用于改進電視設備的頻道改變的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于改變電視設備的頻道的方法。在接收到調諧到期望的頻道的用戶命令時(301)，電視設備被調諧到期望的頻道(302)并且接收音頻包和視頻包。視頻包和音頻包被緩沖在相關的緩沖區(qū)中，以便可以通過處理所緩沖的包來生成音頻輸出和視頻輸出。視頻輸出幀率從第一、較慢的幀率提高到預定的最終幀率。一旦根據所緩沖的視頻包產生與視頻輸出同步的音頻輸出，就將視頻輸出幀率與幀率增加規(guī)律無關地提高到最終幀率。還公開了一種實現該方法的電視設備。
【專利說明】用于改進電視設備的頻道改變的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及適于接收廣播數字電視信號的諸如機頂盒或電視機的電視設備的領域。特別地，本發(fā)明涉及用于控制電視設備的頻道改變的方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，電視信號包括在播放時應同步的音頻和視頻。
[0003]DVB(數字視頻廣播)標準提供了各自包含多個頻道(服務)的廣播傳輸流。每個傳輸流包括傳輸音頻、視頻和數據的多個基本包。
[0004]電視信號的每幀會需要用于其傳送的不同帶寬，例如與P幀和B幀相比，I幀更少地被壓縮。所以，每個幀可被分割為不同數量的基本包并且在一個或更多個傳輸流中傳送。
[0005]結果，音頻和視頻不總是在相同的傳輸流中傳送；實際上，音頻比相應的視頻遲多達3秒到達。
[0006]當用戶改變電視頻道時，僅在電視設備已經能夠接收音頻和視頻兩者時才顯示音頻和視頻。結果是，當用戶改變頻道時，取決于音頻和視頻之間的傳送延遲，顯示幾秒或幾
毫秒的黑屏。
[0007]如果時間延遲長，用戶通常認為沒有信號可用而會改變頻道；這往往在換臺期間發(fā)生，其中用戶非?？焖俚馗淖冾l道以概覽有什么電視節(jié)目。
[0008]W02009 / 047273面對頻道切換時間的問題，并公開了一種用于較早地開始音頻視頻渲染的方法。
[0009]W02009 / 047273公開了幾種方法，其中在接收視頻流后，以慢于正常渲染速度的速度開始視頻渲染。然后使渲染速度加速，直到視頻緩沖區(qū)被填滿并且以正常速度渲染視頻。
[0010]根據W02009 / 047273公開的不同實施例，可以在視頻速度加速期間，與視頻同步或異步地渲染音頻。在與視頻異步地渲染音頻的情況下，這對用戶來說是惱人的。在與視頻同步地渲染音頻的情況下，需要音頻音調算法，以補償由降低的視頻速度引入的音頻失真；這樣的算法會是昂貴的，并且在以非常慢的速度渲染音頻的情況下不是那么高效。如果音頻音調算法不可用，則根據W02009 / 047273，不渲染音頻直到可以以正常速度渲染視頻為止；這種解決方案的缺點是可被渲染的音頻沒有被渲染，并且因此用戶丟失了由音頻攜帶的信息。

【發(fā)明內容】

[0011]因此，本發(fā)明的一個目的是提出一種用于解決現有技術中的電視設備的頻道改變的缺點的方法。
[0012]尤其是，本發(fā)明的一個目的是提出一種用于頻道改變的方法，其降低了用戶改變頻道時認為沒有信號可用的概率。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提出一種實現用于頻道改變的方法的電視設備，特別是機頂盒。
[0014]本發(fā)明的這些和其它目的通過包括作為本說明書的組成部分的所附權利要求的特征的方法和電視設備來實現。
[0015]發(fā)明人已想出一種用于改變電視設備的頻道的方法，其中，在接收到調諧到期望的頻道的命令時，電視設備被調諧到期望的頻道，并且接收音頻包和視頻包。視頻包和音頻包被緩沖在相關的緩沖區(qū)中，以便可以通過處理所緩沖的包來生成音頻輸出和視頻輸出。
[0016]視頻輸出幀率(即生成連續(xù)幀的頻率)從第一、較慢的幀率增加到預定的最終幀率。一旦可根據所緩沖的視頻包產生與視頻輸出同步的首頻輸出，就將視頻輸出巾貞率與中貞率增加規(guī)律無關地提高到最終幀率。
