專利名稱：用于數(shù)字廣播中分級(jí)傳輸/接收的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使用分級(jí)調(diào)制傳輸和/或接收數(shù)字廣播信號(hào) 的裝置。此外，本發(fā)明涉及這種裝置的使用。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今，面向電池驅(qū)動(dòng)的手持設(shè)備(例如蜂窩移動(dòng)電話或PDA) 的多媒體內(nèi)容廣播，特別是TV內(nèi)容，被認(rèn)為是有前途的商機(jī)。
數(shù)字寬帶無線廣播技術(shù)，如DVB-H (數(shù)字視頻廣播-手持)， DVB-T(數(shù)字視頻廣播-地面)，T-DMB(數(shù)字多媒體廣播-地面)， T-DMB (地面數(shù)字多媒體廣播)以及MediaFLO (僅僅前向鏈路)之 類的技術(shù)可以用于構(gòu)建這種服務(wù)。存在很多致力于標(biāo)準(zhǔn)化、評(píng)估以 及疏通(lobby) 4支術(shù)和商機(jī)的國(guó)際論壇和研發(fā)項(xiàng)目，正出現(xiàn)的有 CBMS (廣播與移動(dòng)服務(wù)的融合)、MBMS (多媒體廣播多播服務(wù))、 OMA (開放移動(dòng)聯(lián)盟)、BMCO (廣播—移動(dòng)—融合)論壇、DigiTAG (數(shù)字地面電視行動(dòng)組)、IP數(shù)據(jù)廣播論壇。
D VB - T/H標(biāo)準(zhǔn)最引起關(guān)注的特性之 一 是構(gòu)建能夠使用分級(jí)調(diào)制 的網(wǎng)絡(luò)的能力。通常地，這些系統(tǒng)中兩個(gè)獨(dú)立的多路復(fù)用共享同一 RF信道。
在分級(jí)調(diào)制中，對(duì)星座(constellation)可能的數(shù)字狀態(tài)(即， 64-QAM中的64個(gè)狀態(tài)、16-QAM中的16個(gè)狀態(tài))的解釋與非分級(jí) 情況中的不同。
特別地，可以使得兩個(gè)分離的數(shù)據(jù)流對(duì)于傳輸可用第 一 流(HP: 高優(yōu)先級(jí))由狀態(tài)所在的象限編號(hào)定義(例如，特殊QPSK流)， 第二流(LP:低優(yōu)先級(jí))由狀態(tài)在其象限中的位置定義(例如16-QAM 或QPSK流)。
在這種已知的系統(tǒng)中，已經(jīng)提出利用分級(jí)調(diào)制以兩個(gè)不同的分 辨率/細(xì)節(jié)水平發(fā)送同 一視頻內(nèi)容，以便用于例如在具有不同能力和
處于不同接收條件中的接收器中使用，該接收器例如IRD(集成接 收器解碼器)。在圖1中，IRD A被用于描述旨在用于處于戶外接 收條件中的移動(dòng)接收器的服務(wù)，其中IRD C被用于描述旨在用于處 于根據(jù)ETSI TR 102 337的戶外接收條件中的便攜式接收器的服務(wù)。 較低的分辨率將使用HP并且較高的分辨率將使用LP。由此，由圖 l可見，相同的內(nèi)容被不利地發(fā)送了兩次。
例如有兩個(gè)內(nèi)容流低分辨率5Mbit/s和高分辨率10Mbit/s。在 分級(jí)模式中，我們必須選擇QPSK用于HP并選擇16QAM用于LP, 以具有足夠的容量用于傳輸。這個(gè)選擇的問題是，LP: 16QAM性能 比非分級(jí)64QAM差。因此，對(duì)LP流的移動(dòng)接收可能性非常有限。
另一方面，如果選擇QPSK用于HP并且存在已選擇QPSK用于 LP，則移動(dòng)接收能力是足夠的(等于非分級(jí)16QAM)。然而，使用 這個(gè)分辨率我們將不得不限制服務(wù)的數(shù)目，因?yàn)長(zhǎng)P中沒有足夠的容 量用于較高分辨率的流。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是使分級(jí)調(diào)制的編碼適合用于將容量和性 能需求靈活地聯(lián)系起來。
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，提供了一種用于傳輸包括具有高優(yōu)先 級(jí)多媒體流和低優(yōu)先級(jí)多媒體流的分級(jí)調(diào)制的數(shù)字廣播信號(hào)的方法 和裝置，以及一種用于接收這種數(shù)字廣播信號(hào)的方法和裝置。每個(gè) 多媒體流可以包含一個(gè)或多個(gè)特定編碼類型的媒體流以及相關(guān)聯(lián)的 信令。至少 一 個(gè)將被接收或傳輸?shù)拿襟w內(nèi)容源被編碼到兩個(gè)流中， 使得第 一 流被配置為通過高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸或接收，并且將通過 低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸或接收的第二流被配置為包含用于提高第 一 流 比特率的附加信息。
本發(fā)明的更多實(shí)施方式將在從屬權(quán)利要求和對(duì)更多實(shí)施方式的
描述中被指定。


現(xiàn)在將參考附圖，僅以實(shí)例的方式描述本發(fā)明，其中 圖1示出了用于傳輸DVB信號(hào)的已知系統(tǒng)； 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的用于傳輸其中內(nèi)容被 編碼的DVB信號(hào)的系統(tǒng)實(shí)例；
圖3示出了本發(fā)明的另一實(shí)施方式； 圖4示出了本發(fā)明的另一實(shí)施方式；
