CN101466021B - 视频处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种视频处理系统，包括用于将视频信号编码成包含独立部分与需要参照所述独立部分进行解码的非独立部分的连续视频流的视频编码器。本系统还包括加扰模块，对连续视频流中的独立部分进行加扰而不对来生成加扰视频流的加扰模块。本发明还公开了一种视频处理方法。

Description

视频处理系统及方法
技术领域
本发明涉及用于视频信号传输与处理的编码方法以及采用该编码方法的装置。
背景技术
通讯系统为人们接入广播视频内容提供了多种选择方案。用户可以通过天线接收标清及高清电视广播。在大多数社区内都分布有模拟以及数字有线电视网络的大量电视工作站，这些工作站的分布是基于用户的订购的。此外，对于用户来说，还存在卫星电视以及新因特网协议(IP)电视服务这样两种新选择。模拟视频信号可以按照NTSC、PAL以及SECAM此类的视频标准进行编码。而数字视频信号则可以根据例如Quicktime、(动态图像输出组织)MPEG-2、MPEG-4或者H.264这些标准进行编码。除了数字编码，通常会通过对视频信号进行加密而保证只有订购了该视频的用户才能获取相应的视频内容。
对于视频内容的需求正驱使着移动电话网络开始向其服务订购者以视频流的形式提供视频节目。在这种趋势下，移动设备用户也将能够实时访问视频节目。但通常用于为固定设备提供广播视频的技术却不太适用于手持移动设备的观看环境。
比较本发明后续将要结合附图介绍的系统，现有技术的其它局限性和弊端对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。
发明内容
本发明所提供的方法和装置结合至少一幅附图进行了充分的展现和描述，并在权利要求中得到了更完整的阐述。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种视频处理系统，包括：
用于将视频信号编码成包含独立部分与非独立部分的连续视频流的视频编码器，其中，所述非独立部分需要利用所述独立部分进行解码；以及
与所述视频编码器相连的用于对所述连续视频流进行加扰的加扰模块，所述加扰模块通过对所述连续视频流中的独立部分进行加扰而保留所述非独立部分不加扰来生成加扰视频流。
优选地，所述加扰模块对所述独立部分进行加密。
优选地，所述独立部分包括连续视频流的多个I图。
优选地，所述独立部分包括所述连续视频流的数字版权管理数据。
优选地，所述非独立部分包括所述连续视频流的多个预测帧。
优选地，所述加扰模块识别所述连续视频流的编码类型。
优选地，所述视频处理系统进一步包括：
解扰模块，接收所述加扰视频流，并通过对所述经加扰的独立部分进行解扰来生成解扰视频流。
优选地，所述解扰模块将加扰视频流中的所述经加扰的独立部分分离，由所述经加扰的独立部分生成解扰后的独立部分，并且通过将所述解扰后的独立部分与所述非独立部分同步来生成所述解扰视频流。
优选地，所述视频处理系统进一步包括：
解码模块，与所述解扰模块相连，用于基于所述解扰视频流生成解码视频流。
根据本发明的一个方面，本发明还提供一种视频处理方法，包括：
将视频信号编码成包含独立部分与非独立部分的连续视频流，其中，所述非独立部分需要利用所述独立部分进行解码；并且
通过对所述连续视频流中的独立部分进行加扰而保留所述非独立部分不加来对所述连续视频流进行加扰，生成加扰视频流。
优选地，对所述连续视频流进行加扰的步骤包括对所述独立部分进行加密。
优选地，所述独立部分包括所述连续视频流的多个I图。
优选地，所述独立部分包括所述连续视频流的数字版权管理数据。
优选地，对所述连续视频流进行加扰的步骤包括识别所述连续视频流的编码类型。
优选地，所述非独立部分包括所述连续视频流的多个预测帧。
优选地，所述方法进一步包括：
通过对所述经加扰的独立部分进行解扰来生成解扰视频流。
优选地，生成所述解扰视频流包括：将所述加扰视频流中的经加扰的独立部分分离，由所述经加扰的独立部分生成解扰后的独立部分，并且通过将所述经解扰的独立部分与所述非独立部分同步来生成所述解扰视频流。
优选地，所述方法进一步包括：通过对所述解扰视频流进行解码来生成解码视频流。
本发明的各种优点、各个方面和创新特征，以及其中所示例的实施例的细节，将在以下的描述和附图中进行详细介绍。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明一实施例中视频网络102的结构示意图；
图2是本发明一实施例中视频处理系统125的结构示意图；
图3是本发明一实施例中移动视频设备110/视频设备112的结构示意图；
图4是本发明一实施例中进行全解码的视频解码器136的结构示意图；
图5是本发明一实施例中进行部分降低解码的视频解码器136的结构示意图；
图6是本发明一实施例中进行降低解码的视频解码器136的结构示意图；
图7是本发明一实施例中视频处理系统125’的结构示意图；
图8是本发明另一实施例中视频处理系统125”的结构示意图；
图9是本发明一实施例中移动视频设备110/视频设备112的结构示意图；
图10是本发明一实施例中加扰模块160的结构示意图；
图11是本发明一实施例中解扰模块164的结构示意图；
图12是本发明另一实施例中视频处理系统125”’的结构示意图；
图13是本发明一实施例中经加扰的独立视频流176的示意图；
图14是本发明另一实施例中视频处理系统125”’的结构示意图；
图15是本发明一实施例中对加扰视频流进行解扰的示意图；
图16是本发明一实施例中移动视频设备110/视频设备112的结构示意图；
图17是本发明一实施例中图形显示的示意图；
图18是本发明另一实施例中图形显示的示意图；
图19是根据本发明的方法的步骤流程图；
图20是根据本发明的方法的步骤流程图；
图21是根据本发明的方法的步骤流程图；
图22是根据本发明的方法的步骤流程图；
图23是根据本发明的方法的步骤流程图；
图24是根据本发明的方法的步骤流程图；
图25是根据本发明的方法的步骤流程图；
图26是根据本发明的方法的步骤流程图；
图27是根据本发明的方法的步骤流程图；
图28是根据本发明的方法的步骤流程图；
图29是根据本发明的方法的步骤流程图；
图30是根据本发明的方法的步骤流程图；
图31是根据本发明的方法的步骤流程图；
图32是根据本发明的方法的步骤流程图；
图33是根据本发明的方法的步骤流程图；
图34是根据本发明的方法的步骤流程图；
图35是根据本发明的方法的步骤流程图。
具体实施方式
图1是本发明一实施例中视频网络102的结构示意图。图中示出的视频网络102用于将例如视频内容106的视频信息从视频源100分配给无线接入设备104以便无线传输给无线视频设备例如移动视频设备110和视频设备112。视频内容106可包括电影、电视节目、商业或其他广告、教育节目、商业信息片、或者其他节目内容，还包括与这些节目相关联的附加数据，包括但不限于数字版权管理数据、控制数据、节目信息、附加图形数据以及其他能够与节目内容一起传送的数据。视频内容106包括带音频或不带音频的视频。视频内容106可以作为广播视频、视频流、视频点播以及准点播电视和/或其他格式进行发送。
网络102可以是专用视频分发网络，例如直接广播卫星网络或者有线电视网络，用于将来自多个视频源的视频内容106进行分发，该多个视频源包括一定地理范围内的视频源100、多个无线接入设备以及可选地有线设备。此外，网络102还可以是异构网络，该异构网络包括通用网络例如因特网、城域网、广域网、局域网或者其他网络以及例如因特网协议电视网络中的一部分或多部分。
视频内容106可以以模拟信号(例如NTSC、SECAM或者PAL编码视频信号)或者以数字视频信号(例如Quicktime、(动态图像输出组织)MPEG-2、MPEG-4、H.264)进行传送，或者可以采用其他格式，即可以是标准的，也可以是专有的，通过IP协议例如TCP/IP、以太网协议、DOCSIS协议或者其他协议进行传送。
无线接入设备104包括基站或者接入点，通过蜂窝网络(例如UMTS、EDGE、3G、4G或者其他蜂窝数据网络)、无线局域网(例如802.11a，b，g，n)、WIMAX、或者其他WLAN网络将视频内容106分配给多个视频订购者。此外，无线接入设备可包括家庭网关、专用视频分配网中的视频分发点，或者用于将视频内容106单独或者伴随其他相关数据、信号或服务信息传输到移动视频设备和/或视频设备102的其他无线网关。
移动视频设备110包括支持视频的无线手机或者其他能够支持视频播放功能的手持通讯设备。视频设备112包括其他视频显示设备，可以是移动的也可以是非移动的，例如带无线接收器的电视机、通过无线数据卡、无线调谐器、WLAN调制解调器或者其他无线链路进行无线连接的电脑、或能够单独或者结合其它设备从无线接入点接收视频内容106并存储和/或向用户显示该视频内容106的设备。