[0017]這種解決方案的優(yōu)點是在頻道改變的情況下，在接收音頻之前，在短時間內渲染視頻。與此同時，只要可能就同步地渲染視頻和音頻，而無需等待視頻緩沖區(qū)被填滿。
[0018]在一個優(yōu)選的實施例中，在產生所述同步的音頻輸出和視頻輸出之前，視頻輸出幀率根據單調規(guī)律增加，優(yōu)選地為指數級的單調規(guī)律。以此方式，用戶并不覺得電視設備不能工作，而是具有如下印象:電視設備實際上正開始呈現電視節(jié)目。
[0019]優(yōu)選地，視頻輸出幀率提高到第二預定值，優(yōu)選低于最終幀率，然后視頻輸出幀率保持恒定于所述第二預定值，直到接收到音頻包并且輸出同步的音頻和視頻為止。這種解決方案允許當音頻以巨大的延遲到達時，音頻與視頻也同步。
[0020]在另一個實施例中，在從接收到第一視頻包開始起的預定時間間隔之后生成視頻輸出。
[0021]在一個方面，本發(fā)明涉及一種包括程序代碼裝置的計算機程序，當所述程序在計算機上運行時，所述程序代碼裝置用于執(zhí)行根據下面的說明書和權利要求書的教導的方法的所有步驟。
[0022]在另一個方面，本發(fā)明涉及一種存儲計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀介質，所述計算機可執(zhí)行指令當在計算機上運行時執(zhí)行根據下面的說明書和權利要求書的教導的計算機實現的方法的所有步驟。
[0023]在另一個方面，本發(fā)明涉及一種電視設備，包括輸入模塊，該輸入模塊用于接收包括電視頻道的音頻包和視頻包的傳輸流。存儲器模塊允許緩沖音頻包和視頻包，并且視頻輸出模塊和音頻輸出模塊允許音頻和視頻的輸出。電視設備還包括用于接收用戶命令以改變電視頻道的用戶接口模塊?？刂茊卧刹僮鞯剡B接到輸入模塊、用戶接口模塊、存儲器模塊、音頻輸出模塊和視頻輸出模塊。控制單元適合于將輸入模塊調諧到用戶選擇的電視頻道上，并且分別在音頻模塊和視頻模塊上產生同步的音頻輸出和視頻輸出。控制單元還適于產生具有第一幀率的視頻輸出(307)并且將視頻輸出幀率從所述第一幀率增加到預定的最終幀率；一旦所述存儲器模塊包含能被控制單元處理以產生同步的音頻輸出和視頻輸出的音頻包和視頻包，就將幀率提高到最終幀率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]在通過參考附圖被描述為非限制性的示例的、根據本發(fā)明的編碼方法和解碼方法以及相關系統的優(yōu)選的非排他性的實施例的詳細描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得清楚，在附圖中:[0025]圖1示意性地示出根據本發(fā)明的電視設備；
[0026]圖2不出根據本發(fā)明的實施例的首頻輸出和視頻輸出；
[0027]圖3是根據本發(fā)明的實施例的方法的流程圖；
[0028]圖4和圖5示出了在基于音頻和視頻之間的時間延遲的不同情況下的音頻輸出和視頻輸出。
[0029]這些附圖示出了本發(fā)明的不同方面和實施例，并且在適當的情況下，通過相同的附圖標記表示不同附圖中的相同的結構、部件、材料和/或元件。
具體實施例
[0030]雖然本發(fā)明易于進行各種修改和替換構造，但是某些圖示的實施例已經在附圖中示出了并且將在下面詳細描述。然而，應當理解，不是旨在將本發(fā)明限制為所公開的具體形式，而是相反地，本發(fā)明涵蓋落入權利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍內的所有修改、替換構造和等同內容。
[0031]在下面的說明書和附圖中，相同的元件用相同的附圖標記來標識。除非另有說明，使用“例如”，“等”、和“或”表示非排他性的替代方案而不限于此。除非另有說明，使用“包括”的意思是“包括，但不限于”。
[0032]圖1示意性地示出電視設備100。為清楚起見，圖1中僅示出了電視設備100的最重要的功能模塊，然而旨在可以將其它特征設置在電視設備100上。在下面的示例中，電視設備100是機頂盒，然而，在其它實施例中，電視設備100可以是適合于輸出視頻信號或直接在屏幕上顯示視頻信號的任何裝置；作為示例，電視設備可以是電視機、DVR(數字視頻錄像機)、移動電話或掌上計算機。
