CN100370805C

CN100370805C - 广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法及系统

Info

Publication number: CN100370805C
Application number: CNB2005100711678A
Authority: CN
Inventors: 吴更石; 莫知伟; 楚庆
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2025-05-23
Also published as: CN1870719A; EP1816867A1; WO2006125385A1; US20070230697A1; EP1816867A4

Abstract

本发明涉及一种广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法及系统。本发明主要包括：首先，在发射台上确定节目源端与发射台间的时间差信息，并由发射台将所述的时间差信息及其自己的时间信息发送给接收端；最后，接收端可以根据所述的时间差信息，以及所述发射台的时间信息实现与节目源端的同步。本发明的实现可以保证在广播电视业务网络中实现节目源与接收端间的同步，使得用户接收端设备可以准确获知其接收节目源发送的节目流的准确起始时间信息，从而有效避免了接收端设备需要为接收相应的节目而预先开启设备导致能源浪费的问题。

Description

广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法及系统

技术领域

本发明涉及广播电视通信技术领域，尤其涉及一种广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法及系统。

背景技术

目前，广播电视业务网络结构如图1所示，具体包括节目源端，发射台和接收端(即用户端)，节目源端发送的广播电视业务通过发射台发送给用户端，从而开展相应的广播电视业务。无线发射台(或者其他发射台)向接收用户侧发送广播电视信号，通常每载波可以发送很多个节目源端的数字电视信号，比如节目源端Video1和Video2。

但是，在现有的广播电视业务网络中，节目源端的时钟和发射台的时钟之间是不同步的。而且，仍如图1所示，节目源端Video1经过了卫星传输，而节目源端Video2仅仅经过了本地交换网络，这就使得两者同时发送的节目到达的绝对时间可能相差十几到几十分钟。而这种因传输路径导致的时差以及节目源端的实际时间信息接收端用户无法得知。因此，使得用户无法获知其接收节目源端发来的节目的准确时间。

在实际的广播电视业务接收过程中，对于用户而言如果他定制了Video1的8:00钟的节目，则其只有基于节目源端Video1的时间信息才可能在准确的时间接收这个节目。否则，为确保收看完整的节目，需要其提前一段时间来接收这个节目，也就是说为了接收这个节目要将接收端设备(如手机)多打开一段时间。显然，这对于手持接收设备而言需要浪费一段时间的电池能量，而且，能量的浪费对于手持设备是非常可观的。

以功耗100mW的手持电视接收机为利，15分钟的耗电量在25mWH，而目前的手持设备储存电量在2500mWH左右，因此在每次接收电视前1％的电池能量就被浪费了。更重要的是如果此次接收的电视节目时间比较短，比如只有15分钟，那么其效率就非常低，只有50％，相当于耗电量提高了一倍。

为解决上述问题，目前采用的方法是将无线发射台和节目源端同步，具体为：通过告知节目源端发射台当前的时间的方式，让节目源端用一定的提前量将节目发送给发射台，而发射台则用一个比较大的缓冲区将接收到的各个广播电视节目做一定时间的缓冲并按照标准时间发送出去。

然而，节目源端的节目可能由多个发射台发射，对于多个发射台来说其节目单(即节目表)是一样的。而节目源端和多个发射台之间的时间差是不一样的。这就要求节目源端事先知道其节目信息需要到达的发射台的绝对时间，并根据这些绝对时间来确定一个比较合理的节目单。比如，一个发射台和节目源端差20分钟，另外一个发射台和节目源端差1秒钟，那么节目源端的节目单要以时间差最长的发射台来确定它的节目单，并为之设置相应的缓存，导致具体实现起来非常复杂。

而且，考虑到发射台有可能被接力中继，而且不是所有的发射台都是同步的，使得节目源端实际上无法知道所有发射这套节目的发射台的绝对时间信息，因此，上述方法在实际应用中很可能无法实现，或者既使实现但仍然无法很好地解决上述节目源端与接收端间的未同步问题。

