專利名稱：用于從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利4,264,925公開(kāi)了使用常規(guī)有線電視系統(tǒng)來(lái)開(kāi)發(fā)交互式系統(tǒng)的技術(shù)。帶有時(shí)間同步內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)電視頻道向多個(gè)用戶廣播。每個(gè)用戶對(duì)詢問(wèn)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)而在頻道間切換，從而提供了交互性。
隨著越來(lái)越多的有線頻道被用于常規(guī)的節(jié)目，有線電視和廣播電視頻道容量正越來(lái)越變得受到限制。現(xiàn)有技術(shù)的交互式系統(tǒng)要求多個(gè)頻道。因此，希望減少這類系統(tǒng)所要求的頻道容量，同時(shí)仍然提供至少相同的交互性水平。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括命令終端，該命令終端用于在第一組信號(hào)中插入模擬單音；實(shí)時(shí)編碼器，與命令終端保持通信聯(lián)絡(luò)，用于在檢測(cè)到模擬單音時(shí)在第一組信號(hào)中插入數(shù)字單音；服務(wù)器，與實(shí)時(shí)編碼器保持通信聯(lián)絡(luò)，用于接收第一組信號(hào)和第二組信號(hào)；和控制終端，與服務(wù)器保持通信聯(lián)絡(luò)，用于向服務(wù)器發(fā)送切換命令；
其中，一旦接收到切換命令，服務(wù)器便開(kāi)始尋找數(shù)字單音，一旦檢測(cè)到數(shù)字單音，服務(wù)器便以無(wú)縫方式從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)。
視頻信號(hào)優(yōu)選地要被轉(zhuǎn)換為用于發(fā)送的數(shù)字格式。在該數(shù)字格式中，可以在每個(gè)有線電視頻道上發(fā)送多于一個(gè)的視頻信號(hào)。而且，可以通過(guò)常規(guī)的電話線來(lái)發(fā)送視頻信號(hào)。如果需要，各種數(shù)字視頻信號(hào)可以在發(fā)送之前被壓縮。壓縮可使甚至更大數(shù)量的視頻信號(hào)通過(guò)發(fā)送媒體的頻道發(fā)送。優(yōu)選地，所使用的壓縮方案是MPEG標(biāo)準(zhǔn)壓縮方案，包括MPEG2，MPEG4和MPEG7。視頻信號(hào)被做成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和視頻格式，最好是MPEG格式。
作為數(shù)字信號(hào)發(fā)送的一部分，一些信號(hào)是交互式的和個(gè)別性的節(jié)目。這種增強(qiáng)型的內(nèi)容通過(guò)利用常規(guī)的視頻制作技術(shù)并提供視頻、音頻、圖形和數(shù)據(jù)的任何組合來(lái)提供多樣性而制作出來(lái)。多個(gè)視頻和音頻信息是時(shí)間同步的，而且在多數(shù)情況下，最好在內(nèi)容上是相關(guān)的。在遠(yuǎn)程站的連續(xù)交互作用是通過(guò)終端用戶和制造者通過(guò)插入表示標(biāo)記(scription)語(yǔ)言的數(shù)據(jù)代碼而控制的。這些代碼優(yōu)選是集成的并用交互式視頻和音頻信號(hào)發(fā)送，而且其還可以在節(jié)目控制中心或有線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器(headend)插入。
復(fù)用器優(yōu)選地將各數(shù)字信號(hào)合成為一個(gè)數(shù)目減少的發(fā)送數(shù)據(jù)流以進(jìn)行發(fā)送。各NTSC電視頻道可以按預(yù)定的形式分配，以使同時(shí)可發(fā)送的信號(hào)的數(shù)目最大。與電視發(fā)送系統(tǒng)結(jié)合的復(fù)用器將所要的數(shù)據(jù)流復(fù)用到所要的頻道上，并將這些信號(hào)通過(guò)NTSC頻道發(fā)送?？梢员粡?fù)用到單個(gè)發(fā)送頻道上的數(shù)據(jù)流中的視頻信號(hào)數(shù)目將根據(jù)要被發(fā)送的視頻信號(hào)變化。包含復(fù)用視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)流的電視頻道可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)有線電視分配網(wǎng)絡(luò)或直播衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)發(fā)送。
以下將參照附圖，以實(shí)例的方式對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行描述。


圖1是交互式電視系統(tǒng)的方框圖。
圖2是在雙向發(fā)送結(jié)構(gòu)中的交互式電視系統(tǒng)的方框圖。
圖3是實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)間無(wú)縫切換的接收機(jī)的方框圖。
圖4是實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)間無(wú)縫切換的另一種接收機(jī)的方框圖。
圖5是中央控制器的方框圖。
圖6是顯示視頻幀結(jié)構(gòu)和展示在視頻節(jié)目流中視頻拼接點(diǎn)和時(shí)隙的方框圖。
圖7是另一種接收機(jī)的方框圖。
圖8是顯示音頻幀的方框圖。
圖9是電視廣播站交換機(jī)的方框圖。
圖10是用于無(wú)關(guān)節(jié)目切換的控制器的方框圖。
圖11是用于多事件節(jié)目切換的控制器的方框圖。
圖12是用于畫(huà)中畫(huà)節(jié)目無(wú)縫切換的控制器的方框圖。
圖13是顯示多個(gè)商業(yè)購(gòu)物節(jié)目的切換的方框圖。
圖14是描述數(shù)字式節(jié)目插入—可尋址廣告的方框圖。
圖15是描述在服務(wù)器中從一組信號(hào)到其它信號(hào)的無(wú)縫切換的本發(fā)明實(shí)施例的方框圖。
圖16A和16B是一種雙調(diào)諧器(Two-Tuner)接收機(jī)的方框圖。
圖17是另一種雙調(diào)諧器接收機(jī)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及一種從第一組信號(hào)無(wú)縫切換到第二組信號(hào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例如圖15所示。但是為了清楚起見(jiàn)，下面將詳細(xì)描述使用本發(fā)明的交互式電視系統(tǒng)。
這里所描述的交互式電視系統(tǒng)能夠使多個(gè)觀眾可同時(shí)收看到多個(gè)不同的節(jié)目信息消息信號(hào)。提供了多個(gè)視頻信號(hào)1。視頻信號(hào)1可以是例如體育節(jié)目中的各種現(xiàn)場(chǎng)和/或音頻同步的攝像機(jī)視角，或是具有內(nèi)容和對(duì)用戶選擇作出反應(yīng)的主持人的游戲節(jié)目。另外，視頻信號(hào)1可是任何適合于交互式會(huì)話的、如在美國(guó)專利4,847,700、3,947,972、4,602,279、4,264,925或4,264,924中所描述的視頻信號(hào)，其具體內(nèi)容在本說(shuō)明書(shū)中引用作為參考。存在適合于交互式操作的各種類型的在時(shí)間和內(nèi)容上相關(guān)的視頻信號(hào)。
在先前的系統(tǒng)中，這些各式各樣的信號(hào)將發(fā)送到接收機(jī)上的各廣播或有線頻道上，每個(gè)接收機(jī)要求有分立的6MHZ NTSC頻道。在圖1所示的系統(tǒng)中，視頻信號(hào)1是去模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器2的，其將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式以進(jìn)行發(fā)送。A/D轉(zhuǎn)換器2可以是用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的任何常規(guī)類型的轉(zhuǎn)換器?？赡懿皇敲總€(gè)視頻信號(hào)1都需要A/D轉(zhuǎn)換器，而是用更少的轉(zhuǎn)換器或甚至于一個(gè)轉(zhuǎn)換器就能夠?qū)⒏鞣N視頻信號(hào)1數(shù)字化。交互式視頻節(jié)目還可以以預(yù)數(shù)字化和/或預(yù)壓縮的格式傳送至有線或其它分配網(wǎng)。
數(shù)字轉(zhuǎn)換造成了非常大量的數(shù)據(jù)。因此希望減少被發(fā)送的量，以使更多的信號(hào)可經(jīng)過(guò)單個(gè)發(fā)送頻道發(fā)送。例如，單個(gè)幀的數(shù)字NTSC視頻表示350K字節(jié)的數(shù)據(jù)。因此，兩個(gè)小時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)視頻大約是80G字節(jié)。因?yàn)樵谶@種視頻中每秒有30幀，數(shù)據(jù)傳送率是22M字節(jié)/秒。最好通過(guò)數(shù)字壓縮來(lái)減少這種大量的數(shù)據(jù)。
為了減少數(shù)據(jù)傳送的需求，各種數(shù)字視頻信號(hào)最好在發(fā)送前壓縮。該視頻可被任何常規(guī)的壓縮算法所壓縮，兩種最普通的類型是“處理器加強(qiáng)(processor intensive)”和“存儲(chǔ)器加強(qiáng)(memory intensive)”。
處理器加強(qiáng)的方法是通過(guò)從在信息的逐幀(frame-to-frame)傳送的處理中消去畫(huà)面不變的部分，并通過(guò)其它涉及算術(shù)運(yùn)算的畫(huà)面信息的操作，確定畫(huà)面中一給定動(dòng)作能夠被人眼所感受到的程度。這種方法取決于在傳送點(diǎn)的高速處理能力。
存儲(chǔ)器加強(qiáng)方法包括將畫(huà)面的幀分為數(shù)百個(gè)極小的像素塊，其中給每個(gè)塊一個(gè)代碼，表示其色彩設(shè)置和亮度的變化。該代碼與描述給定的圖像塊的整個(gè)的信息相比所增加的量是很少的。將該代碼發(fā)送到接收機(jī)。在那里，其從儲(chǔ)存在接收機(jī)的存儲(chǔ)器中的塊庫(kù)中調(diào)用等同編碼的塊。
這樣，位流在此方法中占圖像信息中的很小部分。該系統(tǒng)一般被各種圖像塊所限制，這些塊可以儲(chǔ)存在接收機(jī)中，其直接與存儲(chǔ)器的大小和微處理器的能力有關(guān)。
在本發(fā)明中可用的公知的壓縮技術(shù)的例子如JPEG，MPEG1和MPEG2。
設(shè)置數(shù)據(jù)壓縮器3以減少必須被發(fā)送的各視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)壓縮器3可以是任何合適類型的用于壓縮視頻圖像的裝置，如前面曾經(jīng)說(shuō)明過(guò)的。可以用比每個(gè)視頻信號(hào)一個(gè)壓縮器的方式數(shù)量少的數(shù)據(jù)壓縮器3進(jìn)行各種視頻信號(hào)的壓縮。例如，在常規(guī)的模擬NTSC系統(tǒng)中，習(xí)慣上按每6MHZ信道發(fā)送一個(gè)視頻信號(hào)。通過(guò)使視頻信號(hào)數(shù)字化，就可能將含有多于一個(gè)視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)流在一個(gè)信道上發(fā)送。壓縮數(shù)字信號(hào)，使甚至更多的視頻信號(hào)通過(guò)單個(gè)發(fā)送信道發(fā)送?？稍趩蝹€(gè)信道上發(fā)送的信號(hào)的數(shù)目一般與例如下面一些因素有關(guān)，a)被發(fā)送的視頻類型；b)使用中的視頻壓縮方案；c)所使用的壓縮器和存儲(chǔ)器的能力；和d)發(fā)送信道的帶寬。
壓縮技術(shù)利用了這樣一種情況，即在運(yùn)動(dòng)圖像中幀與幀之間的改變非常小。將幀之間的冗余量進(jìn)行剪輯和僅對(duì)變化部分編碼可以得到高得多的壓縮率。一般包括大量的高速運(yùn)動(dòng)的視頻類型，例如在現(xiàn)場(chǎng)體育節(jié)目中經(jīng)常出現(xiàn)的，將因此具有最低的壓縮率。而在另一方面，電影通常比現(xiàn)場(chǎng)體育節(jié)目具有更低的幀速率，幀與幀之間的改變也更小，其將實(shí)現(xiàn)更高的壓縮率。目前，公知的壓縮方案的對(duì)衛(wèi)星的壓縮率是從2∶1變到10∶1，而對(duì)有線電視系統(tǒng)是從2∶1變到5∶1，這種變化取決于運(yùn)動(dòng)的程度。
一旦各種視頻信號(hào)1已經(jīng)被數(shù)字化和被壓縮之后，復(fù)用器4將各種數(shù)字信號(hào)合成為數(shù)量減少的傳輸數(shù)據(jù)流，以進(jìn)行傳輸。例如，如果68個(gè)NTSC頻道可用，而每個(gè)頻道能夠發(fā)送或者是4個(gè)數(shù)字化的、壓縮的緩慢運(yùn)動(dòng)的視頻信號(hào)(例如電影)，或者是2個(gè)數(shù)字化的、壓縮的、高速的視頻信號(hào)(例如體育節(jié)目)，那么各種NTSC頻道應(yīng)當(dāng)按預(yù)定的方式分配，以使可同時(shí)發(fā)送的數(shù)目最大。
