CN101088286B - 用于在无线通信***中多媒体流之间无缝切换接收的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于在多媒体节目之间无缝切换接收的技术。对于“持续解码”，即便选择了一个新节目之后，无线设备继续接收、解码、解压缩并且(可选地)显示当前节目，直到接收到对该新节目进行解码所必需的开销信息。接收到该开销信息以后，该无线设备对新节目进行解码，但是继续对该当前节目进行解压缩。该无线设备在对该新节目解码之后，对其进行解压缩。对于“提前解码”，该无线设备接收用户输入并且标识用户可能选择的一个节目。该标识的节目可以是一个根据用户输入而高亮显示的节目，或者是一个基于该用户输入而预料将要被选择的节目。在该标识的节目被选择之前，该无线设备开始对其进行解码，使得如果该节目后来被选中，它能够被较早地解压缩和显示。

Description

用于在无线通信***中多媒体流之间无缝切换接收的方法和装置

本申请要求2003年10月24日提交的、题目是“A Method forSeamlessly Switching Reception Between Multimedia Streams in aWireless Multicast Network”的临时美国申请序列号60/514,401的权益。

技术领域

本发明通常涉及通信，并且更明确地涉及用于在多媒体流之间切换接收的技术。

背景技术

为了广播、多播、和/或单播服务，无线通信***可以同时发送多个数据流。数据流是无线设备可以独立接收的数据的流。广播传输被发送到一个覆盖范围之内的所有的无线设备，多播传输被发送到一组无线设备，而单播传输被发送到一个特定的无线设备。例如，经由地面无线电链路，基站可以发送多媒体(例如，电视)节目的多个数据流，以便于由该基站的覆盖范围之内的无线设备进行接收。

无线设备可以只接收由基站在任意给定时刻发送的多媒体节目中的一个。为了接收这个节目，该无线设备识别由该基站为该节目发送的所有的数据流、为所感兴趣的每一个数据流确定相关的参数(例如，每个数据流如何发送以及发送到哪里)、按照这些参数为每个数据流进行解码、并且进一步处理每个解码的数据流来生成适合提供给用户的输出。只要选择接收该节目，该无线设备继续对选中的节目的数据流进行解码，并且以流的方式提供解码的数据。

如果该用户选择接收另一个多媒体节目，那么，为了采集、解码、以及显示该新节目，该无线设备典型地需要执行一组任务。这些任务可以包括终止对当前节目的解码和处理、识别基站发送的该新节目的所有数据流、为该新节目的每个数据流确定相关的参数、并且按照其参数对每个新的数据流进行解码。在无线设备执行对于新节目的任务期间，该设备可以用老节目的最后一个解码的帧来令该显示“冻结”，或者用蓝色或黑色的背景来令该显示“空白”。对于一些无线***，采集和解码新节目所需的时间量可能比较长(例如，超过1秒)。在这种情况下，在整个持续时间内令该显示冻结或者空白，可能会令用户“恼火”。

因此，在本领域中需要更好的用于在多媒体节目之间切换接收的技术。

发明内容

在这里描述了用于在多媒体节目/流之间无缝切换接收的技术。在某些情况下，这些技术能够提供对于节目切换的更好的用户体验并且能够提供更快的采集速度。这些技术包括对当前选中的节目的“持续解码(continued decoding)”、对预料的节目的“提前解码(earlydecoding)”、和时间补偿(time-compensated)的视频和音频传输。

对于持续解码，即便选择了一个新的节目之后，无线设备继续接收、解码、解压缩并且(可选地)显示当前的节目，直到获得接收和解码该新节目所必需的开销信息。在流处理的情况下中，“解码”指的是物理层接收机处理或者信道解码，而“解压缩”指的是高层接收机处理或者资源解码(例如，视频和音频解压缩)。获得开销信息以后，无线设备对该新节目进行解码，但是继续用先前获得的当前节目的解码的数据对当前节目进行解压缩。完成对这个节目的解码之后，该无线设备对该新的节目进行解压缩。如果当前的和新的节目是用分层编码(这不是必要条件)发送的，那么如下所述，可以更平滑地处理两个节目之间的转换。

对于提前解码，无线设备接收用户输入并且识别用户可能选择的一个节目。用户的输入可以用于唤起节目指南、在节目指南上的用户导航(user navigation)、远程控制单元上的键盘输入等等。该识别的节目可以是一个根据用户输入而高亮显示的节目，或者是一个基于该用户输入而预料将要被选择的节目。在其选择之前，该无线设备开始对该识别的节目进行解码，因此，如果该节目后来被选中，它能够在更短的时间量之内被解压缩和显示。如果预料到用户会选择新的节目，该无线设备也可以执行某些任务(例如，持续地接收开销信息)，使得这个节目可以较早地被解码、解压缩和显示。

对于时间补偿的传输，基站以解决在该无线设备中的音频处理时延和视频处理时延之间的差值的方式，发送节目的视频和音频。如果视频处理时延比音频处理时延长ΔD，那么该基站可以提前ΔD发送该视频。于是该无线设备能够用很小的缓冲或者不用缓冲来接收、解码、解压缩、以及显示视频和音频，同时获得视频和音频的合适的时间对齐。这使得该无线设备能够在节目变更中较早地显示音频，这是因为音频的处理时延较短，从而提供了对节目变更的更快的响应。