[0033]電視設備100包括前端101，該前端101用于接收數字電視信號，特別是包括MPEG壓縮視頻包的傳輸流。前端101包括調諧器，該調諧器用于調諧到用戶選擇的視頻頻道并且用于向處理器102提供IF(中頻)信號。
[0034]處理器102包括CPU(中央處理單元，1020)、音頻處理器1021、視頻處理器1022、系統接口模塊1023、連接模塊1024。這些模塊之間的通信是通過總線1025、例如IC2的總線來實現的。
[0035]用戶接口模塊、尤其是紅外(IR)接收器107用于從遙控器(附圖1中未示出)接收用戶命令。
[0036]當用戶選擇電視頻道時，處理器控制前端101 (尤其是調諧器)調諧到所請求的電視頻道。然后，由處理器102接收來自前端101的電視信號，其中，在由CPU1020執(zhí)行的解析器分離接收到的傳輸流的視頻和音頻包之前，對電視信號進行解調。當視頻包由視頻處理器1022處理時，音頻包由音頻處理器1021處理。
[0037]系統接口模塊1023允許與包括不同類型存儲器的存儲器模塊103通信:非易失性存儲器1030(例如閃存，NAND, N0R)、易失性存儲器1031 (RAM, DRAM)和存儲裝置1032(例如硬盤驅動器HDD或固態(tài)驅動器SDD)。
[0038]非易失性存儲器存儲對電視設備100的正確啟動和操作來說必需的驅動和應用，而存儲裝置優(yōu)選用于存儲記錄的視頻流。
[0039]連接模塊1024用于管理與諸如USB端口 1040的外部元件104、經由以太網協議進行通信的網絡接口卡1041等的連接。
[0040]因此，處理器102適于處理存儲在存儲裝置1032中或經由連接模塊1024接收到的MPEGA / V信號，例如IPTV (互聯網協議電視)信號。
[0041]電視設備100還包括音頻I / O模塊105和視頻I / O模塊106。模塊105和模塊106用來接收來自不同源的音頻和視頻，例如DVD讀取器、藍光盤讀取器、模以放大器、盒式磁帶錄像機等。模塊105和模塊106還表示音頻輸出和視頻輸出，例如提供給電視機的HDMI輸出。
[0042]當處理器102接收到改變電視頻道的命令時，開始由此參考圖2和圖3描述的方法。改變頻道的命令可以由用戶發(fā)出并且經由用戶接口(107)接收，或者例如在設置了用于記錄和/或顯示視頻的計時器的情況下由處理器發(fā)出。
[0043]在時間t0，處理器102經由IR接收器107接收頻道改變命令(步驟301)。響應于用戶命令，處理器102控制(步驟302)前端101的調諧器，并且因此開始接收關于在所請求的電視頻道上廣播的電視節(jié)目的視頻包。
[0044]在易失性存儲器1031中緩沖基本視頻包(步驟303)。
[0045]當接收到視頻包時，該方法因此用于啟動定時器以檢查是否在預定時間(tl)之前接收到音頻包。該計時器在圖3中由方框304和方框305表示。
[0046]因此，在t0到tl的時間間隔期間，處理器102檢查是否接收到音頻包(步驟304)。如果接收到音頻包，則輸出同步的音頻和視頻(步驟306)。
[0047]如果在tl之前沒有接收到音頻和視頻，則該方法繼續(xù)執(zhí)行步驟305以檢查時間間隔tl是否尚未過去。如果從接收到第一視頻包起過去了 tl，則處理器在時間tl開始輸出(步驟307)第一視頻幀，在下文中也被稱為中間視頻幀。中間視頻幀是根據接收到的視頻包產生的，因此在接收到音頻包之前被輸出用于顯示。在優(yōu)選實施例中，中間視頻輸出的開始時間tl優(yōu)選地被選擇為PTS與PCR之間的時間差、和500ms中的最小時間:tl =min (500ms, PTS-PCR)，其中PTS ( “呈現時間戳”)和PCR( “節(jié)目時鐘參考”)是由ISO /IEC13818-1:1994 (E)定義的 MPEG 編碼的值。
[0048]如可從圖2中看出的，以降低的幀率輸出視頻幀。電視頻域中最常用的幀率一般是24FPS(幀每秒)或25FPS或30FPS，然而本發(fā)明應用于任何幀率，因此在下面的示例中，視頻信號的正常幀率被歸一化為I?？紤]到正常幀率為1，在圖2的實施例中，初始以等于
