CN1284362C - 使用解码器的视频显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于解码器的、用于产生要显示的视频信号的方法，按照这种方法在冻结帧(冻结)或频道切换命令下，所接收的最新帧被记录在解码器的帧平面中，然后启用该帧平面以显示和停用视频平面。这使得能够在频道切换或冻结帧之后继续时在音频/视频同步阶段期间通常显示的过渡(intermediate)黑屏的显示。

Description

使用解码器的视频显示方法
技术领域
本发明涉及一种利用解码器产生要显示的视频信号的方法。
背景技术
在特别是利用视频解码器的接收和显示系统中，当用户使用某些中断视频的正常观看的特殊功能的时候，会引起显示的问题，例如：
冻结帧然后恢复连续显示命令，我们在本说明书中的其他部分，按照在本领域中通常使用的术语，将其称为冻结或冻结/连续，它对应于在显示屏幕上显示的画面的冻结，然后在过去与冻结时间段对应的某段时间之后，恢复正常的连续显示，
切换频道或服务(频道切换)，在此期间会发生没有显示，因此在显示器上是黑屏。
在低成本、有限的存储器的解码器中，在关于视频接收服务的冻结帧命令的情况下，要执行的第一操作是：要在“冻结”发生时冻结最后解码的帧的显示。但是，为此，必须暂停运动图像专家组协议(MPEG)视频解码处理，以便不从存储器删除在屏幕上显示的被冻结的帧。这是因为视频解码和显示处理访问同一视频存储器，其中存储了解码的(I或P)参考帧、以及在视频显示存储器中的B帧(它们一般不被全部存储在视频存储器中)的一部分，所述视频显示存储器包含解码的帧，并被称为帧缓冲器。解码处理总是在显示处理之前，因为这种处理需要在显示处理要读取解码的帧、以便显示它们之前，将解码的帧写入帧缓冲器中。而且，视频解码和显示处理分别与音频解码和播放处理同步，以便音频和视频保持同步。
因此，如果视频显示处理暂停，则有必要首先停止视频解码处理，然后中断在音频和视频之间的同步。应当进一步注意，音频服务的解码在整个冻结时间中进行，即使它不再与可能继续的视频同步。当恢复连续显示，即使音频输出被切断的时候，必须重新开始视频解码处理，等待直到视频与音频重新同步，并且最后恢复视频显示。但是在重新开始视频解码处理的时候，从存储器删除前一个“冻结”帧的数据：因此在恢复视频显示之前，必须在重新开始视频解码之前、在整个视频到音频的重新同步阶段中，显示暂时的黑屏。但是，重新同步阶段可能需要几百毫秒，在此期间显示黑屏并且用户等待视频服务重新开始。
在频道切换期间，其限制与对视频部分的冻结帧命令相同。频道切换与冻结/继续的三个重要区别是：
首先，在频道切换期间，在最新的解码的参考帧被冻结在显示器上的时候，音频数模转换器(音频DAC)的示出必须被切断，且音频解码必须暂停，而音频解码和播放，可以按照是否希望音频在冻结期间继续，而在冻结/继续命令的情况下进行；
第二，在频道切换期间，根据定义，在前一个服务的视频的冻结和新的服务的恢复之间，存在服务变化，而服务在冻结/继续命令的情况下保持相同；
第三，在频道切换期间，将冻结视频与重新开始视频分离的时间段，直接与可能变化的频道切换时间有关，而在冻结/继续命令的情况下受到用户或应用方的控制。
但是，除了这三个差别之外，在频道切换的情况和在冻结/继续命令的情况下，以相同的方式，当重新开始进行下一个服务时，视频到音频的重新同步阶段期间，引起黑屏问题。
发明内容
因此，本发明涉及一种适用于解码器的、用于产生要显示的视频信号的方法，所述解码器要连续接收视频/音频信息，将其解码并将其作为要显示的视频信号输出。这样的解码器包括至少一个视频帧显示存储器或视频平面(video plane)、和一个固定帧显示存储器或与所述视频平面分离的静止平面(still plane)，所述视频和静止平面能够彼此独立地被启用或停用。这种方法在诸如冻结帧(冻结)或频道切换命令的特殊命令下，使得所接收的最新帧被记录在所述静止平面中，然后启用静止平面的显示和停止视频平面的显示，这使得能够消除：在特殊命令时音频/视频同步阶段期间通常显示的过渡黑屏的显示。