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的用于接收其中內(nèi)容被 編碼的DVB信號(hào)的終端；
圖6示出了本發(fā)明的實(shí)例可在其中被使用的廣播系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖2公開了將被應(yīng)用在各種實(shí)施方式的系統(tǒng)中和/或發(fā)射器中的 可伸縮編碼器裝置200。可伸縮編碼器200的實(shí)例可以是可伸縮視頻 編碼器。例如，分辨率或細(xì)節(jié)層次可以是可伸縮的?？缮炜s編碼器 裝置包括多協(xié)議封裝器(IPE) 201。 IPE 201接收作為分離的IP流 的服務(wù)1, IRDC可伸縮視頻基礎(chǔ)和增強(qiáng)協(xié)議層，其表示為信號(hào)202。 DVB信號(hào)203包括第 一 流204和第二流205 。第 一 流是高優(yōu)先級(jí)(HP ) 的服務(wù)1， IRDC基礎(chǔ)層。第二流包括低分辨率(LP)的服務(wù)1， IRD A增強(qiáng)層?；A(chǔ)層包含低分辨率視頻并通過HP流進(jìn)行傳輸。增強(qiáng)層 包含高分辨率視頻所需的額外信息并通過LP流進(jìn)行傳輸。因此內(nèi)容 不是被發(fā)送兩次，而是基礎(chǔ)層和增強(qiáng)(即，增強(qiáng)層)被分離地發(fā)送。
例如，使用HP:QPSK, LP:QPSK模式而不限制服務(wù)數(shù)目。這是 可能的，因?yàn)樵鰪?qiáng)不需要完全的10Mbit,而是需要例如可用的5Mbit。 相應(yīng)地，良好的移動(dòng)接收得到了保證。分級(jí)調(diào)制在與可伸縮視頻編 解碼器結(jié)合時(shí)發(fā)揮了協(xié)同作用。在可伸縮視頻編解碼器的 一 種實(shí)施 方式中，可以使用時(shí)間可伸縮性(幀率)和空間可伸縮性(像素?cái)?shù)
目)。在另一實(shí)施方式中，圖像率是可伸縮的。沒有可伸縮視頻編 解碼器，分級(jí)調(diào)制的使用將更加受限。
根據(jù)各種實(shí)施方式的編碼器，可選地稱作服務(wù)系統(tǒng)，其對(duì)用于 用戶服務(wù)的媒體流進(jìn)行編碼。服務(wù)系統(tǒng)先驗(yàn)地知道所提供的優(yōu)先級(jí) 等級(jí)的數(shù)量(在所介紹的分級(jí)調(diào)制中為兩個(gè))以及用于這些優(yōu)先級(jí) 等級(jí)的目標(biāo)媒體比特率?？蛇x地，IP封裝器(可擇地稱作多協(xié)議封 裝器)將這些值發(fā)送給服務(wù)系統(tǒng)。服務(wù)系統(tǒng)創(chuàng)建IP分組，這些IP 分組基于其重要性手動(dòng)地或自動(dòng)地使用某先驗(yàn)知識(shí)而標(biāo)有優(yōu)先級(jí)。 不同優(yōu)先級(jí)標(biāo)簽值的數(shù)目等于已知所提供的優(yōu)先級(jí)等級(jí)的數(shù)目。例 如，在新聞廣播服務(wù)中，音頻具有高于視頻的優(yōu)先級(jí)，依次視頻具 有高于輔助媒體增強(qiáng)數(shù)據(jù)的優(yōu)先級(jí)。繼續(xù)該實(shí)例，可以在可伸縮編 碼的視頻比特流中進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)先級(jí)分配，使得基礎(chǔ)層IP分組能 夠被分配以高于增強(qiáng)層IP分組的優(yōu)先級(jí)。用于發(fā)送優(yōu)先級(jí)的實(shí)踐方
法包括如下使用IP多播，并且將分離的多播群組地址分配給每個(gè) 優(yōu)先級(jí)水平?？蛇x地，IPv6分組報(bào)頭中的優(yōu)先級(jí)位可以被使用。可 選地，經(jīng)常可以采用RTP凈荷報(bào)頭中或RTP凈荷中的媒體指定的優(yōu) 先級(jí)指示。例如，H.264 RTP凈荷才各式的RTP凈荷才艮頭中的 nal一refjdc元素可以被使用。此外，服務(wù)系統(tǒng)調(diào)整被分配以某個(gè)優(yōu)先 級(jí)標(biāo)簽的IP分組的比特率，以匹配相應(yīng)優(yōu)先級(jí)等級(jí)已知的媒體比特 率。比特率調(diào)整的方法包括音頻和視頻編碼目標(biāo)比特率的選擇。例 如，3艮多音頻編碼方案，例如AMR-WB+,包括用于不同比特率的 若干模式。視頻編碼器包括編碼器控制模塊，它尤其調(diào)節(jié)編碼器的 輸出比特率。視頻比特率調(diào)整的方法包括圖像率控制和用于預(yù)測(cè)錯(cuò) 誤圖像的量化步長(zhǎng)選擇。此外，i某體編碼可以以可伸縮方式來完成。 例如，視頻可以是時(shí)間可伸縮的，基礎(chǔ)層可決定為7.5Hz圖像率并 且基礎(chǔ)層和增強(qiáng)層一起達(dá)到30Hz圖像率?；A(chǔ)層繼而被分配以高于 增強(qiáng)層的優(yōu)先級(jí)。下文中，我們考慮具有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)等級(jí)的情況， 并且服務(wù)系統(tǒng)因而產(chǎn)生兩個(gè)IP分組流集合， 一 個(gè)在此被稱為高優(yōu)先 級(jí)(HP)流而另一個(gè)被稱為低優(yōu)先級(jí)(LP)流。在廣播中使用分級(jí)優(yōu)先級(jí)調(diào)制的各種實(shí)施方式