此处描述的技术可以单独地使用或者组合使用。本发明的各个方面和实施例在下文进一步详细地描述。

附图说明

通过下面结合附图对本发明所进行详细描述，本发明的特征和本质将会变得更加清楚，在整个附图中，相同的参考符号标识相应的部分，其中：

图1示出基站和无线设备的框图；

图2示出一个示例性的超帧的结构；

图3描述了在数据信道上的数据流的传输；

图4示出在基站中的发送(TX)数据处理器；

图5示出在无线设备中的接收(RX)数据处理器；

图6示出从节目A到节目B切换接收的活动时间表；

图7示出从节目A到节目B切换接收的活动时间表，其中这两个节目均使用分层编码；

图8示出从节目A到节目B切换接收的过程；

图9示出一个示例性的显示屏；

图10示出为节目指南维护的一个示例性的表；

图11示出使用提前解码来在节目之间切换接收的过程；

图12示出时间对齐的视频和音频传输；以及

图13示出时间补偿的视频和音频传输。

具体实施方式

这里用到的词“示例性的”表示“作为例子、实例、或者例证”。这里描述的任何作为“示例性的”实施例和设计不必被解释为相对于其它实施例或设计是优选的或者具有优势。

这里描述的用于在多媒体流之间无缝切换接收的技术可以应用于无线或者有线的通信***，可以应用于时分复用(TDM)、频分复用(FDM)以及码分复用(CDM)***，并且可以应用于单载波和多载波***。多载波可以由正交频分复用(OFDM)提供，可以由其它多载波调制技术提供，或者可以由其它一些结构提供。这里描述的技术也可以用于广播、多播、以及单播服务。为了明晰，以下描述的这些技术是针对于一个示例性的无线通信***，其采用一个特定的级联编码方案(concatenated coding scheme)、一个特定的帧结构、以及一个特定的传输方案。

图1示出无线通信***100中的基站110和无线设备150的框图。基站110通常是一个固定的站并且也可以被称作基站收发机***(BTS)、接入点、发射机、或者一些其它术语。无线设备150可以是固定的或者移动的，并且也可以被称作用户终端、移动台、接收机、或者一些其它术语。无线设备150也可以是像蜂窝式电话、手持设备、无线模块、个人数字助理(PDA)等等这样的便携式单元。

在基站110中，TX数据处理器120接收来自数据源112的多个(T个)数据流(或者“业务”数据)并且处理(例如，解压缩、解码、交织以及符号映射)每个数据流以生成多个数据符号。如这里所用到的，“数据符号”是对于业务数据的调制符号，“导频符号”是对于导频(基站和无线设备已知的先验的数据)的调制符号，而调制符号是对于一种调制方案(例如，M-PSK、M-QAM等等)的信号星座图上的点的复值。复用器(Mux)/调制器130接收对于所有数据流的数据符号，复用数据符号和导频符号，并且生成复合的符号流。调制器130对该复合的符号流执行调制并且生成数据采样流。发射机单元(TMTR)132把数据采样流转换为模拟信号并且进一步对该模拟信号进行调节(例如，放大、滤波、以及上变频)以生成已调制信号。然后，基站110从天线134把该已调制信号发送给***中的无线设备。

在无线设备150中，从基站110发送的信号被天线152接收，并被提供给接收机单元(RCVR)154。接收机单元154对已接收的信号进行调节(例如，滤波、放大、下变频以及数字化)，并提供输入采样流。解调器/解复用器(Demod/Demux)160对输入采样执行解调以获得对于感兴趣的一个或者多个数据流(例如，一个选定的多媒体节目的所有数据流)的接收的符号。解调器160进一步对已接收的符号执行检测(例如，均衡或者匹配滤波)以获得已检测的数据符号，所述已检测的数据符号是对基站110发送的数据符号的估计。RX数据处理器170对针对每个选定的数据流的已检测的数据符号进行处理(例如，符号解映射(demap)、解交织、解码、以及解压缩)，并提供那个流的输出数据。解调器160和RX数据处理器170进行的处理分别与基站110中的调制器130和TX数据处理器120进行的处理相反。后处理器180对所选定的数据流的输出数据进行处理(例如，转换成模拟、滤波和放大)，然后生成适合在电子显示单元182(例如，LCD屏幕)、音频单元184(例如，扬声器)、以及/或者其它输出设备上呈现的输出信号。

控制器140和190分别控制基站110和无线设备150处的操作。存储单元142和192分别为控制器140和190使用的程序代码和数据提供存储。控制器140或者调度器144可以为基站110发送的数据流分配资源。

基站110可以发送多媒体(例如，电视)节目和像视频、音频、图文电视、数据、视频/音频剪辑等等这样的多媒体内容的T个数据流。单个的多媒体节目可以用多个数据流发送，例如，视频、音频和数据三个独立的数据流。这允许无线设备独立地接收该多媒体节目的视频、音频和数据部分。一个多媒体节目也可以具有多个音频数据流，例如，针对不同的语言。为了简化，以下的描述假定每个数据流被在一个独立的数据信道中发送，所述数据信道也被称作复用逻辑信道(MLC)。在这种情况下，在数据流和MLC之间存在一对一的关系。通常，每个MLC/数据信道可以携带任意多个数据流。基站110可以使用各种传输方案来发送数据流，以下描述了其中一个传输方案。

图2示出可以用于***100的一个示例性的超帧结构200。业务数据可以在多个超帧中发送，每个超帧210拥有一个预定的持续时间(例如，大约1秒)。超帧也可以被称作帧、时隙或其它的术语。对于图2示出的实施例，每个超帧210包括用于导频的字段220、用于一个或者多个开销/控制信息符号(OIS)的字段230、以及用于业务数据的字段240。无线设备可以使用该导频以用于同步(例如，帧检测、频率错误估计、以及时序获取)以及可能的信道估计。该开销信息可以指示对于所发送的T个数据流的各种参数(例如，在超帧内的每个数据流的时频分布(time-frequency location))。该T个数据流在字段240中被发送。对于图2示出的实施例，字段240进一步被分成4个等长的帧240a到240d以便于数据传输。通常，一个超帧可以具有任何持续时间并且可以包括任意多个字段和帧。导频和开销信息也可以被用不同于图2示出的方式的其它方式发送。

图3描述了在MLC上示例性的数据流传输。该数据流被在多个数据块中处理。在每个超帧中，M个数据块可以被在MLC上发送，其中M≥0并且可以在超帧之间改变。每个数据块包含特定数目的信息比特，并且采用外码(outer code)独立地对每个数据块进行编码以产生一个码块。然后，把每个码块分成四个子块，并且基于为该MLC选择的“模式”，采用内码(inner code)对每个子块进行编码并且对其进行调制(例如，映射到调制符号)。该模式可以指示内码速率以及用于该MLC的调制方案。每个码块的调制符号的四个子块被在一个超帧中的四个帧中发送，一个子块一个帧，以获得时间分集和健壮的接收性能。对于每一个帧，M个码块的M个子块被在已经分配给该MLC的帧的一部分中发送。

