CN101156443A - 鲁棒模式的交错播送快速信道改变 - Google Patents

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L2001/0098—Unequal error protection

Abstract

一种交错播送多个内容表示信号的方法和设备，包括编码表示多个内容表示信号的每一个的第一和对应的第二信号。产生由多个第一和第二编码的信号组成的复合信号。在复合信号中，每个第二编码的信号相对于对应的第一编码的信号延迟。提取代表选择的内容表示信号之一的第一和第二编码的信号，重新产生选择的内容表示信号。如果在提取的第二编码的信号中检测出误差，解码提取的第一编码的信号，否则解码提取的第二编码的信号。当新选择不同内容表示信号时，在延迟的第二提取的编码的信号可用之前，解码第一提取的编码的信号。

Description

鲁棒模式的交错播送快速信道改变
相关申请的交叉参考
本申请要求2003年1月28日申请的临时专利申请号60/443672的优先权。
技术领域
本发明涉及交错播送的方法和装置。
背景技术
如由高级电视系统委员会(ATSC)1995年9月16日提出的美国通用的数字电视传输标准使用单载波调制技术：8电平残余边带调制(8-VSB)，合并在此作为参考。因为它是单载波调制技术，对通信信道中的信号降低，如由多径和其它的信号衰减引起的衰减是敏感的。虽然一些衰减可由信道均衡技术补偿，如果衰减足够长和足够严重，那么接收器将失去信号，解调制系统将失去同步。重获信号和重同步解调器需要几秒钟，而且观众十分讨厌重获信号和重同步解调器。
为了克服此问题，通过在限制时间段使用如小于10％的更鲁棒的解调技术，第一个ATSC提案准许建立第二通信信道。例如，对选择的帧可使用2或4-VSB调制技术。第二个ATSC提案准许更鲁棒的编码技术，例如，网格编码，同时保持8-VSB调制技术。此系统准许兼容的接收器改善性能，同时保持与现存的接收器的后向兼容。
克服衰减的另一已知的技术是交错播送(staggercasting)。由Ramaswamy等人2002年7月17日申请的PCT申请号US02/22723，和由J.A.Cooper等人2002年7月19日申请的PCT申请号US02/23032公开了交错播送通信系统，合并在此作为参考。交错播送通信系统传输复合信号，包括两个分量内容表示信号：其中的一个相对于另一个延迟。换一种说法，分量内容表示信号之一相对于另一个是领先的。复合信号通过通信信道向一个或多个接收器广播。在接收器，表示信号的时间领先的分量内容通过延迟缓冲器延迟，因此它成为与表示信号的其它分量内容在时间上重新同步。在正常情况中，没有延迟的接收的分量内容表示信号通常再现内容。然而，如果信号出现衰减，那么在衰减结束和复合信号可再使用，或延迟缓冲器是空的任一情况前，前面接收的和在延迟缓冲器中的时间领先的内容表示信号通常再现内容。如果延迟时间段和关联的延迟缓冲器是足够大的，那么可补偿大部分很可能的衰减。
由Ramaswamy等人2002年7月17日申请的PCT申请号US02/22723，和由J.A.Cooper等人2002年7月19日申请的PCT申请号US02/23032也公开了交错播送系统，其中在复合信号中的一个分量信号表示比另一分量信号较高质量的内容。在此方案中，较低质量的内容相对于较高质量的分量信号在时间上是领先的。如上面描述的，在正常条件下的接收器，是较高质量的分量信号的没有延迟的接收的分量被用于再现内容。然而，如果信号出现衰减，那么在延迟缓冲器中的是较低质量的分量信号的前面接收的和时间领先的分量内容表示信号被用于再现内容，直到在衰减结束和复合信号可再使用或延迟缓冲器是空的。在正常条件下这准许再现较高质量的信号，再现衰减事件存在的较低质量的信号。因为较低质量的信号要求较低的传输比特，降低了提供衰减抵抗要求的额外开销。
可使用由Ramaswamy等人2002年7月17日申请的PCT申请号US02/22723，和由J.A.Cooper等人2002年7月19日申请的PCT申请号US02/23032公开的系统传输多个内容表示信号，使用第一和延迟的第二分量信号的各交错播送信号。当由观众选择新内容表示信号时，在解码第二分量信号前，接收器中的延迟缓冲器必须填满。此延迟时段对观众是讨厌的，因此是不合乎要求的。能降低在何时选择新内容表示信号和何时开始解码和显示之间要求的时间的系统是理想的。
发明内容
根据本发明的原理，交错播送多个内容表示信号的方法和设备包括编码第一和对应代表每个内容表示信号的第二信号。产生的合成信号包含多个第一和第二编码的信号。在复合信号中，每个第二编码的信号相对于对应的第一编码的信号延迟。提取代表选择的内容表示信号之一的第一和第二编码的信号，再现选择的内容表示信号。如果在提取的第二编码的信号中检测到误差，则解码提取的第一编码的信号，否则，解码提取的第二编码的信号。当不同内容表示信号是新选择的，在延迟的第二提取的编码的信号可利用之前，解码第一提取的编码的信号。
附图说明
图1是部分交错播送发送器的框图；
图2是部分交错播送接收器的框图；
图3是理解在图1和图2中说明的交错播送的通信系统的运行有用的数据包时序图；
图4是理解增强的交错播送的通信系统的运行有用的GOP时序图；
图5是可用于在图2中说明的接收器中的选择器的框图；
图6是另一实施例的部分交错播送的接收器的框图；
图7是理解在图6中说明的交错播送的接收器的运行的有用的视频帧时序图；
图8说明程序映射表(MPT)和/或信息系统协议扩展的语法和语义一虚拟信道表(PSIP-VCT)；
图9是传输内容表示信号的多分辨率方案的另一实施例的部分交错播送的发送器的框图；
图10是接收传输的内容表示信号的多分辨率方案的另一实施例的部分交错播送的接收器的框图；
图11是传输表示信号的双隔行扫描的内容的部分发送器的框图；
图12是接收表示信号的双隔行扫描的内容的接收器的框图；
图13是理解在图11中说明的双隔行扫描发送器和在图12中说明的双隔行扫描接收器的运行有用的示图。
具体实施方式
图1是根据本发明的原理的部分交错播送发送器100的框图。本领域的技术人员将理解，为了简化图例没有显示的其它元件对于完整的发送器是需要的。本领域的技术人员能进一步理解那些元件是什么，如何选择，设计，实现，那些其它元件如何与说明的元件相互连接。
在图1中，内容源(未示出)向发送器100的输入端105提供内容表示信号，在说明的实施例中内容源可以是视频图像信号，音频声音图像，节目数据或这些的任何组合。输入端105连接到鲁棒模式编码器110和普通模式编码器120的各自输入端。鲁棒模式编码器110的输出端连接到多路复用器140的第一输入端。普通模式编码器120的输出端连接到延迟设备130的输入端。延迟设备130的输出端连接到多路复用器140的第二输入端。多路复用器140的输出端连接到调制器150的输入端。调制器150的输出端连接到输出端115。输出端115连接到通信信道(未示出)。
在运行中，普通模式编码器120使用源编码技术编码内容视频，音频和/或数据，在说明的实施例中，源编码技术是MPEG2编码技术，虽然可使用任何这样的源编码技术。使用包括分辨率，帧速率，均衡电平等预先确定的参数实现源编码技术。在普通模式编码器120中实现进一步的处理，系统编码源编码的内容表示信号。在说明的实施例中，源编码的内容表示信号形成包含编码的视频，音频和/或数据的一系列传输数据包。根据MPEG2标准形成这些传输数据包，虽然可使用任何这样的编码系统。
鲁棒模式编码器110也使用源编码技术编码内容视频，音频和/或数据。鲁棒模式编码器110使用的源编码技术，比普通模式编码器120的源编码技术更鲁棒。在说明的实施例中，使用的鲁棒模式编码是当前由ISO/IECMPEG和ITU-T VCEG委员会的联合视频组(JVT)研发的指定为MPEGAVC/H.264，下面称为JVT编码。然而，可使用任何这样的源编码技术。例如，也可使用其它的源编码技术，如增强的网格编码，这提供相对于MPEG普通模式编码器120鲁棒编码。使用包括分辨率，帧速率，均衡电平等预先确定的参数也实现鲁棒编码处理，但鲁棒编码处理的这些参数值与普通编码处理的参数值相比较鲁棒性是不同的。在鲁棒模式编码器110中也实现对系统的处理，编码源编码的内容表示信号。在说明的实施例中，也根据MPEG2标准，源编码的内容表示信号形成一系列传输数据包，虽然，同样的可使用任何这样的系统编码。
由延迟设备130延迟普通模式编码的信号，延迟预期的量允许系统在期望的衰减时段范围运行。此参数值依赖于通信信道的特性。例如，在城市的设置中，由于存在许多建筑物和如飞机的运动目标，相比于在乡下平地的设置，衰减是非常普遍的并能维持更长。在说明的实施例中，延迟可从约0.5秒到几秒变化。