對(duì)于很多媒體壓縮方案，可以為編碼的媒體的單獨(dú)比特串分配 重要性種類，此后稱之為優(yōu)先級(jí)。在編碼的視頻中，例如非預(yù)測(cè)編 碼的信息(幀內(nèi)圖像)具有高于預(yù)測(cè)編碼的信息(幀間圖像)的優(yōu) 先級(jí)。對(duì)于幀間圖像，那些被用于其他幀間圖像預(yù)測(cè)的圖像(參考 圖像)具有高于那些未被用于未來預(yù)測(cè)(非參考圖像)的優(yōu)先級(jí)。
一些音頻編碼方案需要給出編碼本(codebook)信息才能開始重播 內(nèi)容，并且在此攜帶編碼本的分組具有高于內(nèi)容分組的優(yōu)先級(jí)。當(dāng) 使用MIDI時(shí)，樂器(instrument)定義具有高于實(shí)際的實(shí)時(shí)MIDI 流的優(yōu)先級(jí)。基于所介紹的實(shí)例，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)能夠容易地 識(shí)別媒體編碼方案中的不同優(yōu)先級(jí)。
優(yōu)先級(jí)也可以基于"軟"標(biāo)準(zhǔn)被建立。例如，當(dāng)媒體流包含音 頻和4見頻分組時(shí)，在大多數(shù)實(shí)踐情況中，從用戶的觀點(diǎn)出發(fā)，可以 假設(shè)音頻信息具有高于視頻信息的重要性。因此，音頻信息攜帶高
于視頻信息的優(yōu)先級(jí)?；趹?yīng)用的需要，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠 為單 一 媒體流中傳輸?shù)牟煌襟w類型分配優(yōu)先級(jí)。
丟失攜帶預(yù)測(cè)編碼的媒體的分組通常會(huì)對(duì)重放質(zhì)量產(chǎn)生〗肖極的 影響。缺失數(shù)據(jù)不僅導(dǎo)致對(duì)該分組所屬的媒體幀的不良偽像，而且 誤差還會(huì)由于編碼過程的預(yù)測(cè)特性而傳播給未來的幀。上面提及的 大多數(shù)媒體壓縮方案實(shí)現(xiàn)獨(dú)立解碼器刷新信息(IDR)的概念。IDR 信息以其特別的自身特性而具有所有媒體比特串中最高的優(yōu)先級(jí)。 獨(dú)立解碼器刷新信息被定義為將解碼器完全重置到已知狀態(tài)的信 息。在4交早的^L頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)中，例如ITU-T H.261中，IDR圖4象等同 于幀內(nèi)圖像?，F(xiàn)代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)，例如ITU-T H.264,包含參考圖像 選擇。為了突破所有預(yù)測(cè)機(jī)制并將參考圖像選擇機(jī)制重置為已知狀 態(tài)，這些標(biāo)準(zhǔn)包括被稱為IDR圖像的指定圖像類型。對(duì)于所提及的 音頻和MIDI實(shí)例，IDR包含未來解碼所需的所有編碼本/樂器信息。 IDR期間在此被定義為包含按照解碼順序從IDR采樣(包括)到下
一個(gè)IDR采樣(不包括)的媒體采樣。跟隨IDR幀的編碼的幀不得 參考IDR幀之前的幀。
編碼的比特流的一個(gè)有用性質(zhì)是可伸縮性。在下文中，描述的 比特率可伸縮性是指以不同數(shù)據(jù)率對(duì)壓縮的序列進(jìn)行解碼的能力。 這樣的壓縮序列可以在具有不同帶寬的信道上進(jìn)行流式傳輸，并可
以在不同的接收終端被實(shí)時(shí)解碼和播放。
可伸縮多媒體被典型地安排在數(shù)據(jù)的分級(jí)層中。基礎(chǔ)層包含例 如視頻序列的多媒體片斷的單獨(dú)呈現(xiàn)，并且增強(qiáng)層包含除基礎(chǔ)層之 外的精化數(shù)據(jù)。隨著增強(qiáng)層被添加到基礎(chǔ)層時(shí)，多媒體片斷的質(zhì)量 被漸進(jìn)地改進(jìn)。
對(duì)于不同的環(huán)境和易出錯(cuò)的環(huán)境而言，例如對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)和蜂窩 通信網(wǎng)絡(luò)中的無線信道而言，可伸縮性是理想的屬性。這個(gè)屬性被 期待用以對(duì)抗例如關(guān)于比特率限制、顯示器分辨率、網(wǎng)絡(luò)吞吐量以 及解碼器復(fù)雜性的局限性。
如果序列在每一個(gè)都具有不同處理能力的不同設(shè)備中被下載和 播放，則比特率可伸縮性可被用于具有較低處理能力的設(shè)備中，以 通過僅解碼比特流的 一部分而提供視頻序列較低質(zhì)量的呈現(xiàn)。具有 較高處理能力的設(shè)備可以以完全質(zhì)量對(duì)該序列進(jìn)行解碼和播放。另 外，比特率可伸縮性意味著解碼視頻序列較低質(zhì)量呈現(xiàn)所需的處理 能力低于解碼完全質(zhì)量序列時(shí)所需的處理能力。這是計(jì)算機(jī)可伸縮 性的一種形式。
如果視頻序列被預(yù)先存儲(chǔ)在流服務(wù)器中，并且服務(wù)器不得不在 視頻序列將作為比特流進(jìn)行傳輸時(shí)臨時(shí)減小比特率，以便例如避免 網(wǎng)絡(luò)中的擁塞，則如果服務(wù)器能夠在減小比特流的比特率的同時(shí)仍 然傳輸可用的比特流，這將是有利的。這可以通過使用比特率可伸 縮編碼而實(shí)現(xiàn)。
可伸縮性可被用以改進(jìn)傳送系統(tǒng)中的抗誤碼性，其中分層的編 碼與傳送優(yōu)先等級(jí)化(prioritisation)相結(jié)合。術(shù)語傳送優(yōu)先等級(jí)化 被用以描述在傳送中提供不同服務(wù)質(zhì)量的機(jī)制。這包括不等的誤差 保護(hù)，其提供不同的信道誤碼/丟失率，并且分配不同的優(yōu)先級(jí)以支 持不同的延遲/丟失需求。例如，伸縮編碼的比特流的基礎(chǔ)層可以通 過具有高等級(jí)誤碼保護(hù)的傳輸信道被遞送，而增強(qiáng)層可以在較易出 錯(cuò)的信道中被傳輸。
