BRPI0812401B1 - Método para reduzir o tempo de zapeamento e para transmitir um fluxo contínuo de dados em um receptor de vídeo - Google Patents

Método para reduzir o tempo de zapeamento e para transmitir um fluxo contínuo de dados em um receptor de vídeo Download PDF

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Gaetan Cottereau
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Abstract

sistema e método para reduzir o tempo de zapeamento a presente invenção diz respeito a um sistema e a um método para o zapeamento em um receptor de vídeo e em um servidor de vídeo. o método de zapeamento compreende, em um receptor de vídeo, as etapas de receber um comando de zapeamento para um novo programa, registrar a recepção de um primeiro fluxo contínuo de dados compreendendo o novo programa e de um segundo fluxo contínuo de dados compreendendo o mesmo programa do primeiro fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo adequado para ser processado mais rapidamente do que o primeiro fluxo contínuo de dados pelo receptor, receber o primeiro fluxo contínuo de dados e o segundo fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo recebido atrasado em relação ao primeiro fluxo contínuo de dados, memorizar o primeiro fluxo contínuo de dados durante um período maior do que a memorização do segundo fluxo contínuo de dados, exibir o segundo fluxo contínuo de dados, então, exibir o primeiro fluxo contínuo de dados em continuidade ao segundo contínuo de dados.

Description

A presente invenção diz respeito, no geral, a um método de zapeamento e, mais particularmente, a um método para reduzir o tempo de zapeamento entre dois programas.
Distribuição de vídeo por meio de redes de banda larga usa sistemas de compressão padrões, tal como MPEG-2 ou JVT/H.264/MPEG AVC. Os padrões MPEG definem o GoP (Grupo de Imagens). O GoP define uma sequência de imagens tipo I, P, B. Estas imagens também são definidas nos padrões MPEG. A imagem I é codificada sem referência a nenhuma outra imagem. A imagem P é descrita em relação às imagens precedentes. A imagem B é descrita em relação às imagens precedentes e seguintes. Quando um receptor recebe um programa, ele espera pela recepção de uma imagem I para começar a decodifi- cação. Isto ocasiona um atraso antes da exibição de um novo filme, particularmente, no caso de zapeamento. Portanto, durante o zapeamento, passa algum tempo antes da exibição do novo canal na tela. Este tempo é dividido entre o tempo para ocupar a memória de recepção e o tempo para encontrar uma imagem decodificável no fluxo contínuo de dados.
Existem sistemas para melhorar o tempo de decodificação pela adição de um fluxo contínuo de dados chamado de adicional, cuja estrutura é de maneira tal que uma imagem decodificável seja mais rapidamente encontrada para poder exibi-la. Isto é o que é definido, por exemplo, no pedido de patente WQ2005112465A1. Entretanto, este fluxo contínuo de dados adicional sofre do mesmo problema de um fluxo contínuo de dados normal, em que é necessário esperar que a memória de recepção seja ocupada antes de ela poder ser decodificada.
A presente invenção diz respeito a um sistema e a um método adequados para otimizar o tempo de zapeamento em um receptor.
Com este propósito, o propósito da invenção é um método de zapeamento que compreende, em um receptor de vídeo, as etapas de receber um comando de zapeamento para um novo programa, registrar a recepção de um primeiro fluxo contínuo de dados compreendendo o novo programa e de um segundo fluxo contínuo de dados compreendendo o mesmo programa do primeiro fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo adequado para ser processado pelo receptor mais rapidamente do que o primeiro fluxo contínuo de dados, receber o primeiro fluxo contínuo de dados e o segundo fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo recebido atrasado em relação ao primeiro fluxo contínuo de dados, a memorização do primeiro fluxo contínuo de dados durante um período maior do que a memorização do segundo fluxo contínuo de dados, exibir o segundo fluxo contínuo de dados, então, exibir o primeiro fluxo contínuo de dados em continuidade ao segundo fluxo contínuo de dados.
De acordo com uma modalidade, o tempo de memorização do primeiro fluxo contínuo de dados é fixado pelo dito receptor de acordo com o atraso de tempo entre o primeiro fluxo contínuo de dados e o segundo fluxo contínuo de dados.
De acordo com uma modalidade, o programa é transportado de uma maneira mais comprimida no segundo fluxo contínuo de dados do que no primeiro fluxo contínuo de dados.
