WO2013007395A1 - Verfahren und vorrichtungen zum verzögerungsarmen ein- oder umschalten auf ein digitales videosignal - Google Patents

Verfahren und vorrichtungen zum verzögerungsarmen ein- oder umschalten auf ein digitales videosignal Download PDF

Info

Publication number
WO2013007395A1
WO2013007395A1 PCT/EP2012/002967 EP2012002967W WO2013007395A1 WO 2013007395 A1 WO2013007395 A1 WO 2013007395A1 EP 2012002967 W EP2012002967 W EP 2012002967W WO 2013007395 A1 WO2013007395 A1 WO 2013007395A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
coded
inter
video signal
frames
intra
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/002967
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Pierre-Alain Cotte
Original Assignee
Pierre-Alain Cotte
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierre-Alain Cotte filed Critical Pierre-Alain Cotte
Publication of WO2013007395A1 publication Critical patent/WO2013007395A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/40—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using video transcoding, i.e. partial or full decoding of a coded input stream followed by re-encoding of the decoded output stream
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/107—Selection of coding mode or of prediction mode between spatial and temporal predictive coding, e.g. picture refresh
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/10—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding
    • H04N19/102—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using adaptive coding characterised by the element, parameter or selection affected or controlled by the adaptive coding
    • H04N19/103—Selection of coding mode or of prediction mode
    • H04N19/114—Adapting the group of pictures [GOP] structure, e.g. number of B-frames between two anchor frames
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
    • H04N19/60—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding
    • H04N19/61—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using transform coding in combination with predictive coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/438—Interfacing the downstream path of the transmission network originating from a server, e.g. retrieving encoded video stream packets from an IP network
    • H04N21/4383—Accessing a communication channel
    • H04N21/4384—Accessing a communication channel involving operations to reduce the access time, e.g. fast-tuning for reducing channel switching latency
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/4402—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display

