MXPA05005213A

MXPA05005213A - Metodo y sistema para una multiplexacion estadistica apilada.

Info

Publication number: MXPA05005213A
Application number: MXPA05005213A
Authority: MX
Inventors: Allen Cooper Jeffrey
Original assignee: Thomson Licensing Sa
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-10-27
Publication date: 2005-07-22
Also published as: CN1711768A; US9084010B2; CN100455007C; JP4609753B2; BR0316114A; KR101061572B1; AU2003283028A1; JP2010246153A; EP1561344B1; EP1561344A1; US20060018379A1; WO2004047444A1; KR20050067233A; JP2006506896A; EP1561344A4

Abstract

En un sistema de transmision de video de multiples canales en donde los segmentos de video de canal operan por codificadores (709) de video de canal correspondientes para codificar segmentos de video en cuadros organizados en grupos de tipos de cuadro definidos, un aparato y metodo para provocar un apilado temporal para el procesamiento de un tipo de cuadro especifico entre los diferentes canales. En una modalidad preferida, el aparato incluye un contador (701) de cuadro para sincronizar las senales de reinicio asociadas con los codificadores (709) de video de canal correspondiente y un medio para proporcionar un desplazamiento de tiempo para los codificadores de video de canal correspondiente a un apilado de cuadro seleccionado para un canal correspondientes particular.