根据该MLC携带的数据流的特性或者其它可能的因素，每个MLC可以被以连续或者非连续的方式发送。对于每个超帧，“活动的(active)”MLC是在那个超帧中被发送的MLC。在超帧中，每个活动的MLC可以携带一个或多个数据块。为了简化资源的配置和分配，如图3所示，对于四个帧，每个活动的MLC被授权相同的资源分配(例如，相同的时频分布)。

回到图2，每个超帧的OIS可以为在该超帧中发送的所有活动的MLC携带“复合的”开销信息。该复合的开销信息传送对于每个活动的MLC的相关参数(例如，在超帧中的MLC的时频分布)。此外，每个MLC可以携带关于在下一个超帧中该MLC的传输的“嵌入的”开销信息。该嵌入的开销信息允许该无线设备恢复在下一个超帧中该MLC的传输，而不必检查在那个超帧中发送的OIS。无线设备可以首先使用OIS中的合成的开销信息来确定所感兴趣的每个数据流的时频分布，并且可以随后使用嵌入的开销信息以便只在该数据流被发送的期间通电。用于每个MLC的外码速率和模式可以被在OIS中发送，或者被在一个单独的控制信道上发送。为了清楚，以下的描述假设每个超帧中的OIS携带接收在该超帧中发送的每个MLC所必需的全部参数。

图4示出了基站110中的TX数据处理器120的一个实施例的框图。为了简化，图4示出了对于一个多媒体节目的视频和音频的处理。图4也示出了“分层的”编码的使用，由此，一个数据流被以两个子流的形式发送，这两个子流被称为基本流和增强流。该基本流可以携带用于所有无线设备的基本信息，而该增强流可以携带附加信息以便于无线设备观察更好的信道条件。使用分层编码，独立地对该基本流和增强流进行编码和调制以生成两个调制符号流，然后合并这两个调制符号流以获得一个数据符号流。

在TX数据处理器120内部，视频编码器410接收对于多媒体节目的视频部分的视频数据流{i_x}并对其进行压缩，然后提供对于该视频部分的基本流{d_xb}和增强流{d_xe}。视频编码器410可以实现MPEG-2(运动图像专家组)，并且可以为该视频数据流生成一个序列的帧内编码(I)帧、前向预测(P)帧、以及双向预测(B)帧。基本流{d_xb}可以携带I帧和P帧，而增强流{d_xe}可以携带B帧和可能的P帧。通常，视频编码器410可以执行任何视频压缩方案，并且基本流和增强流可以携带任何类型的帧或者其组合。

TX基本流处理器420接收并且处理视频基本流{d_xb}。在处理器420内部，外编码器/交织器422对该视频基本流中的每个数据块进行编码并生成一个码块。每个数据块包含K个数据分组并且可以被例如用(N，K)里德-所罗门码进行外编码，来生成一个拥有N个外编码分组的码块。例如，拥有12个数据分组的数据块可以使用3/4速率的里德-所罗门码来进行外编码，以生成一个拥有16个外编码分组的码块。外编码器422也生成一个用于差错检测的(例如，确定分组是被正确地还是错误地解码)的循环冗余校验(CRC)值，并把其附加在每个外编码分组上。交织器422把每个码块分成用于四个帧的四个子块并且进一步对用于每个帧的外编码分组进行交织(例如，重新排序)。内编码器/交织器424采用例如Turbo码对每个外编码分组进行编码以生成内编码分组。交织器424对每个内编码分组中的比特进行交织以生成一个交织的分组。符号映射单元426基于为该视频数据流选择的调制方案(例如，QPSK或者16-QAM)把来自交织器424的比特映射为调制符号，并提供对于该视频基本流的第一调制符号流{s_xb}。

TX增强流处理器430处理该视频增强流{d_xe}，并提供第二调制符号流{s_xe}。处理器430可以使用和处理器420为该基本流使用的相同的或者不同的外码、内码、以及调制方案。组合器440接收第一和第二调制符号流并分别用增益G_bs和G_es来调整第一和第二调制符号流，然后合并该调整的调制符号流以生成对于视频部分的数据符号流{s_x}。增益G_bs和G_es分别为该基本流和该增强流确定发射功率的量(以及因此其覆盖范围)。如果没有使用分层编码，那么视频编码器410提供一个数据流{d_x}，处理器420对这个数据流进行编码以生成数据符号流{d_x}，并且不需要处理器430和组合器440。

音频编码器450接收对于该多媒体节目的音频部分的音频数据流{i_y}并且对其进行编码，然后提供对于该音频部分的基本流{d_yb}和增强流{d_ye}。音频编码器450可以执行任何音频压缩方案。基本流{d_yb}可以携带单声道音频(例如，左加右，或者L+R)，而增强流{d_ye}可以携带立体声音频(例如，左减右，或者L-R)。

TX基本流处理器460接收和处理该音频基本流{d_yb}，并提供对于该音频基本流的第一调制符号流{s_yb}。在处理器460内部，外编码器/交织器462对用于该音频基本流的数据块进行外编码和交织，内编码器/交织器464进一步对其进行内编码和交织，然后符号映射单元466把其映射为调制符号。TX增强流处理器470处理该音频增强流{d_ye}并提供第二调制符号流{s_ye}。组合器480接收、调整、并且合并该调制符号流{s_yb}和{s_ye}，然后生成对于该音频部分的数据符号流{s_y}。如果不使用分层编码，那么音频编码器450提供一个数据流{d_y}，处理器460对这个数据流进行编码以生成数据符号流{S_y}，并且不需要处理器470和组合器480。