Definitions

  • the invention relates to methods and devices by means of which switching on or switching to a digital video signal, in particular an MPEG television signal MPEG or H.264-encoded, with a respect to the prior art greatly reduced and barely for the viewer noticeable delay.
  • the delay mentioned above which is noticeable when switching on or switching between two such coded video signals, is partly due to the fact that the receiver has to wait until the multicast data stream delivers such a keyframe, thus decoding can be started.
  • a minimum number of frames must be present to the decoder so that it can produce the correct order and then decode those properly ordered frames. This also creates a delay component.
  • Such a delay also occurs in computer programs (eg, computer games, collaborative or non-collaborative computer programs, cloud applications such as office, shared ord processing on a document, cloud gaming) in which a server generates the video output
  • a video output for all participating users e.g., players, shared word processing
  • various video outputs for various participating users e.g., players, videoconferencing
  • the event which causes a change in the video signal is (analogous to the switching in television) an action of a user, due to which there is a change in the program and thus also in the video signal of the program.
  • a disadvantage of the prior art is that either long delay times arise when switching between video signals.
  • the solution of Peter Siebert et al. requires unicast transmission as well as buffering of the multicast stream in a channel change server and yet the delay due to the decode time and time for rearranging the inter-coded frames is not completely minimized.
  • the object of the present invention is to improve the disadvantages of the prior art.
  • the object is solved by the independent claims.
  • Advantageous developments are defined in the subclaims.
  • the object is achieved by a transmission method for transmitting a digital, originally inter-coded video signal (11) to a receiving device (20), comprising the following steps, which are carried out in a server (10):
  • the server sends to the receiving device, at least in the short term, a stream of intra-coded frames that can be immediately decoded on the receiving device's side without delay because of waiting for a keyframe or waiting for the sequence of frames to reorder.
  • the digital originally inter-coded, preferably continuous, video signal is preferably a video signal encoded by MPEG standard (MPEG-1, MPEG-2 or MPEG-4) or H.264 standard. It is preferably the digital video signal of a TV provider and / or a computer program
  • the source of this signal is preferably within the range of influence of the TV provider and / or on a program server (eg cloud server) and there, in this source the signal is coded such that different frames are inter coded, ie dependencies are temporally successive. gender frames were considered for compression.
  • the source of the originally inter-coded signal is on the same server on which the inventive method is performed.
  • the method according to the invention is carried out on the same server and / or a server system accessible to a service provider (eg servers of head stations of one or more cable television networks connected by means of glass fiber, for example), on which digital services (e.g.
  • the graphical output will be multicast, more preferably unicast (e.g., in games or programs where each user receives his own personal visualization that may differ from the visualization for other users) to the respective user first and / or usually, ie, originally in the temporal sense, as an inter-coded video signal.
  • the originally inter-coded video signal is now temporarily generated and transmitted as an intra-coded video signal from the respective program.
  • the original inter coding is switched back.
  • the receiving device is preferably a set-top box in the sphere of influence of the television viewer or program user and / or a TV tuner or Internet receiver integrated in a television set or connected to a computer and / or a game console or computer, with the or via a network - work (ulti-user) programs are executable.
  • the receiver is particularly preferably a set-top box with (preferably exclusively) one or more components from the set: controller for input devices, network interface, video and / or audio decoder, video and / or audio output controller. In this way, the receiving device is reduced to the essentials, so that by shifting the computing load for computer programs to the server, which is acceptable only by minimizing the delay of the video signal for the user, a very inexpensive receiver device is used.
  • the server on which the method according to the invention is carried out is preferably a computing unit which is suitable for carrying out a rapid channel change or a rapid updating of the video signal as a function of the
  • Access request is set up and programmed.
  • the server is preferably within the sphere of influence of the TV and / or program provider, eg.
  • the video signal is encoded on the same server, on the other hand, the transmitting method according to the invention is carried out (for example, in particular in the case of provision of the online execution of a program via a network).
  • a provider is preferably understood to be someone who provides a digital service on a server. In the case of nes TV video signal, it is z.
  • the broadcaster eg.
  • the provider z.
  • the provider an operator of a cloud server or a server that supplies a television cable network with digital IP data, wherein the provider, the online execution of programs (games, office applications, multi-user or single-user cloud applications, etc .) on its server for users and thereby sends the graphic visualization of the respective program as a stream (for example, as unicast or multicast or - less often - as a broadcast stream).
  • the server (complex) on which the respective program is provided for execution is preferably identical to the server (complex) on which the method according to the invention is carried out, since thus the coding () already occurs when the video stream is generated (FIG. Intra- or inter-coding) is set according to the method, so that correspondingly encoded frames can be sent.
  • the video signal from programs is preferably generated in interaction with the user (s). In this way, the server's responsiveness can be leveraged to deliver good results (eg, higher quality images) from user actions at the very moment.
  • An access request is z. B. pressing a button on the remote control, which generates a particular signal that carries information that either a particular channel is to be turned on or that should be switched from a currently considered video signal to another video signal.
  • the access request is preferably an input action of a user, e.g. B. an operation of an input device (eg., Mouse, joystick, game controller, keyboard, microphone, touchpad, etc.).
  • the access request in this case preferably represents a request for accessing an updated video signal of the program state. This is preferably from any of the participating users.
  • the server preferably receives the access request from the receiving device. The reception takes place z. B. over a cable TV network, Internet and / or over a wireless link.
  • the access request includes the instruction of the user to pause or fast forward or rewind the video signal.
  • the video signal preferably in a buffer with adjustable buffer size, cached. This is done especially for TV signals.
  • such an instruction of the user is received with the access request.
  • An intra-coded frame (I-frame or K-frame) is preferably a keyframe without information about frames of other times and is already decodable only on its own. It thus carries all the information about decoding in itself.
  • An intra-coded frame is e.g. a keyframe of any of the above codes. Most preferably, it is an MJPEG frame.
  • a stream of intra-coded frames is preferably a data stream consisting exclusively of intra-coded frames. Such a stream is e.g. an MJPEG stream, or an MPEG or H.264 stream, each one exclusively
  • the stream of intra-coded frames has a reduced quality compared to a originally inter-coded video signal, e.g. Due to a reduced resolution or a higher intra-compression of the individual frames, whereby the stream of intra-coded frames is more bandwidth-friendly, than a stream of I-frames with the quality, the z. B. has an I-frame in the originally inter-coded signal.
  • the stream of intra-coded frames has the same or higher quality than the inter-coded video signal, eg. B. due to the same or increased resolution and / or increased frame rate.
  • the intra-coded frames are preferably created by the server from the inter-coded frames. Preference is given to a reduction in the quality of the video signal by reducing the resolution and / or frame rate and / or by increasing the data compression, particularly preferably maintaining the quality is made or increasing the quality by z. Inter-frame interpolation and / or pixel interpolation and / or reduction of data compression.
  • the source (eg encoder of the TV provider or encoder of the game server or of the game provider) of the originally inter-coded video signal is particularly preferably instructed to produce a stream of intra-coded frames with preferably reduced, particularly preferably equal or increased quality, preferably as a function of Number of access requests per time, preferably in addition to the stream of inter-coded frames, more preferably instead of the stream of inter-coded frames.
  • the encoder of the program, in particular game visualization upon receipt of an access request (ie, for example, a
  • Game action to send a purely intra-coded stream instead of the inter-coded stream.
  • This purely intra-coded stream preferably has a higher frame rate
  • the transmission preferably takes place via a cable television network, and / or an Internet and / or a radio link to the receiving device.
  • the transmission preferably takes place as a unicast stream, but preferably as a multicast stream.
  • the at least one intra-coded frame of the stream is preferably sent to all receiving devices of the participating users (eg, players) from intra-coded frames. It is advantageous in some programs that send at least one intra-coded frame of the stream as multicast, e.g.
  • the visualization is identical for all users (eg common word processing, board games such as chess, nibbles, games with splitscreen in which each user follows the screens of the other users etc.), in some programs this is Send as unicast advantageous (eg, individual applications, (3D) games with individual perspective for each user, etc.).
  • An access request of only one user ie eg a game action of a player
  • the server calculates which user should / should receive an updated program visualization on the basis of the access request (for example, in some players the visual state does not change despite the game action of a player, since the players each have different video signals for their own receive their own game perspective, in which the action of one player is not visible) and only sends to them.
  • the server according to the invention comprises means for performing such quality enhancement (eg, encoder configured to encode higher resolution and / or apply lower frame compression and / or generate a sequence of inktraked images at a higher frame rate and / or interpolation means for inter-frame and / or inter-pixel interpolation).
  • quality enhancement eg, encoder configured to encode higher resolution and / or apply lower frame compression and / or generate a sequence of inktraked images at a higher frame rate and / or interpolation means for inter-frame and / or inter-pixel interpolation.
  • a further transmission method according to the invention additionally comprises the steps:
  • the stream of intra-coded frames is only transmitted until the receiving device can decode the inter-coded frames, preferably the multicast-transmitted video signal.
  • the bandwidth-intensive stream is sent out of intra-coded frames only for a short time.
  • An inter-coded frame is one that can not be decoded by itself without the knowledge of another frame (eg, a so-called B-frame or P-frame).
  • the stream from in- The coded frame preferably also contains intra-coded frames (eg so-called I-frames or K-frames or also keyframes) at specific intervals.
  • the time period T is preferably an empirically determined
  • the time T is fixed and amounts to the double, preferably simple time equivalent of a so-called "group of pictures (GoP)" f, ie a group of frames which is decodable independently of another group of frames.
  • the time T is dependent on the time at which the access request is received and the state of the multicast stream, with inter-coded pictures. If the access request z. B. is received shortly after the time at which a K-frame was received via the multicast stream of the TV and / or program provider, the time T is longer than if the
  • Access request is received just before the next K-frame of the TV provider is expected.
  • the confirmation message from the receiving device is preferably an OK note with which the receiving device signals that now no intra-coded frames are more necessary, since it was already possible to successfully switch to the multicast stream with the inter-coded frames.
  • an associated soundtrack is also sent.
  • intra-coded frames are sent to a plurality of users, the acknowledgment message triggering the stopping of the transmission of the at least one intra-coded frame or the stream of intra-coded frames is the last incoming acknowledgment message of the users.
  • acknowledgment messages are provided with information relating the acknowledgment message to an already received access request.
  • the server preferably determines which access request is acknowledged and continues to send intra-coded frames if for at least one access request. confirmation is not present, preferably if in addition a time T has not expired.
  • a further transmission method according to the invention additionally comprises the step:
  • the decoding preferably also includes an encoding, z. In an MJPEG format or an MPEG or H.264 format with only K-frames.
  • the decoding preferably also includes subsampling with regard to the frame sequence and / or the frame pixels and / or a compression gain to reduce the quality. It particularly preferably includes an interpolation (upsampling) with regard to the frame sequence and / or the frame pixels and / or a compression reduction.
  • the reduction and / or increase in quality is preferably carried out depending on the bandwidth currently available in the network. For example, if there is too little bandwidth available at the moment, the quality of the intra-coded frames is further reduced or correspondingly reversed.
  • an increase in quality is performed in computer programs. Preferably, this increase is dependent on the number of access requests occurring per time (eg, the more requests, the higher the quality, or the quality is increased only with a minimum number of requests).
  • program scenes with many program actions are presented in a more fluid and / or more detailed manner.
  • a further transmission method according to the invention additionally comprises the steps:
  • Bridges streams from intra-coded frames.
  • the server preferably has an intermediate memory which holds at least two GoPs of the inter-coded video signal.
  • the bridging sequence analogous to the preferred or particularly preferred embodiment of the intra-coded frames has a reduced or increased quality, eg. B. due to a reduced or increased resolution (with respect. Image rate and / or pixel resolution) or a higher or lower intra-compression of the individual frames on, with particularly preferred quality depending on the currently available bandwidth and / or a rate of access requests per time is chosen.
  • a reduced or increased quality eg. B. due to a reduced or increased resolution (with respect. Image rate and / or pixel resolution) or a higher or lower intra-compression of the individual frames on, with particularly preferred quality depending on the currently available bandwidth and / or a rate of access requests per time is chosen.
  • Burst transmission uses higher bandwidth compared to normal video transmission, but only for a short time, and thus shortens the time normally required to transmit a certain number of frames.
  • the following step is performed first:
  • the method according to the invention can be integrated into a switching process of a television channel and / or updating process of a computer program by first transmitting the video signal of one channel and / or program visualization state and then to another channel or program visualization state by means of the aforementioned steps is switched.
  • the object is furthermore achieved, in particular, by a receiving method for delay-receiving a digital, originally inter-coded video signal (11) from a server (10), comprising the following steps, which are carried out in a receiving device (20):
  • z. B. in a power-on or switching operation due to the additionally encoded to the original inter-coded video signal intra-coded frames, a minimization of the switching or switch-on delay and / or update delay possible.
  • the receiving device does not need to receive a minimum number of inter-coded frames but decodes the received intra-coded frames immediately without the presence of another frame and displays them to the viewer.
  • the receiving device receives the access request z. B. from a remote control, a keystroke on a keyboard o- an operating element of the receiving device or an input device for it.
  • the sending to and receiving from the server preferably takes place via a cable television network, particularly preferably the Internet and / or a radio link.
  • the receiving device preferably has means to receive and / or process for the display such intra-coded frames or a sequence of such frames which have a correspondingly increased quality (pixel resolution, low compression rate, higher frame rate).
  • a further receiving method according to the invention additionally comprises the steps:
  • the receiving device receives the multi (or broadcast or un) cast stream of the TV and / or program provider and the normal process of preparing the display of the image frames from this multicast stream, including pre-buffering and decoding, as soon as sufficient frames are available in the Buffer is started.
  • the display of the image frames decoded from the stream of intra-coded frames seamlessly switches over to the display of the decoded image frames from the stream with inter-coded image frames.
  • the detection is preferably a check of the fill level of the video buffer.
  • the required fill level of the video buffer is preferably dependent on the respective coding mode.
  • An image frame is preferably a frame, which is prepared in such a way that it can be displayed on the screen or on a display device.
  • an associated sound track is received which can be played without delay.
  • the soundtrack is preferably added to the display of the image frames from the intra-coded frames and played out together.
  • the following step is performed first:
  • the method is preferably integrated into a switching operation and / or updating process of a program by first the video signal of a first television channel or a first program state is displayed and then with the aid of the inventive method steps at the end of the video signal of another TV channel and / or updated program state that was switched to or updated.
  • the object is furthermore achieved, in particular, by a receiving device (20) for delay-receiving a digital, originally inter-coded video signal (11) from a server (10) comprising at least one video decoder (50), at least one video buffer (30) a first input of the video decoder (50) is connected, wherein the receiving device (20) comprises means (80) for transmitting a
  • the receiving method according to the invention can be carried out. Due to the second input of the video decoder, received intra-coded frames are passed directly to the video decoder without first having to travel through the normal video buffer necessary for inter-coded frames.
  • the receiving device preferably has a buffer to compensate for network delay or constant or variable bit rates. Such a buffer preferably also passes through the intra-coded frames.
  • the decoder preferably has a chip internally. Depending on the internal connection of the inputs to the chip, the chip preferably decodes frames from the first input or from the second input. More preferably, the video decoder internally has an additional separate chip which decodes the intra-coded frames supplied via the second input, and the first chip decodes the frames supplied via the first input.
  • the receiving device is configured to receive a stream of intra-coded frames of the video signal and a stream of inter-coded frames of the video signal in parallel.
  • the latter comprises a device for determining the decodability of inter-coded frames in the video buffer (30).
  • Such a device is z. B. a level checking unit of the video buffer. This is particularly preferably a logic that checks whether all the necessary for the decoding of the last arrived frame in the video buffer Frames are present in the video buffer.
  • the device (80) for sending an access request (300) is additionally configured to send an acknowledgment message to the server (10) as soon as frames with inter-coded frames are decodable in the video buffer (30) .
  • the receiving device preferably has a return channel to the server.
  • the object is furthermore achieved, in particular, by a server (10) for transmitting a digital, originally intercoordinated video signal (11) to a receiving device (20), the server (10) having at least one device (90) for receiving an access request (300 ) and at least one means (45) for transmitting at least one intra-coded frame (52) of a stream (51) of intra-coded frames (52) of the video signal (11).
  • the device for transmitting at least one intra-coded frame is z.
  • B a device which processes the intra-coded frames for the network in a certain way z. For example, to not exceed a certain bit rate (buffers) or to comply with certain protocol or coding conventions.
  • the access information preferably contains the information as to which channel or video signal is requested.
  • loading The access request preferably also contains the information about which receiving device has sent the access request.
  • statistics about the viewing habits of the users of a respective receiving device can be created.
  • the latter additionally comprises at least one video decoder (40) with a video buffer (30), the video decoder (40) having means (45) for transmitting at least one intra-coded frame (52) of a stream ( 51) is connected from intra-coded frames (52).
  • the multicast stream received from the TV and / or program provider is one of intra-coded
  • Frames of existing stream can be created.
  • the original data of the TV and / or program provider arriving in the server can be stored in the video buffer.
  • the video buffer is preferably so large that two GoPs can be stored in the video buffer.
  • the server also has a buffer downstream of the decoder for MJPEG or intra-coded frames. This buffer is preferably so large that so many intra-coded frames can be stored there as well as having two GoPs of the intercoded video signal.
  • Access request (300) is additionally configured to receive an acknowledgment message from the receiving device (20) and / or determine the expiration of a period T.
  • the server (10) is arranged in a cable head station (60).
  • a cable head station 60.
  • IP television and / or network programs have, by means of such a server quickly alsschaltbar on a particular video signal or switchable between two different video signals and / or updated versions of video signals, without causing large delay times are visible to the user.
  • the server (10) and the receiving device (20) are connected via a coaxial cable network (70).
  • Figure 5 is a schematic of a switching operation using the inventive transmission and reception methods
  • FIG. 6 shows a diagram of a switching process using the transmission and reception methods according to the invention, wherein in addition a bridging sequence is transmitted and received.
  • FIG. 1 shows an overview of a transmission method according to the invention.
  • a first step 200 an access request is received by a receiving device, then is in a
  • Step 210 sends a sequence 51 of intra-coded frames 52 of the requested video signal 11 to the receiving device.
  • sending is done as multicast.
  • a stream 31 of inter-coded frames corresponding to that of the TV and / or program provider is multicast to the receiving device in this example.
  • Step 210 repeats and continues to send intra-coded frames 52 to the receiving device. If a time T has expired or an acknowledgment message is present, the transmission of the intra-coded frames 52 is stopped in a step 240.
  • intra-coded frames are sent to a receiving device, so that this receiving device can begin decoding and displaying the requested video signal without decoding delay or delay due to waiting for a key frame.
  • the receiving device receives an indication due to the inter-coding This is signaled via a confirmation message from the receiving device 20 or this is estimated over a time T and then then the transmission of the intra-coded frames is set again.
  • step 250 another previously requested video signal is displayed. This step would therefore be assumed to be switched from another, previously requested video signal to a new video signal 11.
  • FIG. 2 shows an overview of a receiving method according to the invention.
  • a step 100 an access request 300 relating to a new video signal 11 is received from the user of the receiving device 20.
  • this access request 300 is forwarded to the server 10.
  • step 120 the sequence 51 of intra-coded frames 52 of the video signal 11 is then received by the server 10.
  • step 130 the intra-coded frames 52 are decoded to image frames 21, which are then displayed in step 140.
  • the receiving device 20 receives after a
  • Access request 300 immediately a set of instantaneously decodable frames 52, which is why the video signal 11 with little delay on the receiving device 20 can be displayed shortly after the occurrence of the access request 300.
  • step 150 a stream 31 of inter-coded frames of the video signal 11 is received by the server 10.
  • This stream 31 is z. B. the forwarded multicast stream of the TV and / or program provider.
  • step 160 it is determined whether there are enough inter-coded frames for decoding. If not, step 150 is repeated and at least one more inter-frame is received by server 10. If the number of inter-coded frames is sufficient, in one step 170 decoding the inter-coded frames into image frames 21, and the image frames 21 decoded from the stream 31 are displayed to the user of the receiving device 20 in a step 180.
  • the video signal 11 is also represented by inter-coded frames.
  • a bandwidth-conserving representation of the video signal 11 can be switched over after a certain time and the intra-coded frames 52 no longer have to be sent by the server 10.
  • another video signal is previously presented to the user of the receiving device 20. In this case, by carrying out the method according to the invention then switching over with a very short time delay becomes possible.
  • FIG. 3a shows an illustration of a server 10 according to the invention and receiving devices 20, 20 'according to the invention in the state of receiving a previous video signal before a switching operation by receiving device 20'.
  • the server 10 is located in the headend 60 of a cable television network 70.
  • means 45.1 and 45.2, respectively are for transmitting at least one intra-coded frame of a stream of intra-coded frames the respective video signal available.
  • the server 10 includes means 90 for receiving an access request 300 for a video signal.
  • the server additionally additionally has video buffers 30.1, 30.2 and decoders 40.1, 40.2.
  • Each receiving device 20, 20 ' has a device 80, 80' for sending a channel request 300 to the server 10 on.
  • Each receiving device 20, 20 ' also has a video buffer 30, 30' and a video decoder 50, 50 'with a first input 55, 55 ' and a second input 56, 56 '.
  • the receiving device 20 ' receives the multicast stream 31.2 the video signal previously requested and stores it in the video buffer 30'. It is then delayed by the size of the video buffer 30 'and fed via the first decoder input 55' the decoder 50 'and decoded there. The same is done for another receiver 20 and the inter-coded stream 31.1 of another video signal.
  • the stream 31.1 is buffered in the video buffer 30.1 in the server 10 and then supplied to a video decoder 40.1 which decodes the inter-coded frames into intra-coded frames, and forwarded to means 45.1 for transmitting at least one intra-coded frame of a stream of intra-coded frames of the video signal ,
  • FIG. 3 b shows a representation of a server 10 according to the invention and receiving devices 20, 20 " according to the invention in the state of receiving a stream of intra-coded frames of the requested video signal during the switching operation
  • the stream 51 is transferred via the second decoder input 56' to the decoder 50 'and decodes it without waiting for an I-frame or waiting upon filling a video decoding buffer
  • the received intra-coded frames are displayed to the user of the receiving device 20 'without great delay
  • Server 10 forwarded stream 31.1 with inter-coded frames of the requested video signal and stores it in the video buffer 30 'so that it gradually fills.
  • FIG. 3c shows an illustration of a server 10 according to the invention and receiving devices 20, 20 'according to the invention in the state of receiving the stream from inter-coded frames of the requested video signal after the switching operation.
  • the receiving device 20 ' preferably signals to the server 10 via the device 80' that there are sufficient frames of the stream 31.1 from intercoordinated frames, and thus no more intra-coded frames are required. Thereafter, or due to the elapse of a predetermined time T, the transmission of the intra-coded frames by the server 10 is stopped.
  • Figure 4 shows a scheme of a switching operation without measures to reduce the switching delay.
  • a first state (encircled “1") in a receiving device 20
  • TV channel "17” is displayed to the user in a step 190.
  • this channel "17” is then left and it should be switched to the channel "8", that is, the video signal 11.
  • you exit channel "17” the display of the image query stops. with the channel "17” and after a user and network delay, waiting for an I-frame of the stream 31 or 31.1 starts with the inter-coded frames.
  • the receiving device 20 starts to store the interframe frames in the video buffer 30 of the receiving device 20 (step 151).
  • a whole group of pictures must be stored in the video buffer 30 of the receiving device 20, which leads to a delay 313 in the worst case.
  • state 2 (circled "2") is reached.
  • an overall switch delay 310 occurs of more than one group of pictures, in the worst case about 2000 ms.
  • the users and network delay 311 is based, for. On packet loss, jitter ping times, users etc.
  • Figure 5 shows a schematic of a switching operation using the transmission and reception methods according to the invention.
  • the starting point is in turn the state indicated by the encircled "1" as well as in FIG. 4.
  • At least one intra-coded frame 52 of the requested video signal 11 is held in the server 10 at any given time. This is created from the stream 31 or 31.1 of the video signal 11, for which reason the intra-coded frames 52 of the stream 51 are shown delayed by the worst-case decoding delay 313.
  • the first intra-coded frame 52 is sent to the receiving device 20. There, this is decoded after a decoder delay 314 in the case of an intra-coded frame 52 and displayed.
  • the system is in the state "2" (encircled “2") in which the user decoded image frames 21 ange- which originate from a stream 51 of intra-coded frames 52.
  • the receiving device 20 stores inter-coded frames into a video buffer 30 in a step 151. Once there are enough inter-coded frames (indicated by a decode delay 313), the decoding of the inter-coded frames starts, which are then displayed instead of the decoded image frames from the stream 51. Stream 51 is then no longer necessary and will be turned off. This puts the system in state "3" (encircled “3").
  • the total switch delay 310 is minimized to a maximum delay of only two frames (about 80 ms). No matter at which point the user switches from one channel to the other channel, this time delay is minimized (random zapping).
  • FIG. 6 shows a diagram of a switching process using the transmission and reception methods according to the invention, wherein in addition a bridging sequence 33 is transmitted and received.
  • a bridging sequence 33 is transmitted and received.
  • the video buffer is filled faster than normal via a burst transmission with a bridging frequency 33, in this case a complete group of pictures (step 152 ).
  • the fast filling of the video buffer in step 152 is also due to a reduced quality and thus a reduced data volume of the bridging sequence 33.
  • the decoding delay 313.1 of the bridging sequence 33 is shortened compared to the decoding delay of a normal transmitted sequence of inter-coded pictures the bridging sequence 33 arrives faster in the buffer of the receiving device 20. However, even during this shortened decoding delay 313.1, the decoded image frames 21 are already removed from the
  • Stream 51 is displayed from intra-coded frames 52. Once the bridging sequence 33 is present in the video buffer and decoded bar, it is decoded and displayed to the user. From this moment on, the transmission of the stream 51 from intra-coded frames 52 is no longer necessary, since it is now possible to decode and display solely on the basis of the inter-coded frames.
  • the switching delay 310 is also a maximum of only two frames (about 80 ms), however, the stream 51 is not sent from intra-coded frames 52 for such a long duration as in the example of Figure 5. For this reason, the operations of switching can be reduced to an even shorter period of time.
  • a server and a receiving device with the help of which the turn-on and switching delay in digital video signals in particular digital television signals and / or program video signals reduced to a minimum.
  • means for interacting with the server sending the video signals are provided.
  • the server then reacts on the basis of a channel request and / or update request preferably by sending not only interframed frames but also, in parallel or preferably, inter-coded frames to the receiving device instead of the inter-coded frames.
  • the receiving device also buffers the inter-coded pictures as in the prior art, an image for the display can already be created after the much shorter time span of the decoder of the intra-coded frames and therefore with a minimum delay after the channel request. It is only for a short
  • Stop sending the stream out of intra-coded frames Transmitting at least one inter-coded frame of a stream with inter-coded frames of another previously requested video signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sendeverfahren zum Senden eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) an ein Empfangsgerät (20), umfassend folgende Schritte, die in einem Server (10) durchgeführt werden: Empfangen (200) einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11); Senden (210) mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11). Die Erfindung betrifft weiterhin ein Empfangsverfahren zum verzögerungsarmen Empfangen eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) von einem Server (10), umfassend folgende Schritte, die in einem Empfangsgerät (20) durchgeführt werden: Empfangen (100) einer Zugriffsanforderung (300) bezüglichdes Videosignals (11); Senden (110) der Zugriffsanforderung (300) an den Server (10); Empfangen (120) mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames des Videosignals (11) von dem Server (10); Dekodieren (130) des mindestens einen intrakodierten Frames (52) zu mindestens einem Bildframe (21); Anzeigen (140) des mindestens einen dekodierten Bildframes (21) aus dem Stream (51) aus intrakodierten Frames. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Server und ein Empfangsgerät.

