CN101426143B

CN101426143B - 广播接收设备、ts包再现设备、广播接收方法

Info

Publication number: CN101426143B
Application number: CN2008101694669A
Authority: CN
Inventors: 米久保裕; 铃木正和
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-10-30
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2028-10-20
Also published as: JP4327873B2; JP2009111755A; CN101426143A; US7688726B2; US20090110002A1

Abstract

一种广播接收设备包括接收单元(232)，其接收广播信号，并输出传送流，第一确定单元(1)，其接收传送流作为TS包，并确定在每一个TS包中是否存在PES报头，第二确定单元(2)，其在第一确定单元检测到PES报头的时候确定PES报头是否是正常的，搜索单元(7)，其在第二确定单元确定PES报头是异常的时候通过从后端依序搜索TS包来检测有效负载起始位置，分离器(3)，其将处于有效负载起始位置及其之后的有效负载分离，以及解码器(6)，其将已分离的TS包的有效负载解码，并输出视频及音频信号。

Description

广播接收设备、TS包再现设备、广播接收方法

技术领域

本发明涉及用于传送单频段广播(one-segment broadcast)流等的广播接收设备，TS包再现设备和广播接收方法和程序。

背景技术

近年来，作为容易用例如蜂窝电话接收的数字式地面广播的单频段广播变得普及。用调谐器将所谓的单频段广播的广播信号解调为传送流(Transport Stream)，并用传送流(TS)包再现单元将其再现。

这样的TS包可能在传输过程中出现信号错误。当在TS包中出现信号错误时，错误标志被设定在TS包中，并且错误被TS包再现单元检测到。

公开号为第8-181983号日本专利申请公开公报公开了一种技术，在其中当包再现单元检测到TS包的数据错误时，TS包作为错误包被放弃。当此后正常TS包被接收到时，再现单元重新启动再现。

然而，在公开号为第8-181983号日本专利申请公开公报中公开的这样的常规技术中，即使只是在TS包的一部分检测到错误而TS包的其他数据正常，整个TS包也被放弃。因此，不能检测到再现处于TS包中的错误处及其之后的有效负载的时机。结果是，视频再现被中断大概至多5秒钟。

发明内容

本发明的目的在于提供一种被构造为受错误影响最小的稳定地再现视频的广播接收设备、TS包再现设备和广播接收方法和程序。

根据本发明的一个方面，提供了一种广播接收设备，包含接收单元，其接收广播信号，并输出传送流；第一确定单元，其从接收单元接收传送流作为TS包，并确定在一个TS包内是否存在PES报头；第二确定单元，其在第一确定单元检测到PES报头的时候确定PES报头是否是正常的；搜索单元，其在第二确定单元确定PES报头是异常的时候通过从后端依序搜索TS包检测有效负载起始位置；分离器，其将位于由搜索单元检测到的有效负载的起始位置处及其之后的有效负载分离；以及解码器，其将由分离器分离的TS包的有效负载解码，并输出视频和音频信号。

即使PES报头是异常的，通过从后端搜索TS包检测到有效负载起始位置，以及通过将位于起始位置处及其之后的有效负载分离来再现TS包。因此，确保了再现后续的TS包的有效负载的时机，并且视频再现显然不会被中断。

本发明的其他目的和优点将在下面的说明中阐明，并且部分内容在说明书中是显而易见的，或可通过实施本发明获悉。本发明的目的及优点可通过下文具体指出的手段和组合来实现和获得。

附图说明

结合在说明书中并构成说明书一部分的附图用于说明本发明的具体实施方式，并与上述总体说明和下述实施方式的详细说明一起对本发明的原理进行说明。

图1是显示根据本发明实施例的TS包再现设备的构造的实例的框图；

图2是显示根据本发明实施例的TS包再现设备操作的传送流的实例的示意图；

图3是显示根据本发明实施例的TS包再现设备操作的传送流的传送报头的实例的示意图；

图4是显示根据本发明实施例的TS包再现设备操作的传送流的PES的实例的示意图；

图5是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的实例的示意图；

图6是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的实例的示意图；

图7是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的实例的示意图；

图8是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的实例的流程图；

图9是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的另一个实例的流程图；

图10是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的另一个实例的流程图；

图11是说明根据本发明实施例的TS包再现设备处理包含PES的TS包的另一个实例的流程图；

图12是显示根据本发明实施例的广播接收设备的实例的外观的外部视图；以及

图13是在显示根据本发明实施例的广播接收设备的构造的实例的框图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图解释本发明的实施例。