视频源100、网络102、无线接入设备104、移动视频设备110和/或视频设备112包括本发明所述的一项或多项特点，这些特点将会在图2～35中进行进一步描述。
图2是本发明一实施例中视频处理系统125的结构示意图。图中示出视频处理系统125可以与视频编码器120以及无线接入设备104连合使用。视频处理系统125包括视频解码器120，用于将包含视频内容106(例如视频信号118)的视频流编码成独立视频层流122以及一个或多个非独立视频层流124。收发器模块128包括有收发器，用于生成包含有独立视频层流122以及一个或多个非独立视频层流124的RF信号以传输给移动视频设备110和/或视频设备112。具体来说，独立视频层流122与非独立视频层流124可以通过各自的RF信道进行发送，例如，双信道中的每个独立信号或者MIMO收发器。在本发明的进一步实施例中，独立视频层流122可以通过时分复用、频分复用、码分复用或者其他多址复用技术与所述一个或多个非独立视频层流124进行复用。
虽然图中所示的视频编码器120是与视频源100相独立的组件，但是，视频编码器120可以合成到视频源100内或者在网络102内设置为视频源100的下游组件。例如，编码器120可以合成到网络102的前端、视频服务器、边缘路由器、视频分发中心或者其他组件内。收发器128可以结合到无线接入设备104内。
在本发明的实施例中，非独立视频层流124的编码方式使得每个非独立视频层流的解码都需要依赖来自独立视频层流122中的数据来进行。在本发明的实施例中，独立视频层流122通过MPEG-2、H.264或者其他数字压缩技术进行编码，这些数字压缩技术能够计算出视频信号118的帧和字段的多个运动矢量。独立视频层流122为全编码视频流，可以采用编码过程中具体的数字视频格式对其进行解码操作。然而，独立视频层流122未完全包含有解码出视频信号118的全部数据所需的全分辨率、比例或其它信息。
例如，独立视频层流122包含有与编码器120在编码过程中生成的多个运动矢量相对应的第一多个运动矢量数据，所述第一多个运动矢量数据代表了所述多个运动矢量中每个运动矢量的多个最高有效位。与此类似，非独立视频层流124包含有与所述多个运动矢量相对应的第二多个运动矢量数据，所述第二多个运动矢量数据代表了所述多个运动矢量中每一个运动矢量的多个最低有效位。例如，视频编码器采用L个比特来代表每个运动矢量，则其中N个最高有效位包含在独立视频层流122中，而余下的M个比特包含在非独立视频层流124中。类似地，可以将运动矢量的总比特位分割到独立视频层流以及两个或多个非独立视频层流中，其中，独立视频层流中包含了最高有效位，而非独立视频层流中则包含的是余下的最低有效位。独立视频层流122可以在无需非独立视频层流124的数据的情况下独自进行正常的解码，但运动矢量分辨率降低。另一方面，非独立视频层流124不能独自进行解码，因为其包含的仅仅是残余运动矢量数据。
在另一例子中，视频编码器120可进一步将视频信号118编码成第二非独立视频层流(图中未示出)，其中，所述第二非独立视频层流包含有与所述多个运动矢量相对应的第三多个运动矢量数据，并且所述第二非独立视频层流不包含第一多个运动矢量数据并且也不包含第二多个运动矢量数据。
在具体实施例中，所述第一多个运动矢量数据包括每个运动矢量的整数部分，而第二多个运动矢量数据包括每个运动矢量的小数部分。因此，独立视频层流122包括每个运动矢量的整数部分，而非独立视频层流包括每个运动矢量的小数部分。在本实施例中，如果要解码得到全分辨率的运动矢量，则需要通过将从独立视频层流122中提取出来的整数部分以及从非独立视频层流124中提取出来的小数部分来形成完整的运动图像。此外，仅需来自独立视频层流的整数部分，便可解码出降低分辨率的运动矢量。需要注意的是，非独立视频层流124仅仅包含了运动矢量的小数部分，因此在无法得到来自独立视频层流122的运动矢量的整数部分的情况下无法进行解码。
在本发明进一步的实施例中，独立视频层流122包括多个灰阶数据，例如亮度(luma)数据，而非独立视频层流124则包括多个色彩数据，例如色度(choma)数据或者其他参照独立视频层流122中灰阶数据的色彩数据。进一步，非独立视频层流124并不包含所述多个灰阶数据，而独立视频层流122也不包含所述多个色彩数据。
在本实施例中，可以从提取自独立视频层流122中的灰阶数据以及提取自非独立视频层流124中的色彩数据解码出全色视频。此外，可仅仅从来自独立视频层流122的灰阶数据解码得到灰阶视频图像。但是，对于仅仅包含参照灰阶数据的色彩数据的非独立视频层流来说，如果无法获得独立视频层流122中的灰阶数据，那么是无法对该非独立视频层流进行解码的。
需要注意的是，以上例子中所述的部分/完整运动矢量以及灰阶/色彩分层方法仅仅是将视频数据分层为独立视频层流122以及一个或多个非独立视频层流124的多种方法中的两种可行方法而已。
视频编码器120可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频编码器120可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备来实现。当视频编码器120通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、处理流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。或者，视频编码器120执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当编码器120通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图3是本发明一实施例中移动视频设备110/视频设备112的结构示意图。在如图所示移动视频设备110/视频设备112中包括收发器模块130，该收发器模块130用于接收包含独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134的RF信号，并且对所述RF信号进行解调以及下转换以便提取出独立视频层流132以及所述一个或多个非独立视频层流134。视频解码器136生成用于视频显示设备140的解码视频信号138，例如等离子显示屏、LCD显示器、阴极射线管(CRT)显示器等等，直接或通过投影为用户生成视频图像显示。
在本发明的实施例中，独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134与前面结合独立视频层流122和非独立视频层流124描述的部分/完整运动矢量数据以及灰阶/色彩分层是相对应的。此外，独立视频层流132对应于低色阶、低分辨率和/或低帧率信号，而所述一个或多个非独立视频层流134包含的非独立数据是以完整或较完整分辨率解码其内的视频内容106所必需的。
在本发明的实施例中，视频解码器136接收独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134，将所述独立视频层流132与一个或多个非独立视频层流134同步以形成同步流，例如通过将运动矢量的各部分进行组合、将色度以及亮度数据同步、将帧或字段同步等等，以便基于该同步流解码生成重建的视频信号，比如此例中的解码视频信号138。
视频解码器136可以选择多种运行模式，这将会在图4～6中进行详细阐述。这些运行模式的选择是基于从控制单元150处接收到的设备参数146进行的，以保证对携带视频内容106的视频层流的解码操作符合设备的具体状态以及具体属性。
具体来说，解码器模块136根据选自独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流的至少一个单独的视频流，基于由控制单元150提供的设备参数146来生成解码视频信号。设备参数146可包括设备属性，例如，存储在移动视频设备110/视频设备112的控制单元150中的设备分辨率、帧率色阶、对比度或者显示设备140的色彩特性。例如，手持移动设备的设备分辨率可以是与独立视频层流132的分辨率相对应的低分辨率。在这种情况下，当设备分辨率与独立视频层流132的分辨率相对应时，解码器可选择仅仅对独立视频层流132作为一个单独的视频流进行解码。如果，移动设备110是一个全分辨率设备，那么视频解码器会通过设备参数146获知该设备的高分辨率信息，并选择利用独立视频层流132以及每个非独立视频层流134来解码生成解码视频信号138。
