DE69929989T2

DE69929989T2 - Videokomponentanbindungsverfahren für zwei digitale bildtonprogramme mit duplikation von halbbildern

Info

Publication number: DE69929989T2
Application number: DE69929989T
Authority: DE
Inventors: Dominique Curet; Michel Veillard; Germain Lolivier; Therèse GARAULT; Gerard Hellegouarch; Andre Douteau; Stephanie Relier; Gerard Madec
Original assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion; France Telecom SA
Current assignee: Telediffusion de France ets Public de Diffusion; Orange SA
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2006-11-23
Anticipated expiration: 2019-10-15
Also published as: EP1121806B1; EP1121806A1; US6823010B1; DE69929989D1; WO2000022829A1; ES2259479T3; FR2784845A1; FR2784845B1

Description

Verfahren zum Umschalten der Videokomponente(n) eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf die Videokomponente(n) eines zweiten digitalen Bildtonprogramms.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umschalten der Videokomponente(n) eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf die Videokomponente(n) eines zweiten digitalen Bildtonprogramms.
Die Erfindung betrifft das Gebiet der digitalen Bildtondienste, bei denen digitale Programme von mindestens einer Videokomponente gebildet sind und mehrere Videokomponenten, keine oder mehrere Audiokomponenten und keine oder mehrere Datenkomponenten umfassen können. Bei der Erfindung wird nur der Fall der Videokomponenten berücksichtigt.
Unter diesen digitalen Bildtondiensten sind jene zu erwähnen, die die so genannte Norm MPEG-2 (Moving Pictures Expert Group) ISO/IEC JTCI/S 13818 anwenden. Diese Norm ist in mehreren Dokumenten beschrieben, die jeweils einem unterschiedlichen Teil entsprechen (Video, Audio, System, Konfiguration, usw.).
Es ist allerdings verständlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung dieser besonderen Norm MPEG-2 beschränkt ist, sondern auch Anwendungen für jeden digitalen Bildtondienst betrifft, Teile des Bildes P'' des alten Programms und von Referenzen (und somit Teilen) des ersten Bildes I des neuen Programms, was der Wiedergabe diese „mosaikartige" Wirkung verleiht.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Verfahren zum Umschalten einer Videokomponente eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf eine Videokomponente eines zweiten digitalen Bildtonprogramms vorzuschlagen, das derart ist, dass die Wiedergabe keine Mosaikwirkung zum Zeitpunkt des Umschaltens aufweist, und das derart ist, dass die einzige Diskontinuität, die dem Benutzer präsentiert wird, jene ist, die auf die Programmänderung zurückzuführen ist.
Zu diesem Zweck ist ein Verfahren zum Umschalten oder Videokomponente(n) eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf die Videokomponente(n) eines zweiten digitalen Bildtonprogramms gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, am Anfang der ersten Einheit von Bilder, die ein Intra-Bild der Videokomponente des zweiten Programms umfasst, das nach dem Umschaltbefehl angetroffen wird, und in der Reihenfolge der Übertragung der Bilder, jedes der bidirektionalen Bilder dieser ersten Einheit von Bildern, die sich auf Bilder beziehen, die der Einheit von Bildern angehören, die ihr vor dem Umschalten vorausgeht, durch ein bidirektionales Bild zu substituieren, dessen Videocodierung unabhängig vom Inhalt der Codierung des Substitutionsbildes und den Inhalten der Bilder, auf die es sich bezieht, erfolgt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Bewegungsschätzvektoren dieses oder jedes Substitutionsbildes auf Null gesetzt.
Ein solches Verfahren ist beispielsweise in dem Dokument HURST N., VCORNOG K. „MPEG Splicing: A new Standard for Television – SMTE 312M" SMPTE JOURNAL, Band 107, Nr. 11, November 1998, (1998-11), Seiten 978-988 beschrieben, das sich auf eine Konferenz im Rahmen der „139th SMPTE Technical Conference" (Papier Nr. 17) in New York, 21.-24. Nov. 1997 bezieht.
Das Problem des Standes der Technik, das die vorliegende Erfindung lösen soll, ist die Vermeidung des Eindrucks einer Rückkehr nach hinten zum Zeitpunkt des Umschaltens.
Die Lösung für dieses Problem ist Gegenstand des Merkmals aus Anspruch 1.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beziehen sich das oder die Substitutionsbild(er) nur auf das Intra-Bild der ersten Bildeinheit der Videokomponente des zweiten nach dem Umschaltbefehl angetroffenen Programms. Das oder die Substitutionsbild(er) sind vorzugsweise verschachtelte Bilder (frame picture) analog zu digitalen Fernsehbildern, die somit einen oberen Rahmen TOP und einen unteren Rahmen BOTTOM umfassen, und ihre Prädiktionsbilder sind vom Typ Prädiktionsbilder auf Basis des Rahmens (field based prediction). Der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM des oder jedes Substitutionsbildes beziehen sich nun nur auf den oberen Rahmen TOP des ersten Intra-Bildes der Einheit von Bildern der Videokomponente des zweiten Programms.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beziehen sich das oder die Substitutionsbilder nur auf das letzte Prädiktionsbild oder Intra-Bild, das dem Umschalten der Videokomponente des zweiten Programms vorausgeht, was bei den so genannten Paketströmen PES (Packetized Elementary Stream) der Fall sein kann. Die Pakete PES, die Videodaten enthalten, können von fester oder von variabler Größe sein. Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel fällt in den Bereich der Verwendung von Videopaketen PES von variabler Größe, wobei jedes Paket PES ein und nur ein Bild (und eventuell Kopfteile einer Sequenz oder einer Bildgruppe GOP) umfasst, mit einer Ausrichtung der Bilder am Anfang des Pakets PES. Die Pakete PES, die denselben Elementarstrom transportieren, sind mit demselben Identifikator, Stream Id (Stromidentifikator) genannt, bezeichnet.
Die Norm MPEG-2 System führt auch an, dass die Pakete PES (Video, Audio oder Daten) für eine lokale Nutzung unter anderem mit Anzeigepaketen PES gemultiplext werden können. Ein solches Multiplexing kann auf Disketten vom Typ der unter dem Namen DVD (Digital Versatile Disk) bekannten beispielsweise gespeichert werden, wobei es sich um die Programmsyntax MPEG-2 handelt.
Nach der Norm MPEG-2 System kann der in die Form von Paketen PES gebrachte Elementarstrom dann in die Form von Paketen mit fester Größe, Transportpakete (PT) genannt, unterteilt werden. Ein solches Paket mit fester Größe ist durch einen Paketidentifikator PID (Packet Identifier) gekennzeichnet. Ein Paketstrom PES mit demselben Stromidentifikator Stream Id kann nur in Transportpaketen transportiert werden, die denselben Paketidentifikator PID aufweisen. Die Transportpakete, die einen besonderen Elementarstrom (und die Pakete PES, die ein erstes Mal diesen Elementarstrom unterteilt haben) transportieren, können mit anderen Transportpaketen TP, die andere Elementarströme transportieren, gemultiplext werden, aber unter anderem auch mit Transportpaketen PT, die eine Anzeige usw. enthalten. Diese Multiplexe von Transportpaketen PT sind nun für die Übertragung verwendbar, und ihre Organisation fällt nun unter die Syntax MPEG-2 Transport.
Die Norm MPEG-2 Video sieht sechs Hierarchieniveaus für die Syntax eines Videoelementarstroms vor: die Sequenz, die so genannte Bildgruppe GOP (Group Of Pictures), die das einzige Optionsniveau ist, das Bild (das vom Typ I, P oder B ist), den Bildteil (slice), den Makroblock und den Block.
Eine Videosequenz beginnt mit einem Sequenzkopfteil, auf den eine oder mehrere Bildeinheiten folgen. Gemäß MPEG-2 können diese Bildeinheiten in Bildgruppen GOP zusammengefasst sein. Eine Bildgruppe GOP ist durch einen Kopfteil einer Bildgruppe GOP, der sich vor den Bildern befindet, gekennzeichnet. In der Reihenfolge der Übertragung beginnt eine Bildgruppe GOP mit einem Bild I, gefolgt von einer gewissen Anzahl von bidirektionalen Bildern B und von Prädiktionsbildern P, und zwar in einer ganz genauen Reihenfolge. Eine Bildgruppe GOP wird offen genannt, wenn sich ihre ersten Bilder B auf das letzte Bild P der vorhergehenden Bildeinheit oder Bildgruppe GOP bezieht; sie wird geschlossen genannt, wenn ein solcher Bezug nicht vorhanden ist. Die Erfindung ist nützlich für Videoströme, die in einer offenen Bildgruppe GOP codiert sind.
Im Allgemeinen sind die Videokomponenten der Programme von Sequenzfolgen mit einer einzigen Bildgruppe GOP pro Sequenz gebildet. Durch eine Sprachungenauigkeit wird in der Folge des Dokuments somit Bildgruppe GOP jede Bildgruppe GOP genannt, der ein Sequenzkopfteil vorausgeht.
Jedes Bild umfasst einen Kopfteil und Daten, die von einer gewissen Anzahl von Tranchen (slice im Englischen) gebildet sind. Eine Tranche umfasst mehrere kontinuierliche Makroblöcke im Bild. Beim herkömmlichen digitalen Fernsehen (Format 4; 2; 0) ist ein Makroblock die Verbindung von vier Leuchtblöcken, einem Block einer ersten Farbtonkomponente für dieselben Pixel und einem Block einer zweiten Farbtonkomponente ebenfalls für dieselben Pixel. Ein Block enthält beispielsweise die Quadratdaten von acht mal acht Pixel.
Das nachstehend beschriebene Anwendungsbeispiel der Erfindung fällt in den Bereich des Niveaus MPEG-2 Transport, aber die auf dem Elementarniveau und dem Niveau der Pakete PES durchgeführten Vorgänge sind direkt für MPEG-2 Programm anwendbar.
Auch wenn alle Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden, um die erste Videokomponente am Ende der Sequenz (und am Ende der Bildgruppe GOP) zu beenden und die zweite Videokomponente zu Beginn der Sequenz (und somit zu Beginn der Bildgruppe GOP) zu starten, ist ein Hauptproblem jeder Umschaltung von einem ersten herkömmlichen digitalen Fernsehbildtonprogramm auf ein zweites jenes der Verschlechterung des Bildes, die sich daraus ergibt. Es ist bekannt, dass diese Verschlechterung stattfindet, wenn sich die Codierung der ersten Bilder Bauf das letzte Bild P oder I der vorhergehenden Sequenz bezieht. Wenn der Begriff Bildgruppe GOP verwendet wird, wird die Codierung „Codierung in offener Bildgruppe GOP" genannt. Das Auftauchen eines Mosaiks im wiedergegebenen Bild wird verursacht durch die Unterbrechung der hinteren Referenz der ersten bidirektionalen Bilder B der neuen Bildgruppe.
Es ist anzumerken, dass jedes Programm mehrere Videokomponenten umfassen kann, beispielsweise Komponenten, die getrennten Sichtpunkten des Programms entsprechen (beispielsweise mehrere Kameras). Die Erfindung betrifft jede dieser Komponenten, aber zur Vereinfachung ist in der folgenden Beschreibung nur von einer Videokomponente für jedes Programm die Rede.
Es ist anzumerken, dass in 1 die Paketniveaus PES und das Transportpaket nicht vorhanden sind. Diese 1 stellt einen Elementarvideostrom F₁ eines ersten Programms und einen Elementarvideostrom F₂ eines zweiten Programms dar. Jeder Strom F₁, F₂ ist von einer Folge von Bildgruppen GOP gebildet, die Bilder des Typs I, B und P in der Reihenfolge der Übertragung umfasst. Die Sequenzkopfteile sind nicht dargestellt, obwohl jede Bildgruppe GOP, die mit einem Bild 1 beginnt, einen umfasst. Die Kopfteile von Bildgruppen GOP sind auch nicht dargestellt.
