CN101771857A - 频道切换处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种频道切换处理方法，用于系统单元对用户终端进行频道切换处理，系统单元及用户终端设有多个处理模块，该方法包括：步骤一，计算用户终端上各处理模块的模块切换等待时间，并从各个模块切换等待时间中找到最大值；步骤二，根据上述的最大值，找出具有最大模块切换等待时间的处理模块，并定义切换帧以及切换帧时间长度；步骤三，系统单元以所述切换帧为基准，将系统单元中每一处理模块的数据帧在一个切换帧长度内进行对齐；步骤四，系统单元向用户终端发送对齐后的切换帧，用户终端对接收到的切换帧进行处理。本发明提供的频道切换处理方法能减少用户终端切换频道的时间，给用户切换频道带来方便。

Description

频道切换处理方法

技术领域

本发明涉及一种频道切换处理方法，尤其是涉及一种多媒体广播系统中频道切换处理的方法。

背景技术

现有的多媒体广播系统通常包括一个系统单元以及多个用户终端，用户通过用户终端观看系统单元传送的音视频。现有的多媒体广播系统如图1所示。

现有的多媒体广播系统包括系统单元1以及用户终端2，系统单元1中设有多个处理模块，包括信源编码模块11、协议处理模块12、复用模块13以及发送模块14，用户终端2也设有多个处理模块，包括接收模块21、解复用模块22、协议处理模块23、音视频解码模块24以及显示模块25。

系统单元1的处理模块与用户终端2的处理模块一一对应，例如信源编码模块11与音视频解码模块24对应，信源编码模块11的数据帧为音视频编码帧，音视频解码模块24对音视频编码帧进行处理。相同的，系统单元1的协议处理模块12与用户终端2的协议处理模块23对应，协议处理模块12的数据帧为协议帧；复用模块13与解复用模块22对应，复用模块13的数据帧为复用帧，解复用模块22可对复用帧进行处理。

在多媒体广播系统中的用户终端2中，各个处理模块均影响用户频道切换时间。每个处理模块在用户终端2进行频道切换时，将立即结束当前节目的处理，开始新节目的处理。但是，开始新节目处理的条件是已经有完整的新节目数据，新数据是一组数据帧，例如音视频解码模块24需要接收到25个音视频编码帧。

各处理模块接收到这样的一组数据帧，就可以开始处理模块的处理流程，否则继续等待，直到接收到各处理模块能够独立处理的这样一组完整的数据帧。因此，每个处理模块都要等待完整的这样一组新数据帧，这个等待的时间，被称为“模块切换等待时间”。

用户终端2接收模块21的模块切换等待时间，在采用时分复用技术的多媒体广播系统中影响比较大，是多媒体广播节目在时分复用系统中使用时隙的间隔。解复用模块22的模块切换等待时间，是从接收模块21接收到能够独立处理的一组复用帧的时间，通常一个复用帧就可以独立处理。协议处理模块23的模块切换等待时间，是从解复用模块22中接收到能够独立处理的一组协议帧的时间，通常一个协议帧就可以被独立处理。音视频解码模块24的模块切换等待时间，是从协议处理模块23中接收到能够独立处理的一组音视频编码帧的时间，通常需要25个音视频编码帧。显示模块25的模块切换等待时间，是从音视频解码模块24接收到能够独立处理的一组显示帧的时间，通常一个显示帧就可以被独立处理。

在多媒体广播系统中，用户终端2的各个处理模块对应的“模块切换等待时间”严重的影响用户终端2的节目频道切换时间，导致用户在节目切换时，需要等待很长的时间。并且，切换时间过长也给用户进行频道切换时带来不便。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种减少频道切换时间的频道切换处理方法。

本发明是这样实现的，用户切换频道时，多媒体广播系统执行下面步骤：

步骤一：计算用户终端上各处理模块的模块切换等待时间，并从各个模块切换等待时间中找到最大值；

步骤二：根据上述的最大值，找出用户终端上具有最大模块切换等待时间的处理模块，并定义该处理模块所能独立处理的一组完整的数据帧为切换帧，定义最大模块切换等待时间作为切换帧时间长度；

步骤三：系统单元以所述切换帧为基准，将系统单元中每一处理模块的数据帧在一个切换帧长度内进行对齐；

步骤四：系统单元向用户终端发送对齐后的切换帧，用户终端接收所述切换帧并对接收到的切换帧进行处理。

更具体地，上述步骤三中，系统单元每一处理模块的切换帧对齐规则为：在一个切换帧的时间长度内，系统单元各模块处理的数据帧是一个在用户终端对应的处理模块进行独立处理的独立完整单元。