Description

MÉTODO Y SISTEMA PARA UNA MULTIPLEXAC1ÓN ESTADÍSTICA APILADA REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama el beneficio de la Solicitud Provisional de Patente NO. 60/426,646, presentada el 15 de noviembre de 2002, titulada " ETHOD AND SYSTEM POR STAGGERED STATISTICAL ULTIPLEXING", la cual es incorporada aquí en su totalidad, s CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se relaciona en general con codificación/compresión de señales de video digitales, y más en particular a la utilización de ancho de banda mejorada durante la transmisión concurrente de una pluralidad de señales de video.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las señales de video son inherentemente complejas y conllevan demandas sustanciales de recursos en el medio de transmisión arreglado para transmitir tales señales, tanto el ancho de banda y energía de transmisión. Debido a que el ancho de banda (con frecuencia también la energía) es un recurso típicamente restringido, se han desarrollado varias técnicas para comprimir las señales de video antes de su transmisión, y así se reduce el ancho de banda de transmisión requerido. Estas técnicas típicamente primero digitalizan la señal de video con el fin de mejorar la efectividad del proceso de compresión, así como otros procesos de transmisión que incluyen la corrección de error. Una metodología ampliamente utilizada para la compresión y codificación de señales de video digitales es PEG-2, como se describe y codifica en ISO 13818-2. Ciertamente, la metodología MPEG-2 es una parte integral de la norma Advanced Televisión System según fue adoptada por Advanced Televisión Systems Committee (ATSC). El MPEG-2 también se utiliza ampliamente para la transmisión y/o grabación de material con base en NTSC (National Televisión Standards Committee), particularmente la transmisión por satélite y cable y grabaciones DVD. Un miembro reciente de la familia MPEG de algoritmos de codificación/compresión designado como MPEG-4 ofrece una compresión de ancho de banda mejorado, pero no ha sido adoptado para usarse con la televisión ATSC o NTSC. En el caso en donde se transmiten una pluralidad de señales de video esencialmente no correlacionadas en forma simultánea a través de un medio de transmisión común, tal como la televisión de transmisión o canales CATV, otra reducción en el ancho de banda de transmisión se puede alcanzar con el uso de una técnica conocida como muitiplexación estadística. La ¡dea esencial de la muitiplexación estadística (de aquí en adelante abreviada como stat mux) es distribuir en forma dinámica el ancho de banda de transmisión total entre la pluralidad de señales o canales. Por ejemplo, en un tiempo determinado, un canal 3 puede requerir un número más alto de bits/pixel (debido a una escena compleja), cuando el canal 5 no necesita tantos. Por lo tanto, el multiplexor estadístico aloja más bits en el canal 3 que en el canal 5 (robando bits del canal 5). Esta situación es siempre cambiante y por lo tanto el controlador para el multiplexor estadístico se debe diseñar para reaccionar rápidamente a los cambios en la complejidad de video en un canal determinado. La complejidad de video tiene muchas ráfagas y la multiplexación estadística puede permitir al difusor alcanzar una alta calidad durante los segmentos de video de alta complejidad en un canal determinado. Incluso mejor, el difusor puede ajustar más canales de video dentro del ancho de banda de transmisión. Esto es, al tomar ventaja de la complejidad promedio del video que es baja en la mayoría de los canales, se forma espacio adicional para aumentar el número de canales de video. La determinación del canal que debe recibir la mayoría de los bits es difícil, sin embargo, especialmente en un sistema de codificación en tiempo real para su transmisión. La mayoría de las soluciones conocidas toman una medida de complejidad desde los cuadros de video de entrada en cada canal y después aloja un número fijo de bits para usarse en el canal sobre el siguiente grupo de imágenes (normalmente 12 ó 15 cuadros de video) o algunas veces en la siguiente imagen. Debido a que estos sistemas no están sincronizados en cuadro (e incluso aunque estuvieran) en cualquier tiempo de alojamiento de la multiplexación estadística, el tipo de cuadros que solicitan bits es variable. Un sistema de multiplexación estadística conocido desarrollado por el cesionario de esta solicitud Thomson Consumer Electronics, para un servicio de televisión por satélite, opera en un sistema MPEG-2 de definición estándar con codificadores de video de hardware distribuido. Al implementar la multiplexación estadística en este sistema es difícil ya que el codificador de video MPEG-2 tiene su propio sistema de control de velocidad, y la multiplexación estadística se debe apilar sobre el mismo. Las ubicaciones de bits son únicamente a nivel GOP y no es posible la sincronización a nivel cuadro .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención es un método y aparato para usarse en un sistema de transmisión de video de múltiples canales en donde los segmentos de video de canal se operan por codificadores de video de canal correspondientes para codificar los segmentos de video en una pluralidad de cuadros organizados en tipos de cuadros que tiene patrones de cuadro definidos. La alineación en la transmisión de cuadros entonces se arregla entre una pluralidad de canales transmitidos en forma concurrente a través de un medio de transmisión común. Un tipo de cuadro específico se arregla para su transmisión en cada canal, para evitar la alineación temporal con otros del mismo tipo de cuadro específico en otros canales. En efecto, la invención sincroniza múltiples transmisiones de vídeo y canales de codificación y después apila los tipos de cuadros comprimidos para distribuirlos uniformemente las ubicaciones de bits. En una modalidad preferida, con base en el uso de la codificación/compresión MPEG de las señales de video, los cuadros Intra-codificados (I) se desplazan temporalmente para evitar una alineación temporal de los cuadros I entre un grupo seleccionado de canales que comparten un medio de transmisión común.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama en bloque de un sistema de transmisión de video de difusión que incorpora la multiplexación estadística, de conformidad con los principios de la presente invención. La Figura 2 es una ilustración de un orden de despliegue contra el orden de codificación para una secuencia de cuadros de video codificados MPEG en un único canal, de conformidad con los principios de la presente invención. La Figura 3 es una ilustración de cuadros de video codificados, sincronizados para un sistema de transmisión de video de 4 canales, de conformidad con los principios de la presente invención. La Figura 4 es una ilustración de cuadros de video codificados, sincronizados para un sistema de transmisión de video de 4 canales con el uso de cuadros I apilados de conformidad con los principios de la presente invención.