舉一個(gè)例子，與第一個(gè)NTSC頻道對(duì)應(yīng)的廣播頻率可包括分開(kāi)進(jìn)行數(shù)字壓縮的非交互式電影的數(shù)據(jù)流。在該頻率上，數(shù)據(jù)流將包含表示大量電影的視頻信號(hào)。但是，視頻信號(hào)與那些交互式的節(jié)目不同，在時(shí)間和內(nèi)容上沒(méi)有關(guān)聯(lián)。與第二頻道對(duì)應(yīng)的廣播頻率可包括交互式體育節(jié)目的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，由兩個(gè)復(fù)用的壓縮高速視頻信號(hào)構(gòu)成，這兩個(gè)視頻信號(hào)最好在時(shí)間和內(nèi)容上相關(guān)。與第三頻道對(duì)應(yīng)的廣播頻率包括交互式電影的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，由四個(gè)復(fù)用的壓縮視頻信號(hào)構(gòu)成，這四個(gè)視頻信號(hào)最好在時(shí)間和內(nèi)容上相關(guān)。與第四頻道對(duì)應(yīng)的廣播頻率包括與本地節(jié)目相關(guān)的模擬NTSC信號(hào)，因此，四個(gè)NTSC頻道可包含復(fù)用的電影頻道、交互式體育節(jié)目、交互式電影、和本地節(jié)目。
復(fù)用器4接收送來(lái)的經(jīng)壓縮、數(shù)字化的視頻信號(hào)并以預(yù)定的常規(guī)方式，與發(fā)射機(jī)5相結(jié)合將所要的視頻信號(hào)復(fù)用到所要的頻道上，并經(jīng)過(guò)NTSC頻道發(fā)送這些信號(hào)。某些NTSC頻道可只包含模擬或數(shù)字形式的視頻或其它信號(hào)。
如前所述，可被復(fù)用到單個(gè)發(fā)送頻道上的數(shù)據(jù)流中的視頻信號(hào)的數(shù)目會(huì)改變。另外，使用數(shù)據(jù)流的頻道數(shù)目會(huì)改變。傳送的數(shù)據(jù)流被發(fā)射機(jī)4經(jīng)發(fā)送介質(zhì)6發(fā)送到接收站7。發(fā)射機(jī)4、介質(zhì)6和接收機(jī)7可以是任何用于發(fā)送數(shù)字視頻信號(hào)的裝置，包括廣播電視、有線電視、直播衛(wèi)星、光纖或任何其它傳輸裝置。另外，如下所述，可以提供一種獨(dú)立的單機(jī)系統(tǒng)。
傳輸裝置也可以是發(fā)送數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流的電話系統(tǒng)。這樣，包含幾個(gè)廣播頻道或帶有相關(guān)視頻信號(hào)的交互式節(jié)目的復(fù)用數(shù)據(jù)流可以直接經(jīng)單根電話線發(fā)送到用戶。上述數(shù)字傳輸設(shè)備也可包括用于發(fā)送模擬信號(hào)的裝置。
在一個(gè)實(shí)施例中，數(shù)字傳輸信號(hào)用有線電視系統(tǒng)發(fā)送。接收機(jī)7接收各種NTSC頻道、某些或所有的包含復(fù)用或不復(fù)用的數(shù)字視頻信號(hào)。通常，通過(guò)發(fā)射機(jī)5將發(fā)送多于一個(gè)的頻道，并由接收機(jī)7接收，這與普通的有線電視系統(tǒng)一樣。但是，每個(gè)不同的頻道可具有包含多個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)流。
因此，接收機(jī)7優(yōu)選地結(jié)合信號(hào)選擇器8一起進(jìn)行操作，以選擇用于重放的特定NTSC頻道，并由此從數(shù)據(jù)流的復(fù)用信號(hào)中選出特定的視頻信號(hào)，并在最后如果需要重放到監(jiān)視器10上時(shí)，再進(jìn)一步對(duì)該壓縮視頻信號(hào)進(jìn)行解壓縮或展開(kāi)處理。
多選擇控制器9用于控制接收機(jī)7和信號(hào)選擇器8，以選擇所要進(jìn)行重放的特定視頻信號(hào)。實(shí)際應(yīng)用中，用戶并不需要知道每個(gè)頻道上正在使用多個(gè)信號(hào)。如果，例如使用的是每頻道4個(gè)信號(hào)的68個(gè)頻道，則其將對(duì)控制器9，以及接收機(jī)7和信號(hào)選擇器8一起進(jìn)行程序設(shè)定，以將這些頻道向用戶表示為頻道12-72。監(jiān)視器10可以是，例如，常規(guī)的電視機(jī)。信號(hào)選擇器8優(yōu)選地包括一種用于從當(dāng)前由接收機(jī)7正接收的頻道上的數(shù)據(jù)流中選出特定視頻信號(hào)的常規(guī)信號(hào)分離器。信號(hào)選擇器8另外還包括，與壓縮器3所采用的壓縮方案所對(duì)應(yīng)的必要解壓縮或展開(kāi)裝置。
在實(shí)際應(yīng)用中，利用允許在單獨(dú)一個(gè)NTSC頻道(例如，頻道34)上傳送兩套體育視頻信號(hào)(例如，A和B)的壓縮-復(fù)用方案，其可以在6MHZ的有線電視信號(hào)上傳送一個(gè)交互式體育比賽節(jié)目。對(duì)于上述特定的體育比賽項(xiàng)目，其可能需要有4種視頻信號(hào)(例如，A-D)。第一視頻信號(hào)(信號(hào)A)可以包含該比賽的標(biāo)準(zhǔn)廣播信號(hào)；而第二視頻信號(hào)(信號(hào)B)則可以包含比賽動(dòng)作的特寫(xiě)畫(huà)面；第三視頻信號(hào)(信號(hào)C)可以包含對(duì)比賽精彩畫(huà)面的連續(xù)更新的重放；第四視頻信號(hào)(信號(hào)D)則可以包含關(guān)于比賽的統(tǒng)計(jì)信息。其中，可以以如下方式來(lái)對(duì)這4種視頻信號(hào)(A-D)進(jìn)行復(fù)用視頻信號(hào)A和B被復(fù)用到有線頻道(cable channel)34上所傳送的數(shù)據(jù)流上；視頻信號(hào)C和D則被復(fù)用到有線頻道35上所傳送的數(shù)據(jù)流上。另選地，其也可以將所有4種視頻信號(hào)(A-D)一起復(fù)用到一個(gè)頻道上所載送的數(shù)據(jù)流上。然而，其也可以利用控制器9，或信號(hào)選擇器8來(lái)對(duì)這4種信號(hào)進(jìn)行映射，以作為單獨(dú)頻道畫(huà)面向用戶播出，由此使得當(dāng)觀眾在多選擇控制器上進(jìn)行選擇時(shí)，在各頻道之間可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。
此種交互式節(jié)目的每種視頻信號(hào)可以包括一個(gè)寫(xiě)的是，例如，“全屏動(dòng)作—按A；特寫(xiě)動(dòng)作—按B；重放—按C；統(tǒng)計(jì)信息—按D”的提示文本(label)。
如圖所示，如果對(duì)于某個(gè)交互式節(jié)目，其需要多于可映射到單獨(dú)一個(gè)頻道上的數(shù)據(jù)流的信號(hào)，則其可以對(duì)信號(hào)選擇器8與接收機(jī)7一起進(jìn)行程序設(shè)定，以在多種視頻信號(hào)與多種廣播頻道之間進(jìn)行切換，由此提供所需的交互水平(level)。然而，在優(yōu)選情況下，與某個(gè)特定交互式節(jié)目相關(guān)的多種視頻信號(hào)將被復(fù)用到單獨(dú)一個(gè)頻道上。
此外，信號(hào)選擇器8可以存儲(chǔ)與當(dāng)前和先前用戶響應(yīng)有關(guān)的信息。例如，其可以將觀眾的個(gè)人檔案(profile)或觀眾先前的響應(yīng)模式存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。正如美國(guó)專利No.4,602,279中所討論的那樣，其可以將此信息與視頻信號(hào)內(nèi)所傳送的各種命令結(jié)合起來(lái)使用。所存儲(chǔ)的個(gè)人檔案信息和所接收到的各種命令，可以被用來(lái)在不需要來(lái)自用戶的回應(yīng)的情況下，在數(shù)據(jù)流和各視頻信號(hào)之間以交互的方式進(jìn)行切換。
如果愿意，其也可以在單獨(dú)一條電話線上傳送該種復(fù)用的交互式節(jié)目。在此實(shí)施例中，其將多選擇控制器9用程序設(shè)定為在單獨(dú)一條電話線上的各視頻信號(hào)之間進(jìn)行切換。如果還需要另外的頻道，則也可以如下所述使用雙向(two-way)配置。
在教育型實(shí)施例中，也可以使用交互式電視系統(tǒng)系統(tǒng)。在此類實(shí)施例中，信息被存儲(chǔ)在多個(gè)可重放信息段的每個(gè)數(shù)據(jù)流上，其每個(gè)均包含可由接收機(jī)、對(duì)應(yīng)于根據(jù)用戶在多選擇控制器9上的選擇而通過(guò)信號(hào)選擇器8所選出的視頻信號(hào)，而可直接重放出的完整訊息。各數(shù)據(jù)流中的上述每個(gè)信息段均包含有具有相關(guān)多選擇回應(yīng)、回應(yīng)消息、信息型消息，或其組合的詢問(wèn)型消息。
各數(shù)據(jù)流中的各信息段優(yōu)選地，與內(nèi)容實(shí)時(shí)相關(guān)，以使其在顯示視頻信號(hào)時(shí)，可以進(jìn)行交互式的對(duì)話，而用戶則可以回應(yīng)視頻信號(hào)中所包含的各種詢問(wèn)。當(dāng)用戶利用多項(xiàng)選擇回應(yīng)來(lái)回答某個(gè)特定詢問(wèn)問(wèn)題時(shí)，其將利用信號(hào)選擇器8來(lái)顯示與其所作出的特定選擇相關(guān)的視頻信號(hào)中的信息。通?？梢詫⑸鲜龈鞣N詢問(wèn)、回應(yīng)消息、以及信息型消息包含在任一個(gè)，或多于一個(gè)的，或所有的視頻信號(hào)中。
其中每個(gè)廣播頻道包含有多種視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)流，可以被用于很多類型的交互式節(jié)目，諸如上述美國(guó)專利中所公開(kāi)的那些節(jié)目或者其他可開(kāi)發(fā)出的交互式節(jié)目。
如上所述，可以提供不需要傳送裝置的單機(jī)系統(tǒng)。在這種情況下，構(gòu)成某交互式節(jié)目的數(shù)字化視頻信號(hào)被存儲(chǔ)在諸如錄像帶、影碟、存儲(chǔ)器(例如，RAM，ROM，EPROM等)的本地存儲(chǔ)裝置，或計(jì)算機(jī)中。優(yōu)選地，數(shù)字式視頻信號(hào)被復(fù)用到標(biāo)準(zhǔn)的NTSC信號(hào)上。上述特定的存儲(chǔ)裝置可以與圖3-5中所示的任何一種交互盒(interactive box)相連。這些交互盒將與一臺(tái)電視機(jī)相連。另選地，圖3-5中下方所示的電路可以由一塊插板來(lái)實(shí)現(xiàn)，并被插入到標(biāo)準(zhǔn)的個(gè)人電腦(PC)中。由于標(biāo)準(zhǔn)的PC處理器可以提供圖3-5中所示處理器108的各種功能，因此該交互板不再需要配置單獨(dú)的微處理器。
如圖2所示，交互式電視系統(tǒng)可以以一種雙向配置來(lái)進(jìn)行操作。在此模式中，將以先前所述的方式來(lái)對(duì)各信號(hào)進(jìn)行處理，即由A/D轉(zhuǎn)換器2進(jìn)行數(shù)字化處理，再由視頻壓縮器3進(jìn)行壓縮。這些信號(hào)隨后被擇路發(fā)送給中央交換臺(tái)14。在此實(shí)施例中，各視頻信號(hào)之間的切換是在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器上而不是在接收機(jī)上完成的。多選擇控制單元9通過(guò)中繼盒17將用戶的多選擇選定結(jié)果(multiple choice selection)中繼回位于遠(yuǎn)程位置上的中央交換臺(tái)14。這些多選擇選定結(jié)果可以由中繼盒17利用常規(guī)裝置，諸如雙模式有線電視，電話，或FM傳送方式中繼回交換臺(tái)。交換臺(tái)14接收用戶的多選擇選定結(jié)果，并將所需的信號(hào)路由給用于以常規(guī)方式沿用于該特定用戶的合適有線頻道傳送所需視頻信號(hào)的發(fā)射機(jī)5。如果需要，發(fā)射機(jī)5也可以在被用來(lái)播出交互式節(jié)目的有線電視頻道上傳送常規(guī)的節(jié)目。另選地，交換臺(tái)14可以包括如前所述的復(fù)用設(shè)備，并由此在單獨(dú)一個(gè)電視頻道上，播出多套交互式或非交互式節(jié)目。
例如，如果其希望以如上所述的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)交互式足球比賽節(jié)目轉(zhuǎn)播，則其可以為該套節(jié)目分配單獨(dú)的一條NTSC有線頻道。然而，在此實(shí)例中，在發(fā)射端將出現(xiàn)多個(gè)視頻信號(hào)。響應(yīng)于來(lái)自無(wú)線控制器9的信號(hào)，中繼盒17將向用于將所需視頻信號(hào)路由給點(diǎn)播觀眾的有線電視交換臺(tái)發(fā)送一個(gè)信號(hào)。此類系統(tǒng)一般需要配備十分快速的交換設(shè)備，但也可以利用數(shù)字成像的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
