MX2007014744A

MX2007014744A - Metodo y aparatos para transmision/recepcion jerarquica en transmision digital.

Info

Publication number: MX2007014744A
Application number: MX2007014744A
Authority: MX
Inventors: Miska Hannuksela; Jani Vare; Harri J Pekonen; Tommi Auranen; Pekka Talmola; Jussi Vesma
Original assignee: Nokia Corp
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2008-02-14
Also published as: WO2006125850A1; US20090222855A1; EP1884063A1; TW200707965A; JP2008543142A; KR20100037659A; CN101180831A

Abstract

De acuerdo con varios aspectos de la invencion, se proporcionan un metodo y un aparato para transmitir, y un metodo y aparato para recibir una senal de transmision digital que comprende una modulacion jerarquica que tiene un flujo de alta prioridad y un flujo de baja prioridad El contenido se va a recibir o a transmitir en forma codificada en dos flujos, de modo que un primer flujo esta configurado para transmitirse o recibirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a transmitir/recibir con el flujo de baja prioridad esta configurado para contener informacion adicional para incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo.

Description

MÉTODO Y APARATOS PARA TRANSMISIÓN/RECEPCIÓN JERÁRQUICA EN TRANSMISIÓN DIGITAL CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a un aparato para transmitir y/o recibir una señal de transmisión digital i utilizando una modulación jerárquica. Además, la invención se refiere al uso de tales aparatos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Actualmente la transmisión del contenido de medios múltiples, particularmente contenido de TV, para dispositivos portátiles operados por baterías (como un teléfono móvil celular o un PDA (asistente digital personal) se está considerando como una oportunidad promisoria de negocios. Las tecnologías de transmisión inalámbrica de banda ancha, digitales como DVB-H (Transmisión de Video Digital-Portátil) , DVB-T (Transmisión de Video Digital-Terrestre) , DMB-T (Transmisión de Medios Múltiples Digitales-Terrestres) , T-DMB (Transmisión de Medios Múltiples, Digitales-Terrestres) y MediaFLO (Solamente Enlace Hacia Delante) como ejemplos, se pueden utilizar para construir tales servicios . Existen diversos foros internacionales y proyectos de investigación y desarrollo destinados a estandarizar, evaluar y aprobar la tecnología y las oportunidades de negocios que están surgiendo: CBMS (Convergencia de Transmisión y Servicios Móviles) , MBMS (Servicio de Transmisión Múltiple y Transmisión de Medios Múltiples) , OMA (Alianza Móvil Abierta) , foro de BMCO (Convergencia Móvil de Transmisión) , DigiTAG (Grupo de Acción de televisión terrestre Digital) , foro Datacast IP o de transmisión de datos IP. Una de las características más interesantes del estándar DVB-T/H es la capacidad de construir redes que son capaces de utilizar modulación jerárquica. Generalmente, estos sistemas comparten el mismo canal RF para dos múltiplex independientes. En la modulación jerárquica, los posibles estados digitales de la constelación (es decir 64 estados en el caso de 64 -QAM, 16 estados en caso de 16-QAM) se interpretan diferentemente que en el caso sin jerarquía. En particular, se pueden poner a la disposición dos flujos de datos separados para la transmisión: un primer flujo (HP: alta prioridad) se define por el número del cuadrante en el que está ubicado el estado (por ejemplo un flujo QPSK especial) , un segundo flujo (LP: baja prioridad) se define por el sitio del estado dentro de su cuadrante (por ejemplo un flujo 16-QAM o un QPSK) . En tal sistema conocido, se ha propuesto enviar el mismo contenido de video con dos diferentes niveles de ' I resoluciones/detalles con la modulación jerárquica para utilizarse por ejemplo en receptores como IRDs (Decodificador Receptor Integrado) que tienen diferentes capacidades y que están en condiciones de resolución diferentes. En la figura 1, se utiliza IRD A para I describir el servicio propuesto para un receptor móvil en I condiciones de recepción externa, en donde se utiliza IRD C para describir el servicio pretendido para un receptor portátil en condiciones de recepción externa de acuerdo a ETSI TR 102 377. La resolución inferior utilizaría HP y la resolución superior utilizaría LP. Por lo tanto el mismo contenido se envía desventajosamente dos veces, como se puede observar en la figura 1. Por ejemplo, existen dos flujos de contenido: 5 Mbits/s en baja resolución y 10 Mbits/s en alta resolución. En el modo jerárquico, tenemos que seleccionar QPSK para HP y 16QAM para LP, con el fin de tener la capacidad suficiente para la transmisión. El problema con esta selección es que para el desempeño de LP: 16QAM es peor que 64QAM sin jerarquía. Por lo tanto, las posibilidades de recepción móvil para el flujo LP, son muy limitadas. Por otro lado, si se selecciona QPSK para HP y para LP se selecciona QPSK, la capacidad de recepción móvil es adecuada (igual a 16QAM sin jerarquía) . Sin embargo, utilizando esta solución tenemos que limitar el número de servicios, debido a que no existe suficiente capacidad en LP para los flujos de resolución superior.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Por lo tanto un objeto de la invención es adaptar la codificación de la modulación jerárquica para ligar flexiblemente la capacidad y los requerimientos del desempeño . De acuerdo con varios aspectos de la invención, se proporciona un método y aparato para transmitir, y un método y aparato para recibir una señal de transmisión digital que comprende una modulación jerárquica, que tiene un flujo de medios múltiples de alta prioridad y un flujo de medios múltiples de baja prioridad. Cada flujo de medios múltiples puede contener una o varios flujos de medios de un tipo de codificación particular, así como señalización asociada. Al menos una fuente de contenido de medios que se va ha recibir o a transmitir, se codifica en dos flujos, de modo que un primer flujo está configurado para transmitirse o recibirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a transmitir o recibir con el flujo de baja prioridad está configurado para contener información adicional con el fin de incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo. Otras modalidades adicionales de la invención se han especificado en las reivindicaciones dependientes y en la descripción de modalidades adicionales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención ahora se describirá, por medio de ejemplos solamente, con referencia a los dibujos anexos, en los cuales: la figura 1 describe un sistema conocido para transmitir señal DVB, la figura 2 describe un ejemplo de un sistema para transmitir señal DVB, en donde el contenido está codificado de acuerdo con una modalidad adicional de la invención, la figura 3 describe una modalidad adicional de la invención, la figura 4 describe otra modalidad más de la invención, la figura 5 describe una terminal para recibir la señal DVB en donde el contenido está codificado de acuerdo con modalidades adicionales de la invención, la figura 6 describe un sistema de transmisión, en donde se pueden utilizar los ejemplos de la invención.