La Figura 5 es una ilustración de un sistema de transmisión de video que utiliza cuadros I apilados y que tiene 9 canales de video, de conformidad con los principios de la presente invención. La Figura 6 es una estructura GOP ilustrativa para implementar la invención en un sistema de transmisión de video de canales múltiples, de conformidad con los principios de la presente invención. La Figura 7 es un diagrama en bloque de una implementación ejemplificativa de la invención en un sistema de transmisión de video.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La invención está dirigida a un método mejorado para proporcionar la multiplexación estadística en un medio de transmisión que lleva una pluralidad de señales digitales esencialmente no correlacionadas y que será descrito en términos de una modalidad preferida, señales de video transmitidas a través del sistema de video de transmisión o un CATV o un sistema satelital. Mientras que la modalidad preferida está con base en el apilado de cuadros intracodificados (cuadros I) desarrollado de conformidad con la metodología de codificación MPEG, se debe entender que la metodología de la invención tiene la intención de aplicarse en el apilado de cuadros codificados en forma independiente en las secuencias de cuadro de metodologías de codificación/compresión alternativas. Ciertamente, el método de la invención se debe considerar como aplicable para la provisión de multipiexación estadística apilada para una pluralidad de señales esencialmente no correlacionadas transmitidas a través de un medio de transmisión común, en donde un cuadro codificado independientemente identificable se determina para segmentos determinados de la pluralidad de señales. En la Figura 1 se muestra un diagrama en bloque de un sistema de transmisión de video de difusión, el sistema está compuesto de N canales de video de entrada. Cada canal de video está sincronizado de cuadro (por la sincronización 101 de cuadro) a un reloj de video común (para establecer un período de cuadro, entre otras funciones de sincronización). Por lo tanto, todos los codificadores 103 de video se bloquean a la misma velocidad de cuadro de video. Una medida de complejidad se crea desde cada codificador y se entrega al controlador 105 de multipiexación estadística. El controlador de multipiexación estadística aloja la velocidad total de bits disponible entre los codificadores 103 N. Con base en las señales desde el controlador de multipiexación estadística, la multipiexación estadística se aplica en los N canales de video por el mux 107, con la salida del mux 107 provista como una entrada al modulador 109. En esta modalidad ejemplificativa, el algoritmo de multipiexación estadística aloja nuevos bits presupuestados para cada canal para cada período de cuadro. La norma de codificación/compresión de vídeo MPEG organiza los cuadros de video en 3 tipos de cuadros: cuadros l, B y P (intra, predictivos, bi-direccionalmente predictivos). Los cuadros I utilizan un cálculo de no movimiento del cuadro previo. Los cuadros P utilizan el cuadro ancla previo para el cálculo de movimiento, y los cuadros B utilizan los cuadros ancla previo y posterior para el cálculo de movimiento. En general, los cuadros I son los más grandes, en términos de bits comprimidos por pixel, seguidos por los cuadros P y después los cuadros B. Los tamaños relativos no tienen importancia para la descripción de la invención. La distancia entre los cuadros I ( que corresponde a la longitud del grupo de imágenes o GOP - es decir, existe y solamente un cuadro 1 por GOP), la distancia entre los cuadros ancla y otros aspectos del GOP no se definen en las normas de compresión. Por lo tanto, un implementador debe decidir la forma de organizar la estructura GOP. Para propósitos de descripción, un tamaño de GOP de 9 cuadros y una distancia entre los cuadros ancla de 3 será adoptado. (En términos prácticos de la técnica, se conoce como N = 9, M = 3). Sin embargo, se debe entender que la metodología descrita de la invención se puede aplicar en cualquier tipo de estructura GOP. Como es bien conocido, el orden de los tipos de cuadro en un GOP difiere entre el orden de despliegue y el orden de codificación. Mientras el cuadro I en el orden de despliegue puede estar lejos de la mitad del GOP, los cuadros se re-ordenan durante la codificación, ya que los cuadros B requieren un cuadro ancla en el futuro para su codificación. Este reordenamiento se ilustra en la Figura 2, la cual muestra los tipos de cuadro y los tamaños contra el tiempo para un GOP ilustrativo en el orden de despliegue y el orden de codificación (también conocido como orden de transmisión). La Figura 3 muestra una secuencia GOP para cada canal de un sistema de transmisión de video de 4 canales con cuadros sincronizados. Como es evidente de la Figura, los cuadros 1 para todos los canales aparecen en el mismo punto en el tiempo, y de este modo el controlador de la multiplexación estadística debe alojar todos los bits del cuadro I en forma simultánea. Esta es una desventaja por dos razones: 1. El intra cuadro es el cuadro más importante en la secuencia GOP, ya que es ei primer cuadro ancla para el GOP. Esto es, todos los cuadros en el GOP tienen dependencias en el intra-cuadro. Esto crea problemas considerables para el algoritmo de multiplexación estadística ya que todos los canales se verán beneficiados con alta calidad; y 2. No se conoce nada acerca de los cuadros futuros (es decir, si la complejidad disminuirá o aumentará) y por lo tanto solamente se puede realizar una distribución uniforme de los bits. (Mientras que las características estáticas para el material del programa en canales