在本发明进一步的实施例中，控制单元150决定设备状态，例如，功率状态，并且将该状态信息以设备参数146的形式传送给视频解码器136。因此，控制单元可对应于低功率状态，例如低处理器速度、低运算力、关闭收发器130的一个或多个MIMO信道或者降低接收带宽，来控制视频解码器136进入到低帧率、低色阶或者黑白操作、低分辨率和/或低运动矢量分辨率状态。这些根据低功率状态进行的接收和解码模式的改变能够节省处理能量并延长电池寿命。
具体来说，当功率状态处于低功率状态时，解码器模块136能够选择独立视频层流132作为至少一个单独的视频流(解码的唯一视频层流)。此外，当功率状态处于另一个较所述低功率状态高的功率状态时，解码器模块136能够选择独立视频层流132以及每一个非独立视频层流作为该至少一个单独的视频流。
如前所述，设备参数146表示设备属性或状态，更通常来说，视频解码器136运行的不同模式对应于视频解码器136在进行解码生成解码视频信号138的过程中所包含的非独立视频层流134的具体部分。
视频解码器136可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频解码器136可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当视频解码器136通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，视频解码器136执行的功能、步骤及流程可以化分年到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当视频解码器136通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图4是本发明一实施例中进行完解码的视频解码器136的结构示意图。具体来说，在第一运行模式中，视频解码器接收独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134以将所述独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134同步，形成同步流，并且基于所述同步流生成重建的视频信号，例如解码视频信号138。如结合图2所述，利用所有的视频层流可以实现全解码，例如，全分辨率运动矢量、全色、全帧率、全色阶、全分辨率等等。
图5是本发明一实施例中进行部分降低解码的视频解码器136的结构示意图。在另一运行模式中，视频解码器136接收独立视频层流132以及非独立视频层流134中的较少部分。视频解码器136随后将所述独立视频层流132以及非独立视频层流134的较少部分同步得到同步流，并且基于所述同步流生成重建的视频信号，例如解码视频信号138’。这种部分减少的编码方法可基于低于全分辨率运动矢量、低于全色分辨率、较低的帧率、较低分辨率等等来实现。
图6是本发明一实施例中进行降低的解码的视频解码器136的结构示意图。在这种运行模式下，视频解码器136接收独立视频层流132，并且仅仅基于该独立视频层流132而无须非独立视频层流134生成重建的视频信号，例如解码视频信号138”。通过这种方式生成的视频信号就会是灰阶视频信号，和/或基于降低的运动矢量分辨率或者降低的视频信号的解码视频信号。
图7是本发明一实施例中视频处理系统125’的结构示意图。具体来说，视频处理系统125’包含有与视频处理系统125相类似的组件，(图中相应标号通用)。在本实施例中，视频模块125可运行于多种不同模式下，以实现将独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134有选择地形成至少一个单独的视频层流142。具体来说，视频模块125只能传送独立视频层流132，或者传送独立视频层流132以及所有非独立视频层流134，或者独立视频层流132与非独立视频层流134中的选中的部分。视频模块125利用信道属性值144和/或设备参数146来选择视频模块125的运行模式，以便将独立视频层流132以及非独立视频层流134中所需部分通过收发器模块128传送给移动视频设备110/视频设备112。视频模块125以及收发器模块128可包含在无线接入设备104中。视频模块125也可在网络102中置于无线接入设备104的上游位置。
在本发明的实施例中，收发器模块128将视频信号139通过至少一个RF信道149传送到远程设备，例如，移动视频设备110或者视频设备112，其中，发送的视频信号139是选自独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134的至少一个单独视频流142。与收发器模块128相连的控制模块148用于确定所述至少一个RF信道149的至少一项信道属性值144，并且根据所述至少一个RF信道149的至少一项信道属性144选择至少一个单独视频流142。
信道属性值144可以是位错误率、分组错误率、信噪比、信号强度、信噪及干扰比、吞吐量、分组重传率、接收参数或者其他用于描述RF信道将视频信号139有效地传输给移动视频设备110或视频设备112的能力的参数。在本发明的另一实施例中，当所述至少一项信道属性值144与阈值的比较结果不够理想时，控制模块148会选择独立视频层流132作为所述至少一个单独视频流，并且在所述信道属性要求如此时，仅发送该降低的信号。进一步，当至少一项信道属性值与阈值的比较结果足够理想并且能够接收到具有全色阶、全分辨率的视频信号时，控制模块148会选择独立视频层流132以及每个非独立视频层流作为所述至少一个单独视频流。视频可被有效地接收。
此外，控制模块148能够基于所述至少一个信道参数值144为视频信号149的传输选择合适的传输参数，并且，收发器模块128会根据所选定的传输参数对视频信号149进行传输。因此，收发器模块128能够对传输参数例如调制频谱密度、数据率、前向纠错码进行调整以便对降低的吞吐量进行补偿。
例如，在信道状况不太理想以及吞吐量降低的情况下，视频模块125可以根据信道属性值144切换到仅仅对独立视频层流132进行解码，并且利用降低的数据率以及较好的前向纠错编码对此时的低帧率、低分辨率进行保护，否则就会导致信号质量下降。在进一步的例子中，收发器模块128为MIMO收发器，所述至少一个RF信道149包括多个MIMO信道。收发器模块128能够对传输参数进行相应调整，包括对多个MIMO信道中选定用于传输独立视频层流的MIMO信道子组进行调节。因此，收发器128能够通过指定附加信道来提高独立视频层流132的正确接收率-由于该独立视频层流是需要进行解码的。
此外，控制模块148可进一步基于选定的至少一个独立视频层流142为收发器模块128选择适当的传输参数。基于控制模块自身对信道属性值144的分析而得出的传输信号的具体信息以及带宽需求信息，能够有助于控制模块148选择和/或指定MIMO信道、调制频谱密度、数据率、前向纠错码以及其他传输参数。
在本发明的进一步实施例中，收发器模块128接收来自远程设备例如移动视频设备110或者视频设备112的设备参数146，并将视频信号139作为选自独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134的至少一个单独视频流142进行传输。控制模块148基于设备参数146选择所述至少一个单独视频流142。因此，控制模块148会选择独立视频层流以及那些基于移动视频设备110或视频设备112的属性及状态值确定解码和传输所需的非独立视频层流中的部分。
例如，设备参数146可包括设备分辨率，并且当设备分辨率对应于第一分辨率时，控制模块可选择独立视频层流132作为至少一个单独视频流142进行传输。此外，当设备分辨率对应于比所述第一分辨率高的第二分辨率时，控制模块148可选择独立视频层流142以及所述至少一个非独立视频层流134的每一个作为所述至少一个单独视频流进行传输。
在进一步的例子中，设备参数146包括远程设备的功率状态。当功率状态对应于第一功率状态时，例如低功率状态，控制模块会选择独立视频层流132作为所述至少一个单独视频流142进行传输。进一步，当功率状态对应于比所述第一功率状态高的第二功率状态时，控制模块148会选择独立视频层流132以及每个非独立视频层流134作为所述至少一个单独视频流142进行传输。