图3是理解在图1和图2中说明的交错播送的通信系统的运行有用的分组时序图。图3说明在多路复用器140的输入端系统编码的传输数据包流。在图3中，由正方形300的水平行，使用小写字母：“a”，“b”，“c”等标记表示来自鲁棒模式编码器110的数据包。由正方形310的水平行，使用数字：“0”，“1”，...，和大写字母：“A”，“B”，“C”等标记表示来自普通模式编码器120的数据包。由同样字母标记的数据包包含表示来自同样时间的内容的数据。即，来自鲁棒模式编码器110的数据包“a”包含表示内容的数据，此内容时间上对应由来自普通模式编码器120的数据包“A”中的数据表示的内容。在普通模式和鲁棒模式数据包流中的每个数据包在头标题中包含数据，头标题识别它们为属于那个数据流。延迟设备130延迟普通模式编码器120的数据包为时间延迟Tadv。即，鲁棒模式数据包相对普通模式数据包在时间上提前Tadv。在图3说明的实施例中，Tadv是十个数据包时间段。如上面描述的，此时间段可从约0.5秒到几秒变化。
在多路复用器140中鲁棒模式和延迟的普通模式数据包流一起多路传输为复合数据包流。复合数据包流是时间域多路传输的，意味着，每次产生一个携带连续的数据包单个数据流。也可一起多路传输包含其它数据如身份识别和控制数据(没有显示)的附加的数据包为在多路复用器140中产生的复合数据包流。此外，所有的都以已知的方式，也可多路传输表示其它内容源的其它数据包流(也没有显示)，可能包括代表一个或多个表示信号的其它内容的普通模式和鲁棒模式数据包流，为由多路复用器140产生的复合数据包流。在图3中的数据包流300和310代表在复合数据包流中分量内容表示信号。如所看到的，来自普通模式编码器120的数据包“A”与来自鲁棒模式编码器110的数据包“K”同样的时间被传输。
那么来自多路复用器140的复合数据包流在通信信道上是传输信道编码的。在说明的实施例中，在调制器150中调制复合数据包流进行信道编码。普通模式数据包流的信道编码不同于鲁棒模式的信道编码。更特别的是，应用于鲁棒模式数据包流的调制比应用于普通模式数据包流的调制更鲁棒。在说明的实施例中，当调制普通模式数据包流的数据包时，调制是根据ATSC标准的8-VSB调制。当调制鲁棒模式数据包流的数据包时，调制是更鲁棒的调制，例如，如上面描述的4-VSB或2-VSB。
简而言之，在说明的实施例中，普通模式数据包流是使用MPEG2编码技术编码的源，且是使用8-VSB调制的编码的信道。这是与前面的ATSC标准完全后向兼容的。在说明的实施例中，鲁棒模式数据包流是使用JVT编码技术编码的源，且是使用4-VSB和/或2-VSB调制的编码的信道。本领域技术人员会理解上面提到的新的ATSC标准只涉及鲁棒模式数据包流的信道编码，即4-VSB和/或2-VSB，没有指定源编码技术。因此，根据标准可使用任何这样的源编码技术，在说明的实施例中的JVT编码技术是鲁棒模式数据包流的此源编码的一个例子。在此应用的其余部分，
‘普通模式数据包流’涉及是使用MPEG2源编码技术源编码的数据包流，根据MPEG2标准系统编码为数据包，并使用8-VSB调制信道编码；‘鲁棒模式数据包流’涉及使用JVT源编码技术源编码的数据包，根据MPEG2标准系统编码为数据包，并使用4-VSB和/或2-VSB调制信道编码。
然后，调制的复合信号应用到通信信道(没有显示)，它可以是无线RF信道，或有线的信道，如电缆电视系统。通信信道可能降低复合信号。例如，可能改变复合信号的信号强度。特别是，由于多路径或其它的信号衰减机制可能衰减复合信号。一个或多个接收器从通信信道可能接收衰减的复合信号。
图2是根据本发明的原理的部分交错播送的接收器200的框图。在图2中，输入端205连接到通信信道(没有显示)，因此它能接收由(图1的)发送器100产生的调制的复合信号。输入端205连接解调器207的输入端。解调器207的输出端连接多路分解器210的输入端。多路分解器210的第一输出端连接选择器230。多路分解器210的第二输出端连接延迟设备220。延迟设备220的输出端连接选择器230的第二输入端。选择器230的输出端连接多标准解码器240的信号输入端。多路分解器210的控制信号输出端连接选择器230和多标准解码器240的各自对应的输入端。多标准解码器240的输出端连接输出端215。输出端215产生内容表示信号，此信号作用到应用电路(没有显示)如有图像再现设备的电视接收器，再现由视频内容表示的图像，作用到声音再现设备，再现由音频内容表示的声音，还可能包括用户输入设备，允许观看者与接收的数据内容交互。
在运行中，使用接收来自普通模式数据包流(8-VSB)或鲁棒模式数据包流(4-VSB和/或2-VSB)的任一个的数据包要求的合适解调技术，解调器207解调接收的调制的信号。产生的信号是接收的复合数据包流信号。根据在各接收的数据包中的头标题中的身份识别，由多路分解器210多路分解接收的复合数据包流信号为各自的普通模式源编码的和鲁棒模式源编码的复合数据包流。接收的普通模式数据包流直接作用到选择器230。接收的鲁棒模式数据包流通过延迟设备220传递，延迟设备220延迟接收的鲁棒模式数据包，与在图1的发送器100中普通模式数据包流延迟同样的时间段。因此，在选择器230的输入端由两个数据包流信号表示的内容是时间对准的。
多路分解器210也在控制信号输出端产生误差信号，部分接收的复合信号应该是不能用的。可以使用几个技术中的任何一个，例如，信噪比检测器或比特误差率检测器。此外，由检测丢失的数据包可检测在接收的复合信号中的误差。每个数据包在它的头标题中包括识别数据包属于哪个数据包流和数据包顺序号的数据。如果数据包流的顺序号丢失，那么数据包丢失，并检测出误差。在此情况中，可注意到丢失数据包的数据包流，只是检测为有误差的数据包流。可以单独的或组合的使用这些或任何其它的检测器。
虽然所示的控制信号来自多路分解器210，本领域的技术人员应理解不同的误差检测器可要求来自接收器中不同位置的信号。无论使用什么方案，当部分复合信号是不能用的时，产生的误差信号E是有效的。响应此误差信号E，选择器230是有条件的传递两个数据包流信号之一到多标准解码器240。用下面详细描述的方式，多标准解码器240是有条件的解码数据包流信号。
多标准解码器240实现系统解码(解数据包)和源解码由选择器230作用于它的任何一个数据包流。根据不同的编码标准能配置多标准解码器240，实现数据包流信号的源解码。例如，当从选择器230接收普通模式编码的数据包流时，根据MPEG2标准配置多标准解码器240，解数据包和源解码这些数据包，并重新产生内容表示信号。同样的，当从选择器230接收鲁棒模式编码的数据包流时，根据MPEG2标准配置多标准解码器240解数据包，并根据JVT标准源解码这些数据包，并重新产生内容表示信号。
可参考图3理解图2的接收器200的运行。时间t0可表示何时接收器接通，或用户指定接收新的内容源。在此时间，Tadv在t0和t4之间，鲁棒模式数据包“a”到“j”装入延迟设备220，接收指派“0”到“9”的普通模式数据包。在时间t4，来自多路分解器210的普通模式数据包“A”成为可利用的，来自延迟设备220的延迟的鲁棒模式数据包“a”成为可利用的。在正常情况中，在误差信号线E的误差信号不是有效的。作为响应，选择器230连接普通模式数据包流到多标准解码器240，如上面描述的，多标准解码器240开始从普通模式数据包产生内容表示信号。这由在普通模式数据包“A”到“G”中的交叉阴影线说明。
从时间t1到t2在通信信道中出现严重的衰减，从时间t2到t3接收器恢复调制的信号并与此信号同步。在此时间，从t1到t3，普通模式数据包“H”到“M”和鲁棒模式数据包“r”到“w”丢失。这由在那些数据包中交叉阴影线302和303指出。然而，前面已连续的接收鲁棒模式数据包“h”到“m”。因为延迟设备220，这些鲁棒模式数据包在其它输入端从时间t1到t3对选择器230是可利用的。
由在误差信号线E上的有效误差信号检测并指出出现的衰减。响应在误差信号线E上的有效误差信号，选择器230连接前面接收的鲁棒模式数据包“h”到“m”到多标准解码器240。同时的，配置多标准解码器240，解数据包并解码鲁棒模式数据包。因此，从时间t1到t3，解码来自鲁棒模式数据包流的数据包“h”到“m”，并且对应用电路(没有显示)来说内容表示信号仍然是可利用的。这由在鲁棒模式数据包“h”到“m”中的交叉阴影线301说明。
在时间t3，衰减结束，复合信号再成为可利用的。因此普通模式数据包“N”，“O”，“P”，…成为可利用的。由在误差信号线E上的无效误差信号检测并指出衰减的消失。作为响应，选择器230连接普通模式数据包流到多标准解码器240。同时的，配置多标准解码器240，解数据包并解码普通模式数据包，并继续产生内容表示信号。
在衰减和恢复时，从时间t1到t3，鲁棒数据包“r”到“w”丢失。因此，从时间t6到t7，当接收普通模式数据包“R”到“W”时，在延迟设备220中没有对应的鲁棒模式数据包。在此时间，没有对于衰减的保护。然而，一旦填满延迟设备220，衰减保护又成为可利用的。