individuales, por ejemplo deportes, películas, etc-. puede estar disponible para la multiplexación estadística con el fin de proporcionar un nivel rudimentario de predicción de complejidad, esto es una adición para cualquier algoritmo de multiplexación estadística). Se debe crear la información del cuadro futuro, pero solamente al memorizar estos cuadros, lo cual es una solución muy costosa. En la Figura 4 se muestran las secuencias GOP para un sistema de transmisión de video de 4 canales similar con períodos de cuadro, pero aquí los cuadros I han sido apilados de conformidad con los principios de la presente invención. Se debe notar que las secuencias de cuadro ilustradas con líneas sólidas en la Figura 4 tienen la intención de representar el GOP para cada canal al inicio del método de apilado de cuadros de la presente invención. Sin embargo, para también ilustrar el patrón repetitivo del GOP con el tiempo, los cuadros que aparecerán en cada posición de cuadro precedente al cuadro I para cada canal en los siguientes intervalos de procesamiento se muestran en la Figura con líneas punteadas. Con los cuadros I apilados como se ilustra en la Figura, el controlador de multiplexación estadística tiene ahora más flexibilidad cuando aloja bits para cada período de cuadro. Cuando aloja bits en el primer período de cuadro, puede darse prioridad al intra-cuadro 1 del canal, después el cuadro P 4 del canal , después a los cuadros B 2 y 3 del canal. Cuando no hay suficientes bits disponibles para esta fracción de tiempo, los cuadros B se pueden degradar con menos resultados negativos (ya que los cuadros B no son cuadros ancla). Otra ventaja de los cuadros I apilados de conformidad con los principios de la presente invención, es que los cuadros más lejanos a los cuadros I también pueden degradarse más que los cuadros más cerca de los cuadros I. Esto se debe a que los cuadros P se pronostican del cuadro P previo. Por lo tanto, entre más lejos esté un cuadro desde el cuadro I inicial, ese cuadro tendrá un menor efecto de degradación en las imágenes futuras. Una ventaja particularmente importante en la metodología de multiplexación estadística de la invención es que evita la necesidad de un algoritmo de multiplexación estadística general para utilizar una medida de complejidad para determinar la ubicación de bits entre los canales. Como lo podrán entender las personas experimentadas en la técnica, los algoritmos de multiplexación estadística típicamente miden la complejidad del GOP y entonces asignan un número de bits por GOP por canal. Al apilar los cuadros de mayor prioridad en el GOP de multi-canal, de conformidad con los principios de la presente invención se elimina la necesidad de la medida de complejidad. También se debe observar con respecto a esto, que la metodología de apilado de la presente invención puede combinarse de otra forma con los algoritmos de multiplexación estadística conocidos (junto con el retiro de la funcionalidad de la medida de complejidad). También, será evidente que las restricciones estáticas - tal como dar a un canal de deportes más bits que a un canal de películas - también se puede utilizar con la presente invención. Otro beneficio de apilar es que el promedio de presupuestos de bits por período de cuadro es más uniforme. Esto es, no existe una cresta de cuadro I como en el caso no apilado. Una ubicación de bits más uniforme por período de cuadro ayuda al multiplexor de canal a alcanzar un ligero retardo entre dos codificadores de compresión de video y la modulación, y finalmente en el receptor. Otra forma de ver esta ventaja es que el multiplexor no necesita tanta memoria par suavizar las velocidades de bits de cresta que vienen de los codificadores. El apilado de cuadros de la presente invención se describe aquí para un sistema de transmisión, en donde hay muchos canales de video que multiplexar. Como se podrá observar, cuando el número de canales es alto, el sistema general se puede organizar de modo que se puede utilizar el método de ubicación uniforme de bits. I nicialmente, se debe observar que el orden óptimo de apilado no es un simple apilado de tiempo de los cuadros I. Más bien, el orden de apilado óptimo se logra al mantener la distancia entre los cuadros I a un máximo en promedio. Por supuesto, el número de canales de video afecta la separación real. En el caso de 4 canales de video ilustrados en la Figura 4, cierto espacio adicional (2 períodos de cuadro) se crean al alternar el espacio. En el caso de 9 canales de video (y un GOP de 9) entonces la separación entre los cuadros es solamente 1 período de cuadro. Para ¡lustrar más los principios de la presente invención, un arreglo de apilado de cuadros para un sistema con 9 canales de video y una longitud de GOP de 9 cuadros se ilustra en la Figura 5. Con la simetría de canal/GOP ilustrada, el orden de apilado no importa ya que la distancia entre los cuadros I es 1 para todos los canales. Por lo tanto, la ubicación total de bits para cada tiempo de cuadro es uniforme. Con tal disposición, el algoritmo de apilado/ubicación de bits es directo. Para un tiempo de cuadro determinado, el canal con el cuadro I obtiene una ubicación de bit predeterminada (la más alta prioridad), entonces los canales con los cuadros P obtienen una ubicación jerárquica de bits con base en su distancia desde el cuadro I, y entonces el mismo procedimiento para los cuadros B como los cuadros de prioridad más baja. Como se podrá observar, este algoritmo se puede implementar con una tabla de consulta en el controlador de multiplexación estadística. La distribución uniforme del cuadro 1 (es decir, cada canal sucesivo que tiene el cuadro 1 desplazado por un