Description

Verfahren und Vorrichtungen zum verzögerungsarmen Ein- oder Umschalten auf ein digitales Videosignal
Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtungen, mithilfe derer das Einschalten oder das Umschalten auf ein digitales Videosignal, insbesondere ein MPEG-Fernsehsignal das MPEG o- der H.264—kodiert ist, mit einer gegenüber dem Stand der Technik stark reduzierten und für den Zuschauer kaum wahrnehmbaren Verzögerung.
Im Stand der Technik kommt es bei einer Übertragung von Videosignalen über Multicastkanäle zu einer Zeitverzögerung zwischen dem Moment, in dem der jeweilige Zuschauer das Videosignal anwählt, und dem Moment, in dem dann das Videosig- nal dem Zuschauer dargestellt wird. Um eine Übertragung eines digitalen Videosignals mit geringer Datenrate zu ermöglichen, wird im Stand der Technik für Videosignalübertragungen wie z.B. DVB (terrestrisch, Satellit) oder IP-Fernsehen eine Kodierung verwendet, die Unterschiede in zeitlich aufeinander folgenden Bildframes berücksichtigt und somit zu einer hohen Kompression führt. Solche Kodierungen sind z.B. MPEG- Kodierung (MPEG-4, MPEG-1, MPEG-2 ) oder H.264. In bestimmten Abständen wird jedoch ein so genanntes Keyframe gesendet, welches ohne das Wissen über zeitlich benachbarte Frames de- kodierbar ist. Die eingangs erwähnte Verzögerung, die sich beim Einschalten oder beim Umschalten auf bzw. zwischen zweier solcher kodierter Videosignale bemerkbar macht, ist unter anderem dem Umstand geschuldet, dass der Empfänger abwarten muss, bis der Multicast Datenstrom ein solches Keyframe lie- fert, damit die Dekodierung begonnen werden kann. Zudem muss zur Dekodierung solcher interkodierten Videosignale eine Mindestanzahl von Frames dem Dekoder vorliegen, damit dieser die richtige Reihenfolge herstellen und diese richtig geordneten Frames dann dekodieren kann. Hierdurch entsteht auch eine Verzögerungskomponente . Eine solche Verzögerung entsteht auch bei Computerprogrammen (z. B. Computerspiele, kollaborative oder nicht kollaborative Computerprogramme, Cloud-Applications wie z. B. Office, gemeinsames ord-Processing an einem Dokument, Cloud-Gaming) , bei denen ein Server die Videoausgabe erzeugt — eine Videoausgabe bzw. ein -signal für alle teilnehmenden Benutzer (z. B. Spieler, gemeinsames Word-Processing) oder verschiedene Videoausgaben bzw. —Signale für verschiedene teilnehmende Benutzer (z. B. Spieler, Videokonferenz)— und an den oder die teilnehmenden Benutzer versendet. Das Ereignis, welches eine Änderung des Videosignals bedingt, ist dabei (analog zum Umschalten beim Fernsehen) eine Aktion eines Benutzers, aufgrund derer eine Veränderung im Programm und somit auch im Videosignal des Programms stattfindet.
In dem Artikel "Analysis of zapping times and IP-TV" von Peter Siebert at al. wird für eine Verringerung der Umschaltverzögerung vorgeschlagen, einen Unicast Video Stream als Replik des Multicastkanals von einem Channel-Change-Server zu einer Set-Top-Box zu senden, wobei der Unicast-Videostream mit einem Keyframe aus der frühen Vergangenheit des angeforderten TV Kanals startet.
Nachteilig am Stand der Technik ist, dass entweder lange Ver- zögerungszeiten beim Umschalten zwischen Videosignalen entstehen. Die Lösung von Peter Siebert et al. erfordert eine Unicast Übertragung sowie ein Puffern des Multicaststreams in einem Channel-Change-Server und trotzdem wird die Verzögerung, die durch die Dekodierzeit und die Zeit für die Umord- nung der interkodierten Frames ansteht, nicht vollständig minimiert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der Technik zu verbessern. Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch ein Sendeverfahren zum Senden eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) an ein Empfangsgerät (20), umfassend folgende Schritte, die in einem Server (10) durchgeführt werden:
- Empfangen (200) einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11);
- Senden (210) mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals ( 11 ) . Auf diese Weise sendet der Server an das Empfangsgerät zumindest kurzfristig einen Stream aus intrakodierten Frames, die auf der Seite des Empfangsgeräts ohne Verzögerung wegen des Wartens auf ein Keyframe oder des Wartens auf das Umsortieren der Reihenfolge der Frames sofort dekodiert werden können.
Das digitale ursprünglich interkodierte, bevorzugt fortlaufende, Videosignal ist bevorzugt ein mittels MPEG-Standard (MPEG-1, MPEG-2 oder MPEG-4) oder H.264-Standard kodiertes Videosignal. Bevorzugt handelt es sich um das digitale Video- signal eines TV-Anbieters und/oder eines Computerprogramms
(z. B. Computerspiele, kollaborative oder nicht kollaborative Computerprogrammen, Cloud-Applications wie z. B. Office, gemeinsames Word-Processing an einem Dokument, Cloud-Gaming, digitaler Cloud-Dienst ) , bevorzugt eines Multi-User- Computerprogramms. Die Quelle dieses Signals liegt bevorzugt im Einflussbereich des TV-Anbieters und/oder auf einem Programmserver (z. B. Cloudserver) und dort, in diesem Ursprung ist das Signal derart kodiert, dass verschiedene Frames in- terkodiert sind, d.h. Abhängigkeiten zeitlich aufeinanderfol- gender Frames wurden zur Kompression berücksichtigt. Besonders bevorzugt befindet sich die Quelle des ursprünglich interkodierten Signals auf demselben Server, auf welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird. Bevorzugt ist ursprünglich im örtlichen Sinn zu verstehen, d. h. das Signal wird an seinem Ursprungsort interkodiert , besonders bevorzugt ist ursprünglich (bevorzugt zusätzlich) im zeitlichen Sinn zu verstehen, d. h. zunächst bzw. ursprünglich (z. B. zu einem Zeitpunkt t=0) wird das Signal interkodiert, und im Verlauf der Zeit wird es zumindest zeitweise (z. B. zu einem Zeitpunkt t=T, z. B. bei einem Umschalt/Zapping-Vorgang oder einer Programmaktualisierung) als ausschließlich intrakodiertes Signal erzeugt und/oder gesendet. Z. B. wird das erfindungsgemäße Verfahren auf demselben Server und/oder einem von einem Diensteanbieter zugänglichen und zusammenhängenden Serversystem (z. B. auf z. B. mittels Glasfaser verbundenen Servern von Kopfstationen eines oder mehrerer Kabelfernsehnetze) durchgeführt, auf dem auch digitale Dienste (z. B. Cloud- Anwendungen wie Spiele, Office-Anwendungen etc., bevorzugt Multi-User-Cloud-Anwendungen) mit graphischer Ausgabe angeboten bzw. gehostet werden. Zum Beispiel wird die graphische Ausgabe per Multicast, besonders bevorzugt per Unicast (z. B. bei Spielen oder Programmen, in denen jeder User seine eigene persönliche Visualisierung, die sich von der Visualisierung für andere User unterscheiden kann, erhält) an die jeweiligen User zunächst und/oder für gewöhnlich, d.h. ursprünglich im zeitlichen Sinn, als interkodiertes Videosignal gesendet. Im Fall einer Aktualisierung der Visualisierung (z. B. aufgrund eines Umschaltens oder einer Programmaktion) wird das ursprünglich interkodierte Videosignal nun als intrakodiertes Videosignal von dem jeweiligen Programm vorübergehend erzeugt und gesendet. Bevorzugt wird, sobald die Aktualisierung bzw. das Umschalten abgeschlossen ist, auf die ursprüngliche In- terkodierung zurückgeschaltet.
Das Empfangsgerät ist bevorzugt eine Set-Top-Box im Einflussbereich des Fernsehzuschauers oder Programmnutzers und/oder ein in einem Fernsehgerät integrierter oder an einen Computer angeschlossener TV-Tuner oder Internetempfänger und/oder eine Spielekonsole oder Computer, mit der bzw. dem über ein Netz- werk ( ulti-User) -Programme ausführbar sind. Besonders bevorzugt ist das Empfangsgerät eine Set-Top-Box mit (bevorzugt ausschließlich) einer/mehreren Komponente/n aus der Menge: Controller für Eingabegeräte, Netzwerkschnittstelle, Video- und/oder Audiodekoder, Video- und/oder Audioausgabecontroller . Auf diese Weise ist das Empfangsgerät auf das Nötigste reduziert, so dass durch die Verschiebung der Rechenlast für Computerprogramme auf den Server, was erst durch die Minimierung der Verzögerung des Videosignals für den Anwender akzep- tabel ist, ein sehr preiswertes Empfangsgerät verwendbar ist.
Der Server, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, ist bevorzugt eine Recheneinheit, die für die Durchführung eines schnellen Kanalwechsels bzw. einer schnel- len Aktualisierung des Videosignals in Abhängigkeit der
Zugriffsanforderung aufgestellt und programmiert ist. Bevorzugt ist der Server im Einflussbereich des TV- und/oder Pro- grammanbieters , z. B. wird auf demselben Server zum einen das Videosignal enkodiert andererseits das erfindungsgemäße Sen- deverfahren durchgeführt (z. B. insbesondere in dem Fall von einer Bereitstellung der Online-Ausführung eines Programms über ein Netzwerk). Besonders bevorzugt (z. B. insbesondere in dem Fall von TV-Signalen) ist der Server, auf dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, ein zwischen dem TV- und/oder Programmanbieter bzw. TV- und/oder Programmserver und dem Empfangsgerät des Zuschauers liegender Server, der einerseits das Videosignal von dem TV- und/oder Programmanbieter bzw. dem Server des TV- und/oder Programmanbieters empfängt und weiterhin das erfindungsgemäße Verfahren aus- führt, damit der Zuschauer und/oder Programmbenutzer am Empfangsgerät dann einen schnellen Kanalwechsel bzw. eine schnelle Aktualisierung des Videosignals oder ein schnelles Einschalten auf einen Kanal bzw. ein schnelles Zuschalten zu einem laufenden Computerprogramm durchführen kann.
Unter Anbieter wird bevorzugt jemand verstanden, der einen digitalen Dienst auf einem Server bereitstellt. Im Falle ei- nes TV-Videosignals ist es z. B. die Sendeanstalt (z. B.
Pro7), welche ein digitales TV-Signal über einen Server als Stream (z. B. als Multicaststeram oder Broadcasstream) absendet. Im Falle eines Videosignals eines Programms ist der An- bieter z. B. ein Betreiber eines Cloudservers oder eines Servers, welcher ein Fernsehkabelnetz mit digitalen IP-Daten versorgt, wobei der Anbieter die Online-Ausführung von Programmen (Spiele, Office-Anwendungen, Mulit-User- oder Single- User-Cloud-Anwendungen, etc.) auf seinem Server für Benutzer bereitstellt und dabei die graphische Visualisierung des jeweiligen Programms als Stream absendet (z. B. als Unicast o- der Multicast oder — seltener — als Broadcaststream) . Insbesondere für einen Programmanbieter ist bevorzugt der Server (komplex) , auf dem das jeweilige Programm zur Ausführung bereitgestellt wird, mit dem Server ( komplex) , auf dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, identisch, da somit bereits bei der Erzeugung des Videostreams die Kodierung (Intra- oder Interkodierung) entsprechend des Verfahrens eingestellt wird, so dass entsprechend kodierte Frames abgesen- det werden können. Das Video-Signal von Programmen wird bevorzugt in Interaktion mit dem/n Nutzer/n generiert. Auf diese Weise kann die Reaktionfähigkeit des Servers vorteilhaft ausgenutzt werden, um genau im Moment von Nutzeraktionen gute Ergebnisse (z. B. Bilder in höherer Qualität) zu liefern.
Eine Zugriffsanforderung ist z. B. das Drücken einer Taste auf der Fernbedienung, welche ein bestimmtes Signal erzeugt, welches eine Information transportiert, dass entweder ein bestimmter Kanal eingeschaltet werden soll oder dass von einem derzeit betrachteten Videosignal auf ein anderes Videosignal umgeschaltet werden soll. Bei einem Computerprogramm ist die Zugriffsanforderung bevorzugt eine Eingabeaktion eines Benutzers, z. B. eine Betätigung eines Eingabegerätes (z. B. Maus, Joystick, Game-Controller, Keyboard, Mikrofon, Touchpad etc.). Die Zugriffsanforderung stellt in diesem Fall bevorzugt eine Anforderung für den Zugriff auf ein aktualisiertes Videosignal des Programmzustands dar. Eine Zugriffsanforde- rung stammt bevorzugt von einem beliebigen der teilnehmenden Benutzer. Der Server empfängt die Zugriffsanforderung bevorzugt von dem Empfangsgerät. Der Empfang erfolgt z. B. über ein Kabelfernsehnetz, Internet und/oder über eine Funkstre- cke. Bevorzugt enthält die Zugriffsanforderung die Anweisung des Benutzers, das Videosignal anzuhalten oder vorzuspulen oder zurückzuspulen. Hierfür wird bevorzugt auf dem Server das Videosignal, bevorzugt in einem Puffer mit einstellbarer Puffergröße, zwischengespeichert. Dies wird insbesondere für TV-Signale durchgeführt. Bevorzugt wird mit der Zugriffsanforderung eine solche Anweisung des Benutzers empfangen.
Ein intrakodiertes Frame (I-Frame bzw. K-Frame) ist bevorzugt ein Keyframe ohne Information über Frames anderer Zeitpunkte und ist nur aus sich heraus bereits dekodierbar. Es trägt damit die gesamte Information zur Dekodierung alleine in sich. Ein intrakodiertes Frame ist z.B. ein Keyframe eines der oben genannten Codes. Besonders bevorzugt ist es ein MJPEG-Frame. Ein Stream aus intrakodierten Frames ist bevorzugt ein Datenstrom, der ausschließlich aus intrakodierten Frames besteht. Ein solcher Stream ist z.B. ein MJPEG-Stream oder aber ein MPEG- oder H.264-Stream, die jeweils ausschließlich aus
Keyframes bestehen, was auch mit diesem Codes (MPEG, H.264) möglich, wenn auch im Stand der Technik unüblich ist. Bevorzugt weist der Stream aus intrakodierten Frames gegenüber einem dem ursprünglich interkodierten Videosignal eine verminderte Qualität, z. B. aufgrund einer verminderter Auflösung oder einer höheren Intra-Kompression der einzelnen Frames, auf, wodurch der Stream aus intrakodierten Frames bandbreitenschonender übertragbar ist, als ein Stream aus I-Frames mit der Qualität, die z. B. ein I-Frame in dem ursprünglich interkodierten Signal aufweist. Besonders bevorzugt weist der Stream aus intrakodierten Frames eine gegenüber dem interko- dierten Videosignal gleiche oder höhere Qualität auf, z. B. aufgrund gleicher oder erhöhter Auflösung und/oder erhöhter Bildrate. Dabei wird eine kurzzeitige, höhere notwendige Da- tenrate zur Übertragung des Streams in Kauf genommen. Die intrakodierten Frames werden bevorzugt durch den Server aus den interkodierten Frames erstellt. Bevorzugt wird dabei eine Verminderung der Qualität des Videosignals durch Verminderung der Auflösung und/oder Bildrate und/oder durch Erhöhung der Datenkompression vorgenommen, besonders bevorzugt wird eine Beibehaltung der Qualität vorgenommen oder eine Erhöhung der Qualität durch z. B. Zwischenbildinterpolation und/oder Pixelinterpolation und/oder Verminderung der Datenkompression. Besonders bevorzugt wird die Quelle (z. B. Enkoder des TV- Anbieters oder Enkoder des Spieleservers bzw. des Spieleanbieters) des ursprünglich interkodierten Videosignals angewiesen, einen Stream aus intrakodierten Frames mit bevorzugt verminderter, besonders bevorzugt gleicher oder erhöhter Qualität, bevorzugt in Abhängigkeit der Anzahl der Zugriffsanforderungen pro Zeit, zu erzeugen, bevorzugt zusätzlich zu dem Stream aus interkodierten Frames, besonders bevorzugt anstatt des Streams aus interkodierten Frames. So wird z. B. der Enkoder der Programm-, insbesondere Spielvisualisierung, bei Eingang einer Zugriffsanforderung (d. h. z. B. einer