视频编码器410和音频编码器450执行对于该数据流的高层处理(或“压缩”)。处理器420、430、460、以及470和组合器440以及480执行对于该数据流的物理层处理(或“编码”)。其它多媒体节目和/或者其它内容的其它数据流可以用类似于图4示出的方式进行压缩和编码。

图5示出了无线设备150中的RX数据处理器170的一个实施例的框图。为了简化，图5示出了对于一个多媒体节目的视频和音频的处理。在RX数据处理器170内部，RX基本流处理器520和RX增强流处理器530从解调器160接收已检测的数据符号流,其是对于该视频部分的数据符号流{s_x}的估计。在处理器520内部，符号解映射器522对已检测的数据符号进行解映射，然后提供已检测的比特，其可以表示为对数似然比(LLR)。单元522可以是解调器160的一部分，而不是RX数据处理器170的一部分。基于内码，内解交织器/解码器524对针对每个分组的已检测的比特进行解交织和解码，并提供内解码分组。解码器524也利用在每个内解码分组中添加的CRC值对该分组进行检查。外解交织器/解码器526对每个帧的内解码分组进行解交织。如果给定的码块中的任何分组被错误地解码，那么解码器526基于例如(N，K)里德-所罗门码对那个码块的N个内解码分组执行外解码，然后提供那个码块的K个外解码分组。如果该码块中的分组没有被错误地内解码，则可以跳过该外解码。处理器520提供解码的视频基本流。

处理器530处理已检测的数据符号流，然后提供解码的视频增强流。视频解码器540接收该解码的基本流和该解码的增强流，以与在基站执行的视频压缩的相反的方式执行视频解压缩，然后提供解压缩的视频数据流。复用器544接收该解压缩的视频数据流和来自视频缓冲器542的辅助视频流{u_x}，并提供流流{u_x}作为输出数据流{v_x}。视频缓冲器542可以存储预先录制的视频剪辑、标志、广告、文本信息等等。例如，来自视频缓冲器542的内容可以在节目变更之间被显示，来指示用户正在进行新节目的采集。

RX基本流处理器560和RX增强流处理器570接收已检测的数据符号流，其是对于该多媒体节目的音频部分的数据符号流{s_y}的估计。在处理器560内部，符号解映射单元562对已检测的数据符号进行解映射，并提供已检测的比特。单元562可以是解调器160的一部分，而不是RX数据处理器170的一部分。内解交织器/解码器564对针对每个分组的已检测的比特进行解交织和解码，并提供内解码分组。解码器564还利用在每个内解码分组中添加的CRC值来对该分组进行检查。外解交织器/解码器566对每个帧的内解码分组进行解交织。对于至少有一个分组发生错误的每个码块，解码器566对该码块的内解码分组执行外解码，并提供外解码分组。处理器560提供解码的音频基本流

处理器570处理该已检测的数据符号流，并提供解码的音频增强流。音频解码器580接收该解码的基本流和增强流，并且以与在基站执行的音频压缩相反的方式对其进行解压缩，然后提供解压缩的音频数据流。复用器584接收该解压缩的音频数据流和来自音频缓冲器582的辅助音频流{u_y}，并提供流或者流{u_y}作为输出数据流{v_y}。音频缓冲器582可以存储预先录制的音频剪辑、广告等等。

处理器520、530、560和570执行对于该数据流的物理层接收机处理(或“解码”)。视频解码器540和音频解码器580执行对于该数据流的高层接收机处理(或“解压缩”)。可以用和图5示出的方式类似的方式对其它多媒体节目和/或者其它内容的其它数据流进行解码和解压缩。

1.持续解码

图6示出从当前多媒体节目A到新的多媒体节目B无缝切换接收的时间活动表。开始时，在超帧n中，无线设备解码、解压缩、并且显示节目A。在T₁时刻，用户选择该新节目B。在这个时刻，该无线设备没有对节目B进行解码所必需的开销信息。在超帧n中，该无线设备继续解码、解压缩、并且(可选地)显示该节目A，而不是令显示冻结或者空白。

在T₂时刻，即下一个超帧n+1的开始，该无线设备接收这个超帧的OIS并且获得节目B的开销信息。用该开销信息，在超帧n+1中，该无线设备能够开始对节目B进行解码。在超帧n+1中，该无线设备用在前一个超帧n中获得的对于节目A的解码的数据，继续对节目A进行解压缩。

在T₃时刻，该无线设备完成对于超帧n+1的节目B的解码。如果节目B使用3/4速率的里德-所罗门码并且在帧4中发送对于每个码块的奇偶分组，那么如图6所示，如果没有分组被错误地内解码，则该无线设备可以在帧3中恢复节目B所有的码块。当完成对节目B的解码时(例如，如图6所示，在时刻T₃)，该无线设备可以在超帧n+1中提前开始对该节目进行解压缩。该无线设备也可以在当获得足够的对于节目B的解码的数据(例如，I帧)时，较早地开始进行对节目B进行解压缩。因而，该无线设备可以提前在超帧n+1中开始对节目B进行解压缩。作为选择，该无线设备可以在下一个超帧n+2开始时开始对节目B进行解压缩(图6中没有示出)。

可以把T₁和T₃之间的时间看作节目B的采集时间。该采集时间是可变的，并且它取决于何时接收到用户选择，这和下一个OIS有关，以及取决于何时启动对节目B进行解压缩。如果该OIS很少被发送(例如，每隔1秒)和/或如果解码时延很长，那么这个采集时间可能相对很长。在该采集时间内，继续对节目A进行解码、解压缩、以及(可选地)显示，比起在整个采集时间内令显示冻结或者空白，可以提供更好的用户体验。

图7示出了从当前的多媒体节目A到新的多媒体节目B无缝切换接收的时间活动表，其中两个节目均使用分层编码。开始时，在超帧n中，该无线设备解码、解压缩、和显示节目A的基本流和增强流(BS&ES)。在T₁时刻，用户选择该新节目B。由于在这个时刻该无线设备没有用于对节目B进行解码的开销信息，因此在超帧n中，该无线设备继续对节目A进行解码、解压缩、以及(可选地)显示。

