CN102210161B - 在数字电视解码器中对用以改变服务的命令的接收进行管理的方法 - Google Patents

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Abstract

在本发明中，提出了一种用于，在对包括一组组分的信号流进行接收的数字电视解码器中，对用以改变服务的命令的接收(100)进行管理的方法；其特征在于该方法包括以下各种步骤，这些步骤包括：将解码器接收的信号流同时地传输至数字电视解码器的解多路复用器和缓冲存储器，然后将信号流的组分存储在所述缓冲存储器中；借助于解多路复用器，从传输的信号流中提取(103；104；105)解码器的一组操作组分；向存储在缓冲存储器中的组分应用(201)用于对接收的数据进行校正的系统以获得经校正的组分；进行(106)对经校正的组分的音频/视频解码。

Description

在数字电视解码器中对用以改变服务的命令的接收进行管理的方法
技术领域
本发明的目的是一种在数字电视解码器中对用以改变服务的命令的接收进行管理的方法。服务通常理解为指用户所称的电视频道，例如，全天广播彼此连续的节目的频道。然而，服务可能是独特的音频服务或者数据或其他服务。
特别地，本发明的目的在于提出一种方法，在其中数据(尤其是音频和视频数据)的完整性呈现高级的验证和校正操作，而同时呈现服务改变时间(或者切换时间(zapping time))，该服务改变时间与迄今观察到的使用在其中并不实现高效的数据校正操作的传输的切换时间(zapping time)相当。
总体而言，本发明的领域是数字电视解码器领域。将在经由因特网网络来接收信号流的解码器的上下文中更加具体地描述本发明，这些解码器将在随后被指定为IP解码器，但是根据本发明的方法的实现并不限于这种类型的解码器。
在数字电视领域中利用到数字电视解码器，特别是为了接入经加扰传输并且在解码器内解扰的一组电视频道。电视解码器是在用于传输电视信号(特别是MPEG和DVB格式的数字电视信号)的系统与显示监视器之间的接口部件。通常情况下，监视器本身包括用于解扰这些电视信号的电路，但这并不是必需的。所交换的信号最经常地为数字信号，但是解扰器可能也能够处理模拟信号。
将电视节目传输到这些解码器/接收器的传输装置为常规天线传输装置，或者同轴电缆或者甚至光缆，或者服务于区域的转播卫星或者甚至为因特网网络。所述解码器包括用于对传输的信号进行接收的接收装置，以及用于将接收的信号变换成直接适用于显示设备控制部件的信号的格式化装置。对于阴极射线管，这些信号举例来说是施加到扫描部件以及施加到在屏幕上产生彩色像素的各种电子枪的命令。
通过针对每一个将要表示的图像考虑参数表格来执行格式化。区分出不同类型的表格：SI(系统信息)表格、PSI(节目特定信息)表、NIT(网络信息表)表格、EIT(事件信息表)表格、PAT(节目关联表)表格、CAT(控制访问表)表格或者其他PMT(节目映射表)表格等。
在数字电视中，规定了参数信号以数据分组在流中传输(即与视频信号本身一起)。传输的数据分组布置成段，所述段通常包含1024个字节，或者在某些情况下包含4096个字节。一旦被接收到，各种分组就会被分配到适当的表。来自同一表的分组不一定编组在同一段中。这些分组可以分布在连续的段中，与和其他表格或者和视频信号或音频信号、数据信号或其他信号相关的数据分组交织。在每个段中，标识符使得数据分组能够被分配其他表格中的特定表格。在接收时，解码器起初并不知道数据分组是如何分布的，但是解码器能够识别段的分割。解码器因此必须读取每个段中的标识符并且重组数据以将数据分配到正确的表格。所有和各种表格有关的参数信号都由电视运营商或者传输媒体管理者进行编辑，并入到该运营商的流中并且通过各种媒体传送给用户。