Spielaktion) angewiesen, anstelle des interkodierten Streams einen rein intrakodierten Stream zu senden. Bevorzugt weist dieser rein intrakodierte Stream eine höhere Bildrate
und/oder Auflösung auf. Auf diese Weise werden solche Pro- gramm-/Spielszenen, in denen Veränderungen durch Programm- /Spielaktionen sichtbar werden, mit einer erhöhten Qualität dargestellt, was eine flüssigere und/oder detailgetreuere Programm-/Spielvisualisierung ermöglicht . Das Senden erfolgt bevorzugt über ein Kabelfernsehnetz, und/oder ein Internet und/oder eine Funkstrecke zum Empfangsgerät. Das Senden erfolgt bevorzugt als Unicaststream besonders bevorzugt jedoch als Multicaststream. Z. B. wird bei einem Computerprogramm bevorzugt an alle Empfangsgeräte der teilnehmenden Benutzer (z. B. Spieler) das mindestens eine intrakodierte Frame des Streams aus intrakodierten Frames gesendet. Dabei ist es vorteilhaft bei manchen Programmen das mindestens eine intrakodierte Frame des Streams als Multicast zu senden, z. B. wenn dort die Visualisierung für alle Benutzer identisch ist (z. B. bei gemeinsamen Word-Processing, Brettspiele wie Schach, Nibbles, Spiele mit Splitscreen bei denen jeder User die Screens der anderen User mitverfolgt etc.), bei manchen Programmen ist das Senden als Unicast vorteilhaft (z. B. Einzelanwendungen, (3D-) Spiele mit für jeden Benutzer individueller Perspektive etc.). Eine Zugriffsanforderung nur eines Benutzers (d. h. z. B. eine Spielaktion ei- nes Spielers) bewirkt somit bevorzugt ein Senden an alle Benutzer, bevorzugt als IP-Multicaststream, so dass alle Benutzer eine aktualisierte Programmvisualisierung ohne die durch die ursprüngliche Interkodierung bedingte Verzögerung erhalten. Besonders bevorzugt errechnet der Server, welche/r Be- nutzer aufgrund der Zugriffsanforderung eine aktualisierte Programmvisualierung erhalten sollen/soll (z. B. ändert sich bei einigen Spielern trotz der Spielaktion eines Spielers der visuelle Zustand nicht, da die Spieler jeweils unterschiedliche Videosignale für ihre jeweils eigene Spielperspektive er- halten, in denen die Aktion des einen Spielers nicht sichtbar ist) und sendet nur an diese/n.
Bevorzugt wird statt eines (Weiter )Versendens des interko- dierten Videosignals ausschließlich der Stream aus intrako- dierten Frames, bzw. das mindestens eine intrakodierte Frame als temporärer Ersatz für das interkodierte Videosignal gesendet. Auf diese Weise wird Sendebandbreite des Servers im Moment des Umschaltens/Aktualisierens eingespart. In einem weiteren erfindungsgemäßen Sendeverfahren wird
— mit dem Senden (210) des mindestens einen intrakodierten Frames (52)
a) mindestens ein intrakodiertes Frame (52) des Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) gesen- det, das eine erhöhte Pixelauflösung und/oder eine niedrigere Kompressionsrate als Frames des interkodierten Videosignals (11) aufweist und/oder b) eine Sequenz von intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) gesendet, die eine höhere Bildrate als das interko- dierte Videosignal (11) aufweist.
Auf diese Weise wird die zuvor beschriebene Erhöhung der Qua- lität des Videos beim Umschalten bzw. beim Aktualisieren (z. B. wenn es sich um ein Videospiel handelt) durchgeführt. Bevorzugt weist der erfindungsgemäße Server entsprechende Mittel auf, um eine derartige Qualitätserhöhung durchzuführen (z. B. Enkoder der eingerichtet ist, eine höhere Auflösung zu enkodieren und/oder eine geringere Einzelbildkompression anzuwenden und/oder eine Sequenz von inktrakodierten Bilder mit einer höheren Bildrate zu erzeugen; und/oder Interpolationsmittel für eine Zwischenbild- und/oder Zwischenpixelinterpolation) .
Ein weiteres erfindungsgemäßes Sendeverfahren umfasst zusätzlich die Schritte:
- Senden (220) mindestens eines interkodierten Frames eines Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosignals (11); sowie bevorzugt die Schritte:
- Feststellen (230) ob, eine Zeitdauer T abgelaufen ist oder ob eine Bestätigungsnachricht von dem Empfangsgerät (20) vorliegt;
wenn eine Zeitdauer T abgelaufen ist oder wenn eine Bestä- tigungsnachricht vorliegt:
- Stoppen (240) des Sendens des Streams (51) aus intrakodierten Frames ( 52 ) .
Auf diese Weise wird der Stream aus intrakodierten Frames nur so lange gesendet, bis das Empfangsgerät die interkodierten Frames bevorzugt des per Multicast übertragenen Videosignals dekodieren kann. So wird nur für eine kurze Zeit der bandbreitenintensivere Stream aus intrakodierten Frames gesendet. Ein interkodiertes Frame ist eines, das nicht alleine ohne das Wissen über ein anderes Frame dekodiert werden kann (z. B. ein so genanntes B-Frame oder P-Frame). Der Stream aus in- terkodierten Frames enthält bevorzugt auch in bestimmten Abständen intrakodierte Frames (z. B. so genannte I-Frames oder K-Frames oder auch Keyframes). Die Zeitdauer T ist bevorzugt eine empirisch festgelegte
Zeit. Besonders bevorzugt ist die Zeit T fest eingestellt und beträgt dem doppelten, bevorzugt einfachen zeitlichen Äquivalent einer so genannten "group of pictures (GoP)"f d. h. eine Gruppe von Frames, die unabhängig von einer anderen Gruppe von Frames dekodierbar ist. Besonders bevorzugt ist die Zeit T abhängig von dem Zeitpunkt, an dem die Zugriffsanforderung empfangen wird und dem Zustand des Multicastsstreams , mit interkodierten Bildern. Wenn die Zugriffsanforderung z. B. kurz nach dem Zeitpunkt empfangen wird, zu dem über den Multi- caststream des TV- und/oder Programmanbieters ein K-Frame empfangen wurde, ist die Zeit T länger, als wenn die
Zugriffsanforderung empfangen wird, kurz bevor das nächste K- Frame des TV-Anbieters erwartet wird. Die Bestätigungsnachricht von dem Empfangsgerät ist bevorzugt ein OK-Vermerk, mit welchem das Empfangsgerät signalisiert, dass nun keine intrakodierten Frames mehr notwendig sind, da bereits auf den Multicaststream mit den interkodierten Frames erfolgreich umgeschaltet werden konnte. Bevorzugt wird mit dem Stream mit interkodierten Frames oder mit dem Stream aus intrakodierten Frames auch eine dazugehörige Tonspur gesendet. Sofern bei einem Computerprogramm an mehrere Benutzer intrakodierte Frames gesendet werden, ist die das Stoppen des Sendens des mindestens einen intrakodierten Frames bzw. des Streams aus intrakodierten Frames auslösende Bestätigungsa- nachricht die letzte eintreffende Bestätigungsnachricht der Benutzer. Bevorzugt sind Bestätigungsnachrichten mit einer Information versehen, welche die Bestätigungsnachricht zu einer bereits erhaltenen Zugriffsanforderung in Beziehung setzt. Der Server stellt bevorzugt fest, für welche Zugriffsanforderung eine Bestätigung vorliegt und er sendet weiterhin intrakodierte Frames, wenn für mindestens eine Zugriffsanfor- derung keine Bestätigung vorliegt, bevorzugt wenn zusätzlich eine Zeit T nicht abgelaufen ist.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Sendeverfahren umfasst zusätz- lieh den Schritt:
- Dekodieren des mindestens einen interkodierten Frames des Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosignals (11) zu mindestens einem intrakodierten Frame (52). Auf diese Weise wird aus dem von dem TV- und/oder Programmanbieter empfangenen Multicaststream ein Stream bestehend aus intrakodierten Frames erstellt. Das Dekodieren umfasst bevorzugt auch ein Enkodieren, z. B. in ein MJPEG-Format oder ein MPEG- oder H.264- Format mit ausschließlich K-Frames. Bevor- zugt umfasst das Dekodieren auch ein Unterabtasten (Down- sampling) bzgl. der Framefolge und/oder der Framepixel und/oder eine Kompressionsverstärkung zur Verringerung der Qualität. Es umfasst besonders bevorzugt ein Interpolieren (Upsampling) bzgl. der Frameabfolge und/oder der Framepixel und/oder eine KompressionsVerringerung. Bevorzugt wird die Verringerung und/oder Erhöhung der Qualität bevorzugt abhängig von der im Netz gerade verfügbaren Bandbreite durchgeführt. Z. B. wird, falls zu wenig Bandbreite im Moment zur Verfügung steht, die Qualität der intrakodierten Frames wei- ter verringert oder entsprechend umgekehrt. Bevorzugt wird bei Computerprogrammen eine Erhöhung der Qualität durchgeführt. Bevorzugt ist diese Erhöhung abhängig von der Anzahl des Auftretens von Zugriffsanforderungen pro Zeit (z. B. je mehr Anforderungen, desto höher die Qualität; oder erst bei einer Mindestanzahl an Anforderungen wird die Qualität erhöht) . So werden Programmszenen mit vielen Programmaktionen flüssiger und/oder detailreicher dargestellt.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Sendeverfahren umfasst zusätz- lieh die Schritte:
— Zwischenspeichern des mindestens einen interkodierten Frames des Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosig- nals (11) in einen Zwischenspeicher;
— Auslesen einer Überbrückungssequenz (33) mit interkodierten Frames aus dem Zwischenspeicher, wobei die Überbrückungssequenz (33) mit einem intrakodierten Frame beginnt.
— Senden (221) der Überbrückungssequenz (33) mittels einer Burst-Übertragung über eine Unicast-Verbindung zum Empfangsgerät (20).
Auf diese Weise wird eine Reduktion der benötigten Bandbreite beim Umschalten erreicht, da durch die Überbrückungssequenz, die hauptsächlich aus interkodierten Frames besteht, ein Teil der Umschaltverzögerung überbrückt wird und der andere Teil der Umschaltverzögerung, der selbst bei der Überbrückungssequenz aufgrund des Dekodierens und der Umordnung noch notwen- dig ist, wird durch die erfindungsgemäße Versendung des
Streams aus intrakodierten Frames überbrückt.
Bevorzugt weist der Server einen Zwischenspeicher auf, der mindestens zwei GoPs des interkodierten Videosignals vorhält.
Bevorzugt weist die Überbrückungssequenz analog zu der bevorzugten bzw. besonders bevorzugten Ausführung der intrakodierten Frames eine verminderte bzw. erhöhte Qualität, z. B. aufgrund einer verminderten bzw. erhöhten Auflösung (bzgl. Bild- rate und/oder Pixelauflösung) oder einer höheren bzw. niedrigeren Intra-Kompression der einzelnen Frames, auf, wobei besonders bevorzugt die Qualität in Abhängigkeit der im Moment verfügbaren Bandbreite und/oder einer Rate von Zugriffsanforderungen pro Zeit gewählt wird.
Bei einer Burst-Übertragung wird im Vergleich zur normalen Übertragung des Videosignals eine höhere Bandbreite verwendet, dies aber nur kurzfristig, und somit wird die Zeit, die für die Übertragung einer bestimmten Anzahl von Frames norma- lerweise notwendig ist, verkürzt. In einem weiteren erfindungsgemäßen Sendeverfahren wird zuerst der folgende Schritt durchgeführt:
- Senden (250) mindestens eines interkodierten Frames eines Streams (31) mit interkodierten Frames eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals ( 12 ) .
Auf diese Weise ist das erfindungsgemäße Verfahren in einen Umschaltvorgang eines Fernsehkanals und/oder Aktualisierungsvorgang eines Computerprogramms integrierbar indem zunächst das Videosignal eines Kanals und/oder eines Programmvisuali- sierungszustands gesendet wird, und dann auf einen anderen Kanal bzw. einen anderen Programmvisualisierungszustand mittels der vorgenannten Schritte umgeschaltet wird. Die Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Empfangsverfahren zum verzögerungsarmen Empfangen eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) von einem Server (10), umfassend folgende Schritte, die in einem Empfangsgerät (20) durchgeführt werden:
— Empfangen (100) einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11);
- Senden (110) der Zugriffsanforderung (300) an den Server
(10) ;
- Empfangen (120) mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames des Videosignals
(11) von dem Server (10);
- Dekodieren (130) des mindestens einen intrakodierten Frames (52) zu mindestens einem Bildframe (21);
- Anzeigen (140) des mindestens einen dekodierten Bildframes (21) aus dem Stream (51) aus intrakodierten Frames.
Auf diese Weise ist z. B. bei einem Einschalt- oder Umschaltvorgang aufgrund der zu dem ursprünglich interkodierten Videosignal zusätzlich gesendeten intrakodierten Frames eine Minimierung der Umschalt- oder Einschaltverzögerung und/oder Aktualisierungsverzögerung möglich. Das Empfangsgerät muss nicht eine Mindestanzahl von interkodierten Frames empfangen sondern dekodiert die empfangenen intrakodierten Frames sofort ohne das Vorhandensein eines anderen Frames und zeigt sie dem Zuschauer an. Das Empfangsgerät empfängt die Zugriffsanforderung z. B. von einer Fernbedienung, einem Tastendruck auf einer Tastatur o- der einem Bedienelement des Empfangsgeräts oder eines Eingabegeräts dafür. Das Senden an sowie das Empfangen von dem Server erfolgt bevorzugt über ein Kabelfernsehnetz, besonders bevorzugt das Internet und/oder eine Funkstrecke.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Empfangsverfahren wird mit dem Empfangen (120) des mindestens einen intrakodierten Frames (52)
a) mindestens ein intrakodiertes Frame (52) des Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) empfangen, das eine erhöhte Pixelauflösung und/oder eine niedrigere Kompressionsrate als Frames des interkodierten Videosignals (11) aufweist und/oder
b) eine Sequenz von intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) empfangen, die eine höhere Bildrate als das inter- kodierte Videosignal (11) aufweist.
Auf diese Weise wird eine Erhöhung der Videoqualität beim Umschalten/Aktualisieren durchgeführt. Das Empfangsgerät weist bevorzugt Mittel auf, solche intrakodierten Frames bzw. eine Sequenz solcher Frames, die eine enstprechend erhöhte Quali- tät (Pixelauflösung, niedrige Kompressionsrate, höhere Bildrate) aufweisen, zu empfangen und/oder für die Anzeige zu verarbeiten.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Empfangsverfahren umfasst zu- sätzlich die Schritte:
- Empfangen (150) mindestens eines interkodierten Frames eines Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosignals ( 11 ) von dem Server ( 10 ) und bevorzugt Speichern des mindestens einen interkodierten Frames in einen Videopuffer ( 30 ) ;
- Feststellen ( 160 ) , ob ausreichend interkodierte Frames für eine Dekodierung vorliegen;
wenn ausreichend interkodierte Frames für eine Dekodierung vorliegen, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Dekodieren ( 170 ) der vorhandenen interkodierten Frames zu Bildframes ( 21 ) ;