cuadro desde la posición de cuadro del cuadro I en el canal previo) mostrada para el caso de 9 canales de la Figura 5, se puede extender a sistemas más grandes por la manipulación selectiva de la estructura GOP. Tal optimización de la estructura GOP con el fin de crear una distribución uniforme de cuadro 1 es posible debido a que las estructuras GOP no son muy restrictivas - la información de orden de cuadros está en la corriente de bits, de modo que un decodificador puede determinar el orden correcto. Por lo tanto, cierta manipulación de la estructura GOP se puede llevar a cabo con el fin de alcanzar un sistema de distribución uniforme de cuadro. Aunque se puede determinar el número de estructuras GOP para acomodar una distribución uniforme de cuadro, se podrá derivar fácilmente por las personas experimentadas en la técnica, la siguiente metodología proporciona una estructura particular y puede ser considerada como una modalidad preferida de la invención. 1) El número de cuadros en la secuencia a ser operado por la multiplexación estadística de la invención debe ser igual al número de canales o a un múltiplo entero del mismo. 2) Una longitud del GOP individual típicamente no es más larga que 0.5-1 segundo para los ambientes de transmisión. Esto puede ser más largo para los ambientes de no transmisión (por ejemplo, descargas de Internet). 3) Por lo general, se desea una estructura GOP con 2 cuadros B entre los cuadros ancla. Sin embargo, esto da como resultado en una restricción importante en que las posibles longitudes del GOP satisfagan el (1) y (2) anteriores. Por lo tanto, para aminorar esta restricción, se puede acortar cualquier sección del cuadro B de un GOP solamente con la mínima pérdida en la efectividad de compresión. Un grupo ejemplificativo e ilustrativo de GOP desarrollado de conformidad con la metodología descrita para los sistemas de transmisión de video que opera con entre 9 y 30 canales se muestra en la tabulación de la Figura 6. Con el fin de satisfacer la restricción en la longitud del GOP individual, puede ser necesario (en caso de mayor número de canales) que la secuencia de cuadro operada por la multiplexación estadística de la invención esté compuesta de dos o más GOP. En ese caso, la multiplexación estadística puede por supuesto, procesar todos los GOP que comprenden la secuencia de cuadro en una operación. Se debe observar que, cuando se garantiza una longitud GOP total, se acorta el primer patrón de cuadro B en el GOP. Sin embargo, se debe entender que se puede seleccionar otra secuencia de cuadros B en el GOP para acortarla. La restricción esencial en la derivación de tal estructura GOP de canales múltiples, como se describe antes, es mantener el número de cuadros en la estructura GOP igual al número de canales de video (o un múltiplo entero del mismo). Se debe entender que existen otras opciones para definir la estructura GOP para llevar a cabo el método de apilado de cuadros de la invención. Por ejemplo, en el caso de 30 canales, se pueden utilizar 3 GOP de 10 cuadros cada uno - (por ejemplo, IPBBPBBPBB, IPBBPBBPBB, IPBBPBBPBB). El intercambio es que los intervalos del cuadro I son más cortos, pero existe mayor traslape de los cuadros I para procesar por el algoritmo de multiplexación estadística apilada. En cualquier estructura GOP alternativa, los intercambios establecidos en el diseño de la estructura GOP se deben considerar. En particular, entre más corto sea el GOP, el proceso de compresión será menos eficiente, ya que los cuadros I son los cuadros más largos. Sin embargo, el GOP más corto también ofrece ventajas, ya que permiten menos tiempos de cambio de canal y reducen los períodos de desplazamiento del codificador. Una arquitectura del sistema para llevar a cabo la multiplexación estadística de cuadro apilado de la invención se puede ¡mplementar con el uso de elementos sencillos y bien definidos. Además, esa arquitectura del sistema reduce la complejidad del diseño cuando se compara con un sistema tradicional de multiplexación estadística. Algunas ventajas de la invención pueden incluir: Un sistema de transmisión de multiplexación estadística apilada que se puede utilizar sin la necesidad de medidas de complejidad en tiempo real desde los codificadores. Esto simplifica los codificadores y el controlador de multiplexación estadística. Una metodología sencilla de ubicación de bits que se puede utilizar para optimizar el sistema de transmisión. Esto es, se pueden utilizar los mismos valores de ubicación de bits para cada tiempo de cuadro, los intra-cuadros obtienen valores más altos, seguidos por los cuadros P y los cuadros B. La arquitectura del sistema incluye un sincronizador de cuadro, el cual es normalmente provisto en sistemas de codificación en tiempo real con el fin de que el codificador sincronice con el video análogo entrante. Se pueden utilizar los diferentes diseños ya conocidos. Ya que todos los codificadores están sincronizados en cuadro, de conformidad con los principios de la presente invención, la técnica específica utilizada no importa siempre que los períodos de cuadro sean de la misma fase y período. Con el fin de apilar cuadros I (y los cuadros posteriores en un GOP) para los codificadores de canal, se puede ¡mplementar una sencilla línea de retardo de registro que retrasa la señal de reinicio del codificador por el reloj de velocidad de cuadro. Sin embargo, esto dará como resultado en un reinicio compartido para todos los codificadores. Tal medida puede ser problemática en un sistema de transmisión de canales múltiples, porque en la práctica, un codificador debe ser actualizado o reiniciado periódicamente pero el proveedor de servicio no