Способ и устройство для предоставления возможности быстрого переключения каналов при ограниченной памяти приемника dvb
Изобретение относится к цифровому видео-широковещанию (DVB). Техническим результатом является уменьшение продолжительности времени переключения каналов и сохранение емкости памяти приемника. Указанный технический результат достигается тем, что устройство и способ для переключения каналов содержат инкапсуляцию множества IP-дейтаграмм, связанных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество секций многопротокольной инкапсуляции (MPE); вставку множества секций MPE в один из множества элементарных потоков; и мультиплексирование множества элементарных потоков, связанных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, при этом множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов. Множество не следующих друг за другом пакетных сигналов передается на приемник цифрового видео-широковещания для карманных устройств (DVB-H) с ограниченной емкостью памяти для предоставления возможности быстрого переключения каналов, а цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG). 4 н. и 36 з.п. ф-лы, 11 ил.
Настоящая заявка на патент испрашивает приоритет по предварительной заявке № 60/973419, озаглавленной «Fast Channel Switching on Memory Constraint Receivers» («Быстрое переключение каналов в приемниках с ограничением памяти»), поданной 18 сентября 2007 года и переуступленной правообладателю настоящей заявки и таким образом явным образом включенной в настоящий документ посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Это раскрытие в целом относится к устройству и способам для предоставления возможности быстрого переключения каналов. Более точно, раскрытие относится к предоставлению возможности быстрого переключения каналов при ограниченной памяти приемника DVB (цифрового видео-широковещания).
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Цифровое видео-широковещание (DVB) является семейством стандартов для приложений цифрового телевидения. DVB включает в себя способы как кодирования источника (например, уменьшения скорости цифрового потока источника), так и кодирования канала (например, улучшения способности передачи противостоять ошибкам) для эффективной и устойчивой к ошибкам передачи аудиовизуальной информации, например, цифрового телевидения. Разные варианты DVB были разработаны для обращения к конкретным способам доставки информации. Например, DVB-S предназначен для спутникового вещания цифрового ТВ (телевидения, TV), DVB-T предназначен для наземного вещания цифрового ТВ, а DVB-C предназначен для кабельного вещания цифрового ТВ. Самый последний вариант, цифровое видео-широковещание для карманных устройств (DVB-H), был разработан для применений мобильного цифрового ТВ к карманным устройствам, таким как мобильные телефоны и персональные цифровые секретари (PDA).
Все из вариантов DVB включают в себя кодирование источника на основании стандартов цифрового сжатия Экспертной группы по киноизображению (MPEG). Цифровое сжатие является широко известным способом цифровой сигнальной обработки для снижения скорости цифрового потока источника посредством принятия во внимание избыточности информации и кодирования, главным образом, разностной информации, а не только абсолютной информации.
В любой момент времени многочисленные пакетные сигналы потока информации (например, цифровое ТВ, загрузки файлов/данных, многоадресная передача данных и т.д.) могут применяться приемником DVB-H. Типично, среднее время переключения каналов является половиной периода временного кванта, который может быть слишком длинным для удовлетворения запросов типичного пользователя. Хотя с дополнительной памятью DVB-H приемники могут добиваться более быстрого переключения каналов, увеличение емкости памяти в портативных приемниках повышает стоимость и потребляемую мощность постоянного тока, что во многих случаях неприемлемо для питаемых от небольших батарей мобильных устройств.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Раскрыты устройство и способ для предоставления возможности переключения каналов, например для предоставления возможности переключения каналов с ограниченной памятью приемника DVB. Согласно одному из аспектов способ для переключения каналов содержит инкапсуляцию множества IP-дейтаграмм (межсетевого протокола), ассоциативно связанных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество секций MPE; вставку множества секций MPE в один из множества элементарных потоков; и мультиплексирование множества элементарных потоков, связанных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, при этом множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов. В одном из аспектов множество не следующих друг за другом пакетных сигналов передается на приемник с ограниченной емкостью памяти для предоставления возможности переключения каналов. В одном примере приемник является приемником DVB-H. В одном аспекте цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), а не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
Согласно еще одному аспекту передающее устройство содержит процессор и память, память содержит в себе программный код, исполняемый процессором для выполнения следующего: инкапсуляции множества IP-дейтаграмм, ассоциативно связанных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество секций MPE; вставки множества секций MPE в один из множества элементарных потоков; и мультиплексирования множества элементарных потоков, связанных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, при этом множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов. В одном аспекте память дополнительно содержит программный код для передачи множества не следующих друг за другом пакетных сигналов на приемник с ограниченной емкостью памяти для предоставления возможности переключения каналов. В одном аспекте цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), а не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
Согласно еще одному аспекту устройство для предоставления приемнику возможности оптимизировать переключение каналов содержит средство для инкапсуляции множества IP-дейтаграмм, связанных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество секций MPE; средство для вставки множества секций MPE в один из множества элементарных потоков; и средство для мультиплексирования множества элементарных потоков, связанных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, при этом множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов. В одном аспекте цепочка ТВ-каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), и при этом не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
Согласно еще одному аспекту компьютерный программный продукт, содержащий машинно-читаемый носитель, включающий в себя программный код, сохраненный на нем, содержит: программный код для побуждения компьютера инкапсулировать множество IP-дейтаграмм, связанных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество секций MPE; программный код для побуждения компьютера вставлять множество секций MPE в один из множества элементарных потоков; и программный код для побуждения компьютера мультиплексировать множество элементарных потоков, связанных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, в множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, при этом множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов.
