способ и устройство для обработки транспортного потока, совместимого с форматом dvb-h (цифрового видеовещания для портативных устройств)

Формула изобретения

1. Способ обработки транспортного потока (TS), принимаемого в качестве входного транспортного потока на обрабатывающем устройстве (SDR), при этом транспортный поток содержит множество элементарных потоков (ES), причем каждый элементарный поток (ES) представляет собой набор пакетов транспортного потока, имеющих одинаковый Идентификатор Пакета (PID), и по меньшей мере один из этих элементарных потоков (ES) является квантованным по времени и посылается пачками, причем информация хронирования указывает в пачке время до начала следующей пачки, отличающийся тем, что содержит этапы, на которых: применяют операцию фильтрования к входному транспортному потоку, чтобы частично или полностью отфильтровать из входного транспортного потока один или более квантованных по времени элементарных потоков; изменяют график следования пачек входного транспортного потока, чтобы сгенерировать совместимый с форматом DVB-H (Цифрового видеовещания для портативных устройств) выходной транспортный поток, на основании отфильтрованного входного транспортного потока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при изменении графика следования пачек обновляют информацию хронирования в пачках выходного транспортного потока.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что содержит операцию, при которой вычисляют информацию хронирования, которая должна быть установлена для пачки (В) элементарного потока в выходном транспортном потоке, исходя из интервала, отделяющего упомянутую пачку (В) и следующую пачку (В+1) упомянутого элементарного потока во входном транспортном потоке, принимаемом обрабатывающим устройством.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обновление информации хронирования каждой пачки выполняется посредством этапов, на которых: принимают на обрабатывающем устройстве пачку В элементарного потока входного потока; задерживают вывод упомянутой пачки В в выходном потоке до тех пор, пока следующая пачка упомянутого элементарного потока не будет принята на обрабатывающем устройстве; обнаруживают поступление упомянутой следующей пачки во входном потоке и вычисляют интервал, отделяющий упомянутые пачки; вычисляют, исходя из упомянутого интервала, информацию хронирования, которая должна быть установлена для упомянутой пачки В в выходном транспортном потоке.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что содержит этап, на котором определяют временные характеристики входного транспортного потока, при этом при изменении графика следования пачек, переставляют пачки в структуре транспортного потока, чтобы принудительно задавать определенные временные характеристики входного транспортного потока в генерируемом выходном транспортном потоке.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что определенная информация хронирования МРЕ (Многопротокольной Инкапсуляции) первого кадра пачки во входном транспортном потоке принудительно задается для первого кадра упомянутой пачки в генерируемом транспортном потоке, причем временные характеристики МРЕ следующих кадров упомянутой пачки в генерируемом выходном потоке корректируются так, чтобы учитывать разницу между выходной и входной ширинами полосы пропускания.

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что при изменении графика следования пачек содержит операции, при которых: при приеме пачки В элементарного потока задерживают вывод упомянутой пачки на заранее заданный временной интервал D; после истечения упомянутого заранее заданного временного интервала D, если следующая пачка упомянутого элементарного потока была принята, тогда обнаруживают поступление упомянутой следующей пачки и вычисляют интервал, отделяющий пачки; вычисляют, исходя из упомянутого интервала, информацию хронирования, которая должна быть установлена для упомянутой пачки В в генерируемом выходном транспортном потоке; в противном случае определяют временные характеристики МРЕ первого кадра упомянутой пачки В во входном транспортном потоке и принудительно задают упомянутые временные характеристики для упомянутого первого кадра упомянутой пачки В в генерируемом транспортном потоке, при этом временные характеристики МРЕ следующих кадров упомянутой пачки в генерируемом выходном потоке корректируется так, чтобы учитывать разницу между выходной и входной ширинами полосы пропускания.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция фильтрования содержит операцию фильтрования по PID, при которой отфильтровывают из входного транспортного потока элементарный поток, идентифицированный его PID.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция фильтрования содержит операцию фильтрования по IP-адресу, при которой отфильтровывают из входного транспортного потока часть элементарного потока, идентифицированную одним или более IP-адресами.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит этап, на котором обновляют таблицы PSI/SI (Специфической для Конкретных Программ Информации/Служебной Информации).

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что операция фильтрования дополнительно содержит операцию преобразования, например операцию преобразования PID, операцию преобразования IP-адреса, операцию преобразования значений Объектов Цифрового видеовещания DVB.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что мегакадры образуются группами входных пакетов транспортного потока и каждый имеет отметку времени с использованием метки синхронизации, известной как Пакет Инициализации Мегакадра (MIP), и тем, что дополнительно содержит этап, на котором принудительно задают связность мегакадра и MIP в генерируемом выходном транспортном потоке.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что первый пакет мегакадра содержит инвертированный байт синхронизации, и тем, что при принудительном задании связности мегакадра и MIP: удаляют инвертированные байты синхронизации в неотфильтрованных пакетах входного транспортного потока; вставляют пакеты MIP в генерируемый выходной транспортный поток; вставляют инвертированные байты синхронизации в заголовок первого пакета каждого мегакадра в выходном потоке.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что содержит этап, на котором передают сообщения задания внутриполосной конфигурации во входном транспортном потоке, и этап, на котором интерпретируют упомянутые сообщения конфигурации с помощью обрабатывающего устройства (SDR) для того, чтобы определить операцию фильтрования, которая должна применяться.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что входной транспортный поток является совместимым с форматом DVB-H транспортным потоком, и тем, что каждый элементарный поток DVB-H несет секции Многопротокольной Инкапсуляции (МРЕ), причем эти секции МРЕ посылаются пачками и информация хронирования МРЕ указывает в пачке время до начала следующей пачки.

16. Устройство (SDR) для обработки транспортного потока (TS), содержащего по меньшей мере один квантованный по времени элементарный поток, отличающийся тем, что содержит средство для выполнения способа по любому из пп.1-15.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение имеет отношение к системам связи, а более точно к системам связи, осуществляющим вещание мультимедийных услуг для портативных терминалов по сетям цифрового видеовещания (DVB).

Доставка данных по межсетевому протоколу IP (IPDC) объединяет основывающуюся на IP передачу данных и цифровое широковещание, чтобы обеспечить возможность распространения мультимедийного контента для большой группы пользователей.

В частности, решения, совместимые со стандартом DVB-H (DVB Handheld), предусматривают доставку мультимедийного контента, такого как IP-Телевидение, на мобильные устройства.

Следующие справочные документы от Европейского института стандартизации в области связи (ETSI) в значительной мере обращены к системе DVB-H:

- ETSI EN 302 304: «Digital Video Broadcasting (DVB); Transmission System for Handheld Terminals (DVB-H)» («Цифровое видеовещание (DVB); Система Передачи Данных для Портативных Устройств (DVB-H)»);

- ETSI TR 102 377: «DVB-H Implementation Guidelines» («Рекомендации по Реализации стандарта DVB-H»);

- а также различные справочные документы, процитированные в этих документах.

Типичная сеть DVB-H представляет собой Многочастотную Сеть (MFN), содержащую множественные зоны обслуживания (или соты), причем каждая из этих зон принадлежит к типу Одночастотной Сети (SFN).

Фиг.1 изображает такую сеть DVB-H.