DESCRIPCIÓN DE MODALIDADES ADICIONALES La figura 2 describe un aparato codificador escalable (200) que se va a aplicar en el sistema y/o en el transmisor de varias modalidades adicionales. Un codificador de video escalable puede ser un ejemplo del codificador escalable (200) . Por ejemplo, podría ser escalable una resolución o bien un nivel de detalle. El aparato codificador escalable comprende un encapsulador de múltiples protocolos (IPE) (201) . El IPE (201) recibe el Servicio 1, IRD C, capas de protocolo mejoradas y base de video escalable como flujos IP separados como la señal o señales (202) . La señal DVB (203) comprende el primer flujo (204) y el segundo flujo (205) . El primer flujo es el Servicio 1, la capa base IRD C en alta prioridad (HP) . El segundo flujo comprende el Servicio 1, la capa mejorada IRD A en baja prioridad (LP) . La capa base contiene el video de baja resolución y se transmite con el flujo HP. La capa mejorada contiene la información extra, requerida para el video de alta resolución y se transmite con el flujo LP. Por lo tanto, el contenido no se envía dos veces, sino que la capa base y los mejoramientos (es decir la capa mejorada) se envían separadamente. Por ejemplo, se utiliza el modo jerárquico HP : QPSK, LP: QPSK, sin limitar el número de servicios. Esto puede ser porque los mejoramientos no requieren todos los 10 Mbits, pero, por ejemplo, los 5 Mbits disponibles. Por consiguiente, se garantiza la buena recepción móvil. La modulación jerárquica proporciona sinergia cuando se combina con la codificación-decodificación de video escalable. En una modalidad de un codificador-decodificador de video escalable, se puede utilizar la escalabilidad temporal (índice de bastidor) o escalabilidad espacial (número de pixeles) . En otra modalidad adicional, el índice de cuadro es escalable. Sin codificador-decodificador de video escalable, es más limitado el uso de modulación jerárquica. El codificador, alternativamente denominado como un sistema de servicio, de acuerdo a varias modalidades adicionales, codifica los flujos de medios para el servicio del usuario. El sistema de servicio conoce el número de clases de prioridades proporcionadas (dos en el caso de la modulación jerárquica presentada) y las velocidades de transferencia de bits de medio objeto para esas clases de prioridad, a priori . Alternativamente, el encapsulador IP (alternativamente denominado como el encapsulador de múltiples protocolos) señala estos valores al sistema de servicio. El sistema de servicio crea paquetes IP que están marcados por prioridad con base en su importancia, ya sea manualmente o automáticamente utilizando algún conocimiento a priori . El número de valores de marca de prioridad diferente es igual al número conocido de clases de prioridades proporcionadas. Por ejemplo, en un servicio de transmisión de noticias, el audio tiene una prioridad superior al video, que a su vez tiene una prioridad superior a los datos mejorados de medios auxiliares. Continuando con el ejemplo, la asignación de prioridad adicional se puede realizar en un flujo de bits de video, codificados escalables, de tal manera que a los paquetes IP de capa base se les puede asignar prioridad superior a los paquetes IP de capa mejorada. Medios prácticos para señalar la prioridad incluyen lo siguiente: se utiliza transmisión múltiple IP y se asigna una dirección de grupo de transmisión múltiple separada para cada nivel de prioridad. Alternativamente, se pueden utilizar los bits de prioridad en el encabezado de paquete IPv6. En forma alternativa, con frecuencia es posible utilizar indicaciones de prioridad específicas de medios en los encabezados de carga útil RTP o cargas útiles RTP. Por ejemplo, se puede utilizar el elemento nal_ref_idc en el encabezado de carga útil RTP del formato de carga útil RTP H.264. Además, el sistema de servicio ajusta la velocidad de transferencia de bits de los paquetes IP, asignada a una cierta marca de prioridad para compararla con las velocidades de transferencia de datos de medios conocidos de la clase de prioridad correspondiente. Medios para el ajuste de la velocidad de transferencia de bits incluyen selección de velocidades de transferencia de bits objeto que codifican audio y video. Por ejemplo, muchos esquemas de codificación de audio, como AMR-WB+, incluyen varios modos para diferentes velocidades de transferencia de bits. Los codificadores de video incluyen un bloque de control del codificador, que regula la velocidad de transferencia de bits de salida del codificador, entre otras cosas. Medios para el ajuste de la velocidad de transferencia de bits de video incluyen el control del índice de cuadro y la selección del tamaño de paso de cuantificación para los cuadros de error de predicción. Además, los medios de codificación se pueden dar de una manera escalable. Por ejemplo, el video puede ser escalable temporalmente, la capa base se puede decidir en la velocidad de cuadro de 7.5 Hz y la capa base y la mejorada conjuntamente en la velocidad de cuadro de 30 Hz . Posteriormente a la capa base se le asigna una prioridad superior a la capa mejorada. Enseguida, consideremos un caso en donde existen dos clases de prioridad, y por lo tanto el sistema de servicio genera dos grupos de flujos de paquetes IP, uno denominado en la presente como flujo de alta prioridad (HP) y otro denominado como flujo de baja prioridad (LP) .