Согласно еще одному аспекту способ, чтобы приемник оптимизировал время переключения каналов, содержит выбор аудиовизуального (A/V) потока n реального времени из множества A/V-потоков реального времени из цепочки каналов; демультиплексирование множества элементарных потоков (ES) для получения A/V-потоков (n-1), n и (n+1) реального времени из множества A/V-потоков реального времени, при этом A/V-потоки (n-1), n и (n+1) реального времени являются следующими друг за другом в цепочке каналов; декодирование A/V-потока n реального времени для получения декодированных данных; и отбрасывание A/V-потоков (n-1) и (n+1) реального времени.
Согласно еще одному аспекту приемник для оптимизации времени переключения каналов содержит средство для выбора аудиовизуального (A/V) потока n реального времени из множества A/V-потоков реального времени из цепочки каналов; средство для демультиплексирования множества элементарных потоков (ES) для получения A/V-потоков (n-1), n и (n+1) реального времени из множества A/V-потоков реального времени, при этом A/V-потоки (n-1), n и (n+1) реального времени являются следующими друг за другом в цепочке каналов; средство для декодирования A/V-потока n реального времени для получения декодированных данных; и средство для отбрасывания A/V-потоков (n-1) и (n+1) реального времени.
Согласно еще одному аспекту компьютерный программный продукт, содержащий машинно-читаемый носитель, включающий в себя программный код, сохраненный на нем, содержит: программный код для побуждения компьютера выбирать аудиовизуальный (A/V) поток n реального времени из множества A/V-потоков реального времени из цепочки каналов; программный код для побуждения компьютера демультиплексировать множество элементарных потоков (ES) для получения A/V-потоков (n-1), n и (n+1) реального времени из множества A/V-потоков реального времени, при этом A/V-потоки (n-1), n и (n+1) реального времени являются следующими друг за другом в цепочке каналов; программный код для побуждения компьютера декодировать A/V-поток n реального времени для получения декодированных данных; и программный код для побуждения компьютера отбрасывать A/V-потоки (n-1) и (n+1) реального времени.
Согласно еще одному аспекту способ, чтобы приемник оптимизировал время переключения каналов, содержит выбор файлового объекта n из множества файловых объектов из цепочки каналов; демультиплексирование множества элементарных потоков (ES) для получения файловых объектов (n-1), n и (n+1) из множества файловых объектов, при этом файловые объекты (n-1), n и (n+1) являются следующими друг за другом в цепочке каналов; декодирование файлового объекта n для получения декодированных данных; и отбрасывание файловых объектов (n-1) и (n+1).
Согласно еще одному аспекту приемник для оптимизации времени переключения каналов содержит средство для выбора файлового объекта n из множества файловых объектов из цепочки каналов; средство для демультиплексирования множества элементарных потоков (ES) для получения файловых объектов (n-1), n и (n+1) из множества файловых объектов, при этом файловые объекты (n-1), n и (n+1) являются следующими друг за другом в цепочке каналов; средство для декодирования файлового объекта n для получения декодированных данных; и средство для отбрасывания файловых объектов (n-1) и (n+1).
Согласно еще одному аспекту компьютерный программный продукт, содержащий машинно-читаемый носитель, включающий в себя программный код, сохраненный на нем, содержит: программный код для побуждения компьютера выбирать файловый объект n из множества файловых объектов из цепочки каналов; программный код для побуждения компьютера демультиплексировать множество элементарных потоков (ES) для получения файловых объектов (n-1), n и (n+1) из множества файловых объектов, при этом файловые объекты (n-1), n и (n+1) являются следующими друг за другом в цепочке каналов; программный код для побуждения компьютера декодировать файловый объект n для получения декодированных данных; и программный код для побуждения компьютера отбрасывать файловые объекты (n-1) и (n+1).
Одно из преимуществ настоящего раскрытия включает в себя возможность для быстрого переключения каналов между одновременными многочисленными пакетными сигналами потоков информации наряду с использованием приемника DVB-H с ограниченной памятью. Настоящее раскрытие уменьшает продолжительность времени переключения каналов и делает время переключения каналов независимым от периода временного кванта. Другие преимущества включают в себя сохранение емкости памяти и, таким образом, сохранение стоимости приемника DVB-H. Преимущества, в свою очередь, улучшают впечатление пользователя.
Понятно, что другие аспекты станут без труда очевидными специалистам в данной области техники из последующего подробного описания, при этом различные аспекты показаны и описаны с целью иллюстрации. Чертежи и подробное описание должны рассматриваться в качестве иллюстративных по характеру, а не в качестве ограничивающих.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 иллюстрирует пример того, как различные пользовательские услуги, в том числе сигнализация DVB, потоковая передача аудиовизуальных данных, загрузка файлов, многоадресная передача UDP и многоадресная передача IP, переносятся стеком протоколов DVB-H.
Фиг. 2 иллюстрирует пример иерархической структуры сети DVB-H.
Фиг. 3 иллюстрирует пример разбиения уровней протоколов.
Фиг. 4 иллюстрирует примерную временную диаграмму передачи для элементарного потока на 4-секундном интервале пакетного сигнала.
Фиг. 5 иллюстрирует примерную временную диаграмму передачи для 8 разных элементарных потоков на 4-секундном интервале пакетного сигнала.
Фиг. 6 иллюстрирует примерный график передачи пакетных сигналов для элементарных потоков A, B и C.
Фиг. 7 иллюстрирует примерную блок-схему последовательности операций способа, чтобы передающее устройство предоставляло приемнику (например, приемнику DVB-H) возможность оптимизировать время переключения каналов с ограниченной емкостью памяти.
Фиг. 8 иллюстрирует пример передающего устройства, содержащего процессор, связанный с памятью ограниченной емкости, для оптимизации времени переключения каналов.