Показаны три соты C1, C2, C3, каждая из которых использует несколько передающих устройств T. Все передающие устройства в пределах соты принимают общий для соты транспортный поток формата DVB по обычной сети распространения DN и модулируют и транслируют этот Транспортный поток на одной и той же частоте.

Сеть, упомянутая как MFN, в таких соседних сотах C1, C2, C3 использует различные частотные каналы F1, F2, F3 передачи. В частности, использование различных частотных каналов в соседних сотах дает возможность реализовывать локальный контент в каждой ячейке. Например, в каждой ячейке могут транслироваться местные телевизионные программы.

С передающими устройствами ассоциированы повторители R, которые могут использоваться для заполнения зон отсутствия приема в диаграмме направленности приема и улучшения обеспечения связью в критических областях, в которых качество приема является недостаточным. Повторитель DVB-H работает на ВЧ-уровне и принимает излучение DVB-H через эфир на определенной частоте (т.е. частоте передачи, используемой в пределах соты, в которой расположен повторитель), усиливает принятое излучение и ретранслирует его на той же частоте.

Магистральная IP-сеть отвечает за доставку мультимедийного контента (IP-дейтаграмм) в различные соты C1, C2, C3.

В каждой ячейке обычно используется средство инкапсуляции IP-пакетов данных (IPE), которое выступает в качестве интерфейса между источником широковещания (через магистральную IP-сеть) и сетью распространения DN, распространяющей контент различным передающим устройствам в пределах соты.

IP-данные, широковещание которых будет осуществляться, вставляются в пакеты РES (Программных Элементарных Потоков), отображаемые в пакеты TS (Транспортных потоков) в формате MPEG-2 (формат сжатия видеосигнала, разработанный Группой экспертов в области кино), который определен в стандарте ISO/IEC 13818-1 для Систем MPEG-2.

IPE, таким образом, подготавливает доставку TS MPEG-2 на основании IP-дейтаграмм, которые оно принимает из магистральной IP-сети.

IPE отвечает за инкапсуляцию поступающих IP-дейтаграмм в секции MPE (Многопротокольной Инкапсуляции), причем эти секции MPE впоследствии сегментируются, чтобы быть соразмерными пакетам TS MPEG-2.

IPE также добавляет требуемые данные сигнализации PSI/SI (Специфической для Конкретных Программ Информации/Служебной Информации).

Кроме того, IPE включает в себя технологии квантования по времени для отправки данных в пачках, наряду с информацией хронирования MPE, которая дает возможность указать принимающему устройству предполагаемое время следующей пачки (относительное количество времени от начала этого кадра MPE до начала следующей пачки, указываемой в заголовке каждого кадра MPE в пачке). Это дает возможность мобильному телефону отключать принимающее устройство между пачками, тем самым, минимизируя потребление энергии и сберегая ресурс аккумулятора.

Другие сведения о квантовании передачи сигналов, такие как длительность импульса, включаются в дескриптор time_slice_fec_identifier_descriptor в INT (Таблице Уведомления IP/MAC). Часть этих сведений также отправляется в битах Сигнализации Параметров Передачи (TPS), которые переносятся по выделенным несущим (Пилот-сигналы TPS) в сигнале COFDM (кодированное мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов), чтобы быть быстрее и легче доступными для принимающих устройств (которым таким образом не нужно декодировать MPEG2 и информацию PSI/SI).

Кроме того, IPE может ввести дополнительный уровень коррекции на уровне MPE, генерируя кадры MPE-FEC (Многопротокольной Инкапсуляции - Прямой Коррекции Ошибок). Цель MPE-FEC состоит в том, чтобы улучшить отношение мощности несущей к шуму (С/N) и доплеровскую характеристику в каналах мобильной связи и улучшить устойчивость к импульсным помехам.

Адаптер SFN отвечает за формирование групп кадров с отметкой времени (именуемых мегакадрами) и их отправку по сети распространения на передающие устройства соты, таким образом, предусматривая, что модуляторы, ассоциированные с передающими устройствами, будут точно синхронизированы и будут доставлять одинаковые биты по одним и тем же несущим COFDM одновременно. Следовательно, все передаваемые сигналы идентичны, что предусматривает одновременность приема информации всеми ожидающими пользователями.

В частности, для обеспечения привязки ко времени для синхронизации SFN могут использоваться принимающие устройства глобальной системы определения местоположения (GPS).

Мегакадр (см. ETSI TS 101 191) состоит из группы из n TS-пакетов или RS-пакетов (TS-пакеты с добавленной информацией кодирования по Риду-Соломону для OFDM), где n является целым числом, которое зависит от количества s RS-пакетов, приходящегося на каждый суперкадр OFDM, в используемом режиме передачи в формате DVB-T (см. EN 300 744 подпункт 4.7). В режиме 8K n = s × 2, в режиме 4K n = s × 4, в режиме 2K n = s × 8. Первый пакет мегакадра имеет инвертированный байт синхронизации.

Мегакадр содержит метку синхронизации, известную как Пакет Инициализации Мегакадра (MIP). MIP является пакетом MPEG2 с заранее определенным (0×15) значением PID (Идентификатора Пакета). MIP мегакадра с индексом М дает возможность однозначной идентификации начальной точки мегакадра с индексом M+1.

MIP переносит к передающим устройствам сведения относительно положения первого пакета следующего мегакадра в Транспортном Потоке (выраженные в количестве TS-пакетов MPEG-2), информацию хронирования (с точностью до 100 нсек), указывающую модулятору, когда должна начинаться модуляция следующего мегакадра, конфигурационные значения для модуляции и параметры передачи (режим, защитный интервал, идентификатор соты и т.д.), которые модуляторы должны отправить в несущих TPS, и, наконец, согласно параметрам функции специальные величины, такие как сдвиг времени и частоты, мощность передачи, идентификатор соты, для заданного передающего устройства или для всех передающих устройств.

Информация хронирования, содержащаяся в MIP, является главным образом значениями полей synchronization_time_stamp (STS) (Временной Меткой синхронизации) и maximum_delay (Максимальным Временем Задержки), причем оба выражены в единицах 100 нсек.

Поле STS содержит разницу во времени между самым последним импульсом опорной последовательности "один импульс в секунду", которая предшествует началу мегакадра M+1, и фактическим началом (в адаптере SFN) этого мегакадра.

Поле maximum_delay содержит разницу во времени между временем излучения начала мегакадра M+1 антеннами всех передающих устройств в соте и началом мегакадра M+1 в адаптере SFN. Значение поля maximum_delay должно быть больше, чем сумма самой длительной задержки в сети распространения DN и задержки в модуляторах, мощных передающих устройствах и антенных фидерах. Максимальным значением поля maximum_delay является 1 секунда. Передающее устройство, принимающее начало мегакадра в момент времени T_rec (выраженный в единицах 100 нсек относительно текущего импульса опорной последовательности один импульс в секунду) задерживает этот мегакадр на время T_delay = (STS + maximum_delay - T_rec) по модулю 10⁷.

Адаптеры SFN обычно размещаются в каждой соте за IPE или мультиплексором, однако функциональные возможности адаптеров SFN могут быть включены непосредственно в IPE или в мультиплексор.

Однако могут предусматриваться другие топологии сети. Например, IP-дейтаграммы, вместо того чтобы инкапсулироваться на локальном IPE, могут инкапсулироваться централизованно и распространяться в пределах централизованно созданного транспортного потока на узлы сети, где создается и транслируется конечный транспортный поток.

