CN102474363A - 发射机静默以及速率降低的编码 - Google Patents

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Abstract

在一个示例中，一种方法包括：定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率；在该时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以降低的编码率来编码该组帧在该时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；经由发射机传送该组经编码帧；以及在该一个或更多个空元区间期间使发射机消隐。

Description

发射机静默以及速率降低的编码
本申请要求以下美国临时专利申请中每一项的权益：
2009年7月2日提交的美国临时申请61/222,845；
2009年7月17日提交的美国临时申请61/226,601；
2010年1月15日提交的美国临时申请61/295,479；以及
2010年3月2日提交的美国临时申请61/309,511,
以上每一项申请的全部内容通过引用纳入于此。
技术领域
本公开涉及跨网络的数据传输。
背景
目前，正在开发用于多媒体数据的无线显示的若干解决方案，诸如无线HDMI(高清晰度多媒体接口)。这些解决方案的主要意图在于取代特定组件(例如，机顶盒、数字多用碟(DVD)播放器、计算设备)与显示设备之间的HDMI电缆。
某些供应商已开发出使用专有方法体系来传输未经压缩的视频的解决方案。其他解决方案可能以消费者电子设备(例如，游戏控制台或DVD播放器)为目标并要求主机和客户端双方都有专用硬件。此类专用设备的功耗可能相当高。此外，某些解决方案中未经压缩的视频的传输可能会限制支持更高分辨率数据传输的任何扩展能力。
概述
一般而言，本公开描述了执行发射机静默(亦称为消隐)的数种技术、设备和系统。还描述了数种用于创建空元区间来对应于发射机消隐区间以使得在发生发射机消隐时数据不会丢失的技术。在许多示例中，在发射机静默期间执行感测。
在一个示例中，本公开描述了一种方法，包括：定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率；在该时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以降低的编码率来编码该组帧在该时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；经由发射机传送该组经编码帧；以及在该一个或更多个空元区间期间使发射机消隐。
在另一个示例中，本公开描述了一种方法，包括：在调制器处接收经编码多媒体数据；经由调制器来调制该经编码多媒体数据，其中调制包括在与该经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号；经由发射机传送该经编码多媒体数据；以及使发射机消隐达这些同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间。
在另一个示例中，本公开描述了一种设备，包括：多媒体编码单元，其定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率，并且在该时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以降低的编码率来编码该组帧在该时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；以及发射机单元，其传送该组经编码帧并在该一个或更多个空元区间期间消隐。
在另一个示例中，本公开描述了一种设备，包括：调制器单元，其接收经编码多媒体数据并调制该经编码多媒体数据，其中调制包括在与该经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号；以及发射机单元，其传送该经编码多媒体数据，并消隐达这些同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间。
在另一个示例中，本公开描述了一种设备，包括：用于定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率的装置；用于在该时间段上以降低的编码率来编码该组帧的装置，以使得以降低的编码率来编码该组帧在该时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；用于经由发射机传送该组经编码帧的装置；以及用于在该一个或更多个空元区间期间使用于传送的装置消隐的装置。
在另一个示例中，本公开描述了一种设备，包括：用于在调制器处接收经编码多媒体数据的装置；用于经由调制器来调制该经编码多媒体数据的装置，其中用于调制的装置包括用于在与该经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号的装置；用于传送该经编码多媒体数据的装置；以及用于使用于传送的装置消隐达这些同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间的装置。
在另一个示例中，本公开描述了一种包括指令的计算机可读存储介质，这些指令在被执行时使一个或更多个处理器能：定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率；在该时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以降低的编码率来编码该组帧在该时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；经由发射机传送该组经编码帧；以及在该一个或更多个空元区间期间使发射机消隐。
在另一个示例中，本公开描述了一种包括指令的计算机可读存储介质，这些指令在被执行时使一个或更多个处理器能：在调制器处接收经编码多媒体数据，经由调制器来调制该经编码多媒体数据，其中在调制时，该调制器在与该经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号；经由发射机传送该经编码多媒体数据；以及使发射机消隐达这些同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间。
