CN101379820B - 具有希望的比特率的dvb-h信号的作成方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的具有希望的比特率的DVB-H信号的作成方法包括：准备与第一比特率对应的DVB-H规格的TS信号的步骤(71)；存储上述TS信号的短脉冲周期(T)、比上述第一比特率更快的第二比特率的步骤；在上述短脉冲周期(T)中，判断应该增加的NULL分组的个数(a)的步骤(73)；以分组为单位，存储上述短脉冲周期中的分组个数(n)的上述TS信号的步骤(74)；在上述存储了的TS分组之后，存储上述个数(a)的NULL分组的步骤(76、77)；直到存储了上述TS信号的全部为止，循环进行上述步骤(74)和上述步骤(76、77)的步骤(75)。该装置具备用于执行上述步骤的单元。

Description

具有希望的比特率的DVB-H信号的作成方法和装置
技术领域
本发明涉及作成具有希望的比特率的DVB(Digital VideoBroadcasting)-H(Handheld)规格的TS(Transport Stream)信号的方法和装置，更详细地说，涉及准备具有规定的比特率的DVB-H规格的TS信号，作成具有比规定的比特率快的希望的比特率的DVB-H规格的TS信号的方法和装置。
背景技术
图1表示用于对从DVB-H规格的TS信号生成的地上数字广播波进行试验的系统的一个例子。如图1所示那样，信号源(source)11向DVB-H编码器12输出模拟或数字的源数据(例如表示彩色条(试验用的测试图案)的SDI(Serial Digital Interface)影像信号)。DVB-H编码器12根据规定的条件(例如比特率等)，从源数据生成DVB-H规格的IP信号(IP形式的数据)。IP打包器(IP Encapsulator)13将节目的接收/重放所需要的信息(PSI(Program SpecificationInformation)、SI(Service Information)、时间分片(Time Slicing)信息)多路复用到IP信号中，并且生成DVB-H规格的MPEG-2 TS信号。调制/发送器14根据希望的传送条件，对MPEG-2 TS信号进行调制，生成数字调制信号。希望的传送条件例如包含传送系统(DVB-H)、调制方式(QPSK、16QAM、64QAM等)、频带宽度(6MHz、7MHz、8MHz等)、卷积编码率(1/2、2/3、3/4、5/6、7/8等)、保护间隔比(1/4、1/8、1/16、1/32等)等。调制/发送器14还对数字调制信号的频率进行变换，生成RF广播波。接收器15接收RF广播波，将图像显示在接收机的显示部件上，从接收机的输出部件输出声音。在为了对接收器15进行试验，而变更了希望的传送条件的情况下，也需要确认接收器15是否正常动作。
但是，MPEG-2 TS信号的比特率依存于希望的传送条件。具体地说，在传送系统、调制方式、频带宽度、卷积编码率、以及保护间隔比分别是DVB-H、QPSK、8MHz、1/2和1/4的情况下，比特率是4.97647(Mega)bit/sec。在此，如果将希望的传送条件内的调制方式从QPSK变更为64QAM，则比特率从4.976471Mbit/sec变更为14.929412Mbit/sec。
因此，为了提供与各种传送条件对应的RF广播波，DVB-H编码器12必须变更规定的比特率，重构IP信号。IP打包器13也需要重构DVB-H规格的MPEG-2 TS信号。而代替它，在不由DVB-H编码器12和IP打包器13重构这些信号的情况下，需要在IP打包器13和调制/发送器14之间准备比特率变换器。
例如在以下所示的专利文献1中揭示了比特率变换器。
专利文献1：特开平11-205789号公报(图1)
图2表示特开平11-205789号公报(专利文献1)的图1揭示出的比特率变换器的框图。在加速比特率的情况下，图2的比特率变换器使用NULL分组生成电路6，使输入的MPEG-2 TS信号中的NULL分组增加。