Такой централизованно инкапсулированный поток также может квантоваться по времени, тогда и инкапсуляция, и квантование по времени выполняются централизованно, используя "центральное средство IPE". Задача адаптера SFN по вставлению меток синхронизации MIP в транспортные потоки также может быть реализована централизованно.

В этом случае нет необходимости в локальном IPE в каждой ячейке. Более того, внутрисотовая сеть распространения (привязка локального IPE к различным передающим устройствам) также не является обязательной, поскольку централизованно инкапсулированный и квантованный по времени поток можно доставлять непосредственно от центрального IPE на передающие устройства различных сот, например, по спутниковой линии связи.

Нужно отметить, что такая спутниковая доставка централизованно созданного контента будет использоваться в будущем, например, чтобы реагировать на проблемы сложности, стоимости и зоны покрытия. В действительности, формат DVB-H требует более плотной сети передающих устройств, чем формат DVB-T, и, следовательно, существующая внутрисотовая сеть распространения DVB-T должна быть уплотнена для того, чтобы отвечать налагаемым условиям DVB-H. Конечно, такое уплотнение является сложным и дорогостоящим. При этом развертывание DVB-H должно выполняться частными компаниями, без обязательности общественной полезности. Таким образом, существует риск, что эти компании сосредоточатся на зонах с высокой плотностью населения, возможно оставляя без покрытия зоны с низкой плотностью населения. Ввиду вышеупомянутых проблем спутниковая доставка является перспективной вследствие ее простоты и быстроте реализации и низких капиталовложений на нее.

Однако централизованно сгенерированный TS формата DVB-H является общим для всей MFN-сети, и, следовательно, одни и те же программы транслируются во всех сотах.

Кроме того, решение, использующее центральное средство IPE, не использует преимущества топологии сети DVB-H и в особенности то обстоятельство, что эта сеть покрывает различные географические области (соты SFN).

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы использовать преимущества топологии сети DVB-H с множественными сотами SFN несмотря на то, что TS создается централизованно, и в частности направлена на предоставление технологии, которая позволила бы, основываясь на централизованно созданном TS, создавать и синхронно распространять в каждую конкретную ячейку SFN конкретные локальные TS.

Для этой цели и согласно первому аспекту настоящее изобретение предлагает способ обработки транспортного потока, принимаемого в качестве входного транспортного потока, на обрабатывающем устройстве, при этом транспортный поток содержит множество элементарных потоков, причем каждый элементарный поток (ES) представляет собой набор пакетов транспортного потока, имеющих одинаковый Идентификатор Пакета (PID), и по меньшей мере один из этих элементарных потоков является квантованным по времени и посылается пачками, причем информация хронирования указывает в пачке время до начала следующей пачки, при этом способ характеризуется тем, что содержит этапы, на которых:

- применяют операцию фильтрования к входному транспортному потоку, чтобы частично или полностью отфильтровать из входного транспортного потока один или более квантованных по времени элементарных потоков;

- изменяют график следования пачек входного транспортного потока, чтобы сгенерировать совместимый с форматом DVB-H выходной транспортный поток, на основании отфильтрованного входного транспортного потока.

Согласно второму аспекту настоящее изобретение предлагает устройство для обработки транспортного потока, содержащего по меньшей мере один квантованный по времени элементарный поток, при этом устройство характеризуется тем, что содержит средство для выполнения способа согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Другие характеристики, цели и преимущества настоящего изобретения проявляются при прочтении последующего подробного описания со ссылками на прилагаемые чертежи, даваемые не в качестве ограничивающих примеров, на которых в дополнение к уже обсужденной Фиг.1:

- Фиг.2 изображает пример изменения графика следования пачек, выполненного в соответствии с первым вариантом осуществления способа согласно настоящему изобретению;

- Фиг.3 изображает пример изменения графика следования пачек, выполненного в соответствии со вторым вариантом осуществления способа согласно настоящему изобретению;

- Фиг.4 изображает возможный вариант осуществления устройства согласно второму аспекту настоящего изобретения.

Настоящее изобретение касается технологического процесса и устройства для обработки транспортного потока, совместимого с форматом DVB-H.

Впрочем, настоящее изобретение никоим образом не ограничивается таким транспортным потоком, совместимым с форматом DVB-H, а распространяется, как будет понятно из последующего описания, на любой транспортный поток, содержащий множество элементарных потоков, некоторые из которых являются квантованными по времени, чтобы посылаться пачками, при этом информация хронирования указывает в пачке время до начала следующей пачки.

Настоящее изобретение также имеет отношение к транспортному потоку, несущему сообщения задания внутриполосной конфигурации, которые должны интерпретироваться таким устройством.

В частности, настоящее изобретение применяется для сети DVB-H, содержащей множественные соты SFN, в случае, когда Транспортный Поток (TS) MPEG-2, совместимый с форматом DVB-H, создается централизованно.

Следовательно, в такой сети совместимый с форматом DVB-H TS, с временной отметкой посредством MIP, доставляется при расходе битов B_ip к различным сотам, и все временные характеристики в элементарных потоках DVB-H и в MIP-пакетах вычисляются с учетом этого расхода битов B_ip.

TS содержит множество совместимых с форматом DVB-H Элементарных Потоков (ES), причем ES представляет собой набор пакетов транспортного потока, имеющих одинаковый Идентификатор Пакета (PID).

Кроме того, TS содержит различные таблицы, а также может содержать классические потоки MPEG-2.

Каждый элементарный поток DVB-H несет секции MPE и квантуется по времени для этих секций MPE, которые подлежат отправке в пачках. Информация хронирования MPE указывает в пачке время до начала следующей пачки.

Настоящее изобретение предлагает заменить передающие устройства, обычно используемые в пределах ячеек сети DVB-H, обрабатывающими устройствами (называемыми Интеллектуальные Цифровые Повторители - SDR) согласно второму аспекту изобретения.

Иллюстративный вариант осуществления такого SDR подробно описывается ниже. Это описание также предназначено для изображения иллюстративного варианта осуществления технологического процесса согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Как изображено на Фиг.4, SDR содержит средство 10 для приема в качестве входного централизованно созданного совместимого с форматом DVB-H TS (входного TS), при расходе битов B_ip входящего потока.

Как уже упоминалось выше, в наиболее общем случае настоящее изобретение распространяется на входной TS, содержащий множество квантованных по времени элементарных потоков, и особенно на такой входной TS, из которого может быть сформирован совместимый с форматом DVB-H TS, как правило, путем деинкапсуляции входного TS.

Например, входными данными могут быть пакеты MPEG-2 поверх ASI или пакеты MPEG-2 поверх IP или поверх UDP/IP, передаваемые через любую среду (например, Ethernet, ATM, системы Adsl, DVB-S/Frame Relay и т.д.), и, возможно, закодированные или сжатые и т.д.

B_ip является исходным расходом битов (битрейтом) TS после деинкапсуляции, расшифровки, распаковки.

Это средство 10 может содержать средство демодуляции для приема ВЧ-сигнала DVB и восстановления из ВЧ-сигнала пакетов транспортного потока MPEG-2, формирующих входной транспортный поток.

Кроме того, это средство может содержать средство для извлечения TS из среды, для его распаковки и расшифровки и т.д., а также средство для подавления инвертированных байтов синхронизации.