更具体地，切换帧的长度为用户终端各处理模块的数据帧的整数倍。

更具体地，所述切换帧的时间长度为1秒。

更具体地，所述用户终端包括解复用模块，所述解复用模块处理的数据帧为复用帧；所述切换帧的长度为40个复用帧的长度。

更具体地，所述用户终端包括协议处理模块，所述协议处理模块处理的数据帧为协议帧；所述切换帧的长度为2个协议帧的长度。

更具体地，所述用户终端包括音视频解码模块，所述音视频解码模块处理的数据帧为音视频编码帧；所述切换帧的长度为25个音视频编码帧的长度。

更具体地，所述用户终端包括显示模块，所述显示模块处理的数据帧为显示帧；所述切换帧的长度为6个显示帧的长度。

与现有技术相比，本发明的系统单元发送数据帧时，根据用户终端各个处理模块的模块切换等待时间选择切换帧的长度，并且系统单元所发送的数据帧均对齐切换帧。用户终端接收到切换帧后，各个处理模块能连续地对切换帧进行处理，减少处理模块等待接收数据帧的时间，从而减少节目频道切换时间。

附图说明

图1是现有多媒体广播系统的结构示意框图；

图2是本发明实施例中用户终端多个处理模块的模块切换等待时间的示意图；

图3是本发明实施例的流程图；

图4是本发明实施例中一个切换帧长度内用户终端各个处理模块处理的数据帧对齐后的结构示意图；

图5是本发明实施例中用户终端对切换帧进行处理的时间顺序示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明应用在多媒体广播系统中，该系统与现有的广播系统相同，也就是如图1所示的广播系统，由系统单元1以及用户终端2组成，其系统单元1与用户终端2各设有多个处理模块，这些处理模块与现有的多媒体广播系统一致，这里不再重复论述。

本发明根据多媒体广播系统用户终端2的各个处理模块的“模块切换等待时间”的特点，通过将系统单元1中各个处理模块的数据帧进行对齐处理，实现各个处理模块的模块切换等待时间的边界对齐，以此减小用户终端2的频道切换时间，实现频道的快速切换。

参见图2，如果用户终端2各处理模块的模块切换等待时间的边界对齐，将能够减小频道切换时间。具体地说，需要将各处理模块所要处理的数据帧的帧头对齐，也就是各处理模块要处理的数据帧的长度之间形成整数倍的关系。例如，用户终端2中各个处理模块的模块切换等待时间时间为MAX，其等于N个第一处理模块的模块切换等待时间，也等于4个第二处理模块的模块切换等待时间，以此类推。其中，N为大于或等于1的整数。

当然，用户终端2各个处理模块切换等待时间也可以用各处理模块能够独立处理的一组数据帧的帧长度来表示。例如：解复用模块22的模块切换等待时间，可以用复用帧的帧长度来表示；协议处理模块23的模块切换等待时间，可以用协议帧的帧长度来表示；音视频解码模块24的切换等待时间，可以用一组音视频编码帧的帧长度来表示(例如25个音视频编码帧的总长度)。因此，各处理模块对应的模块切换等待时间的边界对齐关系，就是各处理模块处理的一组数据帧的帧总长度对齐。并且，可以定义各个处理模块中模块切换等待时间最长的数据帧为“切换帧”，同时，定义用户终端2内各处理模块能够独立处理的一组数据帧的总长度中的最大值作为切换帧的长度。

对于用户终端2的各个处理模块处理接收的数据帧，如复用帧、协议帧、显示帧等，只需一个数据帧就可以独立处理，但是处理模块的输出需要等待一组数据帧，例如解复用模块22只有一个复用帧就可以开始处理，但是需要在解复用模块22中处理一组复用帧后才能输出一个协议帧供协议模块23处理。因此，本发明定义这样的一组复用帧为“完整的一组复用帧”。

为了实现在用户终端2各个处理模块接收的数据帧边界的对齐目的，需要在系统单元1各个处理模块形成数据帧时，将各个处理模块的数据帧的边界进行对齐，以使用户终端2接收数据帧后，得到边界对齐的数据帧，减小频道切换时间。

本发明中，各处理模块的数据帧边界对齐，是通过设定各处理模块的一组数据帧的长度，使得在一个切换帧长度内或者称一个切换帧的时间长度内，用户终端2的各处理模块完成的是一组完整的数据帧的处理，切换帧内必须是整数个数据帧，并且在能被用户终端2的处理模块完整处理。

为了保证处理模块在一个切换帧时间长度内不会只处理了数据帧的一部分，这些数据帧的实际长度需要等于固定值x，且N×x等于一个切换帧的长度，也就是切换帧时间长度内必须是整数个数据帧。