视频模块125可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频模块125可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当视频模块125通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，视频模块125执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当视频模块125通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图8是本发明另一实施例中视频处理系统125”的结构示意图。视频处理系统包括与图7所示相类似的组件(标号通用)。在本实施例中，视频代码转换器126基于信道属性值144和/或设备参数146进行操作，生成基于移动视频设备110或视频设备112的属性和/或状态的单一代码转换视频信号140。具体来说，视频代码转换模块126类似于视频模块125，可单独传送独立视频层流132作为代码转换视频信号140。此外，视频代码转换模块126可将独立视频层流132与一个或多个非独立视频层流134进行同步与组合以生成代码转换视频信号140。在移动视频设备110或视频设备112的最终分辨率、色阶、帧率、数字格式等等，无论是基于设备当前状态还是基于设备其他属性，都与通过将不同的非独立视频层流134进行组合而得到的可能的分辨率、色阶、帧率不相同的情况下，视频代码转换器126会通过代码转换来生成视频信号的至少一部分，以匹配符合移动设备110或视频设备112所需色阶、分辨率、帧率及数字格式的至少一部分视频信号，或者调节到其当前状态，例如当前功率状态。
在本发明的实施例中，视频代码转换器126接收独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134。视频代码转换器126可单独基于独立视频层流或者基于独立视频层流与非独立视频层流的选定部分生成代码转换视频信号140。代码转换器126可通过对需要进行同步和组合的视频层流的选择来执行代码转换。通过选择与独立视频层流132进行同步与组合的非独立视频层流134，可以生成具有完全、部分降低或者完全降低的色阶、分辨率、帧率、运动矢量分辨率、色彩的代码转换视频信号140。
视频代码转换器126将独立视频层流132与选定的非独立视频层流134进行同步得到单一同步流，并且将该同步流组合生成所述代码转换视频信号140。可选择地，视频代码转换器140能够将视频流通过进一步代码转换成特定的帧率、分辨率、色阶以匹配的不同的数字格式来实现精细代码转换。因此，当独立视频层流132以一种数字格式进行编码后，例如，MPEG-2格式，代码转换视频信号140将可以被转换成另一种数字格式，例如H.264，和/或对其帧率、分辨率、色阶等进行修改，上述修改是基于在代码转换过程中用到的非独立视频层流134的具体部分以及附加精细代码转换进行的，所述精细代码转换能够生成利用非独立视频层流134的任何组合方式都无法获得的帧率、分辨率、色阶等等。
例如，在一种运行模式下，视频代码转换器126将独立视频层流132以及一个非独立视频层流134同步及组合来生成所述代码转换视频信号140。在另一运行模式下，视频代码转换器126将独立视频层流132以及一个非独立视频层流134同步及组合生成同步视频信号，并将该同步视频信号通过代码转换生成所述代码转换视频信号140。在另一运行模式下，视频代码转换器126仅仅利用独立视频层流132来生成所述代码转换视频信号140。在进一步的运行模式下，视频代码转换器126通过将独立视频层流132进行代码转换来生成所述代码转换视频信号140。这些都是本发明中视频代码转换器126可能采用的代码转换组合的示例。
视频代码转换器126可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频代码转换器126可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当视频代码转换器126通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，视频代码转换器126执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当视频代码转换器126通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图9是本发明另一实施例中移动视频设备110/视频设备112的结构示意图。具体来说，图中所示移动视频设备110/视频设备112包含图3中类似组件。然而，在本实施例中，收发器模块130将来自控制单元140的设备参数值146和/或来自信道模块148的本地生成的信道参数值144进行传输以使得无线接入设备104，例如基站或者接入点，能够将包含代码转换视频信号140或者一个或多个基于移动视频设备110或112的属性和/或状态进行调整过的独立视频层流的RF信号进行传输。
在收发器模块130接收包含有用于与移动视频设备110/视频设备112的格式相匹配的代码转换视频信号140的情况下，视频解码器152可包含用于将代码转换视频信号140进行解码以生成解码视频信号154的标准视频解码器。作为选择，当移动视频设备110/视频设备112期望能够接收到一个通过调节后已经与其信道属性值或者设备自身状态相匹配的代码转换视频信号时，视频解码器152便能够将代码转换视频信号140解码成各种格式。在具体实施例中，由视频代码转换器126生成的代码转换视频信号140中包含有一个或多个用于对所述代码转换视频信号140的具体视频格式、帧率、色阶和/或分辨率等等进行识别的控制字比特，以便代码转换视频信号140能被正确地解码。在另一实施例中，视频解码器152接收设备参数146和/或信道属性值144，并且基于这一输入确定出具体的解码模式。
在本发明的进一步实施例中，视频解码器接收到单独视频层流142，基于移动视频设备110/视频设备112的属性，上述单独视频层流为单一层流，即独立视频层流132。这种情况下，可采用标准视频解码器。然而，在所述一个或多个单独视频层流142包括独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134的情况下，视频解码器，例如视频解码器136会根据所述一个或多个单独视频层流142生成单一的解码视频信号138、138’或者138”。
视频解码器152可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频解码器152可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当视频解码器152通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，视频解码器152执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当视频解码器152通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图10是本发明一实施例中加扰模块160的结构示意图。图中示出了与视频编码器120结合使用的加扰模块160，其中视频编码模块120在前面已有阐述，所述加扰模块160在基于数字版权管理、安全或其他原因而需要对视频信号进行加扰的情况下便会与视频编码模块120一起使用。加扰模块160对独立视频层流132进行加扰，生成经加扰的独立视频层流162，并且不对该一个或多个非独立视频层流134进行加扰操作。由于非独立视频层流134在无不参照其所依据的独立视频层流132的情况下无法进行正确的解码操作，因此这些非独立视频层流没有加扰的必要。此种仅仅对独立视频层流进行加扰的方法不仅节约了运算能力，还降低了视频处理系统125、125’、125”的实施复杂程度。此外，仅仅对一层进行加密的情况下，系统对密钥的升级频率会升高和/或采用更高效的密钥缓冲机制来建立更强大的加密体系。
在本发明的实施例中，加扰模块160通过利用加密算法例如基于密钥的加密算法对独立视频层流132进行加密；然而，本发明还可采用其他的加扰和/或加密技术。
加扰模块160可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，加扰模块160可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当加扰模块160通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，加扰模块160执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当加扰模块160通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图11是本发明一实施例中解扰模块164的结构示意图。具体来说，解扰模块164接收经加扰的独立视频层流162，基于所采用的特定加扰方法对该经加扰的独立视频层流162进行解扰，生成解扰后的独立视频层流166。视频解码器136将解扰后的独立视频层流166当作原始独立视频层流132进行操作，并如前所述生成重建的视频信号，例如，解码视频信号138、138’、138”。
