專利名稱：Iptv機(jī)頂盒快速平滑切換頻道的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及IPTV領(lǐng)域，尤其涉及IPTV機(jī)頂盒切換頻道的方法。
背景技術(shù)：
如今，IPTV (基于互聯(lián)網(wǎng)的互動(dòng)電視)產(chǎn)業(yè)發(fā)展如火如茶，機(jī)頂盒作為網(wǎng) 絡(luò)電視的終端設(shè)備發(fā)揮著重要作用。其工作原理為服務(wù)器端將通過(guò)編碼器編 碼的流媒體數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到機(jī)頂盒，駐留在機(jī)頂盒上的解碼器完成數(shù) 據(jù)的解碼，然后輸出視頻和音頻信號(hào)到電視機(jī)，電^U顯示圖象播放聲音。
IPTV與傳統(tǒng)有線電視的最大區(qū)別在于傳統(tǒng)有線電視只能被動(dòng)接收數(shù)據(jù)而 不能做點(diǎn)播，電視頻道播放的內(nèi)容是實(shí)時(shí)的等。IPTV能最大限度的滿足用戶互 動(dòng)的需求，不僅能夠點(diǎn)播VOD，還能做到電視頻道播放的時(shí)移，很多數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 也能夠在其^j上運(yùn)營(yíng)。但I(xiàn)PTV同時(shí)也存在技術(shù)上的弱點(diǎn)不能象傳統(tǒng)有線電 視那樣快速切換頻道。目前有線電視的頻道切換時(shí)間在l秒以內(nèi)，而IPTV則需 要2.5秒左右，這大大惡化了用戶觀看IPTV的用戶體瞼，影響了IPTV業(yè)務(wù)的 推廣。
現(xiàn)有的IPTV機(jī)頂盒切換頻道的流程(請(qǐng)看附

圖1 )為 選捧另 一個(gè)頻道；
關(guān)閉當(dāng)前解碼器； 重啟動(dòng)解碼器；
解碼器接收到流媒體數(shù)據(jù)開(kāi)始解碼； 做音視頻同步；
完成音視頻同步后開(kāi)始播放音視頻。
以上方法切換頻道的時(shí)間大多在2.5秒左右，用戶需要等待2.5秒的電視黑 頻時(shí)間以后才能觀看下一個(gè)頻道的內(nèi)容，用戶是難以接受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供提高IPTV機(jī)頂盒切換頻道速度，找到有效并且實(shí)施 成本低的方法來(lái)以解決切換速度慢的問(wèn)題。
本發(fā)明提出了 一種快速平滑切換頻道的方法，用于在數(shù)字電視系統(tǒng)中切換 頻道，包括如下步驟 步驟l選擇另一頻道； 步驟2關(guān)閉當(dāng)前頻道解碼器；
步驟3重打開(kāi)解碼器并設(shè)置解碼器狀態(tài)為快進(jìn)狀態(tài)；
步驟4解碼器收到流媒體數(shù)據(jù)開(kāi)始解碼，解碼器一旦解碼出視頻幀馬上將他們
播放出來(lái)，用戶開(kāi)始觀看此頻道視頻；
步驟5設(shè)置解碼器狀態(tài)為正常播放狀態(tài)，同時(shí)解碼音視頻；
步驟6保持音頻時(shí)鐘T1不變，調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘T2，防止音頻丟失；
步驟7調(diào)整解碼器中系統(tǒng)時(shí)鐘T2對(duì)視頻時(shí)鐘T3容忍極限值N，保證視頻不丟
失；
步驟8逐步調(diào)整N值，完成音視頻同步； 步驟9正常播放下一頻道。
其中，為了保持音頻不丟失，需要調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘T2，調(diào)整后的T2等于T1 與M值的和，M為解碼器系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)音頻時(shí)鐘的容忍極限參數(shù)。同樣為了保證 視頻不丟失，需要調(diào)整解碼器參數(shù)N, N值調(diào)整為視頻時(shí)鐘T3與步驟6調(diào)整后 T2之間的差值。
步驟8中逐步調(diào)整N值，具體扭*行步驟包括
1) 設(shè)定每次調(diào)整N值幅度X;
2) 設(shè)定調(diào)整過(guò)程所需要時(shí)間t;
3) 計(jì)算N值調(diào)整次數(shù)k，以及調(diào)整頻率k/t;
4) 進(jìn)行逐步調(diào)整N值 其中N值調(diào)整次數(shù)k為 k= (T3-Tl-M-n)眾
式中n值為音視頻同步時(shí)的N值。