总的来说，由此分布整个表格结构，尤其是根据EN 300 468标准来分布，并且解码器的目的是重建所有表格以使其具有控制信息以及用以向用户显示的信息。在所发送的多路复用信号的每个流中，无论使用的物理支持是什么，都会广播被称为PAT或者节目关联表的表格。这个表格是在ISO/IEC 13818-1标准中定义的PSI表格，该表格提供所考虑的多路复用信号流中可用服务的列表；其因此提供PMT(节目映射表)的列表、与每个服务相关联并且针对每个服务定义了与该服务相关联的组分的列表的表格(在ISO/IEC 13818-1标准中定义的PSI表格)的列表。
具体地，针对每个服务，与该服务相关联的访问控制信息见于PMT表格之中。CAT访问控制表格使得该信息能够被移除，并且强制执行该信息到解码器的微处理器的传输，该微处理器继而可以确定所述解码器的用户是否具有对此项服务的权限。如果情况是这样，则微处理器发送适当的信息，所述适当的信息使得能够获得针对所考虑的服务的数字解扰密钥。该服务继而可以在显示屏上恢复为非加扰模式。
MPEG2标准使得处于相同传输流(TS)或者信道中的若干服务能够得到多路复用。该标准由DVB标准所补充，DVB标准支持建立和改变服务或者支持在相同并且单个网络内的若干多路复用的信号流上进行切换。
背景技术
在现有技术中，IP解码器上的切换操作遵循图1的时间图中示出的各种步骤。在该图中，起始时刻(t＝0)标记为当用户进行用以执行对服务的改变的动作100时的时刻。这样的动作最通常地由按压与解码器相关联的遥控器的一个或者更多个适当的按键构成。切换时间的推移关于这个时间基准而标记。
然后在软件中存在第一步骤101以用于操作IP解码器以便对用户的动作予以考虑。这个步骤的持续时间通常为150ms(毫秒)。特别地利用这一持续时间使得操作软件释放特定应用用于切换，有可能用于与远程服务器进行交换以获得各种请求，并且还验证在这个时间间隔中用户并未发送取消初始接收到的切换命令的指令。
然后跟随的是第二步骤102，在这个步骤期间，IP解码器执行被称为“IGMP联合命令”的命令。这个步骤的持续时间接近400ms；这一持续时间对应于解码器连接时间，其为从执行IGMP联合命令到接收从多播信号流中提取的第一适当数据分组所必需的时间。在陆地、卫星或者有线解码器的情况中，解码器连接时间对应于在解码器调谐器上的动作与对第一数据分组的有效接收之间流逝的时间。
然后执行通过对各种组分的解多路复用而将在流中接收的数据存储到缓冲存储器中的操作。然而，由于各种中间组分的硬件的缘故，这样的操作消耗微不足道的时间量。
接下来执行进行切换操作所必需的各种表格和参数的获取：
因此，通常持续75ms的下一步骤103为PAT表格获取步骤。
然后跟随的是步骤104，其具有75ms的平均持续时间，在其中获取PMT表格。
接下来，在以下步骤105中执行访问控制；这持续大约300ms并且主要包括：-对来自PMT表格的描述符(主要为标识为CA_descriptor的描述符，标签：0x09)的分析；-然后在解码器的解多路复用器水平处放置滤波器以接收ECM(授权控制消息，在ISO/IEC 13818-1标准中定义)；-然后与解码器的智能卡对话以确定用户是否具有对期望的服务的权限；-如果有，则将ECM解扰为控制字CW；该控制字继而将被提供到解扰器以便获得期望的服务在未加扰模式中的各种组分。
一旦获取了各种参数和表格，则在下一步骤106中，针对期望的服务执行音频和视频解码操作。在将音频和视频数据发送到IP解码器的音频和视频解码器与在显示屏上的有效显示之间消耗的时间在1500ms左右。
因此，为了在现有技术的IP解码器中执行切换操作，需要接近2500ms的持续时间。