deseará reiniciar todos los canales simultáneamente cada vez que se lleve a cabo esta operación. De conformidad con esto, para una modalidad preferida de la invención, la medida de apilar cuadros es para crear un contador de velocidad de cuadro y un comparador con base en registro para cada codificador. La salida del comparador da la fase correcta para el reinicío de cada codificador. De esta forma, se puede reiniciar cada codificador en forma individual. Una arquitectura ejemplificativa para implementar esta medida ejemplificativa se ilustra esquemáticamente en la Figura 7. Con referencia a la Figura, el contador 701 de velocidad de cuadro se activa con un reloj de velocidad de cuadro y normalmente se implementa como un contador digital. El contador de velocidad de cuadro opera para sincronizar las señales de reinicio para los codificadores 709 de video. Cada codificador será reiniciado en un límite de cuadro diferente con el fin de empezar su secuencia en el tiempo apropiado para permitir el tiempo de inicio del cuadro I apilado, de conformidad con los principios de la presente invención. Para este fin, cada registro 703 de fase del codificador se carga con un desplazamiento de cuadro para su codificador de video correspondiente. El diagrama de tiempo de la Figura muestra el desplazamiento de cuadro de los registros de fase para las fases ilustrativas de 4, 7, 10 y 13. El comparador 705, que recibe como entradas las salidas del contador de velocidad de cuadro y el registro de fase del codificador apropiado, proporciona una salida que es altamente activa cuando el valor del contador de velocidad de cuadro y los desplazamientos del registro de fase son iguales. Esta señal de salida del comparador entonces se puentea por la señal de reinicio (mostrada en el diagrama de tiempo) con una compuerta 707 AND. Por lo tanto, cuando una señal de reinicio del cuadro, en la salida de la compuerta AND correspondiente se activa alta, el codificador se reiniciará con su fase apropiada en el desplazamiento de cuadro establecido para ese codificador de conformidad con los principios de apilado de cuadro de la presente invención. Se debe notar que la arquitectura mostrada en la Figura 7 está dirigida solamente para ilustrar los principios inventivos de la presente invención. Para introducir la arquitectura dentro del contexto de un sistema general de multiplexación estadística, como se ilustra en la Figura 7, se debe entender que el apilado de cuadro implementado por este arreglo elimina la necesidad de complejidad y señales de ubicación de bits, así como reemplázaos del controlador de multiplexación estadística y bloques de sincronización de cuadro del sistema mostrado en la Figura 1. Dicho de otra forma, la circuitería para el apilador de cuadro de la Figura 7 toma el lugar del controlador de multiplexación estadística y los bloques de sincronización de cuadro de la Figura 1 en una implementación general del sistema de multiplexación estadística. Conforme se agregan o eliminan nuevos canales del sistema, se puede adoptar una nueva estructura GOP y el orden de apilado de cuadro, solamente al cargar nuevas fases de reinicio dentro de los registros del comparador. Se debe enfatizar que con la metodología de multiplexación estadística de cuadro apilado de la presente invención, el controlador de multiplexación estadística necesita solamente considerar las características del canal estático y puede ignorar las medidas de complejidad dinámica. El sistema por supuesto, puede adaptarse para utilizar medidas de complejidad, y se puede mejorar más la eficiencia de ubicación de bits, pero los principios de la presente invención ofrecerán una capacidad de multiplexación estadística más simplificada de los sistema que deben confiar en las medidas de complejidad. Las personas experimentadas en la técnica podrán contemplar varias modificaciones y modalidades alternativas en vista de la descripción anterior. En particular, la aplicación de la metodología de la invención con otros arreglos de estructura GOP adicionales tienen el propósito de estar incluidos dentro de la invención, también, se contempla que los principios de la presente invención se aplicarán en sistema que operan bajo normas alternativas de codificación/compresión, incluyendo MPEG-4, H.26L y sistemas de propiedad (Windows Media Player™, Real Player™, etc.) De conformidad con esto, esta descripción se debe considerar como únicamente ilustrativa y con el propósito de enseñar a las personas experimentadas en la técnica el mejor modo para llevar a cabo la invención y no tiene la intención de ilustrar todas las formas posibles. También se debe entender que las palabras utilizadas son palabras descriptivas, mejor que limitantes, y que los detalles de la estructura pueden variar esencialmente sin apartarse del espíritu de la invención y se reserva el uso exclusivo de las modificaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. En un sistema de transmisión de video de múltiples canales en donde los segmentos de video de canal se operan por codificadores (709) de video de canal correspondientes para codificar segmentos de video en pluralidades de cuadros organizados en grupos que tiene patrones de cuadro definidos, un aparato para efectuar un apilado temporal de los correspondientes de los grupos de cuadro entre los canales, caracterizado porque comprende: un contador (701) de cuadro para sincronizar las señales de reinicio asociadas con los codificadores (709) de video de canal; y un medio para proporcionar un desplazamiento de tiempo en los codificadores de video de canal correspondientes a un apilado de cuadro seleccionado para los determinados de los canales.