視頻可伸縮性常被劃分為如下類型時(shí)間、空間、質(zhì)量和感興 趣區(qū)域。這些可伸縮性的類型將在下文描述。對(duì)于視頻可伸縮性的 所有類型，解碼復(fù)雜性(在計(jì)算周期方面)是增強(qiáng)層數(shù)目的單調(diào)遞 增函數(shù)。因此，視頻可伸縮性的所有類型也提供計(jì)算可伸縮性。
時(shí)間可伸縮性是指以不同的圖像率對(duì)壓縮序列進(jìn)行解碼的能 力。例如，時(shí)間伸縮編碼的流可以通過30Hz、 15Hz和7.5Hz的圖^象 率被解碼。有兩類時(shí)間可伸縮性非分級(jí)和分級(jí)。在非分級(jí)時(shí)間可 伸縮性中，某個(gè)編碼的圖像不會(huì)被用作其他任何編碼的圖像的運(yùn)動(dòng) 補(bǔ)償(又稱作幀間預(yù)測(cè))或其他任何解碼過程的參考圖像。在現(xiàn)代 編碼標(biāo)準(zhǔn)中，例如在H.264/AVC中，這些圖像被稱為非參考圖像。 非參考圖像可以從輸出順序中在前的圖像進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)，也可以從
輸出順序中在前和在后的圖像兩者進(jìn)行幀間預(yù)測(cè)。此外，幀間預(yù)測(cè) 中的每個(gè)預(yù)測(cè)塊可以源自 一個(gè)圖像，或者在雙預(yù)測(cè)編碼中幀間預(yù)測(cè) 中的每個(gè)預(yù)測(cè)塊可以是兩個(gè)源塊的加權(quán)平均。在傳統(tǒng) 一見頻編碼標(biāo)準(zhǔn) 中，所提供的B圖像(B-picture)意味著針對(duì)時(shí)間可伸縮性。B圖像 是雙預(yù)測(cè)的非參考圖像，從輸出順序中在前的和在后的參考圖像兩 者進(jìn)行編碼。尤其，非參考圖像被用以通過提高圖像顯示率而增強(qiáng) 感知的圖像質(zhì)量。非參考圖像可以被撤銷而不影響后續(xù)幀的解碼， 由此使得可以根據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的帶寬限制或不同的解碼器能力通過不 同的率對(duì)視頻序列進(jìn)行解碼。盡管非參考圖像較之參考圖像可以改 進(jìn)壓縮性能，但使用非參考圖像需要更多的存儲(chǔ)并會(huì)引起附加的延 遲。
在分級(jí)時(shí)間可伸縮性中，參考和非參考圖像的某個(gè)集合可以從 編碼的比特流中被撤銷，而不影響剩余比特流的解碼。分級(jí)時(shí)間可 伸縮性需要多個(gè)用于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膮⒖紙D像，即存在包含多個(gè)解碼的
圖像的參考圖像緩沖，編碼器可以從該多個(gè)解碼的圖像中選擇用于
幀間預(yù)測(cè)的參考圖像。在H.264/AVC編碼標(biāo)準(zhǔn)中，如下文所述，稱 為子序列的特征支持分級(jí)時(shí)間可伸縮性。每個(gè)增強(qiáng)層包含子序列， 且每個(gè)子序列包含多個(gè)參考和/或非參考圖像。子序列包含多個(gè)幀間
強(qiáng)層中的子序列被去除時(shí)，剩余的比特流保持有效。
空間可伸縮性允許多分辨率比特流的創(chuàng)建，以滿足變化的顯示 需求/限制。在空間可伸縮性中，空間增強(qiáng)層被用以恢復(fù)重建層的增 采樣版本與原始圖像的更高分辨率版本之間的編碼丟失，其中重建 層的增采樣版本被增強(qiáng)層用作參考，即參考層。例如，如果參考層 具有四分之一通用中間格式(QCIF)分辨率176 x 144像素，并且增 強(qiáng)層具有通用中間格式(CIF)分別率353 x 288像素，則參考層圖 像必須被相應(yīng)地伸縮，使得增強(qiáng)層圖像可以從參考層圖像進(jìn)行適當(dāng) 地預(yù)測(cè)?？梢杂卸鄠€(gè)增強(qiáng)層，每個(gè)都在前一層的圖像分辨率上提高 圖像分辨率。
質(zhì)量可伸縮性也被公知為信噪比(SNR)可伸縮性。它允許恢復(fù) 原始圖像與其重建之間的編碼錯(cuò)誤或差異。這是通過在增強(qiáng)層中使 用更為精細(xì)的數(shù)字轉(zhuǎn)換器來對(duì)差異圖像進(jìn)行編碼而實(shí)現(xiàn)的。這個(gè)附 加信息提高了整體重放圖像的SNR。質(zhì)量可伸縮視頻編碼技術(shù)經(jīng)常 被進(jìn)一步分類為粗粒度可伸縮性和細(xì)粒度可伸縮性。在粗粒度可伸 縮性中，正確解碼需要與層相對(duì)應(yīng)的所有編碼的數(shù)據(jù)(該層的任意 兩個(gè)隨機(jī)訪問圖像之內(nèi))。任何層的編碼的比特的去除都可能導(dǎo)致 不可控制的圖像質(zhì)量降低。存在常被稱為漏預(yù)測(cè)(leaky prediction ) 的粗質(zhì)量可伸縮性方法，其中可以保證消除由層的編碼的數(shù)據(jù)去除 所導(dǎo)致的質(zhì)量降低。在精粒度可伸縮性中，結(jié)果解碼質(zhì)量是從最高 增強(qiáng)層被解碼的比特?cái)?shù)目的單調(diào)遞增函數(shù)。換言之，每個(gè)附加解碼 比特提高了質(zhì)量。也存在結(jié)合了粗和細(xì)粒度可伸縮性的方法，該方 法在可伸縮性步驟的數(shù)目方面達(dá)到了中間水平。
