система передачи, передатчик и приемник

Формула изобретения

1. Система передачи для передачи уплотненного сигнала от передатчика (10) к приемнику (14) по каналу (12) передачи, причем уплотненный сигнал содержит множество элементарных потоков и множество информационных блоков, содержащих информацию об элементарных потоках, при этом система передачи имеет обратный канал (16) от приемника (14) к передатчику (10), отличающаяся тем, что приемник (14) содержит средства (29) выбора информационных блоков для представления критерия для фильтрации информационных блоков передатчику (10) по обратному каналу (16), а передатчик (10) содержит средства (38) фильтрации информационных блоков для фильтрации информационных блоков согласно представленному критерию и средства (34) формирования сети для передачи информационных блоков, которые удовлетворяют этому критерию.

2. Система передачи по п.1, отличающаяся тем, что средства (38) фильтрации информационных блоков выполнены с возможностью осуществления по меньшей мере одной из позитивной и негативной фильтрации.

3. Система передачи по п.1, отличающаяся тем, что средства (34) формирования сети выполнены с возможностью передачи выбранных информационных блоков по дополнительному каналу (18) передачи.

4. Передатчик (10) для передачи уплотненного сигнала по каналу (12) передачи, причем уплотненный сигнал содержит множество элементарных потоков и множество информационных блоков, содержащих информацию об элементарных потоках, отличающийся тем, что передатчик (10) содержит средства (38) фильтрации информационных блоков для фильтрации информационных блоков согласно представленному критерию и средства (34) формирования сети для передачи информационных блоков, которые удовлетворяют упомянутому критерию.

5. Передатчик (10) по п.4, отличающийся тем, что средства (38) фильтрации информационных блоков выполнены с возможностью осуществления по меньшей мере одной из позитивной и негативной фильтрации.

6. Передатчик (10) по п.4, отличающийся тем, что средства (38) фильтрации информационных блоков выполнены с возможностью добавления представленного критерия фильтрации в набор критериев в ответ на прием указанного представленного критерия фильтрации.

7. Передатчик (10) по п.6, отличающийся тем, что средства (38) фильтрации информационных блоков выполнены с возможностью удаления критерия из набора критериев после фильтрации единственной секции информации, которая удовлетворяет указанному критерию.

8. Передатчик (10) по п.6, отличающийся тем, что средства (38) фильтрации информационных блоков выполнены с возможностью удаления критерия из набора критериев, когда для указанного критерия принято требование отмены.

9. Приемник (14) для приема уплотненного сигнала от передатчика (10), причем уплотненный сигнал содержит множество элементарных потоков и множество информационных блоков, содержащих информацию об элементарных потоках, причем приемник (14) имеет соединение для обратного канала (16) от приемника (14) к передатчику (10), отличающийся тем, что приемник (14) содержит средства (29) выбора информационных блоков для представления критерия для фильтрации информационных блоков передатчику (10) по обратному каналу (16).

10. Приемник (14) по п.9, отличающийся тем, что средства (29) выбора информационных блоков выполнены с возможностью посылки требования отмены, определяющего конкретный критерий, к передатчику (10) для остановки в передатчике (10) фильтрации информационных блоков согласно этому конкретному критерию.

11. Способ передачи уплотненного сигнала от передатчика (10) к приемнику (14) по каналу (12) передачи, причем уплотненный сигнал содержит множество элементарных потоков и множество информационных блоков, содержащих информацию об элементарных потоках, а система передачи имеет обратный канал (16) от приемника (14) к передатчику (10), отличающийся тем, что приемник (14) представляет критерий для фильтрации информационных блоков передатчику (10) по обратному каналу (16), а передатчик (10) фильтрует информационные блоки согласно представленному критерию и передает информационные блоки, которые удовлетворяют упомянутому критерию.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение относится к системе передачи уплотненного сигнала от передатчика к приемнику по каналу передачи, в которой уплотненный сигнал имеет множество информационных блоков, содержащих информацию об уплотненном сигнале, причем система передачи имеет обратный канал от приемника к передатчику.

