[发明专利]数字电视频道冲浪系统

说明书

本发明的背景

本发明涉及数字电视接收机，特别地涉及一种含有多个节目解码器和/或多个调谐器使得可以快速地显示和选择各相邻频道上的节目的接收机。

数字电视节目可以从许多来源获得，其中包括卫星广播、数字有线系统和地面广播系统等。例如，一位连接了数字有线系统的观众可以接收多达500个频道的节目。能实现这一点的原因是，数字电视信号经过了压缩，消除了行与行之间的帧与帧之间的冗余信息，从而减小了发送信号所需的带宽。

不过，用于达到这种高效率的压缩技术也使得信号的解码和显示变得困难。例如，一个典型的运动补偿预测帧是通过多个步骤进行编码的。首先，要从当前帧的图像数字中减去由运动补偿处理器所确定的前一帧的图像数据。然后利用离散余弦变换处理来编码上述差分数据。为了减少用来代表每个离散余弦变换系数的比特数，要把这些系数提供给一个变长度量化器。接着，通过一个变长度编码和扫描宽度编码器对量化系数的处理，使代表视频信号所需的比特数进一步减少。然后把得到的比特流打包成一些变长度节目基元比特流(PES)包，再把这些包分解成一些固定长度的传输包。接着再给这些经打包的比特流附加上由传输包恢复出比特流所需的信息。最后，给信号加上前向误差校正码信息。然后再把编码信号调制到一个射频(RF)虚边带载波信号上供地面广播视频系统发射，或者把编码信号调制到一个正交振幅调制到载波上供有线广播系统发送。

为了产生解码视频信号，需要由解码器执行与编码器操作相反的解码操作，再生出视频信号。典型的数字电视接收机首先把调谐器锁定在RF数字电视信号的导引信号上，然后通过解码该RF电视信号来产生基带编码电视信号。接着，通过处理前向误差校正编码来恢复出传输包。然后通过处理传输包再生出PES包，通过处理PES包再生出基元比特流。再把视频信号的基元比特流施加给变长度解码器和扫描宽度解码器，产生出代表各频域系数的固定长度码值和解码视频信号所需的其他辅助信息(例如运动矢量)。最后，把固定长度码值施加给一个逆量化器和一个逆离散余弦变换处理器，再现出各个像素值。

如果被解码的帧是一个运动补偿帧，则上述像素值是相对于由运动矢量所指明的前一帧或前一场中的像素值的差分像素值。该运动矢量是作为发射信号中的一部分辅助信息接收到的。为了再生出视频信号，需要恢复出运动矢量代表的像素值并把它们加到差分像素值上。

对于电视信号中的声频部分也采用类似的数字编码技术。

上述对于数字电视节目使用的复杂编码方案虽然产生了高的编码效率，但也将造成视频信号再生时的时间延迟。从把电视调谐器调谐到一个数字电视频道上到显示出相应视频信息的时间可能长达1s到4s。

“频道冲浪”是这样一种操作，一位观众为了找到一个他(或她)希望观看的节目而把电视接收机依次地从一个频道转换到另一个频道。对于普通模拟电视接收机，频道冲浪操作中显示出各相邻频道的图像之间的时间间隔小于1s。显示出各相邻频道的数字图像节目的时间间隔的增大即使对于最有耐心的频道冲浪者来说也可能是不可接受的。

为了克服上述频道冲浪中的问题，许多有线系统提供了电子节目指导(EPG)。这种EPG典型地以栅格表的形式向观众提供多个频道上当时节目的说明。观众可以通过扫视该栅格表来选择任一个频道的节目，并通过在栅格表上选出一项来调谐到相应的频道上。然而，要以栅格表的形式来简明地描述一个电视节目是不容易的。结果许多观众认为这样的节目指导是令人厌烦或用途有限的。

标题为“Hybrid Analog/Digital Television Transmission Systerm(模/数混合电视传送系统)”的美国专利NO.5,532,748描述了所建议的另一种系统。该专利说明了一种能产生用于频道转换操作的包含了模拟视频信号和数字电视信号的混合电视信号的系统。当一个使用该系统的观众转换频道时，该系统将首先显示出低分辨率的模拟信号，然后在数字解码器获得了足够的信息之后再显示出数字信号。然而，该系统在频道冲浪中不能保持用户对数字系统所期望的高质量图像。

本发明的概述

本发明体现为一种能同时解码多个节目从而减少频道冲浪操作时显示相邻频道节目所需的时间间隔的数字电视接收机。

该接收机的一个实施例使用了单个传输解码器和单个视频/声频解码器。传输解码器同时解码单个频道中的多个传输数据流。各个传输数据流分别代表在一个主频道中发送的多个子频道中的各个相应子频道。当发生频道转换操作时，视频/声频解码器将从传输解码器所提供的多个传输数据流中选择下一个传输数据流。