Die Unterbrechung, die durch den mit DEC gekennzeichneten Pfeil dargestellt ist, erfolgt am Ende einer Bildgruppe GOP₁ des ersten Programms und am Beginn einer Bildgruppe GOP₂ des zweiten Programms. Es ist anzumerken, dass, wenn das zweite Multiplex registriert ist, kein Problem für den Start auf einer Bildgruppe des zweiten Programms am Ende einer Bildgruppe des ersten Programms besteht. Wenn, wie dies in 1 der Fall ist, hingegen das zweite Multiplex in Echtzeit verbreitet wird, kann die Unterbrechung eine Verzögerung des zweiten Programms erfordern, um einen verzögerten Elementarvideostrom F_2R zu bilden. Dazu kann sich die Verwendung eines Pufferspeichers für die Speicherung einer Bildgruppe (und ihrer Verpackung zu Paketen PES und eventuell zu Transportpaketen) des Elementarvideostroms des zweiten Programms als notwendig herausstellen. Oft ist die durch diesen Speicher hervorgerufene Verzögerung nicht wünschenswert. Das Mittel, das deren Vermeidung ermöglicht, wird in Rahmen der Erfindung nicht behandelt.
Ebenso erfolgt die Verbindung, die durch den Pfeil RAC dargestellt ist, am Ende einer Bildgruppe GOP₂' des Elementarvideostroms des zweiten Programms, um wieder auf einer Bildgruppe GOP₁' des Elementarvideostroms des ersten Programms zu beginnen. Dazu ist es, wie im Falle der Unterbrechung, möglich, eine Verzögerung des Elementarvideostroms des ersten Programms vorzusehen. Dies erfordert folglich einen Pufferspeicher für die Speicherung einer Bildgruppe des Elementarvideostroms des ersten Programms oder die Verwendung desselben Mittels wie für die Unterbrechung, das es ermöglicht, die durch diese letztgenannte verursachte Verzögerung zu vermeiden.
Das Hauptproblem, das die Unterbrechung oder die Verbindung von herkömmlichen digitalen Fernsehbildtonprogrammen und ganz allgemein jede Umschaltung von einem ersten digitalen Bildtonprogramm auf ein zweites aufwirft, ist jenes der Verschlechterung des Bildes, die sich daraus ergibt. Es ist bekannt, dass diese Verschlechterung stattfindet, wenn die Codierung der Bildgruppen eine Codierung in offener Bildgruppe GOP ist, in der sich die ersten bidirektionalen Bilder B auf das letzte Prädiktionsbild P oder Intra-Bild 1 der vorhergehenden Bildgruppe GOP beziehen.
Überdies ist dieser Codierungstyp der am häufigsten verwendete, da zum Zwecke einer guten Verdichtung die handelsüblichen Codierer im Allgemeinen nicht die Codierung in geschlossenen Bildgruppen nutzen.
Die Norm MPEG-2 bietet die Möglichkeit, im optionalen Kopfteil einer Bildgruppe GOP (falls vorhanden) anzuführen, dass das (oder die) ersten(en) bidirektionale(n) Bild er) B der Bildgruppe GOP nicht richtig decodiert werden können, da das für die Prädiktion verwendete Referenzbild nicht mehr gültig ist. Es handelt sich um den Indikator Broken Link (unterbrochenes Bindeglied). Einerseits ermöglicht es diese Information, das Problem nur dann zu korrigieren, wenn der Begriff einer Bildgruppe GOP verwendet wird, und andererseits ist diese Angabe derzeit unnötig, da im Allgemeinen die Anwendungen und auch die Norm MPEG-2 die Empfänger nicht dazu verpflichten, sie zu bearbeiten.
Das Auftreten eines Mosaiks im wiedergegebenen Bild wird verursacht durch die Unterbrechung der hinteren Referenz der ersten bidirektionalen Bilder B der neuen Bildgruppe (der Gruppe GOP₂ des zweiten Elementarvideostroms bei der Unterbrechung und der Gruppe GOP₁' des ersten Elementarvideostroms bei der Verbindung in 1).
2 stellt schematisch das Ende einer Bildgruppe GOP₁ eines Elementarvideostroms eines ersten Programms und den Anfang einer Bildgruppe GOP₂ eines Elementarvideostroms eines zweiten Programms dar, wobei das erste Programm auf das zweite umgeschaltet wird. Diese Gruppen sind in der Reihenfolge der Übertragung der Bilder auf der oberen Zeile und in der Reihenfolge der Anzeige der Bilder nach der Decodierung in der unteren Zeile dargestellt. Der Pfeil A stellt den Zeitpunkt des Umschaltens dar. Ferner sind in dieser 2 durch Pfeilbögen die Referenzen eines Bildes zu einem oder mehreren weiteren Bildern dargestellt. Beispielsweise bezieht sich das Bild B₂ gleichzeitig auf das Bild I₁ und auf das Bild P₃, und dieses Bild P₃ bezieht sich auf das Bild I₁. Die als Index zu den Bildern angeführten Nummern entsprechen ihrer Darstellungsreihenfolge (oder Anzeigereihenfolge).
Zum Zeitpunkt der Codierung hat das erste bidirektionale Bild B₀ der Bildgruppe GOP₂ eine hintere Prädiktion mit Referenz auf Bild I₁ der Bildgruppe GOP₂ und eine vordere Prädiktion mit Referenz auf das letzte Bild P₁₁ der vorhergehenden Bildgruppe GOP₁. Nun zeigt sich nach dem Umschalten, dass diese letzte Referenz das letzte Bild P₁₁ der vorherigen Bildgruppe GOP₁ der Videokomponente des ersten Programms ist, die nicht dasselbe Programm betrifft. Die hintere Prädiktion des ersten Bildes B₀ erfolgt somit nicht auf dem richtigen Bild P, und dies führt zu einer schlechten Decodierung dieses Bildes B₀. In dem in 2 angeführten Beispiel setzt sich dieses Bild B₀ aus Referenzen (und somit Teilen) des Bildes Pu des vorherigen Programms und aus Referenzen (und somit Teilen) des ersten Bildes I₁ des neuen Programms zusammen, was der Wiedergabe diese „Mosaikwirkung" verleiht.
Es wurden bereits Lösungen vorgeschlagen, um die oben angeführten Probleme zu lösen. Es kann insbesondere auf das Patentdokument WO-A-98 32 281 Bezug genommen werden, das eine Methode zur Durchführung der Umschaltungen aus einem Strom von verdichteten digitalen Informationen, wie beispielsweise eines Transportstroms MPEG, beschreibt. Insbesondere sind die Ströme, die bei der in diesem Patentdokument beschriebenen Erfindung eingesetzt werden, mit mindestens einem Eingangspunkt versehen, der einen geeigneten Eingangs punkt zum Strom identifiziert, und mit mindestens einem Ausgangspunkt versehen, der einen geeigneten Ausgangspunkt dieses Stroms identifiziert. So wird ein Hauptstrom an seinem Ausgangspunkt zum Eingangspunkt eines weiteren Stroms umgeschaltet. Ferner ist ein Ausgangspunkt eines Videostrans im Allgemeinen das Ende des letzten Videotransportpakets des Stroms. Was den Eingangspunkt betrifft, ist dieser im Allgemeinen der Beginn des ersten Transportpakets des betreffenden Stroms. Zwischen einem Eingangspunkt und einem Ausgangspunkt wird ein Strom ein Segment genannt, dessen erstes Bild ein festes Bild ist, und dessen zweites Bild sich nicht auf ein früheres Bild am Eingangspunkt bezieht. Überdies darf das letzte Bild eines Segments in der Reihenfolge der Präsentation kein Bild B sein.
Es ist somit verständlich, dass durch die geeignete Wahl der Eingangs- und Ausgangspunkte ein Hauptstrom zu einem Segment umgeschaltet werden kann, und dass dieses Umschalten ohne offensichtlichen Fehler auf dem präsentierten Bild erfolgt.
Dennoch, wie in dem oben erwähnten Patentdokument erwähnt, können die handelsüblichen Fernsehsysteme absichtlich Ströme produzieren, die keine Ausgangspunkte umfassen, so dass das Umschalten von diesen Strömen nicht fehlerlos erfolgen kann. Ferner muss der Benutzer eines solchen Systems die Quelle des Stroms, zu dem das Umschalten erfolgt, beherrschen, um die oben erwähnten Anforderungen zu erfüllen: Eingangspunkt erstes und zweites Bild, letztes Bild. Die in dem oben erwähnten Patentdokument beschriebenen Verwendungen werden alle in einem Studio eingesetzt, in dem somit der Strom zu dem die Umschaltung erfolgt, beherrscht wird. Aber bei gewissen Anwendungen, beispielsweise am Anfang einer Funkverbreitungsstation, kann dies nicht der Fall sein, da die beiden Quellen von den Fernsehproduktionsketten stammen.
Ferner gibt es wenige Hersteller von Codierern MPEG-2, die Mittel vorsehen, um diese Eingangs- und Ausgangspunkte einzusetzen.
So ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Umschalten einer Videokomponente eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf eine Videokomponente eines zweiten digitalen Bildtonprogramms vorzuschlagen, das derart ist, dass die Wiedergabe keinen Mosaikeffekt zum Zeitpunkt des Umschaltens aufweist, und das derart ist, dass die einzige dem Benutzer präsentierte Diskontinuität jene ist, die auf die Programmänderung zurückgeht.
Ein weiters Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein derartiges Umschaltverfahren vorzuschlagen, das Videokomponenten verwenden kann, die keine Eingangspunkte und keine Ausgangspunkte wie jene, die in dem oben erwähnten Patentdokument beschrieben sind, aufweisen.
Zu diesem Zweck ist ein Verfahren zum Umschalten der Videokomponente(n) eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf die Videokomponente(n) eines zweiten digitalen Bildtonprogramms gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, am Anfang der ersten Einheit von Bildern, die ein Intra-Bild der Videokomponente des zweiten nach der Umschaltsteuerung angetroffenen Programms umfasst, in der Reihenfolge der Übertragung der Bilder umzuschalten, jedes der bidirektionalen Bilder dieser ersten Einheit von Bildern, die sich auf Bilder beziehen, die der Einheit von Bildern angehören, die ihr vor dem Umschalten vorausgegangen sind, durch ein bidirektionales Bild zu substituieren, dessen Videocodierung unabhängig vom Inhalt der Codierung und den Inhalten der Bilder, auf die es sich bezieht, durchgeführt wird.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Bewegungsschätzvektoren des oder jedes Substitutionsbildes auf Null gesetzt.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beziehen sich das oder die Substitutionsbild(er) nur auf das Intra-Bild der ersten Bildeinheit der Videokomponente des zweiten nach dem Umschaltbefehl angetroffenen Programms. Das oder die Substitutionsbild(er) sind vorzugsweise verschachtelte Bilder (frame picture) analog zu digitalen Fernsehbildern, die somit einen oberen Rahmen TOP und einen unteren Rahmen BOTTOM umfassen, und ihre Prädiktionsbilder sind vom Typ Prädiktionsbilder auf Basis des Rahmens (field based prediction). Der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM des oder jedes Substitutionsbildes beziehen sich nun nur auf den oberen Rahmen TOP des ersten Intra-Bildes der Einheit von Bildern der Videokomponente des zweiten Programms.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung beziehen sich das oder die Substitutionsbild(er) nur auf das letzte Prädiktionsbild oder Intra-Bild, das dem Umschalten der Videokomponente des zweiten Programms vorausgeht, was der Fall sein kann, wenn die Bildeinheiten des ersten und des zweiten Programms aneinander grenzend sind. Das oder die Substitutionsbild(er) sind auch hier vorzugsweise verschachtelte Bilder (frame picture), umfassend einen oberen Rahmen TOP und einen unteren Rahmen BOTTOM analog zu digitalen Fernsehbildern, und ihre Prädiktionsbilder sind vom Typ Prädiktionsbilder auf Basis des Rahmens (field based prediction). Der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM des oder jedes Substitutionsbildes beziehen sich nun nur auf den unteren Rahmen BOTTOM des letzten Prädiktionsbildes oder Intra-Bildes der letzten Bildeinheit der Videokomponente des letzten Programms.
Die Bilder jeder der Bildeinheiten des ersten und des zweiten Programms werden beispielsweise jeweils von Paketströmen PES (Packetized Elementary Stream) getragen, wobei jedes Paket PES ein einziges Bild enthält und mit einer Videozugangseinheit (Beginn von Bildern, einer Sequenz oder einer Bildgruppe) beginnt. Erfindungsgemäß besteht das Verfahren darin:

– das erste Paket PES der Videokomponente des zweiten Programms zu bestimmen, das nach dem Umschalten in dem Strom von Paketen PES gegenwärtig ist, das einen Sequenzkopfteil enthält, um den Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms, auf dem das Umschalten eintritt, zu bestimmen,
– sich ausgehend von diesem Paket PES auf das erste bidirektionale Bild B dieser ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms zu positionieren,
– in diesem Paket PES, das einem Anfang des Bildes B entspricht, die Daten des Nutzteils durch Daten des Substitutionsbildes zu ersetzen,
– nach dem Einfügen aller Daten des Substitutionsbilds die Daten des Nutzteils dieses Pakets PES durch Videostopfen, wie zum Beispiel die Ziffern 0, bis zum letzten Byte der Daten des Pakets PES zu ersetzen,
– dann, wenn die Anzahl bidirektionaler Bilder, die dem ersten Prädiktionsbild in der Einheit von Bildern vorausgeht, größer als Eins ist, die beiden vorausgehenden Schritte für die Bilder B, die darauf folgen, zu wiederholen, d.h. ab dem nächsten Paket PES dieser Videokomponente.

Die Bilder jeder der Bildeinheiten des ersten und des zweiten Programms können beispielsweise auch jeweils von Transportpaketströmen transportiert werden, wobei jedes Transportpaket einen Indikator PUSI besitzt, der, wenn er auf Eins positioniert ist, anzeigt, dass das Paket den Anfang eines Pakets PES (Packetized Elementary Stream) enthält, das ein einziges Bild enthält und mit einer Videozugangseinheit beginnt, und wobei bestimmte Transportpakete dazu bestimmt sind, Transportinformationen zu tragen, wie zum Beispiel einen Zufallszugriffindikator RAI, der, wenn er auf Eins gestellt ist, anzeigt, dass das nächste Transportpaket die ersten Daten einer Sequenz (und einer Gruppe von Bildern) enthält. Das Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass es besteht in:

– dem Bestimmten des ersten Transportpakets (PT) der Videokomponente des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl in dem Transportstrom gegenwärtig ist, der einen Zufallszugriffindikator RAI umfasst, der auf Eins gesetzt ist, um den Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms zu bestimmen, auf dem das Umschalten erfolgt,
– Positionieren dieses Transportpakets PT auf einen Indikator der Diskontinuität in dem Anpassungsfeld (AF),
– ausgehend von diesem Transportpaket PT mit dem Zufallszugriffindikator RAI, dieses Paket inbegriffen, sich auf das erste Bild B dieser ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms zu positionieren,
– ausgehend von diesem Transportpaket PT, das einem Anfang eines bidirektionalen Bildes B entspricht, dieses Paket inbegriffen, Durchgeben des Kopfteils des Pakets PES und dann Ersetzen der Daten des Nutzteils jedes Transportpakets der Videokomponente durch Daten des Substitutionsbildes,
– wenn alle Daten des Substitutionsbildes eingefügt wurden, Ersetzen der Daten des Nutzteils des Transportpakets PT der Komponente durch Videostopfen, zu Beispiel der Ziffern 0, bis zum nächsten Transportpaket PT dieser Videokomponente des zweiten Programms, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist, dieses Transportpaket PT nicht inbegriffen,
– dann, wenn die Anzahl der bidirektionalen Bilder, die dem ersten Prädiktionsbild vorausgehen, größer als Eins ist, Wiederholen der zwei vorausgehenden Schritte für die darauf folgenden bidirektionalen Bilder B, d.h. ab dem nächsten Transportpaket PT, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist.

Die Bilder jeder der Einheiten von Bildern, die die Videokomponenten des ersten und des zweiten Programms bilden, können auch von Transportpaketströmen transportiert werden, wobei jedes Transportpaket einen Indikator PUSI besitzt, der, wenn er auf Eins gesetzt ist, anzeigt, dass das Paket den Anfang eines Pakets PES (Packetized Elementary Stream) enthält, das ein einziges Bild enthält, bei dem der zweiten Strom jedoch keinen Zufallszugriffindikator RAI hat. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass es besteht in:

– Bestimmen des ersten Transportpakets (PT) der Videokomponente des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl in dem Transportstrom gegenwärtig ist, der einen Indikator PUSI umfasst, der auf Eins gesetzt ist und dessen Daten des Nutzteils mit einem Videosequenzkopfteil beginnen, eventuell gefolgt von einem Bildgruppenkopfteil GOP,
– Suchen des Sequenzkopfteils entweder, wenn er gegenwärtig ist, sofort nach dem Kopfteil des Pakets PES oder, wenn die Videokomponente gestört ist, durch Anwenden eines Entstörungssystems,
– wenn das das bestimmte Transportpaket PT ein Anpassungsfeld (AF) mit einer Taktgeberreferenz Program Clock Reference PCR enthält, in dem Fall, in dem die Komponente den Programmtaktge ber trägt, Positionieren des Diskontinuitätsindex in diesem Transportportpaket PT,
– ausgehend von diesem eingefügten und inbegriffenen Transportpaket PT, sich auf das erste bidirektionale Bild B dieser ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms positionieren,
– ausgehend von diesem Transportpaket PT, das einem Anfang eines inbegriffenen Bildes B entspricht, Durchgeben des Kopfteils des Pakets PES oder Ersetzen dieses Kopfteils des Pakets PES, der sich am Anfang des Nutzteils befindet, durch einen rekonstruierten Kopfteil des Pakets PES, und dann Ersetzen der Daten des Nutzteils jedes Transportpakets PT der Videokomponente durch die Daten des bidirektionalen Substitutionsbildes B, und, wenn die Transportpakete PT gestört sind, sie in Klarform angeben, wobei das Kontrollfeld der Transportstörung Transport-scrambling-control (TSC) auf den binären Wert 00 gesetzt wird,
– wenn alle Daten des Substitutionsbildes eingefügt wurden, Ersetzen der Daten des Nutzteils der darauf folgenden Transportpakete PT der Komponente durch Videostopfen, wie zum Beispiel Bytes 00, und sie gleichzeitig in Klarform weiter angeben, bis zum nächsten Transportpaket PT dieser Videokomponente des zweiten Programms, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist (dieses Transportpaket PT ist nicht inbegriffen),
– dann, wenn die Anzahl von Bildern B, die dem ersten Bild P vorausgehen, größer als Eins ist, Wiederholen der zwei vorausgehenden Schritte für die darauf folgenden Bilder B, d.h. ausgehend von dem nächsten Transportpaket PT, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das eingefügte Transportpaket die folgenden Merkmale auf:

– der Indikator PUSI ist auf 0 gesetzt,
– der Wert des Kontinuitätszählers ist auf den des Kontinuitätszählers des Transportpakets PT, das der Videokomponente vorausgeht, gesetzt,
– das Kontrollfeld des Anpassungsfeldes (AFC) ist auf den binären Wert 11 gesetzt, was anzeigt, dass in diesem Transportpaket PT ein Anpassungsfeld (AF) und ein Nutzteil (payload) gegenwärtig sind, der Diskontinuitätsindikator in dem AF ist auf Eins gesetzt,
– wenn die Videokomponente den Programmtaktgeber trägt, in AF eine Programmtaktgeberreferenz (PCR) positionieren, die gemäß der oder den vorausgehenden PCR der gleichen Komponente berechnet ist.

