器都耦合于多個(gè)調(diào)諧器中的一個(gè)相應(yīng)的調(diào)諧器；至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器由單個(gè)聲頻/視頻解碼器組成；以及數(shù)字電視接收機(jī)還包含一個(gè)耦合于多個(gè)傳輸解碼器的轉(zhuǎn)接器，用于從多個(gè)傳輸解碼器選擇單個(gè)輸出比特流提供給單個(gè)聲頻/視頻解碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含2個(gè)調(diào)諧器，并且至少一個(gè)傳輸解碼器包含2個(gè)傳輸解碼器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含3個(gè)調(diào)諧器，并且至少一個(gè)傳輸解碼器包含3個(gè)傳輸解碼器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含多個(gè)調(diào)諧器，每個(gè)調(diào)諧器都可被調(diào)諧成接收一個(gè)相應(yīng)的頻道；至少一個(gè)傳輸解碼器包含多個(gè)傳輸解碼器，每個(gè)傳輸解碼器都耦合于多于調(diào)諧器中的一個(gè)相應(yīng)的調(diào)諧器；至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器包含多個(gè)聲頻/視頻解碼器，每個(gè)聲頻/視頻解碼器都耦合于多個(gè)傳輸解碼器中的一個(gè)相應(yīng)的傳輸解碼器；以及數(shù)字電視接收機(jī)還包含一個(gè)耦合于多個(gè)聲頻/視頻解碼器的轉(zhuǎn)接器，用于選擇單個(gè)聲頻信號(hào)和單個(gè)視頻信號(hào)提呈給觀眾。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含2個(gè)調(diào)諧器，至少一個(gè)傳輸解碼器包含2個(gè)傳輸解碼器，并且至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器包含2個(gè)傳輸解碼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含3個(gè)調(diào)諧器，至少一個(gè)傳輸解碼器包含3個(gè)傳輸解碼器，并且至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器包含3個(gè)聲頻/視頻解碼器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器由單個(gè)調(diào)諧器組成；至少一個(gè)傳輸解碼器由單個(gè)能選擇多個(gè)比特流中的一個(gè)比特流作為輸出比特流的傳輸解碼器；以及至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器由單個(gè)能接收輸出比特流的聲頻/視頻解碼器組成。
9.一種具有頻道沖浪功能的數(shù)字電視接收機(jī)，該電視接收機(jī)包括多個(gè)調(diào)諧器，每個(gè)調(diào)諧器都能通過接收和解調(diào)一個(gè)相應(yīng)的射頻(RF)頻道來提供相應(yīng)的多個(gè)基帶數(shù)字電視信號(hào)；多個(gè)能分別接收多個(gè)基帶數(shù)字電視信號(hào)的傳輸解碼器，每個(gè)傳輸解碼器都能通過解碼相應(yīng)的一組多個(gè)基帶電視信號(hào)來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器，它能通過解碼多個(gè)比特流中的至少一個(gè)比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的輸出聲頻和視頻信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)聲頻/視頻解碼器由單個(gè)聲頻/視頻解碼器組成；并且數(shù)字電視接收機(jī)還包含一個(gè)耦合于多個(gè)傳輸解碼器的轉(zhuǎn)換器，用于從多個(gè)傳輸解碼器中選擇單個(gè)輸出比特流提供給上述單個(gè)聲頻/視頻解碼器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含2個(gè)調(diào)諧器，并且至少一個(gè)傳輸解碼器包含2個(gè)傳輸解碼器。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的數(shù)字電視接收機(jī)，其中至少一個(gè)調(diào)諧器包含3個(gè)調(diào)諧器，并且至少一個(gè)傳輸解碼器包含3個(gè)傳輸解碼器。
13.一種在數(shù)字電視接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)頻道沖浪功能的方法，該方法包括以下步驟通過接收和解調(diào)至少一個(gè)射頻(RF)頻道來提供至少一個(gè)包含多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流的基帶數(shù)字電視信號(hào)；通過同時(shí)解碼多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；以及根據(jù)一個(gè)頻道沖浪選擇信號(hào)來選擇多個(gè)比特流中的一個(gè)比特流；通過解碼所選的比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的輸出聲頻和視頻信號(hào)。