在附图及以下描述中阐述一个或更多个方面的详情。其他特征、目的、以及优点将可从此描述和附图、以及从所附权利要求书中显见。
附图简述
图1是解说经由无线网络通信地耦合到数据接收机的通信系统的示例的框图。
图2是解说经由无线网络通信地耦合到一个或更多个多媒体接收机以及一个或更多个多媒体输出设备的通信设备的示例的框图。
图3是解说经由无线网络通信地耦合到一个或更多个数字电视(TV)接收机以及一个或更多个显示设备的通信设备的示例的框图。
图4是解说通信地耦合到可被包括在数字TV内的数字TV接收机和显示设备的移动通信设备的示例的框图。
图5是解说可用作图2和/或图3中所示的通信设备的通信设备的示例的框图。
图6是解说可在诸如图5中所示的通信设备之类的通信设备内实现的数字TV变换单元/发射机协同信道标识器的示例的框图。
图7是解说可在诸如图5中所示的通信设备之类的通信设备内实现的数字TV变换单元/发射机协同信道标识器的另一示例的框图。
图8是解说可由诸如图1-5中所示的通信设备中的一个或更多个之类的通信设备执行的用于在频谱感测期间执行发射机静默的方法的示例的流程图。
图9是解说可由诸如图1-5中所示的通信设备中的一个或更多个之类的通信设备执行的用于执行频谱感测的方法的示例的流程图。
图10是解说诸如用于图1-5的通信设备之一的示例数据传输和信道感测占空循环的时序图。
图11是解说诸如用于图1-5的通信设备之一的数据传输和信道感测占空循环的另一示例的时序图。
图12是解说示例数据传输占空循环以及可由通信设备传送的相应数据流的概念图。
图13是解说包括由杂项数据分隔开的多个画面组的数据内容的示例数据流的图示，其中这些杂项数据在传输静默区间期间可以不被传送。
图14是解说包括由杂项数据分隔开的多个场景的数据内容的示例数据流的图示，其中这些杂项数据在传输静默区间期间可以不被传送。
图15是解说包括由杂项数据分隔开的多个数据帧的示例数据流的图示，其中这些杂项数据在传输静默区间期间可以不被传送。
图16是解说包括由冗余帧数据分隔开的多个数据帧的示例数据流的图示，其中该冗余帧数据在传输静默区间期间可以不被传送。
图17是解说可适于应用本公开中所描述的各种自适应视频编码技术的多媒体通信系统的框图。
图18是解说具有ATSC架构的示例多媒体通信系统中的时基的框图。
图19是解说具有ATSC架构的示例多媒体通信系统中的数据流向的框图。
图20是进一步解说接收图19的TS MUX单元的输出的ATSC调制器内的数据流向的框图。
图21是解说ATSC数据率的时序图。
图22是解说使用自适应视频编码的发射机静默的示例的时序图。
图23是解说使用自适应视频编码的发射机静默的另一示例的时序图。
图24是解说包括由与传输静默区间同步的杂项数据分隔开的多个画面组的数据内容的示例数据流的图示。
图25是解说包括由与传输静默区间同步的杂项数据分隔开的多个场景的数据内容的示例数据流的图示。
图26是解说由调制器响应于静默触发脉冲而插入空元字节的示例的时序图。
图27是解说媒体通信系统中的频谱感测、编码和调制的协调同步的框图。
图28是解说与本公开相符的技术的流程图。
图29是解说与本公开相符的设备的框图。
图30-34是解说与本公开相符的不同技术的流程图。
详细描述
图1是解说经由无线网络7通信地耦合到数据接收机9的通信系统1的示例的框图。通信系统1能够向数据接收机9发送数据。在一些情形中，该数据可包括多媒体数据，多媒体数据包括音频数据、视频数据、文本数据、语音数据和图形数据中的至少一者。在图1的示例中，尽管通信系统1被示为经由无线网络7仅向一个数据接收机9发送数据，但是在一些情形中，通信系统1还可以能够经由无线网络7向包括数据接收机9在内的一个或更多个数据接收机发送或广播数据。
在一些实例中，如将在以下更详细地描述的，无线网络7可包括为跨用于数字广播格式的频谱的通信提供支持的网络，该数字广播格式诸如是高级电视系统委员会(ATSC)格式、数字视频广播(DVB)格式、地面数字多媒体广播(T-DMB)格式、地面综合业务数字广播(ISDB-T)格式、或由国际标准ISO/IEC 13818-1提供的运动图像专家组传输流(MPEG-TS)格式，这里仅列举了少数几种格式。ATSC标准是由高级电视系统委员会为数字电视传输开发的一组标准。DVB标准是一套在国际上被接受的用于数字电视的开放式标准，并由欧洲电信标准学会(ETSI)、欧洲电子技术标准化委员会(CENELEC)与欧洲广播联盟(EBU)的联合技术委员会(JTC)发布。DMB是用于向移动设备发送多媒体数据的数字无线电传输技术。ISDB是日本数字电视和数字无线电标准。可从本公开的教导获益的其他无线标准包括诸如移动/手持-高级电视系统委员会(ATSC M/H)、FO EV、手持数字多媒体广播(DVB-H)、手持数字多媒体广播-卫星服务DVB-SH、以及下一代移动广播标准。此外，NTSC标准和下一代国家电视系统委员会NTSC标准可从本公开的教导获益。而且，诸如第三代(3G)标准、第三代多媒体广播多播业务(3G MBMS)、广播和多播业务(BCMCS)、长期演进广播(LTE(广播))或众多其他标准之类的标准也可获益。对于这些及其他标准，可在感测期间以及出于其他原因使用本公开的消隐技术。
数字广播格式可以是其中在所传送的数据中不提供或指定具体或特定目的地的广播格式。例如，数字广播格式可包括其中所广播的数据分组或单元的头部不包括任何目的地址的格式。
通信系统1可包括具有在指定位置传送或接收数据的一个或更多个设备的固定系统、或者有一个或更多个设备的移动系统。每个设备可包括一个或更多个处理器。通信系统1可包括一个或更多个自立设备，或者可以是更大的系统的一部分。例如，通信系统1可包括无线通信设备(例如，无线移动手持机或设备)、数码相机、数字电视(TV)、摄像机、视频电话、数字多媒体播放器、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制台、个人计算机或膝上型设备、或其他视频设备，或者是其一部分。
在某些示例中，通信系统1可用于视频游戏或游戏应用。在这些示例中，通信系统1的一个或更多个用户可以玩一个或更多个游戏，包括经由至通信系统1的网络连接(例如，无线网络连接)与其他用户进行的任何交互式游戏。游戏的图形和/或视频数据，包括实时信息，可被提供给数据接收机9，且随后可在耦合到数据接收机9的分开的显示设备(例如，高清晰度电视或显示设备)上显示。以此方式，用户可在此分开的显示设备上观看游戏应用的显示数据。