Nach einer Variante, nach der eine Vorbehandlung durchgeführt wird, die es ermöglicht, die RAI zu positionieren, weist das eingefügte Transportpaket PT die folgenden Merkmale auf:

– der Indikator PUSI ist auf Eins gesetzt,
– der Wert des Kontinuitätszählers ist auf den des Kontinuitätszählers des vorausgehenden Transportpakets PT der Videokomponente gesetzt,
– das Kontrollfeld des Anpassungsfeldes (AFC) ist auf den binären Wert 11 gesetzt, was bedeutet, dass ein Anpassungsfeld (AF) und ein Nutzteil (payload) in diesem Transportpaket PT gegenwärtig sind,
– der Zufallszugriffindikator (RAI), der sich in seinem Anpassungsfeld AF befindet, ist auf Eins gesetzt,
– wenn die Videokomponente den Programmtaktgeber trägt, in dem Anpassungsfeld (AF) eine Programmtaktgeberreferenz (PCR) positionieren, die gemäß der vorausgehenden PCR der gleichen Komponente berechnet wird,
– der Kopfteil des Pakets PES, der sich in dem ersetzten Transportpaket PT befand, wird in den Nutzteil dieses eingefügten Transportpakets PT versetzt und, wenn der Präsentationsstempel (PTS) in dem Kopfteil des Pakets PES nicht gegenwärtig ist, wird dieser PTS berechnet und in den Kopfteildaten dieses Pakets PES positioniert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat der Kopfteil des rekonstruierten Pakets PES die folgende Form: start code = 0 × 000001, 0 × 000001, Stream ID = der des ersten Programms, Länge des Pakets PES = 0 × 0000, Flagbyte = 0 × 8500, Länge der Kopfteildaten = 0 × 00: Paket PES in Klarform, kein PTS/DTS und eine andere Kopfteilinformation des Pakets PES.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Verfahren, wenn das bestimmte Transportpaket PT kein Anpassungsfeld AF umfasst, oder wenn es sich um die Komponente handelt, die den Programmtaktgeber trägt, und das Anpassungsfeld AF keine Programmtaktgeberreferenz PCR enthält, darin, das bestimmte Transportpaket PT durch ein Transportpaket PT zu ersetzen, das eine Programmtaktgeberreferenz PCR trägt, und das ersetzte Transportpaket PT sowie die darauf folgenden Transportpakete PT dieser Videokomponente in dem Transportstrom zu versetzen, bis eines von ihnen in ein Stopftransportpaket PT eingefügt werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Umschaltverfahren darin, auf den Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl angetroffen wird, umzuschalten, wobei der Umschaltbefehl auf einem beliebigen Bild der laufenden Einheit von Bildern des ersten Programms stattfinden kann. Um Probleme der Einstellung des Pufferspeichers des Decoders zu vermeiden, besteht das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise darin, die Transportpakete, die jedes Bild der ersten Bildeinheit(en) des zweiten Programms, die nach dem Umschaltbefehl angetroffen werden, durch eine selbe Anzahl von Transportpaketen zu ersetzen, die ein entsprechendes überkomprimiertes Bild und Stopfdaten enthält.
Dieses Verfahren kann eingesetzt werden, bei einer Unterbrechung eines Hauptprogramms (beispielsweise eines nationalen Programms) zu einem Nebenprogramm (beispielsweise einem lokalen Programm).
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Umschaltverfahren darin, das erste Programm zu Beginn eines Prädiktionsbildes, das auf den Umschaltbefehl folgt, zu unterbrechen, ein Muster von Bildern mit vorausbestimmtem Inhalt einzufügen und dann auf den Anfang der ersten Einheit von Bilden des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl angetroffen wird, umzuschalten. Wie vorher besteht das erfindungsgemäße Verfahren, um Probleme der Einstellung des Pufferspeichers des Decoders zu vermeiden, vorzugsweise darin, die Transportpakete, die jedes Bild der letzten Einheit(en) von Bildern des ersten Programms, die nach dem Umschaltbefehl angetroffen werden, durch eine selbe Anzahl von Transportpaketen zu ersetzen, die ein entsprechendes überkomprimiertes Bild und Stopfdaten enthalten.
Dieses Verfahren kann bei einem Anschluss eines Nebenprogramms (beispielsweise eines lokalen Programms) zu einem Hauptprogramm (beispielsweise einem nationalen Programm) eingesetzt werden.
Die oben erwähnten Merkmale der Erfindung sowie weitere gehen deutlicher aus der Studie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei:
1 ist eine Ansicht, die die Umschaltvorgänge (Unterbrechen und Verbinden) an elementaren Videoströmen darstellt.
2 ist eine Ansicht, die das Prädiktionsproblem mit unkorrekter Referenz des ersten Bildes B des elementaren Videostroms des neuen Programms darstellt,
3 ist eine Ansicht, die das erfindungsgemäße Verfahren darstellt,
4 ist eine Ansicht, die eine erste Einsatzart des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,
5 ist eine Ansicht, die eine zweite Einsatzart eines erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,
6 ist eine Ansicht, die das Umschalten auf das Niveau der Pakete PES im oberen Teil und auf das Niveau der Transportpakete im unteren Teil darstellt,
die 7a und 7b stellen Transportpakete PT dar, die, falls erforderlich, beim Unterbrechen und Verbinden eingefügt werden,
8 ist ein Übersichtsschema eines mit seinem Pufferspeicher versehenen Decoders,
9 ist eine Ansicht, die das Umschalten oder Unterbrechen eines ersten Programms zu einem zweiten Programm bei Einsatz eines Verfahrens der Überkomprimierung darstellt, und
10 ist eine Ansicht, die das Umschalten oder Verbinden eines ersten Programms zu einem zweiten Programm bei Einsatz eines Verfahrens der Überkomprimierung darstellt.
Das nun beschriebene Ausführungsbeispiel bezieht sich im Wesentlichen auf die Norm MPEG-2. Aber ist versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Norm beschränkt ist.
In der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist die Struktur der Bildgruppen GOP der beiden betrachteten Videoströme, die durch den Abstand zwischen zwei Bildern P (Parameter M genannt) und den Abstand zwischen zwei Bildern I (Parameter N genannt) gekennzeichnet ist, derart, dass der Parameter M gleich 2 ist, was bedeutet, dass ein einziges bidirektionales Bild B zwischen zwei aufeinander folgenden Prädiktionsbildern P angeordnet ist. Was den Parameter N betrifft, ist sein Wert beliebig, wobei die Anzahl von Bildern in einer Bildgruppe GOP für die Erfindung ohne Bedeutung ist.
In 3 sind zwei Bildgruppen dargestellt: die erste Bildgruppe GOP₁ der Videokomponente eines ersten Programms und die erste Bildgruppe GOP₂ der Videokomponente eines zweiten Programms.
Es ist anzumerken, dass jedes Programm mehrere Videokomponenten umfassen kann, beispielsweise Komponenten, die getrennten Sichtpunkten des Programms entsprechen (beispielsweise mehrere Kameras).
In 3 ist mit einem Pfeil A der Zeitpunkt des Umschaltens vom ersten Programm auf fas zweite dargestellt. Innerhalb jeder Bildgruppe ist eine Reihe von Bildern I, B und P dargestellt und in der Reihenfolge ihrer Anzeige durch einen Decoder beziffert. Pfeilbögen stellen die Verbindungen zwischen den verschiedenen Bildern dar.
Erfindungsgemäß werden das oder die ersten Bilder B der neuen Bildgruppe GOP₂ durch ein Bild B*, hier mit B₀* gekennzeichnet, ersetzt, dessen Videocodierung unabhängig vom Inhalt der Codierung des Substitutionsbildes B und den Inhalten der Bilder, auf die sie sich bezieht, durchgeführt wird.
Es ist anzumerken, dass die betreffenden Bilder verschachtelte Bilder des herkömmlichen digitalen Fernsehens sein können. So ist jedes Bild von zwei Rahmen, einem oberen Rahmen, Rahmen TOP genannt, und einem unteren Rahmen, Rahmen BOTTOM genannt, gebildet. Die Prädiktion der Makroblöcke dieser beiden Rahmen kann gemeinsam (frame based = auf dem Rahmen basierend) oder getrennt sein (field based = auf dem Feld basierend). Um eine perfekte Aufrechterhaltung zu erhalten und nicht den Eindruck einer „Rückkehr nach hinten" zu erwecken, muss die Prädiktion getrennt für jeden Rahmen durchgeführt werden.
Eine Darstellung einer ersten Verwendungsart der Erfindung ist in 4 enthalten. Ihr Prinzip besteht darin, die vordere Referenz zum letzten Bild P der GOP₁ zu unterbrechen und das Bild I₁ der Bildgruppe GOP₂ stehen zu lassen, anstatt das unkorrekte Bild B anzuzeigen. Dazu erfolgt die Prädiktion des Substitutionsbildes B* nur auf dem Bild I₁ (hintere Prädiktion), und die Bewegungsschätzvektoren sind gleich Null.
Um nicht den Eindruck einer Rückkehr nach hinten zu erwecken, müssen die beiden Rahmen des Substitutionsbildes B* nur den unteren Rahmen des Bildes I₁ aufrechterhalten. Dazu beziehen sich der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM des Substitutionsbildes B₀* (hintere Prädiktion) nur auf den oberen Rahmen TOP und das Bild I₁ der Bildgruppe GOP₂ des zweiten Programms, das auf das Umschalten folgt. Es ist anzumerken, dass dies nur der Prädiktionsmodus per Rahmen ermöglicht. Dieses Substitutionsmotiv ermöglicht somit eine Aufrechterhaltung des oberen Rahmens des Bildes I₁, der Bildgruppe GOP₂ des zweiten Programms nach dem Umschalten. Der obere Rahmen TOP des Bildes I₁ ist somit dreimal hintereinander nach der Wiedergabe dargestellt: ein erstes Mal auf dem Rahmen TOP des Bildes B, ein zweites Mal auf dem Rahmen BOTTOM des Bildes B und ein drittes Mal auf dem Rahmen TOP des Bildes I. Das angezeigte Bild B weist einen leichten vertikalen Auflösungsverlust auf Grund des Versatzes einer Zeile des Rahmens, die sich wiederholt, auf.
Eine Darstellung einer zweiten Verwendungsart der Erfindung ist in 5 enthalten. Ihr Prinzip besteht darin, die hintere Referenz mit dem Bild I₁ der Bildgruppe GOP₂ zu unterbrechen und das letzte Bild P₁₁ der Bildgruppe GOP₁ stehen zu lassen, anstatt das unkorrekte Bild B₀ anzuzeigen. Dazu erfolgt die Prädiktion des Substitutionsbildes nur auf dem Bild P₁₁ (vordere Prädiktion), und die Bewegungsschätzvektoren sind gleich Null.
Um nicht den Eindruck einer Rückkehr nach hinten zu erwecken, müssen die beiden Rahmen des Substitutionsbildes B* nur den unteren Rahmen des Bildes P₁₁ aufrechterhalten. Dazu beziehen sich der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM des Substitutionsbildes B₀* (vordere Prädiktion) nur auf (den unteren Rahmen BOTTOM) und das Bild P₁₁ der Bildgruppe GOP₁ des ersten Programms. Es ist anzumerken, dass auch hier dies nur durch die Prädiktion durch den Rahmen möglich ist. Dieses Substitutionsmuster ermöglicht somit ein Aufrechterhalten des unteren Rahmens des letzten Bildes P der Bildgruppe GOP₁ des ersten Programms, das dem Umschalten vorausgeht. Der untere Rahmen BOTTOM des letzten Bildes P ist somit dreimal hintereinander nach der Wiedergabe dargestellt: ein erstes Mal auf dem Rahmen BOTTOM des Bildes P, ein zweites Mal auf dem Rahmen TOP des Bildes B und schließlich ein drittes Mal auf dem Rahmen BOTTOM des Bildes B. Das angezeigte Bild B weist einen leichten vertikalen Auflösungsverlust auf Grund des Versatzes einer Zeile des Rahmens, die sich wiederholt, auf.
Es ist anzumerken, dass das Muster des Substitutionsbildes B dasselbe Format (Auflösung, d.h. horizontale und vertikale Größe insbesondere) wie das Bild, das es ersetzt, aufweisen muss. Verschiedene Mittel können eingesetzt werden, um die Größeninformation zu erhalten. Beispielsweise kann sie aus der so genannten Target_background_grid (Hintergrundzielraster) Beschreibugseinrichtung entnommen werden, wenn sie in der Tabelle zur Beschreibung des Programms PMT (Program Map Table) vorhanden ist. Sie kann auch direkt aus den Informationen des elementaren Videostroms usw. entnommen werden.
Überdies entspricht die zeitliche Referenz (Reihenfolge der Bilder bei der Anzeige) jedes Substitutionsbildes B jener des Bildes, das es in seiner Bildgruppe GOP ersetzt.
Um schließlich mit der Norm MPEG-2 konform zu gehen, ist die Mindestfrist, die abzuwarten ist, bevor ein Bild decodiert werden kann, wobei diese Frist VbV_delay in der Norm MPEG-2 genannt ist, wenn das erste Byte des Bildes im Puffer (buffer) des Decoders angekommen ist, auf folgende Weise definiert:

– wenn sie in den anderen Bildern der Bildgruppe GOP positioniert ist, muss sie auch in dem Substitutionsbild positioniert sein: sie kann aus dem Substitutionsbild gewonnen werden,
– wenn sie bei 'FFFF in den anderen Bildern der Bildgruppe GOP positioniert ist, muss sie auch bei 'FFFF in dem Substitutionsbild positioniert sein.

Es ist zu erwähnen, dass nach der Norm MPEG-2 Transport die elementaren Strompakete PES, die jeweils in ihrer Nutzzone die Daten eines oder mehrerer Bilder (im Allgemeinen eines) enthalten, in Transportpakete PT unterteilt sind.
So ist in 6 in der oberen Zeile der Strom der elementaren Paketströme PES und in der unteren Zeile der Strom der entsprechenden Transportpakete dargestellt. Sie sind in der Reihenfolge der Übertragung dargestellt. In dieser 6 sind nur die Pakete dargestellt, die die Videokomponente eines Programms transportieren, die Pakete, deren Stromidentifikatoren Stream ID (Niveau der Pakete PES) oder deren Paketidentifikatoren PID (Niveau der Transportpakete) sich einschalten können, wurden zur Vereinfachung absichtlich weggelassen.
Nach der Norm MPEG-2 besitzt jedes Paket PES einen Kopfteil h und eine Nutzzone. Beispielsweise enthält, wie in 6 dargestellt, die Nutzzone die Daten eines einzigen Bildes. Die Pakete PES sind somit ausgerichtet (Indikator für die Ausrichtung der Daten data_alignment_indicator ist auf Eins positioniert). Beispielsweise enthält die Nutzzone des Pakets PES₀ die Daten des Bildes I₁ der neuen Bildgruppe GOP₂, und das Paket PES₁ enthält die Daten des Bildes B₀ derselben Gruppe GOP₂.
Jedes Transportpaket besitzt einen Kopfteil H und eine Nutzzone, in der ein Teil der Daten der Bilder vorhanden ist. Per Definition sind die Inhalte der Pakete PT an den Anfängen der Pakete PES ausgerichtet. Im Allgemeinen trägt die Nutzzone der Pakete PT₁ bis PT₃ somit den Kopfteil h des Pakets PES₀, gefolgt von den Daten des Bildes I₁, und die Nutzzone der Pakete PT₄ und PT₅ trägt den Kopfteil h des Pakets PES₁, gefolgt von den Daten des Bildes B₀ der Bildgruppe GOP₂, Die Transportpakete, deren Nutzzone mit dem Kopfteil h eines Pakets PES beginnt, haben den Indikator PUSI des Kopfteils (Payload Unit Start Indicator), der auf Eins gesetzt ist. Per Definition des Indikators PUSI, gilt dies auch für die Pakete PT₁₁, PT₁, PT₄ und PT₆.
Manche Transportpakete, die dazu bestimmt sind, Transportinformationen zu tragen, umfassen ein so genanntes Anpassungsfeld (Adaptation_Field). In diesem Anpassungsfeld AF zeigt ein Zufallszugriffindikator RAI (Random_Access_Indicator) an, wann er auf Eins gesetzt ist (Fall des Transportpakets PT₀ in 6), dass das nächste Transportpaket mit einem Indikator PUSI, der auf Eins gesetzt ist (im vorliegenden Fall das Transportpaket PT₁), nicht nur einen Paketanfang PES (PES₀), sondern auch einen Videosequenzanfang (im vorliegenden Fall die Bildgruppe GOP₂) enthält. Es ist anzumerken, dass das Transportpaket PT mit dem Indikator PUSI, der auf Eins gesetzt ist, jener sein kann, dessen Indikator RAI auf Eins gesetzt ist. Das Anpassungsfeld AF enthält auch einen Diskontinuitätsindikator DI (Discontinuity_Indicator), der, wenn er auf Eins gesetzt ist, einen Diskontinuitätszustand ausgehend von diesem Transportpaket PT anzeigt. Diese Diskontinuität betrifft sowohl den Kontinuitätszähler als auch die Diskontinuität der Programmtaktgeberreferenzen PCR, wenn die Komponente diese Referenzen transportiert.
Im Allgemeinen sehen die digitalen Fernsehsysteme ein häufiges und regelmäßiges Senden (eines alle 500 ms) der Sequenzkopfteile vor, um es den Videodecodern zu ermöglichen, rasch im Falle einer raschen Programmänderung („zapping" im Englischen) und einer Inbetriebsetzung eines Empfängers zu reagieren.
Erfindungsgemäß werden diese Kopfteile verwendet, um die Umschaltpositionen zu bestimmen, um das zweite Programm sauber mit initialisierten Videodaten zu starten.
Auf dem Niveau der Transportpakete können diese Kopfteile durch Zufallszugriffindikatoren RAI gekennzeichnet werden.
Dennoch ist für die Transportströme, die aus Multiplexern kommen, die diese Indikatoren RAI nicht positionieren, ist eine Vorbehandlung, die es ermöglicht, sie einzufügen, vorgesehen, wie in der Folge zu sehen ist.
Um das oder die zu ersetzenden bidirektionalen Bilder B zu bestimmen (ein einziges Bild, wenn der Parameter M gleich 2 ist), wird zuerst das Transportpaket gesucht, das den Anfang der Sequenz und des Bildes I₁ der Videokomponente des zweiten Programms, auf das umgeschaltet wird, enthält, und zwar nach dem Umschaltbefehl.
Dazu wird das Transportpaket mit dem Anpassungsfeld AF, in dem der Zufallszugriffindikator RAI auf Eins positioniert ist, gesucht. In 6 ist dieses Paket das Paket PT₀. Ein Diskontinuitätsindex DI ist in dem Anpassungsfeld AF dieses Transportpakets PT positioniert.
Dann wird das nächste Transportpaket PT dieser Komponente (jenes, bei dem der Zufallszugriffindikator RAI inbegriffen ist), dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist, gesucht. In 6 ist dieses Paket das Paket PT₁, Per Definition des Indikators RAI umfasst dieses Transportpaket PT den Sequenzanfang des zweiten Programms, gefolgt vom Anfang des ersten Bildes der Bildgruppe GOP₂, nämlich dem Bild I₁.
Das nächste Transportpaket, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist (im vorliegenden Fall das Transportpaket PT₄) umfasst den Anfang des Pakets PES, das das folgende Bild der Bildgruppe GOP enthält, nämlich das Bild B₀. Dieses Paket PT₄ sowie die folgenden Pakete dieser Komponente bis zum nächsten Transportpaket PT, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist (Transportpaket PT₆ in 6) enthalten den Kopfteil des Pakets PES, gefolgt von allen Daten des Bildes B₀.
Das Paket PT₆ enthält die Daten des Anfangs des folgenden Bildes, im vorliegenden Fall das erste Bild des Typs P, im vorliegenden Fall das Bild P₃.
Die Substitution des Bildes B beginnt somit am Transportpaket PT₄ und enden am Transportpaket PT₆, das nicht inbegriffen ist. Die Nutzzone des ersten Transportpakets PT₄, das normalerweise den Paketkopfteil PES und den Anfang des Bildes B₀ enthält, wird durch einen wiederhergestellten Paketkopfteil PES und die ersten Bytes des Substitutionsbildes B* ersetzt. Die Nutzzone der anderen betreffenden Transportpakete wird durch die folgenden Bytes des Substitutionsbildes B* ersetzt. Wenn das Substitutionsbilde B* zur Gänze in die Nutzzone der betreffenden Transportpakete eingefügt wurde, werden die Bytes der Nutzzone der folgenden Transportpakete durch Videostopfbytes ('00) bis zum nächsten Transportpaket dieser Komponente ersetzt, deren Indikator PUSI auf Eins (Transportpaket PT₆ gesetzt und nicht inbegriffen ist.
Der Kopfteil des Pakets PES₁, der sich am Anfang der Nutzzone des Transportpakets PT₄ befindet, wird durch einen wiederhergestellten Kopfteil ersetzt. Als Beispiel sind nachstehend die Werte angeführt, die verschiedenen Feldern mit ihren üblichen Bezeichnungen (Norm MPEG-2) zugeordnet wurden: start code = 0 × 000001, Stream ID, Länge Paket PES = 0 × 0000, flag = 0 × 8D, Länge data header = 0 × 00: keine Stempel PTS/DTS noch andere Paketkopfteildaten PES. Wenn der Strom in Klarform vorhanden ist, wird der Stromidentifikator Stream ID beibehalten. Wenn er hingegen gestört ist, muss der Stromindikator Stream ID überdies bekannt sein.
Das Substitutionsbild B₀* ist nicht gestört, auch wenn der Elementarvideostrom des zweiten Programms gestört ist. Das Paket PES, das ihn transportiert, ist somit nicht gestört (das Feld, das als Scrambling_Control im Kopfteil der Pakete PES bezeichnet, ist hat seinen binären Wert h, der gleich 00 ist, was anzeigt, dass die Pakete PES in Klarform vorhanden sind), ebenso wie die Transportpakete PT, die dieses Paket PES transportieren (das Transportfeld Scrambling_Control TSC im Kopfteil der Transportpakete hat seinen binären Wert H, der gleich 00 ist, was anzeigt, dass die Pakete PES in Klarform vorhanden sind). Es ist anzumerken, dass die Zugriffkontrollmeldungen ECM (Entitlement Control Messages = Berechtigungssteuermeldungen), die die Kryptogramme der Kontrollwörter enthalten, weiterhin entsandt werden, aber nicht verwendet werden, da die Transportpakete, die das Substitutionsbild transportieren, in Klarform vorhanden sind.
In dem Beispiel der 6 ist der Parameter M gleich 2: ein einziges Bild B wird somit substituiert. Falls die Anzahl von Bildern B, die auf den Zeitpunkt des Umschaltens folgt, größer als Eins (M > 2) ist, werden die folgenden Bilder B der neuen Bildgruppe GOP₂ ebenfalls durch konstantes Bildmuster B* ersetzt. Dieses Bildmuster ist dasselbe wie für das erste Bild der Bildgruppe GOP₂, mit Ausnahme der Zeitreferenz und eventuell der Frist Vbv_Delay. Auf Transportniveau befindet sich der Anfang des folgenden Bildes B auf dem nächsten Transportpaket der Komponente, deren Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist, wobei das Transportpaket auch das Ende des vorhergehenden Bildes B bestimmt. Das Substitutionsverfahren ist dasselbe für jedes Bild B.
Die Anzahl der ersten zu ersetzenden Bilder B muss bekannt sein. Diese Information ist nicht in den Bildgruppen-GOP oder Sequenzkopfteilen vorhanden und auch in keinem Deskriptor. Falls sich diese Anzahl nicht verändert, besteht eine Lösung darin, ein Mittel zur Übertragung dieser Information im Strom zu finden, andernfalls ermöglicht es nur die Decodierung des Bildkopfteils, den Typ der Bilder zu erfahren und davon die Anzahl M abzuleiten. Diese Decodierung ist einfach, wenn die Komponente in Klarform vorhanden ist, aber sie erfordert ein Echtzeit-Entstörungssystem, wenn die Komponente gestört ist. Diese Decodierung kann während einer Lernphase erfolgen, die dem Umschalten vorausgeht, wenn sich M nicht verändert, oder auch zum Zeitpunkt der Ankunft der Bilder des zweiten Programms. In diesem letztgenannten Fall ist eine Verzögerungsfunktion erforderlich, um den Ersatz zu ermöglichen.
Für das Anwendungsbeispiel der Erfindung ist zu erwähnen, dass die Zufallszugriffindikatoren RAI verwendet werden, um die Umschaltpositionen zu bestimmen. Falls ein Transportfluss keine Indikatoren RAI umfasst, ist ein Mittel vorgesehen, um sie einige Sekunden vor dem Umschalten einzusetzen.
Die Vorbehandlung, die es ermöglicht, die Zufallszugriffindikatoren RAI zu positionieren, besteht darin, ein Transportpaket PT zu bestimmen, das einen Indikator PUSI, der auf Eins gesetzt ist, und einen Sequenzanfang in seiner Nutzzone enthält, und direkt vor diesem Transportpaket ein neues Transportpaket einzufügen, in dem der Indikator RAI auf Eins gesetzt ist.
Nach der Norm MPEG-2 System ist der Indikator RAI in dem Anpassungsfeld AF angeordnet. Auf Eins positioniert, zeigt er an, dass das nächste Transportpaket PT dieser Komponente, die einen Paketanfang PES (und somit einen auf 1 gesetzten Indikator PUSI) enthält, einen Sequenzkopfteil in seiner Nutzzone umfasst. Überdies müssen alle Synchronisationsinformationen in dem Transportpaket PT mit dem Zufallszugriffindikator RAI vorhanden sein, insbesondere eine Taktgeberreferenz PCR, wenn die Komponente den Taktgeber des Programms trägt, und ein Präsentationsstempel PTS (Presentation Time Stamp) im Paketkopfteil PES.
7a stellt ein Einsatzbeispiel der Vorbehandlung zur Positionierung des Indikators RAI in dem Falle dar, wenn der Präsentationsstempel PTS in dem Paket PES, das in dem Transportpaket PT1 beginnt, vorhanden ist. In der oberen Zeile ist ein Transportpaket PT₁ dargestellt, dessen Indikator PUSI auf Eins im Kopfteil H gesetzt ist, und dessen Nutzzone (payload) den Anfang eines Pakets PES mit einem Zeitstempel PTS, gefolgt von einem Sequenzkopfteil, enthält. Der Identifikator PID der Komponente ist 100 (in diesem Beispiel) und der Kontinuitätszähler COMP ist auf dem willkürlichen Wert 5.
In der unteren Zeile ist das Transportpaket PT_ins dargestellt, das an der Stelle des Transportpakets PT₁ eingesetzt ist, das selbst versetzt ist. Dieses Paket PT_ins hat die folgenden Merkmale:

– der Indikator PUSI ist auf 0 gesetzt: dieses Transportpaket enthält keinen Anfang eines Pakets PES,
– der Wert des Kontinuitätszählers COMP ist auf jenen des vorhergehenden Kontinuitätszählers dieser Videokomponente gesetzt, nämlich 5 – 1 = 4,
– das Kontrollfeld des Anpassungsfeldes (AFC) ist auf den binären Wert 10 gesetzt, was bedeutet, dass das Transportpaket ein Anpassungsfeld AF, aber keine Nutzzone vorhanden ist,
– der Indikator RAI ist auf Eins in dem Anpassungsfeld AF gesetzt,
– der Diskontinuitätsindikator DI ist auf Eins in dem Anpassungsfeld AF gesetzt,
– wenn die Komponente den Programmtaktgeber trägt, ist eine Programmtaktgeberreferenz PCR in dem Anpassungsfeld AF angeordnet. Sie wird durch Interpolation mit den beiden vorhergehenden Taktgeberreferenzen PCR der betreffenden Komponente oder nur nach der vorhergehenden Taktgeberrefe renz PCR berechnet, wenn der Systemtaktgeber des Transportstroms genau bekannt ist.

Die Transportpakete der Videokomponente sind nun versetzt, bis eines von ihnen in einem Stopftransportpaket (möglichst bald) angeordnet werden kann.
7b zeigt ein weiters Einsatzbeispiel der Vorbehandlung zur Positionierung des Indikators RAI, wenn der Präsentationsstempel PTS nicht in dem Paket PES, das in dem Transportpaket PT₁ beginnt, vorhanden ist. In der oberen Zeile der 7b ist das Transportpaket PT₁ mit seinem Kopfteil H und seiner Nutzzone PL zu sehen.
Es ist zu erwähnen, dass die Norm MPEG-2 verlangt, dass ein Präsentationsstempel PTS für das erste Paket PES (somit das erste Bild), das auf den Indikator RAI folgt, vorhanden ist.
In der unteren Zeile ist das Paket PT_ins, das an der Stelle des Transportpakets PT₁ eingesetzt ist, das selbst verändert ist (PT_mod), dargestellt. Das eingesetzte Paket PT_ins weist folgende Merkmale auf:

– der Indikator PUSI ist auf Eins gesetzt: dieses Transportpaket enthält den Anfang eines Pakets PES,
– der Wert des Kontinuitätszählers COMP ist auf jenen des Kontinuitätszählers des vorhergehenden Transportpakets dieser Videokomponente gesetzt, nämlich 5 – 1 = 4,
– das Kontrollfeld AFC des Anpassungsfeldes AF ist auf den binären Wert 11 gesetzt, was bedeutet, dass das Transportpaket ein Anpassungsfeld AF, aber auch eine Nutzzone umfasst,
– in dem Anpassungsfeld AF ist der Diskontinuitätsindex DI auf Eins gesetzt,
– in dem Anpassungsfeld AF ist der Indikator RAI auf Eins gesetzt,
– eine Programmtaktgeberreferenz PCR ist in dem Anpassungsfeld AF positioniert, wenn die Komponente den Programmtaktgeber trägt, wie wird durch Interpolation mit den beiden vorhergehenden Taktgeberreferenzen PCR der betreffenden Komponente oder nur nach der vorhergehenden Taktgeberreferenz PCR berechnet, wenn der Systemtaktgeber des Transportstroms genau bekannt ist,
– eine Nutzzone, die den Paketkopfteil PES mit einem Präsentationsstempel PTS berechnet nach der Taktgeberreferenz PCR des Transportpakets und die Frist VbV_Delay des Bildes (VbV = Video Buffer Verifier) umfasst. Es ist zu erwähnen, dass die Frist VbV_Delay die Mindestfrist ist, die abzuwarten ist, bevor ein Bild decodiert werden kann, wenn das erste Byte des Bildes in dem Puffer (Buffer) des Decoders angekommen ist.