(构造)

图1是显示根据本发明实施例的TS包再现设备的构造的实例的框图。如图1所示，根据本发明实施例的TS包再现设备11包括TS报头(header)分析器1，其被供给传送流并检测TS报头；PES报头分析器2，其从传送流中检测打包基本流(PES，Packetized ElementaryStream)报头；TS包反向搜索单元7，其在PES报头可能包含错误的时候检测错误以及通过从后端搜索TS包来检测作为TS包的有效负载的起始信息的起始码(ST)；以及视频有效负载分离器3，其从TS包中分离有效负载。进一步，TS包再现设备11具有将要被转送的视频有效负载存储至音频/视频解码器6的视频有效负载存储器4；适当处理音频有效负载的音频处理器5；以及解码音频与视频有效负载并将解码的有效负载转换为音频和视频信号的音频/视频解码器6。

TS包再现设备11被设置在随后描述的广播接收设备内部，并再现来自调谐器的传送流以及输出音频与视频信号。

(TS包的结构)

将使用图2到图4来解释TS包再现设备操作的TS包的结构。图2是显示根据本发明实施例的TS包再现设备11操作的传送流的实例的示意图。图3是显示传送流的传送报头的实例的示意图。图4是显示传送流的PES的实例的示意图。

图2显示MPEG-2系统的TS包20与视频和音频PES之间的关系。MPEG-2系统的TS包20由188字节的包组成的包串构成。每一个包由报头22和有效负载构成。有效负载存储被分隔的视频PES26和音频PES27。这里，视频PES26具有PES报头22，以及有效负载23和24。音频PES27具有PES报头22，以及有效负载23和24。

图3显示TS报头21的构造。TS报头21具有同步字节31、PID32、适配域控制33和适配域34。适配域34具有适配域长度35、PCR_标志(PCR_flag)36和程序时钟参考(PCR，programclock reference)37。

图4显示打包基本流(PES)的结构。视频PES和音频PES具有共同的PES结构。PES41由被称为PES报头22的报头和被称为PES包数据字节47的有效负载构成。有效负载是被压缩和被编码的视频或音频数据。

PES报头22包含包起始码前缀42、流id43、PES包报头长度44、pts_dts标志45和PTS/DTS46。

<根据本发明实施例的TS包再现设备的操作的实例>

将参照图5到图7的说明性示意图和图8到图11的流程图说明作为本发明实施例的TS包再现设备11的操作的实例。图5是说明用TS包再现设备11处理TS包的实例的示意图。图6和图7是说明用TS包再现设备11处理TS包的实例的示意图。

图8到图11的流程图的每一个步骤可以被一个电路块替代。因此，每一个流程图的所有步骤可以被重新定义为块。

(缺陷)

首先，将说明中断TS包再现设备的再现操作的缺陷。即，TS包包含PES的前端，以及PES报头的长度(PES包报头长度)是由错误引起的异常值，如图5和图6所示。当PES报头长度是异常值的时候，不可能检测到将被分离的有效负载的起始点。

与上述的相反，存在一种当检测到TS包错误时放弃整个包的方法。在这种情况下，当一部分数据没有错误，或者被包含的有效负载24是图5中的正常数据时，正常信息没有被再现而丢失了，而如果可能的话，正常数据将被转送至解码器。然而，对该数据的检测如后面说明的是并不容易的。

当TS包包含PES的前端，在获得诸如显示时间标记(PTS，presentation time stamp)的系统信息后，视频有效负载分离器3分离PES的有效负载，并输出已分离的有效负载。PES报头长度在PES报头本身(PES_packet_header_length)内被描述，并且处于报头的终点处或者其之后的部分作为将被转送到视频解码器的有效负载被分离。

此时，检查PES报头长度的错误。首先，如图5所示，当被解码的PES报头长度超过TS包长度时(＝184字节，除了TS报头之外)，当然认为它有错误。然而，没有办法检测报头的长度，放弃整个TS包(TSP)是不可避免的。其次，当PES报头长度被错误延长为不超过TS包的程度时，如图6所示，很难检测到该错误。在这种情况下，被分离的数据的前端起始于原始有效负载的中途，以及视频解码器不能正常解码该数据。在两种情况中，都不能获得正常数据，被分离的数据是不连续的，并且解码器曲解语法，以及至多大约5秒的视频再现中断严重损坏图像质量。

(实施例1)