通信系统1还可包括一个或更多个外围设备(例如，键盘)，包括与其他设备无线地通信的外围设备。在一些情形中，通信系统1可包括被收录在可用在以上描述的一些或所有设备中的一个或更多个集成电路、芯片或芯片组内的组件。
如图1中所示，通信系统1可包括耦合到信道标识器5的数据变换单元/发射机3。数据变换单元/发射机3和信道标识器5可在物理上被一个或更多个设备所包括或作为其一部分。例如，在一些情形中，数据变换单元/发射机3和信道标识器5之一或这两者可被包括在耦合到分开的设备的外围设备内。因而，数据变换单元/发射机3和信道标识器5可以是通信系统1内的一个或更多个设备的一部分。
通信系统1能够接收、处理、生成和传送数据。例如，通信系统1可在包括蜂窝、本地无线、或广播网在内的许多可能的无线电或无线接入网中的任何网络上接收数据，包括例如ATSC、DVB、ISDB-T、或T-DMB。在一些实例中，通信系统1可在有线接口上或经由一个或更多个嵌入式接口来接收数据。该数据还可包括未经压缩的格式的数据，诸如经由相机或其他摄录像机应用的图像/视频传感器接收到的数据。在一些示例中，该数据可包括音频数据、视频数据、图像数据、图形数据、文本数据、语音数据或元数据中的一者或更多者。
通信系统1还能够通过无线网络7向诸如数据接收机9之类的一个或更多个其他设备广播或以其他方式传送数据。数据变换单元/发射机3能够将数据变换成特定数字广播格式。例如，数据变换单元/发射机3可以能够编码遵照特定数字广播格式(例如，ATSC、DVB、ISDB-T、T-DMB、MPEG-TS)的数据，调制并随后传送经编码数据。
信道标识器5能够标识频谱的至少一个可用信道，其中在对该至少一个可用信道的标识中可能涉及通信系统1的一个或更多个设备。例如，对该至少一个可用信道的标识可由通信系统1的一个或更多个设备发起。在一些实例中，信道标识器5可在诸如数字电视广播频谱之类的广播频谱的未使用和/或无执照部分中标识该至少一个可用信道。
在一些实例中，该至少一个可用信道可包括电视频带空白空间。如在联邦通信委员会(FCC)在2008年11月4日通过并在2008年11月14日作为FCC命令08-260发布的“Second Report and Order and Memorandum Opinion andOrder(第二份报告和命令以及备忘录意见和命令)”中规定的，由美国管控的“空白空间”可包括广播电视频谱中当前没有被有执照业务使用、且因此可被无执照无线电发射机使用的未使用部分或位置。美国以外的其他国家、地区或辖区中可存在相似类型的空白空间，其受制于这些区域中可能存在的通信管制权威机构。
在一些实例中，可用信道可包括当前没有被占用的信道。在一个示例中，可用信道可包括当前没有被任何获授权或有执照用户，例如由FCC颁发执照的用户使用的信道。在一个示例中，可用信道可包括当前既没有被有执照用户使用也没有被无执照用户，例如其他空白空间信道用户使用的信道。在一些情形中，可用信道可包括用户一旦从另一有执照用户获取次级执照就可使用的信道。
信道标识器8可基于在通信系统1的一个或更多个设备上执行或由其实现的应用或服务的任何特定要求或需要来标识进行数据广播可能需要的一个或更多个可用信道。一旦标识出该一个或更多个可用信道，变换单元/发射机3就可使用该至少一个标识出的可用信道经由无线网络7向数据接收机9传送数据(例如，经编码、经调制、或以其他方式变换的数据)。在某些情形中，基于在通信系统1内本地运行的一个或更多个服务或应用的执行，通信系统1将要么自动地要么响应于用户输入来执行以上描述的行动中的一个或更多个行动(例如，信道标识和数据传输)。数据接收机9可包括用于解调和/或解码从通信系统1接收到的广播数据的功能性。在一些情形中，变换单元/发射机3可使用该至少一个标识出的可用信道经由无线网络7向包括数据接收机9在内的多个数据接收机广播数据。
如以上所描述的，信道标识器5能够标识用于特定数字广播格式的广播频谱的至少一个可用信道。在一个示例中，信道标识器5可包括频谱感测器，该频谱感测器用于通过感测该广播频谱内的一个或更多个信道范围或即频带内的信号信息来标识该至少一个可用信道。在一个示例中，信道标识器5可访问数据库(例如，数字TV频带数据库，诸如图6中所示的那一个数字TV频带数据库)以标识该至少一个可用信道。
如图1中所示，数据变换单元/发射机3包括发射机静默单元2。若信道标识器5包括频谱感测功能性，则发射机静默单元2可规定传输静默区间。静默在本公开中可被替换地称为消隐。具体而言，短语“使发射机消隐(或静默)”一般是指其中发射机在一段时间里制止自己传送数据的过程，尽管该时间段在不同实现中可以广为变化。在传输静默区间(即，发射机消隐)期间，数据变换单元/发射机3制止自己经由无线网络7向数据接收机9传送数据。例如，数据变换单元/发射机3可通过临时禁用或甚至临时关掉自己的数据传输功能来制止自己传送数据。在一个示例中，信道标识器5可在至少一个时间区间期间检测频谱中是否有至少一个信道(例如，空白空间信道)可供使用。在此至少一个时间区间期间，发射机静默单元2可制止自己向数据接收机9传送任何数据，这可以减少数据传输与频谱感测操作之间潜在可能的干扰。然而，除了感测空白空间以寻找可用信道以外，本公开还构想了出于其他感测原因或其他与感测无关的原因而进行的发射机消隐。相应地，发射机消隐不被限定于在空白空间感测期间使用，并且可广泛地应用于其他感测应用或其他非感测应用。
对于空白空间感测，即使在选择了信道之后，也可能要求进行周期性频谱感测以验证该信道的使用不会对其他有执照或获授权用户的使用造成干扰。必须执行感测的间隔可由适用的规则或规章来指定。在一些情形中，可能要求每分钟至少一次频谱感测。频谱感测期间的发射机静默可能是可取的，因为可能需要在非常低的功率电平执行感测，以例如准许检测到由该频谱的用户，诸如有执照用户或其他获授权用户生成的较低功率信号。以上指出的FCC命令或者其他适用的规则或规章可能要求以指定间隔和在指定功率电平进行频谱感测，以防止对该频谱中的信道的有执照或获授权用户造成干扰。这样的频谱感测可涉及感测是否有其他有执照或获授权用户正在给定信道或频率上传送信号。较低功率信号可能是由近旁位置处的低功率发射机产生的。替换地，较低功率信号可能是由远程或近旁位置处的较高功率发射机产生的。然而，由较高功率发射机产生的信号可能在延长的距离上衰减或遭受衰落。在任一种情形中，若发射机在频谱感测期间是启用的，则发射功率可能会漏泄到频谱感测电路系统中，从而创生出噪声或干扰，这些噪声或干扰使得对诸如空白空间频谱之类的频谱中较低功率信号的感测变得更加困难。