另選地，其也可能會(huì)希望通過(guò)單獨(dú)一條電話線來(lái)傳送體育比賽節(jié)目。當(dāng)該用戶在控制器9上輸入了某一項(xiàng)選擇后，其將通過(guò)電話線，向用于通過(guò)該用戶的電話線來(lái)?yè)衤钒l(fā)送交互式節(jié)目所需信號(hào)的中央交換臺(tái)，發(fā)送一個(gè)信號(hào)，以使其通過(guò)單一鏈路來(lái)同時(shí)對(duì)正在接收機(jī)上進(jìn)行的交互式選擇、以及從來(lái)自實(shí)際響應(yīng)于在接收機(jī)上進(jìn)行的交互式選擇而發(fā)生切換操作的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器的多種選擇中選出的一種選項(xiàng)的傳輸進(jìn)行處理。
用戶與交換臺(tái)之間的雙向鏈路可以被用于其它的用途。例如，出于商業(yè)目的，如定位于特定收視群的廣告、計(jì)費(fèi)、向比賽競(jìng)猜活動(dòng)獲獎(jiǎng)?wù)甙l(fā)送用于領(lǐng)取獎(jiǎng)品的獲獎(jiǎng)號(hào)碼，或其它的商業(yè)或非商業(yè)目的，可以從用戶那里向廣播網(wǎng)絡(luò)傳送人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
如上所述，當(dāng)幀與幀之間的內(nèi)容包含有諸多基于象素內(nèi)容的變化時(shí)(例如，在快速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中或場(chǎng)景發(fā)生變化時(shí))，壓縮系統(tǒng)的壓縮效率通常會(huì)變得非常低。而在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，則具有通過(guò)程序設(shè)定來(lái)減輕解壓縮程序上的處理負(fù)擔(dān)的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)用戶按下了控制器上的一個(gè)按鍵，以選擇所需的信號(hào)時(shí)，如果愿意，也可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)很細(xì)微的感覺(jué)不到的延遲。此延遲將允許解壓縮或展開(kāi)算法有一段很短的時(shí)間，來(lái)對(duì)從一種視頻信號(hào)到另一種視頻信號(hào)的快速變化(其通常會(huì)使該算法的效率有所下降，從而在屏幕上出現(xiàn)一些視頻干擾)作出相應(yīng)的調(diào)整。
圖3，4，7，16和17所示為根據(jù)本發(fā)明的能夠在同一頻道或不同頻道上的數(shù)字視頻信號(hào)之間進(jìn)行無(wú)縫無(wú)閃爍(flick-free)透明切換的接收機(jī)7和信號(hào)選擇器8的多種優(yōu)選實(shí)施例。這些實(shí)施例可以與任何類型的傳輸介質(zhì)相連，或只是簡(jiǎn)單地與任何用于數(shù)字化復(fù)用交互式節(jié)目的單機(jī)存儲(chǔ)裝置相連。優(yōu)選地，接收機(jī)7和信號(hào)選擇器8均是與電視機(jī)或其它的顯示監(jiān)視器相連的交互式節(jié)目盒11的組件。另選地，通過(guò)在個(gè)人電腦上增添一些必要的組件，其也可以將RF接收機(jī)7、信號(hào)選擇器8和監(jiān)視器所需的功能合并到一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)個(gè)人電腦中。為了提供此種能力，其只需將一塊RF解調(diào)器板、數(shù)字信號(hào)分離器、解壓縮器、幀緩沖器、以及同步組件添加到個(gè)人電腦上即可。上述物件或其它組件，可以與圖3，4，7，16和17所示的PC處理器和存儲(chǔ)器件相連。本實(shí)施例中，用戶將通過(guò)計(jì)算機(jī)鍵盤來(lái)進(jìn)行選擇。
圖3所示為一種具有單獨(dú)一個(gè)模擬幀緩沖器的實(shí)施例。圖4包括如下所述的多對(duì)RF解調(diào)器，糾錯(cuò)器，和信號(hào)分離器和/或一對(duì)數(shù)字視頻緩沖器。
圖3所示為一種允許在兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)數(shù)字視頻信號(hào)之間進(jìn)行無(wú)縫視頻切換的接收機(jī)的實(shí)施例。如圖3所示，微處理器108與RF解調(diào)器102和信號(hào)分離器106相連。微處理器108對(duì)合適頻道和數(shù)據(jù)流的解調(diào)和信號(hào)分離進(jìn)行控制，以獲得正確的視頻信號(hào)。該合適頻道是通過(guò)檢查來(lái)自用戶接口130的用戶輸入和/或存儲(chǔ)在RAM/ROM 120中的任何其它信息或標(biāo)準(zhǔn)(諸如個(gè)人檔案信息)來(lái)確定的。例如，如美國(guó)專利No.4,602,279中所述，RAM/ROM 120可以存儲(chǔ)各視頻信號(hào)中所提供的多種命令。用戶接口130則可以是一個(gè)用于從多選擇控制器9接收信息的紅外型、無(wú)線型、或有線型接收機(jī)。
RF解調(diào)器102是接收機(jī)7的部件，并用于在微處理器108的控制下，對(duì)來(lái)自廣播頻道的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。在數(shù)據(jù)流被解調(diào)之后，其將經(jīng)過(guò)前向糾錯(cuò)電路104而進(jìn)入到數(shù)字信號(hào)分離器106中。信號(hào)分離器106在微處理器108的控制下，提供從該數(shù)據(jù)流中的各種視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)中選出的具體視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)，并將導(dǎo)引給該系統(tǒng)所用的合適裝置。為了無(wú)縫地從一個(gè)視頻流拼接(splice)到另一個(gè)視頻流上，其優(yōu)選地在數(shù)字壓縮域上來(lái)進(jìn)行上述切換，以由此免去了同時(shí)對(duì)兩個(gè)視頻、音頻和數(shù)據(jù)流進(jìn)行解碼的需要。
當(dāng)壓縮數(shù)字視頻被發(fā)送給上述視頻解碼功能部件時(shí)，其首先被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器160中，直到已經(jīng)緩存下足以確保視頻流進(jìn)行連續(xù)重放的信息為止。正是由于視頻信息的壓縮特性，使得相對(duì)很小的緩沖器160便可以保存足夠數(shù)量的信息(平均來(lái)說(shuō)為5到6幀)。其意味著從壓縮視頻被接收一直到其被解碼和顯示的過(guò)程中，存在有充分長(zhǎng)的延遲。因此，用于機(jī)頂盒中進(jìn)行切換的本優(yōu)選方法，是在繼續(xù)在監(jiān)視器上播放原先舊視頻的同時(shí)，在到視頻緩沖器160的路徑上選擇新的視頻。由于可以通過(guò)產(chǎn)生語(yǔ)法正確的可拼接MPEG段來(lái)創(chuàng)建輸入數(shù)據(jù)流，所以其可以很容易地實(shí)現(xiàn)上述方法。利用此方法，在接收機(jī)中將不再需要另外的硬件。并由此使得觀眾感覺(jué)就象在觀看單獨(dú)一段沒(méi)有重復(fù)幀和丟失幀的視頻流一樣。
MPEG允許利用叫做PCR(節(jié)目時(shí)鐘參考)的數(shù)據(jù)字段，在接收機(jī)11上重構(gòu)視頻時(shí)鐘。這對(duì)于保證解碼器能夠以其所輸入的速率相同的速率來(lái)播放解碼后的視頻是必需的，從而避免了丟失或重復(fù)圖象幀。MPEG流所內(nèi)嵌的其它信息包括PTS(播放時(shí)間標(biāo)記)和DTS(顯示時(shí)間標(biāo)記)。其將利用這些信號(hào)來(lái)保持與音頻的聲像同步，并用來(lái)通知接收機(jī)何時(shí)在顯示器上播放上述視頻和音頻信號(hào)。
圖4所示為一種用于在各個(gè)視頻信號(hào)之間進(jìn)行無(wú)縫切換的另選雙調(diào)諧器實(shí)施例。在此實(shí)施例中，其將在微處理器108的控制下，來(lái)選擇所要由RF解調(diào)器102A，102B進(jìn)行解調(diào)的RF頻道。
解調(diào)所得的數(shù)據(jù)流進(jìn)入到前向糾錯(cuò)器(forward error corrector)104A，104B中。并通過(guò)這些前向糾錯(cuò)器的輸出，將各數(shù)據(jù)流傳送給數(shù)字信號(hào)分離器106A，106B的輸入。
與RF解調(diào)器102A，102B相同，數(shù)字信號(hào)分離器106A，106B由微處理器108來(lái)控制。此種配置將允許微處理器108獨(dú)立地在不同的頻道和數(shù)據(jù)流上，選出兩個(gè)不同的單獨(dú)被時(shí)間復(fù)用的視頻信號(hào)。如果某交互式節(jié)目的所有的視頻信號(hào)均被包含在單獨(dú)一個(gè)頻道或數(shù)據(jù)流上，則其將只需要配置單獨(dú)一個(gè)RF解調(diào)器、前向糾錯(cuò)器、和與之串聯(lián)并饋送到兩個(gè)數(shù)字視頻緩沖器中的數(shù)字信號(hào)分離器。
數(shù)字信號(hào)分離器106A，106B提供兩個(gè)數(shù)據(jù)流。這些信號(hào)分離器的輸出包含有可以在微處理器108的控制下被導(dǎo)引給合適裝置的視頻、音頻和數(shù)據(jù)。以此方式，其將不再需要將所有的信息均包含在一個(gè)RF頻道中。取而代之的是，可以將信息分布于該RF頻譜的不同頻率上，而同時(shí)仍有可能將各數(shù)據(jù)流拼接起來(lái)。通過(guò)在上述兩個(gè)信號(hào)分離器的輸出上放置一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字開(kāi)關(guān)，能夠避免復(fù)制上述解碼鏈。這里應(yīng)當(dāng)注意的是，該方法只是一種節(jié)省成本的途徑，復(fù)制其余的解碼鏈也同樣可以工作。
標(biāo)準(zhǔn)MPEG流包含有不同類型的編碼幀。其中有多個(gè)I幀(內(nèi)編碼)，P幀(預(yù)測(cè)編碼)和B幀(雙向預(yù)測(cè))。標(biāo)準(zhǔn)MPEG結(jié)構(gòu)便是常說(shuō)的GOP(圖象組)。GOP一般起始于I幀，并可以結(jié)束于P或B幀。通常每GOP只有一個(gè)I幀，但可以有多個(gè)P和B幀。盡管也不是一定要有I幀，但出于許多原因，有I幀仍是有用的。
結(jié)束于B幀的GOP被視為開(kāi)放型。而結(jié)束于P幀的GOP則被視為閉合型。對(duì)于本系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，GOP優(yōu)選是被閉合以確保沒(méi)有指向在當(dāng)前GOP外部的圖象幀的運(yùn)動(dòng)向量。
在編碼處理的過(guò)程中，為了更高效地對(duì)視頻進(jìn)行編碼，MPEG還將對(duì)原來(lái)的顯示順序重新進(jìn)行排序。而在解碼器中，為了正確地顯示該視頻，必須再把重排后的順序還原為原先的順序。
幀順序1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20幀類型I B B P B B P B B P I B B P B B P B B P典型幀重1 4 2 3 7 5 6 10 8 9 11 14 12 13 17 15 16 20 18 19排序傳輸順序I P B B P B B P B B I P B B P B B P B B幀類型GOP1 GOP2拼接發(fā)生在GOP1末端的B幀之后與GOP2的I幀之前。需要重點(diǎn)指出的是通過(guò)合適的控制，編碼器可以對(duì)長(zhǎng)度可變的GOP進(jìn)行編碼，并能夠準(zhǔn)確地放置拼接幀，以實(shí)現(xiàn)所需的交互效果。如果內(nèi)容彼此沒(méi)有關(guān)系，則編碼器可以在每個(gè)GOP的末端進(jìn)行拼接，以便于進(jìn)行切換操作。由于上述GOP結(jié)束于P幀，所以其將產(chǎn)生一個(gè)閉合的GOP。數(shù)字系統(tǒng)中的改進(jìn)型無(wú)縫切換如上所述的任何一種類型的接收單元實(shí)施例均可以被用來(lái)處理無(wú)縫切換。然而，通過(guò)對(duì)編碼處理進(jìn)行改進(jìn)，將可以進(jìn)一步改善接收單元上的無(wú)縫視頻切換。
無(wú)論其所表示的是多個(gè)相互獨(dú)立的電視節(jié)目，抑或是一個(gè)交互式節(jié)目?jī)?nèi)的不同相關(guān)信號(hào)，觀眾視覺(jué)感受好壞的關(guān)鍵在于各數(shù)字視頻信號(hào)之間無(wú)縫切換的好壞。無(wú)縫切換的定義是，不會(huì)在視覺(jué)上感受到人為的視頻流切換。編碼處理的效果就是要簡(jiǎn)化無(wú)縫切換處理步驟以及提高其處理的質(zhì)量。