Изобретение также относится к передатчику для передачи уплотненного сигнала по каналу передачи, в котором уплотненный сигнал имеет множество информационных блоков, содержащих информацию об уплотненном сигнале.

Изобретение, кроме того, относится к приемнику для приема уплотненного сигнала от передатчика, в котором уплотненный сигнал имеет множество информационных блоков, содержащих информацию об уплотненном сигнале, причем приемник имеет соединение для обратного канала от приемника к передатчику.

Изобретение, кроме того, относится к способу передачи уплотненного сигнала от передатчика к приемнику по каналу передачи, в котором уплотненный сигнал имеет множество информационных блоков, содержащих информацию об уплотненном сигнале, причем система передачи имеет обратный канал от приемника к передатчику.

Система передачи вышеописанного типа известна из статьи "Breaking open the set top box" David Banks, Anthony Wiley и др.(Proceedings of the SPIE, The International Society for Optical Engineering 1998, vol.no. 3228, pp.105-116).

Системы передачи для передачи видео, аудио и других сигналов часто кодируются в соответствии со стандартом MPEG-2. Сигналы, которые должны передаваться, кодируются для формирования элементарных потоков. Эти потоки затем объединяются (уплотняются) для передачи и, таким образом, составляют транспортный поток. Транспортный поток состоит из пакетов. Пакет может содержать часть элементарного потока и снабжается идентификатором программы (ИП) соответствующего элементарного потока. Элементарный поток может быть восстановлен из отдельных пакетов посредством ИП. Пакет может также иметь информационный блок, содержащий информацию об элементарных потоках, например, о связи между программой и соответствующими элементарными потоками с аудио- и видеоинформацией этой программы, или, например, сообщения управления и контроля за наименованием. Передатчик передает весь транспортный поток к приемнику, который может затем восстановить элементарные потоки посредством ИП. Считать информационные блоки и восстановить полезные сигналы для пользователя.

Недостатком такой системы является то, что объем трафика данных всегда одинаково велик, даже когда пользователю необходим только один элементарный поток. Вышеупомянутая известная система решает эту проблему путем использования обратного канала, по которому приемник может пропустить необходимые ИП элементарных потоков к передатчику. Передатчик затем выбирает пакеты, содержащие один из этих ИП, и передает только эти пакеты к приемнику. За счет этого отслеживается экономия ширины полосы частот.

Недостатком этой системы является то, что выбираются только желательные элементарные потоки. Информационные блоки, которые также передаются, повторяются в регулярные моменты времени, даже когда соответствующая информация не модифицируется относительно ранее переданного блока, или когда приемнику не нужен данный информационный блок. Это означает, что все равно имеет место неэкономное использование полосы частот.

Задачей изобретения является создание системы передачи вышеуказанного типа, в которой обеспечивается дополнительная экономия полосы частот.

Согласно изобретению эта задача решается в системе передачи, которая отличается тем, что приемник имеет средства отбора информационных блоков для передачи критерия, для фильтрации информационных блоков в передатчик по обратному каналу, передатчик имеет средства фильтрации информационных блоков для фильтрации информационных блоков согласно полученному критерию и средства формирования сети для передачи информационных блоков, которые удовлетворяют этому критерию.

В этой системе передачи приемник может указывать, какие информационные блоки ему необходимы. Передатчик может отфильтровывать нежелательные информационные блоки из транспортного потока согласно представленному критерию. Поскольку информационные блоки обычно повторяются регулярно, в этой системе обеспечивается удовлетворительная экономия ширины полосы частот.

Один из вариантов осуществления отличается тем, что средства фильтрации информационных блоков конфигурированы для осуществления по меньшей мере одного из позитивной и негативной фильтрации. Оба способа фильтрации имеют свои собственные преимущества. Конкретный выбор одного из них зависит от типа информации, которая должна фильтроваться. При использовании позитивной фильтрации выбирается и передается к приемнику только информация, которая удовлетворяет заданному критерию. При использовании негативной фильтрации используется только та информация, которая не удовлетворяет заданному критерию.