Varias modalidades adicionales utilizan la modulación de prioridad jerárquica en la transmisión. Para muchos esquemas de compresión de medios, se puede asignar una categoría de importancia a las cadenas de bits individuales de los medios codificados, de aquí en adelante denominada prioridad. En el video codificado, por ejemplo la información codificada de manera no predecible (cuadros Intra) tiene una prioridad superior a la información codificada de manera predecible (cuadros ínter) . De los cuadros ínter, los que se utilizan para la predicción de otros cuadros ínter (cuadros de referencia) tiene una prioridad superior a aquellos que no se utilizan para la predicción futura (cuadros no de referencia) . Algunos esquemas de codificación de audio requieren la presencia de información de libro de código, antes de que pueda iniciarse la reproducción del contenido, y aquí los paquetes que llevan el libro de código tienen una prioridad superior a los paquetes de contenido. Cuando se utiliza MIDI, las definiciones de instrumentos tienen una prioridad superior al flujo MIDI en tiempo real actual. Una persona experta en la técnica fácilmente sería capaz de identificar diferentes prioridades en medios que codifican esquemas, con base en los ejemplos presentados. La prioridad también se puede establecer con base en criterios "suaves". Por ejemplo, cuando un flujo de medios abarca paquetes de audio y de video, se puede, en la mayoría de los casos prácticos, asumir que la información de audio, desde un punto de vista de la percepción del usuario, es de mayor importancia que la información de video. Aquí, la información de audio lleva una prioridad superior a la información de video. Con base en las necesidades de una aplicación, una persona experta en la técnica sería capaz de asignar prioridades a diferentes tipos de medios que se transportan en un flujo de medios, simple. La pérdida de paquetes que llevan medios codificados de manera predecible, normalmente tiene impactos negativos en la calidad reproducida. La pérdida de datos no solamente conduce a importunar los artefactos para el bastidor de medios al que pertenece el paquete, sino que el error también se propaga a bastidores futuros debido a la naturaleza predictiva del proceso de codificación. La mayoría de los esquemas de compresión de medios, mencionados anteriormente implementan un concepto de información para regenerar el decodificador independiente (IDR) . La información IDR tiene, por su propia naturaleza, la prioridad más alta de todas las cadenas de bits de medios. La información para renovar el decodificador independiente se define como información que reinicializa completamente el decodificador a un estado conocido. En los estándares de compresión de video más antiguos, como ITU-T H.261, un cuadro IDR es idéntico a un cuadro Intra. Los estándares de compresión de video modernos, como ITU-T H.264, contienen selección de cuadro de referencia. Con el fin de romper con todos los mecanismos de predicción y reinicializar el mecanismo de selección de cuadro de referencia a un estado conocido, esos estándares incluyen un tipo de cuadro especial denominado cuadro IDR. Para los ejemplos MIDI y audio mencionados, un IDR consiste de toda la información del libro de código/instrumento, necesaria para la futura decodificación. Aquí se define que un periodo IDR contiene muestras de medios desde una muestra IDR (inclusiva) hasta la siguiente muestra IDR (exclusiva) , en orden de decodificación. Ningún bastidor codificado después de un bastidor IDR puede hacer alusión a un bastidor antes del bastidor IDR. Una propiedad útil de los flujos de bits codificados es la escalabilidad. En lo sucesivo, la escalabilidad de velocidad de transferencia de bits se describe con referencia a la capacidad de una secuencia comprimida que se va a decodificar a diferentes velocidades de datos . Tal secuencia comprimida puede ser corrida sobre canales a diferentes anchuras de banda y se puede decodificar y reproducir en tiempo real en diferentes terminales receptoras . El medio múltiple escalable comúnmente se ordena en capas jerárquicas de datos. Una capa base contiene una representación individual de una presilla de medios múltiples como una secuencia de video y capas mejoradas que contienen datos de refinamiento además de la capa base. La calidad de la presilla de medios múltiples mejora progresivamente conforme se agregan las capas mejoradas a la capa base . La escalabilidad es una propiedad deseable para ambientes heterogéneos y propensos a error como la Internet y canales inalámbricos en redes de comunicaciones celulares. Esta propiedad se desea con el fin de contrarrestar las limitaciones como las restricciones en la velocidad de transferencia de bits, resolución de pantalla, rendimiento de la red y complejidad del decodificador. Si una secuencia se transfiere y se reproduce en diferentes dispositivos, teniendo cada uno diferentes potencias de procesamiento, se puede utilizar la escalabilidad de velocidad de transferencia de bits en dispositivos que tengan menor potencia de procesamiento, para proporcionar una menor calidad de representación de la secuencia de video mediante la decodificación solamente de una parte del flujo de bits. Los dispositivos que tienen mayor potencia de procesamiento pueden decodificar y reproducir la secuencia con calidad total. Adicionalmente, la escalabilidad de velocidad de transferencia de bits significa que la potencia de procesamiento, necesaria para decodificar una menor calidad de representación de la secuencia de video es inferior a aquella cuando se decodifica la secuencia con calidad total. Esta es una forma de escalabilidad computacional. Si una secuencia de video se prealmacena en un servidor de corrida, y el servidor tiene que reducir temporalmente la velocidad de transferencia de bits a la cual se está transmitiendo como un flujo de bits, por ejemplo con el fin de evitar la congestión en la red, es ventajoso que el servidor pueda reducir la velocidad de transferencia de bits del flujo de bits mientras aún se transmite un flujo de bits