SDR может содержать средство дешифрования зашифрованных частей входного транспортного потока.

SDR содержит средство 20 для применения операции фильтрования к входному TS, чтобы частично или полностью отфильтровать из входного TS один или более квантованных по времени элементарных потоков.

Операция фильтрования может состоять в отфильтровывании из входного транспортного потока одного или более элементарных потоков, причем эти элементарные потоки идентифицируются своим соответствующим PID (эта операция фильтрования может именоваться как фильтрование по PID).

Кроме того, операция фильтрования может состоять в отфильтровывании из входного транспортного потока части элементарного потока, причем эта часть, например, идентифицируется по IP-адресам в секциях MPE (эта операция фильтрования может именоваться как фильтрование по IP-адресу).

Кроме того, входной транспортный поток может быть изменен для того, чтобы выполнить следующие действия (перечень не является исчерпывающим):

преобразование PID, состоящее в обновлении поля PID новым значением PID;

преобразование IP-адресов в секциях MPE/IP, состоящее в обновлении исходных и целевых IP-адресов секций MPE;

преобразование значений объектов DVB (например, сетевого имени, network_id (идентификатора сети), TSID (идентификатора TS), cell_ID (идентификатора соты) и т.д.);

реконструирование пачки: например, подавление пачки, перемещение пачки, мультиплексирование пачки, демультиплексирование пачки, вставка пачки;

обновление MIP и мегакадра;

обновление ESG (Справочника Электронных Услуг), чтобы отразить преобразование адресов и фильтрование графика;

обновление таблиц PSI/SI;

сжатие/распаковка транспортного потока (как, например, подавление незначащей информации, DVB-сжатие или IPComp (протокол сжатия полезной нагрузки IP-данных) и ROHC (устойчивое сжатие заголовков), при отправке входного потока MPEG-2 по протоколу IP).

Общий вид огибающей входного потока DVB-H может быть описан выражением:

где B_i - ширина полосы пропускания пачки i, t - время, s_i -время начала пачки i, e _i - время окончания пачки i и I - знаковая функция (I(t) = 1, если t > 0, I(t) = 0, если t < 0).

Кроме того, вышеприведенная формула применяется, когда входной TS несет также неквантованный по времени ES, принимая s_i , равным абсолютному времени начала неквантованного по времени ES (нулю, если значение неизвестно), а e_i, равным времени окончания неквантованного по времени ES (или бесконечности, если значение неизвестно).

SDR частично или полностью фильтрует один или более элементарных потоков. Получающийся транспортный поток имеет битрейт ниже ограниченного выходного битрейта B _output, при этом остаток заполняется нулевыми пакетами.

SDR дополнительно содержит средство 30 для изменения графика следования пачек входного транспортного потока и для принудительного задания связности мегакадра и MIP для того, чтобы сгенерировать совместимый с форматом DVB-H выходной транспортный поток (выходной TS), при выходном битрейте B _o, на основании отфильтрованного входного транспортного потока.

При генерировании выходного транспортного потока DVB-H, SDR изменяет график следования пачек в отфильтрованных пачках. Для заданного элементарного потока срок s'_i начала следующей пачки этого элементарного потока должен особо определяться.

SDR также может содержать средство 40 модуляции и передачи, выполненное с возможностью конвертирования сгенерированного выходного транспортного потока MPEG-2 в ВЧ-сигнал DVB для передачи на частоте соты.

Согласно первому варианту осуществления настоящее изобретение предлагает изменять график следования пачек путем обновления информации хронирования MPE в пачках выходного транспортного потока.

Это обновление возможно благодаря следующим свойствам:

информация хронирования MPE является относительной (время относительно начала следующей пачки);

пакеты MPEG-2 имеют фиксированную длину;

время, необходимое для передачи Пакета MPEG-2, может быть выведено исходя из битрейта B_o, причем сам упомянутый битрейт B_o выводится исходя из параметров передачи, которые применяются для заданного SDR.

Согласно этому первому варианту осуществления информация хронирования MPE, которая подлежит установке для пачки B элементарного потока в выходном TS, вычисляется исходя из интервала, отделяющего упомянутую пачку B от следующей пачки B + 1 упомянутого элементарного потока во входном транспортном потоке, принимаемом на SDR.

Обновление информации хронирования MPE каждой пачки, например, может быть выполнено как результат этапов, на которых:

- принимают на SDR пачки B элементарного потока входного потока;

- задерживают вывод упомянутой пачки B в выходном потоке, пока следующая пачка упомянутого элементарного потока не будет принята на SDR;

- обнаруживают поступление упомянутой следующей пачки во входном потоке и вычисляют интервал (время или объем данных), отделяющий упомянутые пачки;

- вычисляют, исходя из упомянутого интервала, информацию хронирования MPE, которая подлежит установке для упомянутой пачки B в генерируемом выходном транспортном потоке.

Реализация этого первого варианта осуществления обладает преимуществом, заключающимся в сохранении структуры транспортного потока при обновлении временных характеристик MPE точными значениями.

Поскольку максимальный интервал между двумя пачками в совместимом с форматом DVB TS равен 40,96 секундам, задержка, добавляемая к элементарному потоку, должна быть, по меньшей мере, равна этой максимальной ожидаемой задержке между пачками.

Задержка, добавляемая к элементарному потоку, является фиксированным системным параметром, который является параметром без возможности динамической оценки (например, основываясь на временных характеристиках MPE в начальный момент). Действительно, существует риск, что различные SDR, включаясь в разное время, получают несколько различающиеся расчеты требуемой задержки, и, следовательно, генерируют различные выходные потоки.

Поэтому задержка принимается равной постоянной величине и одинакова для всех элементарных потоков транспортного потока. Это позволяет сохранить общую структуру транспортного потока; например, если звуковой и видеосигналы синхронизировано отправляются в двух элементарных потоках, они остаются синхронизированными несмотря на то, что и тот и другой задерживаются.

Более того, пачки отфильтрованных элементарных потоков будут отправляться в одно и то же время (т.е. будут мультиплексироваться), только если они уже мультиплексированы во входном транспортном потоке. Это упрощает и ограничивает изменение выходной ширины полосы пропускания.

Фиг.2 изображает упрощенный пример изменения расписания пачек, производимого согласно этому первому варианту осуществления.

SDR принимает в качестве входного TS, содержащий три элементарных потока ES1, ES2 и ES3. Изображаются последовательные пачки В1, В2 в составе ES. В этом примере пачки отправляются периодически (каждую секунду), и каждая имеет битрейт в 9 Мб/сек и продолжительность 1/3 секунды.

Операция фильтрования, выполняемая SDR, здесь состоит в отфильтровывании элементарного потока ES3 для того, чтобы сгенерировать выходной транспортный поток, содержащий элементарные потоки ES1 и ES2 с адаптированным битрейтом в 6 Мб/сек.

Пачки в выходном TS, таким образом, имеют продолжительность 1/2 секунды.

Вывод первой пачки B1 в составе ES1 задерживается до тех пор, пока не будет принята следующая пачка B2 в составе ES1, то есть до момента t3. Обнаруживается поступление B2/ES1 и вычисляется интервал bp между началом B1/ES1 и началом B2/ES1 во входном потоке. Также вычисляется интервал t (2/3 с) между окончанием B1/ES1 и началом B2/ES1 во входном потоке.

