СИСТЕМА И СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОЙ ЗАЩИТЫ ОТ ОШИБОК ДЛЯ МАРКИРОВАННЫХ СОГЛАСНО ПРИОРИТЕТУ ДЕЙТАГРАММ В СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ DVB-H Российский патент 2010 года по МПК H04L1/00 H03M13/35 H04N7/64 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к передаче медиа-потока по предрасположенному к ошибкам каналу цифрового телевещания для переносных устройств (DVB-H), в котором медиа-дейтаграммы маркированы согласно приоритету, упакованы в секции многопротокольной инкапсуляции, неравномерно защищены с использованием кодов прямого исправления ошибок, пакетированы в транспортный поток и переданы в канал с использованием пачек с временным разделением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В структуре цифрового телевещания (DVB) есть специализированные протоколы, связанные с трансляцией мультиплексированных данных. Эту трансляцию данных называют вещанием данных. На основе требований различных применений, использующих вещание данных, были определены шесть различных профилей. Этими профилями являются: конвейерная передача данных, потоковая передача данных, многопротокольная инкапсуляция, карусели данных, карусели объектов и высшие протоколы, основанные на асинхронных потоках данных.

Постоянно растущий спрос на IP-сервисы недавно привел к необходимости промежуточного уровня для обработки несоответствий между архитектурой IР Интернета и архитектурой вещательного протокола DVB. Этот уровень был включен в качестве одного из профилей в спецификации вещания данных как профиль многопротокольной инкапсуляции. В этом профиле дейтаграммы третьего уровня OSI инкапсулированы в многопротокольные инкапсулированные (МРЕ) секции согласно спецификациям управления и контроля хранения цифровых данных (DSM-СС) закрытых данных DVB. Секции МРЕ затем преобразуют в поток 188-байтных пакетов транспортного потока (TS) уровня системы MPEG-2.

Протоколы физического уровня DVB различаются в зависимости от физического канала, по которому транспортируются сервисы. Следовательно, определены различные протоколы для спутниковой (DVB-S), кабельной (DVB-C) и наземной (DVB-T) связи. DVB-T, который первоначально был разработан для фиксированного приема с помощью установленной на крыше направленной антенны, оказался эффективным для сервисов мобильных данных, но не подходит для маленьких переносных, низкопотребляющих терминалов, работающих на батареях. Для переносных мобильных терминалов требуются специальные возможности обслуживающих их передающих систем. Эти возможности включают:

увеличенный срок жизни батареи приемника, улучшенные параметры ВЧ приема мобильной индивидуальной антенны, возможность противодействия высоким уровням шума в неблагоприятной среде передачи и возможность выполнения эффективного переключения.

DVB-H - это улучшенная DVB-T спецификация, объединяющая изложенные выше возможности и включающая дополнительно прямое исправление ошибок с использованием кода Рида-Соломона (RS-FEC), вычисляемое по полезным нагрузкам МРЕ секций и именуемое далее МРЕ-FEC, а также временное разделение (time slicing) MPE и/или МРЕ секций.

Упрощенная структурная схема системы вещания lР данных (lPDC) по DVB-H приведена на фиг.10. Серверы контента обычно включают стандартные широковещательные IP серверы, использующие передачу медиаданных в реальном времени по протоколу RTP. IP сеть обычно является стационарной закрытой сетью. IP инкапсулятор пакетирует IP пакеты в пакеты транспортного потока MPEG-2 и передает их по DVB-H сети на принимающие терминалы.

Процесс приема, демодуляции и декодирования сигнала DVB-T во всем диапазоне частот требует существенной энергии. Однако в распоряжении маленьких переносных работающих на батарейках устройств обычно нет такой энергии. Для уменьшения энергопотребления в переносных терминалах сервисные данные, перед тем как отправить в канал, разделяют по времени. При использовании временного разделения, данные сервиса с временным разделением отправляются в канал пачками, поэтому приемник, используя управляющие сигналы, может оставаться неактивным, когда нет пачек, которые надо принимать. Это уменьшает потребление энергии принимающего терминала. Пачки отправляются на значительно более высокой скорости, чем скорость декодирования медиа-данных в любой пачке, а период внутри временного разделения вычисляется таким образом, чтобы средняя скорость всех разделенных по времени пачек одного и того же сервиса была такой же, как при использовании традиционного управления скоростью передачи данных. На фиг.1 показано соотношение между длительностью пачки, интервалом пачки, диапазоном частот сервиса (средний постоянный диапазон частот для сервиса, который имеет временное разделение) и диапазон частот пачки. Для ухудшения совместимости между DVB-H и DVB-T разделенные по времени пачки могут быть переданы вместе с не разделенными по времени сервисами.