utilizable. Esto se puede lograr utilizando codificación escalable de velocidad de transferencia de bits. La escalabilidad se puede utilizar para mejorar la resistencia a errores en un sistema de transporte, en donde la codificación por capas se combina con la priorización de transporte. El término priorización de transporte se utiliza para describir mecanismos que proporcionan diferentes calidades . de servicio en el transporte. Éstos incluyen protección de error desigual, que proporciona diferentes índices de error de canal/pérdida y asigna diferentes prioridades para soportar diferentes requerimientos de demora/pérdida. Por ejemplo, la capa base de un flujo de bits, codificado escalablemente se puede entregar a través de un canal de transmisión con un alto grado de protección de error, mientras que las capas mejoradas se pueden transmitir en canales más propensos al error. Las escalabilidad de video frecuentemente se categoriza en los siguientes tipos: temporal, espacial, calidad, y de región de interés. Estos tipos de escalabilidad se describen enseguida. Para todos los tipos de escalabilidad de video, la complejidad de la decodificación (en términos de ciclos de computación) es una función del número de capas mejoradas que se incrementan monótonamente. Por lo tanto, todos los tipos de escalabilidad de video también proporcionan escalabilidad computacional. La escalabilidad temporal se refiere a la capacidad de una secuencia comprimida para ser decodificada a diferentes velocidades de cuadro. Por ejemplo, un flujo codificado, escalable temporalmente se puede decodificar a 30 Hz, 15 Hz, y 7.5 Hz de velocidad de cuadro. Existen dos tipos de escalabilidad temporal: no jerárquica y jerárquica. En la escalabilidad temporalmente no jerárquica, no se utilizan ciertos cuadros codificados como referencias de predicción para la compensación de movimiento (interpredicción a.k.a.) o cualquier otro proceso de decodificación para cualesquiera otros cuadros codificados. Estos cuadros se denominan como cuadros de no referencia en los estándares de codificación modernos, como H.264/AVC. Los cuadros de no referencia se pueden interpredecir a partir de cuadros previos en orden de salida o a partir de cuadros previos y consecutivos en orden de salida. Además, cada bloque de predicción en la interpredicción puede originarse desde un cuadro o, en codificación bipredictiva, puede ser un promedio ponderado de dos bloques fuentes. En los estándares de codificación de video comunes, los cuadros B proporcionan medios para la escalabilidad temporal. Los cuadros B son cuadros de no referencia bipredichos, codificados tanto a partir del cuadro previo como el de referencia consecutivo en orden de salida. Entre otras cosas, los cuadros de no referencia se utilizan para mejorar la calidad de imagen percibida mediante el incremento de la velocidad de despliegue del cuadro. Éstos se pueden caer sin afectar la decodificación de bastidores subsecuentes, haciendo posible de esta manera que una secuencia de video se decodifique a diferentes velocidades de acuerdo a las restricciones de anchura de banda de la red de transmisión, o a las capacidades diferentes del decodificador. Puesto que los cuadros de no referencia pueden mejorar el desempeño de la compresión, comparado con los cuadros de referencia, su uso requiere memoria incrementada así como la introducción de demoras adicionales. En la escalabilidad temporal jerárquica, un ' cierto grupo de cuadros de referencia y de no referencia se pueden caer del flujo de bits, codificado sin afectar la decodificación del flujo de bits remanente. La ' ' escalabilidad temporal jerárquica requiere múltiples cuadros de referencia para la compensación del movimiento, es decir existe un búfer de cuadro de referencia que contiene múltiples cuadros decodificados a partir de los cuales un codificador puede seleccionar un cuadro de referencia para la interpredicción. En el estándar de codificación H.264/AVC, una característica denominada subsecuencias hace posible la escalabilidad temporal jerárquica, como se describe enseguida. Cada capa mejorada contiene subsecuencias y cada subsecuencia contiene un número de cuadros de referencia y no referencia. Una subsecuencia consiste de un número de cuadros interdependientes que pueden estar colocados sin ningún • problema para alguna otra subsecuencia en cualquier capa inferior de subsecuencia. Las capas de subsecuencia están arregladas jerárquicamente con base en su dependencia entre sí. Cuando una subsecuencia se coloca en la capa mejorada más alta, el flujo de bits, remanente sigue siendo válido. La escalabilidad especial permite la creación de flujos de bits de múltiple resolución para cubrir los requerimientos/restricciones de pantalla variable. En la escalabilidad espacial, se utiliza una capa mejorada espacial para recuperar la pérdida de codificación entre una versión supermuestreada de la capa reconstruida utilizada como una referencia por la capa mejorada, que es la capa de referencia, y una versión de mayor resolución del cuadro original. Por ejemplo, si la capa de referencia tiene una resolución de Cuarto de Formato Intermedio Común (QCIF) , de 176x144 píxeles, y la capa mejorada tiene una resolución de Formato Común (CIF) , de 352x288 píxeles, por consiguiente el cuadro de la capa de referencia se debe escalar, de tal manera que el cuadro de capa mejorada se puede predecir apropiadamente a partir de éste . Existen múltiples capas mejoradas, cada una incrementa la resolución de cuadro sobre aquel de la capa previa. También se muestra la escalabilidad de calidad como la escalabilidad de la Proporción de Señal a Ruido (SNR) . Esto permite la recuperación de errores de codificación, o diferencias, entre un cuadro original y su reconstrucción. Esto se logra utilizando un cuantificador más fino para codificar el cuadro de diferencia en una capa mejorada. Esta información adicional incrementa la SNR del cuadro reproducido total. Frecuentemente las técnicas de codificación de video, escalables en calidad se clasifican también para la escalabilidad de la