Исходя из этих интервалов bp и t и разности между входными и выходными битрейтами, вычисляются временные характеристики MPE, которые должны быть установлены в каждом кадре MPE в составе B1/ES1 в выходном транспортном потоке. Значения для этих временных характеристик MPE уменьшаются в последовательных кадрах MPE от bp (1 с в нашем случае) для начала B1/ES1 до t' (1/2 с) для окончания B1/ES1.

Согласно второму варианту осуществления SDR содержит средство для определения информации хронирования MPE во входном транспортном потоке и изменения графика следования пачек, состоящего в перестановке пачек в структуре транспортного потока, чтобы принудительно задавать определенные временные характеристики MPE входного транспортного потока в выходном транспортном потоке, который должен быть сгенерирован.

Согласно этому второму варианту осуществления сохраняется точность и достоверность информации хронирования MPE в первом кадре MPE уже переданной пачки, и нет необходимости вычислять новую информацию хронирования MPE для этого первого кадра MPE.

Затем информация хронирования MPE в следующем кадре MPE пачки корректируется для того, чтобы учесть разницу между выходными и входными ширинами полосы пропускания.

Перед передачей пачки ее запланированное время отправления сравнивается со временем, объявленным в предыдущей пачке.

Если пачка поступает слишком рано, она задерживается до объявленного времени. Структура транспортного потока, следовательно, должна быть изменена, например, путем инвертирования пачек. Также возможно, что нет ничего доступного для отправки в данное время. Если это так, то отправляются нулевые пакеты, пока ситуация не будет приведена в порядок.

Если пачка поступает в пределах допустимого временного отрезка [объявленное время, объявленное время + коэффициент дельта], она обрабатывается и отправляется, как запланировано.

Если пачка поступает слишком поздно, может быть целесообразным вставить "фиктивную" пачку, которая возвратит мобильное принимающее устройство в режим ожидания до поступления пачки.

Фиг.3 изображает упрощенный пример графика следования изменения пачек, производимого согласно этому второму варианту осуществления.

Входной транспортный поток с битрейтом B содержит элементарные потоки ES1-ES6. Операция фильтрования здесь также состоит в отфильтровывании элементарных потоков ES2, ES4 и ES6, и SDR генерирует выходной транспортный поток, содержащий элементарные потоки ES1, ES3 и ES5 с битрейтом B/2.

На Фиг. 3 показывается, что принудительное задание задержки между пачками, например, между пачками ES1, может привести к переупорядочению пачек.

Согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения выполняется комбинирование первого варианта осуществления и второго варианта осуществления.

Первый вариант осуществления с заранее заданной постоянной задержкой обеспечивает сохранение структуры потока и точность вычисленных временных характеристик MPE. Тем не менее, для того чтобы сохранять эту задержку краткой, существуют ситуации, в которых пачку нужно отправить, даже не обладая соответствующей информацией хронирования. Поэтому для пачек, чей интервал является большим, выполняется второй вариант осуществления, при этом временные характеристики MPE первого кадра MPE сохраняются и впоследствии не задаются принудительно.

Согласно этому предпочтительному варианту осуществления изменение графика следования пачек содержит следующие действия:

- при приеме пачки B элементарного потока задерживают вывод упомянутой пачки B на заранее заданный временной интервал D;

- после истечения упомянутого заранее заданного временного интервала D,

- если следующая пачка B + 1 упомянутого элементарного потока была принята, тогда

- обнаруживают поступление упомянутой следующей пачки и вычисляют интервал, отделяющий пачки;

- вычисляют, исходя из упомянутого интервала, информацию хронирования MPE, которая должна быть установлена для упомянутой пачки B в генерируемом выходном транспортном потоке;

- в противном случае определяют временные характеристики MPE первого кадра упомянутой пачки B во входном транспортном потоке и принудительно задают упомянутые временные характеристики MPE для первого кадра упомянутой пачки B в генерируемом транспортном потоке, при этом временные характеристики MPE следующих кадров упомянутой пачки B в генерируемом выходном потоке корректируются так, чтобы учитывать разницу между выходной и входной ширинами полосы пропускания.

Другими словами, транспортный поток задерживается на задержку D (величина постоянная и одинаковая для всех элементарных потоков). Если интервал между пачками меньше, чем D, следующая пачка принимается вовремя для временных характеристик MPE, которые должны быть точно вычислены, и структура транспортного потока сохраняется. И наоборот, если интервал между пачками больше, чем D, пачка будет отправлена до того, как будет известно о том, когда следующая пачка будет доступна для передачи. Временные характеристики MPE корректируются, а время отправления следующих пачек остается неизменным и задается принудительно.

Нужно отметить, что:

- установлением значения задержки D на 0 реализуется обсужденный выше второй вариант осуществления и

- установлением значения задержки D на 40,96 секунд реализуется обсужденный выше первый вариант осуществления.

Таким образом, настоящее изобретение, в частности, позволяет транслировать адаптированный контент в пределах соты, несмотря на то, что во все соты доставляется один и тот же поток (например, по спутниковой линии связи).

Возвращаясь к Фиг.2 (эти же замечания также применимы к Фиг.3), предположим, что входной поток несет центральную программу (например, ES1) и два местных информационных наполнения (ES2 и ES3). В первой ячейке местный контент ES3 может быть отфильтрован с помощью SDR, установленного в этой первой ячейке, с тем, чтобы в этой первой ячейке транслировались только центральный контент ES1 и местный контент ES2. И наоборот, местный контент ES2 может быть отфильтрован с помощью SDR, установленного во второй ячейке, с тем, чтобы в этой второй ячейке транслировались только центральный контент ES1 и местный контент ES3.

Возвращаясь к описанию топологии сети DVB-H, в пределах соты может быть установлен один или более SDR (хотя SDR может принадлежать одной или более сотам).

SDR должен быть синхронизирован с очень высокой точностью с другими SDR той же соты, и выходной поток, генерируемый SDR, следовательно, должен быть детерминированной функцией входного потока.

Другими словами, всеми SDR соты должен генерироваться строго одинаковый выходной поток (с точки зрения и контента и временных характеристик).

Высокий уровень точности синхронизации необязательно подразумевает, что все SDR в соте делают одно и то же в точности в одно и то же время. Это означает, по меньшей мере, что все SDR в одной соте осуществляют одинаковые действия над входными данными и производят совершенно одинаковые выходные данные, содержащие точную информацию хронирования MIP, которая позволяет всем привязанным демодуляторам воспроизводить каждый пакет MPEG-2 этого общего (для соты) TS точно в одно и то же время (например, с классической точностью в 100 наносекунд).

В рамках настоящего изобретения мы хотим удостовериться в том, что все SDR в пределах соты производят одинаковые выходные данные из одинаковых входных данных. Однако преобразование транспортного потока (например, посредством процедуры фильтрования) не так эффективно, как преобразование самих пакетов MPEG-2, поскольку преобразование использует взаимозависимости между этими пакетами.

Настоящее изобретение предлагает использовать точки синхронизации в транспортном потоке и преобразовывать блоки данных размером больше отдельного пакета MPEG-2, благодаря информации хронирования, обеспечиваемой точками синхронизации.

Данные между двумя точками синхронизации в дальнейшем именуются Элементарным Блоком.