Временное разделение в DVB-H использует способ дельта-t (разности времени) для сигнализации о начале следующей пачки. Временная информация, которую получают с использованием способа дельта-t, относительна и является разностью между текущим временем и началом следующей пачки. Использование способа дельта-t для сигнализации исключает необходимость синхронизации между передатчиком и приемником. Использование этого способа также обеспечивает повышенную гибкость, поскольку такие параметры как размер пачки, длительность пачки, диапазон частот пачки и время нахождения в выключенном состоянии можно легко варьировать между элементарными потоками, а также между пачками в пределах элементарного потока.

MPE-FEC - это дополнительный FEC-код третьего уровня OSl, основанный на кодах Рида-Соломона (RS). MPE-FEC включен в DVB-H спецификацию для противодействия высоким уровням ошибок передачи. MPE-FEC упаковывает RS-данные в особые FEC секции, чтобы приемник, не знающий MPE-FEC, мог просто игнорировать все MPE-FEC секции.

MPE-FEC кадр организован как матрица с 255 столбцами и переменным количеством строк. Каждая позиция в матрице содержит байт информации. Первые 191 столбец содержат дейтаграммы третьего уровня OSI, в дальнейшем именуемые «дейтаграммами», и возможные заполняющие коды. Эта часть кадра MPE-FEC называется таблицей данных приложения (ADT). ADT может быть полностью или частично заполнена дейтаграммами.

Следующие 64 столбца кадра MPE-FEC зарезервированы для информации четности RS. Эти столбцы называются таблицей данных RS (RSDT). Если ADT заполнена частично, остальные столбцы заполняются нулевыми байтами и называются заполняющими столбцами. Заполнение также выполняется, когда в MPE-FEC кадре не остается места для следующей полной дейтаграммы. RSDT вычисляется для каждой строки ADT с использованием RS (255, 191). Нет необходимости вычислять все 64 столбца RSDT. Некоторые из самых правых столбцов RSDT могут быть полностью исключены, это называется выкалыванием. Заполненные и выколотые столбцы не посылаются по каналу связи. Процесс вычисления RSDT для традиционной системы приведен на фиг.3.

Медиа-информация может быть классифицирована по приоритету исходя из важности медиа-информации и восприятия информации пользователями. Важность медиа-информации можно сертифицировать или вручную человеком в соответствующей области, или автоматически с использованием априорных знаний о закодированной медиа-информации. Например, с точки зрения восприятия пользователем, можно предположить в большинстве практических случаев, что в аудиовизуальном мультиплексированном потоке аудио-информация более важна, чем видеоинформация. Кроме того, в гибридных видео-кодерах опорные интра-кодированные и предсказанные интер-кодированные кадры более важны, чем неопорные предсказанные интер-кодированные кадры из-за размножения ошибок, которое происходит в случае утери опорного кадра. Большинство стандартов кодирования видео также предоставляют механизмы масштабируемого кодирования, в котором закодированный поток битов содержит иерархические уровни расширенной информации. Дополнительная информация о масштабируемом кодировании в H.264/AVC приведена ниже. Более того, и в некоторых схемах аудио-кодирования, которые для декодирования используют словарь кодов, информация словаря кодов более важна, чем аудио-поток, который использует словарь кодов. Еще один пример, при использовании формата МIDI, определения инструментов являются более важными, чем реальный MIDI поток. Наконец, можно предположить, что субтитры и дополнительная релевантная информация, например, дополнительная повышающая качество информация (SEI) видео H.264/AVC в особом сервисе, является в некоторых ситуациях менее важной, чем реальные аудиовизуальные данные. Поэтому IР пакеты медиаданных, также называемые просто IР пакетами, которые передаются по DVB-B каналу, могут быть в большинстве ситуаций категоризированы по приоритету.

H.264/AVC позволяет использовать множественные опорные изображения для компенсации движения, то есть имеется буфер опорных изображений, содержащий множество декодированных изображений, из которых декодер может выбрать опорное изображение для межкадрового предсказания на базе блока. В дополнение к опорным изображениям, которые хранятся в буфере опорных изображений, стандарт H.264/AVC отличается неопорными изображениями, которые не могут использоваться как источник предсказания для интер-предсказания. В противоположность более ранним стандартам, в которых «доступными» изображениями всегда были В изображения, неопорные изображения в H.264/AVC могут быть любого типа. Развязка декодирования и выходного порядка изображений не только позволяет осуществлять временное масштабирование изображений, подобно традиционным В-изображениям, но также облегчает схему иерархического временного масштабирования, называемую подпоследовательностями. Подпоследовательности используются для создания многоуровневого потока битов, в котором каждый улучшенный уровень содержит подпоследовательности, а каждая подпоследовательность содержит несколько опорных и неопорных изображений. Подпоследовательность состоит из нескольких интер-зависимых изображений, которые могут быть размещены беспрепятственно в любой другой подпоследовательности в любом более низком уровне подпоследовательности. Для уровней подпоследовательностей определена иерархия исходя из их влияния друг на друга. Если подпоследовательность расположена на самом высоком улучшенном уровне, оставшийся поток битов остается действительным.