Das Anfangspaket PT₁ wird verändert: sein Indikator PUSI ist auf 0 gesetzt, und der Paketkopfteil PES wird weggelassen, da der Paketanfang in dem Paket PT_ins angeordnet wurde: es wird zum Paket PT_mod. Die Substitution beginnt am Paket PT_mod. Die Transportpakete der Videokomponente sind versetzt, bis eines von ihnen in einem Stopftransportpaket (möglichst bald) angeordnet werden kann.
In der vorhergehenden Beschreibung erfolgen das Unterbrechen und Verbinden abgesehen von der Bildgruppe GOP. Es wurden Lösungen zum Unterbrechen und Verbinden abgesehen vom Bild gesucht.
Es wird 8 betrachtet, die einen Pufferspeicher 10 des Typs FIFO zeigt, dessen Ausgang mit einem Decoder von Elementarvideoströmen 20 verbunden ist. Der Pufferspeicher 10 wird von einem Elementarstrom ES versorgt, der von einem Elementarpaketstrom PES stammt, der selbst von einem Transportpaketstrom stammt. Mit Hilfe eines Taktgebersignals H mit einer regelmäßigen Periode liefert der Pufferspeicher 10 zu jeder Zeit in regelmäßigen Abständen (beispielsweise alle 40 Millisekunden) alle Daten, die ein Bild betreffen, das vom Typ I, B oder P sein kann. Der Decoder 20 decodiert nun diese vom Pufferspeicher 10 gelieferten Bilddaten und liefert sie zu ihrer Anzeige an den Benutzer.
Die Kapazität des Pufferspeichers 10 ist notwendigerweise begrenzt, und, wie in der Folge zu sehen ist, kann zum Zeitpunkt eines Unterbrechens am Bild nahe einem Elementarvideostrom zu einem anderen Elementarvideostrom oder zum Zeitpunkt eines Verbindens am Bild nahe einem Elementarvideostrom zu einem anderen Elementarvideostrom die richtige Einstellung des Pufferspeichers 10 gestört sein. Daraus ergeben sich nun ein Datenverlust und Störungen in den angezeigten Bildern.
Dieses Problem und die an der vorliegenden Erfindung vorgenommene Lösung sind in 9 im Falle des Unterbrechens eines Videostroms F₁ zu einem Videostrom F₂. In 9 sind die Ströme F₁ und F₂ Transportpaketströme. In dieser 9 ist eine Bildgruppe GOP₁ des Stroms F₁ dargestellt, die von einem Bild 1, gefolgt von einer Folge von Bildern B und P gebildet ist. Zu einem Zeitpunkt t_d wird der Strom F₁ auf das erste Bild I des Stroms F₂ umgeschaltet, von dem eine Bildgruppe GOP₂ dargestellt ist, die selbst von einem Bild I und einer Folge von Bildern B und P gebildet ist.
Für 9 sind die Bilder B und P mit deutlich kleineren Größen als die Bilder I dargestellt, was im Allgemeinen der Fall ist.
Wenn der Elementarstrom, der einerseits von dem Teil der Bildgruppe GOP₁, der der Umschaltzeit t_d vorausgeht, und andererseits von den Bildern der Bildgruppe GOP₂ gebildet ist, direkt einen Pufferspeicher 10, wie den in 8 dargestellten, versorgen würde, könnte sich daraus eine Inkohärenz des Füllzustands dieses Pufferspeichers 10 ergeben, die insbesondere beispielsweise auf die aufeinander folgende Ankunft von zwei Bildern des Typs I im Pufferspeicher 10 zurückzuführen ist.
Um dieses besondere Problem zu lösen, ist eine gewisse Anzahl N (N ≥ 1) von Bildgruppen des Stroms F₂, die die ersten Bildgruppen nach dem Umschalten zur Zeit t_d darstellen, überkomprimiert, um eine oder mehrere überkomprimierte Bildgruppen GOP_2S zu bilden (in 9 ist N gleich 1).
Die Videoüberkomprimierung, die eingesetzt wird, um die überkomprimierte(n) Bildgruppe(n) zu erhalten, ist ein Algorithmus zur Mengenreduktion einer Videokomponente. Mit anderen Worten besteht das eingesetzte Überkomprimierungsverfahren darin, aus dem Transportpaketstrom und Paketstrom PES die Bildgruppen GOP und die Bilder des Elementarstroms ES, die zu komprimieren sind, zu entnehmen. Das Verfahren der Überkomprimierung wird nun auf jedem dieser Bilder eingesetzt. Jedes auf diese Weise überkomprimierte Bild wird nach seiner Anordnung im Paket PES in denselben Transportpaketen wie das Anfangsbild angeordnet, wobei die Pakete, die keine Bilddaten enthalten, nun mit Stopfdaten gefüllt werden. Vorzugsweise entspricht der Anfang jedes überkomprimierten Bildes dem Anfang des entsprechenden Anfangsbildes.
In 9 zeigen die überkomprimierten Bilder einen Stern.
So besteht das Verfahren der vorliegenden Erfindung darin, die Transportpakete jedes Bildes der ersten Bildgruppe(n) GOP₂, die nach der Steuerung zur Zeit t_d angetroffen werden, durch eine selbe Anzahl von Transportpaketen zu ersetzen, die ein entsprechendes überkomprimiertes Bild und Stopfdaten enthalten.
Dieses Verfahren des Wiedereinsetzens besteht darin, die Transportpakete zu ersetzen, wobei das Überkomprimierungsverhältnis verwendet wird.
Es ist ferner anzumerken, dass das Überkomprimierungsverfahren vorher ausgehend von einem aufgezeichneten Videostrom F₂ eingesetzt werden kann, und dass sein Ergebnis selbst aufgezeichnet wird. Die überkomprimierten Bildgruppen GOPs werden nun zum gewünschten Zeitpunkt für ein Unterbrechungsverfahren zum aufgezeichneten Strom F₂ verwendet.
Jedoch es kann auch im Echtzeitverfahren an einem eingehenden Strom F₂ eingesetzt werden.
Das oben erwähnte Problem und die von der Erfindung vorgenommene Lösung sind nun in 10 im Falle eines Verbindens eines Stroms F₂ zu einem Strom F₁ dargestellt. In dieser 10 ist eine Bildgruppe GOP₁ eines Videostroms F₁ sowie eine Bildgruppe GOP₂ eines Videostroms F₂ dargestellt. Die Bildgruppe GOP₂ ist als eine Folge von Bildern I, B und P dargestellt.
Zur Zeit t_c findet die Steuerung des Verbindens statt. Zur Zeit t_a wird der Strom F₂ unterbrochen, und ein Muster M, das beispielsweise von einer Folge von vordefinierten Bildern B und P gebildet ist, wird nun eingedrückt, und zwar bis zur Zeit t_r des Verbindens auf dem ersten Bild 1 der Bildgruppe GOP₁ des Bildstroms F₁,
Zum Zeitpunkt des Verbindens kann der Pufferspeicher 10 die Bildgruppen GOP₁ und GOP₂ oder einen Teil derselben enthalten, was zu einem Fehler seiner Einstellung führen kann.
Um dieses Problem der Einstellung des Pufferspeichers 10 zu lösen, werden nach einer Ausführungsart der Erfindung in dem Transportstrom die ersten überkomprimierten Bilder vor der Unterbrechungszeit t_a verwendet, dann das Muster M bis zur Verbindungszeit t_r. Die Gruppe, die von den überkomprimierten Bildern und dem Muster M gebildet ist, bildet eine Gruppe von überkomprimierten Bildern GOP_2S, die von den Bildern der Bildgruppe GOP₂, die vor der Unterbrechungszeit t_a der Gruppe GOP₂ überkomprimiert wurden, sowie von dem Muster M gebildet ist.
In 10 zeigen die überkomprimierten Bilder einen Stern.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung sind es mehrere Bildgruppen des Stroms F₂ vor der Verbindungszeit t_r, die überkomprimiert sind.
Das Verfahren der Überkomprimierung und sein Einsatz sind dieselben wie vorher unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Es ist anzumerken, dass die Verfahren der Überkomprimierung, die oben beschrieben sind, unabhängig von dem Substitutionsverfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden könnten, dass sie aber dennoch eine Synergie auf Grund der Tatsache bringen, dass sie Unterbrechungen und Verbindungen abgesehen vom Bild ermöglichen.