在一些情形中，信道标识器5可能需要周期性地检测频谱内的一个或更多个信道中的信道使用，或者确定是否有任何先前可供使用的信道不再可用(例如，当有执照用户开始使用特定信道时)。信道标识器5在执行此类检测和/或确定功能时可实现用于频谱感测的特定占空循环。如以下将更详细地描述的，信道标识器5可利用或实现用于频谱感测的各种不同的占空循环、以及各种不同的频谱感测区间。类似地，发射机静默单元5可利用或实现用于传输静默的各种不同的占空循环、以及不同的静默区间。
由于传输静默潜在可能会导致数据接收机9接收到的数据中有差错和/或不连续性，因此通信系统1和/或数据接收机9可包括某些功能性诸如通过实现差错恢复、差错回弹性、或甚至修改由通信系统1传输的数据来缓解此类差错或不连续性。在一些实例中，所传送的数据可以包括能被安排成分组、帧或其他单位的数字数据，并且可包括经编码数据以及用于解码、数据重组装或纠错的其他数据。在一些情形中，发射机静默单元2可参照数据传输来利用或选择与频谱感测区间和/或占空循环相匹配的传输静默区间和/或占空循环，以允许数据接收机9能对收到数据执行差错恢复。
在此具体示例中，数据接收机9可任选地包括纠错单元11，其可被配置成在解码过程期间执行标准差错恢复或纠错。然而，纠错单元11在一些示例中可以是可任选的。纠错单元11可处理已由数据变换单元/发射机3插入数据中的一个或更多个纠错码以执行检错和/或纠错。在一些示例中，纠错单元11可执行本领域中已知的一种或更多种常规的纠错技术。
如上所述，信道标识器5和发射机静默单元2可利用基本上相似的占空循环以使频谱感测区间与传输静默区间相关。在这些情形中，通信系统1可使感测区间与静默区间对准，以使得当信道标识器5(例如，在频谱感测区间期间)正执行频谱感测功能时，发射机静默单元2(例如，在传输静默区间期间)制止自己向数据接收机9传送数据。
此外，在一些示例中，数据变换单元/发射机3可基于传输静默区间来构造或适配数据传输流，以使得定义的数据被包括在该流的某些部分内。例如，数据流可被构造成包括某些空元数据、填充数据、冗余数据或其他杂项数据，这些数据基于传输静默区间的时基可能实际上不被传送给数据接收机9。以此方式，数据变换单元/发射机3可智能地构造所传送的数据流，以使得在静默区间期间不传送的数据包括数据接收机9在经由无线网络7接收到该数据传输时不一定需要的杂项(例如，非必要或空元)数据。此类功能性可帮助使得传输静默的影响最小化，其中可执行此类静默以避免数据传输与频谱感测操作之间潜在可能的干扰。以下将更详细地描述这些概念。
图2是解说经由无线网络10通信地耦合到一个或更多个通信接收机12A-12N以及一个或更多个多媒体输出设备14A-14N的通信设备4的示例的框图，该通信设备4包括信道标识器8和变换单元/发射机6。通信设备4能够向接收机12A-12N中的一个或更多个接收机发送数据(例如，多媒体数据)。在一些情形中，该数据可包括多媒体数据，多媒体数据包括音频数据、视频数据、图像数据、文本数据、语音数据和图形数据中的至少一者。在一些示例中，无线网络10可包括提供为遵照ATSC标准的数据传输提供支持的网络。
在图2的特定示例中，变换单元/发射机6和信道标识器8被包括在一个特定设备即通信设备4内。然而，如先前参照图1所描述的，变换单元/发射机和信道标识器一般而言可被包括在通信系统内的一个或更多个设备——包括一个或更多个外围设备内。
类似于图1的无线网络7，无线网络10可包括为跨用于诸如ATSC、DVB、T-DMB、ISDB-T或MPEG-TS之类的数字广播格式的广播频谱的通信提供支持的网络，这里仅列举了少数几种数字广播格式。通信设备4可包括在指定位置传送或接收数据的固定设备、或者移动设备。通信设备4可包括自立设备或者可以是更大的系统的一部分。例如，通信设备4可包括无线多媒体通信设备(诸如无线移动手持机)、数码相机、数字TV、摄像机、视频电话、数字多媒体播放器、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制台、个人计算机或膝上型设备、或其他视频设备，或者是其一部分。通信设备4也可被包括在可用在以上描述的一些或全部设备中的一个或更多个集成电路、或芯片/芯片组内。
如图2中所示，通信设备4包括耦合到信道标识器8的变换单元/发射机6。在图2中仅出于解说目的，将假定这些组件6、8是通信设备4的一部分。
通信设备4能够接收、处理、和生成数据，包括多媒体数据。例如，通信设备4可在包括蜂窝、本地无线在内的许多可能的无线电或接入网中的任何网络、或包括ATSC、DVB、ISDB-T、或T-DMB的广播格式上接收数据。
通信设备4还能够通过无线网络10向诸如多媒体输出设备14A-14N之类的一个或更多个其他设备广播数据。变换单元/发射机6能够将数据变换成特定数字广播格式。例如，数字变换单元/发射机6可以能够编码遵照特定数字广播格式(例如，ATSC、DVB、ISDB-T、T-DMB、MPEG-TS)的多媒体数据，并调制经编码的多媒体数据。
信道标识器8能够标识频谱的至少一个可用信道，其中该标识由通信设备4发起。在一些情形中，信道标识器8可基于在通信设备4上执行的应用或服务的任何特定要求或需要来标识进行传输可能需要的多个可用信道。例如，一些应用或服务可能要求或请求多个可在其上向一个或更多个接收机发送数据的信道。
一旦信道标识器8标识出该一个或更多个可用信道，变换单元/发射机6就可使用该至少一个标识出的可用信道经由无线网络10向多媒体输出设备14A-14N中的一个或更多个设备传送经变换(例如，经编码、经调制)的数据。在某些情形中，基于在通信设备4上本地运行的一个或更多个服务或应用的执行，通信设备4将要么自动地要么经由用户输入来执行以上描述的行动中的一个或更多个行动。
在一个示例中，应用可能决定要经由无线网络10单单向多媒体输出设备14A广播指定的多媒体内容。接收机12A可接收该广播数据，并且可包括将接收机12A调谐到数据正藉以从通信设备4广播的恰适信道的调谐器。接收机12A随后将收到数据提供给多媒体输出设备14A以供处理(例如，供显示)。
在另一个示例中，应用可能决定要向多媒体输出设备14A-14N中的多个多媒体输出设备广播指定的多媒体内容。在这种情形中，接收机12A-12N可各自接收所广播的数据，并且可各自包括调准数据正藉以从通信设备4广播的恰适信道(例如，频率或频带)的调谐器。每个接收机12A-12N随后将收到数据提供给自己相应的多媒体输出设备14A-14N以供处理。