Фиг. 9 иллюстрирует пример передающего устройства, пригодного для оптимизации времени переключения каналов.
Фиг. 10 иллюстрирует примерную блок-схему последовательности операций способа, чтобы приемник (например, приемник DVB-H) с ограниченной емкостью памяти оптимизировал время переключения каналов.
Фиг. 11 иллюстрирует пример приемного устройства с ограниченной емкостью памяти, пригодного для оптимизации времени переключения каналов.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Подробное описание, изложенное ниже в связи с прилагаемыми чертежами, представлено в качестве описания различных аспектов настоящего раскрытия и не предназначено для представления исключительных аспектов изобретения, в которых настоящее раскрытие может быть осуществлено на практике. Каждый аспект изобретения, описанный в этом раскрытии, приведен только в качестве примера или иллюстрации настоящего раскрытия и не обязательно должен истолковываться как предпочтительный или преимущественный над другими аспектами. Подобное описание включает в себя характерные детали с целью обеспечения исчерпывающего понимания настоящего раскрытия. Однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что настоящее раскрытие может быть осуществлено на практике без этих характерных деталей. В некоторых случаях хорошо известные конструкции и устройства показаны в виде структурной схемы, чтобы избежать сложности понимания концепций настоящего раскрытия. Сокращения и другая описательная терминология могут использоваться только для удобства и ясности и не предназначены для ограничения объема настоящего раскрытия.
Хотя для простоты пояснения обобщенные способы показаны и описаны как последовательность действий, понятно, что обобщенные способы не ограничены порядком действий, так как некоторые действия могут, в соответствии с одним или более аспектами изобретения, происходить в разных очередностях и/или одновременно с другими действиями из показанных и описанных в материалах настоящей заявки. Например, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что обобщенный способ, в качестве альтернативы, мог бы быть представлен в качестве последовательности взаимосвязанных состояний или событий, таких как на диаграмме состояний. Более того, не все проиллюстрированные действия могут требоваться для реализации обобщенного способа в соответствии с одним или более аспектом.
DVB-H задает несколько уровней сетевых протоколов для мобильных ТВ-приложений. Физический уровень DVB-H основан на физическом уровне DVB-T с некоторыми незначительными дополнениями. Физический уровень DVB-H применяет модуляцию на многих несущих мультиплексирования с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Канальный уровень основан на транспортном потоке (TS) MPEG2, как определено в стандарте H.222.0 ITU-T (Сектора телекоммуникаций Международного союза электросвязи), который формируется мультиплексированием кодированных видео- и аудиопотоков реального времени наряду с некоторой информацией служебных данных и сигнализации, такой как специфичная программе информация/системная информация (PSI/SI).
Усовершенствованная технология защиты от ошибок на канальном уровне также используется для получения надежной передачи несмотря на ухудшения распространения. Эта технология известна как многопротокольная инкапсуляция - прямое исправление ошибок (MPE-FEC), которые обеспечивают дополнительное кодирование канала кроме кодирования канала DVB-T и временного перемежения на физическом уровне. Например, MPE-FEC применяет (255, 191)-блочный код с исправлением ошибок Рида-Соломона для улучшения устойчивости к ошибкам принимаемого сигнала в условиях мобильной связи. MPE-FEC может исправлять ошибки, которые в ином случае являются неисправимыми посредством механизма исправления ошибок физического уровня. MPE используется для инкапсуляции IP-дейтаграмм в пределах структур TS MPEG, известных как секции. IP-дейтаграммы, инкапсулированные в пределах этих секций MPE, могут содержать аудиовизуальные потоковые данные реального времени или файловые объекты. В дополнение, в DVB-H привнесена энергосберегающая технология, известная как квантование времени. Каждая отдельная услуга в передаче DVB-H отправляется в пакетных сигналах, которые предоставляют приемнику возможность переходить в дежурный режим и переходить в активное состояние только для приема своей запланированной услуги.
Сетевой и транспортные уровни используют межсетевой протокол (IP) и протокол дейтаграмм пользователя (UDP). В противоположность другим система передачи DVB, система DVB-H применяет IP для содействия функциональной совместимости с другими основанными на IP сетями. Транспортный уровень также включает в себя транспортный протокол реального времени/протокол управления передачей в реальном времени (RTP/RTCP) потоковой передачи аудиовизуальных (A/V) данных и асинхронное многоуровневое кодирование/транспортировку с многоуровневым кодированием (ALC/LCT) и доставку файлов посредством однонаправленной транспортировки (FLUTE) для доставки файловых объектов, FLUTE может использоваться для доставки файловых объектов любого типа. Типичное использование FLUTE включает в себя доставку фрагментов/файлов расширяемого языка разметки (XML) и несущей протокол описания сеанса программной информации и доставку файловых объектов полезной информации, таких как A/V-файлы, видеокадры, логотипы и т.д. Видео- и аудиопотоки реального времени переносятся транспортным протоколом реального времени (RTP) поверх UDP через IP-пакеты, которые встроены в транспортный поток MPEG с использованием протокола адаптации многопротокольной инкапсуляции (MPE).
Фиг. 1 иллюстрирует пример того, как различные пользовательские услуги, в том числе сигнализация DVB, потоковая передача аудиовизуальных данных, загрузка файлов, многоадресная передача UDP и многоадресная передача IP, переносятся стеком протоколов DVB-H. Как проиллюстрировано, все пользовательские услуги встраиваются в транспортный поток MPEG2 поверх физического уровня DVB-H. Специфичная программам информация (PSI) дает информацию касательно программ (полезной информации/контента), передаваемых в транспортном потоке MPEG2, и информацию о местоположении (например, идентификаторы канального уровня) для извлечения этих программ из мультиплексированного потока. Системная информация (SI) предоставляет сетевую информацию, например частоты передачи транспортных потоков из определенной сети, местоположение (идентификаторы транспортного потока, услуги) некоторых передаваемых программ/IP-потоков и т.д.