如图2所示，Video1节目源端的节目经过两级无线发射台中继到用户，而且每一级无线发射台都要为用户提供广播电视业务服务。如果按照上述方法，则节目源端需要知道每级发射台的绝对时间，同时，每级发射台还需要知道它后面有多少级中继发射台，和它们直接的定时关系来决定节目源端的时间表和同步关系。而且，每增加一级中继发射台，还要重新校准修改因此发射台中继链上的节目发射时间，其实现复杂度可想而知。

另外考虑到每级设备晶振的稳定性，可能还需要GPS(全球卫星定位系统)或者其他方法来校准晶振，保持晶振长期稳定度，从而进一步增加了实现的复杂程度。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法及系统，从而提供一种实现较为简单，且可以有效解决广播电视业务收发同步问题的技术实现方案。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种业务接收端与源端同步的实现方法，应用的业务传输网络包括业务源端、中继发送端和接收端，包括：

在业务的中继发送端上确定业务源端与中继发送端间的时间差信息；

中继发送端将所述的时间差信息及其自己的时间信息发送给接收端；

接收端根据所述的时间差信息，以及所述中继发送端的时间信息实现与业务源端的同步。

本发明所述的方法中，当所述的中继发送端包括两个或以上时，在各个未直接与业务源端连接的中继发送端需要根据上一级中继发送端发送来的时间及时间差信息确定其与业务源端的时间差信息。

本发明提供了一种广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，应用的广播电视业务网络中包括节目源端、发射台和接收端，该方法包括：

A、在发射台上确定节目源端与发射台间的时间差信息；

B、发射台将所述的时间差信息及其自己的时间信息发送给接收端；

C、接收端根据所述的时间差信息，以及所述发射台的时间信息实现与节目源端的同步。

所述的发射台是指直接与接收端通信的发射台。

所述的节目源端可以直接与所述发射台通信，也可以通过至少一个中继发射台与所述发射台通信。

所述的步骤A包括：

A1、节目源端向发射台发送其时间信息；

A2、发射台根据节目源端的时间信息计算出发射台与节目源端之间的时间差信息。

所述的步骤A包括：

A3、节目源端向中继发射台发送时间信息；

A4、中继发射台根据节目源端的时间信息计算出中继发射台与节目源端的时间差信息；

A5、中继发射台将所述的时间差信息和其自己的时间信息发送给直接与用户通信的发射台；

A6、直接与用户通信的发射台根据接收到的时间差信息及所述中继发射台的时间信息计算节目源端与发射台之间的时间差信息。

所述的步骤A包括：

A7、节目源端向一级中继发射台发送时间信息；

A8、一级中继发射台根据节目源端的时间信息计算出一级中继发射台与节目源端的时间差信息；

A9、一级中继发射台将所述的时间差信息和其自己的时间信息发送给二级中断发射台，并由二级中继发射台根据所述的时间差信息和一级中继发射台的时间信息计算二级中继发射台与节目源端的时间差信息，并将所计算得到的时间差信息和二级中继发射台自己的时间信息发送给下一级中继发射台，依次类推，直到直接与用户通信的发射台接收到与其连接的中继发射台与节目源端间的时间差信息，和该中继发射台自己的时间信息；

A10、直接与用户通信的发射台根据接收到的与其连接的中继发射台与节目源端间的时间差信息，以及所述中继发射台的时间信息计算节目源端与直接与用户通信的发射台之间的时间差信息。