解扰模块164可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，解扰模块164可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当解扰模块164通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，解扰模块164执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当解密模块164通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
虽然图10与图11描述了对独立视频层流132进行加扰，而未对非独立视频层流134进行加扰，然而，在其它可替代的实施例中，所述对视频层的加扰操作也可能正好相反，不对独立视频层流132进行加扰，而对非独立视频层流134中的一个或全部进行加扰。这种实施例可用在这样一种系统中，在该系统中，独立视频层流132是低分辨率信号并且其传输不受限制，但是用户需要有加密密钥来获取非独立视频层流以提供较高分辨率的解码和显示效果。因而在这种情况下，所述低分辨率信号通常是免费提供的，然而较高分辨率的信号则是需要用户进行付费订购的。
图12是本发明另一实施例中视频处理系统125”’的结构示意图。具体来说，视频处理系统125”’包括视频编码器170，用于将视频信号118编码成包含独立部分和需要参照所述独立部分进行解码的非独立部分的连续视频流172。
加扰模块174对连续视频流172进行加扰以生成加扰视频流176，其中所述加扰操作包括对独立视频部分进行加扰而不对非独立视频部分进行加扰。例如，视频编码器170可将视频信号帧118编码成I图(I slice)、预测图(predictedslice)例如P图和B图(其可以是视频图像的帧、场、宏块或其它部分，其中，所述连续视频流172的独立视频部分包括I图，而非独立视频部分包括P图和B图。由于P图以及B图需要依赖I图的数据进行解码，因此对连续视频流172中包含I图的部分进行加扰(例如加密)意味着，在无法对加扰的数据进行解扰的情况下，所述连续视频流172就无法成功解码。在本发明的实施例中，视频编码器170采用MPEG-2视频压缩格式，然而为了节约加扰及解扰过程中的运算效率，还可采用其他利用I图、P图和B图或者采用其它独立和非独立部分的编码技术或类似技术。需要注意的是，加扰模块174可以是知道编码类型的，也就是能够适应于连续视频流172的具体编码类型以便能够将具体视频流中的独立部分和非独立部分基于编码类型识别出来，并对应地生成加扰视频流176。
在本发明实施例中，加扰视频流176的经加扰的独立部分包括数字版权管理(DRM)数据，该数据经过加扰后能够保证该DRM数据的完整性。
视频编码器170以及加扰模块174可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频编码器170以及加扰模块174可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当视频编码器170以及加扰模块174通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，视频编码器170以及加扰模块174执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当视频编码器170以及加扰模块174通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图13是本发明一实施例中加扰独立视频流176的示意图。图中所示的加扰独立视频流176包括经加扰的独立部分180和184，以及未经加扰的非独立部分182和186。在本发明的实施例中，独立部分与非独立部分是相互交错的，然而，非独立部分与独立部分也能够以其他方式组合生成加扰独立视频流。
图14是本发明另一实施例中视频处理系统125”’的结构示意图。如图所示，视频处理系统125”’包括解扰模块190，用于接收加扰视频流176并且通过对其中的经加扰的独立部分进行解扰来生成解扰视频流192。因此，解扰视频流可通过传统视频解码器194进行解码来生成解码视频信号196。
解扰模块190可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，解扰模块190可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当解扰模块190通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，解扰模块190执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当解扰模块190通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图15是本发明一实施例中对加扰视频流进行解扰的示意图。具体来说，解扰模块，例如解扰模块190，将加扰视频流176中的经加扰的独立部分180、184......与未经加扰的非独立部分182、186......分离。该解扰模块从经加扰的独立部分180、184生成解绕后的独立部分180’和184’......，并且通过将所述解扰后的独立部分180’、184’......与未经加扰的非独立部分182、186......同步来生成解扰视频流192。
图16是本发明另一实施例中移动视频设备110/视频设备112的结构示意图。具体来说，诸如移动视频设备110或视频设备112此类的视频处理设备包括用户界面模块206，例如触摸屏、遥控设备、鼠标、拇指轮、键盘或者其他接收一个或多个用户偏好的用户界面。该视频处理设备包括有用于接收包含基本视频层流200以及一个或多个图形层流202的RF信号的收发器模块130。解码模块，例如视频解码器208，根据由收发器模块130恢复得到的基本视频层流200以及至少一个图形层流202，基于至少一种用户偏好204，生成用于视频显示设备140的解码视频信号210。
在本发明的实施例中，所述一个或多个图形层流202包括与多个表示选项(presentation option)有关的数据，例如，用于与基本视频层流200组合以提升用户体验的图形重叠、交错或非交错等相关的数据。用户偏好204选择所述多个表示选项中的至少一个，并且其中，视频解码器208将选定的表示选项应用在解码视频信号210中。
例如，来自天气频道的基本视频层流200包括该频道的基本视频节目。此外，该基本视频层流200会与一个或多个附加图形视频层202一起传输，所述附加图形视频层可包含当地温度、当地预测数据等附加天气信息，并且基于选定的表示选项以不同格式进行显示。进一步，所述一个或多个图形视频层202可包含非天气相关数据，例如赛事比分、财经消息，比如股市实时或准实时信息、或者其它财经新闻或爆炸性新闻。这些数据的显示是可选择的，通过用户偏好设置204将这些数据以选定的格式、字体、色彩方案显示在屏幕的特定区域中。
在本发明的实施例中，基本视频层流200以及至少一个图形层流是与视频节目例如电影、电视节目相对应的。视频解码器208在视频节目第一次解码完成之后便会将用户偏好设置204存储起来，并且在随后视频节目进行第二次解码时自动应用所述表示选项。因此，一旦对于具体的视频流选定了一组用户偏好设置204之后，当以后每次浏览该视频节目时，与该用户偏好设置204相关的表示选项便会自动启用，除非已经删除或者取消。
进一步，当另一个包含一个或多个相同表示选项的视频节目进行解码时，还可将用户偏好设置204用于选择表示选项。例如，如果用户选择了他在看橄榄球比赛时在屏幕右上方显示比分，那么当带有包含有此种表示选项的图形视频层的篮球节目传送过来时，视频解码器208便会自动基于存储的用户偏好设置204启用此选项，除非用户清除或者取消了该选项。
类似地，用户可以选择关闭所有图形层，或者开启所有图形层，例如在每个节目上基于具体用户偏好设置204的选择加上比分信息、天气信息、新闻信息等节目具体图层。例如，当用户偏好设置204为第一数值时，视频解码器208可以仅仅根据基本视频层流200生成解码视频信号210，而无需任何图形层流202。进一步，当用户偏好设置204为第二数值时，视频解码模块208能够根据基本视频层流200以及一部分或全部图形层流202生成解码视频信号210。