granularidad burda y la escalabilidad de la granularidad fina. En la escalabilidad de granularidad burda, todos los datos codificados correspondientes a una capa (dentro de cualesquiera dos cuadros de acceso aleatorio para esa capa) se requieren para la correcta decodificación. Cualquier colocación de bits codificados de una capa puede conducir a una degradación descontrolable de la calidad del cuadro. Existen métodos de escalabilidad de la calidad burda, frecuentemente denominados como predicción con fuga, en donde la degradación de la calidad, provocada por la colocación de los datos codificados de una capa, se garantiza que disminuya. En la escalabilidad de granularidad fina, la calidad de codificación resultante se incrementa de manera monótona en función del número de bits decodificados de la capa mejorada más alta. En otras palabras, cada bit decodificado adicional mejora la calidad. También existen métodos que combinan la escalabilidad de granularidad fina y burda y alcanzan niveles intermedios en términos del número de pasos de escalabilidad. En la escalabilidad de la región de interés, el mejoramiento de la calidad o resolución no es uniforme para un área de cuadro completo, más bien solamente ciertas áreas dentro de un cuadro se mejoran en las capas mejoradas . Con referencia a la figura 3, se describen otras modalidades diversas para transmitir la señal de acuerdo con la invención. El aparato (300) obtiene el contenido (301) . Un ejemplo del contenido puede ser un flujo de video. El aparato comprende un sistema de servicio (302) .

El sistema de servicio (302) codifica el contenido (301) en dos flujos separados: un flujo de baja calidad (303a) y un flujo de alta calidad (303b) . El flujo de alta calidad (303b) es un flujo denominado de "adición interna", porque se puede utilizar para incrementar, por ejemplo duplicar, la velocidad de transferencia de bits del flujo de baja calidad (303a) . En otras diversas modalidades, la velocidad de transferencia de bits del flujo de baja calidad (303a) , por ejemplo puede ser de 256 kbps. La velocidad de transferencia de bits del flujo de "adición interna" de alta calidad puede, por ejemplo, ser de 256 kbps. Por lo tanto, la velocidad total de transferencia de bits de los flujos combinados puede en algunas modalidades incrementarse hasta 512 kbps. En varias modalidades adicionales, el flujo de alta calidad (303b) no se puede consumir como tal. Sin embargo, el flujo de alta calidad (303b) es la "adición interna" para mejorar la calidad del flujo combinado de los dos flujos (303a) , (303b) . Por otro lado, el flujo de baja calidad (303a) se puede consumir como un flujo simple. Por ejemplo, cuando las condiciones de recepción son malas. Con referencia nuevamente al ejemplo de la figura 3, el aparato (300) incluye además un multiplexor (o encapsulador IP como en el ejemplo de la figura 4) (304a) . El flujo de baja calidad (303a) se multiplexa en un flujo de transporte separado (TSl) . El (TSl) se lleva utilizando la modulación HP o de alta prioridad. El flujo de alta calidad (303b) se multiplexa en el multiplexor (o IPE) (304b) en un flujo de transporte separado (TS2) . El (TS2) se lleva utilizando la modulación de baja prioridad o LP. Todavía con referencia a las diversas modalidades de la figura 3, el aparato (300) comprende también un modulador (305) . El modulador combina (TSl) , que comprende el flujo de alta prioridad (303a) , y (TS2) , que comprende el flujo de baja prioridad (303b) . El modulador (305) transmite (TSl) y (TS2) dentro de una señal simple (306) . El modulador (305) utiliza transmisión jerárquica (o modulación) como se define en ETSI EN 300 (744) . En esta modulación jerárquica, (TSl) se envía en el flujo de alta prioridad con su propia velocidad de codificación de canal y (TS2) se envía en el flujo de baja prioridad con su propia velocidad de codificación de canal. En varias modalidades adicionales, si un aparato receptor necesita consumir solamente el flujo de calidad limitada, el aparato receptor puede filtrar el flujo de HP (TSl) de la señal recibida. Por otro lado, si el aparato receptor necesita consumir flujo de calidad mejorada o en algunos casos flujo de calidad máxima, el aparato receptor utiliza tanto (TSl) HP como (TS2) LP. La figura 4 describe otras modalidades alternativas de la invención, en donde se utiliza un cambio de fase entre los flujos (TS) . La figura 4 describe una alternativa para otras modalidades adicionales, en donde el aparato receptor no es capaz de recibir simultáneamente tanto el flujo HP como el flujo LP. Por consiguiente, la figura 4 proporciona una posibilidad adicional si el receptor no es capaz de hacerlo. En una modalidad de acuerdo a la figura 4, los flujos LP y HP se transmiten cambiados en la fase. Las modalidades adicionales de la I i figura 4 comprenden el aparato (300) que contiene adicionalmente un control de cambio de fase (400) . El control de cambio de fase (400) controla las salidas de (IPE1) (el primer encapsulador de múltiples protocolos) e (IPE2) (el segundo encapsulador de múltiples protocolos), de modo que los flujos (TS) de LP y HP no son simultáneos. En la figura 4, la señal (401) describe la salida de (IPE1) que contiene el (TSl) y la señal (402) describe la salida de (IPE2) que contiene (TS2) . El encapsulador IP genera segmentos de tiempo de flujos HP y LP. Los límites de un segmento de tiempo en el flujo LP, en términos de la decodificación pretendida o el tiempo de reproducción, están dentro de un intervalo limitado y definido, comparado con la decodificación pretendida o el tiempo de reproducción de un segmento de tiempo de flujo HP del mismo servicio del usuario. Esto significa que para comparar los límites de segmentos de tiempo se incluyen la comparación y la perforación del flujo MPE-FEC y la adaptación de la velocidad de transferencia de bits de los flujos de bits codificados. La adaptación de la velocidad de transferencia de bits de los flujos de bits puede incluir la caída de cuadros seleccionados de las capas mejoradas o el movimiento de cuadros de referencia desde el