所述的步骤A还包括：

A11、节目源端定时或定期将自身的时间信息采用广播或约定的发送方式发送给与接收端直接通信发射台或中继发射台；

A12、中继发射台将相应的时间差信息及自身的时间信息承载于其发送的帧或超帧中发送给下一级中继发射台，或与接收端直接通信的发射台。

所述的步骤B进一步包括：

发射台将相应的时间差信息及自身的时间信息承载于其发送的帧或超帧中发送给接收端。

所述的步骤A12包括：

将所述的时间差信息分别承载于不同的帧或超帧中发送。

所述的步骤A还包括：

节目源端定时或定期将包含节目名称及对应的播放时间信息的节目表发送给与接收端直接通信发射台或中继发射台。

所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法还包括：

节目源端向与接收端直接通信发射台或中继发射台发送的时间信息，以及发射台向接收端发送的时间信息具体包括：

节目源端或发射台当前的年、月、日、分和秒的时间信息或者其中的部分时间信息。

所述的步骤C包括：

C1、接收端计算接收到的发射台的时间信息与其自身的时间信息之间的时间差信息；

C2、根据计算获得的接收端与发射台之间的时间差信息，以及所述的节目源端与发射台间的时间差信息确定接收端与节目源端之间的时间差信息；

C3、根据所述的接收端与节目源端之间的时间差信息接收节目源端发来的广播电视业务信息。

本发明提供了一种节目源端，包括：

时间信息发送模块：用于定时或定期将节目源端的当前时间信息分别发送给各个发射台；

所述节目源端的当前时间信息用于所述发射台计算节目源端与所述发射台间的时间差信息，并由所述发射台将所述发射台的当前时间信息和所述时间差信息发送给其他发射台或接收端。

本发明提供了一种发射装置，包括：

时间差信息计算模块：用于根据接收到的节目源端或中继发射台发来的时间信息或时间差信息计算节目源端与发射台间的时间差信息；

信息发送模块：将发射台的当前时间信息和时间差信息计算模块计算获得的时间差信息发送给其他发射台或接收端。

本发明提供了一种接收装置，包括：

同步信息获取模块：用于根据收到的节目源端与发射台之间的时间差信息，以及发射台的时间信息计算确定节目源端与接收端之间的时间差信息；

同步接收处理模块：根据同步信息获取模块确定的节目源端与接收端之间的时间差信息，确定接收端接收节目源端发送的广播电视业务的时间信息。

本发明还提供了一种广播电视业务的接收端与源端同步的系统，包括节目源端、发射台和接收端设备，其中：

所述的节目源端，包括：

所述的发射台，包括：

信息发送模块：将发射台的当前时间信息和时间差信息计算模块计算获得的时间差信息发送给其他发射台或接收端；

所述的接收端设备包括：

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明可以保证在广播电视业务网络中实现节目源端与接收端间的同步，使得用户接收端设备可以准确获知其接收节目源端发送的节目流的准确起始时间信息，从而有效避免了接收端设备需要为接收相应的节目而预先开启设备导致能源浪费的问题。

附图说明

图1为现有的广播电视业务网络的组网结构示意图；

图2为多级中继的广播电视业务传送网结构示意图；

图3为本发明所述的方法的流程图；

图4为本发明提供的系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明中，当移动电视接收台等广播电视业务接收端需要定时从节目源端接收电视节目和电视节目单时，其采用的所述的定时时间是节目源端的绝对时间。为此用户(移动电视接收台)需要知道节目源端的绝对时间。

本发明的核心正是在于提供了一种电视节目接收者和节目源端的绝对时间同步的实现方法，具体包括：节目源端的绝对时间的传播方法和发射台绝对时间的广播方法。在用户侧，可以定时更新广播电视节目源端的绝对时间和用户本地的时间差。用户下载节目源端的广播电视节目单后，可以根据节目单中的时间、用户本地时间信息和其与节目源端的绝对时间差组成的时间参数，结合用户预定的节目信息精确启动电视节目接收时间，从而达到节省用户终端接收设备耗电的目的。