传输到IP解码器的信号流通过DSLAM类型设备。该流继而直接发送至各种IP解码器，且有用信号逐渐地衰减。IP解码器用户距离提供信号流的DSLAM越远，信噪比就越高，并且在对音频-视频信号的重建中的错误风险就越高。结果，为了在信号不会过分嘈杂的情况下增加可以从给定DSLAM访问的用户的数量，最近提出了利用高级保护系统来对抗可能在数据传输期间产生的错误。
已经选择了FEC(前向纠错)系统。在将来，也可能在不必挑战根据本发明的方法的操作的情况下选择其他系统。在FEC系统的实现中，发射器添加冗余以使得接收者(在这种情况中为IP解码器)能够对可能已经产生的错误的部分进行检测和校正。另外，尽管这样的系统使得信息冗余成为必要，但是其使得能够避免重传，并且因此使得能够节省带宽。
一般来说，可以将FEC系统的操作考虑如下：由IP解码器接收的信号流由多个多路复用的组分构成。具体地，FEC系统将音频组分和视频组分分布到各组数据中，各组数据至少为第一组数据和第二组数据，每个数据组均组织成矩阵形式，分别为音频数据和视频数据的第一矩阵和第二矩阵。冗余校正基准与矩阵的每行或者每列相对应：如果来自某列的音频-视频数据中的一个数据被错误所破坏，那么所考虑的基准可以根据与所考虑的列相关联的校正基准和来自同一列的未损坏的数据来得以校正。
图2表示了信号流上的切换操作的实施方式的示例，其中FEC校正系统处在合适的位置。这个示例中的切换操作的前两个步骤与图1示出的示例的两个步骤相同。在以400ms左右的连接时间标记的步骤102的末尾，在步骤201中，将至少第一数据组和第二数据组存储在缓冲存储器中，并且继而对如此存储的音频-视频组分进行校正。
在FEC系统中，来自第一数据组的校正数据与来自第二数据组的数据一起传输。因此，通过将音频-视频数据与可能用于对所考虑的音频-视频数据进行校正的校正数据在时间上相间隔而限制了不可校正错误的风险。关于这样的操作的考虑是：有必要在能够开始FEC系统校正操作之前存储至少两个矩阵或者两个数据组。因此，考虑2.2Mbit/s的SD(简单定义)类型的信号流，以及8列×5行的矩阵尺寸，缓冲存储器存储时间和校正实现时间接近400ms。
步骤201因此以获得经校正的音频-视频组分而结束，这大约在由用户做出的用以改变服务的动作之后950ms。步骤201对于提供良好的音频-视频质量至关重要，原因在于与操作组分不同，音频-视频数据的任何损失都会有产生宏块、冻结或颤抖的图像、黑屏等类型的视觉缺陷的风险。在步骤201结束时，重复在实施方式的第一示例的描述中所详细描述的步骤103、步骤104、步骤105和步骤106。
在这样的示例中，切换操作因此在2900ms左右；因此观测到切换时间的大约20％的显著增大。
发明内容
根据本发明的方法提出了针对刚刚陈述的问题和缺点的解决方案。在本发明中，提出了用于实现FEC类型校正系统的解决方案，而同时保持切换时间与在使用这样的切换时间之前观测到的切换时间相当。为了这个目的，在本发明中，提出了执行在服务改变方法中必需介入的若干操作。
本发明因此主要涉及如下方法，该方法用于：在对包括分布于至少一个第一数据组和第二数据组中的一组组分的信号流进行接收的数字电视解码器中，对用以改变服务的命令的接收进行管理。
所述方法的特征在于该方法包括不同的步骤，这些步骤包含：
-将解码器接收的信号流同时地传输至数字电视解码器的解多路复用器和缓冲存储器，继而将所述信号流的至少一些组分存储在所述缓冲存储器中；
-借助于解多路复用器，从传输的所述信号流中提取所述解码器的一组操作组分；操作组分理解为意指构成先前提到的表格，并且更具体而言构成介入服务改变操作之中的表格所必需的流组分；
-向存储在缓冲存储器中的组分应用用于对接收的数据进行校正的系统以获得经校正的组分；
-对经校正的组分执行音频/视频解码。
除了刚刚在上段中提到的主要步骤，根据本发明的方法可以包括以下特性中的一个或者多个附加特性：
-对存储在缓冲存储器中的组分应用的校正系统是FEC类型系统；