fin del grupo de cuadros provenientes del flujo HP hacia el flujo LP, por ejemplo. Comparar los limites de segmentos de tiempo de los flujos HP y LP ayuda a reducir la demora esperada en la sincronización interna, es decir la demora desde el inicio de la recepción radioeléctrica hasta el inicio de la reproducción de medios. Además, los flujos límites dentro de un segmento de tiempo HP se alinean en términos de su decodificación pretendida o tiempo de reproducción. Por ejemplo, la impresión de fecha y hora del primer video-audio y la muestra del video en el mismo segmento de tiempo, deben ser aproximadamente iguales. En otra modalidad de la invención, el encapsulador IP genera transmisión con cambio de fase del flujo HP y LP de un servicio de usuario simple. En otra modalidad de la invención, se pueden utilizar dos encapsuladores IP con cambio de fase. Es decir, las ráfagas de los flujos LP y HP del mismo servicio de usuario no se transmiten en paralelo, sino más bien una después de la otra. De preferencia, un segmento de tiempo del flujo LP se envía antes del segmento de tiempo HP que corresponde al segmento de tiempo LP, en términos de la decodificación de medios o el tiempo de reproducción. Por consiguiente, si una terminal comienza la recepción entre la transmisión de un segmento de tiempo de flujo LP y el segmento de tiempo del flujo HP correspondiente, ésta es capaz de decodificar y reproducir el segmento de tiempo del flujo HP. Si el orden de transmisión de los segmentos de tiempo fuera redondeado de otra manera y el primer segmento de tiempo recibido proviniera del flujo LP, el receptor no sería capaz de decodificar el primer segmento de tiempo del flujo LP y la demora de la sintonización interna se prolongaría. Si el encapsulador IP genera la transmisión con cambio de fase del flujo HP y LP de un servicio de usuario simple, también tiene que proporcionar medios para que los receptores ajusten correctamente la demora de amortiguamiento inicial. Un medio para el ajuste es proporcionar una demora de amortiguamiento inicial para cada ráfaga de segmento de tiempo, transmitida. Otro medio es indicar el número y el orden de transmisión de las clases de prioridad por anticipado o fijarlas en una especificación. Como consecuencia, un receptor sabría cómo se van a recibir muchas ráfagas de segmentos de tiempo para un periodo particular de decodificación de medios o tiempo de reproducción, antes de iniciar la decodificación. Cuando comienza la recepción, el receptor amortigua tal cantidad de datos que hace posible reconstruir un flujo de bits de medios simples a partir de un flujo HP y un flujo LP e introduce el flujo de bits al decodificador de medios en un ritmo suficientemente rápido. Si la demora de amortiguamiento inicial se señala por ráfaga de segmento de tiempo, entonces el receptor amortigua como se sugiere en la simplificación. Si se conoce el número de clases de prioridad y su orden de transmisión, entonces el receptor amortigua, siempre y cuando se haya recibido el último segmento de tiempo correspondiente al primer periodo recibido de decodificación de medios o tiempo de reproducción. El receptor organiza las muestras de medios de los segmentos de tiempo de flujo HP y de flujo LP, las convierte en un flujo de bits simple, en donde las muestras de medios están en el orden de decodificación especificado en la especificación de codificación de medios, correspondiente. Si la transmisión va de acuerdo a la transmisión múltiple IP, esto comunmente se da utilizando i I. la impresión de fecha y hora de RTP de las muestras. Si se utilizan medios específicos de medios para transmitir las muestras en diferentes segmentos de tiempo, entonces se utiliza el modo de empaquetamiento intercalado del formato de carga útil RTP y el formato de carga útil proporciona medios para desintercalar las muestras de regreso a su orden de decodificación. Por ejemplo, un número de orden de decodificación (DON) puede derivarse para cada unidad de Capa de Abstracción de Red (NAL) de H.264, cuando se utiliza el modo de empaquetamiento intercalado del formato de carga útil RTP H.264. La figura 5 describe la cooperación de una ' terminal (500) y un receptor (501) cuando se recibe la señal DVB, donde el contenido se codifica de acuerdo con varias modalidades adicionales de la invención. El receptor (501) recibe la señal de banda ancha, digital inalámbrica como la señal DVB-H. El usuario selecciona el servicio deseado en el bloque (503) a partir de la guía de i servicio electrónico (ESG) que está almacenada en la terminal. El receptor puede seleccionar cualquier servicio que consuma un total de 256 kbps o un total de 512 kbps si los datos en la ESG muestran que estas posibilidades están disponibles. Entonces la terminal (500) crea los filtros correspondientes en el bloque (504) . El filtro se crea para los flujos IP, necesarios para obtener el servicio. Por ejemplo, el servicio más grande de 512 kbps incluye al menos dos flujos IP. Por lo tanto, se necesitan para esto al menos dos filtros. El receptor (501) efectúa el descubrimiento del servicio para los flujos IP solicitados en el bloque (505) . En el bloque (505) , el PID se está descubriendo a través de PAT, PMT e INT. Además, sucede el descubrimiento de parámetros de modulación del flujo LP y HP. El descubrimiento de los parámetros modulados depende del servicio seleccionado, es decir, si se lleva dentro del flujo LP o HP. Además, los parámetros de modulación para los flujos HP y LP se pueden descubrir por ejemplo por medio de bit de jerarquía en descriptor de sistema de entrega terrestre. En el bloque (506), el receptor (501) ajusta la recepción entre los flujos HP y LP. Si se seleccionó el servicio de baja velocidad de transferencia de bits de 256 kbps, el receptor (501) no necesita cambiar entre los flujos HP y LP, ya que todos los datos se llevan dentro del flujo HP. Si se seleccionó el servicio de alta velocidad de transferencia de bits de 512 kbps, el receptor (501) cambia entre los flujos HP y LP, por ejemplo después de cada segunda ráfaga. El receptor (501) comprende