第一实施例提供一种方法，其在包含PES报头的TS包中检测到错误时(TS报头的传送错误指示器(transport_error_indicator)为打开)，通过从后端反向搜索TS包中的视频有效负载找到起始码，并使用位于起始码处及其之后的有效负载。图8是说明TS包再现设备11处理包含PES报头的TS包的实例的流程图。

在TS包再现设备11中，TS报头分析器1监视包含在已接收的传送流中的TS报头(步骤S11)。在TS报头分析器1检测TS报头21之后，PES报头分析器2监视PES报头22(步骤S12)。在TS报头分析器2检测到PES报头22之后，TS包反向搜索单元7确定是否在TS报头21中设定有错误标志(步骤S13)。

在TS包反向搜索单元7检测到TS报头21中的错误标志被设定后，TS包反向搜索单元7通过从后端搜索TS包检测起始码25(步骤S14)。然后，视频有效负载分离器3将位于由TS包反向搜索单元7搜索的起始码25处或者其之后的有效负载分离，并将它们存储在视频有效负载存储器4中(步骤S16)。然后，视频有效负载存储器4将已分离的有效负载提供给音频/视频解码器6(步骤S17)。

相反，当TS包反向搜索单元7在步骤S13中确定TS包中的错误标志被清除时，视频有效负载分离器3分离PES报头和有效负载，并将已分离的有效负载存储在存储器4中(步骤S18)。然后，视频有效负载存储器4将已分离的有效负载提供给音频/视频解码器6(步骤S19)。

通过使用如上所述的方法，即使PES包报头的长度被错误延长以及包含在TS包中的正常有效负载必须被放弃，剩下的有效负载的起始点也被检测到，并且有效负载被分离并被提供给解码器。因此，能够避免视频再现的中断，并且通过使起因于不连续数据的损坏最小化而提高了解码器的再现质量。

(实施例2)

第二实施例提供了一种方法，该方法除了通过从后端搜索TS包找到起始码，还通过将PES报头结束位置和起始码位置进行比较，确定是否使用PES信息。图9是说明TS包再现设备11处理包含PES报头的TS包的实例的流程图。

与图8的流程图共同的步骤S11到S14，S18和S19的说明将被省略，只说明不同点。

TS包反向搜索单元7将在给定的TS包中的PES报头结束位置a与起始码结束位置b进行比较。当PES报头结束位置a位于起始码结束位置b的后部时，TS包反向搜索单元7确定将是异常的PES报头长度，并且放弃PES信息(步骤S21)。视频有效负载分离器3将位于起始码处及其之后的有效负载分离，并且将已分离的有效负载存储在视频有效负载存储器4中(步骤S22)。然后，视频有效负载存储器4将已分离的有效负载提供给音频/视频解码器6 (步骤S23)。

相反，当PES报头结束位置a位于起始码结束位置的前方时，TS包反向搜索单元7确定将是正常的PES报头长度(步骤S21)。视频有效负载分离器3分离PES报头和有效负载，并且将已分离的有效负载存储在有效负载存储器4中(步骤S18)。然后，视频有效负载存储器4将已分离的有效负载提供给音频/视频解码器6(步骤S19)。

如上所述，通过将TS包中的PES报头结束位置a与起始码结束位置b进行比较确定是否PES信息是正常的，并且在后面使用该信息，从而确保稳定运行。

(实施例3)

第三实施例提供一种方法，该方法除了通过从后端搜索TS包找到起始码之外，在后续的TS包中的错误标志被设定时分离并使用第二有效负载。图10是说明TS包再现设备11处理包含PES报头的TS包的实例的流程图。

与图8的流程图共同的步骤S11到S19的说明将被省略，只说明不同点。

在这种情况下，视频有效负载在两个或更多TS包上传输。因此，有效负载的分离被持续直到包含第一视频有效负载的后端的TS包被接收，其中第一视频有效负载包含具有PES报头的TS包的有效负载。当包含第一视频有效负载的后端的TS包被接收时，检查其中第一视频有效负载被延续的所有TS包中的传送错误指示器。

当传送错误指示器只在具有PES报头的第一TS包中建立时(步骤S24：是)，已分离的视频有效负载很少包含错误，并被转送至解码器(步骤S27)。

然而，在步骤S24中，当TS包反向搜索单元7确定传送错误指示器在第一视频有效负载的所有的TS包中被建立时，已分离的数据大部分包括错误。在这种情况下，放弃第一视频有效负载中的有效负载，并且直到检测到接下来的起始码才分离数据，从而减少具有不连续数据的部分(步骤S25)。进一步在步骤S25中，当在包含紧跟在第一视频有效负载之后的第二视频有效负载的TS包中传送错误指示器被确定关闭时，TS包反向搜索单元7分离第二视频有效负载。被分离的第二视频有效负载照例被转送到音频/视频解码器6(步骤S27)。