本發(fā)明將現(xiàn)有技術(shù)中IPTV頻道切換時(shí)2.5秒的黑屏或者視頻靜止不動(dòng)替換 為音頻連續(xù)播放，視頻慢放過(guò)程(視頻雖然慢放但人眼不易覺(jué)察)，在不需要改 變編碼器配置和同樣網(wǎng)絡(luò)狀況下將切換頻道時(shí)間縮短到一秒以內(nèi)，達(dá)到或超過(guò) 傳統(tǒng)有線電視切換頻道的速度。且只需要調(diào)整系統(tǒng)軟件，不需要做硬件上的調(diào) 整，以最小的成本完成對(duì)切換速度的改善。 附困說(shuō)明
圖1:傳統(tǒng)的切換頻道流程圖2:本發(fā)明的切換頻道流程圖3:調(diào)整前的解碼器時(shí)鐘圖4:調(diào)整后的解碼器時(shí)鐘調(diào)整圖。
具體實(shí)施例方式
IPTV電視在切換頻道時(shí)，由于從編碼器端下發(fā)到機(jī)頂盒的音視頻幀的時(shí)鐘 是不同步的，差值一般在L5秒左右。傳統(tǒng)解碼器在解碼時(shí)為了做唇音同步，會(huì) 將時(shí)鐘靠前的音頻或者視頻緩沖在解碼器中，當(dāng)與之同步的視頻或音頻到達(dá)時(shí) 才將音視頻同時(shí)播放出來(lái)。這種辦法的缺點(diǎn)是同步過(guò)程中用戶只能長(zhǎng)時(shí)間看 到電視黑頻或者視頻停頓。
所謂的音視頻同步并不是完全同步，而是有一個(gè)范圍。比如，當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘 在1分50秒，那么他認(rèn)為落在1分49秒和1分51秒范圍里邊的音視頻就是同 步的。
這是因?yàn)榻獯a器有兩個(gè)重要的參數(shù)，即解碼器具有能夠容忍的音頻時(shí)鐘和 視頻時(shí)鐘的極限，這個(gè)極限就是系統(tǒng)時(shí)鐘與音頻時(shí)鐘的差值，以及系統(tǒng)時(shí)鐘與 視頻時(shí)鐘的差值，即在這個(gè)極限范圍內(nèi)，解碼器認(rèn)為音頻視頻是同步的并將他 們播放出來(lái)，假設(shè)音頻時(shí)鐘與系統(tǒng)時(shí)鐘之間的極限是M，視頻時(shí)鐘與系統(tǒng)時(shí)鐘 之間的極限是N。不同的解碼器M與N的值也不一樣，解碼器M與N的值還 可以通過(guò)軟件接口進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘處在音頻時(shí)鐘與視頻時(shí)鐘中間，滿足 解碼器能容忍的音視頻時(shí)鐘極限M和N,基本就可以實(shí)現(xiàn)同步。解碼器出廠時(shí)都有一個(gè)默認(rèn)的M與N值，通常這種默認(rèn)的M、 N值就是能滿足音視頻同步的 M、 N值。為了描述方^(更，我們將初始的N值定義為n。
本發(fā)明IPTV機(jī)頂盒切換頻道的流程如圖2所示，包括如下步驟
選擇另一頻道
1、 選擇另一頻道
2、 關(guān)閉當(dāng)前頻道解碼器；
3、 重打開(kāi)解碼器并設(shè)置解碼器狀態(tài)為快進(jìn)狀態(tài)；
4、 解碼器收到流^^體數(shù)據(jù)開(kāi)始解碼，解碼器一旦解碼出視頻幀馬上將他們播放 出來(lái)，用戶開(kāi)始觀看此頻道視頻；
5、 設(shè)置解碼器狀態(tài)為正常播放狀態(tài)，同時(shí)解碼音視頻；
6、 設(shè)置系統(tǒng)時(shí)鐘在音頻時(shí)鐘的容忍極限之內(nèi)，防止音頻丟失，播放音頻；
7、 調(diào)整解碼器中系統(tǒng)時(shí)鐘T2對(duì)視頻時(shí)鐘T3容忍極限值N，保證視頻不丟失
8、 調(diào)整解碼器N值，逐漸將音^L頻同步；
9、 完成音視頻同步，正常播放下一頻道。
為了滿足快速切換頻道，帶給觀眾良好的影視效果，必須在視頻播出后就 給觀眾正常音視頻同步的感覺(jué)。鑒于切換頻道時(shí)人對(duì)視頻比較敏感，解碼器在 開(kāi)始播放另一個(gè)頻道時(shí)先將解碼器的狀態(tài)置為快進(jìn)狀態(tài)，這種狀態(tài)下解碼器只 解碼視頻，忽《$^音頻。解碼器只需要收到一個(gè)完整的視頻幀就會(huì)馬上將其顯 示在電視上。由于省略掉了同步的過(guò)程，視頻會(huì)早1.5秒左右顯示出來(lái)。這時(shí) 將解碼器再置為正常播放狀態(tài)，解碼器開(kāi)始同時(shí)解碼緩沖的音頻和視頻。由于
此時(shí)音頻滯后系統(tǒng)時(shí)鐘太多，如果不做處理，解碼器會(huì)丟掉超出正常時(shí)鐘極限