在运行中，视频解码器208将基本视频层流200与一个或多个图形层流204同步并合并，并将同步流解码得到解码视频信号210。需要注意的是，用户界面模块206能够在视频处理设备的设置过程中或者在包含用户偏好设置所要求的具体基本视频层流200以及一个或多个图形层流202的解码视频信号210的生成过程中接收用户偏好设置204。
需要注意的是，基本视频层流200以及一个或多个图形层流202为独立视频层流132以及一个或多个非独立视频层流134提供了额外的例子，并且图1～6中所述的本发明的许多功能与特性都能用在此处所述的视频分层技术中。
视频解码器208可采用硬件、软件或固件的形式。在具体实施例中，视频解码器208可采用一个或多个处理器、微控制器、数字信号处理器、微型计算机、中央处理单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑器件、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路、和/或任何能够根据存储在存储模块内的运行指令对信号(模拟信号/数字信号)进行操作的设备。当视频解码器208通过两个或多个设备一起实现时，每个设备都会执行相同的步骤、流程或者功能来提供适当的容错性以及冗余性。此外，视频解码器208执行的功能、步骤及流程可以划分到不同设备之间，以便提供更高的计算速度和/或计算效率。相关联的存储模块可以是单个存储设备或者多个存储设备。此种存储设备可以是只读存储存储器、随机存取存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、闪存、缓存、和/或任何用于存储数字信息的存储设备。需要注意的是，当视频解码器208通过状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路执行一项或多项功能时，存储有相应运行指令的存储模块可以嵌入到包含有所述状态机、模拟电路、数字电路、和/或逻辑电路的电路中，或者与该电路外接。
图17是本发明一实施例中图形显示的示意图。具体来说，基本视频显示220表示移动视频设备110/视频设备112通过将基本视频层流200进行解码得到的显示结果。带有增强的图形重叠的基本视频222是对同一基本视频层流200与包含多个表示选项(例如用于显示天气，例如温度)的图形层流一起进行解码而得到的显示结果。在示例222中，用户将用于偏好设置204设置为将当前气温以摄氏度为单位显示在显示器屏幕底端的横条中，此项设置既可以在移动视频设备110/视频设备112初始化过程中进行，也可以是根据用户的默认偏好设置来实现。在本发明的实施例中，无论移动视频设备110/视频设备112的用户何时观看该视频节目或频道，此表示选项都会自动启用。此外，无论移动视频设备110/视频设备112的用户何时观看另一在伴随的图形层流中包含有此表示选项的视频节目或者频道，此表示选项都会自动启用。
图18是本发明另一实施例中图形显示的示意图。具体来说，带有增强图形重叠的基本视频222’是对同一基本视频层流200与包含多个用于显示天气信息例如气温的表示选项的图形层流一起进行解码得到的显示结果。在示例222’中，用户已经将用户偏好设置204设置程在播放基本视频220的过程中将当前气温(或者修改当前气温的显示方式)以华氏度为单位显示在显示器屏幕底端的横条中。一个或多个图形层流202可选择地包含有各种横条配置值以及不同格式的数据以供选择来用于解码。因此，当地气温的摄氏温度值以及华为温度值可包含在一个或多个图形层流202中以供用户进行选择。
在图18所示示例中，无论移动视频设备110/视频设备112的用户何时观看该视频节目或频道，此表示选项都会自动启用。此外，无论移动视频设备110/视频设备112的用户何时观看另一在伴随的图形层流中包含有此表示选项的视频节目或者频道，此表示选项都会自动启用。
图19是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～18中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤400中，基于多个运动矢量将视频流编码为独立视频层流以及第一非独立视频层流，其中，所述独立视频层流包括与多个运动矢量相对应的第一多个运动矢量数据，所述第一多个运动矢量数据代表了每个运动矢量的最高有效位，其中所述第一非独立视频层流包括与所述多个运动矢量相对应的第二多个运动矢量数据，所述第二多个运动矢量数据代表了每个运动矢量的最低有效位，并且，其中所述第一非独立视频层流不包含所述第一多个运动矢量数据。
在本发明的实施例中，所述第一多个运动矢量数据包括每个运动矢量的整数部分，并且所述第二多个运动矢量数据包括每个运动矢量的小数部分。对第一非独立视频层流的解码操作必须依赖于来自独立视频层流的数据进行。在步骤400中，进一步将所述视频流编码为第二非独立视频层流，其中所述第二非独立视频层流包括与所述多个运动矢量相对应的第三多个运动矢量数据，并且所述第二非独立视频层流不包含所述第一多个运动矢量数据以及所述第二多个运动矢量数据。
图20是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～19中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤405中，将视频流编码为独立视频层流以及第一非独立视频层流，其中独立视频层流包括多个灰阶数据，而第一非独立视频层流则包括多个色彩数据，并且所述第一非独立视频层流并不包含所述多个灰阶数据。
在本发明的实施例中，独立视频层流也不包含所述多个色彩数据。对所述第一非独立视频层流的解码必须依赖于来自独立视频层流的数据才能进行。所述灰阶数据可包括亮度数据，所述色彩数据可包括色度数据。
图21是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～20中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤410中，确定相关设备及方法处于第一模式还是第二模式。当处于第一模式下时，流程进入步骤412，接收独立视频层流以及第一非独立视层流。在步骤414中，将独立视频层流与第一非独立视频层流同步以形成同步流。在步骤416中，基于所述同步流生成重建的视频信号。
当处于第二模式下时，流程进入步骤422，接收独立视频层流。在步骤426中，仅仅基于所述独立视频层流而无需第一非独立视频层流来生成重建的视频信号。
图22是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～21中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤420中，接收独立视频层流以及至少一个非独立视频层流，其中所述非独立视频层流需要参照独立视频层流进行解码。在步骤422中，根据基于设备参数从该独立视频层流以及至少一个非独立视频层流中选出的至少一个单独视频层流来生成解码视频信号。
在本发明的实施例中，设备参数包括设备分辨率。当设备分辨率对应于第一分辨率时，可以选择所述独立视频层流作为所述至少一个单独视频层流。当设备分辨率对应于比所述第一分辨率高的第二分辨率时，可选择独立视频层流以及所述至少一个非独立视频层流的每一个作为所述至少一个单独视频层流。
进一步，设备参数还可包括远程设备功率状态。当功率状态对应于第一功率状态时，选择独立视频层流作为所述至少一个单独视频层流。进一步，当功率状态对应于比所述第一功率状态高的第二功率状态时，选择独立视频层流以及每个非独立视频层流作为所述至少一个单独视频层流。同样地，步骤422包括将所述独立视频层流与至少一个非独立视频层流进行同步。
图23是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～22中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤430中，将视频信号通过至少一个RF通讯信道传送给远程设备，其中，所述视频信号作为选自独立视频层流以及至少一个需要依赖所述独立视频层流进行解码的非独立视频层流的至少一个单独视频层流进行传送。在步骤432中，确定所述至少一个RF信道的至少一个信道属性值。在步骤434中，基于所述至少一个RF信道的至少一个信道属性值来选择出所述至少一个单独视频层流。