Когда используется временное разделение, время начала и окончания временного разделения вычисляется с использованием полей дельта-t и максимальной длительности пачки (maximum burst duration) в заголовках секций МРЕ с временным разделением. Пачка с временным разделением не может начинаться до окончания времени дельта t, сигнализируемого заголовками МРЕ секции предыдущей пачки с временным разделением, и пачка с временным разделением не может заканчиваться позже, чем время, обозначаемое как дельта t + максимальная длительность пачки (maximum burst duration).

Дейтаграммы третьего уровня всегда переносятся в МРЕ секции, независимо от того, используется MPE-FEC или нет, таким образом реализуется полная обратная совместимость с не использующими MPE-FEC приемниками. Последняя секция в таблице ADT содержит флаг граница таблицы (table boundary), который сигнализирует окончание дейтаграмм третьего уровня в ADT. В сценарии временного разделения использующие MPE-FEC приемники при обнаружении флага границы таблицы (table boundary flag) определяют, все ли ADT секции приняты правильно, и не учитывают все оставшиеся секции пачки, если все ADT секции приняты правильно. Если некоторые ADT секции содержат ошибки, то RSDT секции принимают и используют для рассмотрения и исправления ошибок. Не использующие MPE-FEC приемники просто игнорируют пакеты секции MPE-FEC (часть RSDT матрицы MPE-FEC) и выключают приемник до следующей пачки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение предоставляет систему и способ для неравномерной защиты дейтаграмм сервиса, основанный на приоритетах, при этом данные, которые рассматриваются как более важные, защищаются в большей степени, чем субъективно менее важные данные. Настоящее изобретение может дать в результате минимизированную стартовую задержку при приеме неравномерно защищенного приоритетного потока битов сервиса. Настоящее изобретение также позволяет различным по возможностям терминалам принимать только ту часть закодированного битового потока, которую они в состоянии декодировать. Это требует меньшей длительности приема DVB-H, чем у традиционных систем, а также значительно уменьшает потребление мощности рассматриваемого устройства по сравнению с традиционным.

В настоящем изобретении неравномерная защита от ошибок может быть применена различными способами к субъективно различным важным частям дейтаграмм сервиса. Ожидаемые задержки запуска уменьшаются, если значения дельта t, максимальной длительности пачки (max burst duration) и скорости пачки вычислять надлежащим образом. Наконец, настоящее изобретение предлагает различные по возможностям приемники с механизмом для приема и декодирования только релевантной информации для своего уровня возможностей.

Эти и другие объекты, преимущества и особенности изобретения вместе с организацией и способом их работы станут понятны из последующего подробного описания, сопровождающегося чертежами, в которых одни и те же элементы имеют одни и те же номера во всех описанных ниже чертежах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 представлены пачки с временным разделением одного сервиса и соотношение между размером пачки, длительностью пачки, диапазоном частот пачки, диапазоном частот сервиса и временем выключения.

На фиг.2 представлена структура матрицы MPE-FEC.

На фиг.3 представлено вычисление RSDT для MPE-FEC для традиционной системы.

На фиг.4 приведено сравнение между созданием MPE-FEC в одной пачке с временным разделением для традиционной системы и созданием MPE-FEC согласно настоящему изобретению.

На фиг.5 показана разница между традиционной системой и настоящим изобретением с точки зрения того, как пачка с временным разделением переносится по каналу DVB-H.

На фиг.6 представлена блок-схема, показывающая шаги, включенные в реализацию одного из вариантов осуществления настоящего изобретения.

На фиг.7 представлена обзорная диаграмма системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

На фиг.8 показан перспективный вид мобильного телефона, который может использоваться в реализации настоящего изобретения.

На фиг.9 схематически представлена схемотехника телефона, показанного на фиг.8.

На фиг.10 представлена упрощенная блок-схема, показывающая систему вещания IP данных по DVB-H.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.7 представлена система 10, в которой может быть использовано настоящее изобретение, включающая множество устройств связи, которые могут общаться по сети. Система 10 может включать любую комбинацию проводных и беспроводных сетей, включая (но изобретение этим не ограничивается) мобильную телефонную сеть, беспроводную локальную сеть (LAN), персональную сеть Bluetooth, Ethernet LAN, локальную сеть Token Ring, глобальную сеть, Интернет и т.д. Система 10 может включать как проводные, так и беспроводные устройства связи.