在T₂时刻，该无线设备接收下一个超帧n+1的OIS，并获得节目B的开销信息。在超帧n+1中，该无线设备继续对节目A的基本流进行解码(例如，使用图5中的处理器520和560)并且开始对节目B的基本流进行解码(例如，使用图5中的处理器530和570，这些处理器通常用于增强流，但是也可以被配置来处理基本流)。在超帧n+1中，利用在前一个帧n中获得的对于节目A的解码的数据，该无线设备也继续对节目A的基本流(或者基本流和增强流)进行解压缩。

在T₃时刻，该无线设备完成对节目B的基本流的解码。该无线设备可以提前在超帧n+1中(例如，如图7所示，在T₃时刻)或者在下一个超帧n+2开始的时候，开始对节目B进行解压缩。在超帧n+2中，该无线设备终止对节目A的解码并且执行对节目B的基本流和增强流的解码。利用在前一个超帧n+1中获得的对于节目B的基本流的解码的数据，该无线设备也对该基本流进行解压缩。在T₅时刻，对于节目B的增强流的解码的数据变得可用。该无线设备可以提前(例如，如图7所示，在T₅时刻)或者在下一个超帧n+3开始的时候，开始对节目B的基本流和增强流进行解压缩。

如图7所示，如果两个节目均利用分层编码进行发送，可以使得从当前节目A到新节目B的转换“更平滑”。该无线设备可以分阶段地从节目A切换到节目B。该无线设备在第一阶段中接收节目A的基本流和增强流，然后在第二阶段中接收节目A的基本流，然后在第三阶段中接收节目B的基本流，然后在第四阶段中接收节目B的基本流和增强流。可以省略一个阶段或多个阶段，例如，如果节目A或者节目B并不利用分层编码进行发送，如果在很少的几个超帧内执行切换(如图7所示)等等。

图8示出用于从当前的多媒体节目A到新的多媒体节目B切换接收的处理800的流程图。该无线设备接收、解码、解压缩、并且显示当前节目A(块810)。该无线设备接收对于新节目B的用户选择(块812)。该无线设备继续解码、解压缩、并且(可选地)显示当前节目A(块814)，直到新节目B的开销信息可用，像在块816中确定的那样。在这个时刻，该无线设备对新节目B进行解码但是继续解压缩并且(可选地)显示当前节目A(块818)。如块820中确定的那样，一旦新节目B被解码，该无线设备就解码、解压缩、并且显示新节目B(块822)。

2.提前解码

以上对“持续解码”的说明假定该无线设备在用户选择新节目之前没有关于节目变更的信息。如果是这种情况，那么该无线设备在接收到用户选择之后开始对新节目进行解码。然而，在许多情况下，该无线设备具有关于用户先前动作的信息，并且可以利用这些信息来预料或者预测用户将来的选择。为了获得节目之间更快的切换，在用户选择节目之前，该无线设备可以对该节目执行“提前”解码。如下所述，该提前编码可以以不同的方式执行。

图9示出该无线设备生成的一个示例性的显示屏900。对于这个实施例，显示屏900包括两个区域910和920。区域910示出当前选择的多媒体节目的视频。区域920示出节目指南(PG)，其可以列出不同的频道上正在放映的节目。通常，为了显示任意类型的内容，显示屏900可以包括任意多个区域。

通过点击该无线设备上的或者远程控制单元上的适当的键(例如，“节目菜单”键)，用户可以随时调出节目指南。如果用户点击一组指定的键(例如，“向上”，“向下”按钮)中的任何一个，该无线设备也可以自动地调出节目指南。在任何情况下，该无线设备可以监视在节目指南上的用户导航以预料下一次节目选择。

对于图9示出的实施例，该节目指南显示了节目频道和当前在这些频道中放映的节目的一个列表。光标922指示当前高亮显示的节目。响应于用户的键活动，光标922在节目指南上下移动。如果用户移动光标超过区域920的顶部或者底部，那么该节目指南的另外一部分被取回并在区域920中显示。

图10示出该无线设备为节目指南维护的一个示例性的表1000。为了快速访问，表1000可以被存储在该无线设备的高速缓存中。表1000包括存储节目频道的列1012、存储节目名称的列1014、存储用于携带每个节目的MLC的列1016、存储每个MLC的相关参数的列1018、以及存储对于当前的超帧的每个MLC的时频分布的列1020。基站发送列1012到1018的信息，这些信息可能很少改变，并且该无线设备在必要时更新该信息。每个MLC的时频分布可能在每个超帧中改变。如上所述，如果该无线设备连续地接收当前选定的多媒体节目，那么，用于这个节目的每个MLC的时频分布可以从在那个MLC上发送的嵌入的开销信息中获得。该无线设备不必醒来并接收该OIS。在这种情况下，除了用于当前选择的节目的这些MLC，对于其它所有的MLC，在列1020中的信息都是陈旧的。

如果该无线设备检测到用户可能正变更节目(例如，基于键/按钮的活动)，那么该无线设备可以开始接收每个超帧中的OIS。该无线设备可以保存(1)用于在区域920的节目指南中显示的节目的MLC的开销信息，(2)在当前超帧中发送的所有MLC的开销信息，或者(3)一些其它组的MLC的开销信息。然后，不必等待下一个超帧中的OIS，该无线设备能够开始对当前超帧中的这些MLC中的任何一个进行解码。

在没有接收到整个码块的情况下，该无线设备能够恢复在一个给定的MLC上发送的码块。例如，如果为该码块使用3/4速率的里德-所罗门码，并且该码块被分成四个子块且该四个子块被在一个超帧的四个帧中发送(如图3所示)，那么，该无线设备能够仅用这些子块中的三个来恢复该码块。通过对在帧1或者帧2中开始的MLC进行解码，该无线设备能够恢复该码块。因而，如果在帧1期间收到对该MLC进行解码的指示，那么该无线设备可以在帧2开始对这个MLC进行解码，并且不需要等待直到下一个超帧。