在本发明的实施例中，选择所述至少一个单独视频层流包括：当所述至少一个信道属性值与阈值的比较结果不够理想时，选择独立视频层流作为所述至少一个单独视频层流。进一步，当所述至少一个信道属性值与阈值的比较结果足够理想时，选择独立视频层流以及所述至少一个非独立视频层流中的每一个作为所述至少一个单独视频层流。此外，所述至少一个信道属性值可以是接收自远程设备的信噪比、信号强度、位错误率、分组错误率、接收参数。
图24是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～23中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤440中，基于至少一个信道属性值选择传输参数，其中传输视频信号包括基于选定的传输参数对视频信号进行传输。
在本发明的实施例中，所述传输参数包括：调制频谱密度、数据率、和/或前向纠错码。所述至少一个单独视频层流为独立视频层流，其中所述至少一个RF信道包括多个MIMO信道，并且传输参数包括用于传输所述独立视频层流所选定的所述多个MIMO信道。步骤440包括进一步基于所述选定的至少一个单独视频层流来选择传输参数。
图25是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～24中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤450中，接收来自远程设备的设备参数。在步骤452中，将视频信号传送给远程设备，其中所述视频信号作为选自独立视频层流以及至少一个需要依赖所属独立视频层流进行解码的非独立视频层流的至少一个单独视频层流进行传送。在步骤454中，基于设备参数，选择所述至少一个单独视频层流。
在本发明的实施例中，设备参数包括设备分辨率。在步骤454中，当设备分辨率对应于第一分辨率时，选择独立视频层流作为该至少一个单独视频流。在步骤454中，当设备分辨率对应于比所述第一分辨率高的第二分辨率时，选择独立视频层流以及所述至少一个非独立视频层流的每一个作为所述至少一个单独视频流。
在本发明的实施例中，设备参数包括远程设备的功率状态。在步骤454中，当设备功率状态对应于第一功率状态时，选择独立视频层流作为所述至少一个单独视频流。在步骤454中，当设备功率状态对应于比所述第一功率状态高的第二功率状态时，选择独立视频层流以及所述至少一个非独立视频层流的每一个作为所述至少一个单独视频流。
图26是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～25中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤460中，通过基于设备参数的代码转换生成至少一部分视频信号。
图27是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～26中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤470中，将设备参数传送给远程设备。在步骤472中，通过至少一个RF通讯信道接收来自远程设备的视频信号，其中所述视频信号作为选自独立视频层流以及至少一个需要依赖所属独立视频层流进行解码的非独立视频层流的至少一个单独视频层流进行传送。
在本发明的实施例中，所述设备参数包括远程设备的设备分辨率和/或功率状态。
图28是本发明所述方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～27中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤480中，接收独立视频层流以及需要参照所述独立视频层流进行解码的第一非独立视频层流。在步骤482中，基于独立视频层流以及非独立视频层流中的至少一个生成代码转换视频信号。
在本发明的实施例中，在处于第一运行模式下，步骤482包括将所述独立视频层流与第一非独立视频层流同步并组合生成代码转换视频信号。当处于第二运行模式下时，步骤482包括将独立视频层流以及第一非独立视频层流同步及组合生成同步视频信号，并进一步将该同步视频信号通过代码转换生成所述代码转换视频信号。此外，在另一运行模式下，步骤482中仅仅利用独立视频层流来生成所述代码转换视频信号，无需非独立视频层流。在第三运行模式下，步骤482通过将独立视频层流进行代码转换来生成所述代码转换视频信号。
所述独立视频层流包括与多个运动矢量相对应的第一多个运动矢量数据，所述第一多个运动矢量数据代表了每个运动矢量的最高有效位，其中，所述第一非独立视频层流包括与所述多个运动矢量相对应的第二多个运动矢量数据，所述第二多个运动矢量数据代表了每个运动矢量的最低有效位，并且，其中所述第一非独立视频层流不包括所述第一多个运动矢量数据。
所述独立视频层流包括多个灰阶数据，而所述第一非独立视频层流则包括多个色彩数据，并且所述第一非独立视频层流并不包含所述多个灰阶数据。
图29是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～28中所描述的一个或多个功能及特性，尤其是图28中所述方法。在步骤490中，接收到第二非独立视频层流，并且步骤482进一步基于所述第二非独立视频层流进行。
图30是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～29中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤500中，将视频流编码为独立视频层流以及需要参照所述独立视频层流进行解码的第一非独立视频层流。在步骤502中，对所述独立视频层流进行加扰生成经加扰的独立视频层流，而并不对第一非独立视频层流进行加扰。
在本发明的实施例中，步骤502包括对独立视频层流进行加密。步骤500进一步包括将视频流编码为第二非独立视频层流，并且其中，在对独立视频层流进行加扰的同时对第二非独立视频层流不进行加扰。所述独立视频层流包括与多个运动矢量相对应的第一多个运动矢量数据，所述第一多个运动矢量数据代表了每个运动矢量的最高有效位，其中，所述第一非独立视频层流包括与所述多个运动矢量相对应的第二多个运动矢量数据，所述第二多个运动矢量数据代表了每个运动矢量的最低有效位，并且，其中所述第二视频层流不包含所述第一多个运动矢量数据。
所述独立视频层流可包括多个灰阶数据，而所述第一非独立视频层流则包括多个色彩数据，并且所述第二视频层流并不包含所述多个灰阶数据。
图31是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～30中所描述的一个或多个功能及特性，特别是图30所示的方法。在步骤510中，接收到经加扰的独立视频层。在步骤512中，对所述经加扰的独立视频层流进行解扰，生成解扰后的独立视频层流。
图32是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～31中所描述的一个或多个功能及特性，尤其是图31～32中所述方法。在步骤520中，确定设备或方法处于第一运行模式还是第二运行模式。当处于第一运行模式下时，流程进入步骤522，接收解扰后的独立视频层流以及第一非独立视频层流。在步骤524中，将所述解扰后的独立视频层流以及第一非独立视频层流同步，形成同步流。在步骤526中，基于所述同步流生成重建的视频信号。
当处于第二运行模式时，流程进入步骤532，接收解扰后的独立视频层流。在步骤536中，基于所述解扰后的独立视频层流生成重建的视频信号。
图33是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～32中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤540中，将视频信号编码成包含独立部分以及需要参照所述独立部分进行解码的非独立部分的连续视频流。在步骤542中，对所述连续视频流中的独立视频部分进行加扰而不会非独立部分进行加扰，从而生成加扰视频流。
在本发明的实施例中，步骤542包括对所述独立部分进行加密。所述独立部分包括该连续视频流的多个I图和/或所述连续视频流的数字版权管理数据。所述非独立视频部分可包括所述连续视频流的多个B图和/或多个P图。
图34是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～33中所描述的一个或多个功能及特性，尤其是图33所述方法。在步骤550中，通过对所述经加扰的独立部分进行解扰来生成解扰视频流。步骤550包括将所述加扰视频流中的经加扰的独立部分分离出来，根据所述经加扰的独立部分成成解扰后的独立部分，并且通过将所述解扰后独立部分与非独立部分同步来生成解扰视频流。