在静止平面中记录之前，本发明的所述方法可以提供下列步骤：
a.向解码器的控制微处理器存储器传送所接收的内部或按照MPEG标准的I型的最新帧(In)；
b.由所述微处理器来软件解码所述最新的帧。
在向微处理器存储器传送最新帧之后，音频和视频解码可以暂停，并且提供包括切断声音的操作。
同样地，所述特殊命令可以触发音频/视频解码的暂停和声音的切断。最新解码的帧被冻结在视频平面中，且被从视频平面传送到静止平面，并显示在静止平面中，然后重新开始所述音频和视频解码。
在解码器返回正常操作期间，视频平面被重新启用，静止平面被停用，视频被再次与音频同步地连续显示在视频平面中。
而且，在帧被冻结在静止平面期间，已经重新开始了音频和视频解码处理，音频和视频重新被同步，然后重新启用视频平面，停用静止平面，并恢复音频输出。
附图说明
从以下通过非限定性的示例的公开内容中，本发明的各种目的和特征将变得更清楚，在附图中：
图1a和图1b是说明由用户启用的按照本发明的显示方法的一个实施例的时序图，图1a涉及冻结帧(冻结)命令，图1b涉及接收频道改变(频道切换)命令；
图2a和图2b是说明按照本发明的显示方法的一个变化实施例的时序图，在图2a中所述方法由冻结帧(冻结)命令启用，在图2b中，所述方法由接收频道改变(频道切换)命令启用。
具体实施方式
用于显示的视频解码器包括：视频存储器或视频平面，用于暂时记录具有其显示画面的视频信息；帧存储器或帧平面，用于暂时记录要显示的固定帧；图形存储器或图形平面，用于按照解码器的操作选项，记录要显示的图形或字母数字信息。
一般而言，当用户发出用于改变解码器的正常操作的、诸如冻结帧然后恢复帧命令(冻结)或频道改变(频道切换)命令的特殊命令的时候，本发明的方法在暂时存储器中记录所接收的最新的帧，以便使得该最新的帧显示在显示屏幕上。例如，在一个低成本的解码器中，提供了所述帧平面，但是在许多情况下不使用它。该暂时存储器可以是解码器的帧平面。
应当注意，在显示器中，解码器的静止帧平面和视频平面可以彼此独立地被启用或停用。
参见图1a的时序图，公开了本发明的方法的实施例，它首先被应用到由用户启用的暂停(冻结)的处理上。
行A1a描述了通过去复用器(demultiplexer)，对在本领域中被称为“速率缓冲器”的、并且要包含在解压之前的音频和视频数据的缓冲存储器的填充处理。
行B1a描述了视频解码硬件处理。
行C1a描述了视频显示硬件处理。
行D1a描述了在例如帧平面中的、按照本发明的软件处理，用于解码最新的帧、并将其存储到暂时存储器中。
假定解码器接收连续的视频序列。在图1a中进行接收帧In的处理(步骤ET1)。视频帧In在来自去复用器的MPEG编码视频流中进行检测处理，帧In在对应于视频解码处理的阶段中，被提前在速率缓冲器中“即时”捕获。在该步骤中，如行C1a中所示，被命令暂停(冻结)。
在步骤ET2期间，按照MPEG标准的内部或I型的被捕获的帧In，从速率缓冲器向解码器的CPU控制单元的RAM存储器传送。
在步骤ET3期间，在CPU RAM存储器中的捕获的帧In，被解码为在YUV 420格式的规定下所公知的特殊格式。
在步骤ET4期间，解码的帧In被记录在附图和在本公开的其余部分中被称为静止平面的帧平面中。
在步骤ET5期间，启用静止平面，并停用视频平面，这意味着：在用户停止观看视频而取代为在他的屏幕上看见固定的帧In时，其显示器上显示静止平面的内容。应当注意，帧In在静止平面中看起来是冻结的。在此期间，MPEG音频的解码和播放继续在同步地进行。
在一些操作的情况中，也可能，在屏幕上出现的冻结帧In不对应于所显示的最新的视频帧，因为在视频存储器中已经并行地继续了视频解码和显示处理。但是，由于在CPU存储器中的帧In的处理时间，小于MPEG标准中被称为图像组(GOP)的帧的分组的持续时间(12*40ms＝480ms)，实际上，所显示的冻结帧In暂时是在由视频解码器显示的最新帧I之前的帧，在图1a中被示为In+1，而在多数情况下用户不会感觉到两个帧之间的差别。