下面结合图3说明本发明如何实施。当用户需要切换频道时，多媒体广播系统首先需要确定在用户终端2上切换帧及切换帧的长度，这样需要执行步骤S1，计算用户终端2上各处理模块的模块切换等待时间，包括解复用模块22、协议处理模块23、音视频解码模块24以及显示模块25的模块切换等待时间。

然后，多媒体广播系统执行步骤S2，从用户终端2的各个处理模块切换等待时间中找到最大值，即MAX，并根据该最大值MAX找出具有最大模块切换等待时间的处理模块。

步骤S3中，多媒体广播系统定义切换帧以及切换帧的长度，即以具有最大模块切换等待时间的处理模块的所能独立处理的一组完整的数据帧作为切换帧，以该最大模块切换等待时间作为切换帧的时间长度。

接着执行步骤S4，在系统单元1中，以切换帧为基准将系统单元1的每一处理模块的数据帧在一个切换帧长度内进行对齐，切换帧对齐的规则是在系统单元1中各个处理模块处理的数据帧在一个切换帧的时间长度内，是一个能够在用户终端2对应的处理模块进行独立处理独立的完整的单元，也就是不需要等待切换帧外的数据就能在对应模块独立进行处理。

具体地说，包括以下两点：

(1)、对于系统单元1的信源编码模块11输出的音视频编码帧，整数个这样的音视频编码帧组成一组，一组音视频编码帧的长度等于一个切换帧的长度。在用户终端2上可以被独立解码，具有独立性和完整性。即用户终端2的音视频解码模块25对一组音视频编码帧进行解码时不需要上一组或者下一组音视频编码帧的数据。

该组音视频编码帧被送入协议处理模块12处理，增加协议控制等其他信息，输出协议帧，整数个协议帧组成一组，其长度等于一个切换帧的长度，在用户终端2的协议处理模块23对该组协议帧进行处理时不需要上一组或者下一组协议帧的数据，具有独立性和完整性。

该组协议帧送入复用模块13处理，结合其他信息，复用模块13输出复用帧，整数个复用帧组成一组，其长度等于一个切换帧的长度，该复用帧在用户终端2的解复用模块22进行处理时，不需要上一组或者下一组复用帧的数据，具有独立性和完整性。

(2)、上述的音视频编码帧、协议帧、复用帧在一个切换帧的帧长度范围内具有对齐关系，即一个切换帧长度内的一组音视频编码帧是在一个切换帧长度内的一组协议帧内处理，不超过一个切换帧的边界；一个切换帧长度内的一组协议帧是在一个切换帧长度内的一组复用帧内处理，不超过一个切换帧的边界，以此类推，保证该一组音视频编码帧对应的内容，在用户终端2的各个处理模块中能在一个切换帧长度内都被独立处理完毕。

一个切换帧内各个处理模块的数据帧对齐示意图如图4所示。由图中可见，一个切换帧长度是解复用模块22能够独立处理的一组(40个)复用帧的长度，也是协议处理模块23能够独立处理的2个协议帧的长度，也是音视频解码模块24能够独立处理的一组(25个)音视频编码帧的长度。当然，一个切换帧的长度还是等于显示模块25能够独立处理的6个显示帧的长度。

由此可见，切换帧的长度是各个处理模块所能独立处理的数据帧长度的整数倍，即切换帧的长度为N×x(处理模块所能独立处理的数据帧的长度)，N是大于等于1的整数。当然，开发人员可根据具体的网络应用情况，只要满足整数的关系，在设计系统时候根据系统的特性来自行设定各种数据帧的长度。

系统单元1将各个处理模块的数据帧对齐后，执行步骤S5，向用户终端2发送对齐后的切换帧，用户终端2接收到切换中后，执行步骤S6，对接收到的切换帧进行处理。

由此可知，本发明中，在用户终端2仅确定切换帧的时间长度，真正实现切换帧是在系统单元1上，系统单元1的每个处理模块必须满足切换帧时间长度范围的数据帧的完整性，并实现模块间的切换帧边界对齐。经过上述在系统单元1的各处理模块对数据帧的处理之后，用户终端2的各模块接收系统单元1对齐处理后的切换帧，完成频道切换。可见，在系统单元1中已将各数据帧对齐处理后，用户终端2在切换时，所接收的数据帧自然地就是边界对齐的数据帧，这样即可够减小频道切换时间。

下面以一个具体的多媒体广播系统为例，说明广播系统如何定义切换帧以及如何减少用户终端2切换频道的时间。

例如，广播系统的视频特性具有每秒处理25个数据帧的能力，信源编码每25个数据帧有一个参考帧I帧，因此，多媒体广播系统的用户终端2最多等待接收25个音视频编码帧，就可以得到一个参考I帧，可以完成正确解码，音视频解码模块24的模块切换等待时间为1秒。