- Anzeigen ( 180 ) der dekodierten Bildframes ( 21 ) aus dem Stream ( 31 ) mit interkodierten Frames
und bevorzugt
- Senden einer Bestätigungsnachricht an den Server ( 10 ) .
Auf diese Weise empfängt das Empfangsgerät den Multi-(oder Broad- oder Uni- )caststream des TV- und/oder Programmanbieters und der normale Prozess des Vorbereitens der Anzeige der Bildframes aus diesem Multicaststream inklusive des Vorpuf- ferns und Dekodierens sobald ausreichend Frames in dem Puffer vorliegen wird gestartet. Bevorzugt wird auf diese Weise nahtlos von der Anzeige der aus dem Stream aus intrakodierten Frames dekodierten Bildframes auf die Anzeige der dekodierten Bildframes aus dem Stream mit interkodierten Bildframes umgeschaltet. Das Feststellen ist bevorzugt ein Überprüfen des Füllstands des Videopuffers. Bevorzugt ist der benötigte Füllstand des Videopuffers abhängig von der jeweiligen Kodierart.
Ein Bildframe ist bevorzugt ein Frame, das derart aufbereitet ist, dass es auf dem Bildschirm bzw. einem Anzeigegerät anzeigbar ist. Bevorzugt wird mit dem mindestens einen interkodierten Frame oder mit dem mindestens einen intrakodierten Frame eine dazugehörige Tonspur empfangen die ohne Verzögerung abspielbar ist. Die Tonspur wird bevorzugt der Anzeige der Bildframes aus dem intrakodierten Frames zugemischt und zusammen ausgespielt. Ein weiteres erfindungsgemäßes Empfangsverfahren umfasst zusätzlich die Schritte:
— Empfangen einer Überbrückungssequenz (33) mit interkodier- ten Frames mittels einer Burst-Übertragung über eine Unicast- Verbindung zum Server (10), wobei die Überbrückungssequenz (33) mit einem intrakodierten Frame beginnt;
— Speichern (152) der Überbrückungssequenz (33) mit interko- dierten Frames in den Videopuffer (30). Auf diese Weise wird der Videopuffer aufgrund der Burst- Übertragung schneller gefüllt und es kann noch frühzeitiger auf die normale gewünschte Dekodierung des interkodierten Videosignals umgeschaltet werden. In einem weiteren erfindungsgemäßen Empfangsverfahren wird zuerst der folgende Schritt durchgeführt:
— Anzeigen (190) mindestens eines Bildframes (21) eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals (12). Auf diese Weise ist das Verfahren bevorzugt in einen Umschaltvorgang und/oder Aktualisierungsvorgang eines Programms integrierbar, indem zunächst das Videosignal eines ersten Fernsehkanals bzw. eines ersten Programmzustands angezeigt wird und dann mit Hilfe der erfinderischen Verfahrensschritte am Ende das Videosignal eines anderen Fernsehkanals und/oder eines aktualisierten Programmzustands angezeigt wird, auf den umgeschaltet oder aktualisiert wurde.
Die Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Emp- fangsgerät (20) zum verzögerungsarmen Empfangen eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) von einem Server (10), umfassend mindestens einen Videodekoder (50), mindestens einen Videopuffer (30), der mit einem ersten Eingang des Videodekoders (50) verbunden ist, wobei das Emp- fangsgerät (20) eine Einrichtung (80) zum Senden einer
Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11) an den Server (10) aufweist und der Videodekoder (50) einen zweiten Eingang (56) zum Empfang intrakodierter Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) aufweist.
Auf diese Weise ist mit dem Empfangsgerät das erfindungsgemä- ße Empfangsverfahren durchführbar. Aufgrund des zweiten Eingangs des Videodekoders werden empfangene intrakodierte Frames direkt dem Videodekoder übergeben ohne erst durch den normalen Videopuffer, der für interkodierte Frames notwendig ist, wandern zu müssen. Bevorzugt weist das Empfangsgerät je- doch einen Puffer auf, um Netzwerkverzögerung oder konstante bzw. variable Bitraten auszugleichen. Einen solchen Puffer durchlaufen bevorzugt auch die intrakodierten Frames.
Bevorzugt weist der Dekoder intern einen Chip auf. Bevorzgut dekodiert der Chip je nach interner Schaltung der Eingänge auf den Chip Frames aus dem ersten Eingang oder aus dem zweiten Eingang. Besonders bevorzugt weist der Videodekoder intern einen zusätzlichen separaten Chip auf, der die intrakodierten Frames, die über den zweiten Eingang zugeführt wer- den, dekodiert, und der erste Chip dekodiert die Frames, die über den ersten Eingang zugeführt werden.
Bevorzugt ist das Empfangsgerät eingerichtet, einen Stream aus intrakodierten Frames des Videosignals und einen Stream mit interkodierten Frames des Videosignals parallel zu empfangen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Empfangsgeräts (20) umfasst dieses eine Einrichtung zur Bestim- mung der Dekodierbarkeit von interkodierten Frames in dem Videopuffer ( 30) .
Eine solche Einrichtung ist z. B. eine Füllstandsüberprüfungseinheit des Videopuffers. Besonders bevorzugt ist dies eine Logik, die überprüft, ob für das Dekodieren des zuletzt eingetroffenen Frames im Videopuffer alle dafür notwendigen Frames im Videopuffer vorliegen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Empfangsgeräts (20) ist die Einrichtung (80) zum Senden einer Zugriffsanforderung (300) zusätzlich eingerichtet, eine Bestätigungsnachricht an den Server (10) zu senden, sobald Frames mit interkodierten Frames in dem Videopuffer (30) dekodierbar sind. Bevorzugt weist das Empfangsgerät hierfür einen Rückkanal zum Server auf.
Die Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch einen Server (10) zum Senden eines digitalen, ursprünglich interko- dierten Videosignals (11) an ein Empfangsgerät (20), wobei der Server (10) mindestens eine Einrichtung (90) zum Empfangen einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11) umfasst und mindestens eine Einrichtung (45) zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11).
Auf diese Weise ist eine Zugriffsanforderung bezüglich eines bestimmten Videosignals z. B. eines Fernsehkanals und/oder eines aktualisierten Programmzustandes durch den Server registrierbar und daraufhin ist ein Stream von intrakodierten Frames sendbar.
Die Einrichtung zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames ist z. B. eine Einrichtung, welche die intrakodierten Frames für das Netzwerk in bestimmter Weise aufbereitet z. B. um eine bestimmte Bitrate nicht zu überschreiten (Puffern) oder um bestimmte Protokoll oder Kodierungskonventionen einzuhalten.
Die Zugriffsinformation beinhaltet bevorzugt die Information, welcher Kanal bzw. welches Videosignal angefordert wird. Be- sonders bevorzugt enthält die Zugriffsanforderung auch die Information darüber, welches Empfangsgerät die Zugriffsanforderung abgeschickt hat. Im zweiten Fall sind damit Statistiken über die Sehgewohnheiten der Nutzer eines jeweiligen Emp- fangsgeräts erstellbar .
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servers (10) umfasst dieser zusätzlich mindestens einen Videodecoder (40) mit einem Videopuffer (30), wobei der Videodecoder (40) mit der Einrichtung (45) zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrako- dierten Frames (52) verbunden ist.
Auf diese Weise ist aus dem von dem TV- und/oder Programman- bieter empfangenen Mulitcaststream ein aus intrakodierten
Frames bestehender Stream erstellbar. In dem Videopuffer sind dabei die im Server ankommenden Originaldaten des TV- und/oder Programmanbieters (mit interkodierten Frames) speicherbar. Der Videopuffer ist bevorzugt so groß, dass zwei GoPs in dem Videopuffer gespeichert werden können. Bevorzugt weist der Server auch einen dem Dekoder nachgeschalteten Puffer für MJPEG- bzw. intrakodiertes Frames auf. Dieser Puffer ist bevorzugt so groß, dass so viele intrakodierte Frames dort gespeichert werden können, wie auch zwei GoPs des inter- kodierten Videosignals aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servers (10) ist die Einrichtung (90) zum Empfangen einer
Zugriffsanforderung (300) zusätzlich eingerichtet ist, eine Bestätigungsnachricht vom Empfangsgerät (20) zu empfangen und/oder das Ablaufen einer Zeitdauer T festzustellen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servers (10) ist der Server (10) in einer KabelkopfStation (60) angeordnet. Auf diese Weise sind Benutzer, die in einem Baum eines Kabelfernsehnetzes über z. B. IP-Fernsehen und/oder Netzwerkprogramme verfügen, mittels eines solchen Servers schnell auf ein bestimmtes Videosignal aufschaltbar bzw. zwischen zwei verschiedenen Videosignalen und/oder aktualisierten Versionen von Videosignalen umschaltbar, ohne dass dabei große Verzögerungszeiten für den jeweiligen Benutzer sichtbar stehen.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ser- vers (10) oder des erfindungsgemäßen Empfangsgeräts (20) sind der Server (10) und das Empfangsgerät (20) über ein Koaxial- kabelnetz (70) verbunden.
Die Erfindung soll nun anhand von Zeichnungen beispielhaft weiter veranschaulicht werden. Hierbei zeigen: eine Übersicht über ein erfindungsgemäßes Sendeverfahren,
eine Übersicht über ein erfindungsgemäßes Empfangsverfahren,
eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Servers und erfindungsgemäßer Empfangsgeräte im Zustand des Empfangens eines vorherigen Videosignals vor einem Umschaltvorgang,
eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Servers und erfindungsgemäßer Empfangsgeräte im Zustand des Empfangens eines Streams aus intrakodierten Frames des angeforderten Videosignals während des Umschaltvorgangs ,
eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Servers und erfindungsgemäßer Empfangsgeräte im Zustand des Empfanges des Streams aus interkodierten Frames des angeforderten Videosignals nach dem Umschaltvorgang,
ein Schema eines Umschaltvorgangs ohne Maßnahmen zur Verringerung der Umschaltverzögerung, Figur 5 ein Schema eines Umschaltvorgangs unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangsverfahren
Figur 6 ein Schema eines Umschaltvorgangs unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangsverfah- ren, wobei zusätzlich eine Überbrückungssequenz gesendet und empfangen wird.
Figur 1 zeigt eine Übersicht über ein erfindungsgemäßes Sendeverfahren.
In einem ersten Schritt 200 wird eine Zugriffsanforderung von einem Empfangsgerät empfangen, daraufhin wird in einem
Schritt 210 eine Sequenz 51 aus intrakodierten Frames 52 des angeforderten Videosignals 11 an das Empfangsgerät gesendet. In diesem Beispiel erfolgt das Senden als Multicast.
Optionale Schritte bzw. Komponenten sind gepunktet dargestellt. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird parallel zum Senden der intrakodierten Frames 52 ein Stream 31 aus interkodierten Frames, der dem des TV- und/oder Programmanbieters entspricht, an das Empfangsgerät in diesem Beispiel per Multicast weitergeleitet. In einem Schritt 230 wird dann überprüft, ob eine gewisse Zeit T abgelaufen ist oder ob eine Bestätigungsnachricht von dem Empfangsgerät vor- liegt. Falls dies nicht der Fall ist, wird weiterhin der
Schritt 210 wiederholt und es werden weiterhin intrakodierte Frames 52 an das Empfangsgerät gesendet. Falls eine Zeit T abgelaufen ist oder eine Bestätigungsnachricht vorliegt wird in einem Schritt 240 das Senden der intrakodierten Frames 52 gestoppt.
Auf diese Weise werden in Antwort auf eine Kanalanforderung intrakodierte Frames an ein Empfangsgerät gesendet, sodass dieses Empfangsgerät ohne Dekodierverzögerung oder Verzöge- rung wegen des Wartens auf ein Key Frame das Dekodieren und die Anzeige des angeforderten Videosignals beginnen kann. Sobald das Empfangsgerät eine Anzeige aufgrund des interkodier- ten Streams bereits vornehmen kann, wird dies über eine Bestätigungsnachricht von dem Empfangsgerät 20 signalisiert oder dies wird über eine Zeit T abgeschätzt und danach wird dann das Senden der intrakodierten Frames wieder eingestellt.
In einem Schritt 250 wird ein anderes, zuvor angefordertes Videosignal angezeigt. Von diesem Schritt würde man daher ausgehen, wenn von einem anderen, zuvor angeforderten Videosignal auf ein neues Videosignal 11 umgeschaltet werden soll.
Figur 2 zeigt eine Übersicht über ein erfindungsgemäßes Empfangsverfahren. In einem Schritt 100 wird eine Zugriffsanforderung 300 bezüglich eines neuen Videosignals 11 von dem Benutzer des Empfangsgeräts 20 erhalten. In einem Schritt 110 wird diese Zugriffsanforderung 300 an den Server 10 weitergeleitet. Im Schritt 120 wird dann die Sequenz 51 von intrakodierten Frames 52 des Videosignals 11 vom Server 10 empfangen. Im Schritt 130 werden die intrakodierten Frames 52 zu Bildframes 21 dekodiert, die dann im Schritt 140 angezeigt werden.
Auf diese Weise erhält das Empfangsgerät 20 nach einer
Zugriffsanforderung 300 umgehend ein Set von instantan dekodierbaren Frames 52, weshalb das Videosignal 11 mit kaum ei- ner Verzögerung am Empfangsgerät 20 kurz nach dem Auftreten der Zugriffsanforderung 300 angezeigt werden kann.
In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in einem Schritt 150 ein Stream 31 mit interkodierten Frames des Videosignals 11 von dem Server 10 empfangen. Dieser Stream 31 ist z. B. der weitergeleitete Multicaststream des TV- und/oder Programmanbieters. In einem Schritt 160 wird festgestellt, ob genügend interkodierte Frames vorliegen, damit diese dekodiert werden können. Falls nicht, wird der Schritt 150 wiederholt und es wird mindestens ein weiteres interko- diertes Frame von dem Server 10 empfangen. Falls die Anzahl der interkodierten Frames ausreicht, wird in einem Schritt 170 die Dekodierung der interkodierten Frames zu Bildframes 21 vorgenommen und es werden die Bildframes 21, die aus dem Stream 31 dekodiert wurden, in einem Schritt 180 dem Benutzer des Empfangsgeräts 20 angezeigt.
Auf diese Weise wird nach einer gewissen Zeit und sobald genügend Frames vorhanden sind, um das Videosignal 11 durch in- terkodierte empfangene Frames darzustellen, das Videosignal 11 auch aus interkodierten Frames dargestellt. Somit ist auch auf eine bandbreitenschonendere Repräsentation des Videosignals 11 nach einer gewissen Zeit umschaltbar und die intrako- dierten Frames 52 müssen nicht mehr von dem Server 10 gesendet werden. In einem Schritt 190 wird zuvor ein anderes Videosignal dem Benutzer des Empfangsgeräts 20 dargestellt. In diesem Fall wird durch das Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dann ein Umschalten mit sehr geringer Zeitverzögerung möglich.