Claims

Verfahren zum Umschalten der Videokomponente(n) eines ersten digitalen Bildtonprogramms auf die Videokomponente(n) eines zweiten digitalen Bildtonprogramms, wobei jede Videokomponente in der Reihenfolge der Präsentation aus einer Reihe geordneter Einheiten von Bildern oder Intra-Bilder oder Prädiktionsbilder oder bidirektionalen Bildern besteht, wobei sich jedes Intra-Bild auf kein anderes Bild bezieht, wobei sich jedes Prädiktionsbild auf das Intra-Bild oder auf das Prädiktionsbild, das ihm vorausgeht, bezieht, wobei sich jedes bidirektionale Bild auf zwei Intra oder Prädiktionsbilder beziehen kann, entweder auf das Intra-Bild oder auf das Prädiktionsbild, das ihm vorausgeht, das heißt, auf das Intra-Bild oder das Prädiktionsbild, das auf es folgt, oder auf eine Kombination der zwei vorausgehenden oder folgenden Intra-Bilder oder Prädiktionsbilder, wobei das Umschalten auf dem Anfang der ersten Einheit von Bildern stattfindet, die ein Intra-Bild der Videokomponente des zweiten Programms enthalten, das nach dem Umschaltbefehl angetroffen wird, und in der Reihenfolge der Übertragung der Bilder, wobei das Verfahren einen Schritt des Ersetzens für jedes der bidirektionalen Bilder dieser ersten Einheit von Bildern, die sich auf Bilder beziehen, die der Einheit von Bildern angehören, die ihr vor dem Umschalten vorausgeht, durch ein Substitutionsbild, das aus einem bidirektionalen Bild besteht, das sich auf das vorausgehende Bild in der Reihenfolge der Übertragung bezieht und das seinen Bewegungsschätzungsvektor auf Null positioniert hat, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Substitutionsbild ein verschachteltes Bild ist, das einen oberen Rahmen TOP und einen unteren Rahmen BOTTOM enthält, und dass sich der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM beide auf den Rahmen beziehen, der in der Anzeigefolge des letzten Bilds der Videokomponente des ersten Programms am nächsten ist.
Umschaltverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das oder die Substitutionsbilder nur auf das Intra-Bild der ersten Einheit von Bildern der Videokomponente des zweiten nach dem Befehl des Umschaltens angetroffenen Programms beziehen, wobei sich der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM jedes Substitutionsbilds nur auf den oberen Rahmen TOP des ersten Intra-Bilds der Einheit von Bildern der Videokomponente des zweiten Programms beziehen.
Umschaltverfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das oder die Substitutionsbilder auf ein Referenzbild beziehen, das entweder das letzte Prädiktionsbild oder das letzte Intra-Bild der letzten Gruppe von Bildern der Videokomponente des ersten Programms ist, und dass sich der obere Rahmen TOP und der untere Rahmen BOTTOM des oder jedes Substitutionsbilds nur auf den unteren Rahmen BOTTOM des Referenzbilds beziehen.
Umschaltverfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Bilder jeder der Einheiten von Bildern des ersten und des zweiten Programms jeweils von Paketströmen PES (Packetised Elementary Stream) getragen werden, wobei jedes Paket PES ein einziges Bild enthält und mit einer Videozugangseinheit beginnt, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht: – das erste Paket PES der Videokomponente des zweiten Programms zu bestimmen, das nach dem Unschaltbefehl in dem Strom von Paketen PES gegenwärtig ist, das einen Sequenzkopfteil enthält, um den Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms, auf dem das Umschalten eintritt, zu bestimmen, – sich ausgehend von diesem Paket PES auf das erste bidirektionale Bild B dieser ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms zu positionieren, – in diesem Paket PES, das einem Anfang des Bilds B entspricht, die Daten des Nutzteils durch Daten des Substitutionsbilds zu ersetzen, – nach dem Einfügen aller Daten des Substitutionsbilds die Daten des Nutzteils dieses Pakets PES durch Videostopfen, wie zum Beispiel die Ziffern 0, bis zum letzten Byte der Daten des Pakets PES, zu ersetzen, – und dann, wenn die Anzahl bidirektionaler Bilder, die dem ersten Prädiktionsbild in der Einheit von Bildern vorausgeht, größer ist als Eins, die zwei vorausgehenden Schritte für die Bilder B, die darauf folgen, zu wiederholen, das heißt ab dem nächsten Paket PES dieser Videokomponente.
Umschaltverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bilder jeder der Einheiten von Bildern des ersten und des zweiten Programms jeweils von Transportpaketströmen transportiert werden, wobei jedes Transportpaket einen Indikator PUSI besitzt, der, wenn er auf Eins positioniert ist, anzeigt, dass das Paket den Anfang eines Pakets PES (Packetised Elementary Stream) enthält, das ein einziges Bild enthält und mit einer Videozugangseinheit beginnt, und wobei bestimmte Transportpakete dazu bestimmt sind, Transportinformationen zu tragen, wie zum Beispiel einen Zufallszugriffindikator RAI, der, wenn er auf Eins gestellt ist, anzeigt, dass das nächste Transportpaket die ersten Daten einer Sequenz (und einer Gruppe von Bildern) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass es besteht in: – dem Bestimmen des ersten Transportpakets (PT) der Videokomponente des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl in dem Transportstrom gegenwärtig ist, der einen Zufallszugriffindikator RAI umfasst, der auf Eins gesetzt ist, um den Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms zu bestimmen, auf dem das Umschalten erfolgt, – Positionieren dieses Transportpakets PT auf einen Indikator der Diskontinuität in dem Anpassungsfeld (AF), – ausgehend von diesem Transportpaket PT mit dem Zufallszugriffindikator RAI, dieses Paket inbegriffen, sich auf das erste Bild B dieser ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms zu positionieren, – ausgehend von diesem Transportpaket PT, das einem Anfang eines bidirektionalen Bilds B entspricht, dieses Paket inbegriffen, Durchgeben des Kopfteils des Pakets PES und dann Ersetzen der Daten des Nutzteils jedes Transportpakets der Videokomponente durch Daten des Substitutionsbilds, – wenn alle Daten des Substitutionsbilds eingefügt wurden, Ersetzen der Daten des Nutzteils des Transportpakets PT der Komponente durch Videostopfen, zum Beispiel der Ziffern 0, bis zum nächsten Transportpaket PT dieser Videokomponente des zweiten Programms, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist, dieses Transportpaket PT nicht inbegriffen, – dann, wenn die Anzahl der bidirektionalen Bilder, die dem ersten Prädiktionsbild vorausgehen, größer ist als Eins, Wiederholen der zwei vorausgehenden Schritte für die darauf folgenden bidirektionalen Bilder B, das heißt ab dem nächsten Transportpaket PT, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist.
Umschaltverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Bilder jeder der Einheiten von Bildern, die die Videokomponenten des ersten und des zweiten Programms bilden, von Transportpaketströmen transportiert werden, wobei jedes Transportpaket einen Indikator PUSI besitzt, der, wenn er auf Eins gesetzt ist, anzeigt, dass das Paket den Anfang eines Pakets PES (Packetised Elementary Stream) enthält, das ein einziges Bild enthält, bei dem der zweite Strom jedoch keinen Zufallszugriffindikator RAI hat, dadurch gekennzeichnet, dass es aus Folgendem besteht: – Bestimmen des ersten Transportpakets (PT) der Videokomponente des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl in dem Transportstrom gegenwärtig ist, der einen Indikator PUSI umfasst, der auf Eins gesetzt ist und dessen Daten des Nutzteils mit einem Videosequenzkopfteil beginnen, eventuell gefolgt von einem Bildgruppenkopfteil GOP, – Suchen des Sequenzkopfteils entweder, wenn er gegenwärtig ist, sofort nach dem Kopfteil des Pakets PES oder, wenn die Videokomponente gestört ist, durch Anwenden eines Entstörungssystems, – wenn das bestimmte Transportpaket PT ein Anpassungsfeld (AF) mit einer Taktgeberreferenz Programm Clock Reference PCR enthält, in dem Fall, in dem die Komponente den Programmtaktgeber trägt, Setzen des Diskontinuitätsindex in diesem Transportpaket PT, – ausgehend von diesem eingefügten und inbegriffenen Transportpaket PT, sich auf das erste bidirektionale Bild B dieser ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms positionieren, – ausgehend von diesem Transportpaket PT, das einem Anfang eines inbegriffenen Bilds B entspricht, Durchgeben des Kopfteils des Pakets PES oder Ersetzen dieses Kopfteils des Pakets PES, der sich am Anfang des Nutzteils befindet, durch einen rekonstruierten Kopfteil des Pakets PES, und dann Ersetzen der Daten des Nutzteils jedes Transportpakets PT der Videokomponente durch die Daten des bidirektionalen Substitutionsbilds B, und, wenn die Transportpakete PT gestört sind, sie in klar angeben, indem das Kontrollfeld der Transportstörung Transport_scrarnbling_control (TSC) auf den binären Wert 00 gesetzt wird, – wenn alle Daten des Substitutionsbilds eingefügt wurden, Ersetzen der Daten des Nutzteils der darauf folgenden Transportpakete PT der Komponente durch Videostopfen, wie zum Beispiel Bytes 00, und sie gleichzeitig in klar weiter angeben, bis zum nächsten Transportpaket PT dieser Videokomponente des zweiten Programms, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist (dieses Transportpaket PT nicht inbegriffen), – dann, wenn die Anzahl von Bildern B, die dem ersten Bild P vorausgehen, größer ist als Eins, Wiederholen der zwei vorausgehenden Schritte für die darauf folgenden Bilder B, das heißt ausgehend von dem nächsten Transportpaket PT, dessen Indikator PUSI auf Eins gesetzt ist.
Umschaltverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eingefügte Transportpaket PT die folgenden Merkmale aufweist: – der Indikator PUSI ist auf 0 gesetzt, – der Wert des Kontinuitätszählers ist auf den des Kontinuitätszählers des Transportpakets PT, das der Videokomponente vorausgeht, gesetzt, – das Kontrollfeld des Anpassungsfelds (AFC) ist auf den binären Wert 11 gesetzt, was anzeigt, dass in diesem Transportpaket PT ein Anpassungsfeld (AF) und ein Nutzteil (payload) gegenwärtig sind, der Diskontinuitätsindikator in dem AF ist auf Eins gesetzt, – wenn die Videokomponente den Programmtaktgeber trägt, in AF eine Programmtaktgeberreferenz (PCR) positionieren, die gemäß der oder den vorausgehenden PCR der gleichen Komponente berechnet ist.
Umschaltverfahren nach Anspruch 7 und gemäß welchem eine Vorbehandlung durchgeführt wird, die es erlaubt, die RAI zu positionieren, dadurch gekennzeichnet, dass das eingefügte Transportpaket PT die folgenden Merkmale aufweist: – der Indikator PUSI ist auf Eins gesetzt, – der Wert des Kontinuitätszählers ist auf den des Kontinuitätszählers des vorausgehenden Transportpakets PT der Videokomponente gesetzt, – das Kontrollfeld des Anpassungsfelds (AFC) ist auf den binären Wert 11 gesetzt, was bedeutet, dass ein Anpassungsfeld (AF) und ein Nutzteil payload) in diesem Transportpaket PT gegenwärtig sind, – der Zufallszugriffindikator (RAI), der sich in seinem Anpassungsfeld AF befindet, ist auf Eins gesetzt, – wenn die Videokomponente den Programmtaktgeber trägt, in dem Anpassungsfeld (AF) eine Programmtaktgeberreferenz (PCR) positionieren, die gemäß der vorausgehenden PCR der gleichen Komponente berechnet wird, – der Kopfteil des Pakets PES, der sich in dem ersetzten Transportpaket PT befand, wird in den Nutzteil dieses eingefügten Transportpakets PT versetzt und, wenn der Präsentationsstempel (PTS) in dem Kopfteil des Pakets PES nicht gegenwärtig ist, wird dieser PTS berechnet und in die Kopfteildaten dieses Pakets PES positioniert.
Umschaltverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil des rekonstruierten Pakets PES die folgende Form hat: start code = 0 × 000001, 0 × 000001, Stream ID = der des ersten Programms, Länge des Pakets PES = 0 × 0000, Flagbyte = 0 × 8500, Länge der Kopfteildaten = 0 × 00: Paket PES in klar, kein PTS/DTS und keine andere Kopfteilinformation des Pakets PES.
Umschaltverfahren nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das bestimmte Transportpaket PT kein Anpassungsfeld AF umfasst, oder wenn es sich um die Komponente handelt, die den Programmtaktgeber trägt, und das Anpassungsfeld AF keine Programmtaktgeberreferenz PCR enthält, das bestimmte Transportpaket PT durch ein Transportpaket PT ersetzt wird, das eine Programmtaktgeberreferenz PCR trägt und das ersetzte Transportpaket PT sowie die darauf folgenden Transportpakete PT dieser Videokomponente in dem Transportstrom versetzt werden, bis eines von ihnen in ein Stopftransportpaket PT eingefügt werden kann.
Umschaltverfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, auf dem Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl angetroffen wird umzuschalten, wobei der Umschaltbefehl auf einem beliebigen Bild der laufenden Einheit von Bildern des ersten Programms stattfinden kann.
Umschaltverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, die Transportpakete, die jedes Bild des oder der ersten Einheit(en) von Bildern des zweiten Programms, die nach dem Umschaltbefehl angetroffen werden, durch eine gleiche Anzahl von Transportpaketen zu ersetzen, die ein entsprechendes überkomprimiertes Bild und Stopfdaten enthält.
Umschaltverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, das erste Programm zu Beginn eines Prädiktionsbilds, das auf den Umschaltbefehl folgt, zu unterbrechen, ein Muster von Bildern mit vorausbestimmtem Inhalt einzufügen und dann auf dem Anfang der ersten Einheit von Bildern des zweiten Programms, das nach dem Umschaltbefehl angetroffen wird, umzuschalten, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, die Transportpakete, die jedes Bild des oder der letzten Einheiten von Bildern des ersten Programms, die dem Umschalten vorausgehen, enthalten, durch eine gleiche Anzahl von Bildern zu ersetzen, die ein entsprechendes überkomprimiertes Bild und Stopfdaten enthalten.