如上面描述的，尽管从时间t1到t3出现衰减，对应用电路(没有显示)来说内容表示信号仍然是可利用的。此外，因为鲁棒源编码和信道编码(调制)技术，鲁棒模式数据包是很可能的幸免于更严重的信道降级，因而当可能不是普通模式数据包时是可利用的。由鲁棒模式数据包流携带的内容信号的质量可以不同于普通模式数据包流中携带的内容信号的质量。特别是，鲁棒模式数据包流的内容信号的质量低于普通模式数据包流。较低质量内容信号比较高质量内容信号要求较少的传输比特，此鲁棒模式数据包流比普通模式数据包流要求较少的通过量。那么，二级的、较低通过量数据包流的费用，在衰减事件的事件中，准许适度的降级的系统是可能的。
也如上面描述的，内容信号可包括视频，音频和/或数据。特别是，可在普通模式数据包流和鲁棒模式数据包流中携带音频数据，因此音频数据也仍然是可利用的而不管衰减的出现。由鲁棒模式数据包流携带的音频内容信号可以有不同的质量，特别是有比普通模式数据包流的质量较低的质量。可以由较少比特和较少数据包携带较低质量的音频信号，那么，鲁棒模式数据包流将会有相对较低的要求。这也在衰减事件的事件中，准许适度的降级。
用上面描述的系统，可在任何时间发生从普通模式数据包流到鲁棒模式数据包流的转换。如果鲁棒模式数据包流携带内容表示数据，此数据与降到数据包水平的普通数据包流是一样的，这可能不存在问题。然而，如果普通模式数据包流携带不同于在普通数据包流中的内容表示数据，例如，如果内容以不同的分辨率，量化水平，帧速率等表示，那么观众可注意到可能是讨厌的重现图像的改变。在最差的情况中，如果在解码图像的中间出现数据包流的转换，那么此图像和其它周围图像的解码可能完全地失败，在解码器与独立地可解码图像重新同步前，视频图像可能中断很长的时间段。
如上面描述的，由源、系统和信道编码的组合传送普通模式数据包流。在说明的实施例中，源和系统编码是根据已知的MPEG2编码方案，和使用8-VSB调制技术信道编码。MPEG源编码方案编码视频图像信号为独立的解码段序列。独立解码段(IDS)，也称为基本数据流段，它是可独立于任何其它独立解码段精确解码的段。在MPEG标准中，独立解码段包括序列，图像组(GOP)和/或图像。这些独立解码段在压缩的比特流中由唯一的开始码限定。即，认为独立解码段是用段开始码开始的所有数据，一直到但不包括下一个段开始码。在MPEG2标准中的图像是内部-编码的(I图像)，中间-预测(P图像)或双-方向预测(B)图像的任一个。不用参考任何其它的图像编码I图像。GOP包括编码为I，P，和/或B图像的组合的图象组。在闭合的GOP中，不用参考在任何其它GOP中的图像，可编码在GOP中的所有图像。清楚的识别在MPEG2数据包流中的每个GOP的起始。
如上面描述的，由源、系统和信道编码的组合传送鲁棒模式数据包流。在说明的实施例中，源编码是根据JVT编码方案，系统编码是根据MPEG2标准，信道编码使用2-VSB和/或4-VSB调制技术。使用JVT源编码标准编码的图像由编码的片组成，给定的图像可包含不同编码类型的片。各片可以是内部-编码的(I图像)片，中间-预测(P图像)片或双-方向预测(B)片，其中仅使用空间预测的SI片，或甚至当使用不同的参考图像时是精确重现的SP片。JVT源编码标准也包括瞬间的解码的刷新图像(IDR)。IDR是JVT编码的图像的特别类型，它只包含I片并标记IDR的开始。IDR指出当前图像，不需要参考前面的图像，可解码所有后面编码的图像。仿效MPEG2标准的GOP，对每个预先确定数的图像可一次编码IDR。在JVT源编码方案中，独立解码段可由IDR限定，这在JVT数据包流中是清楚识别的。
对普通和鲁棒源编码方案施加一些限制，可研发能从普通模式数据包流转换为鲁棒模式数据包流，同时最小化讨厌的赝像的系统。如果在普通(MPEG2)和鲁棒(JVT)数据包流两者中在同样的内容位置开始编码独立解码段，在有最小讨厌的赝像的独立解码段位置的普通和鲁棒数据包流之间可以作转换。在说明的实施例中，用于普通(MPEG2)数据包流的独立解码段是闭合的GOP，并用I图像开始。在对应的鲁棒(JVT)数据包流中，各独立解码段用IDR图像开始。在普通(MPEG)模式数据包流中的I图像和在鲁棒(JVT)模式数据包流中的IDR图像两者编码来自内容源(没有显示)的同样的视频图像。两源编码方案准许以其它方式形成和限定IDS。例如，MPEG2源编码方案也准许形成表示图像的片。假如IDS插入到相同内容位置的两个数据包流，可使用任何这样的方式。
参考图1，在模型中说明的，输入端105还连接情景剪辑检测器160的输入端。情景剪辑检测器160的输出端连接鲁棒模式编码器110和普通模式编码器120的各自的控制输入端。
在运行中，情景剪辑检测器160检测在视频内容中新的情景的出现。响应新的情景的出现，控制信号发送到鲁棒模式编码器110和普通模式编码器120。响应控制信号，鲁棒模式编码器110和普通模式编码器120开始编码新的独立解码段。普通模式编码器120插入新的I图像，和鲁棒模式编码器110插入IDR图像到它们各自的编码的数据包流中。鲁棒模式编码器110和普通模式编码器120运行产生有同样时间段的对应的独立解码段。如上面描述的，系统编码表示信号的编码的内容为各自的数据包流。
设置延迟设备130引入等于独立解码段时间段的延迟。多路复用器140组合鲁棒模式编码的数据包流和延迟的普通模式编码的数据包流为组合数据包流。以合适的方式由调制器150信道编码(调制)组合数据包流，并通过输出端115作用到通信信道。
参考图4能更好的理解在此运作模式中的发射器的运行。图4说明到多路复用器140输入端的数据包流。在图4中，说明来自鲁棒模式编码器110的独立解码段序列为一系列矩形400，并说明来自普通模式编码器120的独立解码段序列为一系列矩形410。如上面描述的，在内容中的时间位置，和来自普通模式编码器120和鲁棒模式编码器110的独立解码段的时段是一样的。因为由延迟设备130引入的延迟是与IDS的时间段是一样的，来自鲁棒模式编码器110的IDS立即与来自普通模式编码器120的前面IDS对准。
在可表示情景改变的时间t0，如由情景剪辑检测器160检测的，没有延迟的IDS N编码的鲁棒模式开始，前面延迟的普通模式编码的IDS N-1开始。说明各鲁棒模式(JVT源编码的)IDS为表示各片的一系列矩形440，用独立解码刷新(IDR)图像开始。IDR图像跟随着B，P，SI和/或SP片。系统编码这些片为传输数据包“a”，“b”，“c”等的序列450。同样的，说明各普通模式IDS(MPEG2源编码的)为表示用I图像开始的GOP的一系列矩形420。I图像跟随着P图像和B图像的排列。系统编码这些I，P和B图像为传输数据包“A”，“B”，“C”等的序列430。说明的方案只是例子，可以是一任何合适的方案。
由接收器接收复合信号。参考在图2中的接收器200，在时间t0，接收的鲁棒模式IDS N在时间Tadv时段装入到延迟设备220。延迟设备220对接收的鲁棒数据包流引入在发射器中延迟设备130引入到普通数据包流中的同样的延迟(一个IDS时间段)。因此，在选择器230的输入端接收的普通数据包流和延迟的鲁棒数据包流在时间上相对于内容表示信号的数据重新对准。
在通常的条件下，选择器230连接普通数据包流到多标准解码器240，如上面详细描述的，多标准解码器有条件的解码普通模式数据包。如上面描述的，如果在复合信号或它的部分中检测到误差，那么在普通模式数据包流和鲁棒模式数据包流之间实现转换。在此实施例中，在IDS的开头，选择器230连接鲁棒模式数据包流到多标准解码器240，如上面详细描述的，多标准解码器240有条件的解码鲁棒模式数据包。如果在复合信号中无进一步的误差检测到，那么在下一个IDS的开头，选择器230连接普通模式数据包流到多标准解码器240，多标准解码器240再有条件的解码普通模式数据包流。
在图2的接收器中，从解码普通模式数据包流到解码鲁棒模式数据包流或相反的转换出现在IDS的开头。每个IDS是独立解码段，由I图像(普通模式)或IDS图像(鲁棒模式)的任一个开始，不参考任何其它的图像，可连续的解码它们。此外，不参考图像前面的IDS，可解码序列图像。那么，没有由转换引起的讨厌的赝像，立即实现内容表示信号的解码和显示。
为了进一步最小化由从解码普通模式数据包流到鲁棒模式数据包流，和相反的转换引起的视频赝像，当出现转换时，产生的视频信号的图像特性可以在普通模式视频信号的图像特性和鲁棒模式视频信号的图像特性之间渐渐改变。当鲁棒模式视频流比普通模式视频流是较低质量时，这是特别理想的，例如，如果鲁棒模式视频流的空间分辨率，帧速率等是小于普通模式视频流的那些。
图5是可用于在图3中说明的接收器的选择器230″的框图。此选择器230″可在普通模式视频信号的视频特性和鲁棒模式视频信号的视频特性之间，在它们之间转换的时间中渐渐的改变产生的视频信号的视频特性(例如，分辨率，帧速率等)。图5a是说明选择器230″的运行的功能图，图5b是说明能用于在图2中说明的接收器的，此选择器230″的实施例的结构框图。
在图5a中，鲁棒模式视频信号连接到轨道232的一端，普通模式视频信号连接到轨道232的另一端。滑动触头234沿轨道232滑动，并产生合成的视频信号，它连接到选择器230″的输出端。合成的视频信号连接(图2的)接收器200的输出端215。连接控制输入端接收来自多路分解器210的误差信号E。控制输入端连接控制器电路231的输入端。如在模型中指出的，由控制器电路231控制滑动触头234沿轨道232的位置。
