[发明专利]用于接合编码多媒体数据流的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及通信系统，具体地涉及在通信系统中传输多媒体数据流。

背景技术

数字多媒体已经变成传统模拟视频和/或音频数据传输的可行的可选方案。例如，例如互联网协议电视(IPTV)的基于分组的技术可被用来提供数字多媒体体服务，例如电视、视频点播等。在传统的数字多媒体广播系统中，图像序列被转换成图像的数字表示。数字数据然后被编码并发送至接收的单元，例如电视或计算机，该单元包括用于在提供编码信息给用于解码及可能地显示图像的解码器之前，存储几个图像的接收信息的缓冲器。如果发送器尝试发送过多的数字数据给接收单元，则解码器缓冲器可能溢出，这导致数据丢失及可能的图片丢弃。相反，如果发送器未发送足够的数字数据给接收单元，则解码器缓冲器可能下溢(underflow)。下溢会造成解码器拖延以及一个或多个图像的重复。由于解码器缓冲器的溢出和下溢会使得用户体验降级，因此传统的数字多媒体系统为了影响比特率而改变每个图像的编码质量，从而将解码器缓冲器级别维持在选定范围内。

服务提供商可能想要将多个数据流接合在一起以广播附加的信息给用户。例如，服务提供商可能想要将编码广告信息接合成服务提供商在编码数据流中广播或组播给一个或多个用户的编码多媒体内容。一种接合技术是解码多媒体数据流并且广告数据流。解码的数据流然后可以被接合在一起并且被重新编码以发送给接收单元。这个方法的优点是接合数据流中的信息是由单个编码器以能将解码器缓冲器级别维持在选定范围内的选定比特率来编码的。缓冲器溢出和/或下溢因而可以通过选择合适的比特率来避免。然而，这个方法需要附加的硬件和/或软件来解码多个数据流。例如，接合器可能包括针对每个数据流的一个解码器、用于接合两个解码数据流的视频转换器、以及用于重新编码接合的数据流的编码器。

一种可选的方法是简单地在选定的接合点将编码数据流接合在一起。尽管这个方法相比将解码数据流接合在一起的技术而言需要较少的硬件和/或软件，然而简单地将编码数据流接合在一起会导致解码器缓冲器下溢和/或溢出。例如，编码数据流可能已经利用不同的解码缓冲器模型而分别被编码。解码缓冲器模型通常假设初始解码缓冲器级别，该初始解码缓冲器级别在多媒体流中从编码器被周期性地发送至解码器以使得解码器能够在开始解码流时适当地调整它们的解码缓冲器状态。然而，在实践中，接合点处的解码缓冲器级别与所假设的初始解码缓冲器级别的差异是随机的且不可预测的，因为预测从第一数据流的解码中得出的解码缓冲器级别通常是不可行的。

图1A和1B概念性地示出了针对将两个数据流接合在一起的实施例的随时间变化的解码缓冲器级别100。在所说明的实施例中，解码缓冲器级别向上增加并且时间从左到右增加。当解码缓冲器级别100下降到最小缓冲器阈值105以下时发生缓冲器下溢，而当解码缓冲器级别100升高到最大缓冲器阈值110以上时发生缓冲器溢出。第一和第二数据流之间的接合点由线条115指示。第一数据流的比特率是基于第一解码缓冲器模型和解码缓冲器的充满来确定的，所述充满是通过信息到达缓冲器并且随后被放出的相对速率来确定的。因此，解码缓冲器在接合点115之前不溢出或下溢。

在图1A中，当解码缓冲器级别100低于由用于编码第二数据流的第二模型所假设的初始解码缓冲器级别时，出现接合点115。用于编码第二数据流的比特率是基于第二模型和解码缓冲器的大小(或充满)来确定的。然而，由于所假设的初始解码缓冲器级别高于实际的初始解码缓冲器级别，因此用于编码第二数据流的编码器比特率过低，这导致解码缓冲器在时刻120、125、130的下溢。

在图1B中，当解码缓冲器级别100高于由用于编码第二数据流的第二模型所假设的初始解码缓冲器级别时，出现接合点115。用于编码第二数据流的编码器比特率因而过高，这是因为所假设的初始解码缓冲器级别高于实际的初始解码缓冲器级别。采用相对较高的编码器比特率导致过量的信息被发送，这造成解码缓冲器在时刻135、140、145的溢出。