其中，編碼處理是在圖5所示的為其部分元件的中央位置(centrallocation)上來(lái)進(jìn)行的。圖5中所示為可以包括現(xiàn)場(chǎng)直播的或原先錄制好的視頻流的多種視頻信號(hào)300。視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)源可以來(lái)自用于直播視頻的攝像機(jī)、視頻服務(wù)器、錄像機(jī)，DVD，衛(wèi)星信號(hào)饋送器等諸如此類的設(shè)備。
視頻信號(hào)的制式可以是MPEG格式，HDTV，PAL等等。而音頻信號(hào)308則可以源自CD，磁帶，麥克風(fēng)等等。
而如圖5所示從數(shù)據(jù)代碼計(jì)算機(jī)316中發(fā)出的多個(gè)數(shù)據(jù)代碼，是用于如上所述機(jī)頂盒轉(zhuǎn)換器中所用到的交互處理的交互命令。優(yōu)選地，這些數(shù)據(jù)代碼是源發(fā)自編碼計(jì)算機(jī)316的諸如ACTV標(biāo)記語(yǔ)言等類型的，交互式標(biāo)記語(yǔ)言(interactive scripting language)的一部分。這些數(shù)據(jù)代碼將簡(jiǎn)化接收單元上多種交互式節(jié)目功能選項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例需要一個(gè)使其能夠在第一視頻流與第二視頻流之間進(jìn)行同步切換的數(shù)據(jù)頻道。此數(shù)據(jù)頻道包含有將不同節(jié)目元素(element)以及不同視頻信號(hào)上的信息段連在一起的代碼。
再次參看視頻信號(hào)300，在視頻同步鎖定裝置304中各視頻信號(hào)300將被同步鎖定，以由此實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。上述時(shí)間同步后的視頻信號(hào)被導(dǎo)引到視頻和音頻編碼器312中。在本優(yōu)選實(shí)施例中，有線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器需要配置多個(gè)兼容編碼器312，以與多個(gè)遠(yuǎn)程位置上的數(shù)字接收單元一起協(xié)同工作。本發(fā)明優(yōu)選地通過(guò)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器上的各命令同步到特定的視頻幀和特定的音頻幀上，來(lái)簡(jiǎn)化(facilitate)其交互式應(yīng)用。此級(jí)別的同步可以在MPEG-2、4或7規(guī)范的語(yǔ)法標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了便于各接收站點(diǎn)上的無(wú)縫切換，其將優(yōu)選地對(duì)視頻編碼器312進(jìn)行時(shí)間同步。進(jìn)行上述同步處理的目的在于，確保其所已經(jīng)放置于視頻內(nèi)容中的多個(gè)拼接點(diǎn)出現(xiàn)在正確的幀號(hào)(frame number)上。盡管并不是對(duì)所有的節(jié)目類型均需要獲得此級(jí)別的準(zhǔn)確性，但其是可以以此種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其將使節(jié)目制作人具有，在圖象組(GOP)分辨率內(nèi)的幀邊界上進(jìn)行視頻切換的能力。SMPTE時(shí)間代碼或垂直時(shí)間代碼(VTC)信息可以被用來(lái)對(duì)編碼器312進(jìn)行同步。此外，利用長(zhǎng)度可變的GOP，其可以在任一幀上準(zhǔn)確地放置一個(gè)拼接點(diǎn)(splice)。一旦接收到來(lái)自外部控制裝置，如ACTV命令代碼計(jì)算機(jī)313的命令，其將可以控制編碼器312，在某個(gè)幀號(hào)位置上插入一個(gè)拼接點(diǎn)。通過(guò)改進(jìn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器上的編碼器，將可以確保在機(jī)頂盒轉(zhuǎn)換上所進(jìn)行的無(wú)縫切換更為有效。
如圖5所示，多個(gè)視頻信號(hào)300，數(shù)據(jù)代碼316和音頻信號(hào)被輸入到編碼器312中。在本優(yōu)選實(shí)施例中，編碼器312一共輸入有4個(gè)視頻頻道。然而，根據(jù)其所要傳送的內(nèi)容，也可以輸入數(shù)目多于或少于4個(gè)的視頻流。在當(dāng)前的環(huán)境下，視頻數(shù)目的實(shí)際應(yīng)用限制取決于圖象的質(zhì)量。然而，歸根結(jié)底，其對(duì)于單獨(dú)一個(gè)頻道內(nèi)所能包含的視頻和音頻的數(shù)目沒(méi)有限制。另外，利用采用了雙調(diào)諧器實(shí)現(xiàn)方式的另選實(shí)施例，當(dāng)前的所有限制均可以被去掉。
優(yōu)選地，編碼器312采用MPEG-2壓縮格式。然而，其也可以采用MPEG-4和MPEG-7，以及諸如小波和分形(fractle)等其它的壓縮格式，來(lái)進(jìn)行壓縮處理。這些技術(shù)均與現(xiàn)有用于數(shù)字視頻系統(tǒng)的ATSC和DVB標(biāo)準(zhǔn)兼容。然而，為了更便于在機(jī)頂盒上進(jìn)行優(yōu)選的無(wú)縫切換，其將對(duì)MPEG流進(jìn)行一定形式的改動(dòng)。接下來(lái)將參照?qǐng)D6中所示的視頻幀結(jié)構(gòu)332，來(lái)對(duì)編碼方案的上述改動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)在接收信號(hào)中遇到視頻拼接點(diǎn)336時(shí)，遠(yuǎn)程接收站點(diǎn)上將相應(yīng)地發(fā)生切換。通過(guò)提供多個(gè)拼接點(diǎn)，節(jié)目切換將變得很容易。通過(guò)匹配(adaptation)字段數(shù)據(jù)，其可以識(shí)別出節(jié)目流中的各個(gè)拼接點(diǎn)。根據(jù)用戶輸入，存儲(chǔ)在機(jī)頂盒轉(zhuǎn)換器或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器上的存儲(chǔ)器中的個(gè)人檔案信息，以及來(lái)自節(jié)目源的命令，將在這些點(diǎn)上進(jìn)行節(jié)目切換。
而在生成視頻拼接點(diǎn)336時(shí)，視頻編碼器在每個(gè)圖象組(GOP)上插入多個(gè)如圖6所示的拼接點(diǎn)。一個(gè)GOP，根據(jù)MPEG方案中的參數(shù)集，通常由一個(gè)I幀和一系列P和B幀組成。優(yōu)選地，該GOP被編碼成“閉合型”GOP結(jié)構(gòu)，即意味著該GOP結(jié)束于P幀。因此，將不會(huì)出現(xiàn)指向下一GOP的運(yùn)動(dòng)向量。如果存在從一個(gè)GOP到另一個(gè)GOP的運(yùn)動(dòng)向量，則其將會(huì)產(chǎn)生非自然信號(hào)，并可以在畫(huà)面切換時(shí)被看出來(lái)。因此，其需要采用一種閉合型的GOP結(jié)構(gòu)，以與MPEG語(yǔ)法相兼容，并確保在執(zhí)行拼接后不會(huì)出現(xiàn)可見(jiàn)的非自然信號(hào)。
GOP長(zhǎng)度是可程序設(shè)定的，并可以在1到有限視頻幀的范圍內(nèi)任意取值。然而，優(yōu)選情況下，GOP將包括10-15個(gè)視頻幀。參照?qǐng)D6，其所示為4個(gè)視頻信號(hào)。同時(shí)其希望能夠?qū)崿F(xiàn)從任一視頻信號(hào)到任一另外視頻信號(hào)的無(wú)縫切換。
如圖6所示，無(wú)縫視頻切換發(fā)生在GOP視頻幀邊界上。對(duì)于預(yù)先錄制好的資料，為找出切換點(diǎn)需要先識(shí)別出拼接點(diǎn)。而對(duì)于那些需要進(jìn)行“自由”頻道選擇的節(jié)目(例如體育節(jié)目)，則將把所有的GOP邊界編碼為拼接點(diǎn)。盡管切換必須是無(wú)縫的，但其并不一定要是立即的。例如，一條命令或按鍵輸入需要有一段有限的時(shí)間來(lái)進(jìn)行處理。因此，其可以延遲視頻切換，最長(zhǎng)可達(dá)1.5倍GOP的長(zhǎng)度。
如圖6所示，利用MPEG數(shù)據(jù)在通過(guò)數(shù)字信道傳輸?shù)倪^(guò)程中非實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，可以產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間間隙340，在該間隙340中，解碼器可以從對(duì)一個(gè)視頻流的解碼處理切換到對(duì)另一個(gè)視頻流的解碼處理。因而，圖6中所示的間隙340代表了切換時(shí)間(switch time)。其中的關(guān)鍵在于，在下一GOP的第一個(gè)數(shù)據(jù)包通過(guò)該信道之前，大多數(shù)復(fù)雜視頻將已完成處理并通過(guò)了該信道。通過(guò)以低于該信道容量的數(shù)據(jù)率來(lái)進(jìn)行編碼，在所要進(jìn)行切換的GOP的末端，將產(chǎn)生一些額外的時(shí)間。以此方式，兩個(gè)MPEG流將被合并到一起，而生成一個(gè)單獨(dú)的語(yǔ)法上完全正確的MPEG數(shù)據(jù)流。其中，其可以在如圖5所示的編碼器312上，利用任何類型的壓縮方案來(lái)產(chǎn)生上述時(shí)隙。
而對(duì)于音頻信號(hào)，則優(yōu)選地利用AC3格式來(lái)進(jìn)行編碼。然而，本發(fā)明可以對(duì)任何常規(guī)類型的音頻編碼方案進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
所有各種視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號(hào)均是在編碼器312中進(jìn)行數(shù)字化以及組合處理的。優(yōu)選地，壓縮及編碼信號(hào)是以DS2、數(shù)字高速展開(kāi)接口(DHEI)或其它任何常規(guī)格式來(lái)進(jìn)行輸出的。數(shù)據(jù)類型并不重要，其只是數(shù)據(jù)。編碼處理隨后以用于目標(biāo)信道的適宜位速率，來(lái)輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。
調(diào)制器320可以采用多種不同的可用調(diào)制方案中的任一種。優(yōu)選地，其選用64-QAM作為調(diào)制方案。如果是這樣的話，調(diào)制器320的輸出上的數(shù)據(jù)率將大約為29.26Mbps。然而，本發(fā)明也可以使用如下所示的多種具有各自近似數(shù)據(jù)率的調(diào)制方案，或其它的常規(guī)調(diào)制方案(諸如FSK，n-PSK等)中的任一種。
調(diào)制方案數(shù)據(jù)率64-QAM 29.96Mbps256-QAM 40Mbps
8VSB 19.3Mbps64QAM PAL42Mbps256QAM PAL 56Mbps隨后在一種常規(guī)的組合器中，優(yōu)選地利用頻率調(diào)制的方法，將各個(gè)單獨(dú)的NTSC頻道組合在一起，因而，如下所述，其可以在機(jī)頂盒轉(zhuǎn)換器上，實(shí)現(xiàn)從一個(gè)信號(hào)到NTSC頻道中的另一個(gè)信號(hào)，或從一個(gè)NTSC頻道到另一個(gè)NTSC頻道的無(wú)縫切換。
總之，通過(guò)在編碼器312上對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)間同步，對(duì)編碼器進(jìn)行時(shí)間鎖定，以及為每個(gè)數(shù)字視頻流創(chuàng)建一個(gè)時(shí)間間隙340(其代表了編碼率和信道容量之間的差別)，而實(shí)現(xiàn)了解碼器的無(wú)縫切換。
在進(jìn)行完編碼、調(diào)制和復(fù)用處理之后，可以通過(guò)衛(wèi)星、無(wú)線電、陸上線路、廣播、或任何其它的常規(guī)傳輸系統(tǒng)，將信號(hào)傳送給多個(gè)接收站。在本優(yōu)選實(shí)施例中，各信號(hào)是通過(guò)電纜或其它類型的傳輸介質(zhì)分送給各個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)的。
接收站在接收站，如在圖7所示接收機(jī)上，其是通過(guò)調(diào)諧器機(jī)構(gòu)344來(lái)接收信號(hào)的。當(dāng)采用的是衛(wèi)星分送方式時(shí)，調(diào)諧器344可以是一種寬帶調(diào)諧器，而對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的MPEG信號(hào)，則可以是一種窄帶調(diào)諧器，或也可以是如下所述，用于在位于不同頻道上的不同信號(hào)之間進(jìn)行無(wú)縫切換的兩個(gè)或多個(gè)調(diào)諧器。對(duì)于MPEG信號(hào)，調(diào)制器344調(diào)諧到由主處理器360所給出的命令所指示的特定NTSC頻道上。該主處理器360優(yōu)選地是一個(gè)Motorola 68331處理器，但也可以是任何包括PowerPCTM，IntelPentiumTM等在內(nèi)的任何其它的常規(guī)類型處理器。