在一些情形中，接收机12A-12N可包括用于解调和/或解码从通信设备4接收到的广播数据的功能性。在一些情形中，多媒体输出设备14A-14N可包括此类功能性。多媒体输出设备14A-14N中的一个或更多个多媒体输出设备各自可构成相对于其相应的接收机12A-12N而言的外部设备。在一些实例中，多媒体输出设备14A-14N中的一个或更多个多媒体输出设备可各自作为其相应的接收机12A-12N的一部分或整合在其相应的接收机12A-12N内。
如以上所描述的，信道标识器8能够标识用于特定数字广播格式的广播频谱的至少一个可用信道。在一个示例中，信道标识器8可包括频谱感测器，该频谱感测器用于通过感测该广播频谱内的一个或更多个信道范围或即频带内的信号信息来标识该至少一个可用信道。在一个示例中，信道标识器8可访问数据库(例如，数字TV频带数据库，诸如图6中所示的那一个数字TV频带数据库)以标识该至少一个可用信道。
例如，通信设备4可包括地理定位功能性，藉此通信设备4能够例如通过使用全球定位系统(GPS)或其他类似组件、导频信号或其他定位技术来确定自己的地理位置。在此实例中，通信设备4可将此类位置信息提供给数字TV频带数据库。该数字TV频带数据库可填充有基于位置的信道信息，并且可以能够向通信设备4提供通信设备4当前占据的地理区域内的任何可用信道的列表。
在一些示例中，通信设备4可以能够使用通信设备4的网际协议(IP)地址经由位置估计来确定自己的地理位置。藉由IP地址的地理定位是通过将通信设备4的公共IP地址与其他在电子意义上相邻的具有已知位置的服务器、路由器、或其他设备的IP地址作比较来确定通信设备4的地理纬度、经度、以及还潜在可能地确定其城市和州的技术。在这些示例中，通信设备4可将自己的IP地址(例如，经由无线通信)提供给外部服务器。
该外部服务器可访问包含具有已知位置的其他设备的IP地址的数据库。该外部服务器可使用各种技术通过将通信设备4的IP地址与数据库内具有已知位置的设备的IP地址作比较来获得对通信设备4的位置的估计，并且随后可反过来将此估计位置提供给通信设备4。在一些情形中，该外部服务器可以通过确定数据库内哪些设备具有与通信设备4的IP地址最紧密地匹配或相似的IP地址来执行该比较。
从通信设备4向多媒体输出设备14A-14N中的一个或更多个多媒体输出设备广播数据可提供某些优点。例如，可创建从通信设备4至多媒体输出设备14A-14N的类似于分布式发射机网络那样的本地广播。因而，在一个情景中，用户可利用通信设备4向其他共处或非共处的多媒体输出设备14A-14N广播多媒体数据。例如，用户可在该用户家里设立无线网络以便将通信设备4耦合到其他设备。在一个示例中，通信设备4可包括个人、膝上型或平板计算机、或者手持便携式计算设备，诸如个人数字多媒体播放器、移动电话手持机、或类似设备。
用户可能希望将通信设备4处理过的多媒体数据(例如，个人介绍、电视演出或电影、web内容、流送视频、数码照片、或类似数据)传送给一个或更多个输出设备14A-14N。若输出设备14A-14N之一包括显示器并且接收机12A-12N之一包括耦合到该显示器的电视调谐器，其中这样的调谐器和显示器包括例如电视，则通信设备4可标识一个或更多个可用信道以向该电视广播此类多媒体数据，从而提供在不需要使用任何导线或其他物理连接的情况下使内容从计算机延伸到电视(例如，大屏幕和/或高清晰度电视)的便利捷径。在各种示例中，显示设备可以包括平板液晶显示器(LCD)、平板等离子体显示器、投影显示设备、投影仪设备、或类似设备。虽然在图2中被示为分开的设备，但是接收机12A-12N中的任何接收机可被包括在相应的输出设备14A-14N内或作为相应的输出设备14A-14N的一部分。
数据变换单元/发射机6包括发射机静默单元13，发射机静默单元13可与图1中所示的发射机静默单元2类似地操作。若信道标识器8包括频谱感测功能性，则发射机静默单元13可规定传输静默区间，在此时间期间数据变换单元/发射机6诸如通过临时禁用或甚至关掉数据变换单元/发射机6的数据传输功能来制止自己经由无线网络10传送数据。在一个示例中，信道标识器8可在至少一个时间区间期间检测频谱中是否有至少一个信道可供使用。在此至少一个时间区间期间，发射机静默单元13可制止自己传送任何数据，如以下将更详细地描述的。
图3是解说经由无线网络22通信地耦合到一个或更多个数字TV接收机24A-24N以及一个或更多个显示设备26A-26N的通信设备16的示例的框图，该通信设备16可包括数字TV信道标识器20和数字TV变换单元/发射机18。在图3中，通信设备16的数字TV信道标识器20是信道标识器的一个示例，诸如图2中所示的通信设备4的信道标识器8。显示设备26A-26N是多媒体输出设备的示例，诸如图2中所示的多媒体输出设备14A-14N。
在图3中，数字TV变换单元/发射机18和数字TV信道标识器20示为被包括在同一通信设备16内。然而，在一些替换示例中，这些组件18、20可被包括在包括一个或更多个分开的设备——包括一个或更多个外围设备——的通信系统内。
通信设备16能够接收、处理、和生成多媒体数据。通信设备16还能够通过无线网络22向诸如显示设备26A-26N之类的一个或更多个其他设备广播多媒体数据。数字TV变换单元/发射机6能够将多媒体数据变换成数字广播格式，例如编码遵照诸如ATSC之类的特定数字广播TV格式的多媒体数据，并调制经编码的多媒体数据。
数字TV信道标识器20能够在用于特定数字广播TV格式的广播TV频谱的未使用部分中标识至少一个可用TV信道，其中此类标识是由通信设备16发起的。在一些情形中，数字TV信道标识器20可基于在通信设备16上执行的应用或服务的任何特定要求或需要来标识进行多媒体广播可能需要的多个可用信道。
一旦标识出该一个或更多个可用信道，变换单元/发射机18就可使用该至少一个标识出的可用信道经由无线网络22向显示设备26A-26N中的一个或更多个显示设备传送经变换数据(例如，经编码、经调制的多媒体数据)。在一些情形中，基于在通信设备16上本地运行的一个或更多个服务或应用的执行，通信设备16将要么自动地要么经由用户输入来发起以上描述的操作中的一个或更多个操作。由变换单元/发射机18传送的内容可包括各种各样的多媒体内容，包括但不限于，音频内容、视频内容、以及音频和视频内容的组合。