Система DVB-H может состоять из одной или более платформ IP/управления доступом к среде передачи (MAC). Платформа IP/MAC представляет пространство согласованных адресов IP/MAC без каких-либо конфликтов адресов. Платформа IP/MAC может охватывать несколько транспортных потоков в пределах одной или многочисленных сетей. Наоборот, транспортный поток или сеть может содержать в себе более чем одну платформу IP/MAC. Фиг. 2 иллюстрирует пример иерархической структуры сети DVB-H.
Прикладной уровень включает в себя любые приложения, которые могут использовать в своих интересах многоадресной передачи RTP/RTCP и IP. Некоторые типичные приложения для мобильного вещания включают в себя: медиаплеер для воспроизведения A/V-программ реального времени, файловых медиаобъектов; приложение навигатора электронного справочника услуг (ESG), которое использует XML-информацию о справочнике программ, принятую через FLUTE; игровые/интерактивные приложения, основанные на инфраструктуре широковещания/мультивещания, и т.д.
Каждая программа, определенная в качестве A/V-потока реального времени, или сеанс FLUTE, несущий определенный набор/тип объектов, является частью элементарного потока (ES). Каждый ES может нести одну или более таких программ. Каждый элементарный поток состоит из или включает в себя инкапсулированные IP-дейтаграммы (секции MPE), которые принадлежат этим программам, секции MPE, в свою очередь передаются при постоянной длине (188 байтах). Пакеты транспортных потоков MPEG2 с идентификатором пакета (PID), который специфичен этому ES. Фиг. 3 иллюстрирует пример разбиения уровней протоколов.
В DVB-H кадры многопротокольной инкапсуляции - прямого исправления ошибок (MPE-FEC) (состоящие из секций MPE и соответствующих секций FEC), принадлежащие элементарному потоку, передаются в качестве пакетных сигналов в 512 кбит, 1024 кбит, 1536 кбит или 2048 кбит данных. Эти пакетные сигналы данных передаются на скорости передачи битов, гораздо большей, чем средняя скорость передачи битов программы в пределах элементарного потока. Это предоставляет данным программ возможность передаваться квантованным по времени образом.
В одном аспекте элементарный поток (ES) состоит из или включает в себя только одну программу, например A/V-поток со средней скоростью передачи битов 512 кбит/с. При условии, что размер пакетного сигнала в 2048 кбит используется для передачи этого ES, четыре секунды данных могут передаваться в этом пакетном сигнале. Если пакетный сигнал передавался на 4 мбит/с, пакетный сигнал может передаваться в пределах 500 миллисекунд. Передатчик должен передавать пакетный сигнал длительностью в 500 миллисекунд только один раз каждые четыре секунды для этой программы. Наоборот, приемник (например, приемник DVB-H) должен принимать пакетный сигнал только один раз каждые четыре секунды в течение 500 миллисекунд. Если бы передатчик использовал одинаковый размер пакетного сигнала и ширину полосы пакетного сигнала для всех элементарных потоков, он мог бы передавать 8 отдельных пакетных сигналов элементарных потоков до повторения пакетного сигнала. Фиг. 4 иллюстрирует примерную временную диаграмму передачи для элементарного потока на 4-секундном интервале пакетного сигнала. Фиг. 5 иллюстрирует примерную временную диаграмму передачи для 8 разных элементарных потоков на 4-секундном интервале пакетного сигнала.
В одном аспекте приемник DVB-H переходит в активное состояние только на продолжительность, когда передается интересующий ES. Каждая секция MPE в пакетном сигнале несет относительный временной сдвиг до начала следующего пакетного сигнала для элементарного потока, таким образом предоставляя приемнику DVB-H возможность вычислять, когда следует переходить в активное состояние в следующий раз для приема пакетного сигнала того же самого ES. Это предоставляет приемнику DVB-H возможность выключать входные (радиочастотные, RF) РЧ-каскады и обработку базовой полосы на большую часть времени, таким образом сберегая энергию.
В еще одном аспекте в DVB-H пакетные сигналы имеют размер 512, 1024, 1536 или 2048 кбит. Пакетные сигналы переносят прикладные данные, то есть IP-дейтаграммы, а также данные FEC Рида-Соломона. Когда принимается пакетный сигнал, приемник DVB-H буферизирует пакетный сигнал в своей памяти для исправления ошибок Рида-Соломона. Отсюда приемнику DVB-H необходима емкость памяти, которая может вмещать наибольший размер пакетного сигнала. В приведенном здесь примере размер памяти равен по меньшей мере 2048 кбит памяти для каждого блока данных в 2048 кбит из элементарного потока, который приемнику DVB-H необходимо обрабатывать одновременно.
Однако если любые два следующих друг за другом пакетных сигнала b1 и b2, принадлежащих двум разным элементарным потокам, разнесены во времени, так что приемник имеет достаточное время для выполнения обработки FEC и для опустошения буфера для b1 до прихода b2, приемник может обрабатывать оба элементарных потока по существу одновременно, например, только при 2048 кбитах емкости памяти. Фиг. 6 иллюстрирует примерный график передачи пакетных сигналов для элементарных потоков A, B и C. В примере, показанном на фиг. 6, приемник DVB-H с ограниченной памятью (например, 2048 кбит емкостью) может обрабатывать элементарные потоки A и C одновременно до тех пор, пока их пакетные сигналы достаточно разнесены, с тем чтобы предоставлять возможность обработки FEC и опустошения буфера пакетного сигнала до прибытия следующего интересующего пакетного сигнала. В одном из аспектов приемник DVB-H может справляться с любым количеством элементарных потоков до тех пор, пока любые два пакетных сигнала, которые должны обрабатываться, то есть пакетных сигнала, принадлежащих элементарным потокам, обрабатываемым практически одновременно, достаточно разнесены во времени.
