[发明专利]在视频序列之间进行切换的方法及相应的装置

说明书

本发明涉及一种从第一编码视频序列切换至另一编码视频序列的方法以及相应的切换装置，所述视频序列已经被使用调整缓冲器的不同的视频编码器所编码。本发明可以用于诸如MPEG1或者MPEG2编码解码等系统中。

诸如那些按照MPEG2标准的编码系统，以各种速率产生数据(编码图像在比特上有各种各样的大小)并且需要一个输出数据缓冲器以便供给(恒定比特率)传输信道。同样，相应的解码器需要一个输入数据缓冲器，以使它们能够以所需的各种各样的速率来使用来自所述信道的数据。因此在解码器缓冲器中，所传输的编码图像将不花费同样的时间。结果，当从第一视频序列切换至另一视频序列时，相应解码器缓冲器在转换上(或者在切换点)的延迟是不同的。

众所周知，由于MPEG标准中定义的解码VBV(视频缓冲器核对器)的抽像模式，就可以用(在序列的标题中，在段“比特率”和“缓冲器大小”中所表示的)合理的缓冲器以及所需的延迟来核对一个MPEG比特流是可解码的。这种VBV模式是一种接收缓冲器的VBV模式，用于编码比特流和一种相关的瞬时解码器，因此把一个图像的所有数据从所述接收缓冲器中暂时移出。在这种模型的体制中，已经定义了对比特流(作为缓冲器占用)的约束，因此缓冲器能够进行解码而不会发生下溢或者溢出。如果将要切换的所述第一和第二序列已经被分别编码，则就会存在解码缓冲器溢出或者下溢的危险。

为了阻止这种危险，该切换操作可以在解压缩域中执行，在该域中把所有解码图像再次用同样的比特数来描述并且将其保持同样的一段时间。然后把所述图像送至一个常规混合器以便切换，并且在传输之前再编码。诸如国际专利申请WO97/08898中所述的这种方法，更加复杂。另外，现编码之后的解码步骤会损坏图像质量。

因此本发明的一个目的是提供能克服这些缺点的另外一种切换方法。

为此本发明涉及诸如说明书的前序部分所述的一种切换方法，并且其中切换步骤之前是每个所述编码序列的编码转换步骤，用于移动切换点的时间位置。本发明还涉及一种相应的装置。

这种方案的基本思想是对该输入编码流进行编码转换，因此它们处于切换点，现在选择归纳的，相同的解码器缓冲器特性，特别是缓冲器延迟现在是相同的。

根据下面的描述以及附图，发明的特性和优点将会变得明显。其中：

—图1是依据发明的方法和装置的示意；

—图2示出包括一个编码转换器的传输链；

—图3示出对应在编码转换步骤期间进行测试的编码转换器临界的一个例子。

—图4示出编码转换的比特流；

—图5示出依据本发明的装置的每个编码转换电路的实现方法。

图1示出依照本发明的切换方法和装置，它显示了编码转换装置11和12，它们接收输入的编码流IS1和IS2(对应第一和第二原始视频流，例如对应一个国家电视节目和一个本地电视节目)并且送出相应的输出编码转换流TS1和TS2。这些流TS1和TS2现在包含有将要说明的一个识别进入点，并且可被送至切换器15。在该切转器的输出端，可得到一个输出流OS，分别对应于称作第二视频序列的一个输入流，和称作第一视频序列的另一个输入流。

在编码转换操作中，将具有第一给定格式的一个压缩序列转换为具有另一种格式的另一个压缩序列。这里所建议的编码转换操作是用来变换切换点的时间位置以使输入编码的流将会具有相同的解码器缓冲器特性(在分别编码的流的情况下是不同的)。可以通过改变所述切换点之前和之后的分配给视频部分的编码的比特数来获得切换点时间位置的变换，同时每个编码变换流所用的比特总数保持与相应的输入流所用的比特数之一相同。

图2示出一个传输链：它包括在编码器21和解码器23之间的一个编码转换器22，用它们的缓冲器来表示。根据本发明，每个编码转换器的输出比特率等于它的输入比特率。这在比特率上确实没有变化，而仅仅改变(变化)了图像起始位置，以便生成一种能保持解码器缓冲器的稳定性的无缝连接点。

编码转换操作必须确保对该输出流的解码器缓冲器的稳定性，并且因此避免所述缓冲器的溢出或者下溢。解码器的转变点时间是在对图像解码的时间之前，即，时间D(t(k)+t(k)，位于下面一个的标记：

t(k)=图像号k进入编码转换器的起始编码的时间

D(t(k))=在编码转换器缓冲器输入与解码器输出之间的延迟(如图2中所示)

通过D(t(k))的定义，一个是：

D(t(k)=VBV_delay_out(k)+F(t(k))/R    (1)

以及：

D(t(k)+t(k)=D(t(k-1)+t(k+1)+1/P      (2)