数字TV变换单元/发射机18还包括发射机静默单元19。若信道标识器20包括频谱感测功能性，则发射机静默单元19可规定传输静默区间，在此时间期间变换单元/发射机18诸如通过临时禁用或甚至关掉数据变换单元/发射机18的数据传输功能来制止自己经由无线网络22传送数据。在一个示例中，信道标识器20可在至少一个时间区间期间检测频谱中是否有至少一个信道可供使用。在此至少一个时间区间期间，发射机静默单元19可制止自己传送任何数据，如以下将更详细地描述的。
图4是解说通信地耦合到可被包括在数字TV 27(例如，高清晰度电视)内的数字TV接收机29和显示设备31的移动通信设备15(例如，移动手持机、膝上型计算机)的示例的框图。移动通信设备15可包括任何形式的移动设备，诸如移动通信手持机、个人计算机或膝上型计算机、数字多媒体播放器、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制台、或其他视频设备。
在图4中，数字TV变换单元/发射机17和数字TV信道标识器23示为被包括在同一移动通信设备15内。然而，在一些替换示例中，这些组件17、23可被包括在包括一个或更多个分开的设备——包括一个或更多个外围设备——的通信系统内。
移动通信设备15能够接收、处理、和生成多媒体数据。移动通信设备15还能够通过数字TV广播网25向数字TV 27广播多媒体数据。数字TV变换单元/发射机17能够将多媒体数据变换成数字广播格式，例如编码遵照诸如ATSC之类的特定数字广播TV格式的多媒体数据，并调制经编码的多媒体数据。
数字TV信道标识器23能够在用于特定数字广播TV格式的广播TV频谱的未使用部分中标识至少一个可用TV信道，其中此类标识是由移动通信设备15发起的。在一些情形中，数字TV信道标识器23可基于在移动通信设备15上执行的应用或服务的任何特定要求或需要来标识进行多媒体广播可能需要的多个可用信道。
一旦标识出该一个或更多个可用信道，变换单元/发射机17就可使用该至少一个标识出的可用信道经由广播网25向数字TV接收机29传送经变换数据(例如，经编码、经调制的多媒体数据)。在一些情形中，基于在移动通信设备15上本地运行的一个或更多个服务或应用的执行，移动通信设备15将要么自动地要么经由用户输入来发起以上描述的操作中的一个或更多个操作。在一些情形中，数字TV接收机29可被包括在数字TV 27内。
数字TV变换单元/发射机17还包括发射机静默单元21。若信道标识器23包括频谱感测功能性，则发射机静默单元21可规定传输静默区间，在此时间期间变换单元/发射机17诸如通过临时禁用或甚至关掉数据变换单元/发射机17的数据传输功能来制止自己经由广播网25传送数据。在一个示例中，信道标识器23可在至少一个时间区间期间检测频谱中是否有至少一个信道可供使用。在此至少一个时间区间期间，发射机静默单元21可制止自己传送任何数据，如以下将更详细地描述的。
如图4中所示，移动通信设备15可标识用于从移动通信设备15向数字电视27广播多媒体数据的一个或更多个可用信道，从而提供在不需要使用任何导线或其他物理连接的情况下使内容从移动设备延伸到电视(例如，大屏幕和/或高清晰度电视)的便利捷径。在各种示例中，显示设备31可以包括平板液晶显示器(LCD)、平板等离子体显示器、投影显示设备、投影仪设备、或类似设备。
图5是解说可用作图2中所示的通信设备4和/或图3中所示的通信设备16的通信设备30的示例的框图。在一些示例中，通信设备30可以包括移动设备，诸如无线通信设备或手持机。
如图5的示例中所示，通信设备30包括各种组件。例如，在此具体示例中，通信设备30包括一个或更多个多媒体处理器32、显示处理器34、音频输出处理器36、显示器38、扬声器40、数字TV变换单元/发射机42以及信道标识器44。多媒体处理器32可包括一个或更多个视频处理器、一个或更多个音频处理器、以及一个或更多个图形处理器。多媒体处理器32内所包括的每一个处理器可包括一个或更多个解码器。
多媒体处理器32被耦合到显示处理器34和音频输出处理器36两者。多媒体处理器32内所包括的视频和/或图形处理器可生成图像和/或图形数据，该图像和/或图形数据被提供给显示处理器34以供进一步处理并在显示器38上显示。例如，显示处理器34可对该图像和/或图形数据执行一个或更多个操作，诸如比例缩放、旋转、颜色转换、裁剪、或其他渲染操作。多媒体处理器32内所包括的任何音频处理器可生成音频数据，该音频数据被提供给音频输出处理器36以供进一步处理并输出到扬声器40。通信设备30的用户因而能够经由显示器38和扬声器40来观看和听到该多媒体数据的表示。
除了向显示器38提供输出多媒体数据以外，显示处理器34还可以将自己的输出提供给数字TV变换单元/发射机42。此外，音频输出处理器36可将自己的输出提供给数字TV变换单元/发射机42。结果，数字TV变换单元/发射机42就能够处理多个多媒体数据流。在一些实例中，显示处理器34和/或音频输出处理器36可将相应的输出多媒体数据存储在一个或更多个缓冲器中，这些缓冲器随后由数字TV变换单元/发射机42访问以检索该数据。数字TV变换单元/发射机42可包括用于将多媒体数据变换成特定数字广播形式(例如，编码、调制该数据)、并经由无线网络在一个或更多个标识出的可用信道中将经变换的数据传送给另一设备的各种组件，如以下参照图6更详细地描述的。数字TV变换单元/发射机42可经由可包括一个或更多个天线的天线系统48来发射数据。
在一些情形中，数字TV变换单元/发射机42可将来自显示处理器34和音频输出处理器36的多个收到多媒体数据流变换和/或封装成可在多个广播信道上传送的个体的单节目传输流。在一些情形中，该多个多媒体数据流可被封装在同一传输流中并在单个信道中传送。一个多媒体流可作为包括关于该多媒体数据的补充多媒体信息或元数据的画中画(PIP)数据路径来传送。元数据可包括例如文本、通知消息、节目指南信息、或菜单信息中的一者或更多者。在某些情形中，数字TV变换单元/发射机42可直接从多媒体处理器32接收数据。在这些情形中，数字TV变换单元/发射机42可将直接从多媒体处理器接收到的数据变换和/或封装成可传送的传输流。
为了使通信设备30能在一个或更多个流中经由无线网络向远程设备广播或以其他方式传送多媒体数据，一旦由通信设备30发起，通信设备30就在频谱的未使用部分中标识一个或更多个可用信道。信道标识器44能够标识这一个或更多个可用信道。