回到图9，当用户在节目指南中导航时，光标922指示当前高亮显示的节目。一旦用于该高亮显示的节目的MLC的开销信息可用，该无线设备就可以开始对这个节目进行解码。如上所述，如果在该设备上有足够的资源可以利用，该无线设备可以同时对当前选择的节目和高亮显示的节目进行解码。在一个实施例中，一旦用于该高亮显示的节目的解码的数据可用，该无线设备就可以开始对这个节目进行解压缩。在这个高亮显示的节目被解压缩之后，该无线设备可以可选地对其进行显示。在另一个实施例中，该无线设备继续解码、解压缩、并且显示当前选择的节目，直到用户选择了高亮显示的节目。对于这个实施例，该无线设备使用该高亮显示的节目的解码的数据以便在用户选择时快速切换到这个节目。

如果高亮显示的节目没有使用分层编码，那么，该无线设备可以对该高亮显示的节目进行解码，同时对当前选择的节目进行解压缩，例如，如图6所示。一旦对于该高亮显示的节目的解码的数据可用，该无线设备就可以对这个节目进行解压缩和显示。如果当前选择的节目和高亮显示的节目使用了分层编码，那么，该无线设备可以分阶段地在节目之间进行切换，例如，如图7所示。该无线设备可以对两个节目的基本流进行解码，并且可以解压缩和显示当前选择的节目的基本流。(1)一旦该高亮显示的节目的解码的数据可用，并且/或者(2)如果用户选择了这个节目，那么该无线设备可以解压缩和显示这个节目的基本流。如果用户选择了该高亮显示的节目，该无线设备可以解码、解压缩、并且显示这个节目的基本流和增强流。

如果该无线设备正在对该当前高亮显示的节目Y进行解码，并且该用户又高亮显示了另一个节目Z，那么，该无线设备终止对节目Y的处理，并且一旦节目Z的开销信息可用，就开始对节目Z进行解码。该无线设备跟随在不同节目上的用户导航，并且试图对任何当前高亮显示的节目进行解码。这就使得如果该用户随后选择了最后高亮显示的节目，则该无线设备能够快速切换到这个节目。

如上所述，该无线设备在不考虑其它信息的情况下，可以执行对高亮显示的节目的提前解码。基于其它的信息，例如，滚动的方向、滚动的速度、滚动的方式等等，该无线设备也可以预料下一个用户选择。

例如，如果该用户正设法到达一个离当前节目频道相当远的特定的节目频道，该用户可能连续地按“向上”按钮。在这种情况下，该无线设备可以忽略快速变更的高亮显示的节目，直到该“向上”按钮被释放。于是，在这个按钮被释放之后，该无线设备可以对最后高亮显示的节目执行提前解码。作为选择，该无线设备可以对领先于当前高亮显示的节目的节目进行解码。基于滚动的方向和速度可以确定这个“将来的”节目。在快速滚动期间显示中间的节目，能够给用户提供良好的反馈。

作为另外一个例子，用户可以以有点周期性的速率来点击“向上”按钮来浏览(surf)节目频道。在这种情况下，该无线设备可以解码、解压缩、并且显示每个高亮显示的节目，其中对于每个高亮显示的节目，给予了足够的时间执行这些任务。如果预料到在这个方向上的用户导航，该无线设备也可以对在当前高亮显示的节目前面的一个或者多个节目进行解码(如果资源可用)。例如，如果四个节目A、B、C和D被从A到D排序，在节目A中时，当收到频道上调时，该无线设备开始采集节目B和节目C。在节目B中时，当收到频道上调时，该无线设备可以放弃节目B并且开始采集节目C和节目D。该无线设备也可以开始在多个方向(例如，在频道滚动的相反方向)上采集多个节目。

经由数字键盘，用户通过直接输入新节目的频道号，可以选择这个节目。基于用户输入的键，该无线设备可以开始提前解码。例如，该用户可能在点击“3”之后点击“8”，然后点击“输入”来转到节目频道38。当收到来自用户的“3”按键时，该无线设备可以开始对节目频道3进行提前解码(预料该用户选择这个频道)，并且/或者保存节目频道30到39的开销信息(预料用户选择其中一个频道)。当收到“8”按键时，通过预料该用户选择节目频道38，该无线设备可以开始对这个频道进行提前解码。当收到“输入”按键时，该无线设备可以解压缩和显示这个频道。

该无线设备也可以为经常被访问的节目保存开销信息并且/或者执行提前解码。例如，该用户可能频繁地或者不断地在两个感兴趣的节目之间跳转(例如，通过点击“跳转”按钮)。当检测到这种情况时，通过预料下一次跳转，该无线设备可以对两个节目进行解码。该用户也可能在节目频道的一个小范围之间前后滚动。当检测到这种情况时，通过预料在滚动中的下一个频道变更，该无线设备可以对下一个节目进行解码。

通常，为了对节目提前解码，该无线设备可以使用任何相关的信息。不同的键输入(例如，“向上”、“跳转”、数字号码等等)可以提供不同的信息，该无线设备可以使用这些信息以预料下一次用户选择。该无线设备可以对预料要被用户选择的任何节目执行提前解码，例如，当前高亮显示的节目、滚动方向上的节目等等。

图11示出了用于在多媒体节目之间切换接收的处理1100的流程图，其中使用了提前解码。该无线设备例如基于键/按钮活动来检测在节目上的用户导航(块1112)。如果检测到用户导航，像块1114确定的那样，那么，该无线设备开始处理每个超帧中的OIS，并且保存所感兴趣的MLC的开销信息(块1116)。例如，该无线设备可以保存所有MLC的开销信息，或者仅仅保存节目指南屏幕上显示的节目所用的MLC的开销信息，或者保存一些其它组的MLC的开销信息。