图35是本发明方法的步骤流程图。具体地说，图中所述方法用到了图1～34中所描述的一个或多个功能及特性。在步骤560中，接收到至少一个用户偏好设置。在步骤562中，基于该至少一个用户偏好设置，从基本视频层流以及至少一个图形层流中生成解码视频信号。
在本发明的实施例中，所述至少一个图形层流包括与多个表示选项相关的数据，其中，所述至少一个用户偏好设置选定了多个表示选项中的至少一个，并且生成所述解码视频信号的过程还包括将选定的表示选项应用于所述解码视频信号中。基本视频层流以及至少一个图形层流是与视频节目相对应的。在视频节目第一次完成解码之后便会将用户偏好设置存储起来，并且在随后视频节目进行第二次解码时自动应用所述表示选项。所述基本视频层流以及至少一个图形层流是与第一视频节目相对应的情况下，生成所述解码视频信号包括在第一视频节目解码播放时将所述至少一个用户偏好设置存储起来，并且在对随后出现的包含有所述至少一个表示选项的第二视频节目解码时，自动启动所述表示选项。
步骤562包括当用户偏好设置为第一数值时，仅仅根据基本视频层流生成解码视频信号，而无需任何图形层流。步骤562还包括当用户偏好设置为第二数值时，根据基本视频层流以及至少一个图形层流生成解码视频信号。此外，步骤562还包括将独立视频层流以及至少一个非独立视频层流进行同步与组合，并对所述组合视频流进行解码。
步骤560包括在对视频处理设备进行设置的过程中从远程控制设备处接收至少一个用户偏好设置。所述基本视频层流以及至少一个图形层流对应于视频节目，并且步骤560还包括在生成所述解码视频信号的过程中从远程控制设备接收至少一个用户偏好设置。
本领域普通技术人员可以理解，术语“基本上”或“大约”，正如这里可能用到的，对相应的术语提供一种业内可接受的公差。这种业内可接受的公差从小于1％到20％，并对应于，但不限于，组件值、集成电路处理波动、温度波动、上升和下降时间和/或热噪声。本领域普通技术人员还可以理解，术语“可操作地连接”，正如这里可能用到的，包括通过另一个组件、元件、电路或模块直接连接和间接连接，其中对于间接连接，中间插入组件、元件、电路或模块并不改变信号的信息，但可以调整其电流电平、电压电平和/或功率电平。本领域普通技术人员可知，推断连接(亦即，一个元件根据推论连接到另一个元件)包括两个元件之间用相同于“可操作地连接”的方法直接和间接连接。本领域普通技术人员还可知，术语“比较结果有利”，正如这里可能用的，指两个或多个元件、项目、信号等之间的比较提供一个想要的关系。例如，当想要的关系是信号1具有大于信号2的振幅时，当信号1的振幅大于信号2的振幅或信号2的振幅小于信号1振幅时，可以得到有利的比较结果。
本发明通过借助方法步骤展示了本发明的特定功能及其关系。所述方法步骤的范围和顺序是为了便于描述任意定义的。只要能够执行特定的功能和顺序，也可应用其它界限和顺序。任何所述或选的界限或顺序因此落入本发明的范围和精神实质。
本发明还借助功能模块对某些重要的功能进行了描述。所述功能模块的界限和各种功能模块的关系是为了便于描述任意定义的。只要能够执行特定的功能，也可应用其它的界限或关系。所述其它的界限或关系也因此落入本发明的范围和精神实质。本领域普通技术人员还可知，本申请中的功能模块和其它展示性模块和组件可实现为离散组件、专用集成电路、执行恰当软件的处理器和前述的任意组合。此外，尽管以上是通过一些实施例对本发明进行的描述，本领域技术人员知悉，本发明不局限于这些实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明的保护范围仅由本申请的权利要求书来限定。

Claims (9)

1.一种视频处理系统，其特征在于，所述系统包括：
用于将视频信号编码成独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流的视频编码器，其中，所述一个或多个非独立视频层流的解码都需要依赖来自独立视频层流中的数据来进行；以及
与所述视频编码器相连的加扰模块，所述加扰模块对独立视频层流进行加扰，生成经加扰的独立视频层流，并且不对该一个或多个非独立视频层流进行加扰操作；与所述视频编码器和所述加扰模块相连的收发器模块，所述收发器模块包括有收发器，用于生成包含有独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流的射频信号；
所述视频处理系统进一步包括：
视频设备，所述视频设备包括控制单元、解扰模块、显示设备和解码器模块，所述解扰模块接收经加扰的独立视频层流，基于所采用的特定加扰方法对该经加扰的独立视频层流进行解扰，生成解扰后的独立视频层流，所述解码器模块将解扰后的独立视频层流当作原始独立视频层流进行操作；所述控制单元决定设备功率状态；所述解码器模块根据所述控制单元提供的设备参数从独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流中选出至少一个单独的视频流，所述设备参数包括设备功率状态、设备分辨率、帧率色阶、对比度或者显示设备的色彩特性；所述视频设备还包括收发器模块，该收发器模块用于接收包含独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流的射频信号。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述加扰模块对所述独立视频层流进行加密。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述独立视频层流包含有与所述视频编码器在编码过程中生成的多个运动矢量相对应的第一多个运动矢量数据，所述第一多个运动矢量数据代表了所述多个运动矢量中每个运动矢量的多个最高有效位。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述独立视频层流包括多个灰阶数据。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述非独立视频层流包含有与所述视频编码器在编码过程中生成的多个运动矢量相对应的第二多个运动矢量数据，所述第二多个运动矢量数据代表了所述多个运动矢量中每一个运动矢量的多个最低有效位。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述视频设备包括移动视频设备和固定视频设备。
7.一种视频处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将视频信号编码成独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流，其中，所述一个或多个非独立视频层流的解码都需要依赖来自独立视频层流中的数据来进行；并且
通过对所述独立视频层流进行加扰，生成经加扰的独立视频层流，并且不对该一个或多个非独立视频层流进行加扰操作；通过收发器模块生成包含有独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流的射频信号；
通过视频设备接收独立视频层流以及至少一个非独立视频层流，所述视频设备包括控制单元、解扰模块、显示设备和解码器模块；通过解扰模块接收经加扰的独立视频层流，基于所采用的特定加扰方法对该经加扰的独立视频层流进行解扰，生成解扰后的独立视频层流，通过解码器模块将解扰后的独立视频层流当作原始独立视频层流进行操作；通过控制单元决定设备功率状态，所述解码器模块根据所述控制单元提供的设备参数从独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流中选出至少一个单独的视频流，所述设备参数包括设备功率状态、设备分辨率、帧率色阶、对比度或者显示设备的色彩特性；所述视频设备还包括收发器模块，该收发器模块用于接收包含独立视频层流以及一个或多个非独立视频层流的射频信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述独立视频层流进行加扰的步骤包括对所述独立视频层流进行加密。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述独立视频层流包含有与视频编码器在编码过程中生成的多个运动矢量相对应的第一多个运动矢量数据，所述第一多个运动矢量数据代表了所述多个运动矢量中每个运动矢量的多个最高有效位。
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