Типично, аудио/видеоуслуги (например, ТВ-каналы) имеют однозначное отображение на элементарный поток. Одно общее предпочтение или потребность пользователя состоит в возможности быстро переключаться на следующий или предыдущий ТВ-канал, то есть переключаться с одного телевизионного канала на другой. В одном примере ТВ-каналы находятся в порядке, который представлен в «ТВ-программе».
Фиг. 7 иллюстрирует примерную блок-схему последовательности операций способа, чтобы передающее устройство предоставляло приемнику (например, приемнику DVB-H) возможность оптимизировать время переключения каналов с ограниченной емкостью памяти. В одном примере емкость памяти имеет значение 2048 кбит. На этапе 710 инкапсулируют множество IP-дейтаграмм, связанных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или файловых объектов, в множество секций MPE. В одном аспекте по меньшей мере одна из множества секций MPE включает в себя по меньшей мере одну секцию прямого исправления ошибок (FEC). В одном аспекте по меньшей мере одна секция FEC основана на кодировании Рида-Соломона. Примеры A/V-потоков включают в себя цифровые ТВ-программы, кинофильмы с цифровым кодированием и т.д. Примеры файловых объектов включают в себя XML-фрагменты, файлы данных, программную информацию, аудиовизуальные файлы, кинокадры, логотипы, игровые интерактивные приложения и т.д. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что примеры A/V-потоков и файловых объектов, раскрытые в материалах настоящей заявки, не подразумеваются исключительными и могут быть включены другие примеры, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия.
Вслед за этапом 710, на этапе 720 вставляют множество секций MPE в один из множества элементарных потоков, при этом каждый из множества элементарных потоков содержит множество пакетов транспортного потока квантованным по времени образом. Примеры множества пакетов транспортного потока включают в себя пакеты постоянной длины, каждый из пакетов с постоянной длиной в 188 байт, пакеты, связанные с идентификаторами пакетов (PID), и т.д. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что примеры пакетов транспортного потока, раскрытые в материалах настоящей заявки, не подразумеваются исключительными и что могут быть включены другие примеры, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия. В одном аспекте квантованный по времени способ характеризуется скоростью передачи битов пакетного сигнала, являющейся гораздо большей, чем средняя скорость передачи битов A/V-потока в пределах элементарного потока.
Вслед за этапом 720 на этапе 730 мультиплексируют множество элементарных потоков, связанных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, при этом множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов, в множество не следующих друг за другом пакетных сигналов. В одном примере пакеты транспортного потока в пределах элементарных потоков мультиплексируются таким образом, чтобы связанные соседние программы (то есть A/V-потоки) в цепочке ТВ-каналов отображались в не следующие друг за другом пакетные сигналы. Это дает приемнику DVB-H возможность обрабатывать не следующие друг за другом пакетные сигналы для соседних программ практически одновременно. В одном аспекте цепочка ТВ-каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), также известном под названием электронной программы передач (EPG).
В одном примере следующие друг за другом целые числа представляют соседние ТВ-каналы в цепочке каналов. Когда пользователь выбирает программу n для показа, приемник DVB-H также одновременно начинает обработку (например, демультиплексирование) программ (n-1) и (n+1). Данные для программы n используются для декодирования аудио/видео наряду с тем, что данные для программ (n-1) и (n+1) отбрасываются с соответственной средней частотой элементарных потоков. В этом примере, в то время как пользователь переключает выбор ТВ-канала на предыдущий канал или на следующий канал (то есть на программы (n-1) или (n+1)), соответствующие служебные данные для предыдущего канала или следующего канала уже будут иметься в распоряжении.
В одном примере A/V-потоков предположим, что цепочка ТВ-каналов состоит из каналов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и 10, а первый канал и последний канал соответственно являются каналами 1 и 10. Предположим, что каналы 1 и 10 являются соседними для целей переключения каналов. Если пакетные сигналы для разных каналов размещены в следующем мультиплексированном порядке: 1, 4, 7, 10, 2, 5, 8, 3, 6 и 9, то любые три следующих друг за другом канала могут обрабатываться приемником практически одновременно, не требуя дополнительной памяти, давая возможность быстрого переключения каналов. В этом примере не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированном порядке с пропуском по меньшей мере X A/V-потоков реального времени, которые последовательно представлены в электронном справочнике услуг, при этом X имеет значение два. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что X может включать в себя другие положительные целые числа, например X равно по меньшей мере одному, на основании количества каналов, прикладных или конструктивных параметров, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия.
Без мультиплексирования элементарных потоков для соседних ТВ-каналов в не следующие друг за другом пакетные сигналы среднее время переключения каналов в DVB-H является половиной периода временного кванта. Однако посредством мультиплексирования элементарных потоков для соседних ТВ-каналов в не следующие друг за другом пакетные сигналы и посредством вынуждения приемника демультиплексировать запрашиваемый канал, а также каналы, соседние запрашиваемому каналу, время переключения каналов становится независящим от периода временного кванта и имеет следствием почти мгновенное переключение каналов. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что, хотя примеры проиллюстрированы в показателях приемника DVB-H, такие концепции применимы к любому приемнику с ограниченной памятью.