的音頻。如圖3所示，音頻時(shí)鐘在T1時(shí)間，系統(tǒng)時(shí)鐘在T2時(shí)間，視頻時(shí)鐘在 T3時(shí)間。如果T1和T2的間隔太大，超過(guò)M的范圍，解碼器會(huì)丟掉一部分音 頻，而音頻一M出再被丟失勢(shì)必就造成聽(tīng)覺(jué)上的不連續(xù)，這是不能容忍的。
為了不丟掉音頻，必須將系統(tǒng)時(shí)鐘調(diào)到M的范圍內(nèi)，即(T2-T1)小于M， 讓音頻連續(xù)播放。此時(shí)時(shí)鐘圖變?yōu)楦綀D4所示，音頻時(shí)鐘在T1時(shí)間，系統(tǒng)時(shí)鐘 在T2 (Tl+M)時(shí)間，視頻時(shí)鐘在T3時(shí)間。如果T3和T2相差太大，超過(guò)N 的值，即(T3-T2)大于N,視頻會(huì)丟失。解碼器不丟棄視頻的邊界為N，需要 將N的值調(diào)大到(T3-T2),保證視頻不丟失。
這樣調(diào)整后的音視頻是不同步的，為了同步，可以通過(guò)逐次將N值減小， 造成視頻停頓，停頓使視頻時(shí)鐘停頓等待T2 + N趕上T3,使視頻看起來(lái)在慢放， 逐漸等待音視頻同步。
由于當(dāng)前視頻時(shí)鐘超過(guò)N值范圍，我們需要多次分步地調(diào)整N值，使N值 逼近n。調(diào)整過(guò)程也就是同步過(guò)程如下
第一次調(diào)整，將N值從n擴(kuò)大到N- (T3-T2)，保證視頻不丟失；
第二次調(diào)整，縮小N值，由于N值減小，(T2 + N)到T3之間有一段時(shí)間 的間隔，該間隔就是N縮小的幅度，在這個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，視頻停頓，視頻時(shí)鐘 T3靜止不動(dòng)，直到(T2+N) -T3， T2按自然時(shí)間往前走，(T2+N)趕上T3。 逐次減少N值，直到N回到初始n值時(shí)，音視頻開(kāi)始同步。
上述的過(guò)程中，最關(guān)鍵的參數(shù)包括同步過(guò)程時(shí)間t， N值每次調(diào)整的幅度X，
以及調(diào)整次數(shù)k。為了實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，必須確定這些W:。這些參數(shù)的確定通常 要具體到實(shí)際的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不同設(shè)計(jì)人員根據(jù)系統(tǒng)情況可能給出的值也不相同， 但是雖然取值有所不同，并不影響本發(fā)明提出的這樣一種切換頻道的方法。
同步過(guò)程時(shí)間t，即在這個(gè)t秒鐘的時(shí)間段內(nèi)完成音視頻同步。通常同步時(shí) 間t確定在2秒鐘，跟普通解碼器音視頻同步時(shí)間相當(dāng)。這里確定這個(gè)值只是為 了 計(jì)算方便，根據(jù)用戶的習(xí)慣可以設(shè)定為不同的值。
每次N值調(diào)整幅度，N值減少一個(gè)X，就相當(dāng)于視頻停頓了多長(zhǎng)時(shí)間，根 據(jù)人的視覺(jué)習(xí)慣，通常設(shè)定可以接受的視頻停頓時(shí)間為0.1秒。也即每次N值 調(diào)整幅度為0.1秒，同樣這個(gè)值的設(shè)定也不是唯一的，可以4艮據(jù)系統(tǒng)情況作出調(diào) 整。
根據(jù)上述的兩個(gè)數(shù)值，可以推算出N值調(diào)整的次數(shù)k: k- (T3-Tl-M-n) /0.1 從而也得到調(diào)整的頻率k/t
通過(guò)上述方法，就可以做到在一定時(shí)間t內(nèi)，進(jìn)行k次調(diào)整，完成音視頻同 步。并且從效果來(lái)看，音頻聽(tīng)起來(lái)是連續(xù)播放的，視頻雖然有一些停頓，但是 看起來(lái)并不明顯，能夠達(dá)到視覺(jué)的容忍范圍。但是卻比常用的方法更快的出現(xiàn) 視頻和音頻，達(dá)到跟普通有線電視差不多的切換效果。其中各參數(shù)的設(shè)定，本 發(fā)明只是提出了一種具體實(shí)施方式
，并不限定在取這些值，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù) 人員完全可以根據(jù)系統(tǒng)的情況設(shè)定這些參數(shù)，只要滿足在觀眾可以接受的時(shí)間
內(nèi)做到同步，^m到不影響視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)效果。