2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque también comprende: una pluralidad de registros (703), unos de los registros se cargan con valores de desplazamiento de cuadro correspondientes al apilado de cuadro seleccionado para un canal asociado.

3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque también comprende: una pluralidad de comparadores (705), unos de los comparadores están asociados f uncionalmente con unos de los codificadores de video (709), los comparadores operan para recibir como entradas, una salida de los registros (703) asociados y un contador (701) de velocidad de cuadro y para proporcionar una señal de tiempo como una salida correspondiente al apilado de cuadro seleccionado para un canal asociado.

4. El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque además comprende: una pluralidad de compuertas (707) adaptadas para recibir como entradas un nivel de señal de reinicio del cuadro y una salida de unos de los comparadores (705) y para proporcionar como salida una señal de reinicio para un codificador asociado, en donde unos de los codificadores se reinician en un punto de tiempo correspondiente al apilado de cuadro seleccionado para los codificadores determinados.

5. En un sistema de transmisión de video, en donde los segmentos de video se codifican en una pluralidad de tipos de cuadros, un método para arreglar la alineación de transmisión de cuadro entre una pluralidad de canales transmitidos en forma concurrente a través de un medio de transmisión común, caracterizado porque comprende: identificar un tipo de cuadro específico en cada uno de la pluralidad de canales; y provocar que unos de los tipos de cuadro específico esté arreglado para evitar la alineación temporal de otros del tipo de cuadro específico en los correspondientes de la pluralidad de canales.

6. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque uno del tipo de cuadro específico y otro del tipo de cuadro específico están desplazados temporalmente, uno con relación a otro.

7. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el tipo de cuadro específico en los sucesivos de la pluralidad de canales está desplazado por una posición de cuadro con relación a la ubicación del tipo de cuadro en un canal precedente.

8. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los segmentos de video incluyen un número fijo de posiciones de cuadro y el número fijo de posiciones de cuadro es un múltiplo entero del número de la pluralidad de canales.

9. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque cada uno de la pluralidad de canales se sincroniza con una velocidad y fase de cuadro común.

10. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la pluralidad de tipos de cuadro incluyen tipo de cuadro de alta prioridad y un tipo de cuadro de baja prioridad.

11. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la pluralidad de tipos de cuadro incluye por lo menos un tipo de cuadro de prioridad intermedia.

12. El método de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque los segmentos de video se codifican con el uso de una metodología MPEG y también en donde los tipos de cuadro de prioridad alta, intermedia y baja corresponden respectivamente a cuadros iritra-codificados, predictivos, y cuadros bi-direccionalmente predictivos MPEG.

13. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque unos de los tipo de cuadro de baja prioridad se dejan caer opcionalmente para reducir el ancho de banda de transmisión requerido.

14. El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque los segmentos de video se codifican con el uso de una metodología de codificación MPEG y corresponden a un grupo de imágenes MPEG.