本发明中，首先，由每个节目源端在电视数据流中周期性发射时间戳(即自身时间信息)和节目时间表给电视节目发射台；

各个发射台则定时广播其自身的绝对时间(即自身的时间信息)，和每个节目源端的绝对时间与该发射台绝对时间之间的时间差信息，其广播方式包括采用整点广播的形式，其广播的时间包可以与节目源端的时间包相同，也可以仅仅用1bit的信息表示整点时间对齐。也可以用超帧或帧号来表示节目源端的整点时间，以0位整点的超帧或帧号，在整点的时候广播一下年月日时，也可以不广播，因为发射台的定时和节目源端的定时差不会超过1小时。

当节目源端的节目流在多个发射台之间中继发射时，中继发射台应该计算自己的绝对时间和被中继的发射台的绝对时间之差，并将此差值加在每一个节目源端的时间差上，即获得该发射台与节目源端的时间差信息，与该发射台的绝对时间信息按照前述同样的格式发射出去。

作为接收端的用户接收机接收发射台的定时发来的超帧或帧，并根据发射台的时间信息及获得的发射台与节目源端之间的时间差信息确定用户接收机与节目源端之间的时间差信息；由于节目源端有多个，所以需要分别确定各个节目源端与用户接收机之间的时间差信息。

当用户接收机根据接收的节目表确定希望在某一时间接收某个节目源端发来的电视节目信息时，则将节目表中记录的该节目源端播放电视节目的时间信息加上该节目源端与用户接收机之间的时间差信息，便可以获得用户接收机可以准确接收该电视节目的时间。

例如，某一电视节目在节目源端A是8:00播放，且节目源端A与用户接收机之间的时间差为10分钟，则用户接收机可以选择在8:10开机接收这一电视节目，即用户接收机判断本地接收时间已经到达，则打开接收功能，通知用户，并开始接收电视节目。从而实现节目源端与用户接收机之间的时节目收发的同步。

为对本发明有进一步的理解，下面将结合附图对本发明所述的方法的具体实现方式进行详细的说明。

在图2中，本发明所述的方法的具体实现方式如图3所示，包括：

步骤31：在节目源端将其时间信息发送给与其通信的一级中继发射台；

也就是说，在节目源端将基于自身时钟的绝对时间信息定时或定期以广播方式或以约定的发送方式发送给一级中继发射台；

也就是说，在节目源端需要定时或定期将自身的时间信息采用广播或约定的发送方式发送给与其通信的发射台或中继发射台；

步骤32：一级中继发射台接收节目源端的时间信息，并确定节目源端与一级中继发射台之间的时间差信息；

所述的一级中继发射台可能与多个节目源端通信，此时，则需要分别计算确定并记录各个节目源端的时间差信息，例如，可以采用不同的节目源端标识区分各个节目源端及其对应的时间差信息，或者，以其他方式进行区分保存各个节目源端的时间差信息；

步骤33：一级中继发射台将其计算确定的节目源端与一级中继发射台之间的时间差信息及自身的时间信息发送给二级中继发射台；

步骤34：二级中继发射台接收一级中继发射台发来的时间差信息和时间信息，并根据收到的信息确定二级中继发射台与节目源端之间的时间差信息；

步骤35：二级中继发射台将确定的时间差信息及自身的时间信息发送给与接收端直接通信的发射台；

步骤36：与接收端直接通信的发射台接收二级中继发射台发送来的时间差信息和时间信息，并基于所述信息计算本端与节目源端之间的时间差信息；

在步骤34至步骤36中，发射台或中继发射台将相应的时间差信息及时间信息统一或分别承载于其发送的帧或超帧中发送给发射台或接收端；此处需要说明的是，其发送的时间差信息还需要在帧中对应有可以被接收端或下一级发射台识别的节目源端的信息，即保证在接收端或发射台可以确定出接收到的时间差信息及对应的节目源端的信息，具体可以在发送的帧中分别承载着节目源端的标识信息和对应的时间差信息，或者，约定帧中固定的位置放置固定的节目源端的时间差信息，等等；