图2所示的比特率变换器由于能够实时地对比特率进行变换，所以图2所示那样的基于硬件资源的装置是昂贵的。
另外，输入到图2所示的比特率变换器的DVB-T信号等的MPEG-2 TS信号需要改写PCR值，因此图2所示的比特率变换器必须具有PCR替换电路7。
发明内容
本发明的目的包含以下的事项的至少一个：
提供一种基于软件资源的具有希望的比特率的DVB-H规格的TS信号(DVB-H信号)的作成方法(或装置)；
提供一种适合于DVB-H规格的TS信号(DVB-H信号)的比特率变换方法(或装置)；
提供一种具有简易构造的比特率变换方法(或装置)；以及
通过参考以下所述的实施例和附图，本技术领域的技术人员所明了的事项。
本发明的方法包含：准备与第一比特率对应的DVB-H规格的TS信号的步骤(71)；存储上述TS信号的短脉冲(burst)周期(T)、比上述第一比特率更快的第二比特率的步骤；判断在上述短脉冲周期(T)中应该增加的NULL分组的个数(a)的步骤(73)；以分组为单位，存储上述短脉冲周期中的分组个数(n)的上述TS信号的步骤(74)；在上述存储了的TS分组之后，存储上述个数(a)的NULL分组的步骤(76、77)；直到存储了上述TS信号的全部为止，循环进行上述步骤(74)和上述步骤(76、77)的步骤(75)。
上述步骤(71)可以包含：将上述TS信号作为一个输入文件而存储的步骤。理想的是上述第一比特率是依照传送条件的最慢的比特率。
本发明的方法还可以包含：判断是否变更第一比特率的步骤(72)。
本发明的方法还可以包含：存储构成上述TS信号的分组的长度的步骤；根据上述第一比特率、上述短脉冲周期(T)和上述分组的长度，取得上述个数(n)的步骤。
上述步骤(73)可以包含：根据上述个数(n)和上述第二比特率，取得上述个数(a)的步骤。上述步骤(74)可以包含：将上述TS信号存储在多个记录(record)区域中的步骤，各记录区域存储一个TS分组。上述步骤(76、77)可以包含：将NULL分组用的多个记录区域插入到上述多个记录区域的最后记录区域的后边的步骤，NULL分组用的各记录区域存储一个NULL分组。
本发明的方法还可以包含：将在上述步骤(74)中存储的TS分组、在上述步骤(76、77)中存储的NULL分组作为一个输出文件进行存储的步骤。或者，本发明的方法还可以包含：将上述存储的记录区域内的全部分组作为一个输出文件进行存储的步骤。
本发明的装置具备：存储依照第一比特率的DVB-H规格的TS信号、上述TS信号的短脉冲周期(T)、比上述第一比特率更快的第二比特率的单元(63)；在上述短脉冲周期(T)中，判断应该增加的NULL分组的个数(a)的单元(61)。上述单元(61)进行控制使得以分组为单位将上述短脉冲周期中的分组的个数(n)的上述TS信号存储到记录区域中(74)，上述单元(61)进行控制使得在上述存储了的TS分组之后将上述个数(a)的NULL分组存储到上述记录区域中(76、77)，上述单元(61)直到存储了上述TS信号的全部为止，循环进行上述控制(74)和上述控制(76、77)(75)。
附图说明
图1表示用于对从DVB-H规格的TS信号(DVB-H信号)生成的地上数字广播波进行试验的系统的一个例子。
图2表示特开平11-205789号公报(专利文献1)的图1揭示出的比特率变换器的框图。
图3简易地表示DVB-H规格的TS信号(DVB-H信号)的MPE段(section)构造。
图4简易地表示DVB-H规格的TS信号的短脉冲构造。
图5表示用于对地上数字广播波进行试验的本发明的系统的一个例子。
图6表示图5的比特率变换装置40(作成具有希望的比特率的DVB-H信号的本发明的装置)的框图的概要。
图7表示作成具有希望的比特率的DVB-H信号的本发明的方法的流程图的概要。