14.一種在數(shù)字電視接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)頻道沖浪功能的方法，該方法包括以下步驟通過接收和解調(diào)至少一個(gè)射頻(RF)頻道來提供至少一個(gè)包含多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流的基帶數(shù)字電視信號(hào)；通過同時(shí)解碼多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；以及通過同時(shí)解碼多個(gè)比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)；根據(jù)一個(gè)頻道沖浪選擇信號(hào)從多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)中選擇一個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)提呈給觀眾。
15.一種在數(shù)字電視接收機(jī)上實(shí)現(xiàn)頻道沖浪功能的方法，該方法包括以下步驟通過接收和解調(diào)多個(gè)射頻(RF)頻道來提供相應(yīng)的多個(gè)各自包含多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流的的基帶數(shù)字電視信號(hào)；通過同時(shí)解碼多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；以及通過同時(shí)解碼多個(gè)比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)；根據(jù)一個(gè)頻道沖流浪選擇信號(hào)從多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)中選擇一個(gè)輸出聲頻和視頻提呈給觀眾。
16.一種包含了一些計(jì)算機(jī)程序指令的計(jì)算機(jī)可讀載體，這些計(jì)算機(jī)程序指令能使計(jì)算機(jī)的處理器實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的頻道沖浪功能接收至少一個(gè)包含多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流的基帶數(shù)字電視信號(hào)；通過同時(shí)解碼多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；以及根據(jù)一個(gè)頻道沖浪選擇信號(hào)從多個(gè)比特流中選擇一個(gè)比特流；通過解碼所選比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的輸出聲頻和視頻信號(hào)。
17.一種包含了一些計(jì)算機(jī)程序指令的計(jì)算機(jī)可讀載體，這些計(jì)算機(jī)程序指令能使計(jì)算機(jī)的處理器實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的頻道沖浪功能接收至少一個(gè)包含多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流的基帶數(shù)字電視信號(hào)；通過同時(shí)解碼多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；以及通過同時(shí)解碼多個(gè)比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)；根據(jù)一個(gè)頻道沖浪選擇信號(hào)從多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)中選擇一個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)提呈給觀眾。
18.一種包含了一些計(jì)算機(jī)程序指令的計(jì)算機(jī)可讀載體，這些計(jì)算機(jī)程序指令能使計(jì)算機(jī)的處理器實(shí)現(xiàn)包括以下步驟的頻道沖浪功能接收多個(gè)各自包含多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流的基帶數(shù)字電視信號(hào)；通過同時(shí)解碼多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流來提供相應(yīng)的多個(gè)比特流；以及通過同時(shí)解碼多個(gè)比特流來產(chǎn)生相應(yīng)的多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)；根據(jù)一個(gè)頻道沖浪選擇信號(hào)從多個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)中選擇一個(gè)輸出聲頻和視頻信號(hào)提呈給觀眾。
全文摘要
一種數(shù)字電視頻道沖浪系統(tǒng),具體為一種具有頻道沖浪功能的數(shù)字電視接收機(jī),包含單個(gè)傳輸解碼器和單個(gè)視頻/聲頻解碼器。傳輸解碼器解碼單個(gè)頻道中的多個(gè)傳輸數(shù)據(jù)流。各數(shù)據(jù)流分別代表在一個(gè)主頻道中發(fā)送的各不同子頻道。發(fā)生頻道轉(zhuǎn)換時(shí),視頻/聲頻解碼器將選擇由傳輸解碼器提供的下一個(gè)傳輸比特流。在一個(gè)實(shí)施例中,電視接收機(jī)包含多個(gè)調(diào)諧器,每個(gè)調(diào)諧器接收一個(gè)相應(yīng)頻道。每個(gè)調(diào)諧器耦合于一個(gè)各自相應(yīng)的傳輸解碼器,每個(gè)傳輸解碼器耦合于一個(gè)各自相應(yīng)的解碼器。該實(shí)施例中,發(fā)生頻道轉(zhuǎn)換時(shí),可以在一個(gè)解碼器的輸出端獲得視頻信號(hào)并顯示,同時(shí),某個(gè)調(diào)諧器將按照預(yù)期的下一次頻道轉(zhuǎn)換操作的次序被調(diào)諧到下一頻道上。
文檔編號(hào)H04N5/44GK1349348SQ0113131
公開日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月31日
發(fā)明者馬克·S·肯皮斯蒂 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社