0.2 (也就是最終幀率的五分之一)的幀率輸出視頻幀。
[0049]一旦輸出與當前顯示的視頻同步的音頻數據，則增加(步驟308)幀率以在時間t3達到幀率I。換句話說，增加幀率以達到最終幀率。從邏輯上看，創(chuàng)建循環(huán)，其中在幀率增加之后，進行檢查(步驟309)以驗證是否已經接收到準備與視頻幀同步的音頻包。如果已經接收到準備與視頻幀同步的音頻包，則輸出同步的音頻和視頻(步驟310)，如果沒有接收到準備與視頻幀同步的音頻包，則重復所述循環(huán)并且增加幀率。
[0050]優(yōu)選地，幀率根據單調規(guī)律增加。
[0051]優(yōu)選地，幀率的增加是指數級的。
[0052]在圖2的實施例中，在時間t2接收到第一音頻包，然而第一音頻包將與已經顯示的幀有關，因此不輸出第一音頻包。因為在時間t2仍然以降低的幀率顯示視頻幀，所以在時間t3首頻包與視頻巾貞冋步并準備好輸出。[0053]由于在音頻與視頻(t0_t2)之間的延遲是未知的，所以幀率的增加遵照預定規(guī)律，這基于實驗分析，以及基于音頻將在視頻之后2秒到達的預期，換句話說t2 = 2s。
[0054]在一個優(yōu)選的實施例中，視頻幀在0.5s的延遲(tl)之后輸出，而幀率在tl到tl+0.5s期間從50%增加到75%，并且在tl+0.5s到tl+ls期間從75%增加到90%，以及在tl+ls到tl+1.5s期間從90%增加到95%。
[0055]在一個優(yōu)選的實施例中，幀率增量遵照如下規(guī)律:根據該規(guī)律，幀率在預定的時間間隔(如1.5s)內從第一預定值(優(yōu)選地包括在20%與50%之間)增加到小于100%的第二預定值。在該預定的時間間隔之后，幀率保持于第二預定值，從而允許更容易與如圖4所示的音頻同步，其中音頻被示出為在等于2.2s的時間t2到達。這在圖3中由驗證步驟311表示，其中在步驟310之后檢查頻率速率(F)是否已經達到該第二預定值，即其在同步的音頻和視頻被輸出之前的最大值。
[0056]在圖4的實施例中，視頻在時間tl后0.5s以等于最終幀率50%的幀率輸出。然后，幀率增加到90%，該值在時間t4 = 2s時達到。然后，幀率保持在90%，直至處理器102能夠輸出同步的音頻和視頻(時間t3)為止。如從圖5中可以看出，一旦音頻與視頻可以同步輸出，視頻輸出幀率立即提高到最終幀率；因此，幀率提高到最終值僅依賴于可與視頻同步的音頻的可用性，因此它與t0和t3之間的幀率增加規(guī)律無關。
[0057]圖5示出下述情況，其中音頻在預期之前到達，因此幀率已經完成了其增量規(guī)律。在這個例子中，幀率根據與圖4相同的規(guī)律增加，但聲音在等于1.5s的時間t2到達，因此處理器102準備好在1.6s之后輸出同步的音頻和視頻。
[0058]雖然已參考特定的優(yōu)選實施例描繪、描述以及限定了本文中提出的本發(fā)明，但是上述說明書中的這些參考文獻和實施示例并不意味著對本發(fā)明的任何限制。然而，明顯的是，可以在不偏離技術構思的更廣泛的范圍的情況下做出各種修改和變化。
[0059]所提出的優(yōu)選實施例只是示例性的，而不是窮舉本文中所提出的技術構思的范圍。因此，保護范圍不限于說明書中描述的優(yōu)選實施例，而是僅由下面的權利要求限定。
[0060]本領域技術人員可以容易認識到，用于頻道改變的上述設備和方法可以由一個或更多個計算機程序來執(zhí)行和/或控制。這樣的計算機程序通常通過利用計算裝置中的計算資源來執(zhí)行，計算裝置例如為個人計算機、個人數字助理、蜂窩電話、數字電視的接收器和解碼器等。應用程序存儲在諸如閃速存儲器的非易失性存儲器、或諸如RAM的易失性存儲器中，并且由處理器執(zhí)行。這些存儲器是示例性的記錄介質，用于存儲包括計算機可執(zhí)行指令的計算機程序，所述計算機可執(zhí)行指令執(zhí)行根據本文中所提出的技術構思的計算機實現的方法的所有步驟。
【權利要求】