該信號(hào)隨后被轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)制器364。調(diào)制器364對(duì)該組合信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，去掉FEC，并將各數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給視頻和音頻解碼器372。在數(shù)字解碼器372那里，將對(duì)各信號(hào)進(jìn)行分離和解壓縮。解碼器372去掉節(jié)目標(biāo)識(shí)號(hào)(PID)，并將這些PID路由給合適的解碼器，無(wú)論其是視頻、數(shù)據(jù)、音頻或圖形。音頻優(yōu)選地被轉(zhuǎn)發(fā)給DolbyTM數(shù)字處理IC380。隨后，其將以下述方式，來(lái)對(duì)所選出的視頻和音頻進(jìn)行解碼，并將視頻發(fā)送給用于準(zhǔn)備所要顯示的所選視頻的視頻數(shù)字-模擬(D/A)轉(zhuǎn)換器338。
鎖相環(huán)(PLL)恢復(fù)被編碼在MPEG匹配字段的PCR段中的編碼時(shí)鐘。優(yōu)選地，其利用一個(gè)ROM來(lái)保存用于接收單元342的操作系統(tǒng)，同時(shí)利用閃存(Flash-ROM)來(lái)進(jìn)行備份，以供可下載代碼使用。另外，解碼器372，380和圖形芯片376上還連接有許多其它的存儲(chǔ)裝置，以用來(lái)存儲(chǔ)例如圖形重疊部分的數(shù)據(jù)(graphic overlay)。另外，各家庭用戶的檔案數(shù)據(jù)也可以被存儲(chǔ)在非易失性RAM或ROM 352中。
其中，還配備有一個(gè)回送信道(backchannel)編碼器和調(diào)制器368，以用于將數(shù)據(jù)發(fā)送回?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器。此類數(shù)據(jù)可以包括個(gè)人檔案信息，交互選擇，用于向特定收視群作廣告的人口統(tǒng)計(jì)信息數(shù)據(jù)，比賽競(jìng)猜得分，等諸如此類的信息。
另外，接收單元342允許將新的應(yīng)用軟件下載于其上。這些應(yīng)用軟件可以在硬件條件允許的情況下來(lái)對(duì)該單元進(jìn)行控制，以及重新定義這些單元的功能。上述控制的范圍可以十分廣泛，包括對(duì)面板畫(huà)面(front-panel display)、屏幕畫(huà)面、全部輸入和輸出端口、MPEG解碼器、RF調(diào)諧器、圖形芯片和紅外遙控功能映射的控制。
優(yōu)選地，本發(fā)明的交互式節(jié)目技術(shù)，包括提供多個(gè)攝像機(jī)角度的畫(huà)面，針對(duì)個(gè)人播出廣告等諸如此類的功能，是作為應(yīng)用軟件在接收單元342中實(shí)現(xiàn)的。其相應(yīng)的應(yīng)用程序優(yōu)選地被存儲(chǔ)在如圖7所示的接收單元的ROM或閃存352中。然而，上述交互技術(shù)應(yīng)用程序也可以被存儲(chǔ)在包括RAM、EPROM、EEPROM、PROM等在內(nèi)的其它任何類型的存儲(chǔ)裝置中。同樣地，該軟件也應(yīng)該可以存取及控制該裝置的各種硬件元件。不再需要另外的硬件便可以在接收單元342中完全地應(yīng)用上述交互式節(jié)目技術(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)如上所述的性能。
本發(fā)明可以使用任何類型的常規(guī)遙控裝置348。然而，優(yōu)選地，遙控裝置348是一種紅外型(IR)裝置，并包括有4個(gè)或多個(gè)功能選項(xiàng)按鈕及其相關(guān)的IR代碼。
接下來(lái)將對(duì)接收單元342上的無(wú)縫視頻切換進(jìn)行說(shuō)明。如圖7所示的接收單元342優(yōu)選地能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)MPEG-2，MPEG-4或MPEG-7解碼。接收單元342監(jiān)控從程序源傳送來(lái)的用戶交互和信息，并對(duì)視頻和音頻流進(jìn)行適宜的無(wú)縫切換。
根據(jù)觀眾的回應(yīng)和請(qǐng)求，該單元自動(dòng)且無(wú)縫地在反映了觀眾早先回應(yīng)的視頻、圖形和音頻節(jié)目序列(programming sequence)之間進(jìn)行無(wú)縫切換。交互技術(shù)允許很高級(jí)別的交互性，而同時(shí)卻并不要求機(jī)頂盒單元342，來(lái)向節(jié)目源傳送回任何的信息。
在如圖7所示的視頻解碼器372中，其從MPEG數(shù)據(jù)流中去掉頭信息數(shù)據(jù)。該特定視頻隨后根據(jù)來(lái)自主處理器360的命令被選中。同時(shí)，與其相關(guān)的音頻則被發(fā)送給音頻解碼部380。所選中的視頻先被緩存在標(biāo)準(zhǔn)的視頻緩沖器中，而后再進(jìn)行輸出，以對(duì)其進(jìn)行解碼。緩沖器大小由MPEG標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義。在開(kāi)始進(jìn)行解碼時(shí)，其必須容留有足夠長(zhǎng)的時(shí)間，以用I幀和其它數(shù)據(jù)來(lái)“填滿”該緩沖器。
在緩存結(jié)束之后，所選中的視頻將通過(guò)MPEG解碼處理的各個(gè)步驟，其中優(yōu)選地是利用可變長(zhǎng)度解碼(VLD)方法。通常，可變長(zhǎng)度解碼技術(shù)將以運(yùn)行長(zhǎng)度進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)度稍長(zhǎng)一些的位流格式。該位流被解碼為其相應(yīng)的成分，即運(yùn)動(dòng)向量、dct系數(shù)和諸如此類，以便于重構(gòu)出該視頻。接著，其利用一個(gè)反離散余弦變換(DCT)濾波器，將該數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為頻域信息。如果各幀是以彼此相互關(guān)聯(lián)的方式來(lái)進(jìn)行編碼的(intercode)，則其將可以產(chǎn)生象素?cái)?shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)在緩沖器中。
接下來(lái)將參照?qǐng)D7，對(duì)從一個(gè)到另一個(gè)MPEG視頻流的無(wú)縫切換進(jìn)行說(shuō)明。各次切換均出現(xiàn)在如圖6所示的各個(gè)拼接點(diǎn)上。當(dāng)如圖7所示的信號(hào)分離器/解碼器372“遇到”上述拼接點(diǎn)時(shí)，其將切換到被發(fā)送到緩沖器中的所選視頻信號(hào)。隨后，從主處理器360將下一個(gè)信號(hào)PID裝入到解碼器372中。為了實(shí)現(xiàn)到4個(gè)視頻流中的一個(gè)的切換，如圖7所示的視頻解碼器372，必須可以識(shí)別出新視頻流的PID號(hào)。另外，為了便于在多個(gè)相互獨(dú)立的視頻和音頻流之間進(jìn)行無(wú)縫切換，每個(gè)輸入視頻和音頻流將優(yōu)選地分別具有屬于其自己的并為機(jī)頂盒轉(zhuǎn)換器342的存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的交互應(yīng)用軟件所知的PID。隨后其必須調(diào)用相應(yīng)的例程來(lái)執(zhí)行所述切換操作。而標(biāo)識(shí)了下一所選視頻信號(hào)的下一PID則可以根據(jù)用戶的選擇或利用交互式控制代碼、或同時(shí)根據(jù)兩者，來(lái)進(jìn)行確定。一旦裝入了下一個(gè)PID，則解碼器372將開(kāi)始查詢所選的視頻流，同時(shí)，由于在視頻數(shù)據(jù)流中創(chuàng)建有間隙340，因此解碼器372將總能夠找出下一視頻信號(hào)的頭信息。一旦解碼器看到了第一視頻的拼接點(diǎn)標(biāo)識(shí)，同時(shí)由解碼器識(shí)別出了第二視頻信號(hào)，則在第一視頻信號(hào)繼續(xù)播出的同時(shí)，第二壓縮視頻信號(hào)將開(kāi)始載入到緩沖器中。其中，將根據(jù)用戶的選擇或根據(jù)交互控制代碼來(lái)選擇新的視頻信號(hào)。
進(jìn)行無(wú)縫切換所需的多個(gè)標(biāo)識(shí)項(xiàng)(item)包含有拼接點(diǎn)計(jì)數(shù)器和拼接點(diǎn)標(biāo)志。這兩個(gè)標(biāo)識(shí)被放置在MPEG視頻流的匹配字段中。拼接點(diǎn)計(jì)數(shù)器表明了該拼接點(diǎn)之前的視頻數(shù)據(jù)包的數(shù)目。拼接點(diǎn)標(biāo)志表明了在該數(shù)據(jù)流中存在有拼接計(jì)數(shù)(splice count)。一旦解碼器372確定了該拼接點(diǎn)，其將可以開(kāi)始緩存下一視頻信號(hào)，并繼續(xù)對(duì)該信號(hào)進(jìn)行解壓縮，就好象在一個(gè)MPEG流上一樣。
音頻切換同視頻流一樣，優(yōu)選地，在每次服務(wù)中存在有4個(gè)分別由唯一PID進(jìn)行標(biāo)識(shí)的AC-3音頻流。上述PID號(hào)是在啟用該種交互服務(wù)時(shí)，從諸如SI、PG和PM的MPEG-2傳送表中獲得的。這些PID中的一部分被選作缺省的音頻信道，并在得到某次服務(wù)的同時(shí)被選定。其余的3個(gè)信道是任選的，并且其應(yīng)由控制程序根據(jù)控制消息和/或用戶輸入來(lái)選定。盡管音頻信道通常均根據(jù)相關(guān)的視頻頻道來(lái)進(jìn)行切換，但其也可以獨(dú)立地進(jìn)行切換。
在本實(shí)施例中，如圖8所示的4個(gè)音頻流的數(shù)字幀表示形式(representation)392中所示，切換發(fā)生在各幀邊界上。當(dāng)從一個(gè)頻道切換到另一個(gè)頻道上時(shí)，可能會(huì)丟失掉一個(gè)圖象幀(本例中，為幀5)，而音頻將從新頻道的幀6來(lái)重新開(kāi)始。音頻解碼器380能夠通過(guò)由如圖5所示的解碼器312插入音頻拼接點(diǎn)來(lái)進(jìn)行音頻切換。優(yōu)選地，解碼器312將在當(dāng)前音頻幀的匹配字段的拼接倒計(jì)數(shù)時(shí)隙中插入合適的數(shù)值。
當(dāng)音頻解碼器380檢測(cè)出此拼接點(diǎn)時(shí)，解碼器380將會(huì)切換音頻信道。盡管上述音頻拼接并不是無(wú)縫的，但其對(duì)用戶來(lái)說(shuō)幾乎是察覺(jué)不到的。
數(shù)據(jù)命令因?yàn)閿?shù)據(jù)命令在數(shù)值實(shí)施例中是對(duì)時(shí)間敏感的，所以其將從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器通過(guò)命令數(shù)據(jù)PID(數(shù)據(jù)包標(biāo)識(shí))來(lái)進(jìn)行發(fā)送。這些命令必須在編碼器端與視頻GOP進(jìn)行同步。為了實(shí)現(xiàn)上述操作，如圖5所示的數(shù)據(jù)代碼計(jì)算機(jī)316必須將各個(gè)單獨(dú)的命令作為整個(gè)數(shù)據(jù)包來(lái)進(jìn)行發(fā)送。而每條命令可以僅由2個(gè)字節(jié)來(lái)構(gòu)成。因此，其發(fā)生器必須用代碼FF(16進(jìn)制)來(lái)填充該數(shù)據(jù)包剩下的字節(jié)。當(dāng)此整個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送給編碼器312時(shí)，編碼器312將盡可能早地對(duì)其進(jìn)行傳送處理。如果僅有部分的數(shù)據(jù)包被發(fā)送給編碼器312，則編碼器312將不會(huì)發(fā)送命令，直到接收完該數(shù)據(jù)包中所剩下的其余各條命令為止。
各條命令，如在(1)ACTV編碼語(yǔ)言，教育型命令集1.1版，以及(2)ACTV編碼語(yǔ)言，娛樂(lè)擴(kuò)展命令集2.0版(其均已作為參考文獻(xiàn)收入于本說(shuō)明書(shū)中)所定義的，是通過(guò)將2字節(jié)到6字節(jié)的長(zhǎng)命令串在一起而形成的。該命令數(shù)據(jù)將被輸出給編碼器的ISO接口，同時(shí)將填滿數(shù)據(jù)包，以確保能夠及時(shí)地完成命令代碼的傳送。
控制程序優(yōu)選地被存儲(chǔ)在RAM 352中。處理器360接收來(lái)自控制程序的指令。另外，諸如用戶回應(yīng)的按鍵輸入、個(gè)人檔案信息以及控制消息被處理器360用來(lái)進(jìn)行切換判定。
優(yōu)選地，該控制程序以由所接收到的交互命令消息所決定的5種模式來(lái)運(yùn)行。這5種模式分別是·根據(jù)用戶輸入切換音頻和/或視頻·根據(jù)用戶輸入和所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)切換音頻·根據(jù)用戶輸入和所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)切換音頻和/或視頻·根據(jù)控制消息切換音頻和/或視頻·根據(jù)控制消息和所存儲(chǔ)的先前輸入切換音頻和/或視頻該控制程序可以同時(shí)采用多種上述模式。