Для примера, система 10, показанная на фиг.7, включает мобильную телефонную сеть 11 и Интернет 28. Для подключения к Интернет 28 могут использоваться (но изобретение этим не ограничивается) беспроводные соединения дальнего действия, беспроводные соединения ближнего действия и различные проводные соединения, включая (но изобретение этим не ограничивается) телефонные линии, кабельные линии, линии питания и тому подобное.

Примерами устройств связи системы 10 могут быть (но изобретение этим не ограничивается) мобильный телефон 12, комбинация 14 персонального цифрового секретаря (PDA) и мобильного телефона, персональный цифровой секретарь 16, комплексное устройство 18 для передачи сообщений (IMD), настольный компьютер 20 и ноутбук 22. Устройства связи могут быть стационарными или мобильными, в то время когда их переносит движущийся человек. Устройства связи могут также находиться в режиме транспортирования, например (но изобретение этим не ограничивается), в автомобиле, грузовике, такси, лодке, самолете, велосипеде, мотоцикле и т.д. Одно или несколько устройств связи могут отправлять или получать звонки и сообщения и связываться с провайдером сервиса посредством беспроводного соединения 25 с базовой станцией 24. Базовая станция 24 может быть соединена с сетевым сервером 26. который разрешает связь между мобильной телефонной сетью 11 и Интернетом 28. Система 10 может включать дополнительные устройства связи и устройства связи различных типов.

Устройства связи могут соединяться, используя различные технологии передачи, включая (но изобретение этим не ограничивается) многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA), глобальную систему связи с подвижными объектами (GSM), универсальную систему мобильной связи (UMTS), многостанционный доступ с временным разделением каналов (TDMA), множественный доступ с разделением частот (FDMA), протокол управления передачей/межсетевой протокол (ТСРЛР), службу коротких сообщений (SMS), службу передачи мультимедиа-сообщений (MMS), электронную почту, службу мгновенных сообщений (IMS), Bluetooth, lEEE 802.11 и т.д. Устройство связи может соединяться, используя различные среды, включая (но изобретение этим не ограничивается) радио, инфракрасное, лазерное, кабельное соединение и тому подобные.

На фиг.8 и 9 показан один типичный мобильный телефон 12 согласно одному варианту осуществления изобретения. Следует понимать, однако, что настоящее изобретение не ограничивается применением к одному определенному типу мобильного телефона 12 или другому электронному устройству. Мобильный телефон 12, представленный на фиг.8 и 9, включает корпус 30, экран 32 в виде жидкокристаллического индикатора, клавиатуру 34, микрофон 36, динамик 38, батарею 40, инфракрасный порт 42, антенну 44, смарт-карту 46 в виде UICC согласно одному варианту осуществления изобретения, считыватель 48 карты, схему 52 радиоинтерфейса, схему 54 кодека, контроллер 56 и память 58. Конкретные схемы и элементы всех типов хорошо известны специалистам в данной области техники, например, мобильные телефоны Nokia.

Настоящее изобретение включает систему и способ обеспечения неравномерной защиты от ошибок для маркированных согласно приоритету дейтаграмм. Настоящее изобретение может быть использовано практически для любых типов сервисов, которые используют систему передачи DVB-H.

Согласно настоящему изобретению «сервис» определен мультиплексированной передачей дейтаграмм, которые значимы для принимающего терминала. Настоящее изобретение также дает возможность терминалам с различными возможностями (определяемыми как IRD уровни) принимать и декодировать только релевантные данные, которые требуются для нормального функционирования, таким образом обеспечивая пониженное энергопотребление принимающего терминала и отсутствие влияния на задержку настройки.

Настоящее изобретение базируется на той концепции, что дейтаграммы маркированы согласно приоритету на основе их относительной важности. Это приоритетное маркирование может производиться как вручную, так и автоматически с использованием априорных знаний. Например, в новостном вещательном сервисе аудиоданные имеют более высокий приоритет, чем видеоданные, которые, в свою очередь, имеют более высокий приоритет по сравнению с дополнительными улучшающими медиаданными. В этом конкретном примере, уровни приоритета могут быть в дальнейшем назначены в пределах потока видеоданных, то есть дейтаграммам опорных кадров, например, дейтаграммам интракадров и дейтаграммам опорных интеркадров, может быть назначен более высокий приоритет, чем дейтаграммам неопорных интракадров. Эта процедура приоритетного маркирования может быть выполнена или в МРЕ инкапсуляторе, также называемом IР инкапсулятором, или вне МРЕ инкапсулятора. В любом случае, однако, МРЕ инкапсулятор должен знать приоритет поступающих дейтаграмм. Дейтаграммы, не маркированные по приоритету, могут быть классифицированы, и им может быть назначен соответствующий приоритет, который отличается от уровня приоритета остальных маркированных по приоритету дейтаграмм. Используя эту систему, все дейтаграммы сервиса будут иметь некий уровень приоритета, связанный с ними. В крайнем случае, когда ни одна из дейтаграмм не маркирована по приоритету, всем дейтаграммам может быть назначен один уровень приоритета.