Настоящее изобретение предлагает, например, использовать мегакадр в качестве такого Элементарного Блока. Действительно мегакадры содержат точки синхронизации согласно формату Пакета Инициализации Мегакадра (MIP).

Рассмотрим IU(n) в качестве n-го входного Элементарного Блока и OU(n) в качестве выходного Элементарного Блока, соответствующего преобразованию IU(n):

OU(n) = f (OU(n), OU(n-1), OU(n-p+1), S(n)), где S(n) - состояние SDR в данное время, т.е. это то, что он содержит в своей памяти.

Состояние S зависит только от заранее заданного конечного количества прошлых IU (в частности для того, чтобы выполнять возможную синхронизацию состояний):

S(n) = g (IU(n), IU(n-1), IU(n-2), IU(n-q+1), C),

где C представляет активную статическую конфигурацию, т.е. часть конфигурации, которая действительно оказывает влияние на поведение системы.

Нужно отметить, что можно также рассматривать пассивную статическую конфигурацию C', которая является, например, вторичной конфигурацией или новой версией программного обеспечения при подготовке (готовой активироваться, например, по сообщению задания внутриполосной конфигурации, что будет обсуждаться ниже).

Конфигурация может быть представлена или как таблица, задающая конкретные значения для переменных конфигурации, или набором команд задания конфигурации (например, конфигурационным сценарием). Можно вывести конфигурационный сценарий из конфигурационной таблицы, и наоборот.

Достаточное количество (p) Элементарных Блоков буферизуются в буферном модуле SDR для разрешения зависимостей по данным. Нужно отметить, что задержка, добавляемая SDR к транспортному потоку, может быть тем более значительной, чем больше буферный модуль.

Достаточное количество (q) элементарных блоков, которые должны быть обработаны до того, как состояния будут синхронизированы и может быть активизирован вывод данных, могут сохраняться в специализированном модуле инициализации.

Иллюстративная кодировка программного обеспечения возможного варианта осуществления способа согласно первому аспекту настоящего изобретения интерпретируется следующим образом:

Параметры:

Задержки ниже выражены в количестве пакетов, т.е. пакет <n> задерживается на <d>, если он отправляется в то время, когда пакет <n> + <d> принимается.

- D является фиксированной задержкой, добавляемой SDR,

- B является переменной задержкой, принудительно задаваемой в точках синхронизации,

- A является максимальной переменной задержкой, добавляемой SDR,

- S является задержкой синхронизации,

- N_i/N_o является отношением ширины полосы пропускания между входом и выходом, например, N_i является размером элементарного входного блока, а N_o является размером соответствующего элементарного выходного блока.

Ограничивающие условия:

- B < A

- B < S

Переменные

- I: Количество принятых пакетов = количество входных пакетов

- O: Количество отправленных пакетов

- N: Количество выходных пакетов

- I_sync: Значение I в последней точке синхронизации

- O_sync: Значение O в последней точке синхронизации

- IS: Значение I в следующей точке синхронизации

Основной_цикл

Инициализация ()

ЦИКЛ-ДЛЯ_ВСЕХ

Вход ()

пока ((I-I_sync)*N_o > (O-O_sync)*N_i)

Выход ()

КОНЕЦ-ЦИКЛА

Инициализация ()

I=0, O=0, I_sync=0, O_sync=0

Вход ()

- I++ ; Чтение номера I пакета MPEG2

- ЕСЛИ пакет MPEG2 является пакетом синхронизации

Планирование Синхронизации (IS=I+S)

- ЕСЛИ Синхронизация в настоящий момент заканчивается (I=IS)

Синхронизация ()

- ЕСЛИ пакет должен быть отфильтрован

Сбросить пакет

- ИНАЧЕ

Поставить в очередь пакет MPEG2, помеченный номером I, в Очередь #PID (перед потенциальным маркером Очереди в хвосте очереди, если пакет все еще принадлежит той же пачке)

Выход ()

- Подавить Пакеты Старше (т.е. чей номер является меньшим), чем I-D-A

- Найти Очередь, головная часть которой имеет наименьший номер N пакета (является однозначно определяемой)

- ЕСЛИ N > I-D-B И Синхронизация запланирована (I < IS)

ИЛИ N > I-D (Пакет не достаточно старый)

- Отправить (нулевой Пакет (NULL))

ИНАЧЕ

- ЕСЛИ пакет является 'маркером Очереди'

- Убрать из очереди маркер

ИНАЧЕ

- ЕСЛИ в Очереди имеется Следующая Пачка

И Первый Номер Пакета Следующей Пачки NN - N < D (первый вариант осуществления)

- Вычислить временные характеристики MPE на основании пакетов, представленных в очередях

- Убрать из очереди и Отправить (Пакет)

ИНАЧЕ (Второй вариант осуществления)

- Вставить 'Маркер Очереди', помеченный номером пакета N + T

перед следующей пачкой. Если Маркер Очереди существует, обновить его

на (Максимум(Старое_Значение, N+T))

(T является объявленным интервалом между пачками, соответствующим временным характеристикам MPE в пакетах)

- Обновить временные характеристики MPE для сохранения начала следующей пачки неизменным, учитывая разницу между входными и выходными битрейтами

- Убрать из очереди и Отправить (Пакет)

Синхронизация ()

- Подавить Пакеты Старше (т.е. чей номер является меньшим), чем I-D-B

из головной части Очередей

- I_sync = I

- O_sync = O

- IS = 0

Отправить (Пакет)

- Если все еще в пределах начального интервала синхронизации в 40,96 сек + 1

- Пропустить передачу

ИНАЧЕ

Передать Пакет

- O++

Вышеизложенный алгоритм обеспечивает детерминированный вывод от SDR, как только его период инициализации завершен, независимо от времени включения питания SDR.

Действительно, содержимое очередей полностью определено: они содержат все пакеты элементарного потока, а маркеры очередей, вставленные между пачками, отделенными больше чем D пакетами, полностью известны SDR после 40,96 секунд инициализации.

Пакеты в системе после точки I синхронизации представляют собой все неотфильтрованные пакеты во входном потоке и все маркеры очередей, номера которых содержатся в интервале [I, I-D-B] (или [I, I-D-A] для пакетов, за которыми следует маркер в интервале [I, I-D-B]). Содержимое буферов, следовательно, полностью определяется во всех SDR в точке синхронизации.

Определим текущую задержку пакета как разность количества пакетов между выходом и входом (N-I). Алгоритм поддерживает текущую задержку пакета между D и D+A. Процесс синхронизации принудительно задает величину этой задержки D+B, вставляя нулевые пакеты перед точкой синхронизации, если эта задержка слишком мала, или отбрасывая пакеты, если она слишком велика, гарантируя, тем самым, что любой SDR, которому достаточно известна предыстория, отправит точно такие же выходные данные после приема заданного пакета I.

Описанный выше алгоритм может быть улучшен несколькими способами, например:

- минимизируя влияние сбросов пакетов путем прогнозирования потерь, сбрасывания предпочтительно нулевых пакетов, а потом транспортных пакетов MPE-FEC и т.д.

- реконструируя пачки для оптимизации длительностей пачек, особенно когда они прерываются перезапланированной пачкой.

Кроме того, SDR содержит средство для выполнения перезаписи таблицы SI. Действительно, некоторые из перечисленных выше действий, выполняемых SDR, могут оказывать влияние на содержимое PSI/SI.