Figur 3a zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Servers 10 und erfindungsgemäßer Empfangsgeräte 20, 20' im Zustand des Empfangens eines vorherigen Videosignals vor einem Umschaltvorgang durch Empfangsgerät 20'. In diesem Beispiel befindet sich der Server 10 in der Kopfstation 60 eines Kabelfernsehnetzes 70. Für jeden Kanal, für welchen ein schnelles Umschalten bzw. schnelles Einschalten angeboten wird, ist eine Einrichtung 45.1 bzw. 45.2 zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames eines Streams aus intrakodierten Frames des jeweiligen Videosignals vorhanden. Zusätzlich weist der Server 10 eine Einrichtung 90 zum Empfangen einer Zugriffsanforderung 300 bezüglich eines Videosignals auf. In diesem Beispiel weist der Server zusätzlich jeweils noch Videopuffer 30.1, 30.2 sowie Dekoder 40.1, 40.2 auf. Über ein Koaxialka- beinetz 70 sind Empfangsgeräte 20, 20' mit dem Server verbunden. Jedes Empfangsgerät 20, 20' weist eine Einrichtung 80, 80' zum Senden einer Kanalanforderung 300 an den Server 10 auf. Jedes Empfangsgerät 20, 20' weist zudem einen Videopuffer 30, 30' sowie einen Videodecoder 50, 50' mit einem ersten Eingang 55, 55' und einem zweiten Eingang 56, 56' auf. Im Betrieb der Erfindung empfängt das Empfangsgerät 20' den Multicaststream 31.2 das Videosignals, das zuvor angefordert wurde, und speichert es im Videopuffer 30'. Es wird dann um die Größe des Videopuffers 30' verzögert und über den ersten Dekodereingang 55' den Dekoder 50' zugeführt und dort deko- diert. Selbiges erfolgt für ein anderes Empfangsgerät 20 und den interkodierten Stream 31.1 eines anderen Videosignals. Der Stream 31.1 wird in den Videopuffer 30.1 im Server 10 zwischengespeichert und dann einem Videodekoder 40.1 zugeführt, der die interkodierten Frames zu intrakodierten Frames dekodiert bzw. umwandelt, und an eine Einrichtung 45.1 zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames eines Streams aus intrakodierten Frames des Videosignals weitergeleitet. Der Benutzer des Empfangsgerät 20' möchte nun auf das Videosignal umschalten, das auch das Empfangsgerät 20 über den Stream 31. 1 empfängt und sendet über die Einrichtung 80' eine Kanalanforderung 300 an den Server 10, der diese mittels der Einrichtung 90 empfängt.
Figur 3b zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Ser- vers 10 und erfindungsgemäßer Empfangsgeräte 20, 20" im Zustand des Empfangens eines Streams aus intrakodierten Frames des angeforderten Videosignals während des Umschaltvorgangs. Nachdem der Server 10 die Kanalanforderung 300 mittels der Einrichtung 90 empfangen hat, sendet dieser mittels der Ein- richtung 45.1 einen Stream 51 aus intrakodierten Frames an das Empfangsgerät 20'. In dem Empfangsgerät 20' wird der Stream 51 über den zweiten Dekodereingang 56' dem Dekoder 50' übergeben und dieser dekodiert ohne Warten auf ein I-Frame oder Warten auf das Füllen eines Videodekodierpuffers die empfangenen intrakodierten Frames, so dass diese ohne große Verzögerung dem Nutzer des Empfangsgeräts 20' angezeigt werden. Weiterhin empfängt das Empfangsgerät 20' bereits den vom Server 10 weitergeleiteten Stream 31.1 mit interkodierten Frames des angeforderten Videosignals und speichert diesen in den Videopuffer 30', so dass dieser sich allmählich füllt. Figur 3c zeigt eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Servers 10 und erfindungsgemäßer Empfangsgeräte 20, 20' im Zustand des Empfanges des Streams aus interkodierten Frames des angeforderten Videosignals nach dem Umschaltvorgang. Sobald in dem Videopuffer 30' des Empfangsgeräts 20' ausreichend Frames für die Dekodierung vorliegen, werden diese an den Dekoder 50' über den ersten Decodereingang 55' weitergeleitet so dass diese dann dekodiert werden. Das Empfangsgerät 20' signalisiert dem Server 10 bevorzugt über die Einrichtung 80', dass ausreichend Frames des Streams 31.1 aus interko- dierten Frames vorliegen und somit keine intrakodierten Frames mehr benötigt werden. Daraufhin oder aufgrund des Ablau- fens einer festgelegten Zeit T wird das Senden der intrakodierten Frames durch den Server 10 eingestellt. Auf diese Weise wird nur vorübergehend eine höhere Bandbreite für das Senden der intrakodierten Frames benötigt und es kann nach dem Umschalten bzw. dem Einschalten auf den normalen bandbreitenschonenden Multicaststream des Videosignals zurückgegriffen werden. Als großer Vorteil erfährt der Benutzer des Empfangsgerät 20' in diesem Beispiel jedoch keine sichtbare Verzögerung der Anzeige des angeforderten Videosignals.
Figur 4 zeigt ein Schema eines Umschaltvorgangs ohne Maßnahmen zur Verringerung der Umschaltverzögerung. In einem ersten Zustand (umkringelte "1") werden in einem Empfangsgerät 20 die von einem Stream mit interkodierten Frames stammenden dekodierten Bildframes 21 eines zuvor angeforderten Videosignals 12, in diesem Fall z. B. Fernsehkanal "17" dem Benutzer in einem Schritt 190 angezeigt. In einem Schritt 121 wird dann dieser Kanal "17" verlassen und es soll auf den Kanal "8", das heißt das Videosignal 11, umgeschaltet werden. Mit dem Verlassen des Kanals "17" stoppt die Anzeige der Bildfra- mes des Kanals "17" und nach einer benutzer- und netzwerkbedingten Verzögerung beginnt das Warten auf ein I-Frame des Streams 31 bzw. 31.1 mit den interkodierten Frames. Sobald ein I-Frame auftritt, beginnt das Empfangsgerät 20, die in- terkodierten Frames in den Videopuffer 30 des Empfangsgeräts 20 zu speichern (Schritt 151). Je nach Art der Kodierung und Reihenfolge der Frames muss im ungünstigsten Fall eine ganze Group of pictures im Videopuffer 30 des Empfangsgeräts 20 gespeichert werden, was zu einer Verzögerung 313 im ungünstigs- ten Fall führt. Erst dann kann eine Anzeige der dekodierten Bildframes 21 erfolgen und diese dann dem Benutzer in einem Schritt 140 angezeigt werden womit Zustand 2 (eingekringelte "2") erreicht ist. Mit diesem Verfahren, bei dem keine Maßnahmen zur Verkürzung des "Blackouts" zwischen dem Umschalten von einem zu einem anderen Kanal vorgenommen werden, tritt eine insgesamte Umschaltverzögerung 310 von mehr als einer Group of pictures, im ungünstigsten Fall ca. 2000 ms auf. Die Nutzer und Netz- werkverzögerung 311 beruht z. B. auf Paketverlust, jitter Pingzeiten, Benutzer etc.
Figur 5 zeigt ein Schema eines Umschaltvorgangs unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangsverfahren. Aus- gangspunkt ist wiederum der durch die umkringelte "1" gekennzeichnete Zustand wie auch in Figur 4. Im Server 10 wird zu jedem Zeitpunkt mindestens ein intrakodiertes Frame 52 des angeforderten Videosignals 11 vorgehalten. Dieses wird aus dem Stream 31 bzw. 31.1 des Videosignals 11 erstellt, weshalb die intrakodierten Frames 52 des Streams 51 um die Worstcase Dekodierverzögerung 313 verzögert dargestellt sind. Nach Ablauf einer Benutzer- und Netzwerkverzögerung 311 wird das erste intrakodierte Frame 52 an das Empfangsgerät 20 gesendet. Dort wird dieses nach einer Dekodierverzögerung 314 im Falle eines intrakodierten Frames 52 dekodiert und angezeigt. Damit befindet sich das System im Zustand "2" (umkringelte "2"), in welchem dem Benutzer dekodierte Bildframes 21 ange- zeigt werden, die aus einem Stream 51 aus intrakodierten Frames 52 stammen. Parallel dazu speichert das Empfangsgerät 20 interkodierte Frames in einem Schritt 151 in einen Videopuffer 30. Sobald dort genügend interkodierte Frames vorliegen (angedeutet durch eine Dekodierverzögerung 313) startet die Dekodierung der interkodierten Frames, die dann anstelle der dekodierten Bildframes aus dem Stream 51 angezeigt werden. Stream 51 ist dann nicht mehr notwendig und wird abgestellt. Damit befindet sich das System im Zustand "3" (umkringelte "3").
Durch Anwendung dieses Verfahrens wird die Gesamtumschaltverzögerung 310 auf eine maximale Verzögerung von nur zwei Frames (ca. 80 ms) minimiert. Egal zu welchem Zeitpunkt der Be- nutzer von einem Kanal zu dem anderen Kanal umschaltet, ist diese Zeitverzögerung derartig minimiert (Random Zapping) .
Figur 6 zeigt ein Schema eines Umschaltvorgangs unter Verwendung der erfindungsgemäßen Sende- und Empfangsverfahren, wo- bei zusätzlich eine Uberbrückungssequenz 33 gesendet und empfangen wird. Nach dem Verlassen des Kanals "17" erfolgt zum einen wiederum die Übermittlung von intrakodierten Frames 52 eines Streams 51. Zusätzlich wird über eine Burstübertragung der Videopuffer mit einer Überbrückungssrequenz 33, in diesem Fall eine komplette Group of pictures, schneller als normal befüllt (Schritt 152). Alternativ oder in Kombination erfolgt das schnelle Auffüllen des Videopuffers im Schritt 152 auch aufgrund einer verminderten Qualität und somit eines verringerten Datenvolumens der Uberbrückungssequenz 33. Die Deko- dierverzögerung 313.1 der Uberbrückungssequenz 33 ist im Vergleich zur Dekodierverzögerung einer normalen gesendeten Folge von interkodierten Bildern verkürzt, da die Uberbrückungssequenz 33 schneller im Puffer des Empfangsgeräts 20 ankommt. Jedoch werden auch während dieser verkürzten Dekodierverzöge- rung 313.1 bereits die dekodierten Bildframes 21 aus dem
Stream 51 aus intrakodierten Frames 52 angezeigt. Sobald die Uberbrückungssequenz 33 im Videopuffer vorliegt und dekodier- bar ist, wird diese dekodiert und dem Benutzer angezeigt. Ab diesem Moment ist das Senden des Streams 51 aus intrakodierten Frames 52 nicht mehr notwendig, da nun ein Dekodieren und Anzeigen allein aufgrund der interkodierten Frames möglich ist.
Die Umschaltverzögerung 310 beträgt insgesamt zwar auch maximal nur zwei Frames (ca. 80 ms), jedoch wird der Stream 51 aus intrakodierten Frames 52 nicht mehr für eine derart lange Dauer wie in dem Beispiel aus Figur 5 gesendet. Aus diesem grund können die Vorgänge des Umschaltens insgesamt auf eine noch kürzere Zeitspanne reduziert werden.
Mit dieser Erfindung wurden Verfahren so wie ein Server und ein Empfangsgerät vorgestellt, mit Hilfe derer sich die Einschalt- und Umschaltverzögerung bei digitalen Videosignalen insbesondere digitalen Fernsehsignalen und/oder Programmvideosignalen erheblich auf ein Minimum reduziert. Auf der Seite des Empfangsgeräts werden Mittel zur Interaktion mit dem Server, der die Videosignale sendet, vorgesehen. Der Server reagiert dann aufgrund einer Kanalanforderung und/oder Aktualisierungsanforderung bevorzugt damit, dass er nicht nur in- terkodierte Frames sondern parallel oder bevorzugt anstatt der interkodierten Frames auch intrakodierte Frames dem Emp- fangsgerät zusendet. Während das Empfangsgerät die interkodierten Bilder wie im Stand der Technik auch puffert, kann dabei jedoch schon nach der sehr viel kürzeren Zeitspanne des Dekodieres der intrakodierten Frames und daher mit einer minimalen Verzögerung nach der Kanalanforderung ein Bild für die Anzeige erstellt werden. Dabei wird nur für eine kurze
Zeitdauer eine höhere Bandbreite benötigt, da das Empfangsgerät, sobald genügend interkodierte Frames gespeichert wurden, diese dann dekodieren und anzeigen kann und nicht mehr auf die intrakodierten, zusätzlich gesendeten Frames angewiesen ist. Über eine Bestätigungsnachricht wird der Server bevorzugt informiert, dass der Stream aus intrakodierten Frames nicht mehr zu senden ist. Durch die statistische Verteilung der Umschaltzeitpunkte und/oder Programmaktualisierungszeitpunkte vieler verschiedener Benutzer wird die höhere Bandbreitenbelegung während eines Umschaltens und/oder Aktualisierens im Mittel keine krass erhöhten Bandbreitenanforderun- gen für den jeweiligen Kanal mit sich bringen. Durch die Kombination mit dem Senden einer Überbrückungssequenz wird die notwendige Zeit für das Senden der intrakodierten Frames noch zusätzlich verkürzt, so dass das Umschalten und/oder Aktualisieren noch weniger zusätzliche Bandbreite erfordert und in- nerhalb einer noch kürzeren Zeit insgesamt alle dafür notwendigen Vorgänge abgeschlossen sind.
Bezugszeichen
10 Server
11 Videosignal
12 Anderes, zuvor angefordertes Videosignal
20 Empfangsgerät
21 Bildframe
30 Videopuffer
31 Stream mit interkodierten Frames
31.1 Multicast Master Stream mit interkodierten Frames des Videosignals
31.2 Multicast Master Stream mit interkodierten Frames eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals
32 Intrakodiertes Frame
33 Überbrückungssequenz
33.1 Group of Pictures
40 Videodekoder des Servers
45 Einrichtung zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames eines Streams aus intrakodierten Frames des Videosignals
50 Videodekoder des Empfangsgeräts
51 Stream aus intrakodierten Frames
52 Intrakodiertes Frame
52.2 Verlorenes intrakodiertes Frame
55 Erster Eingang
56 Zweiter Eingang
60 Kopfstation
70 Koaxialkabelnetz
80 Einrichtung zum Senden einer Zugriffsanforderung
90 Einrichtung zum Empfangen einer Zugriffsanforderung
100 Empfangen einer Zugriffsanforderung bezüglich des Videosignals
110 Senden der Zugriffsanforderung an einen Server
120 Empfangen mindestens eines intrakodierten Frames eines Streams aus intrakodierten Frames des Videosignals von dem Server Verlassen eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals
Dekodieren des mindestens einen intrakodierten Frames zu mindestens einem Bildframe
Zuschalten zu dem Videosignal über den Stream mit interkodierten Frames
Zuschalten zu dem Videosignal über den Stream aus intrakodierten Frames
Anzeigen des mindestens einen dekodierten Bildframes aus dem Stream aus intrakodierten Frames
Empfangen eines interkodierten Frames eines Streams mit interkodierten Frames des Videosignals
Speichern von interkodierten Frames in den Videopuffer
Speichern der Überbrückungssequenz in den Videopuffer
Feststellen, ob ausreichend interkodierte Frames für eine Dekodierung vorliegen
Dekodieren der vorhandenen interkodierten Frames zu Bildframes
Anzeigen der dekodierten Bildframes aus dem Stream mit interkodierten Frames
Anzeigen mindestens eines dekodierten Bildframes eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals
Empfangen einer Zugriffsanforderung bezüglich des Videosignals
Senden mindestens eines intrakodierten Frames eines Streams aus intrakodierten Frames des Videosignals
Senden mindestens eines interkodierten Frames eines Streams mit interkodierten Frames des Videosignals
Senden einer Überbrückungssequenz mit interkodierten Frames mittels einer Burst-Übertragung über eine Uni- cast-Verbindung
Feststellen ob, eine Zeitdauer T abgelaufen ist oder ob eine Bestätigungsnachricht vom Empfänger des Streams aus intrakodierten Frames vorliegt
Stoppen des Sendens des Streams aus intrakodierten Frames Senden mindestens eines interkodierten Frames eines Streams mit interkodierten Frames eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals
Zugriffsanforderung
Umschaltverzögerung
Benutzer- und Netzwerkverzögerung
Verzögerung durch Warten auf ein intrakodiertes Frame eines Streams mit interkodierten Frames und durch Dekodierzeit
Dekodierverzögerung im schlechtesten Fall
Dekodierverzögerung der Überbrückungssequenz
Dekodierverzögerung im Fall eines intrakodierten Frames