В практической реализации обозначения приоритета согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, используется IP мультивещание, и для каждого уровня приоритета назначается отдельный групповой адрес мультивещания. В качестве альтернативы, используются биты приоритета в заголовке пакета IPv6. Также могут использоваться обусловленные средой обозначения приоритета, показанные в заголовках нагрузки RTP или нагрузках RTP. Например, элемент nal ref idc в заголовке нагрузки RTP формата нагрузки RTP H.264 может включать эту информацию.

Согласно принципам настоящего изобретения сэмплы медиаданных, соответствующие определенной продолжительности, или в терминах декодирования, или выходных временных отметок, инкапсулированы в более чем одну матрицу MPE-FEC согласно их уровням приоритета. Эти матрицы MPE-FEC именуются далее равноправными матрицами MPE-FEC. Равноправные матрицы MPE-FEC также имеют порядок приоритета между собой, то есть матрица MPE-FEC с самым высоким приоритетом должна быть принята всегда, тогда как остальные равноправные матрицы MPE-FEC улучшают субъективное качество в их порядке приоритета.

Согласно варианту осуществления настоящего изобретения равноправные матрицы MPE-FEC передаются одна за другой, то есть между равноправными матрицами MPE-FEC нет задержки передачи или интервала. Одним из способов реализации этого процесса является рассматривать значение дельта-t между равноправными матрицами MPE-FEC, равным 0. Другой способ включает определение пачки с временным разделением таким способом, чтобы она содержала множество матриц MPE-FEC. В такой системе все приоритетно маркированные дейтаграммы, которые передаются в одной пачке с временным разделением, будут использоваться как часть одной из матриц MPE-FEC, используемых в пачке. Структура такой матрицы MPE-FEC показана на фиг.2. Количество матриц MPE-FEC, используемых в одной пачке с временным разделением, обычно равно количеству различных уровней приоритета дейтаграмм, которые передаются в одной пачке с временным разделением. Этот остается верным для всех пачек с временным разделением для определенного сервиса. Например, если есть N маркированных согласно приоритету дейтаграмм, которые могут быть переданы в одной пачке с временным разделением, и есть Р различных приоритетов, связанных с пакетами IР медиаданных сервиса, с каждой дейтаграммой, имеющей один и только один из Р приоритетов, то каждая из N дейтаграмм будет использована как часть одной из Р матриц MPE-FEC в пачке.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения равноправные матрицы MPE-FEC расставлены по возрастанию уровня приоритета, то есть матрица с наименьшим уровнем приоритета отправляется первой, а матрица с наивысшим приоритетом - последней. Если приемник начинает прием потока в середине периода, когда некоторое количество равноправных матриц MPE-FEC отправлено, то вероятно, что приемник примет по меньшей мере матрицу MPE-FEC с наивысшим приоритетом.

Согласно одному аспекту изобретения в пределах одной пачки с временным разделением дейтаграммы группируются с использованием их уровней приоритета. Процедура группирования выполняется для всех дейтаграмм, которые идут в пачке с временным разделением. Сгруппированные дейтаграммы расставляются в порядке возрастания так, что дейтаграммы с наименьшим приоритетом приходят в начале передачи, дейтаграммы медиаданных со следующим по возрастанию приоритетом приходят следующими и т.д. пока группа дейтаграмм, которая имеет наивысший приоритет, не придет последней в порядке передачи. Это имеет силу для всех пачек с временным разделением для определенного сервиса. Например, могут быть N маркированных согласно приоритету дейтаграмм сервиса, которые могут быть переданы в одной пачке с временным разделением, с Р различными приоритетами, связанными с этими дейтаграммами. Если дейтаграмма, имеющая один и только один из Р приоритетов, где Р={р1, р2, р3,…pn} - это набор различных меток приоритета, и если порядок приоритетов такой, что pn<pn-i<…<p2<p1, то все дейтаграммы группируются таким способом, что все дейтаграммы с меткой приоритета pn приходят раньше всех дейтаграмм pn-i. Это правило продолжается, пока не придут последними все дейтаграммы с приоритетом P1.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения в одной пачке с временным разделением каждая группа дейтаграмм, упорядоченная согласно приведенному выше критерию, используется для заполнения одной из матриц MPE-FEC для того, чтобы вычислить RSDT для кадра MPE-FEC.

Это остается справедливым для всех пачек с временным разделением для определенного сервиса.