Фильтрование по PID

Все записи PMT (Таблицы Структуры Программы), указывающие на отфильтрованный PID, должны быть удалены. То же самое касается записей EIT (Таблицы Информации о Событиях). Если удаленный PID является последним элементарным потоком одной или более услуг в какой-либо PMT, то соответствующие услуги также должны быть удалены из PAT (Таблица Связей Программы) и соответствующая PMT также должна быть удалена. То же самое касается EIT. Кроме того, обновляется Таблица Уведомления IP/MAC (INT) посредством удаления всех Slash-дескрипторов ('/'), указывающих на удаленные записи в таблицах PMT.

Фильтрование по IP-адресу

Все Slash-дескрипторы, соответствующие отфильтрованному адресу, должны быть удалены из INT (Таблицы Уведомления IP/MAC), и когда последний Slash-дескриптор в цикле по целевым дескрипторам удален, ассоциированные дескрипторы time_slice_fec_identifier_descriptor и IPMAC_stream_location_descriptors также удаляются.

Эти дескрипторы идентифицируют TS, услугу и component_tag. В этом случае PMT для этой услуги должна быть обновлена, а соответствующая запись component_tag удалена. То же самое касается EIT. В том случае, если удаленный элементарный поток является последним для этой услуги, то PMT удаляется целиком и запись PAT для этой услуги также удаляется.

Преобразование PID

Требуется обновление новым значением PID поля PID в соответствующих пакетах MPEG-2, а также обновление записей PMT, связанных со старым значением PID.

Преобразование IP-адреса

Требуется обновление новым значением исходного и целевого IP-адресов, соответствующих секций MPE, и вычисление контрольных сумм переноса данных (протокола UDP). Эти функциональные средства могут быть полезны для нешифрованных IP-потоков и требуют обновления Slash-дескрипторов в INT IPv4/v6 новыми значениями.

Преобразования значений Объектов DVB

Соответствующие значения в соответствующей таблице (NIT - Таблице Сетевой Информации, INT, EIT) должны обновиться, так же как биты TPS в MIP.

Ниже описывается возможный вариант осуществления принудительного задания связности мегакадра и MIP в генерируемом выходном TS.

Для этого выполняются этапы, на которых:

- удаляют инвертированные байты синхронизации в неотфильтрованных пакетах входного транспортного потока, например, посредством обращения этих инвертированных байтов синхронизации;

- вставляют МPID в соответствующее место в генерируемом выходном TS, причем эти МPID имеют точные значения для каждого поля, и особенно для относящихся к временным характеристикам полей указателя STS и maximum_delay (эти значения вычисляются заново или посредством обновления значений из МPID во входном потоке);

- вставляют инвертированные байты синхронизации в заголовок первого пакета каждого мегакадра в выходном потоке.

Возвращаясь к MIP и мегакадрам, стандарты и состояние области техники предусматривают, что адаптер SFN использует начальное время по модулю 10⁷ для STS и задержку для достижения наиболее удаленного передающего устройства для maximum_delay. Значение maximum_delay должно быть меньше 1 с, что приводит к принудительному заданию одной секунды в качестве максимального времени перехода между адаптером SFN и каждым модулятором в цепи распространения.

При этом Заявитель устанавливает что, если задержка перехода варьируется в сети распространения от dmin до dmax, есть возможность на уровне адаптера SFN без изменения достоверности потока использовать начальное время + dmin по модулю 10⁷ для поля STS и dmax-dmin для поля maximum_delay.

Следовательно, ограничение в одну секунду относится уже не к задержке самого длинного тракта, а к разбросу задержек между самым длинным и самым коротким трактами.

В качестве альтернативы, если в сети переносится поток с MIP и мегакадром, устройство дополнительно вводит задержку со значением между dmin и dmax, и если где-нибудь в сети MIP изменяются согласно STS=(STS+dmin) по модулю 10⁷, и maximum_delay = maximum_delay+(dmax-dmin) < 1 с, то поток остается подходящим.

Возвращаясь к описанию принудительного задания связности мегакадра и MIP в выходном TS, нужно отметить, что SDR в любой момент времени знает длину мегакадра (блока из некоторого числа пакетов) и для входного, и для выходного потоков. Действительно, как уже разъяснялось выше, эти значения могут быть предоставлены параметрами конфигурации или вычислены из параметров передачи. Значение для входного потока также может быть выведено из анализа входного потока (поиска инвертированных байтов синхронизации в заголовках TS-пакетов).

Операция обращения инвертированных байтов синхронизации во входном потоке может быть выполнена на уровне средства 10 (см. Фиг.4) SDR. Это средство 10 также обеспечивает способ получения копии в буфере последнего MIP во входном потоке и отбрасывания MIP.

Операция вставки MIP в выходной поток может быть осуществлена на уровне средства 30. MIP вставляются в выходной поток в фиксированном или в псевдослучайном месте согласно параметру конфигурации (соответственно устанавливается флаг periodic_flag в MIP) ("псевдослучайно" означает, что двум SDR в одной и той же области может быть предписано отправить MIP в непостоянном месте p в мегакадре, причем p может быть одинаковым или нет для всех SDR в области). Значение указателя вычисляется, исходя из длины мегакадра в выходном потоке и количества пакетов, уже отправленных в этом мегакадре.

Значения STS и maximum_delay для этого MIP вычисляются, как разъясняется ниже, в зависимости от того, имеет или нет SDR опорный сигнал "один импульс в секунду" (pps).

Рассмотрим случай, когда SDR имеет входной опорный сигнал pps с точностью dt1 (в единицах 100 нс). Это означает, что один сигнал pps, доставляемый системой хронирования (например, GPS) в абсолютное время t, учитывается SDR в абсолютное время t1, где t < t1 < t + dt1. Рассмотрим mdt1 как значение, большее максимального значения dt1 для каждого SDR в области. Благодаря опорному сигналу pps, каждый SDR знает, что он обрабатывает MIP в момент времени tmip относительно последнего импульса и что абсолютное время atmip этого события заключено между atpps + tmip (абсолютное время последнего pps + tmip) и atpps + tmip + dt1 (atpps + tmip < atmip < atpps + tmip + dt1).

Согласно текущим параметрам передачи выходного потока, SDR также точно знает время ttmpg, необходимое для передачи Пакета MPEG-2, а благодаря текущему указателю MIP количество p пакетов, которые должны быть отправлены перед отправкой первого пакета следующего мегакадра.

Таким образом, SDR может прогнозировать, что первый пакет следующего мегакадра будет отправлен в момент времени tfm после передачи MIP, причем:

p*ttmpg < tfm <p*ttmpg + dt2,

при этом dt2 максимизируется, например, благодаря неопределенности по времени, затраченному SDR для отправки полного мегацикла.

Как и в случае mdt1, mdt2 является значением большим, чем максимум из dt2 для всех SDR в области.

SDR также имеет сведения (через конфигурацию) о mdmin и mdmax, причем эти значения являются, соответственно для всех SDR в области, (mdmin) значением меньшим, чем минимальное, и (mdmax) значением большим, чем максимальное значения задержек для передачи и обработки пакета MPEG-2 в цепи от выходного интерфейса SDR до передающей антенны.

Вследствие команды задания конфигурации каждый SDR оперирует значениями mdt1, mdt2, mdmin и mdmax заданной области и mdm = mdt1 + mdt2 + mdmax.