Еще один вариант осуществления отличается тем, что средства формирования сети конфигурируются для передачи выбранных информационных блоков по дополнительному каналу передачи. Этот вариант осуществления имеет то преимущество, что приемнику не требуется отбирать информационные блоки из транспортного потока, что является операцией, требующей значительных затрат времени из-за большого количества пакетов элементарных потоков в транспортном потоке.

Также задачей изобретения является создание передатчика вышеописанного типа, в котором обеспечивается дополнительная экономия ширины полосы частот.

Согласно изобретению эта задача решается в передатчике, который отличается тем, что имеет средства фильтрации, предназначенные для фильтрации информационных блоков согласно представленному критерию и средства формирования сети для передачи информационных блоков, которые удовлетворяют этому критерию. Передатчик может отфильтровывать нежелательные информационные блоки из транспортного потока согласно представленному критерию. Поскольку информационные блоки обычно повторяются регулярно, в этой системе отслеживается удовлетворительная экономия ширины полосы частот. Возможный вариант осуществления передатчика отличается тем, что средства фильтрации информационных блоков выполнены с возможностью осуществления по меньшей мере одной из позитивной и негативной фильтрации. Оба способа фильтрации имеют свои собственные преимущества. Выбор конкретного способа зависит от типа информации, которая должна фильтроваться. С использованием позитивной фильтрации выбирается и передается к приемнику только информация, которая удовлетворяет заданному критерию. При негативной фильтрации используется только информация, которая не удовлетворяет заданному критерию.

Еще один вариант осуществления передатчика отличается тем, что средства фильтрации информационных блоков конфигурированы для добавления представленного критерия фильтрации к набору критериев в ответ на прием указанного представленного критерия фильтрации. С использованием этого набора передатчик может легко применять множество критериев к одному транспортному потоку. Этот набор может быть реализован, например, с использованием памяти или буфера какого-либо типа в передатчике.

Еще один вариант осуществления передатчика отличается тем, что средства фильтрации информационных блоков конфигурированы для удаления критерия из набора критериев после фильтрации единственного информационного блока, который удовлетворяет указанному критерию. В этом варианте приемник может представить критерий фильтрации, который будет соответствовать максимально информационному блоку. Путем использования, например, негативного фильтра, который отфильтровывает все информационные блоки, он может эффективно блокировать передачу всех блоков. Он может затем представить позитивный критерий фильтрации, который должен быть использован лишь однократно, когда требуется информация конкретного информационного блока. Передатчик затем отфильтровывает этот блок и передает его в приемник, и затем удаляет этот критерий, так что больше не передается информационным блокам. Это является очень эффективным способом экономии ширины полосы частот.

Еще один вариант осуществления передатчика отличается тем, что средства фильтрации информационных блоков конфигурированы для удаления критерия из набора, когда для указанного критерия получено требование отмены. Требование отмены может быть послано, например, приемником. Это позволяет приемнику отменять любые критерии, которые он представил ранее.

Также задачей изобретения является создание приемника вышеописанного типа, в котором обеспечена дополнительная экономия ширины полосы частот.

Согласно изобретению эта задача решается в приемнике, отличающемся тем, что он имеет средства выбора информационных блоков для представления критерия для фильтрации информационных блоков передатчику по обратному каналу.

Возможный вариант осуществления приемника отличается тем, что средства выбора информационных блоков конфигурированы для посылки требования отмены, определяющего конкретный критерий, в передатчик для остановки фильтрации информационных блоков передатчиком согласно этому конкретному критерию.

Также задачей изобретения является создание способа вышеописанного типа, который обеспечивает дополнительную экономию ширины полосы частот.

Согласно изобретению эта задача решается в способе, отличающемся тем, что приемник представляет критерий для фильтрации информационных блоков передатчику по обратному каналу, передатчик фильтрует информационные блоки согласно представленному критерию и передает информационные блоки, которые удовлетворяют критерию.