信道标识器44可用一种或更多种方式来标识可用信道。例如，信道标识器44可利用诸如图6或图7中所示的频谱感测器之类的频谱感测器，该频谱感测器能够经由天线系统48动态地感测一个或更多个频带中的可用信道。该频谱感测器可以能够参照感测到的信号来指派某些质量值(例如，干扰电平、信噪比)，以便确定该频谱内的任何可用信道用于数据传输的质量。感测算法可被周期性地执行并且可基于正被处理的特定视频流的格式。
信道标识器44还可以与频谱感测联合地或独立地利用地理定位功能性。地理定位是指通信设备30通过使用地理位置感测器(诸如图6中所示的那一个感测器)来确定自己的地理坐标的能力，地理位置感测器在一个示例中可包括GPS感测器。信道标识器44可经由无线通信来查询外部数字信道数据库(例如，数字TV频带数据库，诸如图6中所示的那一个数字TV频带数据库)以获得可用信道列表。典型地，这样的外部数据库可由一个或更多个外部设备或源来维护，但可基于来自诸如通信设备30之类的各种设备的请求和数据流向而被更新。
在一个示例中，信道标识器44可诸如经由网络(例如，无线网络)连接将关于通信设备30的位置的地理位置坐标发送给外部数字信道数据库。信道标识器44随后可从该外部数据库接收关于与通信设备30如由该地理位置坐标所指示的的位置相关联的地理区域的可用信道列表。信道标识器44随后可选择所标识出的信道中的一个或更多个信道以供使用，并反过来向该外部数据库发送关于通信设备30对这些频率信道的预期使用的数据。该外部数据库因此可基于从通信设备30接收到的数据被相应地更新。
在一些情形中，该外部数据库一旦被更新就可指示所选信道正被通信设备30使用，直至通信设备30向该外部数据库发送指示这些信道不再被需要或使用的后续消息。在其他情形中，该外部数据库可为设备30保留所选信道仅达定义的时间区间。在这些情形中，通信设备30可能需要在该定义的时间区间内向外部数据库发送指示设备30仍在使用所选信道的消息，在这种情形中，外部数据库将把对所选信道的保留续展达第二时间区间以供设备30使用。
在一些实例中，信道标识器44可基于正在通信设备30上执行的任何服务或应用的带宽需求或需要来选择这些可用信道中的一个或更多个信道以供使用，这样的带宽需求或需要例如由多媒体处理器32中的一个或更多个处理器在执行期间指示。例如，特定多媒体应用可能要求各自具有高带宽需求的多个广播流。在这种情形中，信道标识器44可为传输分配多个不同的可用信道以容适这多个广播流的带宽要求。
在一些情形中，信道标识器44可以基于从多个源接收到的信息来标识一个或更多个可用信道。例如，若信道标识器44利用频谱感测器和地理定位功能性两者，则信道标识器44在确定哪些信道可能可供使用时可能需要处理来自这两个源的信道信息。不同信道取决于地理位置可能具有不同的空白空间可用性可供使用。信道标识器可存储或下载信道与地理位置的关联性，从而可在任何给定时间取决于通信设备30的地理位置来定义和搜索不同的信道。
一旦信道标识器44标识出一个或更多个可用的传输信道，数字TV变换单元/发射机42随后就可使用标识出的传输信道经由网络向外部设备广播或以其他方式传送多媒体内容或数据。通信设备30可直接与这样的外部设备发起广播传输。
数字TV变换单元/发射机42包括发射机静默单元43。若信道标识器44包括频谱感测功能性，则发射机静默单元43可规定传输静默区间，在此时间期间数字TV变换单元/发射机42诸如通过临时禁用或甚至关掉数字TV变换单元/发射机42的数据传输功能来制止自己传送数据。在一个示例中，信道标识器44可在至少一个时间区间期间检测频谱中是否有至少一个信道可供使用。在此至少一个时间区间期间，发射机静默单元43可制止自己传送任何数据。
图6是解说可在通信设备30A内实现的数字TV变换单元/发射机42A协同信道标识器44A的示例的框图。在图6中，数字TV变换单元/发射机42A可以是图5中所示的数字TV变换单元/发射机42的一个示例，而信道标识器44A可以是图5中所示的信道标识器44的一个示例。在图6的具体示例中，通信设备30A能够根据特定数字广播格式ATSC来广播多媒体数据。然而，通信设备30A可被配置成根据其他格式或标准来广播。相应地，对ATSC的描述是为了解说而不应当被视为限定。
通信设备30A可促成向诸如高清晰度或平板电视之类的ATSC就绪外部设备的低功率传输。在此情形中，ATSC就绪设备可包括图2中所示的多媒体输出设备14A-14N之一。在一些示例中，ATSC就绪设备可包括显示设备和调谐器/接收机两者。在这些示例中，ATSC就绪设备可包括数字TV接收机24A-24N之一以及相应的显示设备26A-26N之一。
如图6中所示，数字TV变换单元/发射机42A可包括各种组件，诸如视频和/或音频编码器50A、传输编码器/复用器52A、纠错编码器54A、ATSC调制器56A、射频(RF)双工器/开关58A、以及发射机59A。这些组件帮助支持在实现ATSC标准的频谱上进行的数据传输。ATSC标准是为视频编码、音频编码、传输流和调制提供分层的多层式标准。在一个示例中，RF双工器/开关58A可包括超高频(UHF)双工器/开关。双工器可允许能出于感测目的接收信号以及出于通信目的传送信号。尽管出于示例性目的解说了ATSC调制器56A，但是也可以使用根据其他调制标准的其他类型的调制器。
视频/音频编码器50A可包括用于将视频和/或音频数据编码成一个或更多个流的一个或更多个视频编码器以及一个或更多个音频编码器。例如，视频/音频编码器50A可包括用于编码视频数据的运动图像专家组2(MPEG-2)编码器或H.264编码器(来自电信标准化部门ITU-T)。视频/音频编码器50A还可包括用于编码音频数据的杜比数字(Dolby AC-3)编码器。ATSC流可包含一个或更多个视频节目以及一个或更多个音频节目。这些视频编码器中的任何视频编码器可实现用于标准清晰度视频的主要规格(main profile)或用于高清晰度分辨率视频的高端规格(high profile)。
传输(例如，MPEG-2传输流或即TS)编码器/复用器52A接收来自视频/音频编码器50A的经编码数据流，并且能够组装这些数据流以供广播，诸如将这些数据流组装成一个或更多个分组化元流(PES)。这些PES随后可被分组化成个体的节目传输流。在一些实例中，传输编码器/复用器52A可以任选地将输出传输流提供给纠错编码器54A(例如，Reed-Solomon编码器)，该纠错编码器54A可通过添加与这些传输流相关联的一个或更多个纠错码来执行纠错编码功能性。这些纠错码可被数据接收机(例如，包含纠错单元11的数据接收机9)用来进行纠错或差错缓解。