另外，需要注意的是，本发明中，同一发射台可能同时作为中继发射台和直接与用户通信的发射台，只是作为中继发射台时，其发送信息的目的端是另一个发射台，而作为直接与用户通信的发射台，其发送信息的目的端则是接收端的用户；

步骤37：与接收端直接通信的发射台将计算的时间差信息和自身的时间信息发送给接收端设备；

步骤38：接收端设备接收所述的时间差信息和时间信息，根据所述信息计算其与节目源端间的时间差信息，并基于计算获得的时间差信息实现接收端与节目源端之间的同步；

为保证接收端获知节目播放时间信息，在节目源端需要定时或定期将包含节目名称及对应的播放时间信息的节目表发送给发射台，并通过发射台发送给接收端；

这样，在接收端计算接收到的发射台的时间信息与其自身的时间信息之间的时间差信息，并根据计算获得的接收端与发射台之间的时间差信息，以及所述的节目源端与发射台间的时间差信息确定接收端与节目源端之间的时间差信息后，便可以根据所述的接收端与节目源端之间的时间差信息，以及接收到的各个节目源端的节目表信息准确地接收各个节目源端发来的广播电视业务信息。

在图2中，在一级中继发射台与直接与接收端通信的发射台间可能会有更多级别的中继发射台，此时计算过程与上述类似，即在每一个中继发射台分别计算自己与节目源端的时间差信息，并将自己的时间信息和计算获得的时间差信息发送给与其通信的中继发射台或直接与接收端通信的发射台。

考虑到多次中继的时延不会超过几十分钟，因此，可以采用12比特的秒级的时间差表示相应的时间差信息，当然，在实际应用过程中，如果位数不足，也可以增加时间差的表示比特位数。

从上述针对本发明的描述可以看出，本发明在具体实现过程中主要包括：节目源端发送其自身的时间信息及节目表的处理，和发射台广播其自身时间信息及其与节目源端的时间差信息的处理，下面将分别对两种处理过程涉及的内容进行详细的说明。

(1)节目源端发送时间戳(即自身的时间信息)和节目表给发射台；

每个节目源端在电视数据流中周期性发射时间戳和节目时间表给电视节目发射台，所述的时间戳可以有不同的精度，简单而言，可以精确到秒级，因为秒级的精度对于接收机耗电已经不重要了；

通常，由于节目源端和发射台之间的带宽是比较充分的，因此这个时间戳可以用如下的格式来发送，同时考虑到节目源端的晶振有一定的精度(±如20ppm)，因此，所述时间戳信息的发送周期可以定在1小时一次，或更长一些的周期时间，或再短一些的周期时间，时间戳以格林威治时间表示，如下表所示：

四位十进制数表示年

两位十进制数表示月

两位十进制数表示日

两位十进制数表示时

两位十进制数表示分

两位十进制数示秒

所述的节目表通常由节目源端自行定制，可以采用下面的格式，节目表长度由节目源端制定，节目表可以定时周期广播，比如在节目源端的整点广播；其发送周期可以一小时一次，也可以几小时一次，具体的发送方式可以采用约定的方式，或者广播的方式，具体的节目表的格式如下表所示：

格林威治时间(格式同上)	节目名称
格林威治时间(格式同上)	节目名称	格林威治时间	节目名称
格林威治时间	节目名称	格林威治时间	节目名称
格林威治时间	节目名称	格林威治时间	节目名称
格林威治时间	节目名称	格林威治时间	节目名称

所述的节目表和所述的时间戳信息可以同时发送，也可以分别发送，具体的各自的格式也可以有各种各样的变化。

(2)发射台定时广播绝对时间，以及每个节目源端的绝对时间与该发射台绝对时间之间的时间差信息；

发射台定时广播自身的绝对时间，其广播可以采用整点广播的形式，其广播的时间包可以与节目源端的时间包相同，也可以仅仅用1bit的信息表示整点时间对齐。也可以用超帧或帧号来表示节目源端的整点时间，例如，以0位整点的超帧或帧号，在整点的时候广播一下年月日时，也可以不广播，因为发射台的定时和节目源端的定时差不会超过1小时。