Эти и другие аспекты изобретения поясняются ниже со ссылками на варианты осуществления, иллюстрируемые чертежами, на которых представлено следующее:

фиг.1 - схема системы передачи согласно изобретению;

фиг.2 - схема приемника согласно изобретению; и

фиг.3- схема передатчика согласно изобретению.

На всех чертежах, одинаковыми ссылочными позициями обозначены сходные или соответствующие элементы. Некоторые из элементов, указанные на чертежах, реализуются с помощью программного обеспечения, и как таковые представляют собой программные категории, такие как программные модули или объекты.

Система передачи по фиг.1 включает в себя канал 12 передачи для передачи уплотненного сигнала от передатчика 10 к приемнику 14. В варианте осуществления, показанном на фиг.1, уплотненный сигнал является транспортным потоком стандарта MPEG-2. В дополнение к множеству элементарных потоков транспортный поток включает в себя множество информационных блоков, содержащих информацию об элементарных потоках. Эти информационные блоки включают в себя, например, таблицу программного плана (ТПП), в которой изложено соотношение между каждой программой в транспортном потоке и ИП соответствующих аудио- и видеосигналов, или таблицу условного доступа (ТУД), которая включает в себя информацию наименования и управления, посредством которой доступ к заданным потокам ограничивается зарегистрированными пользователями.

Система передачи также снабжена обратным каналом 16 от приемника 14 к передатчику 10. Этот обратный канал может представлять собой, например, соединение с сетью Интернет или отдельный канал в той же самой среде передачи, в которой реализован канал передачи.

Как следует из описания фиг.2 и 3, приемник предназначен для передачи критерия для выбора по меньшей мере одного информационного блока к передатчику по обратному каналу, а передатчик предназначен для выбора информационных блоков, удовлетворяющих принятому критерию, и для передачи выбранных таким образом информационных блоков.

В конкретном варианте осуществления система передачи также снабжена дополнительным каналом 18 передачи, по которому передатчик 10 может передавать выбранные информационные блоки к приемнику. Приемнику 10 нет необходимости выбирать информационные блоки из транспортного потока, что является операцией, требующей больших затрат времени из-за большого количества пакетов элементарных потоков в транспортном потоке.

Как показано на фиг.2, приемник имеет блок 20 управления, сетевой интерфейс 22, демультиплексор 24 и декодер 26. Транспортный поток, передаваемый по каналу 12 передачи, принимается сетевым интерфейсом 22 и передается к демультиплексору 24. Этот демультиплексор восстанавливает индивидуальные элементарные потоки и падает их на декодер 26. Демультиплексор 24 также включает в себя банк 28 фильтров информационных блоков, в котором информационные блоки считываются из транспортного потока таким образом, чтобы их можно было обрабатывать отдельно. Блок 20 управления управляет и проверяет другие блоки приемника.

Приемник может представлять собой, например, телеприставку, подключенную к телевизионному приемнику, посредством которого пользователь может принимать видео, аудио и другие сигналы. Приемник также имеет монитор 29 выбора информационных блоков, который формирует критерии для выбора информационных блоков. Возможным критерием является номер версии желательного информационного блока. Приемник тем самым указывает, что ему требуется принимать только информационный блок с номером его версии выше, чем номер версии, установленный в критерии. Другим возможным критерием является момент времени, когда приемнику требуется принимать информационные блоки, созданные или модифицированные после этого момента времени. Возможны и многие другие критерии. Как показано ниже, критерии могут быть определены множеством способов, в зависимости от типа информации, которая подвергается фильтрации.

Монитор 29 затем посылает сформированные критерии к передатчику по обратному каналу 16. Монитор 29 может также использовать обратный канал 16 для сигнализации передатчику о том, что ему следует остановить фильтрацию согласно ранее переданному критерию.