Вслед за этапом 730 на этапе 740 передают множество не следующих друг за другом пакетных сигналов на приемник DVB-H для предоставления возможности быстрого переключения каналов. В одном аспекте приемник DVB-H имеет ограниченную емкость памяти. В одном примере ограниченная емкость памяти имеет значение 2048 кбит. Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что, хотя блок-схема последовательности операций способа на фиг. 7 проиллюстрирована в связи с приемником DVB-H, концепции применимы к любому приемнику с ограниченной емкостью памяти. Специалисту в данной области техники также должно быть ясно, что этапы, описанные в блок-схеме последовательности этапов способа по фиг. 7, могут быть модифицированы согласно прикладным или системным параметрам, и другие этапы могут быть включены, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия. Более того, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что некоторые из этапов блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 7, могут взаимно обмениваться своей очередностью согласно прикладным или системным параметрам, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия.
Специалисту в данной области техники, кроме того, должно быть ясно, что различные иллюстративные компоненты, логические блоки, модули, схемы и/или этапы алгоритмов, описанные в связи с примерами, раскрытыми в материалах настоящей заявки, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, аппаратно-программных средств, компьютерного программного обеспечения или их комбинации. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств, программно-аппаратных средств и программного обеспечения, различные иллюстративные компоненты, блоки, модули и/или этапы алгоритмов в целом были описаны выше в показателях их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности в виде аппаратных средств, программно-аппаратных средств или программного обеспечения, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, накладываемых на всю систему. Специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности отличающимися способами для каждого конкретного применения, но такие реализационные решения не должны интерпретироваться в качестве служащих причиной выхода из объема или сущности настоящего раскрытия.
Например, для аппаратной реализации блоки обработки могут быть реализованы в пределах одних или более специализированных интегральных схем (ASIC), цифровых сигнальных процессоров (ЦСП, DSP), устройств цифровой сигнальной обработки (DSPD), программируемых логических устройств (ПЛУ, PLD), программируемых вентильных матриц (FPGA), процессоров, контроллеров, микроконтроллеров, микропроцессоров, других электронных блоков, предназначенных для выполнения функций, описанных в материалах настоящей заявки, или их комбинации. В рамках программного обеспечения реализация может выполняться посредством модулей (например, процедур, функций и т.д.), которые выполняют функции, описанные в материалах настоящей заявки. Программно реализованные машинные программы могут храниться в блоках памяти и выполняться процессорным блоком. Дополнительно, различные иллюстративные блок-схемы последовательностей операций способов, логические блоки, модули и/или этапы алгоритмов, описанные в материалах настоящей заявки, также могут быть закодированы как машиночитаемые команды, переносимые на любом машиночитаемом носителе, известном в данной области техники или реализованном в любом компьютерном программном продукте, известном в данной области техники.
В одном примере иллюстративные компоненты, блок-схемы последовательностей операций способов, логические блоки, модули и/или этапы алгоритмов, описанные в материалах настоящей заявки, реализованы или выполняются одним или более процессоров. В одном аспекте процессор соединен с памятью, которая хранит данные, метаданные, команды управляющих программ и т.д., которые должны выполняться процессором для реализации или выполнения различных блок-схем последовательностей операций способов, логических блоков и/или модулей, описанных в материалах настоящей заявки. Фиг. 8 иллюстрирует пример передающего устройства 800, содержащего процессор 810, связанный с памятью 820, для оптимизации времени переключения каналов. В одном примере передающее устройство 800 используется для реализации алгоритма, проиллюстрированного на фиг. 7. В одном аспекте память 820 расположена внутри процессора 810. В другом аспекте память 820 является внешней по отношению к процессору 810.
Фиг. 9 иллюстрирует пример передающего устройства 900, пригодного для оптимизации времени переключения каналов. В одном аспекте передающее устройство 900 реализовано по меньшей мере одним процессором, содержащим один или более модулей, сконфигурированных для обеспечения разных аспектов быстрого переключения каналов, как описано в материалах настоящей заявки в блоках 910, 920, 930 и 940. Например, каждый модуль содержит аппаратные средства, программно-аппаратные средства, программное обеспечение или любую их комбинацию. В одном аспекте передающее устройство 900 также реализовано по меньшей мере одной памятью, связанной с по меньшей мере одним процессором.
Фиг. 10 иллюстрирует примерную блок-схему последовательности операций способа, чтобы приемник (например, приемник DVB-H) с ограниченной емкостью памяти оптимизировал время переключения каналов. В одном аспекте приемник имеет ограниченную емкость памяти, например емкость памяти имеет значение 2048 кбит. В одном аспекте блок-схема последовательности операций способа, проиллюстрированная на фиг. 10 для приема, является комплементарной блок-схеме последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 7 для передачи. На этапе 1010 выбирают аудиовизуальный (A/V) поток n реального времени из множества аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени из цепочки каналов, такой как цепочка ТВ-каналов. A/V-поток n реального времени также обозначается как канал n. В одном аспекте цепочка ТВ-каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG). Множество A/V-потоков реального времени связано с множеством элементарных потоков (ES).