在感興趣區(qū)域可伸縮性中，質(zhì)量或分辨率改進(jìn)對(duì)于整個(gè)圖像區(qū) 域而言不是統(tǒng)一的，而是僅有圖象中的某些區(qū)域在增強(qiáng)層中被改進(jìn)。 參考圖3，其公開了根據(jù)本發(fā)明的用于傳輸信號(hào)的各種實(shí)施方
式。裝置300獲取內(nèi)容301。內(nèi)容的實(shí)例可以是視頻流。裝置包括服 務(wù)系統(tǒng)302。服務(wù)系統(tǒng)302將內(nèi)容301編碼到兩個(gè)分離的流中低質(zhì) 量流303a和高質(zhì)量流303b。高質(zhì)量流303b是所謂的"添加"流， 因?yàn)槠淇杀挥靡蕴岣?例如加倍)低質(zhì)量流303a的比特率。
在各種實(shí)施方式中，低質(zhì)量流303a的比特率可以是例如 256kpbs。高質(zhì)量"添加"流的比特率可以是例如256kpbs。因此在 一些實(shí)施方式中，結(jié)合的流的合計(jì)比特率可以提高到512kpbs。
在各種實(shí)施方式中，高質(zhì)量流303b可以不像這樣被使用。然而 高質(zhì)量流303b是用以增強(qiáng)303a和303b兩個(gè)流結(jié)合的流的質(zhì)量的"添 加"。另一方面，低質(zhì)量流303a可以作為單一的流而被使用。例如， 當(dāng)接收條件糟糕時(shí)。
參考回圖3的實(shí)例，裝置300還包括多路復(fù)用器(或如圖4的 實(shí)例中的IP封裝器)304a。低質(zhì)量流303a被多路復(fù)用到分離的傳送 流TS1中。使用高優(yōu)先級(jí)HP調(diào)制攜帶TS1。高質(zhì)量流303b在多路 復(fù)用器(或IPE) 304b中被多路復(fù)用到分離的傳送流TS2中。使用 低優(yōu)先級(jí)LP調(diào)制攜帶TS2。
仍然參考圖3的各種實(shí)施方式，裝置300還包括調(diào)制器305。調(diào) 制器結(jié)合包含高優(yōu)先級(jí)流303a的TS1和包含低優(yōu)先級(jí)流303b的 TS2。調(diào)制器305在單一的信號(hào)306中傳輸TS1和TS2。調(diào)制器305 使用ETSIEN 300 744中所定義的分級(jí)傳輸(或調(diào)制)。在這種分級(jí) 調(diào)制中，TS1以其自身的信道編碼率在高優(yōu)先級(jí)流中被發(fā)送，并且 TS2以其自身的信道編碼率在低優(yōu)先級(jí)流中被發(fā)送。
在各種實(shí)施方式中，如果接收器裝置僅需要使用有限的質(zhì)量流， 則接收器裝置可以對(duì)接收的信號(hào)的HPTS1流進(jìn)行濾波。另一方面， 如果接收器裝置需要使用改進(jìn)的質(zhì)量流或在一些情況下需要使用最 大質(zhì)量流，則接收器裝置使用HP TS1和LP TS2兩者。
圖4描述了本發(fā)明的可選實(shí)施方式，其中使用了 TS流之間的相 移。圖4公開了用于各種實(shí)施例的選擇，其中接收裝置不能同時(shí)接 收HP流和LP流兩者。相應(yīng)地，圖4提供了如果接收器不能同時(shí)接 收的其他可能性。在根據(jù)圖4的實(shí)施方式中，LP和HP流被相移地 傳輸。圖4的實(shí)施方式包括附加地包含了相移控制400的裝置300。 相移控制400控制IPE1 (第一多協(xié)議封裝器)和IPE2 (第二多協(xié)議 封裝器)的輸出，使得LP的TS流和HP的TS流不是同時(shí)的。在圖 4中，信號(hào)401描述包含TS1的IPE1輸出，并且信號(hào)402描述包含 TS2的IPE2輸出。
IP封裝器產(chǎn)生HP和LP流的時(shí)間片。就預(yù)期解碼或播放時(shí)間而 言，與同 一用戶服務(wù)的HP流的時(shí)間片的預(yù)期解碼或播放時(shí)間相比， LP流中的時(shí)間片邊界位于所定義的有限范圍內(nèi)。匹配時(shí)間片邊界的 方法包括MPE-FEC幀填充和打孔以及編碼的比特流的比特率自適 應(yīng)。編碼的比特流的比特率自適應(yīng)可以包括，例如從增強(qiáng)層中招t銷 所選擇的圖像，或?qū)碜詧D像群組末端的參考圖像從HP流移動(dòng)到 LP流。匹配HP和LP流的時(shí)間片邊界有助于減少預(yù)期收聽延遲，即 從開始無線接收到開始媒體播放的延遲。而且，HP流時(shí)間片之內(nèi)的 邊界流依照其預(yù)期的解碼或播放時(shí)間被校準(zhǔn)。例如，第一視頻音頻 的時(shí)間戳和同 一 時(shí)間片中的視頻采樣應(yīng)當(dāng)近似相等。
在本發(fā)明的實(shí)施方式中，IP封裝器產(chǎn)生單一用戶服務(wù)的HP和 LP流的相移的傳輸。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，兩個(gè)IP封裝器 可與相移一起使用。即，同一用戶服務(wù)LP流和HP流的突發(fā)不是并 行地被傳輸，而是一個(gè)接一個(gè)地被傳輸。就媒體解碼時(shí)間或播放時(shí) 間而言，LP流時(shí)間片優(yōu)選地先于與LP時(shí)間片相對(duì)應(yīng)的HP流時(shí)間片 而被發(fā)送。因此，如果終端在LP流時(shí)間片和對(duì)應(yīng)的HP流時(shí)間片的 傳輸之間期間開始接收，則其能夠解碼和播放HP流時(shí)間片。如果時(shí) 間片的傳輸順序是其他方式并且第一接收的時(shí)間片來自LP流，則接 收器不能解碼第一 LP流時(shí)間片，并且收聽延遲將更長(zhǎng)。