-将组分存储在解码器的缓冲存储器中的步骤包含存储至少第一数据组以及第二数据组，所述第一数据组具体地包括第一组音频组分和视频组分，所述第二数据组具体地包括第二组音频组分和视频组分以及来自第一组音频组分和视频组分的校正数据；
-包含对来自第一组经校正音频-视频数据的组分执行音频/视频解码的步骤包括预备步骤，该预备步骤包含完成：
-借助于包括在第二数据组中的校正数据对第一组音频数据和视频数据进行校正的操作；以及
-对借助于解多路复用器从传输的信号流中提取的操作组分的完整性进行决定性验证的操作；决定性验证操作指的是未揭示错误组分的验证操作；
-操作组分包括CRC类型的完整性验证手段；
-在根据本发明的方法中，如果对借助于解多路复用器从传输的信号流提取的第一组数据的操作组分的完整性进行验证的操作发现了错误，并且当借助于包括在第二数据组中的校正数据对第一组音频数据和视频数据进行校正的操作已经完成时，所述方法包括附加的步骤，该附加的步骤包含重新开始对借助于解多路复用器从跟随传输的信号流的数据组提取的操作组分的完整性进行验证的操作；
-借助于解多路复用器从信号流提取的操作组分包括以下组分中的至少一个：PMT表格、PAT表格、访问控制数据；
-由解码器接收的信号流为根据因特网协议传输的信号流；
-由解码器接收的信号流为通过电缆、通过陆地传输装置或者通过卫星传输的信号流。
在不相互排斥的情况下，根据本发明的方法的各种附加特性根据所有的组合可能性而进行组合以产生本发明的实施方式的不同示例。
本发明还涉及能够实现根据本发明的方法的数字电视解码器，该数字电视解码器具有根据本发明方法的主要特性，并且有可能具有一个或者更多个刚刚提到的附加特性。
在阅读以下描述并且检视附随的附图后，将会更好地理解本发明及其各种应用。
附图说明
为指示的目的而呈现这些附图，并且附图不以任何方式限制本发明。附图示出：
图1，已经描述过，其为示出经由因特网网络对常规信号流进行接收的数字电视解码器的切换序列的流程的时间图；
图2，也已经描述过，其为图示了在现有技术中、经由因特网网络对跟随FEC系统的信号流进行接收的数字电视解码器的切换序列的流程的时间图；
图3，其为图示了在根据本发明的方法的实施方式的示例中、经由因特网网络对跟随FEC系统的信号流进行接收的数字电视解码器的切换序列的流程的时间图。
具体实施方式
除非另外注明，否则在若干附图中出现的各种元件将保持相同的参考标记。
图3图示了示出根据本发明的方法的实施方式的示例的流程的时间图。
在这个示例中，重复在前两个示例中已经呈现的操作和步骤100、步骤101以及步骤102。在步骤102结束时，将信号流同时地传输至：
-解码器的解多路复用器，其中在步骤103、步骤104和步骤105期间执行操作组分提取操作；以及
-解码器的缓冲存储器，在其中存储的数据在与提到的第二示例中的步骤201相同的步骤201中经历FEC类型校正过程。
发送到多路复用器的数据因此不是由FEC系统校正的数据。然而，离开解多路复用器的操作组分的完整性由以下特性所确保：
-由多路复用器从流中提取的操作组分内在地包括CRC(循环冗余校验)，这使得该操作组分能够独自对构成这些组分的数据的完整性进行验证。如果由CRC机制检测到操作组分不完整，则在本发明实施方式的一个有利示例中，预期在信号流中出现所述组分；
-错误影响所考虑的操作组分的概率很低，因为这些数据表示在信号流中低得多的流动。
在步骤201和步骤105结束时，实现音频-视频解码步骤106。有利地，仅当FEC系统校正的步骤201针对至少一个矩阵完成时，才开始这个步骤106。
由于在一方面步骤103、步骤104和步骤105的持续时间与另一方面步骤201的持续时间相对接近这一事实，因此所描述的示例的实现具有优点。与所描述的第二示例相比，实现了用以执行服务改变操作的、400ms左右的时间节约，并且因此获得了2500ms左右的总持续时间，这与现有技术中在没有FEC校正系统的情况下的切换持续时间相同。