在运行中，当滑动触头234是在轨道232的上部的终端时，那么有鲁棒模式视频信号特性(例如，分辨率，帧速率等)的合成的视频信号连接到选择器230″的输出端。当滑动触头234移动到轨道232的下部终端时，那么有普通模式视频信号特性的合成的视频信号连接到选择器230″的输出端。当滑动触头234移动到轨道232的上部和下部终端之间时，那么在选择器230″的输出端的合成的视频信号的特性调整到普通模式的特性和鲁棒模式视频信号的特性之间。滑动触头234越接近轨道232的上部，合成的视频信号的特性相比于普通模式的特性越接近鲁棒模式视频信号的特性。滑动触头234越接近轨道232的下部，合成的视频信号的特性相比于鲁棒模式的的特性越接近普通模式视频信号的特性。
如上面描述的，误差信号值E指出何时转换发生。当发生从一个视频信号(例如，普通模式或鲁棒模式视频信号)到另一个视频信号转换时，在发生转换时间附近的一个或多个视频图像的时间间隔，滑动触头234渐渐的从轨道232的一端移动到另一端。例如，在从普通模式视频信号转换到鲁棒模式视频信号时段，滑动触头234在轨道的底部开始。对在转换前的几个视频图像，滑动触头渐渐从轨道232的底部移动到顶部。在从普通模式视频信号流到鲁棒模式视频信号流转换的时间，滑动触头234是在轨道的顶部。因此，在发生转换到鲁棒模式数据包流前，在几个视频图像时段，合成的视频信号的特性渐渐的从普通模式视频信号的特性改变到鲁棒模式视频信号的特性。同样的，在从鲁棒模式视频信号流到普通模式视频信号流转换的时间，滑动触头234是在轨道的顶部。对在转换后的几个视频图像，滑动触头渐渐从轨道232的顶部移动到底部。因此，在发生转换到普通模式数据包流前，在几个视频图像时段，合成的视频信号的特性渐渐的从鲁棒模式视频信号的特性改变到普通模式视频信号的特性。
在图5b中，来自多标准解码器240(图2的)的视频信号连接可变视频质量滤波器236的第一输入端和选择器238的第一输入端。视频质量滤波器236的输出端连接选择器238的第二输入端。选择器238的输出端产生合成的视频信号，并连接到输出端215(图2的)。来自多路分解器210的误差信号E连接控制器电路231。控制器电路231的第一输出端连接视频质量滤波器236的控制输入端，控制器电路231的第二输出端连接选择器238的控制输入端。
在运行中，响应来自控制器电路231的控制信号，由视频质量滤波器236改变解码的视频信号的视频特性。来自控制器电路231的控制信号以视频质量滤波器236为条件，产生有在普通模式视频信号的特性和鲁棒模式视频信号的特性之间的视频特性范围的视频信号。在通常的条件下，当没有转换发生时，控制器电路231以选择器238为条件，连接解码的视频信号到输出端作为合成的视频信号。
响应误差信号值E的改变，指出在普通模式视频信号和鲁棒模式视频信号之间的转换为上面描述的，对接近转换时间的时间间隔控制器电路231以选择器238为条件，连接来自视频质量滤波器236的视频信号到输出端，并以视频质量滤波器236为条件，渐渐的改变合成的视频信号的视频特性。更特别的是，如果发生从普通模式视频信号到鲁棒模式视频信号的转换，在发生转换前的几个视频图像的时间间隔，视频质量滤波器236有条件的从普通视频信号的视频特性到鲁棒视频信号的视频特性，渐渐的改变合成的视频信号的视频特性。在该时间间隔的开头，选择器238有条件的连接滤波视频信号的到输出端作为合成的视频信号。当此时间间隔结束时，从鲁棒模式数据包流导出解码的视频信号。选择器238有条件的连接解码的视频信号到输出端作为合成的视频信号。同样的，如果发生从鲁棒模式视频信号到普通模式视频信号的转换，在发生转换后的几个视频图像的时间间隔，选择器238有条件的从鲁棒视频信号的视频特性到普通视频信号的视频特性，渐渐的改变合成的视频信号的视频特性。在该时间间隔的开头，选择器238有条件的连接滤波视频信号的到输出端作为合成的视频信号。当此时间间隔结束时，从普通模式数据包流导出解码的视频信号。选择器238有条件的连接解码的视频信号到输出端作为合成的视频信号。
在有不同视频质量(分辨率，帧速率等)的视频信号之间突然的转换可引起观众讨厌的赝像。因为在从普通模式视频信号到鲁棒模式视频信号的转换前，合成的视频信号的视频质量渐渐的降低，在从鲁棒模式视频信号到普通模式视频信号的转换后，合成的视频信号的视频质量渐渐的增加，使来自转换产生的讨厌的赝像最小化。
交错播送的通信系统的另一实施例也可提供转换，同时最小化讨厌的赝像，而且不要求在普通和鲁棒模式数据包流中任何特殊安排的IDS。在图6中说明接收器200。在图6中，相似于在图2的接收器200中的元件指定同样的参考数字，而且下面不详细描述。在图6中，多路分解器210的第一输出端连接普通模式解码器240′的第一输入端。普通模式解码器240′的第一输出端连接选择器230′的第一输入端，普通模式解码器240′的第二输出端连接普通模式存储器250′的第一输入端。延迟设备220的输出端连接鲁棒模式解码器240″的输入端。鲁棒模式解码器240″的第一输出端连接选择器230′的第二输入端，鲁棒模式解码器240″的第二输出端连接鲁棒模式帧存储器250″的第一输入端。选择器230′的输出端连接普通模式帧存储器250′和鲁棒模式帧存储器250″的各第二输入端。普通模式帧存储器250′的输出端连接普通模式解码器240′的第二输入端，鲁棒模式帧存储器250″的输出端连接鲁棒模式解码器240″的第二输入端。
在运行中，延迟设备220引入与在发射器100(图1的)中的延迟设备130引入到普通模式数据包流同样的延迟到鲁棒模式数据包流。因此，在普通模式解码器240′和鲁棒模式解码器240″的各输入端的数据包流信号是相对于内容表示信号的时间对准的。
如上面详细描述的，普通和延迟的鲁棒模式数据包流两者是系统和源解码的，产生对应的内容表示信号流。在说明的实施例中，这些内容表示信号流是各自的视频图像序列。在普通模式解码和鲁棒模式解码两者中，需要表示周围图像的视频数据解码预测的图像或片。普通模式帧存储器250′保存普通模式解码器240′的这些周围的图像，鲁棒模式帧存储器250″保存鲁棒模式解码器240″的这些周围的图像。
在图6中说明的接收器中，根据逐个图像基础实现转换胜过根据IDS基础。普通模式解码器240′将普通模式数据包解码为包含连续视频图像的关联的内容表示信号。同时，鲁棒模式解码器240″将鲁棒模式数据包解码为包含连续的视频图像的关联的内容表示信号。如上面描述的，多路分解器210产生在误差信号线E上的误差信号，指出来自解调器207的复合信号或至少它的一部分是不可使用的。在图6中说明的实施例中，由检测在多路分解的数据包流中丢失的数据包产生此误差信号。那么，在误差信号线E上的误差信号不仅指出数据包丢失而且指出哪个数据包流丢失数据包。因为在有效负载中数据包携带由数据包流携带的视频图像形成的部分数据，在头标题识别此数据包属于哪个数据包流中携带数据，丢失数据包的数据包流可标志为误差。
可成功的接收普通和鲁棒模式数据包流的视频图像；可成功的接收普通模式数据包流但误差的接收鲁棒模式数据包流的视频图像；可能误差地接收普通模式数据包流但成功的接收鲁棒模式数据包流的视频图像；或可能误差地接收普通和鲁棒模式数据包流的视频图像。
在正常的条件下，即，当在普通模式也在鲁棒模式数据包流中检测到无误差时，普通模式解码器240′和鲁棒模式解码器240″成功的解码对应的视频图像。选择器230′将来自普通模式解码器240′的内容表示视频图像耦合到输出端215。同样，在正常的条件下，普通模式解码器240′将视频图像加到普通模式帧存储器250′，鲁棒模式解码器240″将视频图像加到鲁棒模式帧存储器250″。
如果在鲁棒模式数据包流中检测到误差，但在普通模式数据包流中检测到无误差，那么只普通模式解码器240′成功的解码对应的视频图像。选择器230′将来自普通模式解码器240′的内容表示视频图像耦合到输出端215。普通模式解码器240′将解码的视频图像加到普通模式帧存储器250′。然而，因为鲁棒模式解码器240″不成功的解码对应的视频图像，它不将任何视频图像加到鲁棒模式帧存储器250″。作为替换，从普通模式解码器240′成功解码的视频图像从选择器230′路由到鲁棒模式帧存储器250″。
如果在普通模式数据包流中检测到误差，但在鲁棒模式数据包流中检测到无误差，那么只鲁棒模式解码器240″成功的解码对应的视频图像。选择器230′将来自鲁棒模式解码器240″的内容表示视频图像耦合到输出端215。鲁棒模式解码器240″将解码的视频图像加到鲁棒模式帧存储器250″。然而，因为普通模式解码器240′不成功的解码对应的视频图像，它不将任何视频图像加到普通模式帧存储器250′。作为替换，从鲁棒模式解码器240″成功解码的视频图像从选择器230′路由到普通模式帧存储器250′。