图8是用于说明存储TS分组的数据的内容的多个记录区域的图。
具体实施方式
例如欧洲的便携设备(或移动设备)用的地上数字广播需要与DVB-H规格的TS信号对应。DVB-H规格是对DVB-T规格改良为便携设备用的规格，为了降低便携设备的接收电路的消耗功率，采用时间分片(time slicing)的技术。图3简易地表示DVB-H规格的TS信号(DVB-H信号)的MPE段构造。如图3所示，DVB-H信号内的构成节目的各MPE段的头(head)包含Delta-T这样的时间信息。图4简易地表示DVB-H规格的TS信号的短脉冲(Burst)构造。DVB-H信号按照短脉冲形式进行发送乃至接收，因此便携设备的接收器根据包含在DVB-H信号中的Delta-T这样的时间信息，只使对应的短脉冲期间(Burst Duration)的电源接通(ON)，降低消耗功率。
如上所述，图2所示那样的装置(硬件资源)是昂贵的。另外，图1所示那样的DVB-H编码器12和IP打包器13也是昂贵的。考虑到这样的情况，本发明者们认识到使用软件资源改变比特率的方法是廉价的。
另外，根据IP形式的数据作成DVB-H信号。换一种说法，接收器1 5使DVB-H信号恢复为IP形式的数据，重放IP形式的数据。因此，DVB-H信号中的分组不需要包含PCR值。考虑到这样的情况，本发明者们认识到适合于DVB-H信号的比特率变换方法不需要改写PCR值。
图5表示用于对地上数字广播波进行试验的本发明的系统的一个例子。
图5所示的比特率变换装置50基于软件资源。因此，与基于硬件资源(需要时钟信号乃至动作信号的电路)的比特率变换装置相比，基于软件资源的比特率变换装置50是廉价的。
另外，比特率变换装置50如果一旦输入DVB-H规格的TS信号，并保存该信号的内容，则本发明的系统此后就不需要图1所示的DVB-H编码器12和IP打包器13了。换一种说法，比特率变换装置50利用保存的DVB-H规格的TS信号，作成具有希望的比特率的DVB-H信号，因此本发明的系统是廉价的。
另外，理想的是保存在比特率变换装置50中DVB-H信号具有规定的比特率，该规定的比特率是慢的。换一种说法，通过准备慢的比特率，加快准备了的规定的比特率，能够准备规定的比特率以上的各种比特率。
图6表示图5的比特率变换装置50(作成具有希望的比特率的DVB-H信号的本发明的装置)的框图的概要。图7表示作成具有希望的比特率的DVB-H信号的本发明的方法的流程图的概要。
比特率变换装置50(例如计算机)具备：用于执行本发明的方法的控制部件61(例如CPU)；用于输入DVB-H规格的TS信号的输入接口部件62(例如PCI总线)；能够存储控制程序，能够存储DVB-H规格的TS信号等数据的存储部件63(例如HD)；能够将存储在存储部件63中的数据作为DVB-H规格的TS信号输出的输出接口部件64(例如PCI总线)。输入接口部件62和输出接口部件64可以是一个输入输出接口。
控制部件61读入存储在存储部件63中的控制程序，启动该控制程序。控制部件61根据来自用户的指示、或自动地经由输入接口部件62将具有规定的比特率的DVB-H规格的TS信号存储到存储部件63中(步骤71)。
另外，具有规定的比特率的DVB-H规格的TS信号例如由图1所示的DVB-H编码器12和IP打包器13实时地生成，存储部件63将从IP打包器13输出的DVB-H规格的TS信号的全部作为一个输入文件存储。或者，存储部件63将只在一定期间中从IP打包器13输出的DVB-H规格的TS信号的全部作为一个输入文件存储。理想的是规定的比特率是依照试验用的传送条件(例如调制方式为QPSK、16QAM或64QAM，频带宽度为6MHz、7MHz或8MHz，卷积编码率为1/2、2/3、3/4、5/6或7/8，保护间隔比为1/4、1/8、1/16或1/32)的最慢的比特率(例如QPSK、6MHz、1/2、1/4)的组合所对应的3.732353Mbit/sec。