在检测到用户导航之后，其后，该无线设备监视用户输入(块1118)。如果接收到用户输入，像块1120确定的那样，那么，该无线设备确定这个用户输入是否为频道选择键(块1122)。频道选择键是指示用户选择新的节目频道的键，并且它可以包括“输入”、“频道上调”、“频道下调”和“跳转”键。如果没有接收到频道选择键，那么，该无线设备基于至今接收到的(多个)用户输入来标识用户有可能选择的一个节目(块1124)。如上所述，这个节目可能是当前高亮显示的节目或者是基于数字的和/或非数字的键的输入而预料到将要选择的节目。该无线设备开始对这个标识的节目进行提前解码(块1126)。该无线设备也可以在用户选择之前，对该节目进行解压缩以及(可选地)显示(块1128)。作为选择，该无线设备可以在对这个节目进行解压缩和显示之前等待用户选择该节目(图11中没有示出)。然后，该处理返回到块1118。

回到块1122，如果接收到频道选择键，那么该无线设备切换到新选择的节目，这个节目可以是基于先前(多个)用户选择所标识的节目。然后，该无线设备解码、解压缩并且显示这个选定的节目(块1130)。然后，该处理可以返回到块1118(如图11所示)或者返回到块1112。

响应于在键/按钮不活动一段时间之后接收到第一个用户输入，该无线设备可以执行块1112到1116。该第一个用户输入也可以触发块1118和1120，并且将被适当地处理。

为了清楚，以上描述了经由节目指南的节目选择。也可以用其它的方式选择节目，例如，使用其它的屏上选择方法。例如，显示屏可以显示一个或多个图标，并且每个图标可以代表一个特定的节目。在任何情况下，一旦一个节目被高亮显示，该无线设备可以提前开始该节目的采集(例如，解码)，并且可以在其被用户选择之后切换到这个节目。由于在用户选择之前提前开始了该采集处理，因此用户感觉到更快的采集速度。

该持续解码和提前解码技术可以应用于和多媒体节目相关联的一个或者多个数据流。例如，可以只为当前的和新的多媒体节目的音频部分/分量、或者只为视频部分、或者为音频和视频部分二者来执行持续解码或者提前解码。因此，可以为当前的和新的多媒体节目的音频部分、视频部分或者音频和视频部分二者来执行图8中的块810、814、818和块822以及图11中的块1126、1128和块1130。

也可以配置该无线设备中的资源来接收不同的多媒体节目的不同部分/分量。例如，RX数据处理器可以并发地对一个节目的音频部分和另一个节目的视频部分进行解码和解压缩。这使得用户能够同时观看和收听两个不同的节目。该持续解码和提前解码技术使得用户能够更加无缝地切换两个节目的音频和/或者视频部分。例如，用户可以同时观看基带比赛和收听音乐。如果该比赛变得有趣，那么用户可以更加无缝地从该音乐切换到该比赛的音频部分。用户也可以同时观看一个比赛和收听另一个比赛，并且每逢发生激动人心的事件，用户可以将视频和/或音频切换到这个更有趣的比赛。

3.时间补偿的音频和视频传输

该无线设备中的视频和音频解码器分别需要一定量的时间来分别执行视频和音频解压缩。基站可以用改善对新节目的采集的方式来发送视频和音频。

图12示出在基站处时间对齐的视频和音频传输。视频部分1210和音频部分1212被指定一起播放并且由基站在T₁₁时刻时间对齐地发送。无线设备接收该视频和音频部分，对每一部分进行解码，并且在T₁₂时刻完成这些部分的解码。为了简化，图12示出对于音频和视频部分相同的传输和解码时延D_dec。然后，该无线设备分别使用视频解码器和音频解码器独立地对该解码的视频和音频部分进行解压缩。图12示出了视频解压缩时延D_video和音频解压缩时延D_audio，其中D_video典型地比D_audio长并且可能比D_audio长的多，例如，如果为了提高压缩性能，帧不按照顺序进行发送的情况。于是，该无线设备在T₁₃时刻提前完成音频解压缩。该无线设备典型地以解压缩时延的差值(也就是，ΔD＝D_video-D_audio)来对解码的音频(不是包括更多比特的解压缩的音频)进行缓冲。这种缓冲使得当视频解压缩在T₁₄时刻完成时，视频和音频部分能够一起播放。

图13示出了采用时间补偿的视频和音频传输，该时间补偿解决了视频和音频解压缩时延中的差值。视频部分1310和音频部分1312被指定一起播放，但是基站在不同的T₂₁时刻和T₂₂时刻分别对其进行发送。该无线设备接收该视频和音频部分，对每部分进行解码，在T₂₃时刻完成视频解码，并且在T₂₄时刻完成音频解码。该无线设备分别对解码的视频和音频部分进行解压缩，然后大约在T₂₅时刻完成对这两部分的解压缩。该视频解压缩时延是D_video，而该音频解压缩时延是D_audio，这和图12示出的时延是相等的。然而，相对于音频部分1312，视频部分1310被提前时延差ΔD、或ΔD＝D_video-D_audio发送。

采用图13示出的时延补偿的传输，该无线设备能够一解压缩音频就对其进行播放，而不必对音频进行缓冲以及等待完成视频解压缩。尽可能快地播放该音频(由于较短的解压缩时延，比视频早播放)是对节目变更提供更快的响应所期望的。图13所示的对于时间补偿的传输的响应时间比图12所示的对于时间对齐的传输的响应时间快了时延差ΔD。由于音频携带了诸如新闻、天气等许多节目的相关信息，因此即便没有视频，用户也能够享受音频。

用于无缝切换接收的各种技术(例如，持续解码、提前解码、使用基本流和增强流的分阶段切换、以及时间补偿的视频和音频传输)可以被单独地使用。这些技术也可以在各种不同的组合中使用。例如，如上所述，提前解码可以与分阶段切换组合执行。

这里描述的无缝切换接收技术可以通过不同的方式实现。例如，这些技术可以在硬件、软件或者它们的组合中来实现。对于硬件实现，用于支持或者执行无缝切换接收的处理单元可以被实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理器件(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计来执行在这里描述的功能的其它电子单元或者它们的组合中。