上面的第一種模式，“切換音頻和視頻頻道”，是最簡(jiǎn)單的運(yùn)行模式。該控制程序由微處理器360“下達(dá)”命令，以接受4種遙控器按鍵代碼中的一種，并切換對(duì)應(yīng)的音頻/視頻頻道。該程序在當(dāng)前GOP末端上的視頻幀邊界上執(zhí)行此種切換。一旦顯示了新頻道，該程序具有利用來(lái)自數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器的，或者以本地方式存儲(chǔ)的新文本和/或圖象消息，來(lái)更新屏幕畫(huà)面的能力。
上面的第二種模式，“顯示一個(gè)視頻頻道及切換音頻頻道”，將連續(xù)地顯示一個(gè)單獨(dú)的視頻頻道。當(dāng)其接收到遙控器按鍵輸入代碼時(shí)，視頻將繼續(xù)播出，而音頻頻道將被切換。如上所述，通過(guò)檢查匹配字段中的拼接點(diǎn)計(jì)數(shù)值，其可以確定合適的音頻幀邊界。由用戶所作出的選擇被存儲(chǔ)在RAM寄存器中。每當(dāng)用戶作出選擇時(shí)，該程序?qū)⒃俅螜z查上述按鍵代碼和先前所存儲(chǔ)的選擇，以確定下一音頻頻道。
如上所述的第三種模式，“根據(jù)用戶輸入和先前的選擇切換音頻/視頻頻道”，將顯示一個(gè)初始的音頻/視頻頻道。當(dāng)命令消息流發(fā)出命令時(shí)，在屏幕畫(huà)面上將顯示其文本信息。該程序隨即等待用戶的輸入。當(dāng)其接收到用戶輸入時(shí)，其將與先前的用戶選擇一起被存儲(chǔ)在RAM寄存器中。利用該程序?qū)υ摷拇嫫鬟M(jìn)行檢查，并隨后根據(jù)所存儲(chǔ)的邏輯來(lái)確定所要顯示的下一音頻/視頻頻道。
在上面的第四種模式是“根據(jù)控制消息切換音頻/視頻頻道”，其也將顯示一個(gè)初始音頻/視頻頻道。上述程序隨后等待來(lái)自控制消息流的控制輸入。根據(jù)此輸入，該程序在當(dāng)前GOP末端的視頻幀邊界上切換各個(gè)頻道。
上面的第五種模式，“根據(jù)控制消息和先前的選擇進(jìn)行切換”，將顯示一個(gè)初始音頻/視頻頻道。上述程序隨后等待來(lái)自控制消息流的控制輸入。當(dāng)控制消息輸入被接收到時(shí)，其將與先前的用戶選擇和控制消息一起被存儲(chǔ)到RAM寄存器中。隨后上述程序?qū)?duì)此寄存器進(jìn)行檢查，以確定所要顯示的下一音頻/視頻頻道。
數(shù)字視頻系統(tǒng)及其應(yīng)用接下來(lái)將對(duì)如圖1-8中所示的數(shù)字實(shí)施例，以及如下參照?qǐng)D16和17所說(shuō)明的雙調(diào)諧器實(shí)施例的幾種應(yīng)用進(jìn)行說(shuō)明。
TV廣播電臺(tái)切換在此實(shí)施例412中，從一個(gè)信號(hào)到另一個(gè)信號(hào)的無(wú)縫切換在TV廣播控制中心來(lái)完成，并被轉(zhuǎn)發(fā)到如圖9所示的用戶數(shù)字接收裝置。在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器396，其將根據(jù)如上所述的任何一種方法將多個(gè)數(shù)字節(jié)目組合在一起。
一旦接收到由廣播電臺(tái)所播出的節(jié)目，則各信號(hào)將被饋送到一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流選擇器400中。此選擇器由如上述在任一種用于進(jìn)行無(wú)縫切換的另選實(shí)施例(圖1-4，7，15-17)中所說(shuō)明過(guò)的元件構(gòu)成，只是此單元的位置并不在遠(yuǎn)程站點(diǎn)上。無(wú)論數(shù)字流選擇器400是在中心位于某個(gè)頻率的一個(gè)頻道上的一個(gè)數(shù)據(jù)流中的多個(gè)復(fù)用信號(hào)之間，還是在不同數(shù)據(jù)流中的信號(hào)之間，或是從某個(gè)接收信號(hào)到所插播廣告的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇的，在如圖9所示的實(shí)施例中上述切換均是無(wú)縫的。如上所述，上述選擇是作為電臺(tái)特權(quán)，遠(yuǎn)程用戶選擇和/或個(gè)人檔案信息(通過(guò)回送信道所傳送的)，或特定收視群廣告的函數(shù)來(lái)進(jìn)行的。
一旦其作出了選擇，則其將可以通過(guò)任意類型的常規(guī)裝置404，將節(jié)目信號(hào)傳送給遠(yuǎn)程站點(diǎn)408，以進(jìn)行播放。
不相關(guān)節(jié)目切換圖10所示為用于在不相關(guān)節(jié)目之間進(jìn)行切換的一種實(shí)施例430。換句話說(shuō)，其只是簡(jiǎn)單地從一個(gè)TV頻道切換到下一個(gè)TV頻道。目前，在數(shù)字環(huán)境中，其還不能實(shí)現(xiàn)在不出現(xiàn)閃爍的情況下，從一個(gè)信號(hào)到另一個(gè)信號(hào)的切換。這里所描述的系統(tǒng)能夠使一個(gè)觀眾可以從一個(gè)節(jié)目切換到另一個(gè)節(jié)目，無(wú)論其是否相關(guān)，其之間的過(guò)渡均是無(wú)縫的。換句話說(shuō)，在從一個(gè)節(jié)目切換到另一個(gè)節(jié)目的過(guò)程中，將不會(huì)出現(xiàn)可見(jiàn)的非自然信號(hào)。
如果各個(gè)節(jié)目均經(jīng)過(guò)壓縮處理并被復(fù)用到一個(gè)MPEG流中，則本文中所公開(kāi)的任一種實(shí)施例均能夠進(jìn)行無(wú)縫切換。如果各節(jié)目是在單獨(dú)的NTSC頻道上，則其將必須使用各種數(shù)字“雙調(diào)諧器”實(shí)施例(圖4，16和17)中的一種，以允許進(jìn)行頻率偏移。
圖10所示為用于不相關(guān)節(jié)目切換的系統(tǒng)430的高層(high-level)元件的示意圖。優(yōu)選地，上述不相關(guān)節(jié)目均經(jīng)過(guò)了壓縮處理，并在視頻編碼器上利用MPEG流將其復(fù)用到一個(gè)使用一個(gè)NTSC頻道的數(shù)據(jù)流中。不相關(guān)節(jié)目可以被組合到一個(gè)MPEG流中，或也可以被送到不同的NTSC頻道上。例如，上述節(jié)目可以由體育、新聞、連續(xù)劇或兒童節(jié)目組成。這些節(jié)目由調(diào)制器/上變頻器420進(jìn)行調(diào)制，并通過(guò)如上所述的任一種合適的傳送裝置進(jìn)行傳送。
最終用戶可以在數(shù)字監(jiān)視器/調(diào)諧器、個(gè)人電腦上，或通過(guò)與模擬電視機(jī)相連的外部轉(zhuǎn)換器428(當(dāng)在該轉(zhuǎn)換器上可進(jìn)行無(wú)縫切換時(shí))，收看上述數(shù)字節(jié)目。上述裝置的任一種均可以讓用戶根據(jù)其自己的喜好，而在各個(gè)頻道上進(jìn)行“沖浪”。另外，接收單元也可以選用圖1-4，7，15-17中所示的任一種另選實(shí)施例。
多比賽項(xiàng)目節(jié)目?jī)?nèi)的無(wú)縫切換在此應(yīng)用中，如圖11所示，提供了系統(tǒng)450，以使用戶能夠在單獨(dú)一個(gè)節(jié)目?jī)?nèi)的各個(gè)獨(dú)立比賽項(xiàng)目之間進(jìn)行切換。例如，在進(jìn)行奧運(yùn)會(huì)比賽轉(zhuǎn)播時(shí)，可能會(huì)包括對(duì)應(yīng)于例如滑雪、速滑、花樣滑冰、跳臺(tái)滑雪等多種不同比賽項(xiàng)目的多種節(jié)目。優(yōu)選地，其將在視頻編碼器基座(chassis)434上，對(duì)這些獨(dú)立的比賽項(xiàng)目節(jié)目進(jìn)行壓縮，并將其復(fù)用到一個(gè)MPEG數(shù)字流中，隨后再經(jīng)過(guò)調(diào)制器/上變頻器438，并通過(guò)傳送裝置442，作為單獨(dú)的NTSC信號(hào)來(lái)進(jìn)行傳送。然而，在廣播中心也可以將這些比賽項(xiàng)目節(jié)目分別編碼到彼此獨(dú)立的NTSC頻道上。
在調(diào)制及接下來(lái)的傳送處理之后，多個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)446上將接收到這些節(jié)目。這些遠(yuǎn)程站點(diǎn)446均包括，一個(gè)包含有數(shù)字監(jiān)視器/調(diào)諧器，個(gè)人電腦，或者是與監(jiān)視器相連的外部數(shù)字轉(zhuǎn)換器的接收單元。而用戶則可以通過(guò)其遙控裝置，在不同的比賽項(xiàng)目節(jié)目之間進(jìn)行選擇。當(dāng)用戶想要切換到另一個(gè)比賽項(xiàng)目節(jié)目上時(shí)，切換處理將根據(jù)如上所述的任一種方法和系統(tǒng)無(wú)縫地進(jìn)行。
無(wú)縫畫(huà)中畫(huà)節(jié)目切換圖12公開(kāi)了一種用于利用“畫(huà)中畫(huà)”在優(yōu)選地不相關(guān)節(jié)目之間進(jìn)行切換的實(shí)施例470。無(wú)論該用戶是否正在以小幀顯示的節(jié)目與以大幀顯示的節(jié)目之間進(jìn)行切換，利用這里所描述的系統(tǒng)和方法，所有的此類切換將均是無(wú)縫的。
觀眾可以在所顯示的兩個(gè)窗口的任一個(gè)中，從一個(gè)節(jié)目切換到另一個(gè)節(jié)目。換句話說(shuō)，在從一個(gè)節(jié)目切換到另一個(gè)節(jié)目的過(guò)程中，將不會(huì)出現(xiàn)可見(jiàn)的非自然信號(hào)。
在圖12中所顯示的是用于畫(huà)中畫(huà)節(jié)目切換470的系統(tǒng)的高層次元件。優(yōu)選地，在視頻編碼器基座454上，將4到7個(gè)節(jié)目壓縮并復(fù)用到一個(gè)MPEG流中，再到一個(gè)NTSC頻道上的一個(gè)數(shù)據(jù)流中。在視頻編碼器基座454上，其它的節(jié)目也可以被組合成其它的MPEG數(shù)據(jù)流。例如，上述節(jié)目可以包括體育，新聞，連續(xù)劇或兒童節(jié)目。其中，可以以如上所述的方式，對(duì)這些節(jié)目進(jìn)行調(diào)制，并通過(guò)任何合適的傳送裝置來(lái)進(jìn)行傳送。
最終用戶可以在數(shù)字監(jiān)視器/調(diào)諧器、個(gè)人電腦上，或通過(guò)與模擬電視機(jī)相連的外部轉(zhuǎn)換器428(當(dāng)在該轉(zhuǎn)換器上可進(jìn)行無(wú)縫切換時(shí))，收看上述數(shù)字節(jié)目。該實(shí)施例以及圖12所示的流程，將允許用戶調(diào)用畫(huà)中畫(huà)功能，并無(wú)縫地在單獨(dú)一個(gè)MPEG流內(nèi)的各不同節(jié)目之間進(jìn)行切換。如果想要從一個(gè)MPEG復(fù)用流切換到另一個(gè)上，上述轉(zhuǎn)換器，PC或數(shù)字監(jiān)視器/調(diào)諧器466將需要采用多個(gè)調(diào)諧器/解碼器，圖4，16和17中給出了其幾種實(shí)例。
多個(gè)商業(yè)/購(gòu)物節(jié)目?jī)?nèi)的切換圖13示出了一種具有返回路徑的交易系統(tǒng)。與如上所述的其它實(shí)施例相同，視頻編碼器474對(duì)多個(gè)不同的節(jié)目進(jìn)行壓縮，并將其復(fù)用到一個(gè)或多個(gè)NTSC頻道上，以將其傳送給多個(gè)遠(yuǎn)程站點(diǎn)。
優(yōu)選地，多個(gè)不同類型的購(gòu)物節(jié)目被壓縮及復(fù)用到單獨(dú)一個(gè)NTSC頻道上。例如，可以有分別針對(duì)服裝、首飾、家用器皿等等的節(jié)目。如果所需要的節(jié)目多于單獨(dú)一個(gè)NTSC頻道上所允許的節(jié)目數(shù)，則本發(fā)明也可以使用多于一個(gè)的NTSC頻道。
這些節(jié)目通過(guò)合適的傳送裝置482，被傳送給如圖13所示最終用戶的接收單元486。在接收單元486上，用戶可以無(wú)縫地在不同產(chǎn)品種類的節(jié)目之間進(jìn)行切換。另選地，接收單元486也可以根據(jù)個(gè)人檔案或人口統(tǒng)計(jì)信息切換到某個(gè)產(chǎn)品節(jié)目上。以此方式，只有那些最接近匹配或適合于特定個(gè)人的興趣和需求的產(chǎn)品，將被展示給該用戶。這些數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在接收單元486或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器中。
如果用戶決定其想購(gòu)買某種產(chǎn)品或接收關(guān)于某產(chǎn)品的額外信息，則其可以采用諸如圖10所示的回送信道490，來(lái)將此類請(qǐng)求傳送回中心位置。
數(shù)字節(jié)目插播-可尋址廣告播放(addressable advertising)圖14所示為一種用于提供數(shù)字節(jié)目插播的實(shí)施例526。在播出節(jié)目過(guò)程中的預(yù)定時(shí)間，通過(guò)其將向觀眾播放某些廣告。根據(jù)個(gè)人檔案信息或人口統(tǒng)計(jì)信息，針對(duì)特定的觀眾也可以播放“個(gè)性化”(individualized)的廣告。接下來(lái)將對(duì)此類針對(duì)特定收視群廣告形式進(jìn)行說(shuō)明。