1.一種用于改變電視設備的頻道的方法，包括以下步驟: a)調諧到期望的頻道(302)， b)接收在期望的頻道中傳送的電視流的音頻包和視頻包， c)將視頻包(303)和音頻包分別緩沖在視頻緩沖區(qū)和音頻緩沖區(qū)中， d)根據緩沖的視頻包產生視頻輸出(307)， e)將視頻輸出幀率(308)從第一幀率增加到預定的最終幀率， f)根據緩沖的音頻包產生音頻輸出，音頻輸出與視頻輸出(310)同步， 所述方法的特征在于:一旦能產生與視頻輸出(309，310)同步的音頻輸出，就將視頻輸出幀率提高到最終幀率。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，當能輸出與視頻輸出同步的音頻時，將視頻輸出幀率與視頻當前被輸出的幀率無關地提高到最終幀率。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，視頻輸出幀率根據單調規(guī)律增加(308)，直到產生了同步的音頻輸出和視頻輸出為止。
4.根據權利要求3的方法，其中，所述中間幀率增加到第二預定值(308)，并且其中，所述幀率保持恒定于所述第二預定值，直到接收到音頻包并且輸出同步的音頻和視頻為止。
5.根據權利要求4的方法，其中所述第二預定值低于所述最終幀率。
6.根據權利要求1或2或3或4的方法，其中所述單調規(guī)律是指數級的。
7.根據之前權利要求中任一項所`述的方法，其中在從接收到第一視頻包起的預定時間間隔(tl)之后產生所述中間視頻輸出。
8.一種包括程序代碼裝置的計算機程序，當所述程序在計算機上運行時，所述程序代碼裝置用于執(zhí)行如權利要求1至7中任一項所述的方法的所有步驟。
9.一種存儲計算機可執(zhí)行指令的計算機可讀介質，所述計算機可執(zhí)行指令當在計算機上運行時執(zhí)行根據權利要求1至7中任一項所述的計算機實現的方法的所有步驟。
10.一種電視設備，包括: -輸入模塊(101，106，104)，用于接收包括電視頻道的音頻包和視頻包的傳輸流， -存儲器模塊(103)，用于緩沖接收到的音頻包和視頻包， -視頻輸出模塊(106)， -音頻輸出模塊(105)， -用戶接口模塊(107)，用于接收用戶命令以改變電視頻道， -控制單元(102)，可操作地連接到輸入模塊(101)、用戶接口模塊(107)、存儲器模塊(103)、音頻輸出模塊和視頻輸出模塊(106)， 其中，所述控制單元(102)適合于將輸入模塊(101)調諧到用戶選擇的電視頻道上，并且分別在所述音頻模塊(105)和所述視頻模塊(106)上產生同步的音頻輸出和視頻輸出，以及其中，所述控制單元還適于產生具有第一幀率的視頻輸出(307)并且將視頻輸出幀率從所述第一幀率增加(308)到預定的最終幀率， 所述電視設備的特征在于，控制單元適于:一旦所述存儲器模塊包含能被控制單元處理以產生同步的音頻輸出和視頻輸出的音頻包和視頻包，就將視頻輸出幀率提高到最終幀率。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，當能輸出與視頻輸出同步的音頻時，立即將視頻輸出幀率與視頻被輸出的幀率無關地提高到最終幀率。
12.根據權利要求10或11所述的電視設備，其中，所述控制單元(102)適于在產生所述同步的音頻輸出和視頻輸出之前根據單調規(guī)律增加所述視頻輸出幀率。
13.根據權利要求10或11所述的電視設備，其中，所述控制單元(102)適于將所述視頻輸出幀率增加到第二預定值，并且還適于將所述幀率保持恒定于所述第二預定值，直到所述控制單元準備好產生所述同步的音頻輸出和視頻輸出為止。
14.根據權利要求13所述的電視設備，其中所述第二預定值低于所述最終幀率。
15.根據權利要求10至14中任一項所述的電視設備，其中所述控制單元(102)適于在從接收到第一視頻包 起的預定時間間隔(tl)之后產生所述中間視頻輸出。
【文檔編號】H04N21/439GK103858437SQ201280046023
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年8月6日 優(yōu)先權日:2011年8月8日
【發(fā)明者】A·達博瓦, R·萊薩克 申請人:先進數字廣播股份有限公司