Claims

Patentansprüche
1. Sendeverfahren zum Senden eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) an ein Empfangsgerät (20), umfassend folgende Schritte, die in einem Server (10) durchgeführt werden:
- Empfangen (200) einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11);
- Senden (210) mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11).
2. Sendeverfahren nach Anspruch 1, wobei
- mit dem Senden (210) des mindestens einen intrakodierten Frames (52)
a) mindestens ein intrakodiertes Frame (52) des Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) gesendet wird, das eine erhöhte Pixelauflösung und/oder eine niedrigere Kompressionsrate als Frames des interkodierten Videosignals (11) aufweist und/oder
b) eine Sequenz von intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) gesendet wird, die eine höhere Bildrate als das interkodierte Videosignal (11) aufweist.
3. Sendeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Senden (220) mindestens eines interkodierten Frames eines Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosignals (11);
sowie bevorzugt die Schritte:
- Feststellen (230) ob, eine Zeitdauer T abgelaufen ist oder ob eine Bestätigungsnachricht von dem Empfangsgerät (20) vorliegt;
wenn eine Zeitdauer T abgelaufen ist oder wenn eine Bestätigungsnachricht vorliegt:
- Stoppen (240) des Sendens des Streams (51) aus intrako- dierten Frames (52).
4. Sendeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend den Schritt:
- Dekodieren des mindestens einen interkodierten Frames des Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosignals (11) zu mindestens einem intrakodierten Frame (52).
5. Sendeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Zwischenspeichern des mindestens einen interkodierten Frames des Streams (31) mit interkodierten Frames des Vi deosignals (11) in einen Zwischenspeicher;
- Auslesen einer Überbrückungssequenz (33) mit interkodierten Frames aus dem Zwischenspeicher, wobei die Überbrückungssequenz (33) mit einem intrakodierten Frame beginnt.
- Senden (221) der Überbrückungssequenz (33) mit interko dierten Frames mittels einer Burst-Übertragung über eine Unicast-Verbindung zum Empfangsgerät (20).
6. Sendeverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zuerst der folgende Schritt durchgeführt wird:
- Senden (250) mindestens eines interkodierten Frames ei nes Streams (31) mit interkodierten Frames eines anderen zuvor angeforderten Videosignals (12).
7. Empfangsverfahren zum verzögerungsarmen Empfangen eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) von einem Server (10), umfassend folgende Schritte, die in einem Empfangsgerät (20) durchgeführt werden:
— Empfangen (100) einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11);
- Senden (110) der Zugriffsanforderung (300) an den Server (10);
- Empfangen (120) mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames des Vi deosignals (11) von dem Server (10);
- Dekodieren (130) des mindestens einen intrakodierten Frames (52) zu mindestens einem Bildframe (21);
- Anzeigen (140) des mindestens einen dekodierten
Bildframes (21) aus dem Stream (51) aus intrakodierten Frames .
8. Empfangsverfahren nach Anspruch 7 , wobei
mit dem Empfangen (120) des mindestens einen intrakodierten Frames (52)
a) mindestens ein intrakodiertes Frame (52) des Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) empfangen wird, das eine erhöhte Pixelauflösung und/oder eine niedrigere Kompressionsrate als Frames des interko- dierten Videosignals (11) aufweist und/oder
b) eine Sequenz von intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11) empfangen wird, die eine höhere Bildrate als das interkodierte Videosignal (11) aufweist.
9. Empfangsverfahren nach Anspruch 7 bis 8, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Empfangen (150) mindestens eines interkodierten Frames eines Streams (31) mit interkodierten Frames des Videosignals (11) von dem Server (10) und bevorzugt Speichern des mindestens einen interkodierten Frames in einen Videopuffer (30);
- Feststellen (160), ob ausreichend interkodierte Frames für eine Dekodierung vorliegen;
wenn ausreichend interkodierte Frames für eine Dekodierung vorliegen, zusätzlich umfassend die Schritte:
- Dekodieren (170) der vorhandenen interkodierten Frames zu Bildframes (21);
- Anzeigen (180) der dekodierten Bildframes (21) aus dem Stream (31) mit interkodierten Frames
und bevorzugt
- Senden einer Bestätigungsnachricht an den Server (10). Empfangsverfahren nach Anspruch 7 bis 9,
zusätzlich umfassend die Schritte:
— Empfangen einer Überbrückungssequenz (33) mit interko- dierten Frames mittels einer Burst-Übertragung über eine Unicast-Verbindung zum Server (10), wobei die Überbrückungssequenz (33) mit einem intrakodierten Frame beginnt.
— Speichern (152) der Überbrückungssequenz (33) in den Videopuffer (30).
Empfangsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei zuerst der folgende Schritt durchgeführt wird:
— Anzeigen (190) mindestens eines Bildframes (21) eines anderen, zuvor angeforderten Videosignals (12).
Empfangsgerät (20) zum verzögerungsarmen Empfangen eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) von einem Server (10),
umfassend mindestens einen Videodekoder (50), mindestens einen Videopuffer (30), der mit einem ersten Eingang des Videodekoders (50) verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet dass,
das Empfangsgerät (20) eine Einrichtung (80) zum Senden einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11) an den Server (10) aufweist und der Videodekoder (50) einen zweiten Eingang (56) zum Empfang intrako- dierter Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) aufweist.
Empfangsgerät (20) gemäß Anspruch 12,
zusätzlich umfassend eine Einrichtung zur Bestimmung der Dekodierbarkeit von interkodierten Frames in dem Videopuffer (30).
Empfangsgerät (20) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die Einrichtung (80) zum Senden einer Zugriffsanforderung (300) zusätzlich eingerichtet ist, eine Bestä- tigungsnachricht an den Server (10) zu senden, sobald Frames mit interkodierten Frames in dem Videopuffer (30) dekodierbar sind.
15. Server (10) zum Senden eines digitalen, ursprünglich interkodierten Videosignals (11) an ein Empfangsgerät (20), dadurch gekennzeichnet dass,
der Server (10) mindestens eine Einrichtung (90) zum Empfangen einer Zugriffsanforderung (300) bezüglich des Videosignals (11) umfasst und mindestens eine Einrichtung (45) zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) des Videosignals (11).
16. Server (10) gemäß Anspruch 15,
zusätzlich umfassend mindestens einen Videodekoder (40) mit einem Videopuffer (30), wobei der Videodekoder (40) mit der Einrichtung (45) zum Senden mindestens eines intrakodierten Frames (52) eines Streams (51) aus intrakodierten Frames (52) verbunden ist.
17. Server (10) gemäß Anspruch 15 bis 16,
wobei die Einrichtung (90) zum Empfangen einer Zugriffsanforderung (300) zusätzlich eingerichtet ist, eine Bestätigungsnachricht vom Empfangsgerät (20) zu empfangen und/oder das Ablaufen einer Zeitdauer T festzustellen.
18. Server (10) gemäß Anspruch 15 bis 17, wobei der Server (10) in einer KabelkopfStation (60) angeordnet ist.
19. Server (10) gemäß Anspruch 15 bis 18 oder Empfangsgerät (20) nach Anspruch 12 bis 14,
wobei der Server (10) und das Empfangsgerät (20) über ein Koaxialkabelnetz (70) verbunden sind.
PCT/EP2012/002967 2011-07-13 2012-07-13 Verfahren und vorrichtungen zum verzögerungsarmen ein- oder umschalten auf ein digitales videosignal WO2013007395A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110107161 DE102011107161A1 (de) 2011-07-13 2011-07-13 Verfahren und Vorrichtungen zum verzögerungsarmen Ein- oder Umschalten auf ein digitales Videosignal
DE102011107161.3 2011-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013007395A1 true WO2013007395A1 (de) 2013-01-17

Family

ID=46551485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/002967 WO2013007395A1 (de) 2011-07-13 2012-07-13 Verfahren und vorrichtungen zum verzögerungsarmen ein- oder umschalten auf ein digitales videosignal

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011107161A1 (de)
WO (1) WO2013007395A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105847971A (zh) * 2016-05-28 2016-08-10 刘健文 一种用于传屏视频的处理方法
CN105872728A (zh) * 2016-05-28 2016-08-17 刘健文 一种用于多屏互动的传屏视频处理方法
CN107438197A (zh) * 2016-05-29 2017-12-05 刘健文 一种显示终端
CN107438199A (zh) * 2016-05-29 2017-12-05 刘健文 一种传屏视频用显示终端
CN107438198A (zh) * 2016-05-29 2017-12-05 刘健文 一种用于传屏视频的显示终端

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014220372A1 (de) * 2014-10-08 2016-04-14 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und verfahren zum schneiden von mehreren kodierten videoströmen ohne vorherige dekodierung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100205322A1 (en) * 2007-07-30 2010-08-12 Nec Corporation Conversion apparatus, distribution system, distribution method and program

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005046382A1 (de) * 2005-09-28 2007-04-05 Siemens Ag Verfahren, Kommunikationsanordnung und dezentrale Kommunikationseinrichtung zum Übermitteln von Multimedia-Datenströmen
US8630306B2 (en) * 2006-01-09 2014-01-14 At&T Intellectual Property I, L.P. Fast channel change apparatus and method for IPTV
US20070171942A1 (en) * 2006-01-25 2007-07-26 Terayon Communication Systems, Inc. System and method for conducting fast channel change for IPTV
US7965771B2 (en) * 2006-02-27 2011-06-21 Cisco Technology, Inc. Method and apparatus for immediate display of multicast IPTV over a bandwidth constrained network
WO2009080114A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for distributing media over a communications network

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100205322A1 (en) * 2007-07-30 2010-08-12 Nec Corporation Conversion apparatus, distribution system, distribution method and program

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOYCE J M ET AL: "Fast efficient channel change", 2005 DIGEST OF TECHNICAL PAPERS. INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONSUMER ELECTRONICS (IEEE CAT. NO.05CH37619) IEEE PISCATAWAY, NJ, USA,, 8 January 2005 (2005-01-08), pages 1 - 2, XP010796400, ISBN: 978-0-7803-8838-3, DOI: 10.1109/ICCE.2005.1429586 *
DVB ORGANIZATION: "tm3613.H323.Channel_zapping_considerations.doc", DVB, DIGITAL VIDEO BROADCASTING, C/O EBU - 17A ANCIENNE ROUTE - CH-1218 GRAND SACONNEX, GENEVA - SWITZERLAND, 13 September 2006 (2006-09-13), XP017801712 *
FUCHS H ET AL: "Optimizing channel change time in IPTV applications", BROADBAND MULTIMEDIA SYSTEMS AND BROADCASTING, 2008 IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 31 March 2008 (2008-03-31), pages 1 - 8, XP031268571, ISBN: 978-1-4244-1648-6 *
MEHDI REZAEI ET AL: "Optimal Channel Changing Delay for Mobile TV Over DVB-H", PORTABLE INFORMATION DEVICES, 2007. PORTABLE07. IEEE INTERNATIONAL CON FERENCE ON, IEEE, PI, 1 May 2007 (2007-05-01), pages 1 - 5, XP031094600, ISBN: 978-1-4244-1039-2 *
SIEBERT P ET AL: "Analysis and Improvements of Zapping Times in IPTV Systems", IEEE TRANSACTIONS ON BROADCASTING, IEEE SERVICE CENTER, PISCATAWAY, NJ, US, vol. 55, no. 2, 1 June 2009 (2009-06-01), pages 407 - 418, XP011343473, ISSN: 0018-9316, DOI: 10.1109/TBC.2008.2012019 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105847971A (zh) * 2016-05-28 2016-08-10 刘健文 一种用于传屏视频的处理方法
CN105872728A (zh) * 2016-05-28 2016-08-17 刘健文 一种用于多屏互动的传屏视频处理方法
CN107438197A (zh) * 2016-05-29 2017-12-05 刘健文 一种显示终端
CN107438199A (zh) * 2016-05-29 2017-12-05 刘健文 一种传屏视频用显示终端
CN107438198A (zh) * 2016-05-29 2017-12-05 刘健文 一种用于传屏视频的显示终端

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011107161A1 (de) 2013-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60207381T2 (de) Verfahren und system zum puffern von stream-daten
DE69814642T2 (de) Verarbeitung codierter videodaten
DE60104013T2 (de) Transkodierung von progressiv-kodierten i-slice-aufgefrischten mpeg datenströmen für trickmodi
WO2013007395A1 (de) Verfahren und vorrichtungen zum verzögerungsarmen ein- oder umschalten auf ein digitales videosignal
DE112012001770T5 (de) Auf Echtzeitverarbeitungsfähigkeit basierende Qualitätsanpassung
DE112008001133B4 (de) Medienkanalumschaltung
DE112013002247T5 (de) Kombinierte Broadcast- und Unicast-Übermittlung
CN111147860B (zh) 一种视频数据的解码方法及装置
DE112011101911T5 (de) Fragmentierte Dateistruktur für die Ausgabe von Live-Medien-Streams
DE112011101908T5 (de) Qualitätseinstellung unter Verwendung eines fragmentierten Medienstroms
DE112011102879T5 (de) Medienrechteverwaltung auf mehreren Geräten
DE19860507A1 (de) Videocodierverfahren, Videodecoder und digitales Fernsehsystem unter Verwendung eines solchen Verfahrens und eines solchen Decoders
DE112016004560T5 (de) Gateway Multi-View-Video-Stream-Verarbeitung für Zweitbildschirminhalts-Überlagerung
DE102008059028B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms mit Bilddaten
DE112012004994T5 (de) Verbesserte Bildergruppen-(GOP)-Ausrichtung in Medienstromvarianten
EP2127382B1 (de) Verfahren und system zum störungsfreien umschalten zwischen programmkanälen in einer videoumgebung
DE112007001773T5 (de) Videocodierung
DE102012202315A1 (de) Videosystem zur Darstellung von Bilddaten, Verfahren und Computerprogramm
EP2206311B1 (de) Verfahren und system zur bandbreite-optimierten übertragung von hdtv-datenströmen über ein ip-basiertes verteilernetz
WO2009018791A1 (de) Verfahren und system zum reduzieren der umschaltlücke bei einem programmwechsel in einer digitalen videoumgebung
WO2021008943A1 (de) Verfahren zur übertragung von videoinformation an ein telekommunikationsgerät, wobei die videoinformation eine mehrzahl an videoinformationsströmen umfasst, system, telekommunikationsgerät, inhaltebezogene hintergrund-servereinrichtung, computerprogramm und computerlesbares medium
WO2016055543A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum schneiden von mehreren kodierten videoströmen ohne vorherige dekodierung
DE19626108A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Codierung von digitalen Bildsignalen
EP2271100B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zugriff auf Zusatzinhalte für Multimediainhalte
WO2009080114A1 (en) Method and apparatus for distributing media over a communications network

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12738037

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12738037

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1