代替它，例如预先将具有规定的比特率的DVB-H规格的TS信号预先存储在未图示的存储介质(例如CD-ROM、DVD-ROM)中，将具有规定的比特率的DVB-H规格的TS信号的数据作为一个输入文件复制到存储部件63中。在存储介质是(外部或网络上的)HD的情况下，可以将该HD看作是存储部件63的一部分(在该情况下，不对存储在HD中的TS信号的数据进行复制)。
这样，在存储部件63中准备具有规定的比特率的DVB-H规格的一个完整的TS信号(步骤71)。
控制部件61将存储在存储部件63中的一个完整的TS信号的规定的比特率(例如与(QPSK、6MHz、1/2、1/4)的组合对应的3.732353Mbit/sec)存储到存储部件63(例如HD)中。例如由用户选择乃至输入规定的比特率。
代替它，控制部件61也可以从存储的TS信号计算出规定的比特率。具体地说，控制部件61从构成TS信号的TS分组中抽出NIT(Network Information Table)分组(NIT的PID(Packet ID)是“0x0010”(用16进制数表示为0010))。控制部件61对NIT分组的记述进行分析，取得与Constellation、Bandwidth、code_rate、以及guard_interval对应的值。例如在Constellation的值表示“00”的情况下，调制方式是QPSK，在Bandwidth的值表示“010”的情况下，频带宽度是6MHz，在code_rate表示“000”的情况下，卷积编码率是1/2，在guard_interval表示“11”的情况下，保护间隔比是1/16。控制部件61可以根据频带宽度、调制方式、卷积编码率和保护间隔比，计算出规定的比特率。
计算公式例如是(54,000,000×P/204)×M×(B/8)×C×D(bit/sec)。在此，P是1个TS分组的长度，M是与调制方式对应的值(64QAM＝3/4，16QAM＝1/2，QPSK＝1/4)，B是频带宽度，C是卷积编码率，G是与保护间隔比对应的值(1/32＝32/33，1/16＝16/17，1/8＝8/9，1/4＝4/5)。
在1个分组的长度是188字节的情况下，与(QPSK、6MHz、1/2、1/4)的组合对应的规定的比特率是(54,000,000×188/204)×(1/4)×(6/8)×(1/2)×(4/5)＝3,732,353(bit/sec)＝3.732353M(bit/sec)。
另外，控制部件61存储与存储在存储部件63中的TS信号有关的短脉冲周期(T)。短脉冲周期(T)是将短脉冲期间(Burst Duration)和切断时间(Off-time)相加了的值，与从短脉冲的先头到下一个短脉冲的先头为止的Delta-T相等。例如由用户选择乃至输入短脉冲周期(T)。在生成TS信号时，短脉冲周期(T)是必需的值(例如包含在图1的IP打包器13所需要的时间分片信息中)，该值是已知的。或者，在TS信号的生成过程不明的情况下，可以将TS信号输入到分析器，对短脉冲周期(T)进行分析和取得。
控制部件61根据来自用户的选择乃至输入，判断是否变更规定的比特率(步骤72)。在变更规定的比特率的情况下(例如控制部件61检测到来自用户的肯定输入(Yes)的情况)，控制部件61等待希望的比特率(变更后的比特率，比规定的比特率快的比特率)。控制部件61将由用户选择乃至输入了的希望的比特率存储到存储部件63中。
控制部件61判断希望的比特率相对于规定的比特率的比率(x)。在试验用的传送条件(例如传送系统是DVB-H，调制方式是QPSK，频带宽度是6MHz，卷积编码率是1/2，保护间隔比是1/4)中，调制方式被从QPSK变更为16QAM的情况下，希望的比特率是7.464706M(bit/sec)。在该例子中，希望的比特率(7.464706Mbit/sec)相对于规定的比特率(3.732353Mbit/sec)的比率(x)是2。