在步骤ET6期间，由用户命令解码器的正常操作。视频平面被再次启用。在连续操作中、视频序列恢复播放的时候，重新启用视频平面的显示：视频立即重新出现，并且仍然与音频同步。
另外，静止平面被停用。
参见图1b，现在将继续描述与图1a中应用到频道切换类似的、按照本发明的方法的一个示例。图1b中的时序图的行A1b到D1b，具有与图1a中的行A1a到D1a相同的含义。
在步骤ET`1(图1b)中，如前面在图1a中的步骤ET1期间那样，假定解码器接收连续的视频序列。进行接收帧In的处理。视频帧In在来自去复用器的MPEG编码视频流中进行检测处理，帧In在对应于视频解码处理阶段被提前在速率缓冲器中“即时”捕获。在该步骤中，如行C1b所示，被命令频道切换(冻结)。
在步骤ET`2期间，被捕获的帧In从速率缓冲器向解码器的CPU控制单元的RAM存储器传送。
在步骤ET`3期间，在向RAM存储器传送帧I的最后，音频和视频解码器被暂停。另外，音频数模转换器(音频DAC)的输出被切断。帧In随后被冻结在视频平面上。
在步骤ET`4期间，按照MPEG标准的内部或I型的帧In在RAM存储器中，并且被软件编码为(YUV 420格式)。
在步骤ET`5期间，解码的帧In被记录在静止平面中。
在步骤ET`6期间，启用帧(静止)平面，并停用视频平面，这意味着，当用户停止观看视频而取代为在他的屏幕上看见固定的帧In时，其显示器上显示帧(静止)平面的内容。应当注意，帧In在静止平面中看起来是冻结的。
在此期间，在已经将调谐器/解调器组件调节到复用的频率、且去复用器已经去复用了所有的新服务的分组标识符(在MPEG标准中称为PID)之后、以及在获得EMM或授权管理消息(Entitlement Management Messages)之后，音频和视频解码器被重新启用，其中，在所述复用的频率上广播由用户在其频道切换中调用的新服务。音频和视频进入新服务的重新同步阶段。
在一些操作情况下，也可能，在屏幕上出现的冻结帧In不对应于所显示的最新的视频帧，因为在视频存储器中已经并行地继续了视频解码和显示处理。但是，与前面一样，实际上，所显示的冻结帧In暂时是在由视频解码器显示的最新帧之前的帧I，而在两个帧之间的差别不会被用户感觉到。
在步骤ET`7期间，完成由用户的频道切换命令，由用户请求的新服务的音频和视频被同步，再次启用视频平面，并恢复音频数模转换器(音频DAC)的输出。视频平面的显示被重新启用：视频立即与音频同步地重新出现。
另外，停用静止平面。系统再次处于初始工作状态中。
在已经公开的所述方法示例中，对在启用冻结或信道切换时捕获的最新帧进行软件处理。现在继续描述所述方法的另一个实施例，按照该方法，在特殊启用(冻结、频道切换等)时，视频解码器立即暂停，并且，所捕获的最新帧被冻结在视频平面中。
如上所述，我们将首先描述当由冻结命令启用(图2a)然后由频道切换命令启用(图2b)的所述方法的操作。
图2a和图2b示出了操作的时序图。行A2a和行A2b描述了视频解码的硬件处理，而行B2a和行B2b描述了对记录在CPU RAM中的最新捕获帧In的软件处理。
在图2a中，我们看到，当由用户启用视频冻结时，视频解码器被暂停，且最新的解码帧In被冻结在视频平面的显示上(步骤ST1)。
步骤ST1后是步骤ST2，在此期间，解码的帧In被传送到帧平面(静止平面)。
在步骤ST3期间启用帧平面。
几乎同时，在步骤ST4期间，停用视频平面，并且，帧In在用户屏幕上被显示为固定帧。另外，重新开始视频平面。于是，视频解码器仅仅暂停很短的时间，在音频和视频之间的累积延迟因此很小。其后，视频解码器与音频再同步(步骤ST5)所用的时间也很短暂，这可以从图2a中看出。在此期间，帧In仍然作为固定帧显示在屏幕上。
在步骤ST6期间，视频和音频同步，视频平面被再次启用：连续的视频立即重新出现并与音频同步。