Вслед за этапом 1010 на этапе 1020 демультиплексируют множество элементарных потоков (ES) для получения A/V потоков n, (n+1) и (n-1) реального времени (то есть каналов n, (n+1) и (n-1)) из множества A/V-потоков реального времени. A/V-потоки (n-1), n и (n+1) реального времени являются следующими друг за другом в цепочке каналов. Вслед за этапом 1020 на этапе 1030 декодируют A/V-поток n реального времени (то есть канал n) для получения декодированных данных. То есть данные, декодированные из A/V-потока n реального времени, должны представляться пользователю. На этапе 1040 отбрасывают A/V-потоки (n+1) и (n-1) реального времени, то есть отбрасывают канал (n+1) и канал (n-1). В одном из аспектов A/V-потоки (n+1) и (n-1) реального времени отбрасываются с соответствующими средними частотами. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что этап 1040 может выполняться последовательно с этапом 1030 или параллельно, не оказывая влияние на объем или сущность настоящего раскрытия. Специалисту в данной области техники должно быть ясно, что этапы, описанные на блок-схеме последовательности операций способа по фиг. 10, могут быть модифицированы согласно прикладным или системным параметрам, и другие этапы могут быть включены, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия. Более того, специалисту в данной области техники должно быть ясно, что некоторые из этапов блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 10, могут взаимно обмениваться своей очередностью согласно прикладным или системным параметрам, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия.
Фиг. 11 иллюстрирует пример приемного устройства с ограниченной емкостью памяти, пригодного для оптимизации времени переключения каналов. В одном аспекте приемное устройство 1100 реализовано по меньшей мере одним процессором, содержащим один или более модулей, сконфигурированных для обеспечения разных аспектов быстрого переключения каналов, как описано в материалах настоящей заявки в блоках 1110, 1120, 1130 и 1140. Например, каждый модуль содержит аппаратные средства, программно-аппаратные средства, программное обеспечение или любую их комбинацию. В одном аспекте приемное устройство 1100 также реализовано по меньшей мере одной памятью, связанной с по меньшей мере одним процессором. Хотя фиг. 10 и 11 проиллюстрированы с использованием A/V-потоков реального времени, специалисту в данной области техники должно быть ясно, что файловые объекты могли бы быть поставлены взамен A/V-потоков реального времени, не оказывая влияния на объем или сущность настоящего раскрытия.
Предшествующее описание раскрытых аспектов изобретения приведено, чтобы дать любому специалисту в данной области техники возможность создавать или использовать настоящее раскрытие. Различные модификации в отношении этих аспектов будут без труда очевидны специалистам в данной области техники, а общие принципы, определенные в материалах настоящей заявки, могут быть применены к другим аспектам, не выходя за границы сущности или объема изобретения.
1. Способ для переключения каналов, состоящий в том, что: инкапсулируют множество дейтаграмм интернет-протокола (IP-дейтаграмм), ассоциированных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество секций многопротокольной инкапсуляции (МРЕ); вставляют множество секций МРЕ в один из множества элементарных потоков; и мультиплексируют посредством передатчика множество элементарных потоков, ассоциированных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, причем множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов, а упомянутые не следующие друг за другом пакетные сигналы разнесены во времени таким образом, что приемник имеет достаточно времени для выполнения обработки прямого исправления ошибок (FEC) и для опустошения буфера первого из не следующих друг за другом пакетных сигналов до прибытия второго из не следующих друг за другом пакетных сигналов.
2. Способ по п.1, дополнительно состоящий в том, что передают множество не следующих друг за другом пакетных сигналов в приемник с ограниченной емкостью памяти для предоставления возможности переключения каналов.
3. Способ по п.2, в котором приемник является портативным приемником цифрового видео-широковещания (DVB-H).
4. Способ по п.1, в котором каждый из множества элементарных потоков содержит множество пакетов транспортного потока квантованным по времени образом.
5. Способ по п.4, в котором множество пакетов транспортного потока включает в себя по меньшей мере один пакет постоянной длины, пакет с постоянной длиной в 188 байт или пакет, ассоциированный с идентификатором пакета (PID).
6. Способ по п.4, в котором множество A/V-потоков реального времени включает в себя по меньшей мере одно из цифровой ТВ-программы или кинофильма с цифровым кодированием.
7. Способ по п.1, в котором множество файловых объектов включает в себя по меньшей мере одно из фрагмента расширяемого
языка разметки (XML), файла данных, программной информации, аудиовизуального файла, картинки, логотипа или игрового/интерактивного приложения.
8. Способ по п.1, в котором множество секций МРЕ включает в себя по меньшей мере одну секцию прямого исправления ошибок (FEC).
9. Способ по п.8, в котором по меньшей мере одна секция FEC основана на кодировании Рида-Соломона.
10. Способ по п.1, в котором цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), и при этом не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
11. Передающее устройство, содержащее процессор и память, причем память содержит программный код, исполняемый процессором для выполнения следующего: инкапсуляции множества дейтраграмм интернет-протокола (IP-дейтаграмм), ассоциированных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество секций многопротокольной инкапсуляции (МРЕ); вставки множества секций МРЕ в один из множества элементарных потоков; и мультиплексирования множества элементарных потоков, ассоциированных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, причем множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов, а упомянутые не следующие друг за другом пакетные сигналы разнесены во времени таким образом, что приемник имеет достаточно времени для выполнения обработки прямого исправления ошибок (FEC) и для опустошения буфера первого из не следующих друг за другом пакетных сигналов до прибытия второго из не следующих друг за другом пакетных сигналов.
12. Передающее устройство по п.11, в котором память дополнительно содержит программный код для передачи множества не следующих друг за другом пакетных сигналов в приемник с ограниченной емкостью памяти для предоставления возможности переключения каналов.
13. Передающее устройство по п.12, в котором приемник является портативным приемником цифрового видео-широковещания (DVB-H).
14. Передающее устройство по п.11, в котором каждый из множества элементарных потоков содержит множество пакетов транспортного потока квантованным по времени образом.
15. Передающее устройство по п.14, в котором множество пакетов транспортного потока включает в себя по меньшей мере один пакет постоянной длины, пакет с постоянной длиной в 188 байт или пакет, ассоциированный с идентификатором пакета (PID).