Значения полей временных характеристик в MIP могут быть установлены следующим образом:

max_delay = mdm

STS = (tmip + p*ttmpg) по модулю 10⁷.

Вышеупомянутые поля не действительны, если mdm > 10⁷ , поскольку значение поля max_delay не должно превышать 1 с. Однако на основании вышеизложенного соображения поля MIP остаются действительными, если mdmin добавляется к значению поля STS, а mdmin вычитается из значения поля max_delay. Таким образом, значения полей временных характеристик в MIP должны предпочтительно устанавливаться следующим образом:

max_delay = mdm - mdmin

STS = (tmip + p*ttmpg + mdmin) по модулю 10⁷.

Другой способ для вычисления значений полей временных характеристик в MIP состоит в оценке времени, когда начинается текущий мегакадр (tmg), а не времени, когда должен быть вставлен MIP (tmip). Это требует коррекции количества p пакетов для следующего мегакадра до количества пакетов в мегакадре (M). В результате этого получим:

max_delay = mdm - mdmin

STS = (tmg + M*ttmpg + mdmin) по модулю 10⁷.

Теперь рассмотрим случай, когда SDR не имеет входного опорного сигнала pps. В таком случае SDR может, например, извлечь свою опорную информацию хронирования из MIP во входном потоке.

Когда SDR, после приема цикла MIP со значениями stsu в поле STS и mdu в поле max_delay, принимает первый пакет следующего мегакадра в абсолютное время ata, он может предполагать что:

attpsm + stsu < ata < attpsm + stsu + mdu,

где attpsm - абсолютное время pps при отправке мегакадра.

Если attpsm принять равным исходному времени, вышеупомянутая формула приводится к виду:

stsu < ata < stsu + mdu.

SDR может использовать свои неточные системные часы для вычисления разницы tio во времени между временем ta этого события и временем atmip, когда это необходимо для обработки MIP в выходном потоке. Эта разница во времени вычисляется неточно и, следовательно, может быть оценена только с точностью dtio:

tio < atmip - ata < tio + dtio.

Следовательно, tio + stsu < atmip < tio + dtio + stsu + mdu

Тогда вышеприведенное здесь установление значений полей временных характеристик может быть реализовано как

tmip = (stsu + tio) по модулю 10⁷ и dt1 = dtio + mdu.

Нужно отметить, что dtio является величиной того же порядка, что и dt1, тогда как это не так для mdu. Следовательно, значения для dt1 (и mdt1), как ожидается, будут в этом случае большими.

Два вышеописанных способа позволяют SDR принудительно задавать связные MIP и мегакадры в выходном транспортном потоке. Однако не гарантируется, что все выходные потоки будут идентичны. Действительно, если все SDR совместно используют одни и те же конфигурационные значения для mdm, mdu и т.д., то оценка tmip в способе 1 и tio в способе 2 будут отличаться от одного SDR к другому.

Третий способ состоит в оценке tio по способу 2 на основании количества nop пакетов, принятых во входном потоке между моментами времени ata и atmip: tio = nop*ttmpg.

Если все SDR реализуют все один и тот же детерминированный алгоритм, они все получат одинаковую оценку значения nop, а следовательно, и значения tio. Заметим, что в этом случае SDR принудительно задает связность MIP без каких-либо внешних привязок ко времени.

Инверсия байтов синхронизации в первом пакете каждого мегакадра может выполняться в функциональном блоке 30, используя значение указателя последнего переданного MIP.

Другие поля MIP (биты TPS, функциональный цикл) выводятся, исходя из соответствующих значений в текущей активной конфигурации и из некоторых команд задания конфигурации, описанных ниже (см. код операции change-value).

Ниже описывается возможный вариант осуществления конфигурирования SDR. Поскольку конфигурация SDR неизбежно оказывает влияние на генерируемый выходной транспортный поток, предлагаемый возможный вариант осуществления гарантирует, что SDR в пределах соты конфигурируются синхронизировано.

Настоящее изобретение предлагает выполнять внутриполосное конфигурирование, используя сообщения задания конфигурации во входном транспортном потоке.

Сообщения задания конфигурации во входном транспортном потоке принимаются и интерпретируются в SDR и, если возможно, применяются к следующим пакетам входного TS, чтобы изменить текущее состояние конфигурации SDR.

Настоящее изобретение предлагает передавать сообщения задания внутриполосной конфигурации в рамках карусели данных (периодическая передача одних и тех же данных из буфера). Команды задания конфигурации, применяемые к различным сотам, отправляются циклически в карусели.

Примером сообщения задания конфигурации является следующее: "area_id config_number command_number action opcode arguments", где:

area_id идентифицирует группу SDR, к которым применяется команда задания конфигурации (и таким образом идентифицирует SDR или несколько SDR, к которым применяется эта команда). SDR могут быть действительно связаны с группами, содержащими один или более SDR, вследствие команды задания конфигурации. Группы отличаются по идентификатору, и SDR может быть частью более чем одной группы. Группа, сформированная отдельным SDR, и группа, сформированная всеми SDR в соте SFN, являются группами, представляющими особый интерес.

config_number идентифицирует номер версии последней конфигурации, отправленной в карусели.

command_number является счетчиком, обнуляющимся каждый раз, когда конфигурация отправляется в карусели, и увеличивающимся на единицу при каждой новой команде задания конфигурации. Нарушение непрерывности в этом номере команды обеспечивает указание потери команд задания конфигурации и дает возможность SDR остановить формирование выходных данных до тех пор, пока не будет принята следующая достоверная конфигурация в карусельном потоке задания конфигурации.

action: является кодом, указывающим, что команда предназначена только для обновления конфигурации, или предназначена для немедленного выполнения без обновления конфигурации, или предназначена для исполнения обоих вышеупомянутых действий.

opcode идентифицирует код операции, например filter_pid (операция фильтрования по PID), filter_ip (операция фильтрования по IP-адресу) или change_value (операция преобразования) и т.д. Среди допустимых кодов операции имеется код операции "activate", который приводит к активации конфигурации, задаваемой параметром config_number на всех SDR, принадлежащих области, идентифицируемой параметром area_id, таким образом активируя вместе все предыдущие команды, имеющие параметр action с установленным значением "только обновить конфигурацию".

arguments, например 0×56 для filter_pid, TransportStreamId = "456" для change_value.

Эта внутриполосное конфигурирование может выполняться в виде многоадресного IP-потока со специальным PID. Это дает возможность экспортировать функцию конфигурирования SDR от IPE, и таким образом позволяет IPE быть независимым.

Сообщения задания конфигурации переносятся входным транспортным потоком и могут, например, быть найдены:

- в полезной нагрузке нулевого транспортного пакета;

- в специальном транспортном пакете со специальным PID;

- в закрытой зоне кадра MIP;

- расширением набора функций, допустимых в функциональном цикле MIP;

- в специальной секции в пространстве, остающемся неиспользуемым в транспортных пакетах ES (один PID);

- в одной или более закрытых секциях;

- в новой секции PSI.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было описано в отношении обработки входного TS и генерирования выходного TS, настоящее изобретение не ограничивается этим отдельным примером, а распространяется также и на обработку множества входных TS (SDR, таким образом, принимает множество входных TS) и генерирование множества выходных TS (SDR, таким образом, генерирует и выводит множество выходных TS).