最后，(步骤ST7)停用帧平面。系统再次处于正常视频观看的原始状态。
参见图2b，现在将继续描述当由频道切换启用时本发明的变化实施例。
当用户启用频道切换时，启用视频冻结。在步骤ST`1期间，视频和音频暂停，且音频被切断(音频数模解码器DAC被切断)：最新的解码的参考帧In被冻结在视频平面的显示上。
在步骤ST`2期间，解码的帧In被以DMA方式传送到静止平面中。
在步骤ST`3期间，启用静止平面。
在步骤ST`4期间，停用视频平面：帧In随后冻结在静止平面中，帧In被作为固定帧显示在用户的屏幕上。
在此期间，在已经将调谐器和解调器调节到复用的频率、且去复用器已经去复用了所有的新服务的PID之后(在获得EMM之后)，音频和视频解码器被重新启用，其中，在所述复用的频率上广播由用户请求的新服务。音频和视频进入新服务的重新同步阶段。
在频道切换结束时，即启用音频和视频平面并且恢复音频(音频DAC的恢复)的时候：新服务的音频和视频同时出现并被同步。新服务的视频连续地出现在用户的屏幕上。
静止平面被停用。
因此，以上所公开的本发明的实施例，可以在用户的特殊命令(冻结、信道切换)时被使用，用于在信道切换或在帧冻结后又继续一个帧期间，防止通常在音频/视频同步阶段期间显示的黑屏。

Claims (9)

1.一种适用于解码器的、用于在正常操作中产生要显示的视频信号的方法，用于连续接收视频/音频信息，将其解码并将其作为视频信号输出，所述解码器包括至少一个视频平面和一个与所述视频平面分离的静止平面，所述静止和视频平面能够彼此独立地被启用或停用，所述方法的特征在于，它包括在冻结命令下的、在所述静止平面中记录所接收的最新帧的步骤，其后跟随启用静止平面和停用视频平面的步骤。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，在静止平面中的记录步骤之前，包括下列步骤：
a.向解码器的控制微处理器存储器传送所接收的内部或按照MPEG标准的I型的最新帧(In)；
b.由所述微处理器来软件解码所述最新的帧。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，在向微处理器存储器传送最新帧之后，音频和视频解码可以暂停，并且提供包括切断声音的操作。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，在帧被冻结在静止平面期间，已经重现开始了音频和视频解码处理，音频和视频重新被同步，然后重新启动视频平面，停用静止平面和恢复音频输出。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述冻结命令触发音频/视频解码的暂停和声音的切断，最新解码的帧被冻结在视频平面中，所述帧从视频平面传送到静止平面并显示在静止平面中，然后重新开始所述音频和视频解码。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于，在解码器的返回正常操作期间，视频平面被重新启用，静止平面被停用，视频被再次与音频同步地连续显示在视频平面中。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于，在帧被冻结在静止平面期间，已经重新开始了音频和视频解码处理，音频和视频重新被同步，然后重新启用视频平面，停用静止平面和恢复音频输出。
8.按照权利要求1至7中的任何一个权利要求的方法，其中所述冻结命令也可以是频道切换命令。
9.一种解码器，包括：CPU控制单元，用于连续接收视频/音频信息、对其解码并将其作为视频信号输出的部件，一个视频平面，和一个与所述视频平面分离的静止平面，所述视频和静止平面能够彼此独立地被启用，所述解码器的特征在于，所述CPU控制单元还用于在所述静止平面中记录所接收的最新帧、启用静止平面和停用视频平面的部件。
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