在上面的两种情况中，与不成功解码的解码器关联的帧存储器中存储的视频图像是来自另一解码器的视频图像。相比于如果正确的图像存储在帧存储器中这可能降低随后的解码。如果代替有较低质量的视频图像而不是有误差的视频图像，这是特别正确的。然而，随后的解码精度比完全没有视频图像存储在帧存储器中要好。
如果在普通模式和鲁棒模式数据包流的视频图像中检测出误差，那么没有精确的视频图像被解码，因此，必须执行其它的掩蔽技术。
参考图7可更好的理解在图6中说明的接收器200′的运行。在图7中，上面的一组矩形(MPEG)分别表示普通模式解码器240′的输入420和输出520；中间的一组矩形(JVT)分别表示鲁棒模式解码器240″的输入440和输出540；下面的一组矩形(OUTPUT)分别表示输出端215的视频图像460和它们的源560。参考MPEG解码：上面组矩形420表示在普通模式解码器240′的输入端的源编码的视频图像(I，P和/或B)。下面组矩形520表示在普通模式解码器240′的输出端的合成的视频图像。同样的，参考JVT解码：上面组矩形440表示在鲁棒模式解码器240″的输入端的源编码的IDR图像(它可包括多个的只是I片)和随后的源编码的视频片(I，P，B，SI和/或SP)。下面组矩形540表示在鲁棒模式解码器240″的输出端的合成的视频图像。参考输出端215，上面组矩形460表示输出视频图像，下面组矩形560表示那特别视频图像的源。
更特别的是，在普通模式(MPEG)数据包流中，视频图像6，10和13各至少丢失一个数据包，如由阴影线指出的。同样的，在鲁棒模式(JVT)数据包流中，视频图像7和10至少丢失一个数据包，如由阴影线指出的。普通模式和鲁棒模式数据包流的所有其它视频图像包括所有的数据包，并可连续的解码。
对视频图像0-5，8，9，11，12和14，如在图7中由“M”指出的，选择器230′将来自普通模式解码器240′(MPEG)的视频图像耦合到输出端215。此外，对这些视频图像，来自普通模式解码器240′的视频图像加到普通模式帧存储器250′，来自鲁棒模式解码器240″的视频图像加到鲁棒模式帧存储器250″。
对图像6和13，普通模式数据包流的视频图像是误差的，但在鲁棒模式数据包流中对应的视频图像是完整的和可利用的。对这些视频图像，选择器230′将来自鲁棒模式解码器240″(JVT)的视频图像耦合到输出端215，如在图7中由“J”指出的。因为对这些图像没有普通模式视频图像，来自鲁棒模式解码器240″的鲁棒模式视频图像耦合鲁棒模式帧存储器250″和普通模式帧存储器250′。
对图像7，普通模式数据包流的视频图像是完整的，但在鲁棒模式数据包流中对应的视频图像是误差的。对此图像，如在图7中由“M”指出的，选择器230′将来自普通模式解码器240′的视频图像耦合到输出端215。因为对此图像没有鲁棒模式视频图像，来自普通模式解码器240′的普通模式视频图像耦合到普通模式帧存储器250′和鲁棒模式帧存储器250″。
对图像10，普通模式和鲁棒模式数据包流的视频图像是误差的。因为没有有效的视频图像，可使用一些形式的误差掩蔽。这由在图7中的“XX”指出。因为没有来自普通模式解码器240′或鲁棒模式解码器240″任一个有效的视频图像，没有存储在普通模式帧存储器250′或鲁棒模式帧存储器250″任一个中的解码的视频图像。存储在帧存储器250′和250″中的数据也可从一些形式的误差掩蔽导出。
通过将两种数据包流解码为视频图像，并在每个视频图像的开头从一种视频流转换到另一种，可最小化不能适当的解码数据包流产生的视频赝像。如在图5中说明的，逐渐的改变视频质量的转换可用于如在图6中说明的接收器中。然而，因为在图6的接收器中转换出现在每个图像中，来自此转换的赝像不像转换出现在如在图2中的IDS边界那样讨厌。
然而，在普通模式和鲁棒模式数据包流之间频繁转换可能产生降低的信道情况。此频繁转换可产生令观众讨厌的赝像。如果鲁棒模式视频信号的视频质量完全不同于普通模式视频信号的视频质量，这是特别正确的。
为了减小由普通模式数据包流和鲁棒模式数据包流之间过频繁转换引起的赝像，配置选择器230(图2的)和230′(图6的)限制比预先确定的频率高的转换。更特别的是，选择器230或230′可监测频率是在期望的转换频率，并且此频率与预先确定的阈值比较。如果期望的转换频率超过阈值，那么限制出现实际转换的频率低于某个最大频率。这是转换滞后作用的一种形式。
例如，假设普通模式数据包流携带高质量的视频信号(例如高清晰度(HD))，鲁棒模式数据包流携带较低质量的视频信号(例如标准清晰度(SD))。当普通模式HD数据包流是无法使用的，那么处理鲁棒模式SD数据包流产生图像。不换算显示在HD显示设备上的SD视频信号产生差质量的视频图像。如果频繁的不断衰减普通模式数据包流，但鲁棒模式数据包流仍然是可利用的，那么在普通模式HD视频信号和鲁棒模式SD视频信号之间发生频繁的转换。在HD和SD数据包流之间的频繁转换，随着高质量和低质量图像之间的频繁转换，产生令观众讨厌的赝像。
继续此例子，如果误差信号E指出转换将要出现(即普通模式数据包丢失)，例如每分钟多于两次，那么限制实际的转换，最小化如上面描述的转换赝像。在此例子中，在这些条件下，选择器230或230′选择鲁棒模式数据包流例如每次转换至少一分钟。这降低转换次数，那么最小化由转换产生的可见的赝像。本领域的技术人员应该理解这只是实现转换滞后作用的一个实施例。调用滞后作用和限制转换频率的最大转换频率的阈值可不同于例子中的。可根据经验的确定此阈值，找到最小化讨厌的可见的赝像的阈值。此外，在接收器运行时阈值可动态变化。最后，可研发其它的滞后作用的算法，在通常导致过多的转换的情况面前限制转换。
参考图3和图4，在任何广播或信道改变的开头，有指定为Tabv的时间段，在此时间中普通模式数据包(310，410)填充延迟设备220(图2和图6的)。在图2和图6中说明的接收器中，只在延迟设备220填满后接收器开始运行。然而，当接收器开启或信道改变时，此情况引起不适当的延迟。然而，在时间间隔Tabv中，鲁棒模式数据包(300，400)是立即可利用的。
在图2中，如在模型中说明的，没有延迟的鲁棒模式数据包流从多路分解器210直接连接选择器230的第三输入端。当接收器电源开启或选择新的信道时，选择器230连接没有延迟的鲁棒模式数据包流到多标准解码器240。如上面详细描述的，多标准解码器240有条件的解数据包和解码鲁棒模式数据包，对输出端215的应用电路，立即使得视频信号可利用。当普通模式数据包流成为可利用的时，那么选择器230连接普通模式数据包流到多标准解码器240。
在图6中，没有延迟的鲁棒模式数据包流从多路分解器210直接耦合到鲁棒模式解码器240″。当接收器电源开启或选择新的信道时，如上面详细描述的，鲁棒模式解码器240″有条件的解数据包和解码来自多路分解器210的数据包，并产生鲁棒模式视频信号。选择器230′有条件的连接来自鲁棒模式解码器240″的鲁棒模式视频信号，通过输出端215到应用电路。当普通模式数据包流成为可利用的时，那么普通模式解码器240′解数据包和解码它，并产生普通模式视频信号。选择器230′通过输出端215有条件的连接普通模式视频信号到应用电路。
在任何一种情况中，分析普通模式和鲁棒模式数据包流确定何时普通模式数据包流成为能可利用的和何时开始接收器的正常运行。根据已知的MPEG2系统(传输数据包)编码，在发射器中的涉及系统时钟(STC)的信息通过节目时钟参考(PCR)数据放在编码的数据流中。进一步的信息，指出何时必须解码部分数据流(称为接入单元)的，称为显示时间标志(PTS)包括在至少各个这样的接入单元的开头。当由多标准解码器240(图2)或普通模式解码器240′和鲁棒模式解码器240″解数据包和解码(图6)普通模式和鲁棒模式数据包流时，接收器中的系统时钟(STC)通过PCR数据与发射器中的时钟同步。当在普通模式数据包流中的PTS值等于接收器的值时，这指出普通模式数据包流是与鲁棒模式数据包流同步的，如上面描述的，接收器可开始正常的运行解码普通模式数据包流。
因为可在一个多路复用的传输数据包流中传输表示信号的许多内容，已研发应用有关不同数据包流的信息的已知的装置。由数据包识别符(PID)识别各数据包流，PID包括在数据包流的各数据包的头标题中。有预先确定的已知的PID的一个数据包流包含一个或多个数据表，它包含身份识别和关于所有其它数据包流的其它信息。可使用此已知的表结构携带关于鲁棒模式数据包流的信息，它不涉及任何其它的普通模式数据包流。然而，关于涉及其它普通模式数据包流的鲁棒模式数据包流的辅助信息必须从发射器发送到接收器。
这些现存表格的扩展的语法和语义可携带必须的数据。图8是说明节目映射表(PMT)和/或节目和信息系统协议-虚拟信道表(PSIP-VCT)的语法和语义的表格。图8中的各行表示在扩展的表中，或伪码形式的在其中-句法的数据项的任何一个的描述。第一列是数据项名或在其中-句法规格说明。第二列是数据项或在其中-句法的描述。第三列是任何数据项的大小指示。