В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения RSDT для каждой из матриц MPE-FEC вычисляется с учетом того, что число столбцов RSDT является функцией уровней приоритета дейтаграмм, которые составляют ADT часть матрицы MPE-FEC. Это остается справедливым для всех пачек с временным разделением для определенного сервиса. Например, RSDT столбцы матрицы MPE-FEC, которая состоит из дейтаграмм с уровнем приоритета рn, будут иметь меньшее количество столбцов RSDT, чем матриц MPE-FECa, которая состоит из дейтаграмм с уровнем приоритета рn-1. Другими словами, матрица MPE-FEC, которая состоит из дейтаграмм с приоритетом р1, будет иметь максимальное количество столбцов RSDT в пачке с временным разделением.

В одном конкретном варианте осуществления настоящего изобретения выбор столбцов RSDT для всех матриц MPE-FEC в пачках с временным разделением в сервисе осуществляется таким образом, чтобы средняя скорость передачи битов сервиса не превышала максимально допустимую скорость передачи битов сервиса. Этого можно достигнуть выбором оптимального количества столбцов RSDT матриц MPE-FEC в пачке с временным разделением так, чтобы дополнительные избыточные данные, возникшие вследствие данных заголовка и данных защиты RSDT, не превышали максимальную постоянную скорость передачи сервиса.

Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения заголовки МРЕ секции всех секций матриц MPE-FEC в пачке, помимо матрицы MPE-FEC, которая содержит дейтаграммы наивысшего приоритета, устанавливает значения дельта-t в заголовков своих секций, равными нулю или очень маленькому значению. Аналогично, заголовки МРЕ секции всех секций матриц MPE-FEC устанавливают значение поля maximum burst duration, равным максимальной длительности приема матрицы MPE-FEC. Значение дельта-t в заголовках МРЕ секции матрицы MPE-FEC, которая содержит дейтаграммы с наивысшим приоритетом, устанавливается на время, когда начинается следующая пачка с временным разделением сервиса. Это выполняется в предположении, что равноправные матрицы MPE-FEC отправляются друг за другом и по возрастанию уровня приоритета, как описано выше.

На фиг.6 представлена блок-схема, показывающая реализацию одного варианта осуществления настоящего изобретения. На шаге 500 фиг.6 выбирается число дейтаграмм сервиса, которые могут быть переданы в одной пачке с временным разделением. На шаге 510 для каждой из дейтаграмм устанавливается приоритет. В качестве альтернативы могут использоваться ранее установленные приоритеты, которые были установлены с помощью внешнего механизма. Это представлено на шаге 520. На шаге 530 дейтаграммы группируются на основе соответствующих уровней приоритета так, что дейтаграммы с высоким приоритетом передаются последними, а пакеты с низким приоритетом передаются раньше.

На шаге 540 для каждой группы пакетов на основе уровней приоритета создается матрица MPE-FEC. На шаге 550 для каждой из матриц MPE-FEC вычисляются RSDT столбцы. Количество столбцов RSDT для каждого кадра MPE-FEC выбирается так, чтобы средняя скорость передачи битов сервиса не превышала максимальную ожидаемую среднюю скорость передачи битов сервиса, и защита RSDT для матриц MPE-FEC с более низким приоритетом не превышала защиту RSDT для матриц MPE-FEC с более высоким приоритетом. На шаге 560 ADT и RSDT всех матриц MPE-FEC в пачке инкапсулируются в MPE-FEC секции. Также включается соответствующая информация, например, МРЕ заголовки, чтобы приемник знал, что в пачке с временным разделением используются множественные матрицы MPE-FEC. Кроме того, соответствующим образом изменяются установки размера пачки и значений дельта-t. Приемник узнает о множественных матрицах MPE-FEC на шаге 570 или с помощью внешней сигнализации, или с помощью внесения соответствующих изменений в текущий стандарт. На шаге 580 определяется, достигнут ли конец потока сервиса. Если конец потока достигнут, процесс заканчивается на шаге 590. Если, наоборот, остались пачки с временным разделением, то процесс повторяется, пока не останется ни одной пачки с временным разделением.

На фиг.4 показана разница между созданием MPE-FEC в одной пачке с временным разделением для традиционной системы и созданием MPE-FEC для настоящего изобретения. В разделе (а) показана последовательность дейтаграмм, которые можно поместить в одну пачку с временным разделением. Маркирование узорами показывает приоритеты дейтаграмм. В разделе (b) показано, как дейтаграммы используются при вычислении RSDT в традиционной системе. В разделе (с) показано, как данное изобретение использует уровни приоритета для группирования дейтаграмм одного и того же уровня приоритета и вычисления RSDT для групповых дейтаграмм на основе уровней приоритета. На фиг.5 показано сравнение того, как пачка с временным разделением передается в традиционной системе и в системе, реализующей настоящее изобретение.