发射台收到节目源端的绝对时间包以后，计算自身时间和节目源端之间的时间差信息，并在下一个整点广播时刻广播每个节目源端的绝对时间和自己的绝对时间之差。该时间差的范围可以是±1小时，精度可以是1秒。其发送信道可以采用发射台的广播信道，比如每个整点帧或者超帧中；其发送信息的格式可以如下表所示：

节目源编号12bit

时间差12bit

该格式可以表示在-2048到2047秒之间的时间差。

为了避免绝对时间差占用过多的传输信息比特位，还可以对上述的发射格式进行压缩，比如节目源端编号可以被省略，而用时间差比特被放置的位置来表示该时间差所对应的节目源端编号，具体的格式如下表所示：

同时为了避免在发射台的整点帧或者超帧上发射过多的时间差比特影响其他信息(如视频数据流)的发送，还可以将对应的不同节目源端的时间差信息按照编号顺序一对一或者一对多的放在从整点开始的帧或者超帧上，具体格式如下表所示：

总之，目的是将时间差信息发送给接收端，可以采用的承载时间差信息的帧格式可以为各种灵活变化的格式，但需要保证在接收端可以识别出时间差信息对应的节目源端信息。

本发明还提供了一种系统，在该系统中接收端可以准确获知其接收节目源端发来的节目信息的时间，从而实现了节目源端与接收端间的同步，其结构如图4所示，图中给出了简化的系统结果，在实际应用过程中具体需要包括多个节目源端，多个发射台和多个接收端，其中：

所述的节目源端中，包括：

所述的发射台中，包括：

所述的接收端设备中，包括：

同步接收处理模块：根据同步信息获取模块确定的节目源端与接收端之间的时间差信息，确定接收端接收节目源端发送的广播电视业务的时间信息，并可以在判断到达接收时间时，开机并通知用户收看电视节目。

各个模块具体可以实现的功能在前面的方法中已经有过较为详细的描述，故在此不再详述。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种业务接收端与源端同步的实现方法，应用的业务传输网络包括业务源端、中继发送端和接收端，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的业务接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，当所述的中继发送端包括两个或以上时，在各个未直接与业务源端连接的中继发送端需要根据上一级中继发送端发送来的时间及时间差信息确定其与业务源端的时间差信息。

3.一种广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，应用的广播电视业务网络中包括节目源端、发射台和接收端，其特征在于，该方法包括：

A、在发射台上确定节目源端与发射台间的时间差信息；

4.根据权利要求3所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的发射台是指直接与接收端通信的发射台。

5.根据权利要求4所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的节目源端可以直接与所述发射台通信，也可以通过至少一个中继发射台与所述发射台通信。

6.根据权利要求3所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

A1、节目源端向发射台发送其时间信息；

7.根据权利要求3所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

A3、节目源端向中继发射台发送时间信息；

8.根据权利要求3所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

A7、节目源端向一级中继发射台发送时间信息；

9.根据权利要求3至8任一项所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

10.根据权利要求3至8任一项所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤B进一步包括：

11.根据权利要求9所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤A12包括：

将所述的时间差信息分别承载于不同的帧或超帧中发送。

12.根据权利要求9所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

13.根据权利要求11所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，该方法还包括：

14.根据权利要求3至8所述的广播电视业务的接收端与源端同步的实现方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

15.一种节目源端，其特征在于，包括：

16.一种发射装置，其特征在于，包括：

17.一种接收装置，其特征在于，包括：

18.一种广播电视业务的接收端与源端同步的系统，包括节目源端、发射台和接收端设备，其特征在于：

所述的节目源端，包括：

所述的发射台，包括：

所述的接收端设备包括：