另外，控制部件61判断短脉冲周期(T(sec))中的构成与规定的比特率对应的TS信号的分组数(n)。可以根据规定的比特率(bit/sec)、短脉冲周期(sec)和1个TS分组的长度(byte)，得到短脉冲周期内的分组数(n)。
控制部件61判断短脉冲周期(T(sec))中的与应该增加的NULL分组的个数对应的记录数(a)(步骤73)。与应该增加的NULL分组的个数对应的记录数(a)依照以下的公式。
a＝n×(x-1)。
在n＝5，x＝2的情况下，是a＝5×(2-1)＝5。
控制部件61以分组为单位，读出存储在存储部件63中的构成具有规定的比特率的DVB-H规格的1个完整的TS信号的TS分组的全部(从先头分组到最终分组)。具体地说，控制部件61从先头分组开始，只读出n(短脉冲周期(T(sec))中的分组数)个分组，以分组为单位存储到存储部件63内的多个记录区域中，其结果是存储部件63在各记录区域中存储1个TS分组(步骤74)。各记录区域具有与1个TS分组的长度(188或204字节)一致的容量，存储1个TS分组的数据的内容。例如多个记录区域是由控制程序的一部分(数据库·应用程序·软件)生成的表，该表在每个行中存储1个TS分组的数据的内容。
图8是用于说明存储TS分组的数据的内容的多个记录区域的图。如图8的左图所示那样，短脉冲周期(T)中的构成与规定的比特率对应的TS信号的分组数(n)例如是5。
控制部件61判断是否能够通过1次(1个短脉冲周期单位)的读出而读出构成存储在存储部件63中的1个完整的TS信号的TS分组的全部(步骤75)。在步骤75表示出否定回答的情况下，控制部件61执行步骤76。在初始状态(步骤74)下，在短脉冲周期(T(sec))中，插入或追加了的记录数(b)是0。控制部件61判断与应该增加的NULL分组的个数对应的记录数(a)是否与在短脉冲周期(T(sec))中插入或追加了的记录数(b)一致(步骤76)。在步骤76表示出否定回答的情况下，控制部件61将NULL分组的数据的内容存储到存储数据的最后的记录区域的下一个记录区域中(步骤77)。另外，控制部件61求出将插入或追加了的记录数(b)加1的值，将该值作为新的值b(b＝b+1)。在b＝0的情况下，b成为1。然后，控制部件61直到a＝b为止，循环进行步骤76和77。在a＝5的情况下，b＝5。换一种说法，在a＝5的情况下，为了存储5个NULL分组，而插入或追加5个记录区域(参考图8的右图)。
在步骤76表示出肯定回答的情况下，控制部件61再次开始进行读出。控制部件61从中止了读出的下一个分组(例如在图8的左图的例子中，是第6个分组)开始，只读出下n(短脉冲周期(T)中的分组数)个分组。控制部件61从存储数据的最后的记录区域的下一个记录区域(例如在图8的右图的例子中，是第11个分组)开始，以分组为单位存储到存储部件63内的多个记录区域中(步骤74)。
直到步骤75表示出肯定回答为止，控制部件61循环进行步骤76、77、74、75。
在步骤75表示出肯定回答的情况下，控制部件61根据具有存储数据(包含构成具有规定的比特率的1个完整的TS信号的TS分组、依照希望的比特率插入或追加了的NULL分组)的记录区域的表(构成存储在存储部件63中的1个完整的TS信号的TS分组的总数是50,000，并且在a＝5的例子中，50,000个NULL分组被追加到记录区域中(参考图8的右图))，将构成具有希望的比特率的DVB-H规格的1个完整的TS信号的TS分组的全部(从先头分组到最终分组)作为一个输出文件，以分组为单位，按照来自用户的指示或自动地写入存储到存储部件63中，结束控制程序。存储部件63的一部分也可以是存储介质(CD-ROM、DVD-ROM、外部或网络上的HD)。例如图5的调制/发送器14可以经由输出接口部件64读出存储在存储部件63中的具有希望的比特率的DVB-H规格的TS信号，依照希望的比特率进行重放。另外，在向调制/发送器14输入希望的传送条件的情况下，调制/发送器14在调制TS信号时，将TS信号中的NIT分组改写为适合于希望的传送条件的NIT分组。