Настоящее изобретение описано в общем контексте шагов способа, которые могут быть реализованы в одном варианте осуществления с помощью программного продукта, включающего выполняемые компьютером команды, например программный код, выполняемый компьютерами в сетевых средах.

Обычно программные модули включают процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и т.д., которые выполняют определенные задачи или реализуют определенные абстрактные типы данных. Выполняемые компьютером команды, связанные со структурами данных, и программные модули представляют собой примеры программного кода для выполнения шагов приведенного здесь способа. Конкретная последовательность подобных выполняемых команд или связанных структур данных представляют примеры соответствующих действий для реализации функций, описанных в таких шагах.

Программная и сетевая (web) реализации настоящего изобретения могут быть выполнены стандартными программными методами, основанной на правилах логики или другой логике выполнения различных шагов поиска в базе данных, шагов корреляции, шагов сравнения и шагов принятия решения. Следует также заметить, что используемые здесь и в формуле изобретения слова «компонент» и «модуль» обозначают выполнение реализации с использованием одной или более строки программного кода, и/или аппаратную реализацию, и/или оборудование для приема сигналов ручного ввода.

Вышеизложенное описание вариантов осуществления настоящего изобретения было приведено в целях иллюстрации и описания. Оно не является исчерпывающим и не ограничивает настоящее изобретения точными показанными формами; модификации и вариации могут быть получены в свете приведенных выше принципов или из практики использования настоящего изобретения. Варианты осуществления настоящего изобретения были выбраны и описаны для того, чтобы объяснить принципы настоящего изобретения и его практическое применение, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники использовать настоящее изобретение в различных вариантах осуществления и в различных модификациях, подходящих для определенного предполагаемого использования.

Изобретение относится к передаче медиа-потока по предрасположенному к ошибкам каналу цифрового телевещания для переносных устройств (DVB-Н), в котором медиа-дейтаграммы маркированы согласно приоритету, упакованы в секции многопротокольной инкапсуляции, неравномерно защищены с использованием кодов прямого исправления ошибок, пакетированы в транспортный поток и переданы в канал с использованием пачек с временным разделением. Техническим результатом является снижение стартовой задержки при приеме неравномерно защищенного приоритетного потока битов сервиса. Предложена система и способ передачи мультиплексированного сервисного потока по каналу DVB-H. IP пакеты медиаданных маркируют по приоритету, для каждой пачки с временным разделением IP пакеты группируют на основе меток приоритета. В каждой пачке с временным разделением для различных меток приоритета формируют матрицы многопротокольной инкапсулированной прямой коррекции ошибок (MPE-FEC). Столбцы таблицы данных кода Рида-Соломона (RSDT) вычисляют таким образом, чтобы средняя скорость передачи битов сервиса не превышала максимальную разрешенную скорость передачи, и защита возрастала с увеличением приоритета. Таблицу данных приложения (ADT) и RSDT матриц MPE-FEC затем инкапсулируют в секции MPE-FEC. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Способ обеспечения неравномерной защиты от ошибок для дейтаграмм в системе передачи цифрового телевещания для переносных устройств (DVB-Н), включающий:
для каждой пачки с временным разделением в медиа-потоке:
группирование всех дейтаграмм для пачки с временным разделением на основе соответствующих уровней приоритета и
создание матрицы многопротокольной инкапсулированной прямой коррекции ошибок (MPE-FEC) для каждой группы дейтаграмм на основе уровня приоритета,
вычисление столбцов таблицы данных кода Рида-Соломона (RSDT) для каждой из матриц MPE-FEC, где количество столбцов RSDT для каждой из матриц MPE-FEC выбирают таким образом, чтобы средняя скорость передачи битов сервиса не превышала максимальную ожидаемую среднюю скорость передачи битов сервиса, и защита RSDT для матриц MPE-FEC с более низким приоритетом не превышала защиту RSDT для матриц MPE-FEC с более высоким приоритетом; и
инкапсуляцию таблицы данных приложения и RSDT всех матриц MPE-FEC в пачке в секции MPE-FEC.

2. Способ по п.1, также включающий для каждой пачки с временным разделением включение информации в секции MPE-FEC так, чтобы приемник медиа-потока знал, что в пачке с временным разделением используют множественные матрицы MPE-FEC.

3. Способ по п.1, в котором дейтаграммы группируют так, что дейтаграммы с высоким приоритетом передают после того, как передают дейтаграммы с низким приоритетом.

4. Способ по п.1, также включающий, перед группированием дейтаграмм, назначение уровня приоритета каждой дейтаграмме в пачке с временным разделением.

5. Способ по п.1, в котором уровни приоритета для каждой дейтаграммы предустановлены внешним механизмом.

