[发明专利]数字电视接收装置及其换台方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字电视领域，特别涉及一种数字电视接收装置及其换台方法。

背景技术

随着数字电视的快速发展，数字电视以其精彩的内容、丰富的节目及频道、清晰的图像以及更方便收视等优点深受人们欢迎，在生活中的应用也越来越多。收看数字电视需要通过数字电视接收装置来实现，数字电视接收装置一般包括数字电视一体机、数字电视机顶盒等，尤其在数字电视的推广中，通过使用数字电视机顶盒便能够使传统模拟电视机播放数字电视节目，因此，数字电视机顶盒得到了广泛的应用。

数字电视机顶盒接收来自广播网络的业务数据，通过音视频方式表现出业务的内容。其前端传输模式包括有线网络，地面广播，卫星广播等方式。普通用户通过换台操作，可以实现选择观赏不同业务内容。换台在技术上包含以下几方面的步骤和内容：

步骤S11，频点锁定，包括接收到换台的指令后，通过控制调谐器(tuner)等锁定信道上的频点，并由解调器(Demodulator)对调谐器传送来的信号进行解调，获得传输流(TS，Transport Stream)数据。

步骤S12，解复用，包括根据业务配置解复用(DEMUX，demultiplexer)模块，筛选分组数据包，获得分组原始流(PES，Packetized Elementary Stream)数据。

步骤S13，条件接收(CA，Conditional Access)解扰，包括获取授权控制字(CW，Control Word)，并对分组原始流数据包进行解扰。

步骤S14，分组原始流同步，包括根据分组原始流语法，侦测分组原始流包头。

步骤S15，视频图像组(GOP，Group Of Picture)头部数据同步，包括根据视频编码语法，侦测视频GOP头部数据。

步骤S16，音视频数据同步，包括根据分组原始流时间戳信息，以及节目时钟基准(PCR，Program Clock Reference)信息，进行音视频内容的同步。

步骤S17，还原为原始流(ES，Elementary Stream)并解码输出图像或/和声音，包括将分组原始流数据解包还原为原始流数据，并由视频或/和音频解码器将所述原始流数据解码后通过显示装置输出图像或/和声音。

以上步骤中，对于同频点内换台操作，步骤S11可以省略；对于未加扰数据，步骤S13可以省略。

数字电视机顶盒换台分为同频点换台和跨频点换台两种模式。通常在同频点内传输流由于内部复用以及带宽条件约束，可以传输7路左右的视频节目，或者更多路的音频节目。以有线数字机顶盒为例，如果广播电视局的有线数字电视网络包括150套的视频节目和音频节目，分布在20个频点上，则用户进行一轮全部节目的切换，在最有利的情况下，包括20次跨频点的换台，和130次的同频点换台。对于视频节目，换台后第一帧图像的输出依赖于以下条件：

1.在视频PES中寻找到GOP头部数据，进而获得第一幅GOP数据，在基于MPEG-2编码条件下，被称为I帧。I帧由于带宽传输限制，不会在广播网络里高频率播发，在PAL制模式下，每个视频节目每秒只会传输2个的I帧数据，且由于I帧数据较大，传输上的时间分布通常超过0.1秒，故此限制消耗时间为0.1-0.58秒(以PAL制为例)。

2.对于采用条件接收系统的广播网络，由于视频PES在获得条件接收系统正确配置解扰器后才能够获得。一个典型的流程是接收到授权控制信息(ECM，Entitle Control Message)，条件接收系统需要0.3秒左右(实际情况中一般为0～0.5秒)的时间，获得解扰器的控制字。

3.由于视频节目的音视频需要作同步，采用不同的同步算法，一般需要3～6帧视频数据才能够实现音视频同步输出。例如，在中国PAL制模式下，一帧视频数据输出耗时40ms，3～6帧视频数据耗时0.12～0.24秒。

由条件1和条件2可知，传统的换台流程，导致同频点未加扰业务切换的最长时间不会短于0.5秒，加扰业务间切换的最长时间不会短于0.8秒，而在实际平台上，考虑到条件3的影响，最坏情况下，未加扰业务切换的时间不会短于0.6秒，加扰业务切换的时间甚至可能达到1秒。而在中国移动多媒体广播(CMMB，China Mobile Multimedia Broadcasting)系统中换台延迟问题更严重，未加扰节目换台时间约为4秒，加扰节目换台时间约为7秒。