通过根据TS包中的错误标志执行适当的处理，能够提升视频显示质量。

(实施例4)

第四实施例提供一种方法，该方法除了通过从后端搜索TS包找到起始码之外，还在后续的TS包中的错误标志被设定时将误差信息提供给解码器。图11是说明TS包再现设备11处理包括PES报头的TS包的实例的流程图。

在步骤S24中，当具有延续至后续包的有效负载的TS包中的错误标志被设定，并且在包含错误标志的TS包后续的TS包中的错误标志被设定时，TS包反向搜索单元7不放弃后续包的有效负载，并根据后续TS包的错误标志生成错误信息。错误信息和有效负载被提供给音频/视频解码器6(步骤S23)。即，音频/视频解码器6承担错误信息的处理。

当音频/视频解码器6根据接下来的TS包中的错误标志执行合适的处理时，能够提升视频显示品质。

在如上所述的实施例中，图8到图11的流程图所示的处理由图1中所示的TS报头分析器1到TS包反向搜索单元7执行。然而，另外优选的是通过使用包含这些处理的计算机程序和依序执行计算机程序的CPU来执行类似的处理，而不依赖这里描述的构造。

如上所述，根据本发明的实施例的TS打包器再现设备，即使PES报头的长度被错误延长以及包括在TS包内的正常的有效负载必须被放弃，有效负载也能够被分离并被提供给解码器。进一步，通过识别数据定界符，由不连续数据引起的图像质量损坏被最小化，并且能够提升解码器的再现质量。

<使用根据本发明实施例的TS包再现设备11的广播再现设备的构造与操作>

上述的TS包再现设备的操作适用于具有所谓的单频段电视再现功能的蜂窝电话(移动通信设备)。以下，将详细说明在具有电视再现功能的蜂窝电话中使用根据本发明实施例的设备的实例。图12是显示根据本发明实施例的广播接收设备的外观的外部视图。图13是显示根据本发明实施例的广播接收设备的构造的实例的框图。

(构造与操作)

将使用图12和图13说明作为本发明实施例的蜂窝电话。蜂窝电话(移动通信设备)M具有通信单元200、天线201、双工机202、射频接收增益可变放大器203、射频带通滤波器204、变频器205、中频带通滤波器206、中频接收增益可变放大器207、调制/解调器208、中频传输增益可变放大器211、变频器212、射频带通滤波器213、射频传输增益可变放大器214、功率放大器215、隔离器216、声码器223和扬声器224。

蜂窝电话M被连接到控制所有操作的控制单元231、调谐单元232、具有开关的操作单元233、显示操作信息和照片图像的显示器234、存储电影内容和节目预约信息的存储器235、TS包再现单元11和邮件处理器237。TS包再现单元11的输出端被连接到显示器234和扬声器224。

调制/解调器208包含正交解调器281、模拟-数字转换器282、信号解调器283和解码器292。进一步，调制/解调器208具有加密来自声码器223的信号的加密单元289、信息信号解调器284、数字-模拟转换器285和正交调制器286。在该构造中，信号被正交解调器281解调，该信号被模拟-数字转换器282转换为数字信号。已转换的数字信息信号被信号解调器283解调，已解调的信号被解码器292解码并从解码器输出。

下面将给出按上述构造的蜂窝电话M的接收处理的说明。从基站传输来的正向链接信号被天线201接收，通过双工机202被提供给接收器电路，并被射频接收增益可变放大器203放大或减弱。信号的不必要的组份被射频带通滤波器204过滤，并且信号被变频器205从射频带转换到中频带。信号的不必要的组份被中频带通滤波器过滤，信号被中频接收增益可变放大器207放大或减弱。被放大或减弱的信号被输入至调制/解调器208。

调制/解调器208包含正交解调器281、模拟-数字转换器282、信号解调器283、信息信号调制器284、数字-模拟转换器285和正交调制器286。

这里，加密单元289和解码器292优选为通过公用加密密钥信息加密和解码。加密防止非法收听音频内容。然而，严格地说，来自传输侧的移动式通信装置的加密密钥信息与在接收侧的解码器292的密钥信息相同，这就足够了。