6. Способ по п.1, также включающий, перед выполнением действий над пачками с временным разделением, выбор числа дейтаграмм сервиса, которые могут быть переданы в каждой пачке с временным разделением.

7. Способ по п.1, также включающий изменение установок значений размера пачки и разности времени дельта-t, соответствующих медиа-потоку.

8. Запоминающее устройство, содержащее компьютерный программный продукт для обеспечения неравномерной защиты от ошибок для IP пакетов в системе передачи DVB-H, включающий:
для каждой пачки с временным разделением в медиа-потоке:
машинный код для группирования всех дейтаграмм для пачки с временным разделением на основе соответствующих уровней приоритета,
машинный код для создания матрицы MPE-FEC для каждой группы дейтаграмм на основе уровня приоритета,
машинный код для вычисления столбцов RSDT для каждой из матриц MPE-FEC, где количество столбцов RSDT для каждой из матриц MPE-FEC выбирают таким образом, чтобы средняя скорость передачи битов сервиса не превышала максимальную ожидаемую среднюю скорость передачи битов сервиса, и защита RSDT для матриц MPE-FEC с более низким приоритетом не превышала защиту RSDT для матриц MPE-FEC с более высоким приоритетом; и машинный код для инкапсуляции таблицы данных приложения и RSDT всех матриц MPE-FEC в пачке в секции MPE-FEC.

9. Запоминающее устройство по п.8, также включающее машинный код для включения информации в секции MPE-FEC так, чтобы приемник медиа-потока знал, что в пачке с временным разделением используют множественные матрицы MPE-FEC.

10. Запоминающее устройство по п.8, в котором дейтаграммы группируют так, что дейтаграммы с высоким приоритетом передают после того, как передают дейтаграммы с низким приоритетом.

11. Запоминающее устройство по п.8, также включающее машинный код для назначения, перед группированием дейтаграмм, уровня приоритета каждой дейтаграмме в пачке с временным разделением.

12. Запоминающее устройство по п.8, в котором уровни приоритета для каждой дейтаграммы предустановлены внешним механизмом.

13. Запоминающее устройство по п.8, также включающее машинный код для выбора, перед выполнением действий над пачками с временным разделением, числа дейтаграмм сервиса, которые могут быть переданы в каждой пачке с временным разделением.

14. Запоминающее устройство по п.8, также включающее машинный код для изменения установок значений размера пачки и разности времени дельта-t, соответствующих медиа-потоку.

15. Электронное устройство для обеспечения неравномерной защиты от ошибок для дейтаграмм в системе передачи DVB-H, включающее процессор и запоминающее устройство, функционально соединенное с процессором и включающее для каждой пачки с временным разделением в медиа-потоке:
машинный код для группирования всех дейтаграмм для пачки с временным разделением на основе соответствующих уровней приоритета,
машинный код для создания матрицы MPE-FEC для каждой группы дейтаграмм на основе уровня приоритета,
машинный код для вычисления столбцов RSDT для каждой из матриц MPE-FEC, где количество столбцов RSDT для каждой из матриц MPE-FEC выбирают таким образом, чтобы средняя скорость передачи битов сервиса не превышала максимальную ожидаемую среднюю скорость передачи битов сервиса, и защита RSDT для матриц MPE-FEC с более низким приоритетом
не превышала защиту RSDT для матриц MPE-FEC с более высоким приоритетом; и
машинный код для инкапсуляции таблицы данных приложения и RSDT всех матриц MPE-FEC в пачке в секции MPE-FEC.

16. Электронное устройство по п.15, в котором запоминающее устройство также включает машинный код, для каждой пачки с временным разделением, для включения информации в секции MPE-FEC так, чтобы приемник медиа-потока знал, что в пачке с временным разделением используют множественные матрицы MPE-FEC.

17. Электронное устройство по п.15, в котором запоминающее устройство также включает машинный код для назначения, перед группированием дейтаграмм, уровня приоритета каждой дейтаграмме в пачке с временным разделением.

18. Электронное устройство по п.15, в котором уровни приоритета для каждой дейтаграммы предустановлены внешним механизмом.

19. Электронное устройство по п.15, в котором запоминающее устройство также включает машинный код для выбора, перед выполнением действий над пачками с временным разделением, числа дейтаграмм сервиса, которые могут быть переданы в каждой пачке с временным разделением.

20. Электронное устройство по п.15, в котором запоминающее устройство также включает машинный код для изменения установок значений размера пачки и разности времени дельта-t, соответствующих медиа-потоку.

21. Электронное устройство по п.15, в котором дейтаграммы группируют так, что дейтаграммы с высоким приоритетом передают после того, как передают дейтаграммы с низким приоритетом.