Передатчик, показанный на фиг.3, предназначен для передачи транспортного потока через сетевой интерфейс 34 по каналу 12 передачи. В показанном варианте осуществления передатчик имеет кодер 30, который образует множество элементарных потоков из представленных сигналов, и мультиплексор 32, который объединяет элементарные потоки и соответствующие информационные блоки в транспортный поток. В другом варианте осуществления (не показан) передатчик 10 принимает уже сформулированный транспортный поток и сам лишь обеспечивает, чтобы этот транспортный поток был передан к приемнику 14. В этом случае не требуется включать кодер 30 и мультиплексор 32 в передатчик 10.

Передатчик также имеет блок 36 управления и селектор 38, который может принимать множество критериев по обратному каналу 16. Блок 36 управления контролирует и проверяет другие блоки передатчика. Селектор 38 размещен между мультиплексором 32 и сетевым интерфейсом 34 и пропускает только информационные блоки, которые удовлетворяют одному или нескольким принятым критериям.

Критерий фильтрации может быть применен однократно или многократно. Использование критерия лишь однократно обеспечивает возможность выбора единственного информационного блока. Это поясняется более подробно ниже. Непрерывная фильтрация позволяет получить один или несколько информационных блоков, которые удовлетворяют заданному критерию, пока не будет принято некоторое условие, например, когда приемник сигнализирует, что фильтрацию следует остановить.

Фильтрация может осуществляться с использованием различных уровней детализации для критерия. Как минимум, должен быть определен ИП элементарного потока, из которого будут отфильтровываться информационные блоки. Фильтрация может быть реализована более детально путем добавления идентификатора для информационного блока или таблицы, которая должна быть, в частности, отфильтрована из этого элементарного потока.

Более усовершенствованные критерии фильтрации могут быть реализованы с использованием позитивной и негативной фильтрации. С использованием позитивной фильтрации выбирается и передается к приемнику, только та информация, которая удовлетворяет заданному критерию. При негативной фильтрации используется только информация, которая не удовлетворяет заданному критерию.

В частности, позитивная и негативная фильтрации могут быть реализованы на уровне битов путем определения критерия как маски, которая должна применяться с использованием побитовой операции "И" к информационному блоку, который должен быть отфильтрован. Если выходной результат применения маски удовлетворяет результату, заданному в критерии, то информационный блок удовлетворяет критерию. В зависимости от того, позитивен или негативен тип фильтрации, информационный блок выбирается или отфильтровывается. Может оказаться необходимым указать в критерии сдвиг, с которым следует начать применение маски.

В варианте осуществления, показанном на чертеже, результирующий транспортный поток передается сетевым интерфейсом 34 к приемнику через канал 12 передачи. В другом варианте осуществления (не показан) селектор 38 удаляет все информационные блоки, которые не удовлетворяют одному из принятых критериев из транспортного потока. Информационные блоки, которые удовлетворяют критериям, пропускаются к сетевому интерфейсу 34, который передает их в приемник через дополнительный канал 18 передачи.

Селектор 38 предпочтительно выполнен с возможностью поддержания набора критериев, которые были представлены одним или несколькими приемниками ранее. Селектор 38 может затем фильтровать все информационные блоки согласно критериям в наборе. Набор может быть реализован, например, с использованием памяти или буфера какого-либо типа в передатчике.

Приемники могут посылать в селектор 38 требование отмены того, что некоторый конкретный критерий не следует больше использовать. Селектор 38 затем удаляет его из набора. Критерии могут также быть удалены и по другим причинам, например, потому что критерий имеет ограниченное время использования, и это время было превышено.

Критерий может также быть удален из набора, когда он был использован для фильтрации единственного информационного блока. Приемник 14 может представить, например, негативный фильтр, который отфильтровывает все информационные блоки. Таким образом, он может эффективно блокировать передачу всех информационных блоков. Приемник 14 может затем представить критерий позитивной фильтрации, который будет использован лишь однократно, когда приемнику необходима информация конкретного информационного блока. Передатчик 10 затем отфильтровывает этот информационный блок и передает его в приемник, а затем удаляет этот критерий, в результате чего другие информационные блоки не передаются. Это является очень эффективным способом экономии ширины полосы частот.