在扩展的语法中第一项802是通常交错播送其它普通模式数据包流的鲁棒数据包流的号。那么每个此交错播送鲁棒模式数据包流的信息包括在表中，如由在表的下一行和最后一行中在其中-句法指出的。每个鲁棒模式数据包流要求一些这样的信息。例如，数据804表示鲁棒模式数据包流的节目识别符(PID)；数据806表示数据包携带的数据类型；数据808表示与数据包流关联的普通模式数据包流的PID；数据810表示由在发射器100(图1的)中的延迟设备130引入到普通模式数据包流的延迟。
然而，一些这样的信息涉及只是特殊数据类型的鲁棒模式数据包流。例如，如果鲁棒模式数据包流携带视频数据，那么涉及压缩格式，帧速率，隔行扫描格式，水平和垂直分辨率和比特率的信息812从发射器发送到接收器，因此，可合适的解码和显示由鲁棒模式数据包流表示的视频图像。同样的，如果鲁棒模式数据包流携带音频数据，涉及压缩格式，比特率，取样率，音频模式(环绕声，立体声，或单声道)的信息814从发射器发送到接收器，因此可合适的解码和重现由鲁棒模式数据包流表示的声音。
一个其它的数据片涉及由鲁棒模式数据包流携带的内容表示信号的质量。如上面描述的，由鲁棒模式数据包流携带的内容表示信号的质量可不同于它关联的普通模式数据包流的。在上面描述的例子中，规定由鲁棒模式数据包流携带的内容表示信号的质量低于关联的普通模式数据包流的。然而，在一些条件下，供应商可在鲁棒模式数据包流中传输较高质量的信号。在此条件下，接收器使用由鲁棒模式数据包流携带的内容表示信号，代替关联的普通模式数据包流是优选的。对接收器这由数据816指出。
通过将关联鲁棒模式数据包流的信息提供到普通模式数据包流，接收器200(图2的)或200′(图6的)可在多路复用的数据包流中发现普通模式和鲁棒模式数据包流，如上面描述的同时处理它们两者。不包括图2和图6的接收器的能力的先前的接收器忽略此信息，并以已知的方式处理普通模式数据包流。
如上面描述的，由在发射器100(图1的)中的延迟设备130引入的在鲁棒模式数据包流和关联的普通模式数据包流之间的延迟被传输作为图8所示的表中的数据810。这准许发射器改变延迟时段，因此准许接收器调整它的延迟时段。例如，在一些信道条件下衰减可能比其它的更多，或衰减的特性可能改变(即，衰减可更长)，在此条件下，延迟时段可能增加。延迟的长度传输到接收器，接收器使延迟设备220(在图2和图6中)适应同样的延迟时段。其它情况也可要求不同的延迟时段。
可扩展上面描述的交错播送的概念。可交错播送表示信号的同样内容的、编码为有不同视频质量(例如，分辨率，帧速率等)的视频信号的多种方案。图9是传输内容表示信号的多种方案的交错播送发送器的另一实施例的部分框图。在图9中与图1中说明的发射器中的元件相同的元件指定同样的参考数字，下面不予详细描述。图10是交错播送接收器对应的另一实施例的部分的框图。在图10中，与图2中说明的接收器中的元件相同的元件指定同样的参考数字，下面不予详细描述。
在图9a中，输入端105连接到分级的编码器160的输入端。分级的编码器160源编码和数据包化多个输出数据包流信号。多个输出数据包流信号的第一个(0)耦合到多路复用器140′的对应输入端。多个输出数据包流信号的其余部分(1)到(n)耦合到对应多个延迟设备130(1)到130(n)各自的输入端。由延迟设备130(2)引入的延迟时段大于由延迟设备130(1)引入的延迟时段；由延迟设备130(3)(没有显示)引入的延迟时段大于由延迟设备130(2)引入的延迟时段；以此类推。如在图3中说明的可由术语数据包指定，如在图4中说明的独立解码段，或如在图7中说明的视频图像时段规定延迟。多个延迟设备130(1)到130(n)的各自输出端连接多路复用器140′的对应输入端。
在运行中，第一数据包流信号(0)携带最低视频质量编码的基础视频信号源。第二数据包流信号(1)携带附加的视频信息。当此附加的视频信息与基础视频信号(0)组合时，产生具有比单独基础视频信号(0)的视频质量更高的视频信号。第三数据包流信号(2)携带更多的附加的视频信息。当在此信号中的视频信息与基础视频信号(0)和在第二数据包流信号(1)中的视频信息组合时，产生具有比基础信号(0)和第二信号(1)的组合的视频质量更高的视频信号。可组合在附加的数据包流信号中的视频信息，直到来自分级的编码器160的数据包流信号(n)产生更高视频质量的视频信号。多路复用的信号是信道编码的(调制的)并通过输出端115作用到接收器。
图10a是对应于在图9a中说明的发射器的接收器。多路分解器210提取多个数据包流(0)到(n)。数据包流(n)耦合到分级的编码器260的对应输入端。多个数据包流的其余部分(1)到(n-1)(没有显示)耦合到延迟设备的对应的多个220各自的输入端。延迟设备的多个220在分级的编码器260的输入端有条件的在时间上重新对准所有多个数据包流(0)到(n)。来自多路分解器210的在信号线E上的误差信号耦合到分级的编码器260的控制输入端。分级的编码器260的输出端连接到输出端215。在运行中，解调器207如上面详细描述的适当的信道解码(解调)接收的信号。多路分解器210提取多个数据包流(0)到(n)，它携带对应于在图9a中说明的数据包流(0)到(n)的分级视频信息。这些数据包流由延迟设备的多个220在时间上对准。来自多路分解器210的误差信号指出哪个数据包流是无法使用的，例如丢失数据包。解数据包化多个数据包流，由分级的编码器260产生来自可使用的数据包流分级编码的最高质量的视频图像。即，如果除了携带基础视频信号的数据包流(0)，衰减事件已使得所有数据包无法使用，那么分级的编码器260只解数据包和解码数据包流(0)。如果数据包流(1)也是可使用的，那么分级的编码器260解数据包和解码数据包流(0)和数据包流(1)，并产生较高质量的视频信号，以此类推。如果所有的数据包流是可使用的，那么分级的编码器260解数据包和解码它们所有的数据包，并产生最高质量的视频信号。
在图9b中，输入端105连接到视频编码器的多个170的各自的输入端。视频编码器的多个170的第一个170(0)的输出端连接到多路复用器140′的对应输入端。视频编码器的多个170的其余部分170(1)到170(n)的输出端连接到多个延迟设备130(1)到130(n)各自的输入端。由延迟设备130(2)引入的延迟时段大于由延迟设备130(1)引入的延迟时段；由延迟设备130(3)(没有显示)引入的延迟时段大于由延迟设备130(2)引入的延迟时段；以此类推。用如在图3中说明的术语数据包，如在图4中说明的独立解码段，或如在图7中说明的视频图像时段可指定延迟。多个延迟设备的各自输出端连接到多路复用器140′的对应输入端。
在运行中，第一编码器170(0)源编码内容表示信号并系统编码(数据包化)合成的源编码的信号，产生携带表示最低质量视频信号的信息的数据包流：在说明的实施例中，四分之一功用接口格式(QCIF)视频信号。第二编码器170(1)同样的产生携带表示比由第一编码器170(0)产生的更高质量的视频信号的信息的数据包流：在说明的实施例中，共用接口格式(CIF)视频信号。其它的视频编码器(没有显示)同样的产生携带连续的更高的视频质量的视频信号的数据包流。SD视频编码器170(n-1)同样的产生携带SD质量的视频信号，HD视频编码器170(n)同样的产生携带HD质量的视频信号。由多路复用器140′多路复用这些数据包流，然后通过输出端115信道编码(调制)并传输到接收器。
图10b是对应于在图9a中说明的发射器的接收器。在图10b中，多路分解器210提取多个数据包流的(0)到(n)。数据包流(n)耦合到HD解码器270(n)的输入端。数据包流的其余部分(0)到(n-1)耦合到延迟设备的多个220各自的输入端。多个延迟设备220的各自的输出端连接到多个视频解码器270的对应输入端。多个视频解码器270的各自的输出端连接到选择器的对应输入端。来自多路分解器210的在误差信号线E上的误差信号耦合到选择器280的控制输入端。
在运行中，解码器270如上面详细描述的适当的信道解码(解调)接收的合成的信号。多路分解器210提取对应于由在图9b中说明的多个视频编码器170产生的数据包流(0)到(n)。多个延迟设备220在多个视频解码器270的各自的输入端在时间上重新对准所有这些数据包流(0)到(n)。每个数据包流耦合到适合于解码由此数据包流携带的视频信号的视频解码器。例如，携带QCIF质量视频信号的数据包流耦合到QCIF解码器270(0)：携带CIF质量视频信号的数据包流耦合到CIF解码器270(1)，并以此类推。在多个视频解码器270中的每个视频解码器解数据包和源解码作用于它的信号产生视频信号。来自多路分解器210的误差信号E指出哪个数据包(0)到(n)是由于误差(例如丢失数据包)而无法使用。选择器280有条件的耦合从可使用的数据包流产生的最高质量视频信号到输出端215。
本领域的技术人员将会理解对在图9说明的发射器系统中的一些较低质量视频图像信号可要求图像换算。图9a的分级编码器160或图9b的多个编码器170包括必要的任何图像换算电路，但为了简化没有在图中示出。