如果IP封裝器產(chǎn)生單一用戶服務(wù)的HP和LP流的相移傳輸，則 其必須還要為接收器提供用于正確調(diào)整初始緩沖延遲的方法。用于 調(diào)整的一種方法是為每個(gè)所傳輸?shù)臅r(shí)間片突發(fā)提供初始緩沖延遲。 另一種方法是預(yù)先指示優(yōu)先級(jí)等級(jí)的數(shù)目和傳輸順序，或在規(guī)范中 固定它們。因而，接收器將知道在解碼開始之前仍將要接收多少用 于媒體解碼或播放時(shí)間特定時(shí)段的時(shí)間片脈沖。
當(dāng)接收開始時(shí)，接收器對(duì)能夠使其從HP流和LP流重建單一媒
體比特流的數(shù)據(jù)量進(jìn)行緩沖，并將比特流以足夠快的速率輸入到媒 體解碼器。如果初始緩沖延遲在每個(gè)時(shí)間片突發(fā)上被發(fā)送，則接收 器如所建議的那樣在信令中進(jìn)行緩沖。如果優(yōu)先級(jí)等級(jí)的數(shù)目及其 傳輸順序是已知的，只要接收到與媒體解碼的第一接收時(shí)段相對(duì)應(yīng)
的最后時(shí)間片或播放(playout)時(shí)間，接收器則進(jìn)行緩沖。
接收器將來自HP流和LP流時(shí)間片的媒體采樣組織回到單一比 特流，其中媒體采樣是按照對(duì)應(yīng)媒體編碼規(guī)范中所指定的解碼順序。 如果傳輸跟隨在IP多播之后，則這通常地使用采樣的RTP時(shí)間戳來 完成。如果媒體指定的方法被用以在不同時(shí)間片中傳輸采樣，則使 用RTP凈荷格式的交叉分組模式，并且凈荷格式提供用于將采樣解 交叉回到其解碼順序的方法。例如，當(dāng)使用H.264 RTP凈荷格式的 交叉分組模式時(shí)，可以導(dǎo)出用于H.264的每個(gè)網(wǎng)絡(luò)抽象層(NAL) 單元的解碼順序編號(hào)(DON)。
圖5描述了在接收其內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方式被編碼的 DVB信號(hào)時(shí)終端500和接收器501的合作。接收器501接收無線數(shù) 字帶寬信號(hào)，例如DVB-H信號(hào)。用戶在模塊503中從存儲(chǔ)于終端中 的電子服務(wù)向?qū)?ESG)中選擇期望的服務(wù)。接收器可以選擇使用 合計(jì)256 kpbs的服務(wù)或選擇使用合計(jì)512kbps的服務(wù)，如果EGS中 的數(shù)據(jù)顯示這些可能性是可用的話。終端500繼而在模塊504中創(chuàng) 建相應(yīng)的濾波器。濾波器被創(chuàng)建以用于獲取服務(wù)所需的IP流。例如， 較大的512 kbps服務(wù)包括至少兩個(gè)IP流。因而為此需要至少兩個(gè)濾 波器。
接收器501在模塊505中執(zhí)行用于所請(qǐng)求的IP流的服務(wù)發(fā)現(xiàn)。
在模塊505中，PID通過PAT、 PMT和INT而被發(fā)現(xiàn)。此外，發(fā)生 LP和HP流調(diào)制參數(shù)的發(fā)現(xiàn)。調(diào)制的參數(shù)的發(fā)現(xiàn)依賴于所選擇的服 務(wù)，即它被攜帶在LP還是HP流中。此外，用于HP和LP流的調(diào)制 參數(shù)可以通過，例如地面遞送系統(tǒng)描述符中的分級(jí)位-故發(fā)現(xiàn)。在才莫 塊506中接收器501調(diào)整HP和LP流之間的接收。如果選擇了 256 kpbs的低比特率服務(wù)，則接收器501不需要在HP和LP流之間切換， 因?yàn)樗袛?shù)據(jù)都被攜帶在HP流中。如果選擇了 512 kbps的高比特 率服務(wù)，則接收器501在HP和LP流之間進(jìn)行切換，例如在每個(gè)第 二突發(fā)之后進(jìn)行切換。接收器501還包括緩存器管理工具507和接 收器緩沖器508。緩沖器管理模塊507控制緩沖器資源，并在緩沖器 一旦變滿時(shí)將接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到終端500。
終端500包括檢查是否需要流組合的流組合控制器508?？刂破?508檢查是低比特率服務(wù)還是高比特率服務(wù)已被選擇。在高比特率服 務(wù)已被選擇的情況下，需要某種組合。在模塊510中，終端從低比 特率流和增強(qiáng)中組合高比特率服務(wù)。在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中， 分層編解碼器將源自HP TS的低質(zhì)量流和源自LP TS的增強(qiáng)流組合 為單個(gè)流。該流在模塊509中被使用。模塊509提供直接接收的低 比特率服務(wù)或所組合的高比特率服務(wù)用于使用。終端500還包括終 端存儲(chǔ)器511，其可以在組合、緩沖和流的使用中被使用。
終端可以是接收D V B - H信號(hào)的移動(dòng)手持終端。存在實(shí)現(xiàn)接收器 裝置的各種方式。
手持設(shè)備
手持設(shè)備通常是電池供電的，并變成了我們?nèi)粘Ｒ苿?dòng)的 (nomadic)行為中的常見伙伴。除了它們中的一些，如蜂窩移動(dòng)電 話類的手持設(shè)備容易地允許交互應(yīng)用，因?yàn)樗鼈兙哂蟹祷匦诺?。?持設(shè)備的實(shí)例包括廣播接收能力的蜂窩移動(dòng)電話。PDA: —般而 言，其具有逼真的、比移動(dòng)電話屏幕更大的屏幕的優(yōu)勢(shì)，然而存在
將兩種設(shè)備混合的趨勢(shì)。便攜式視頻游戲設(shè)備其主要優(yōu)勢(shì)在于屏
幕是為TV應(yīng)用而非常良好準(zhǔn)備的，并且其正在例如年輕人之中變得流行。
便攜式設(shè)備
便攜式設(shè)備是那些不具有小屏幕的移動(dòng)的并且電池供電的設(shè)