如果實(shí)際視頻N的值滿足不丟棄的邊界條件，那么不需要做調(diào)整，直接播 放同步的音視頻。
上述T1、 T3的值均通過(guò)碼流中自帶的音視頻的時(shí)間戳自動(dòng)獲取，T2的初 始值也通過(guò)碼流中自帶的系統(tǒng)時(shí)鐘的時(shí)間戳自動(dòng)獲取。M與N的值在每種芯片 上都會(huì)有默認(rèn)值，調(diào)整M與N需要解碼器提供調(diào)整這兩個(gè)值的API接口 。
為音頻連續(xù)播放，視頻慢放過(guò)程(視頻雖然慢放但人眼不易覺(jué)察)，在不需要改 變編碼器配置和同樣網(wǎng)絡(luò)狀況下將切換頻道時(shí)間縮短到一秒以內(nèi)，達(dá)到或超過(guò) 傳統(tǒng)有線電視切換頻道的速度。且只需要調(diào)整系統(tǒng)軟件，不需M硬件上的調(diào)
整，以最小的成本完成對(duì)切換速度的改善。
權(quán)利要求
1.一種快速平滑切換頻道的方法，用于在數(shù)字電視系統(tǒng)中切換頻道，其特征在于包括如下步驟步驟1選擇另一頻道；步驟2關(guān)閉當(dāng)前頻道解碼器；步驟3重打開(kāi)解碼器并設(shè)置解碼器狀態(tài)為快進(jìn)狀態(tài)；步驟4解碼器收到流媒體數(shù)據(jù)開(kāi)始解碼，解碼器一旦解碼出視頻幀馬上將他們播放出來(lái)，用戶開(kāi)始觀看此頻道視頻；步驟5設(shè)置解碼器狀態(tài)為正常播放狀態(tài)，同時(shí)解碼音視頻；步驟6保持音頻時(shí)鐘T1不變，調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘T2，防止音頻丟失，播放音頻；步驟7調(diào)整解碼器中系統(tǒng)時(shí)鐘T2對(duì)視頻時(shí)鐘T3容忍極限值N，保證視頻不丟失；步驟8逐步調(diào)整N值，完成音視頻同步；步驟9正常播放下一頻道。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速平滑切換頻道的方法，其特征在于所 述的步驟6中，調(diào)整后的T2等于Tl與解碼器系統(tǒng)時(shí)鐘對(duì)音頻時(shí)鐘的容忍極限 MM之和。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速平滑切換頻道的方法，其特征在于所 述的步驟7中，N值調(diào)整為T3與步驟6調(diào)整后T2之間的差值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種快速平滑切換頻道的方法，其特征在于所 述的步驟8包括下列步驟步驟1設(shè)定每次調(diào)整N值幅度入；步驟2設(shè)定調(diào)整過(guò)程所需要時(shí)間t;步驟3計(jì)算N值調(diào)整次數(shù)k,以及調(diào)整頻率k/t;步驟4進(jìn)行逐步調(diào)整N值。
5. 4艮據(jù)權(quán)利要求4所述的一種快速平滑切換頻道的方法，其特征在于所 述的N值調(diào)整次數(shù)k為k- (T3-T1-M-n) /入n值為音視頻同步時(shí)的N值。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種快速平滑切換頻道的方法，用于在數(shù)字電視系統(tǒng)中切換頻道，在切換頻道時(shí)，首先將解碼器調(diào)整為快進(jìn)狀態(tài)，并解碼視頻播放，隨后將解碼器恢復(fù)正常狀態(tài)，開(kāi)始同時(shí)解碼音視頻。為了保證音頻視頻不丟失，調(diào)整系統(tǒng)時(shí)鐘，保證不丟失音頻，同時(shí)調(diào)整解碼器視頻時(shí)鐘容忍極限參數(shù)N，保證視頻不丟失。并逐步減小N值，逼近音視頻同步時(shí)的N值，實(shí)現(xiàn)音頻視頻同步，并開(kāi)始播放下一頻道。通過(guò)本發(fā)明的方法，在不需要改變編碼器配置和同樣網(wǎng)絡(luò)狀況下將切換頻道時(shí)間縮短到一秒以內(nèi)，達(dá)到或超過(guò)傳統(tǒng)有線電視切換頻道的速度，且只需要調(diào)整系統(tǒng)軟件，不需要做硬件上的調(diào)整，以最小的成本完成對(duì)切換速度的改善。
文檔編號(hào)H04N5/00GK101197962SQ200810032238
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者劉少軍, 姚亞群 申請(qǐng)人:Ut斯達(dá)康通訊有限公司