16. Передающее устройство по п.14, в котором множество A/V-потоков реального времени включает в себя по меньшей мере одно из цифровой ТВ-программы или кинофильма с цифровым кодированием.
17. Передающее устройство по п.11, в котором множество файловых объектов включает в себя по меньшей мере одно из фрагмента расширяемого языка разметки (XML), файла данных, программной информации, аудиовизуального файла, картинки, логотипа или игрового/интерактивного приложения.
18. Передающее устройство по п.11, в котором множество секций МРЕ включает в себя по меньшей мере одну секцию прямого исправления ошибок (FEC).
19. Передающее устройство по п.18, в котором по меньшей мере одна секция FEC основана на кодировании Рида-Соломона.
20. Передающее устройство по п.11, в котором цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), и при этом не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
21. Устройство для предоставления приемнику возможности оптимизировать время переключения каналов, содержащее: средство для инкапсуляции множества дейтаграмм интернет-протокола (IP-дейтаграмм), ассоциированных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество секций многопротокольной инкапсуляции (МРЕ); средство для вставки множества секций МРЕ в один из множества элементарных потоков; и средство для мультиплексирования множества элементарных потоков, ассоциированных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, причем множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов, а упомянутые не следующие друг за другом пакетные сигналы разнесены во времени таким образом, что приемник имеет достаточно времени для выполнения обработки прямого исправления ошибок (FEC) и для опустошения буфера первого из не следующих друг за другом пакетных сигналов до прибытия второго из не следующих друг за другом пакетных сигналов.
22. Устройство по п.21, дополнительно содержащее средство для передачи множества не следующих друг за другом пакетных сигналов в приемник.
23. Устройство по п.22, в котором приемник является портативным приемником цифрового видео-широковещания (DVB-H) с ограниченной емкостью памяти.
24. Устройство по п.21, в котором каждый из множества элементарных потоков содержит множество пакетов транспортного потока квантованным по времени образом.
25. Устройство по п.24, в котором множество пакетов транспортного потока включает в себя по меньшей мере один пакет постоянной длины, пакет с постоянной длиной в 188 байт или пакет, ассоциированный с идентификатором пакета (PID).
26. Устройство по п.24, в котором множество A/V-потоков реального времени включает в себя по меньшей мере одно из цифровой ТВ-программы или кинофильма с цифровым кодированием.
27. Устройство по п.21, в котором множество файловых объектов включает в себя по меньшей мере одно из фрагмента расширяемого языка разметки (XML), файла данных, программной информации, аудиовизуального файла, картинки, логотипа или игрового/интерактивного приложения.
28. Устройство по п.21, в котором множество секций МРЕ включает в себя по меньшей мере одну секцию прямого исправления ошибок (FEC).
29. Устройство по п.28, в котором по меньшей мере одна секция FEC основана на кодировании Рида-Соломона.
30. Устройство по п.21, в котором цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), и при этом не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
31. Машиночитаемый носитель, включающий в себя программный код, сохраненный на нем, содержащий: программный код для побуждения компьютера инкапсулировать множество дейтаграмм интернет-протокола (IP-дейтаграмм), ассоциированных с множеством аудиовизуальных (A/V) потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество секций многопротокольной инкапсуляции (МРЕ); программный код для побуждения компьютера вставлять множество секций МРЕ в один из множества элементарных потоков; и программный код для побуждения компьютера мультиплексировать множество элементарных потоков, ассоциированных с множеством A/V-потоков реального времени или множеством файловых объектов, во множество не следующих друг за другом пакетных сигналов, причем множество элементарных потоков являются соседними в цепочке каналов, а упомянутые не следующие друг за другом пакетные сигналы разнесены во времени таким образом, что приемник имеет достаточно времени для выполнения обработки прямого исправления ошибок (FEC) и для опустошения буфера первого из не следующих друг за другом пакетных сигналов до прибытия второго из не следующих друг за другом пакетных сигналов.
32. Машиночитаемый носитель по п.31, дополнительно содержащий программный код для побуждения компьютера передавать множество не следующих друг за другом пакетных сигналов в приемник с ограниченной емкостью памяти для предоставления возможности переключения каналов.
33. Машиночитаемый носитель по п.32, причем приемник является портативным приемником цифрового видео-широковещания (DVB-H).
34. Машиночитаемый носитель по п.31, причем каждый из множества элементарных потоков содержит множество пакетов транспортного потока квантованным по времени образом.
35. Машиночитаемый носитель по п.34, причем множество пакетов транспортного потока включает в себя по меньшей мере один пакет постоянной длины, пакет с постоянной длиной в 188 байт или пакет, ассоциированный с идентификатором пакета (PID).
36. Машиночитаемый носитель по п.34, причем множество A/V-потоков реального времени включает в себя по меньшей мере одно из цифровой ТВ-программы или кинофильма с цифровым кодированием.
37. Машиночитаемый носитель по п.31, причем множество файловых объектов включает в себя по меньшей мере одно из фрагмента расширяемого языка разметки (XML), файла данных, программной информации, аудиовизуального файла, картинки, логотипа или игрового/интерактивного приложения.
38. Машиночитаемый носитель по п.31, причем множество секций МРЕ включает в себя по меньшей мере одну секцию прямого исправления ошибок (FEC).
39. Машиночитаемый носитель по п.38, причем по меньшей мере одна секция FEC основана на кодировании Рида-Соломона.
40. Машиночитаемый носитель по п.31, причем цепочка каналов представлена в электронном справочнике услуг (ESG), и при этом не следующие друг за другом пакетные сигналы находятся в мультиплексированной очередности с пропуском по меньшей мере одного A/V-потока реального времени из множества A/V-потоков реального времени, которые представлены в ESG последовательно.