De acordo com uma implementação em particular, o receptor recebe uma indicação da diferença entre o tempo de apresentação do primeiro fluxo contínuo de dados e do segundo fluxo contínuo de dados.
Um outro propósito da invenção é propor um método de transmissão de fluxo contínuo de dados para um receptor por um servidor de vídeo que compreende, no servidor, as etapas de codificar um conteúdo em um primeiro fluxo contínuo de dados, codificar o mesmo conteúdo em um segundo fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo adequado para ser processado mais rapidamente do que o primeiro fluxo contínuo de dados pelo receptor, e transmitir os dois fluxos contínuos de dados, com um atraso do segundo fluxo contínuo de dados em relação ao primeiro fluxo contínuo de dados.
De acordo com uma modalidade, o conteúdo codificado no segundo fluxo contínuo de dados é mais comprimido do que o conteúdo codificado no primeiro fluxo contínuo de dados.
A invenção também se aplica a um produto de programa de computador que compreende instruções de código de programa para a execução das etapas do método de acordo com a invenção, quando este programa for executado em um computador. Entende-se que "produto de programa de computador" significa uma mídia de programa de computador que pode consistir, não somente em um espaço de armazenamento que contém o programa, tais como um disquete ou cassete, mas, também, um sinal, tais como um sinal elétrico ou ótico.
A invenção será mais bem entendida e ilustrada por meio das seguintes modalidades e implementações, mas sem limitações, em relação aos desenhos anexos no apêndice, em que: - a figura 1 é uma representação altamente diagramática de um sistema de acordo com uma modalidade da invenção, - a figura 2 é um diagrama de um receptor de acordo com uma modalidade da invenção, - a figura 3 é um diagrama de um servidor de acordo com uma modalidade da invenção, - a figura 4 representa um diagrama do fluxo contínuo de dados de acordo com uma modalidade da invenção, e - a figura 5 é uma representação esquemática do princípio do rápido zapeamento de acordo com uma modalidade da invenção.
Nas figuras 2 e 3, os módulos mostrados são unidades funcionais que podem ou não corresponder às unidades fisicamente distinguíveis. Por exemplo, estes módulos, ou alguns deles, podem ser agrupados em um único componente, ou constituir funções do mesmo software. Ao contrário, alguns módulos podem ser compostos de entidades físicas separadas.
A modalidade fica situada na estrutura do zapeamento nos modos da distribuição de conteúdo comprimido em redes de banda larga, mas a invenção não é limitada a este ambiente em particular e pode ser aplicável a outros contextos em que restrições similares ao zapeamento se aplicam.
A figura 1 mostra um sistema de acordo com uma modalidade da invenção. Ele compreende uma fonte de vídeo 1. O vídeo é codificado pelo codificador 2 na forma de dois fluxos contínuos de dados: um fluxo contínuo de dados de alta qualidade e um fluxo contínuo de dados de baixa qualidade. O fluxo contínuo de dados de alta qualidade é um fluxo contínuo de dados padrão, tais como um fluxo contínuo de dados SD ou HD. O fluxo contínuo de dados de baixa qualidade é um fluxo contínuo de dados em formato padrão, mas ele é mais comprimido do que o fluxo contínuo de dados de alta qualidade. Ele é caracterizado por um GoP mais curto do que o GoP do fluxo contínuo de dados de alta qualidade. Isto é, ele é codificado em um menor número de pacotes do que o número de pacotes nos quais o fluxo contínuo de dados padrão é codificado. Um servidor 6 compreende a fonte de vídeo e o codificador. Certamente, a fonte de vídeo e o codificador podem ser compostos em dispositivos distintos. O codificador 2 codifica dois fluxos contínuos de dados diferentes. Isto pode ser realizado por dois codificadores distintos.
A seguir, o fluxo contínuo de dados de alta qualidade é referido como o fluxo contínuo de dados padrão e o fluxo contínuo de dados de baixa qualidade é referido como o fluxo contínuo de dados adicional. Um exemplo de um GoP para o fluxo contínuo de dados padrão é IBBPBBPBBPBBI, e o mesmo para o fluxo contínuo de dados adicional é IBI. Ele corresponde aos mesmos dados transmitidos com um menor número de pacotes.
Os fluxos contínuos de dados de vídeo são transmitidos para um receptor de vídeo 4, tal como um conversor de sinal de freqüência, por meio de uma rede tipo Protocolo da Internet 3. O receptor 4 exibe os fluxos contínuos de dados recebidos em uma tela de vídeo 5.