对于软件实现，这里描述的技术可以被用执行在这里描述的功能的模块(例如，过程、函数等等)来实现。该软件代码可以被存储在存储单元(例如，图1中的存储单元142和192)中，并且被处理器(例如，控制器140或者190)执行。该存储单元可以在该处理器内部或者外部被实现，在此情况下，通过本领域公知的各种方式，该存储单元可以被通信地耦合到该处理器。

这里包括的标题供参考并且帮助定位某些部分。这些标题并不是要限制在其以下所描述的概念的范围，这些概念可以应用于整个说明书中的其它部分。

提供该公开的实施例的以上描述使得本领域的任何技术人员能够制造或者使用本发明。对这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，并且在不脱离本发明的精神和范围的情况下，在这里定义的一般性原理可以被其它的实施例使用。因此，本发明并不是要被限制于这里示出的实施例，而是要符合与这里公开的原理以及新颖特征相一致的最广的范围。

Claims (16)

1.一种用于在无线通信***中接收多媒体节目的方法，所述方法包括：

在第一时间间隔内对从第一数据帧获取的第一个节目的至少一部分的第一基本流和第一增强流进行解码以及解压缩，其中所述解码是物理层接收机处理或者信道解码，所述解压缩是高层接收机处理或者资源解码；

接收对第二个节目的用户选择；

从所述第一数据帧获取用来对来自第二数据帧的所述第二个节目进行解码的开销信息，其中，所述开销信息至少包括所述第二个节目在所述第二数据帧内的时频位置；

在所述第一时间间隔后的第二时间间隔内对所述第二个节目的第二基本流进行解码，同时持续对所述第一个节目的所述第一基本流进行解码，并利用在所述第一时间间隔中获取的对于所述第一个节目的解码的数据继续对所述第一个节目进行解压缩；

在所述第二时间间隔后的第三时间间隔内对所述第二个节目的所述至少一部分的所述第二基本流和第二增强流进行解码以及解压缩。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一个节目的所述至少一部分包括音频部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一个节目的所述至少一部分包括视频部分。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

对所述第一个节目的所述至少一部分进行解压缩，直到获取针对所述第二个节目的开销信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述第一个节目的所述至少一部分进行解压缩包括：对所述第一个节目的视频部分进行视频解码。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，对所述第一个节目的所述至少一部分进行解压缩包括：对所述第一个节目的音频部分进行音频解码。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

对所述第一个节目的所述至少一部分进行解压缩，直到所述第二个节目的所述至少一部分被解码。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

在所述第二个节目的所述至少一部分被解码之后，对所述第二个节目的所述至少一部分进行解压缩。

9.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：

在获取针对所述第二个节目的开销信息的同时，显示所述第一个节目的所述至少一部分，直到所述第二个节目的所述至少一部分被解码。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

在接收到对所述第二个节目的所述用户选择之后，提供正在对所述第二个节目进行解码的指示。

11.无线通信***中的一种装置，包括：

控制器，用于控制在第一时间间隔内对从第一数据帧获取的第一个节目的至少一部分的第一基本流和第一增强流进行的解码，接收对第二个节目的用户选择，以及从所述第一数据帧获取用来对来自第二数据帧的所述第二个节目进行解码的开销信息，其中，所述开销信息至少包括所述第二个节目在所述第二数据帧内的时频位置；以及

数据处理器，用于通过所述数据处理器的增强流处理器在所述第一时间间隔后的第二时间间隔内对所述第二个节目的第二基本流进行解码，同时通过所述数据处理器的基本流处理器持续对所述第一个节目的所述第一基本流进行解码，以及在所述第二时间间隔后的第三时间间隔内对所述第二个节目的所述至少一部分的所述第二基本流和第二增强流进行解码；以及

至少一个解码器，用于在所述第一时间间隔内对所述第一个节目的所述至少一部分的所述第一基本流和所述第一增强流进行解压缩，在所述第二时间间隔利用在所述第一时间间隔中获取的对于所述第一个节目的解码的数据继续对所述第一个节目进行解压缩，以及在所述第三时间间隔内对所述第二个节目的所述至少一部分的所述第二基本流和第二增强流进行解压缩；以及

其中所述解码是物理层接收机处理或者信道解码，所述解压缩是高层接收机处理或者资源解码。

12.根据权利要求11所述的装置，进一步包括：

所述至少一个解码器，用于对所述第一个节目的所述至少一部分进行解压缩，直到获取针对所述第二个节目的开销信息。

13.根据权利要求11所述的装置，进一步包括：

显示单元，用于当获取针对所述第二个节目的开销信息时，显示所述第一个节目的所述至少一部分，直到所述第二个节目的所述至少一部分被解码。

14.无线通信***中的一种装置，包括：

用于在第一时间间隔内对从第一数据帧获取的第一个节目的至少一部分的第一基本流和第一增强流进行解码以及解压缩的模块，其中所述解码是物理层接收机处理或者信道解码，所述解压缩是高层接收机处理或者资源解码；

用于接收对第二个节目的用户选择的模块；

用于从所述第一数据帧获取用来对来自第二数据帧的所述第二个节目进行解码的开销信息的模块，其中，所述开销信息至少包括所述第二个节目在所述第二数据帧内的时频位置；

用于在所述第一时间间隔后的第二时间间隔内对所述第二个节目的第二基本流进行解码，同时持续对所述第一个节目的所述第一基本流进行解码，并利用在所述第一时间间隔中获取的对于所述第一个节目的解码的数据继续对所述第一个节目进行解压缩的模块；

用于在所述第二时间间隔后的第三时间间隔内对所述第二个节目的所述至少一部分的所述第二基本流和第二增强流进行解码以及解压缩的模块。

15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括：

用于对所述第一个节目的所述至少一部分进行解压缩直到获取针对所述第二个节目的开销信息的模块。

16.根据权利要求14所述的装置，进一步包括：

用于在获取针对所述第二个节目的所述开销信息的同时、显示所述第一个节目的所述至少一部分直到所述第二个节目的所述至少一部分被解码的模块。