también un medio para la gestión de búfer (507) y un búfer receptor (508) . El bloque de gestión de búfer (507) controla los recursos del búfer y transfiere los datos recibidos a la terminal (500) una vez que el búfer está lleno. La terminal (500) comprende un controlador de ensamblaje de flujo (508) , que verifica si se necesita ensamblar el flujo. El controlador (508) verifica si se ha seleccionado el servicio de baja velocidad de transferencia de bits o el servicio de alta velocidad de transferencia de bits. En caso de que sea el servicio de alta velocidad de transferencia de bits, se necesita algún ensamblaje. En el bloque (510) la terminal ensambla el servicio de alta velocidad de transferencia de bits a partir del flujo de baja velocidad de transferencia de bits y del mejoramiento. En una modalidad de la invención, los codees (codificadores-decodificadores) en capas ensamblan el flujo de baja calidad originado del TS HP y el flujo mejorado originado del TS LP a un flujo simple. En el bloque (509) se consume el flujo. El bloque (509) proporciona ya sea el servicio de baja velocidad de transferencia de bits recibido directamente o el servicio de alta velocidad de transferencia de bits ensamblado, para el consumo. La terminal (500) también comprende una memoria terminal (511) que se puede utilizar en el ensamblaje, amortiguamiento y en el consumo de flujo. La terminal puede ser una terminal de mano, móvil que recibe la señal DVB-H. Existen varias maneras para implementar el aparato receptor.

Dispositivos de mano Los dispositivos de mano usualmente se energizan por baterías y se están convirtiendo en una compañía usual en nuestras actividades nómadas diarias. Además algunos de ellos, como los teléfonos móviles celulares permitirían fácilmente aplicaciones interactivas, ya que tiene el canal de retorno. Ejemplos de dispositivos de mano: teléfonos móviles celulares que comprenden capacidades para recepción de transmisión. PDAs : tienen la ventaja de tener, hablando en general, pantallas más grandes que los teléfonos móviles, sin embargo existe una tendencia para mezclar ambos dispositivos. Dispositivos portátiles de videojuegos: su ventaja principal es que la pantalla está muy bien preparada para aplicaciones de TV y se están volviendo populares entre los jovencitos, por ejemplo.

Dispositivos portátiles Los dispositivos portátiles son aquellos que, sin tener una pantalla pequeña son energizados por baterías y nómadas. Como un ejemplo: equipo de TV energizado por baterías, de pantalla plana: existen algunos fabricantes que están presentando tales dispositivos, como un ejemplo de sus uso, para permitir un uso nómada dentro de la casa (desde la cocina hacia la recámara) . Reproductores DVD portátiles, computadoras Laptop, etc., son otros ejemplos.

Dispositivos integrados en el auto Los dispositivos integrados en el auto también son de plataforma aplicable. Los dispositivos se integran en autos privados, taxis, autobuses, y tranvías. Se consideran varios tamaños de pantalla. Algunas modalidades de la invención aplican el sistema de la figura 6. El dispositivo receptor integrado (IRD) opera de preferencia bajo el alcance de la Red de Transmisión Digital (DBN) . Alternativamente, el IRD se puede denominar como Terminal de Usuario Final (EUT) . El IRD puede ser capaz de recibir servicios basados en IP que le proporciona la DBN. La DBN se basa en DVB, de preferencia DVB-T, y la transmisión de la DBN contiene TSs basados en la modulación de transmisión jerárquica. De preferencia, la transmisión también es transmisión de banda ancha inalámbrica. Antes de la transmisión, el dato se procesa en la DBN. La red DBN de la figura 6 se puede configurar para recibir el contenido de servicio de los proveedores de contenido. El sistema de servicio de DBN codifica el contenido en dos flujos separados. El primer flujo (denominado de baja calidad) y el segundo flujo (denominado de alta calidad) . El flujo de alta calidad contiene información adicional que se puede utilizar para incrementar la velocidad total de la transferencia de bits de los flujos combinados. La terminal o terminales de entrada HEs del sistema, multiplexan los flujos, de modo que el primer flujo se multiplexa en un (TSl) separado y el segundo flujo se multiplexa en un (TS2) separado. La multiplexión de (TSl) se lleva a cabo utilizando modulación jerárquica HP. La multiplexión de (TS2) se lleva a cabo utilizando modulación jerárquica LP. El modulador de las HEs transmite (TSl) y (TS2) dentro de una señal simple al IRD. La transmisión DBN es inalámbrica o transmisión móvil al IRD, con base en DVB-H. Por lo tanto, los datos se pueden transferir inalámbricamente. Aun con. referencia al ejemplo de la figura 6, las terminales de entrada (HE)s que contienen encapsuladores IP, realizan una encapsulación de múltiples protocolos (MPE) y colocan los datos IP en recipientes de datos a base de Flujo de Transporte del Grupo de Expertos de Cuadros en Movimiento (MPEG-TS) . Las HEs realizan la generación de la tabla, en enlace de las tablas y la modificación de las tablas . Los TSs así producidos se transmiten sobre el enlace de datos DVB-H. El IRD recibe digitalmente datos de transmisión. El IRD recibe el descriptor y también los TSs de acuerdo con la transmisión de banda ancha jerárquica y TSs con prioridades. El IRD es capaz de identificar los TSs que tienen la indicación de prioridad. De esta manera, la DBN ha señalado la prioridad del TS de transmisión jerárquica. El IRD por ejemplo analiza el identificador del flujo de transporte (transport_stream_id) del NIT recibido. El IRD es capaz de separar TSs con diferente prioridad. También el IRD puede categorizar los TSs con base en su prioridad jerárquica. Por lo tanto el receptor IRD, si desea consumir solamente flujo de calidad limitada, puede utilizar flujo (TSl) HP. Ahora, el (TS2) LP- no se consume del todo. Además, si el receptor IRD desea consumir flujo de mejor calidad, puede utilizar tanto los flujos (TSl) HP como (TS2) LP, con ello tiene mayor velocidad de transferencia de bits para el servicio consumido .