对在图9和图10中说明的通信系统，如上面详细描述的，根据鲁棒源编码方案(JVT)和由鲁棒调制方案(4-VSB和/或2-VSB)，可源编码由分级编码器160(图9a的)或多个编码器170的任一个(图9的)产生的任何数据包流。在图10的接收器中实现此数据包流的对应的解调和解码。较低质量视频信号是在最在前面的。因此有最高的衰减抵抗力。此外，可用最少比特数编码最低视频质量信号，那么用了少量的传输时间。当由数据包流携带的视频信号的视频质量提高时，降低了数据包流提前的时间。因此降低了衰减抵抗力。因此，当信道特性没有衰减时，那么携带最高视频质量信号的数据包流仍然是可使用的。中度衰减剩下携带较低视频质量信号的数据包流可使用，严重衰减剩下只是携带最低视频质量信号的数据包流可使用。当信道特性降级时视频质量的渐渐的降低对观众是理想的特性。
如上面描述的，在图1和图9b中说明的，可交错播送相同的内容表示信号作为携带高质量视频信号的数据包流，和作为携带降低的视频质量的视频信号的一个或多个数据包流。因此，在此通信系统中，可能对一些接收器，例如，在蜂窝电话中的电视接收器或个人数字助理(PDA)，只提取和解码降低了质量的内容表示信号。在此接收器中，显示设备是较低分辨率的，只能显示降低了分辨率的视频信号。此外，使用电池的优点是能最小化处理的数据量。这两种考虑建议此接收器只解码携带合适视频质量的视频信号的数据包流，并显示此图像。
图10c说明接收器。在图10c中，输入端205连接解调器207的输入端。解调器207的输出端连接多路分解器210的输入端。多路分解器210的输出端连接编码器270的输入端。编码器的输出端连接输入端215。
在运行中，解调器207如上面详细描述的，以适当的方式解调接收的复合信号。多路分解器210只选择有理想质量的视频信号的单个数据包流。例如，这可以是QCIF格式视频信号，如由图9b的QCIF编码器170(0)产生的和数据包流(0)携带的。由多路分解器210提取，由解码器270解码数据包流(0)，产生QCIF格式视频信号。此接收器只需要接收在图8中说明的表，确定理想的较低质量的视频信号数据包流(0)的PID。从在表中传输的分辨率数据812，移动接收器能选择对处理理想的携带降低了质量的视频信号的数据包流。
在图9和图10中说明的通信系统可进一步扩展。在上面描述的系统中，可使用在附加数据包流中携带的视频信息，在恶化的信道条件中提供适度的降级。然而，此系统也可传输能在好的信道条件中增强视频信号的质量的附加的视频信息。除了携带普通视频信号的数据包流，由包括携带增加的视频信息的数据包流，可传输增加的视频图像。
图11是传输双隔行扫描的视频信号的部分发送器的框图。图12是接收双隔行扫描的视频信号的部分接收器的框图。图13是理解在图11中说明的双隔行扫描发送器和在图12中说明的双隔行扫描接收器的运行有用的示图。在图11中，如在图1中说明的相同元件指定同样的参考数字，下面不作详细的描述。在图12中，如在图6中说明的相同元件指定同样的参考数字，下面不作详细的描述。
参考图13，内容源产生逐行扫描视频显示，在图13的上部原理性的说明为在显示边界1320中的序列视频线1310。普通的HD视频图像包括1080线。以每秒30帧的速度隔行扫描的格式传输此HD视频图像。即，隔行扫描器产生两场：第一场只包括奇数线，第二场只包括偶数线。这些场连续的以每秒60帧的速度传输。
在图11中，输入端105连接双隔行扫描器102。双隔行扫描器102的第一输出端连接鲁棒模式编码器110的输入端。双隔行扫描器102的第二输出端连接普通模式编码器120的输入端。
参考图13，帧显示图像1330(A)对应在双隔行扫描器102的第一输出端产生的视频信号A，帧显示图像1330(B)对应在双隔行扫描器102的第二输出端产生的视频信号B。在帧显示图像1330(A)和1330(B)中，在一场中传输实线，在随后的场中传输虚线。在1330(A)帧显示图像中实线是奇数线，虚线是偶数线。在1330(B)帧显示图像中实线是偶数线，虚线是奇数线。这在场显示图像中1340(A)，1340(B)中更详细的说明，1350(A)和1350(B)在帧显示图像1330(A)和1330(B)之下。在场1中，视频信号A传输如在场显示图像1340(A)中说明的奇数线，视频信号B传输如在场显示图像1340(B)中说明的偶数线。在场2中，视频信号A传输如在场显示图像1350(A)中说明的偶数线，视频信号B传输如在场显示图像1350(B)中说明的奇数线。
如上面详细描述的，使用JVT源编码，源编码视频信号A，那么系统由鲁棒模式编码器110编码(数据包化)。使用MPEG2源编码源编码视频信号B，那么系统由普通模式编码器编码(数据包化)。使用4-VSB和/或2-VSB调制，调制器信道编码(调制)鲁棒模式数据包流。使用8-VSB调制，调制器调制普通模式数据包流。
在图12中，多路分解器210的第一输出端连接普通模式解码器240′的输入端，多路分解器210的第二输出端连接延迟设备220的输入端。普通模式解码器240′的输出端连接双输入解隔行扫描器202的第一信号输入端，鲁棒模式解码器240″的输出端连接双输入解隔行扫描器202的第二信号输入端。来自多路分解器210的误差信号连接双输入解隔行扫描器202的控制输入端。双输入解隔行扫描器202的输出端连接输出端215。
如上面详细描述的，使用4-VSB和/或2-VSB解调，解调器207信道解码(解调)鲁棒模式数据包流，使用8-VSB解调，解调普通模式数据包流。使用JVT解码，普通模式解码器240′系统解码(解数据包)和源解码普通模式数据包流，重现视频信号B。使用MPEG2解码，鲁棒模式解码器240″解数据包和源解码鲁棒模式数据包流，重现视频信号A。
双输入解隔行扫描器202运行组合来自鲁棒模式解码器240″的视频信号A的隔行扫描的扫描线与来自普通模式解码器240′的视频信号B的隔行扫描的扫描线，产生步进扫描场。对场1，在场显示图像1340(A)中说明的来自视频信号A的奇数扫描线与来自视频信号B的，在场显示图像1340(B)中说明的偶数扫描线组合。在场显示图像1345中说明合成的步进的扫描场。对场2，在场显示图像1350(A)中说明的来自视频信号A的偶数扫描线与来自视频信号B的在场显示图像1350(B)中说明的偶数扫描线组合。在场显示图像1355中说明合成的步进的扫描场。那么，在双输入解隔行扫描器202的输出端每场时段产生步进的扫描场。对HD信号，这意味着产生每秒60次完全的1080线图像。
在上面描述的和在图11，图12中说明的双解隔行扫描技术也可与上面描述的技术组合，在信道条件降级情况中提供更宽范围的适度的降级。如果信道条件交付携带视频信号A或B的数据包流之一不可利用，那么误差信号E向双输入解隔行扫描器202指出此情况。双输入解隔行扫描器202开始从可利用的视频信号产生标准HD隔行扫描器的视频信号。在其它的视频信号成为再可利用前，重新配置显示设备(没有显示，)显示由标准隔行扫描的视频信号表示的图像。如果HD视频信号也不是可利用的，那么如上面详细描述的参考图9中的发射器和参考图10的接收器，可显示最高质量可利用的视频信号。
也可使用同样的技术变换任何隔行扫描格式的视频信号，例如SD视频信号，两倍帧速率的步进的扫描视频信号。如在图11和图12中说明的，对交错播送的两个视频信号A和B是不需要的。仅同时联播它们是需要。然而，另外如上面描述的，在衰减事件出现中交错播送提供适度的降级。
可进一步扩展上面描述的通信系统与记录设备，如数字个人录像机(PVR)合作。为了降低此设备的成本，此PVR设备成为包括在数字电视接收机中。在图9b中，PVR设备295包括如在模型中说明的，双向连接选择器280的视频终端(Vid)，也双向连接选择器280的控制终端(Ctl)。也如在模型中说明的，选择器280也连接用户控制源。
配置选择器280，将来自多个视频解码器270的任何理想的视频信号耦合到独立连接到输出端215的输入视频信号的PVR295。也可配置选择器280，将来自PVR295的输入视频信号耦合到用于重放的输出端215。选择器280也将控制数据加到PVR295，PVR295在双向控制终端上将状态数据加到选择器280。
可用几种运行模式控制PVR295。在一种运行模式中，最好的可利用的视频信号耦合到用于记录的PVR295。在此运行模式中，当PVR295连接到输出端215时，选择器280将同样的输入视频信号耦合到PVR295。这导致在PVR295中记录最好质量的视频信号，但占用大部分存储空间。这将获得携带视频信号的普通模式和鲁棒模式数据包流的优点并提供适度的降级。作为选择，较低分辨率的视频信号耦合到PVR295而不是耦合到输出端215。例如，在选择器280可耦合最好的可利用的视频信号到输出端215时，选择器280可连接产生较低质量视频信号的视频解码器270到PVR295。此较低质量视频信号可以是选择的可利用的视频信号中的一个，如来自SD解码器270(n-1)的SD质量视频信号，具有由较低质量视频解码器提供适度的降级。此信号比最好的可利用的视频信号在PVR295中要求较少的存储空间。这有助于保存在PVR295中的存储空间，并允许更长的记录时间。在选择的较低质量视频信号成为不可利用的事件中，在较低质量信号再成为可利用前可记录较高质量视频信号。由观众通过用户输入端可直接选择记录哪个较低质量视频(即SD，或CIF，或QCIF)的选定。作为选择，根据某些准则，选择器280可自动的控制此选择。例如，来自PVR295的状态信号能指出在PVR295中剩余的存储量。当存储量继续降低时，选择器280可自动地将已降低视频质量的视频解码器270连接到PVR295。可导出其它的准则，通常由选择器280控制哪个视频信号连接到PVR295。