A figura 2 representa um receptor 4 de acordo com a modalidade. O receptor compreende um módulo de comunicação 21 para transmitir e receber dados, particularmente, em uma rede WAN tipo IP. Ele compreende uma memória 23, adequada para memorizar os dados de vídeo recebidos da rede WAN, e um módulo de decodificação de vídeo 25. Em particular, este é um decodificador MPEG. O receptor compreende um processador 22 que compreende o dispositivo de processamento dos vários módulos receptores.
O receptor também compreende uma interface de usuário 24 que habilita a recepção das solicitações de zapeamento de um usuário, que dispara a mudança do programa. Finalmente, o receptor compreende o dispositivo de conexão em uma tela, conhecido em si mesmo, não indicado na figura.
Um servidor 6, representado na figura 3, compreende dois codificadores, o módulo de codificação de vídeo 34 para o fluxo contínuo de dados padrão, e o módulo de codificação de vídeo 35 para o fluxo contínuo de dados adicional. Ele também compreende o dispositivo de comunicação, bem conhecido em si mesmo, para transmitir os fluxos contínuos de dados em modo de difusão seletiva para os receptores. Naturalmente, os fluxos contínuos de dados podem ser transmitidos em modo de difusão ponto a ponto. Este dispositivo também habilita o atraso de tempo entre os fluxos contínuos de dados a ser transmitidos para os receptores, da forma descrita a seguir. O servidor também compreende um processador 32 e uma memória 33.
A figura 4 é um diagrama de sequência que representa o mecanismo de zapeamento.
O receptor recebe um fluxo contínuo de dados de vídeo, etapa S1. Então, a partir da interface de usuário, ele recebe uma solicitação para zapear para um outro programa, etapa S2. Um procedimento de conexão ocorre por meio do IGMP (Protocolo de Gerenciamento do Grupo da Internet), bem conhecido em si mesmo. A solicitação do IGMP compreende o endereço IP de difusão seletiva do fluxo contínuo de dados de vídeo desejado para selecionar o serviço de vídeo correspondente. O receptor realiza uma permissão-IGMP dos fluxos contínuos de dados de vídeo antigos, etapa S3, então, uma associação-IGMP nos endereços de difusão seletiva IP do fluxo contínuo de dados padrão e do fluxo contínuo de dados adicional associado, etapas S4 e S5.
Então, o receptor recebe o fluxo contínuo de dados padrão, etapa S6, e o fluxo contínuo de dados adicional, etapa S8. Estes fluxos contínuos de dados são memorizados, etapas S7 e S9. O fluxo contínuo de dados adicional é exibido, no geral, primeiro, etapa S10. De fato, há uma maior chance de encontrar uma imagem I neste fluxo contínuo de dados adicional. Então, o fluxo contínuo de dados padrão é exibido, etapa S11, da forma indicada a seguir.
De acordo com os supramencionados exemplos GoP, somente uma imagem tipo B é transmitida entre cada imagem tipo I para um fluxo contínuo de dados adicional; enquanto para o fluxo contínuo de dados padrão, diversas imagens tipo B e P são transmitidas entre duas imagens tipo I. Portanto, o tempo de espera entre duas imagens tipo I é menor no caso de um fluxo contínuo de dados adicional.
A figura 5 representa o mecanismo de memorização e decodificação no receptor.
Na recepção, os fluxos contínuos de dados padrão e adicional são armazenados na memória em um certo tempo antes de ser codificados. Esta memorização habilita os dados recebidos a ser armazenados por um certo tempo antes de transmiti-los ao decodificador. A seguir, o decodificador espera para detectar uma imagem tipo I para iniciar a exibição.
O tempo de memorização 101 de um fluxo contínuo de dados padrão é bastante longo. De fato, este fluxo contínuo de dados padrão é aquele que será processado de uma maneira estável. Então, é necessário que ele possa ser capaz de resistir aos problemas de transmissão. Por um lado, ele compensa possíveis efeitos de variabilidade no atraso da recepção para impedir o retardamento. Por outro lado, ele permite ter dados suficientes para operar correções de erro, tal como FEC (Correção de Erro Antecipada), em um conjunto determinado de pacotes. Esta memorização leva tempo, um pacote de dados de áudio- vídeo é memorizado antes de ser passado para o decodificador, o que significa que ele permanece armazenado por um certo período antes de ser usado. Este período é tempo perdido, e isto se faz perceber, particularmente, durante o zapeamento, quando uma nova decodificação for iniciada, e é necessário esperar até que a memória seja ocupada antes que qualquer coisa possa ser decodificada.