比特率变换装置50原样地利用输入的DVB-H规格的TS信号的数据。换一种说法，不变更包含在具有规定的比特率的DVB-H规格的TS信号中的Delta-T。因此，可以在维持Delta-T的状态下，作成具有希望的比特率的DVB-H信号。
另外，本发明并不只限于上述示例的实施例，另外，本技术领域的技术人员能够容易在权利要求所包含的范围内，对上述示例的实施例进行变更。

Claims (10)

1.一种比特率变换方法，其特征在于包括：
准备步骤，用于准备与第一比特率对应的DVB-H规格的TS信号；
存储步骤，用于存储上述TS信号的短脉冲周期和比上述第一比特率更快的第二比特率；
确定步骤，用于确定上述短脉冲周期中应该增加的NULL分组的个数a，其中a＝n×(x-1)，n为短脉冲周期中上述TS信号的分组个数，x为第二比特率与第一比特率的比值；
第一控制存储步骤，用于以分组为单位，从上述准备的TS信号中读出数量为上述短脉冲周期中TS信号的分组个数的TS分组并存储；
第二控制存储步骤，用于在上述存储了TS分组之后，存储数量为上述个数a的NULL分组；
循环控制步骤，用于控制循环进行作为一个整体的上述第一控制存储步骤和第二控制存储步骤，直到上述TS信号全部被存储为止。
2.根据权利要求1所述的比特率变换方法，其特征在于：
上述准备步骤包含：将上述TS信号作为一个输入文件而存储的步骤。
3.根据权利要求1所述的比特率变换方法，其特征在于：
在各种传送条件对应的比特率中，上述第一比特率是其中最慢的比特率。
4.根据权利要求1所述的比特率变换方法，其特征在于：
在存储上述第二比特率之前判断是否要变更比特率，
上述第二比特率为判断要变更比特率时所确定的变更后的比特率。
5.根据权利要求1所述的比特率变换方法，其特征在于还包括：
存储构成上述TS信号的分组的长度的步骤；
根据上述第一比特率、上述短脉冲周期(T)和上述分组的长度，取得上述短脉冲周期中TS信号的分组个数的步骤。
6.根据权利要求1所述的比特率变换方法，其特征在于：
上述第一控制存储步骤包含：将上述数量为短脉冲周期中TS信号的分组个数的TS分组存储在多个记录区域中，其中每个记录区域存储一个TS分组。
7.根据权利要求6所述的比特率变换方法，其特征在于：
上述第二控制存储步骤包含：将上述数量为个数a的NULL分组存储在多个记录区域中，其中每个记录区域存储一个NULL分组，并且这多个记录区域位于上述存储TS分组的多个记录区域的最后一个记录区域的后边。
8.根据权利要求1所述的比特率变换方法，其特征在于还包括：
将在上述第一控制存储步骤中存储的TS分组、在上述第二控制存储步骤中存储的NULL分组作为一个输出文件进行存储的步骤。
9.根据权利要求7所述的比特率变换方法，其特征在于还包括：
将上述存储了TS分组和NULL分组的记录区域内的全部分组作为一个输出文件进行存储的步骤。
10.一种比特率变换装置，其特征在于包括：
准备单元，用于准备与第一比特率对应的DVB-H规格的TS信号；
存储单元，用于存储上述TS信号的短脉冲周期和比上述第一比特率更快的第二比特率；
确定单元，用于确定上述短脉冲周期中应该增加的NULL分组的个数a，其中a＝n×(x-1)，n为短脉冲周期中上述TS信号的分组个数，x为第二比特率与第一比特率的比值；
第一控制存储单元，用于以分组为单位，从上述准备的TS信号中读出数量为上述短脉冲周期中TS信号的分组个数的TS分组并存储；
第二控制存储单元，用于在上述存储了TS分组之后，存储数量为上述个数a的NULL分组；
循环控制单元，用于控制上述第一控制存储单元和第二控制存储单元循环进行作为一个整体的上述TS分组存储操作和NULL分组存储操作，直到上述TS信号全部被存储为止。
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