備。例如電池供電的純屏電視接收機(jī)有一些制造商展示了這種 設(shè)備，作為其使用的實(shí)例.'允許房子內(nèi)的移動(dòng)的使用(從廚房到臥 室)。便攜式DVD播放器、筆記本電腦等是其他實(shí)例。
車內(nèi)集成設(shè)備
車內(nèi)集成設(shè)備也是應(yīng)用平臺(tái)。這些設(shè)備在私人轎車、出租車、 公共汽車和有軌電車中集成。期望各種屏幕尺寸。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式應(yīng)用圖6的系統(tǒng)。集成接收器設(shè)備(IRD) 優(yōu)選地在數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)(DBN)的覆蓋下操作。可選地，IRD可以 稱為最終用戶終端(EUT) 。 IRD能夠接收DBN提供的基于IP的服 務(wù)。DBN是基于DVB的，優(yōu)選地基于DVB-T,并且DBN的傳輸包 括基于分級(jí)傳輸調(diào)制的TS。傳輸優(yōu)選地也是無線帶寬傳輸。傳輸之 前，數(shù)據(jù)在DBN中被處理。圖6的網(wǎng)絡(luò)DBN可以被配置用以接收 來自內(nèi)容提供商的服務(wù)內(nèi)容。DBN的服務(wù)系統(tǒng)將內(nèi)容編碼到兩個(gè)分 離的流種。第一 (稱為低質(zhì)量)流和第二 (稱為高質(zhì)量)流。高質(zhì) 量流包含可被用以提高結(jié)合的流的合計(jì)比特率的附加信息。系統(tǒng)的 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器(HE)多路復(fù)用流，使得第一流被多路復(fù)用到分離的TS1 中，并且第二流被多路復(fù)用到分離的TS2中。使用HP分級(jí)調(diào)制執(zhí) 行TS1多路復(fù)用。使用LP分級(jí)調(diào)制執(zhí)行TS2多路復(fù)用。HE的調(diào)制 器將TS1和TS2在單一信號(hào)中傳輸給IRD。
DNB傳輸是基于DVB-H向IRD的無線或移動(dòng)傳輸。因此，數(shù) 據(jù)可以纟皮無線地傳輸。
仍然參考圖6的實(shí)例，包含IP封裝器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器(HE)執(zhí)行 多協(xié)議封裝(MPE )并且將IP數(shù)據(jù)放置在基于運(yùn)動(dòng)圖像專家組-傳送
流(MPEG-TS)的數(shù)據(jù)容器中。HE執(zhí)行表格的產(chǎn)生、表格的鏈接以 及表格的修改。
如此產(chǎn)生的TS在DVB-H數(shù)據(jù)鏈路上一皮傳輸。IRD 4姿收數(shù)字廣 播數(shù)據(jù)。IRD根據(jù)分級(jí)寬帶傳輸和具有優(yōu)先級(jí)的TS而接收描述符和 TS。 IRD能夠識(shí)別具有優(yōu)先級(jí)指示的TS。因此DBN發(fā)送將分級(jí)傳 輸?shù)腡S的優(yōu)先級(jí)。例如，IRD從接收到的NIT中解析 transport—stream—id。 IRD能夠分離具有不同優(yōu)先級(jí)的TS。 IRD也能 夠基于其分級(jí)優(yōu)先級(jí)對(duì)TS進(jìn)行分類。因此如果接收器IRD只想使用 有限的質(zhì)量流，則可以使用HPTS1流。這時(shí)LP TS2根本沒有被使 用。此外，如果接收器IRD想要使用更好的質(zhì)量流，則可以使用HP TS1和LPTS2流兩者，由此具有用于消費(fèi)的服務(wù)的更高比特率。
衍生和范圍
盡管上面的描述包括很多詳細(xì)說明，其僅僅是為了說明本發(fā)明 而提供的，且不應(yīng)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當(dāng)注意，很多詳細(xì) 說明可以在單一或多個(gè)實(shí)施方式中以各種方式^^結(jié)合。因此對(duì)本領(lǐng) 域技術(shù)人員而言顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的前 提下，可以對(duì)本發(fā)明的裝置和過程進(jìn)行各種修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種用于傳輸使用分級(jí)調(diào)制包含高優(yōu)先級(jí)流和低優(yōu)先級(jí)流的數(shù)字廣播信號(hào)的裝置，所述裝置包括至少一個(gè)編碼器，用于將待傳輸?shù)姆?wù)內(nèi)容編碼到兩個(gè)流中，使得第一流被配置為通過所述高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸，以及通過所述低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸?shù)牡诙鞅慌渲脼榘郊有畔ⅰ?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述第一流包括低質(zhì)量 流并且所述第二流包括高質(zhì)量流，使得所述第一和第二流的結(jié)合為 用于所述服務(wù)內(nèi)容提供增加的比特率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述第一流和所述第二 流包括同一服務(wù)內(nèi)容。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述第一流包括包含低 分辨率^L頻的基礎(chǔ)層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述第二流包括包含用 于高分辨率視頻的所述附加信息的增強(qiáng)層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的裝置，其中所述第一流和所述 第二流在同 一時(shí)間被傳輸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的裝置，其中所述第一流和所述 第二流被配置使得傳輸時(shí)在它們之間存在相移。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其中所述數(shù)字廣播信號(hào)包括 移動(dòng)數(shù)字寬帶廣播信號(hào)，例如DVB-H。