O tempo de memorização 102 do fluxo contínuo de dados adicional é mais curto. De fato, este fluxo contínuo de dados é usado somente uns poucos segundos depois do momento do zapeamento. Sua função não deve ser visualizada permanentemente. Ela passa por menor proteção do que o fluxo padrão, e é mais sensível à variabilidade no atraso. Isto o habilita a passar dados para o decodificador mais rapidamente e, portanto, a reduzir o tempo de zapeamento.
Uma vez que os fluxos contínuos de dados foram memorizados por um tempo sufi-cientemente longo, eles são transmitidos para o decodificador, e a decodificação pode começar. Para o fluxo contínuo de dados adicional, o tempo de decodificação 103 é menor. De fato, o GoP do fluxo contínuo de dados adicional é mais curto e a imagem I aparece mais rapidamente. Em T0, o fluxo contínuo de dados adicional pode aparecer na tela. O tempo de decodificação 104 do fluxo contínuo de dados padrão é, normalmente, maior. O GoP do fluxo contínuo de dados padrão é maior, as ocorrências da imagem I são adicionalmente espaçadas, e a imagem I aparece menos frequentemente do que no fluxo contínuo de dados adicional. Em T1, o fluxo contínuo de dados padrão é decodificado, e fica pronto para ser exibido na tela.
O fluxo contínuo de dados padrão substitui o fluxo contínuo de dados adicional 105. A transferência do fluxo contínuo de dados adicional para o fluxo contínuo de dados padrão pode ser realizada, simplesmente, pelo registro do tempo dos dois fluxos contínuos de dados na mesma base de tempo. Portanto, a mesma imagem presente em cada fluxo contínuo de dados terá o mesmo tempo de apresentação. Notavelmente, ele é o PTS (Registro de Tempo de Apresentação), da forma definida no padrão MPEG.
O tempo de memorização pode ser ilustrado como segue, em que o tempo para um fluxo contínuo de dados padrão é de um segundo, e para o fluxo contínuo de dados adicional é de cem milissegundos. Portanto, considerando que os dois fluxos contínuos de dados são recebidos simultaneamente pelo receptor, o fluxo contínuo de dados adicional é transmitido para o decodificador depois de cem milissegundos, e o fluxo contínuo de dados é decodificado rapidamente, obtendo uma imagem tipo I pronta para exibição. Simultaneamente, o fluxo contínuo de dados padrão é transmitido para um decodificador depois de um segundo. Então, ele é decodificado. Uma imagem tipo I é obtida menos rapidamente do que para o fluxo contínuo de dados adicional. Uma vez que a imagem tipo I é obtida, o fluxo contínuo de dados padrão substitui o fluxo contínuo de dados adicional na tela.
À medida que a imagem tipo I é exibida suficientemente cedo por meio do fluxo contínuo de dados adicional, o tempo de memorização para o fluxo contínuo de dados padrão pode ser aumentado a fim de tornar a recepção mais robusta contra possíveis erros de transporte.
De acordo com uma modalidade, o fluxo contínuo de dados padrão e o fluxo contínuo de dados adicional são emitidos simultaneamente, com diferentes tempos de apresentação, em particular, diferente PTS, de acordo com o padrão MPEG. Isto é, os fluxos contínuos de dados são deslocados no tempo. O PTS do fluxo contínuo de dados adicional, PTS1, é anterior àquele do fluxo padrão, PTS2. O fluxo contínuo de dados adicional é emitido com um deslocamento de tempo em relação ao fluxo contínuo de dados padrão, e ele é emitido atrasado em relação ao fluxo contínuo de dados padrão. Portanto, quando o receptor recebe o PTS2 do fluxo contínuo de dados padrão, ele recebe, ao mesmo tempo, o PTS1 do fluxo contínuo de dados adicional correspondente ao PTS1 do fluxo contínuo de dados padrão que já foi transmitido pelo servidor. A diferença entre PTS1 e PTS2 representa, em tempo, a diferença em tamanho entre os armazenamentos temporários dos fluxos contínuos de dados padrão e adicional. Portanto, quando o fluxo contínuo de dados adicional tiver ocupado sua memória, ele começa a ser decodificado (PTS1), enquanto o fluxo contínuo de dados padrão ainda está sendo memorizado. Enquanto o fluxo contínuo de dados adicional está sendo decodificado, o fluxo contínuo de dados padrão ocupa sua memória, até que esta memória fique cheia e o fluxo contínuo de dados padrão comece a ser decodificado. Este PTS2 imediato corresponde àquele em que o fluxo contínuo de dados adicional também decodifica seu PTS2. Portanto, quando o fluxo contínuo de dados adicional for exibido, ele é exibido em um momento T0, notavelmente subsequente ao PTS1. Então, durante este tempo, o fluxo contínuo de dados padrão é memorizado e decodificado. Quando ele for exibido, em um momento T1, notavelmente subsequente a PTS2, o fluxo contínuo de dados adicional exibido corresponde, notavelmente, ao mesmo tempo T1, e a transferência do fluxo contínuo de dados adicional ocorre imperceptivelmente na tela. A diferença entre PTS1 e PTS2 habilita, de fato, para compensar a diferença no processamento, exigida no decodifi- cador, entre o fluxo contínuo de dados padrão e o fluxo contínuo de dados adicional antes da exibição na tela.