Ramificaciones y alcance Aunque la descripción anterior contiene muchos datos específicos, éstos solamente se proporcionan para ilustrar la invención y no se deben construir como limitaciones del alcance de la invención. Se debe notar que muchos datos específicos se pueden combinar de varias maneras en una o varias modalidades. Por lo tanto, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden efectuar varias modificaciones y variaciones en los aparatos y procesos de la presente invención, sin apartarse del espíritu o alcance de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES ; 1. Un aparato para transmitir una señal de transmisión digital utilizando una modulación jerárquica que comprende un flujo de alta prioridad y un flujo de baja prioridad, el aparato comprende: al menos un codificador para codificar el contenido de servicio que se va a transmitir en dos flujos, de manera que un primer flujo está configurado para transmitirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a transmitir con el flujo de baja prioridad, está configurado para contener información adicional para incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo.
2. Un aparato según la reivindicación 1, en donde el primer flujo comprende un flujo de baja calidad y el segundo flujo comprende un flujo de alta calidad, de manera que una combinación del primero y el segundo flujos proporciona una velocidad incrementada de transferencia de bits para el contenido de servicio.
3. Un aparato según la reivindicación 1, en donde el primer flujo y el segundo flujo contienen el mismo contenido de servicio.
4. Un aparato según la reivindicación 1, en donde el primer flujo comprende una capa base que contiene video de baja resolución.
5. Un aparato según la reivindicación 1, en donde el segundo flujo comprende una capa mejorada que contiene la información adicional para video de alta resolución.
6. Un aparato según las reivindicaciones 1 ó 2, en donde el primer flujo y el segundo flujo están configurados para transmitirse de manera que exista un cambio de fase entre ellos.
7. Un aparato según la reivindicación 1, en donde la señal de transmisión digital comprende una señal de transmisión de banda ancha digital móvil como DVB-H.
8. Un aparato para recibir una señal de transmisión digital utilizando una modulación jerárquica que comprende un flujo de alta prioridad y un flujo de baja prioridad, el aparato comprende: al menos un decodificador para decodificar el contenido de servicio, recibido en dos flujos, de manera que un primer flujo está configurado para recibirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a recibir con el flujo de baja prioridad está configurado para contener información adicional para incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo.
9. Un aparato según la reivindicación 8, en donde el aparato comprende un receptor móvil para recibir una transmisión DVB-H.
10. Un método para transmitir una señal de transmisión digital utilizando una modulación jerárquica que comprende un flujo de alta prioridad y un flujo de baja prioridad, el método comprende: Codificar el contenido que se va a transmitir en dos flujos, de modo que un primer flujo está configurado para transmitirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a transmitir con el flujo de baja prioridad, está configurado para contener información adicional para incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo.
11. Un método para recibir una señal de transmisión digital utilizando una modulación jerárquica que comprende un flujo de alta prioridad y un flujo de baja prioridad, el método comprende: decodificar el contenido recibido en dos flujos, de manera que un primer flujo está configurado para recibirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a recibir con el flujo de baja prioridad, está configurado para contener información adicional para incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo.
12. Un codificador para codificar una señal de transmisión digital utilizando una modulación jerárquica que comprende un flujo de alta prioridad y un flujo de baja prioridad, el codificador comprende: medios codificadores para codificar el contenido que se va a transmitir en dos flujos, de manera que un primer flujo está configurado para transmitirse con el flujo de alta prioridad, y un segundo flujo que se va a transmitir con el flujo de baja prioridad, está configurado para contener información adicional para incrementar la velocidad de transferencia de bits del primer flujo.
13. Una terminal móvil, configurada para procesar paquetes de datos que se transmiten como uno o varios paquetes de flujo de transporte que contienen identificadores de paquete, la terminal comprende: una primera memoria para almacenar información guía de servicio electrónico, una segunda memoria para almacenar un dato de descubrimiento de servicio que enlaza el dato de descubrimiento de servicio entre los flujos de alta y de baja prioridad; medios para seleccionar un servicio entre la guía de servicio electrónico para proporcionar; un filtro de flujo de transporte para filtrar al menos el dato de descubrimiento de servicio utilizando identificadores de paquete; en donde la filtración se basa en una selección entre un flujo de baja prioridad y un flujo de alta prioridad para recibir y proporcionar el servicio de esta manera.