根据本发明的解码器显著地包括用于实现根据本发明的方法的装置，并且显著地包括具有以下应用的程序存储器，这些应用有：第一应用，用于执行FEC系统校正；第二应用，用于将接收的信号流同时地导向所提到的解多路复用器和缓冲存储器；以及第三应用，用于只要操作组分提取操作和FEC校正操作至少针对先前提到的第一数据组尚未结束，就对解码音频-视频流的步骤进行延迟。

Claims (9)

1.一种用于在对包括分布在至少一个第一数据组和第二数据组中的一组组分的信号流进行接收的数字电视解码器中，对用以改变服务的命令的接收(100)进行管理的方法；
其特征在于，所述方法包括不同的步骤，这些步骤包含：
将所述解码器接收的所述信号流同时地传输至所述数字电视解码器的解多路复用器和缓冲存储器，然后将所述信号流的所述组分中的至少一些组分存储在所述缓冲存储器中；
-借助于所述解多路复用器，从传输的所述信号流中提取(103；104；105)所述解码器的一组操作组分；
向存储在所述缓冲存储器中的所述组分应用(201)用于对接收的数据进行校正的系统以获得经校正的组分；以及
执行(106)对所述经校正的组分的音频/视频解码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向存储在所述缓冲存储器中的所述组分应用的所述校正系统是FEC类型系统。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述组分存储在所述解码器的所述缓冲存储器中的步骤包含存储至少所述第一数据组和所述第二数据组，所述第一数据组具体地包括第一组音频组分和视频组分，所述第二数据组具体地包括第二组音频组分和视频组分以及来自所述第一组音频组分和视频组分的校正数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，包含执行(106)对经校正的第一组音频组分和视频组分的音频/视频解码的步骤包括预备步骤，所述预备步骤包含完成以下：
借助于包括在所述第二数据组中的校正数据对所述第一组音频组分和视频组分进行校正的操作；以及
对借助于所述解多路复用器从所述传输的信号流中提取的所述操作组分的完整性进行决定性验证的操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述操作组分包括CRC类型的完整性验证手段。
6.根据权利要求4或者5所述的方法，其特征在于，如果对借助于所述解多路复用器从所述传输的信号流提取的第一数据组的操作组分的完整性进行验证的操作发现了错误并且当借助于包括在所述第二数据组中的校正数据对所述第一组音频组分和视频组分进行校正的操作已经完成时，所述方法包括附加步骤，所述附加步骤包含重新开始对借助于所述解多路复用器从跟随所述传输的信号流的数据组提取的操作组分的完整性进行验证的操作。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述解多路复用器从所述信号流提取的所述操作组分包括以下组分中的至少一个：PMT(节目映射表)表格、PAT(节目关联表)表格、访问控制数据。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述解码器接收的所述信号流为根据因特网协议而传输的信号流。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述解码器接收的所述信号流为通过电缆、通过陆地传输装置或者通过卫星传输的信号流。
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