广播系统的广播发送特性采用时分复用技术，每秒发送一个发送帧，因此用户终端2的接收模块21在1秒内可以接收一个或者一组广播数据，接收模块21的模块切换等待时间为1秒。

广播系统每秒传送40个复用帧，因此用户终端2的解复用模块22的模块切换等待时间为1/40秒。在本实施例中，每秒40个复用帧是由开发人员设定的，也可以设定为其它值。

系统单元1的协议处理模块12每秒发送1个协议帧，因此用户终端2的协议处理模块23的模块切换等待时间为1秒。

最后，广播系统可以找出用户终端2中的最大模块切换等待时间为1秒。

这个多媒体广播系统中切换帧的时间长度为1秒，其他各处理模块的数据帧长度均以切换帧为基准，实现模块切换等待时间边界对齐，即各处理模块切换帧时间长度(1秒)内边界对齐，每个切换帧内对应处理模块所能独立处理的整数个数据帧。

对齐方式是音视频解码模块的切换帧，由以参考帧为开始边界的连续的25个音视频编码帧组成，长度正好为1秒。

这些音视频编码帧组成的切换帧，由协议处理模块12封装在一个协议帧中，组成协议模块12的切换帧，长度正好为1秒。协议切换帧在复用模块13中联合其他信息，封装在40个复用帧中，组成一个复用模块13的切换帧，长度也为1秒。复用模块13的切换帧在发送模块14的一个发送帧中发送，长度为1秒。

应用本发明的多媒体广播系统中，用户终端2的切换等待时间比没有应用本发明的广播系统切换等待时间要少。

下面结合图5说明应用本发明的广播系统中，用户终端2如何处理接收到的切换帧。

假定用户终端2的各模块的内部处理时间相同，都为Tp，频道切换时间计算如下：

T4-T3＝Tp；

T3-T2＝Tp；

T2-T1＝Tp。

例如，在T0时刻用户开始节目频道切换，接收模块21开始接收数据，等待数据帧头，在T1时刻，接收模块21收到数据帧头并处理，经过处理时间Tp后，即T2时刻，接收模块21输出复用帧，同时解复用模块22接收并开始处理，经过处理时间Tp后，即到T3时刻，解复用模块22开始输出协议帧，同时协议处理模块23接收并开始处理，经过处理时间Tp后，到T4时刻，协议处理模块23开始输出音视频编码帧，音视频解码模块24接收并开始处理，由于是音视频编码帧的帧头，音视频解码模块24不需要等待参考帧即可处理。

若在没有应用本发明的多媒体广播系统中，音视频解码模块24接收到的是一个任意的音视频编码帧，需要等待参考帧，因此本发明在这个处理的环节具有最小的等待时间，从而达到减小用户终端2节目频道切换时间的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种频道切换处理方法，用于多媒体广播系统的系统单元对用户终端进行频道切换处理，所述系统单元及用户终端设有多个处理模块，该方法包括：

步骤一：计算用户终端上各处理模块的模块切换等待时间，并从各个模块切换等待时间中找到最大值；

步骤二：根据所述的最大值，找出用户终端上具有最大模块切换等待时间的处理模块，并定义所述处理模块所能独立处理的一组完整的数据帧长度为切换帧的长度，定义最大模块切换等待时间作为切换帧时间长度；

步骤三：系统单元以所述切换帧长度为基准，将系统单元中每一处理模块的数据帧在一个切换帧长度内进行对齐；

步骤四：系统单元向用户终端发送对齐后的切换帧，用户终端接收所述切换帧并对接收到的切换帧进行处理。

2.如权利要求1所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述步骤三中，系统单元每一处理模块的切换帧对齐规则为：在一个切换帧的时间长度内，系统单元各模块处理的数据帧是一个在用户终端对应的处理模块进行独立处理的独立完整单元。

3.如权利要求1或2所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述切换帧的长度为用户终端各处理模块的数据帧的整数倍。

4.如权利要求3所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述切换帧的时间长度为1秒。

5.如权利要求4所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述用户终端包括解复用模块，所述解复用模块处理的数据帧为复用帧；

所述切换帧的长度为40个复用帧的长度。

6.如权利要求4所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述用户终端包括协议处理模块，所述协议处理模块处理的数据帧为协议帧；

所述切换帧的长度为2个协议帧的长度。

7.如权利要求4所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述用户终端包括音视频解码模块，所述音视频解码模块处理的数据帧为音视频编码帧；

所述切换帧的长度为25个音视频编码帧的长度。

8.如权利要求4所述的频道切换处理方法，其特征在于：

所述用户终端包括显示模块，所述显示模块处理的数据帧为显示帧；

所述切换帧的长度为6个显示帧的长度。

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