9. 一種用于接收使用分級(jí)調(diào)制包含高優(yōu)先級(jí)流和低優(yōu)先級(jí)流的數(shù)字廣播信號(hào)的裝置，所述裝置包括至少一個(gè)解碼器，用于解碼在兩個(gè)流中接收的服務(wù)內(nèi)容，使得第 一 流被配置為通過所述高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行接收，以及通過所述低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行接收的第二流被配置為包含附加信息。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9中所述的裝置，其中所述裝置包括用于接收DVB-H傳輸?shù)囊苿?dòng)接收器。
11. 一種用于傳輸使用分級(jí)調(diào)制包含高優(yōu)先級(jí)流和低優(yōu)先級(jí)流 的數(shù)字廣播信號(hào)的方法，所述方法包括將待傳輸?shù)膬?nèi)容編碼到兩個(gè)流中，使得第 一 流被配置為通過所述高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸，以及通過所述低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸?shù)牡诙鞅慌渲脼榘郊有畔ⅰ?br> 12. —種用于接收使用分級(jí)調(diào)制包含高優(yōu)先級(jí)流和低優(yōu)先級(jí)流 的數(shù)字廣播信號(hào)的方法，所述方法包括解碼在兩個(gè)流中接收的內(nèi)容，使得第 一 流被配置為通過所述高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行接收，以及通過所述低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行接收的第二流被配置為包含附加信息。
13. —種用于對(duì)使用分級(jí)調(diào)制包含高優(yōu)先級(jí)流和低優(yōu)先級(jí)流的 數(shù)字廣播信號(hào)進(jìn)行編碼的編碼器，所述編碼器包括編碼裝置，用于將待傳輸?shù)膬?nèi)容編碼到兩個(gè)流中，使得第 一 流被配置為通過所述高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸，以及通過所述低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸?shù)牡诙鞅慌渲脼榘郊有畔ⅰ?br> 14. 一種移動(dòng)終端，被配置用以處理作為一個(gè)或多個(gè)包含分組標(biāo) 識(shí)符的傳送流分組而被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，所述終端包括第一存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)電子服務(wù)向?qū)畔?；第二存?chǔ)器，用于存儲(chǔ)在低優(yōu)先級(jí)流和高優(yōu)先級(jí)流之間鏈接服務(wù) 發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)；傳送流濾波器，用于使用分組標(biāo)識(shí)符至少對(duì)所述服務(wù)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn) 行濾波；其中所述濾波基于在低優(yōu)先級(jí)流和高優(yōu)先級(jí)流之間的選擇以便 相應(yīng)地接收并提供所述服務(wù)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面，提供了一種用于傳輸包括分級(jí)調(diào)制具有高優(yōu)先級(jí)流和低優(yōu)先級(jí)流的數(shù)字廣播信號(hào)的方法和裝置，并提供了一種用于接收這種數(shù)字廣播信號(hào)的方法和裝置。待接收或傳輸?shù)膬?nèi)容被編碼到兩個(gè)流中，使得第一流被配置為通過高優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸或接收，并且通過低優(yōu)先級(jí)流進(jìn)行傳輸/接收的第二流被配置為包含用于提高第一流比特率的附加信息。
文檔編號(hào)H04H1/00GK101180831SQ200580049896
公開日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2005年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月24日
發(fā)明者H·J·珀科南, J·弗斯馬, J·瓦勒, M·昂尼克塞拉, P·塔爾莫拉, T·奧拉南 申請(qǐng)人:諾基亞公司