在中央位置，多條廣告被插入到節(jié)目播出流中。優(yōu)選地，該中央位置所采用的是一種用于將廣告插入到節(jié)目中去的混合數(shù)字插入系統(tǒng)。如本文中作為參考文獻(xiàn)所收入的“CableLab有線廣告白皮書(shū)”中所述，混合數(shù)字系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)，磁盤驅(qū)動(dòng)器和解碼卡代替了模擬系統(tǒng)的磁帶機(jī)(tape deck)。廣告內(nèi)容506可以源自于多種可能的數(shù)據(jù)源中的任一種，其中包括(但并不僅限于此)服務(wù)器，磁帶機(jī)，衛(wèi)星信號(hào)饋送器。至于存儲(chǔ)方面，優(yōu)選地將通過(guò)離線處理，并利用MPEG1，MPEG1.5，MPEG2，或其它合適的方法，來(lái)對(duì)各光點(diǎn)(spot)進(jìn)行數(shù)字化編碼和壓縮處理。從編碼器到服務(wù)器再到重放系統(tǒng)的分送，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或磁盤或磁帶來(lái)完成。
在進(jìn)行完編碼之后，光點(diǎn)將被分送給服務(wù)器，以進(jìn)行存儲(chǔ)，直到需要進(jìn)行重放時(shí)。優(yōu)選地，光點(diǎn)可以直接從服務(wù)器播放到解碼卡上，以將其轉(zhuǎn)換回模擬信號(hào)。該光點(diǎn)被轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，隨后將通過(guò)插入轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以常規(guī)的方式來(lái)進(jìn)行發(fā)送。在以如上參照?qǐng)D5所述的方法對(duì)各鏡頭進(jìn)行完數(shù)字編碼和壓縮之后，其輸出視頻和音頻將被轉(zhuǎn)發(fā)給圖5中的中央站配置中所示的音頻和視頻編碼器。
盡管其效率不如數(shù)字廣告插播方法，但利用常規(guī)的采用模擬或基于磁帶的系統(tǒng)的廣告插播系統(tǒng)，也可以實(shí)現(xiàn)將廣告插入到節(jié)目中的實(shí)際切換。
將廣告插入到節(jié)目流中以及廣告的播放，均是利用信令和可尋址性命令插入裝置498來(lái)控制的。通過(guò)為某些觀眾“尋址”某些其會(huì)感興趣的廣告，便可以實(shí)現(xiàn)個(gè)性化廣告宣傳。例如，某個(gè)汽車公司可能會(huì)想要使其商品廣告“個(gè)性化”，以最好地滿足觀眾的不同需求和意愿。如果其知道某個(gè)特定用戶是男性并且喜愛(ài)戶外活動(dòng)，則節(jié)目制作人便可能想要為其播放對(duì)應(yīng)于該汽車公司的體育專用車，而并不播放其小型商用車的廣告。根據(jù)存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程最終用戶單元上的、或通過(guò)該節(jié)目提供商的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器中的機(jī)頂盒控制器尋址到該最終用戶的數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)，可以將這些對(duì)應(yīng)于其愛(ài)好的廣告“推送”給最終用戶。
優(yōu)選地，其將根據(jù)參照?qǐng)D5所述的方式，來(lái)對(duì)多種廣告功能選項(xiàng)進(jìn)行編碼。因?yàn)樵诰幋a器510上已對(duì)廣告鏡頭視頻進(jìn)行了強(qiáng)制同步和時(shí)間同步，因此從主節(jié)目到各廣告之一的切換，對(duì)于觀眾來(lái)說(shuō)將是無(wú)縫的。
在服務(wù)器中從一組信號(hào)到另一組信號(hào)的無(wú)縫切換接下來(lái)將根據(jù)另一實(shí)施例，對(duì)直播和已提供的視頻內(nèi)容之間的切換處理進(jìn)行說(shuō)明。與從單獨(dú)一個(gè)數(shù)字信號(hào)到另一個(gè)單獨(dú)數(shù)字信號(hào)的切換相反，此實(shí)施例允許從一組信號(hào)到另一組信號(hào)的無(wú)縫切換。這就要求上述切換過(guò)渡是以能夠使其輸出位流在MPEG語(yǔ)法上連續(xù)和正確的方式來(lái)進(jìn)行的。正確的切換將確保任何類型的標(biāo)準(zhǔn)MPEG解碼器均能夠象播放其中沒(méi)有錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)流一樣，來(lái)播放所得到的位流。
圖15所示即為用于進(jìn)行此種切換的優(yōu)選實(shí)施例530。圖15所示的各元件位于一個(gè)有線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器上，或另選地，位于一個(gè)用于衛(wèi)星分送網(wǎng)絡(luò)的集中式op中心上。為了便于進(jìn)行說(shuō)明，將直播信號(hào)組標(biāo)注為A組信號(hào)，而B(niǎo)組信號(hào)則被假設(shè)為所存儲(chǔ)的預(yù)先錄制的信號(hào)(優(yōu)選地被存儲(chǔ)在服務(wù)器550上)。例如，A組信號(hào)可以包括多個(gè)代表了某個(gè)體育比賽項(xiàng)目中各個(gè)不同攝像機(jī)角度的視頻信號(hào)。而B(niǎo)組信號(hào)則可以表示一系列的商品廣告。然而，其所應(yīng)理解的是，A組信號(hào)和B組信號(hào)均可以表示預(yù)先錄制的或直播的信號(hào)。
在此實(shí)施例中，其想要從A組信號(hào)切換到B組信號(hào)上。而A組信號(hào)是在服務(wù)器550上從位于本地或遠(yuǎn)程站點(diǎn)上的實(shí)時(shí)編碼器546接收來(lái)的。同時(shí)，其將在特定頻道上的A組內(nèi)容流中插入專用的MPEG數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包。而命令和控制終端534則將在進(jìn)行模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換之前，提供上述視頻信號(hào)的模擬單音(tone)。一旦這些信號(hào)從命令和控制終端534到達(dá)實(shí)時(shí)編碼器546那里，則實(shí)時(shí)編碼器546將在檢測(cè)到模擬單音的同時(shí)，在A組信號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中的合適位置點(diǎn)上插入一個(gè)數(shù)字單音。在插入了上述單音之后，其將從實(shí)時(shí)編碼器546輸出該A組數(shù)字流，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器上的服務(wù)器550。服務(wù)器550一接收到A組數(shù)據(jù)流，便將其轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器550中的MPEG傳送開(kāi)關(guān)裝置?？刂平K端538將向該MPEG傳送服務(wù)器開(kāi)關(guān)裝置發(fā)送一條命令，以使該開(kāi)關(guān)開(kāi)始尋找先前所插入的數(shù)字單音。
為了重放B組內(nèi)容，該服務(wù)器開(kāi)關(guān)裝置必須從A組數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中解碼出定時(shí)信息，并在隨后，利用來(lái)自A組信號(hào)的合適定時(shí)信號(hào)，來(lái)對(duì)B組內(nèi)容重新進(jìn)行標(biāo)記。優(yōu)選地，其是通過(guò)對(duì)PCR視頻流(優(yōu)選地，其為嵌入有上述數(shù)字單音的同一數(shù)據(jù)流)進(jìn)行強(qiáng)制同步、以及從該視頻流中剝離出節(jié)目時(shí)鐘參考(PCR)、由此創(chuàng)建出原始A組內(nèi)容的編碼時(shí)鐘，來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
一旦檢測(cè)到該數(shù)字單音，服務(wù)器開(kāi)關(guān)裝置便啟動(dòng)到由B組預(yù)先錄制信號(hào)組成的B組數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)換。優(yōu)選地，該服務(wù)器開(kāi)關(guān)裝置具有關(guān)于B組內(nèi)容長(zhǎng)度的在先知識(shí)，因此，當(dāng)該服務(wù)器開(kāi)關(guān)裝置檢測(cè)出B組內(nèi)容的末尾時(shí)，其將切換回A組內(nèi)容。從服務(wù)器到發(fā)射機(jī)的所得數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流輸出，同時(shí)包含有A組和B組內(nèi)容。而如上所述，發(fā)射機(jī)554將把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)程接收站點(diǎn)，以進(jìn)行播出。
以此方式，在播放由多個(gè)直播數(shù)字視頻信號(hào)所表示的體育比賽(即A組內(nèi)容)的過(guò)程中的某些時(shí)段，例如，根據(jù)例如服務(wù)器開(kāi)關(guān)的動(dòng)作，在接收轉(zhuǎn)換器單元上所接收到的視頻流，將自動(dòng)地過(guò)渡到B組預(yù)先存儲(chǔ)的內(nèi)容。如上所述，接收站點(diǎn)上的解碼器隨后將選出B組內(nèi)容中的一條廣告。在這些廣告的末尾，該解碼器將如上所述，自動(dòng)地重新開(kāi)始接收A組內(nèi)容，并選出一個(gè)直播信號(hào)。以此方式，其可以實(shí)現(xiàn)從直播編碼視頻內(nèi)容到預(yù)先錄制內(nèi)容的無(wú)縫切換。
用于無(wú)縫切換的雙調(diào)諧器實(shí)施例數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流到數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的無(wú)縫切換圖16A和16B所示為，用于提供從位于一個(gè)頻道(以下簡(jiǎn)稱為“頻道A”)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)，到位于另一頻道(以下簡(jiǎn)稱為“頻道B”)的無(wú)縫切換的雙調(diào)諧器實(shí)施例558。在該實(shí)施例中，提供了兩個(gè)調(diào)諧器560A，560B(用于調(diào)諧獨(dú)立的頻道)，微處理器564(用于選擇頻道以及嵌于其中的數(shù)字信號(hào))，數(shù)字解調(diào)器568A，568B(用于解調(diào)來(lái)自載波的信號(hào))，數(shù)字信號(hào)分離器/解碼器572(用于從合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中剝離出所選的音頻、視頻和所選內(nèi)容的數(shù)據(jù))和顯示處理器576(用于對(duì)所要顯示的視頻信號(hào)進(jìn)行格式化)。
此實(shí)施例將通過(guò)如下步驟，從頻道A中的一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流切換到B頻道中的另一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。第一調(diào)諧器560A被調(diào)諧到頻道A上并接收一個(gè)合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流(優(yōu)選地由相關(guān)頻道中的多個(gè)數(shù)字視頻、音頻和/或數(shù)據(jù)信號(hào)組成)。該合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流從第一調(diào)諧器560A被送到數(shù)字解調(diào)器568A，以進(jìn)行解調(diào)。而解調(diào)的類型可以是任何合適的類型。
該合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流隨后被送往數(shù)字信號(hào)分離器/解碼器572，其中先在信號(hào)分離器573中從合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中剝離出所選的音頻和視頻信號(hào)，而隨后分別將其轉(zhuǎn)發(fā)給音頻和視頻解碼器575和574。隨后，將根據(jù)其信號(hào)編碼方案(優(yōu)選地是一種MPEG方案)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行解壓縮和解碼。一旦解碼完畢，上述音頻和視頻(和/或數(shù)據(jù)，如果需要)將被轉(zhuǎn)發(fā)給顯示處理器576，隨后再由其發(fā)送給監(jiān)視器。