接下来，将说明具有上述构造的蜂窝电话M的接收操作。对于显示在显示器234上的操作信息，控制单元231根据用户操作单元233给出的操作信息按如下所述控制每一个部分。即，正交解调器281解调的信号被模拟-数字转换器282转换，被信号解调器283解调，并进一步被解码器292解码，并从扬声器224作为音频输出。

以下将说明蜂窝电话M的传输操作。如同在接收操作中，对于显示在显示器234上的操作信息，控制单元231根据用户操作单元233给出的操作信息控制每一个部分。即，来自移动站的反向链接信号由声码器223给出，并通过加密单元289加密。加密信号被信息信号解调器284解调，被数字-模拟转换器285转换，并被正交解调器286解调。信号被中频传输增益可变放大器211放大或减弱，并被变频器212从中频带转换到射频带。信号的不必要的组份被射频带通滤波器213过滤。信号被射频传输增益可变放大器214放大或减弱，被功率放大器215放大，被双工机202通过隔离器216提供给天线201并被传输。

广播收听功能

在这样的蜂窝电话中，通过提供诸如调谐器232的调谐器功能，根据来自操作单元233的操作信号和调谐所希望的广播节目，通过使用TS包再现设备11，根据图8的流程图中说明的方法稳定地再现节目的传送流信号。因此，能够享受稳定的视频和音频。

进一步，当提供有存储器235，用户能够在通过调谐器232享受电视广播的同时，在存储器235中记录广播节目的音频与视频信号。

其他的优点和改进对本领域技术人员来说是容易想到的。因此，本发明就较宽的方面而言，并不局限于这里显示和描述的具体细节和代表实施例。因此，在不脱离所附的权利要求及其等同概念所定义的总的发明构思的宗旨和范围的情况下，可进行各种变形。

Claims

1.一种广播接收设备，其特征在于，包括：

接收单元，其接收广播信号，并输出传送流；

第一确定单元，其从所述接收单元接收所述传送流作为TS包，并确定一个TS包内是否存在PES报头；

第二确定单元，其在所述第一确定单元检测到所述PES报头的时候确定所述PES报头是否是正常的；

搜索单元，其在所述第二确定单元确定所述PES报头是异常的时候通过从后端依序搜索所述TS包来检测有效负载起始位置；

分离器，其将位于由所述搜索单元检测到的有效负载起始位置处及其之后的有效负载分离；以及

解码器，其将由所述分离器分离的有效负载解码，并输出视频和音频信号。

2.如权利要求1所述的广播接收设备，其特征在于，所述第二确定单元在所述TS包包含错误标志的时候确定所述PES报头是异常的。

3.如权利要求1所述的广播接收设备，其特征在于，所述搜索单元通过搜索设置在有效负载的起始点的起始码来确定有效负载起始位置。

4.如权利要求1所述的广播接收设备，其特征在于，当记录在所述PES报头里的PES报头长度所指示的PES报头结束位置处于设置在有效负载的起始点的起始码位置的后部时，所述分离器将位于有效负载起始位置处及其之后的有效负载分离。

5.如权利要求1所述的广播接收设备，其特征在于，当具有PES报头和有效负载并且所述有效负载延续至下一个TS包中的有效负载的TS包中的错误标志被设定，并且在所述下一个TS包后续的TS包中的错误标志也被设定时，所述分离器分离包含所述下一个TS包中的所述有效负载的第一有效负载。

6.如权利要求1所述的广播接收设备，其特征在于，进一步包括控制单元，当具有PES报头和有效负载并且所述有效负载延续至下一个TS包中的有效负载的TS包中的错误标志被设定，并且在所述下一个TS包后续的TS包中的错误标志也被设定时，所述控制单元在后面的阶段将错误信息提供给所述解码器。

7.一种TS包再现设备，其特征在于，包括：

第一确定单元，其接收由TS包构成的传送流，并确定每一个TS包内是否存在PES报头；

解码器，其将由所述分离器分离的所述TS包的有效负载解码，并输出视频和音频信号。

8.一种广播接收方法，其特征在于，包括：

接收广播信号，并输出传送流；

接收所述传送流作为TS包，并确定在每一个TS包中是否存在PES报头；

当所述PES报头被检测到时，确定所述PES报头是否是正常的；

当所述PES报头是异常时，通过从后端依序搜索所述TS包找到有效负载起始位置；

分离位于起始位置处及其之后的有效负载；以及

解码已分离的有效负载，并输出视频和音频信号。

9.如权利要求8所述的广播接收方法，其特征在于，当所述TS包括错误标志时，所述PES报头被确定为是异常的。