Possivelmente, o servidor pode sinalizar ao receptor sobre o deslocamento que é praticado entre os dois fluxos contínuos de dados. Isto pode ser feito, particularmente, durante o registro dos fluxos contínuos de dados. Isto habilita os receptores a ajustar parâmetros para o tamanho das memórias dedicadas para cada um dos fluxos contínuos de dados.
O próprio receptor também pode detectar este deslocamento. Ele pode usar este 10 deslocamento para dimensionar o tempo de memorização do fluxo contínuo de dados padrão.
A invenção é descrita no texto precedente como um exemplo. Entende-se que ver-sados na técnica podem produzir variantes da invenção sem deixar o escopo da patente.

Claims (5)

1. Método de zapeamento em um receptor de vídeo (4), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, no dito receptor, as etapas de: - receber (S2) um comando de zapeamento para um novo programa, - solicitar a recepção de um primeiro fluxo contínuo de dados compreendendo o novo programa e de um segundo fluxo contínuo de dados compreendendo o mesmo programa do primeiro fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo adequado para ser processado mais rapidamente do que o primeiro fluxo contínuo de dados pelo receptor, - receber (S6, S8) o primeiro fluxo contínuo de dados e o segundo fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo recebido atrasado em relação ao primeiro fluxo contínuo de dados, - memorizar (S7, S9) o primeiro fluxo contínuo de dados durante um período maior do que a memorização do segundo fluxo contínuo de dados, o tempo de memorização dos fluxos contínuos de dados sendo fixados pelo dito receptor de acordo com o tempo de atraso entre o primeiro fluxo contínuo de dados e o segundo fluxo contínuo de dados, de modo que, quando o primeiro fluxo contínuo de dados é exibido, corresponde a um tempo de apresentação idêntico ao tempo de apresentação do segundo fluxo de dados; - exibir (S10) o segundo fluxo contínuo de dados, e - exibir (S11) o primeiro fluxo contínuo de dados em continuidade ao segundo fluxo contínuo de dados.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o programa é transportado de uma maneira mais comprimida no segundo fluxo contínuo de dados do que no primeiro fluxo contínuo de dados.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o receptor recebe uma indicação da diferença entre o tempo de apresentação do primeiro fluxo contínuo de dados e do segundo fluxo contínuo de dados.
4. Método para transmitir um fluxo contínuo de dados para um receptor por um servidor de vídeo (6), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende, no dito servidor, as etapas de: - codificar um conteúdo em um primeiro fluxo contínuo de dados, - codificar o mesmo conteúdo em um segundo fluxo contínuo de dados, o segundo fluxo contínuo de dados sendo adequado para ser processado mais rapidamente do que o primeiro fluxo contínuo de dados pelo receptor, e - transmitir os dois fluxos contínuos de dados com um deslocamento entre o segundo fluxo contínuo de dados e o primeiro fluxo contínuo de dados, o dito deslocamento representando, no tempo, a diferença de tamanho entre o armazenamento temporário do primeiro fluxo contínuo de dados e o segundo fluxo contínuo de dados; e - indicar para o receptor o valor do deslocamento.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o conteúdo codificado no segundo fluxo contínuo de dados é mais comprimido do que o con- 5 teúdo codificado no primeiro fluxo contínuo de dados.
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