一旦作出決定要切換到頻道B上的另一個(gè)數(shù)字信號(hào)上去，則微處理器564將向第二調(diào)諧器560B發(fā)送一條命令，以預(yù)先調(diào)諧到頻道B的頻率上。頻道B中的合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)解調(diào)器568B處理后，被轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)字信號(hào)分離器/解碼器572。此時(shí)，數(shù)字信號(hào)分離器572將同時(shí)接收位于頻道A和頻道B上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。因此，如果頻道A和頻道B均載送有4種數(shù)字信號(hào)時(shí)，信號(hào)分離器572將會(huì)接收到8個(gè)數(shù)字信號(hào)。隨后，該數(shù)字信號(hào)分離器572將接收到來(lái)自微處理器564的一條指明要從來(lái)自頻道B的合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中剝離出哪些數(shù)字信號(hào)的命令。由此數(shù)字信號(hào)分離器/解碼器572分別地從來(lái)自頻道A和B的合成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流中剝離出所選中的視頻和音頻(和/或數(shù)據(jù))。而后，所選出的這些信號(hào)被轉(zhuǎn)發(fā)給視頻和音頻解碼器574和575。而視頻解碼器574則將以如上參照?qǐng)D6和7所述的方法，從當(dāng)前所顯示的視頻信號(hào)切換到新選中的視頻信號(hào)上。因此，解碼器574識(shí)別當(dāng)前數(shù)據(jù)流中的拼接點(diǎn)。一旦解碼器574檢測(cè)到拼接點(diǎn)，其將確定切換到第二數(shù)據(jù)流的適宜時(shí)間。隨后，解碼器574將開(kāi)始將第二數(shù)據(jù)流裝入緩沖器中，并利用第一數(shù)據(jù)流中的時(shí)間間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換。一旦解碼器輸出了第二數(shù)據(jù)流，其便被轉(zhuǎn)發(fā)給顯示處理器576，在此將為了進(jìn)行顯示而對(duì)該視頻信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的格式化。
音頻解碼器575用于，以如上參照?qǐng)D11所述的方式，進(jìn)行從當(dāng)前音頻流到第二音頻流的切換。一旦完成了上述切換，則第二音頻流將被轉(zhuǎn)發(fā)給顯示處理器576。
從模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)，或從數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的切換圖17所示為雙調(diào)諧器實(shí)施例590，用于從位于第一RF頻道上的模擬信號(hào)，到第二RF頻道中以數(shù)字方式進(jìn)行壓縮的信號(hào)的切換或其反向切換。在此實(shí)施例中，觀眾正在收看某個(gè)特定頻率上的特定頻道(無(wú)論其是模擬還是數(shù)字信號(hào))，而后其決定切換到另一RF頻率的另一個(gè)頻道上(無(wú)論其是模擬還是數(shù)字信號(hào))。其中使用了兩個(gè)調(diào)諧器560A，560B，來(lái)進(jìn)行從一個(gè)RF頻率到另一個(gè)不同RF頻率的轉(zhuǎn)換。
舉例假設(shè)該觀眾當(dāng)前正在收看某個(gè)具有模擬信號(hào)的頻道(頻道A)，而現(xiàn)在決定要切換到另一不同頻道(頻道B)中的以數(shù)字方式壓縮的信號(hào)上，則本實(shí)施例將以如下方式進(jìn)行操作。對(duì)于模擬信號(hào)，其中的一個(gè)調(diào)諧器560A調(diào)諧到與頻道A相關(guān)的RF頻率上。因此該頻道傳送的是模擬信號(hào)，所以調(diào)諧器560A將把該信號(hào)送往模擬解調(diào)器569A和VBI解碼器570A。模擬解調(diào)器569A可以利用本技術(shù)領(lǐng)域中的任何常見(jiàn)的常規(guī)模擬解調(diào)方案，來(lái)對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。而VBI解碼器570A則將剝離出嵌在垂直消隱間隔(VBI)中的任何信息(例如，交互命令，結(jié)束字幕(close captioning))。解調(diào)后的模擬信號(hào)隨后被轉(zhuǎn)發(fā)給模擬顯示處理器580，由其對(duì)該模擬信號(hào)進(jìn)行格式化，隨后將其輸出給VBI開(kāi)關(guān)588，再由其傳送給顯示裝置。
當(dāng)其決定要切換到包含有復(fù)用和壓縮數(shù)字信號(hào)的頻道上時(shí)，微處理器564將確定此頻道的RF頻率，并將其信息通過(guò)一條命令轉(zhuǎn)發(fā)給第二調(diào)諧器560B。第二調(diào)諧器560B一接收到此命令，其便預(yù)先調(diào)諧到所指明的第二RF頻率(頻道B)上。頻道B的輸出隨后被轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)字解調(diào)器568B的輸入上，由其利用本技術(shù)領(lǐng)域中任何常見(jiàn)的數(shù)字解調(diào)方案來(lái)進(jìn)行解調(diào)處理。而后解調(diào)器568B輸出該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，并由數(shù)字信號(hào)分離器/解碼器572來(lái)接收。微處理器564向該信號(hào)分離572發(fā)送一條指明了所選數(shù)字信號(hào)的命令。數(shù)字信號(hào)分離器/解碼器572對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分離，并對(duì)其進(jìn)行解壓縮。隨后將以如上參照?qǐng)D16所說(shuō)明的方式，將處理所得的所選分信號(hào)(音頻，視頻和數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)發(fā)給合適的解碼器574，575(見(jiàn)圖16B)，由此視頻解碼器574將開(kāi)始對(duì)該視頻信息進(jìn)行解碼，并向微處理器564發(fā)送一個(gè)信號(hào)，以信號(hào)的方式通知該數(shù)據(jù)流已被正確地解碼，同時(shí)音頻與圖像正保持聲像同步。
上述視頻和音頻隨后被轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)字顯示處理器584，其中將把各信號(hào)從數(shù)字形式轉(zhuǎn)換為模擬形式。所得到的與頻道B相對(duì)應(yīng)的模擬信號(hào)隨后被輸入到VBI開(kāi)關(guān)588中。一旦微處理器564發(fā)命令要在兩個(gè)視頻之間進(jìn)行切換時(shí)，則VBI開(kāi)關(guān)588將在垂直消隱間隔的合適時(shí)段內(nèi)進(jìn)行切換，從而實(shí)現(xiàn)從模擬頻道到數(shù)字頻道的切換。
如果其想要從數(shù)字頻道切換到模擬頻道，則只需簡(jiǎn)單地將上述處理反過(guò)來(lái)執(zhí)行，同時(shí)第二調(diào)諧器560B預(yù)先調(diào)諧到模擬頻道上即可。另外，圖17所示的實(shí)施例也可以從模擬頻道切換到模擬頻道。
應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，在如所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以進(jìn)行多種形式的變型和修正。
權(quán)利要求
1.一種用于從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括命令終端，該命令終端用于在第一組信號(hào)中插入模擬單音；實(shí)時(shí)編碼器，與命令終端保持通信聯(lián)絡(luò)，用于在檢測(cè)到模擬單音時(shí)在第一組信號(hào)中插入數(shù)字單音；服務(wù)器，與實(shí)時(shí)編碼器保持通信聯(lián)絡(luò)，用于接收第一組信號(hào)和第二組信號(hào)；和控制終端，與服務(wù)器保持通信聯(lián)絡(luò)，用于向服務(wù)器發(fā)送切換命令；其中，一旦接收到切換命令，服務(wù)器便開(kāi)始尋找數(shù)字單音，一旦檢測(cè)到數(shù)字單音，服務(wù)器便以無(wú)縫方式從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述服務(wù)器包括服務(wù)器切換裝置，該服務(wù)器切換裝置被安排在接收到切換命令時(shí)尋找數(shù)字單音并從第一組信號(hào)切換到第二組信號(hào)，該服務(wù)器切換裝置還被安排從第一組信號(hào)中解碼定時(shí)信息并將所述定時(shí)信息插入到所述服務(wù)器所切換到第二組信號(hào)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第一組信號(hào)中的至少兩個(gè)信號(hào)或者是第二組信號(hào)中的至少兩個(gè)信號(hào)為畫(huà)中畫(huà)呈現(xiàn)格式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第一組信號(hào)代表實(shí)況事件信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第二組信號(hào)包含預(yù)錄制內(nèi)容，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)第二組信號(hào)的存儲(chǔ)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第二組信號(hào)包含可供選擇的廣告，并且所述系統(tǒng)進(jìn)一步包括存儲(chǔ)第二組信號(hào)的存儲(chǔ)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第一組信號(hào)或者是第二組信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)表示從包含了實(shí)況節(jié)目事件和預(yù)錄制節(jié)目事件的組中選擇的信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第一組信號(hào)或者是第二組信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)表示從包含了可供選擇的廣告的組中選擇的信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中第一和第二組信號(hào)為MPEG編碼格式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括發(fā)送第二組信號(hào)的步驟，其中第二組信號(hào)是通過(guò)包含了衛(wèi)星發(fā)送系統(tǒng)、有線發(fā)送系統(tǒng)、廣播發(fā)送系統(tǒng)、專用網(wǎng)絡(luò)以及體育場(chǎng)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的組中之一發(fā)送的。
全文摘要
公開(kāi)了一種交互式有線電視系統(tǒng)，其利用標(biāo)準(zhǔn)有線電視分配網(wǎng)絡(luò)來(lái)同時(shí)向多個(gè)觀眾提供包括了多個(gè)信號(hào)的交互式的電視節(jié)目。視頻信號(hào)以數(shù)字格式發(fā)送，在單個(gè)信道上將多個(gè)信號(hào)復(fù)用到數(shù)據(jù)流中。該視頻信號(hào)可以被壓縮以提高效率。與信號(hào)選擇器相結(jié)合的接收機(jī)選擇特定的NTSC頻道以進(jìn)行重放，然后從數(shù)據(jù)流中選擇特定的視頻信號(hào)，并將視頻信號(hào)解壓縮以進(jìn)行重放。提供了不同頻道上視頻信號(hào)之間特別是從一組信號(hào)到另一組信號(hào)的無(wú)縫切換。切換裝置位于服務(wù)器(550)存儲(chǔ)B組信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器處。A組信號(hào)在服務(wù)器(550)處從實(shí)時(shí)編碼器(546)接收。命令和控制終端(534)在A組信號(hào)中插入模擬單音，而實(shí)時(shí)編碼器(546)則在檢測(cè)到該模擬單音時(shí)加入數(shù)字單音。服務(wù)器切換裝置在檢測(cè)到數(shù)字單音時(shí)開(kāi)始從A組切換到B組。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1535012SQ200310124850
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期1998年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月16日
發(fā)明者邁克爾J·弗里曼, 格雷戈里W·哈珀, 弗蘭克P·德奧, P 德奧, 邁克爾J 弗里曼, 里W 哈珀 申請(qǐng)人:Actv公司