同样的，用户可期望控制由发射器广播的电视节目的选择和显示。在现存的广播系统中，传输的数据包流之一携带用户节目指南，包含关于当前广播的所有节目的信息，和不久广播的节目的信息。从节目指南数据，列出所有的此节目，它们的频道和时间的图像表格可由如在图10b中说明的在线-屏幕显示产生器(OSD)282产生。使用用户界面，用户可控制节目指南信息的显示作为找到理想的节目和选择观看那个节目的帮助。用户界面向观众显示呈现信息的图像，请求来自观众的输入，并接收来自可与接收器或遥控合并的控制的观众输入。现存的系统允许观众请求关于节目目录的附加信息，如节目的更详细的描述，等级级别(G，PG，R等)，时间长度，时间剩余等。
涉及上面描述的交错播送的系统的附加信息可加到显示的节目表，或附加信息显示中。此信息可从在图8中说明的PSIP-VCT/PMT表导出。例如，附加信息可加到显示的节目表和/或附加信息显示中，指出：节目是交错播送的；是交错播送的视频信号的视频质量如何；是交错播送的音频信号的音频质量如何等。对观众显示此信息，观众能根据在上面的节目作选择。更特别的是，观众可选择是交错播送的节目；或选择有理想视频质量的节目，例如，匹配施加信号的显示设备。
当前的接收器也允许观众设置一定的参数。例如，用户可希望自动的观看所有的传输的信道，或只是观众预订的信道，或预订的信道加每次付费观看的信道等，不是必须人工的每次改变显示的在线-屏幕-显示。用户界面通过OSD282对用户呈现屏幕图像，使用用户控制可在上面做此选择。如上面描述的，可产生附加的屏幕图像，或修改现存的屏幕图像，观众在上面设置关于选择的抉择并显示已交错播送的视频信号。例如，观众可选择有只显示交错播送的节目的节目表，或显示携带最小视频质量或高于它的视频信号的交错播送的节目。

Claims (17)

1.一种交错播送多个内容表示信号的方法，包括步骤：
对多个内容表示信号的每一个：
编码表示内容的第一信号；
编码对应第一编码的信号的第二信号；
产生由多个第一和第二编码的信号组成的复合信号，其中，每个第二编码的信号相对于对应的第一编码的信号延迟；
提取表示选择的内容表示信号之一的第一和第二编码的信号，重新产生选择的内容表示信号；
如果在提取的第二编码的信号中检测出误差，解码提取的第一编码的信号，否则解码提取的第二编码的信号；
当新选择不同内容表示信号时，在延迟的第二提取的编码的信号可用之前，解码第一提取的编码的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
对多个内容表示信号的每一个，编码第一和第二编码的信号的步骤包括将时间信息插入到第一和第二编码的信号中；
当新选择不同内容表示信号时，在延迟的第二提取的编码的信号可用之前，解码第一提取的编码的信号的步骤包括：
从提取的第一和第二编码的信号提取时间信息；
使用提取的时间信息，确定延迟的第二提取的编码的信号何时可用。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于
插入到第一和第二编码的信号中的时间信息是显示时间标志(PTS)；
方法还包括步骤，当新选择不同内容表示信号时，将节目时钟参考(PCR)同步到来自第一提取的编码的信号的提取的PTS；
确定延迟的第二提取的编码的信号何时是可用的步骤包括：比较在第二提取的编码的信号中的PTS与PCR的步骤。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于确定延迟的第二提取的编码的信号何时是可用的步骤包括，如果在第二提取的编码的信号中的PTS完全等于PCR，则确定延迟的第二提取的编码的信号是可用的。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于编码第二编码的内容表示信号步骤包括：使用相对于第一编码的内容表示信号的编码的编码鲁棒的步骤。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于第一和第二编码的内容表示信号是信道编码，第二内容表示信号的信道编码相对于第一内容表示信号的信道编码是鲁棒的。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
编码第一内容表示信号的步骤包括使用8-VSB调制；
编码第二内容表示信号的步骤包括使用4-VSB或2-VSB调制；
解码提取的第一和第二编码的信号的步骤包括：使用8-VSB解调制信道解码第一编码的信号，并使用4-VSB或2-VSB解调制信道解码第二编码的信号。
8.一种交错播送的接收器，用于接收由多个第一和对应的第二编码的信号组成的复合信号，第二编码的信号代表对应的多个内容表示信号，其中，每个第二编码的信号相对于对应的第一编码的信号延迟，包括；
多路分解器，响应复合信号，提取表示选择的多个内容代表信号之一的第一和第二编码的信号，并产生表示在第一和第二编码的信号中的误差的误差信号；
连接到解调器的解码器，用于：
如果在提取的第二编码的信号中检测出误差，解码提取的第一编码的信号，否则解码提取的第二编码的信号；
当新选择不同内容表示信号时，在延迟的第二提取的编码的信号可用之前，解码第一提取的编码的信号。
9.根据权利要求8所述的接收器，其特征在于：
多个第一和第二编码的信号的每一个包括时间信息；
解码器从提取的第一和第二编码的信号中提取时间信息，并使用提取的时间信息，确定延迟的第二提取的编码的信号是可用的。
10.根据权利要求9所述的接收器，其特征在于：
在第一和第二编码的信号中的时间信息是显示时间标志(PTS)；
接收器还包括耦合到解码器的节目时钟参考(PCR)；
当新选择不同内容表示信号时，将PCR同步到来自第一提取的编码的信号的提取的PTS；
当新选择不同内容表示信号时，并当来自第二提取的编码的信号的PTS等于PCR时，判断延迟的第二提取的编码的信号是可用的。
11.根据权利要求8所述的接收器，其特征在于使用编码技术编码第一和第二编码的信号之一，所述编码技术相对于用于第一和第二编码的信号的另一个编码技术是鲁棒的；
解码器包括解码第一编码的信号的普通模式解码器，和解码鲁棒第二编码的信号的鲁棒模式解码器。
12.根据权利要求11所述的接收器，其特征在于信道编码第一和第二编码的信号，用于第二编码的信号的信道编码技术相对于用于第一编码的信号的信道编码技术是鲁棒的；
普通模式解码器包括信道解码器，用于信道解码第一编码的信号；
鲁棒模式解码器包括信道解码器，用于信道解码第二编码的信号。
13.根据权利要求12所述的接收器，其特征在于：
使用8-VSB调制信道编码第一编码的信号，并使用4-VSB或2-VSB调制信道编码第二编码的信号；
第一解码器包括8-VSB解调器；
第二解码器包括4-VSB或2-VSB解调的解调器。
14.一种处理由合成信号表示的接收的交错播送信号的方法，包括多个表示对应多个内容表示信号的第一和对应的第二编码的信号，其中，每个第二编码的信号相对于对应的第一编码的信号延迟，包括步骤：
提取表示选择的多个内容代表信号中的一个的第一和第二编码的信号，并在第一和第二编码的信号中产生表示误差的误差信号；
如果在提取的第二编码的信号中检测出误差，则解码提取的第一编码的信号，否则解码提取的第二编码的信号；
当新选择不同内容表示信号时，在延迟的第二提取的编码的信号可用之前，解码第一提取的编码的信号。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于多个第一和第二编码的信号的每一个包括时间信息；
提取步骤从提取的第一和第二编码的信号中提取时间信息，并使用提取的时间信息，确定延迟的第二提取的编码的信号是可用的。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于：
在第一和第二编码的信号中的时间信息是显示时间标志(PTS)；
将节目时钟参考(PCR)同步到从第一和第二提取的编码的信号之一提取的PTS；
当新选择不同内容表示信号时，将PCR同步到从第一提取的编码的信号提取的PTS，当来自第二提取的编码的信号的PTS等于PCR时，判断延迟的第二提取的编码的信号是可用的。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于使用编码技术编码第一和第二编码信号之一，所述编码技术相对于用于第一和第二编码的信号的另一个是鲁棒的。
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