ATSC调制器56A能够调制这些传输流以供广播。在一些示例情形中，例如，ATSC调制器56A可对广播传输利用8残留边带(8VSB)调制。RF双工器/开关58A随后可对这些传输流进行双工，或者充当这些传输流的开关。发射机59A能够使用由信道标识器44A标识出的一个或更多个可用信道来向一个或更多个外部设备广播一个或更多个传输流。
信道标识器44A包括数据库管理器62、信道选择器64A、可任选的信道选择用户接口(UI)66A、以及频谱感测器70A。信道标识器44A和数字TV变换单元/发射机42A两者皆耦合到可包括一个或更多个缓冲器的存储器60A。信道标识器44A和数字TV变换单元/发射机42A可直接交换信息，或者也可通过经由存储器60A的信息存储和检索来间接地交换信息。
信道标识器44A包括频谱感测器70A。如先前所讨论的，诸如频谱感测器70A之类的频谱感测器能够感测用于诸如ATSC之类的特定数字TV格式的广播频谱内的一个或更多个频带中的信号。频谱感测器70A可基于自己标识任何占用该频谱内一个或更多个已使用信道的数据的能力来确定信道可用性和信号强度。频谱感测器70A随后可向信道选择器64A提供关于当前未被使用或即可用的信道的信息。例如，若频谱感测器70A没有检测到任何外部的分开的设备正在特定信道上广播任何数据，则频谱感测器70A可检测出该特定信道是可用的。在这种情形中，频谱感测器70A可向信道选择器64A指示该信道是可用的，从而允许信道选择器64A选择该信道进行数据传输。替换地，若频谱感测器70A检测到有数据正在该信道上被广播，则频谱感测器70A可向信道选择器64A指示该信道是不可用的。
如图6中所示，信道选择器64A还可经由网络72和数据库管理器62接收来自数字TV频带(地理位置)数据库的信息。数字TV频带数据库74位于通信设备30A外部，并且包括关于用于诸如ATSC之类的特定数字TV格式的广播频谱内当前正在使用的或当前可用的信道的信息。典型地，数字TV频带数据库74随着信道被投入使用或被释放以供其他设备使用而被动态地更新。在一些实例中，数字TV频带数据库74可按地理位置/区域或按频带(例如，低VHF、高VHF、UHF)来组织。
为了使信道标识器44A能从数字TV频带数据库74获得信道可用性信息，在一些情形中，信道标识器44A可以提供地理位置信息作为对数字TV频带数据库74的输入。信道标识器44A可从地理位置感测器73获得地理位置信息或坐标，地理位置感测器73可指示通信设备30A在特定时间点的地理位置。在一些示例中，地理位置感测器73可包括GPS感测器。
一旦从地理位置感测器73接收到地理位置信息，信道选择器64A就可经由数据库管理器62将此类信息作为输入提供给数字TV频带数据库74。数据库管理器62可提供与数字TV频带数据库74的接口。在一些情形中，数据库管理器62可在检索到数字TV频带数据库74的选中内容时存储这些选中内容的本地副本。此外，数据库管理器62可存储由信道选择器64A提供给数字TV频带数据库74的选择信息，诸如地理位置信息。
一旦发送了与通信设备30A有关的地理位置信息，信道选择器64A就可从数字TV频带数据库74接收以在数字TV频带数据库74内列出的形式呈现的一组一个或更多个可用信道。该组可用信道可以是如由地理位置感测器73所指示的、目前被通信设备30A占据的地理区域或位置中可用的那些信道。在频谱感测期间可发生发射机59A的消隐。如以下更详细地概括的，非必要数据可在消隐区间里被编码到或插入在比特流中，从而在发射机消隐期间不会发生数据丢失。此非必要数据可被替换地称为杂项数据，并且可包括冗余数据或空元数据。非必要数据可由视频/音频编码器50A来编码，或者可由视频/音频编码器50A下游的任何复用器插入。不同示例可提供不同优点。如以下更详细地解释的，非必要数据可由与视频/音频编码器相关联的复用器(例如，传输编码器/复用器52A)插入，或者可由与ATSC调制器56A(或用于其他调制标准或技术的其他调制器)相关联的复用器插入。也可使用(或甚至专门定义)其他复用器来在消隐区间期间插入非必要数据。在一些情形中，要确保任何插入的非必要数据在经调制物理层的两个场同步标记(例如，场同步)之间恰当地对准，即要确保接收该数据的解调器和解码器不会失步可能是富有挑战性的。以下更详细地讨论用于插入非必要数据的若干示例实现的更多细节。
一旦从频谱感测器70A和数字TV频带数据库74其中之一或这两者接收到可用信道信息，信道选择器64A就可要么自动地要么通过用户经由信道选择UI 66A的输入来选择一个或更多个可用信道。信道选择UI 66A可在图形用户界面内呈现可用信道，并且服务或应用的用户可选择这些可用信道中的一个或更多个可用信道。
在一些实例中，信道选择器64A可自动地选择或标识这些可用信道中将被通信设备30A用于广播传输的一个或更多个可用信道。例如，信道选择器64A可利用由一个或更多个多媒体处理器32(图5)提供的信息来确定要标识哪一个或更多个可用信道来进行广播传输。在一些情形中，信道选择器64A可基于正在执行的服务或应用的需求或需要来选择多个信道。与这些服务或应用相关联的一个或更多个传输流可由发射机59A跨标识出的信道中的一个或更多个信道来进行广播。
在一些情形中，数据库74一旦被更新就可指示所选信道正被通信设备30A使用，直至通信设备30A向数据库74发送指示这些信道不再被需要或使用的后续消息。在其他情形中，数据库74可为通信设备30A保留所选信道仅达定义的时间区间。在这些情形中，通信设备30A可在该定义的时间区间内向数据库74发送指示设备30A仍在使用所选信道的消息，在这种情形中，数据库74将把对所选信道的保留续展第二时间区间以供通信设备30A使用。
通信设备30A内可包括一个或更多个时钟61A。如图6中所示，时钟61A可由数字TV变换单元/发射机42A和信道标识器44A利用，或驱动它们的操作。时钟61A可由通信设备30A配置或设置。在一些情形中，时钟61A可由设备30A外部的时钟配置或被同步到该时钟。例如，设备30A可(例如，经由地理位置感测器73)接收来自外部设备的时钟或时基信息，并且可基于收到信息来配置或同步时钟61A。
例如，在一些情景中，通信设备30A可实现与接收设备(例如，举例而言图1的数据接收机9)共同的时钟功能性。在这些情景中，通信设备30A和接收设备两者可接收来自外部设备的时钟或时基信息并基于收到信息来同步它们自己的内部时钟。以此方式，通信设备30A和该接收设备可有效地使用共同时钟进行操作。
数字TV变换单元/发射机42A和信道标识器44A也可利用时钟61A来同步或对准某些操作。例如，如以下将更详细地描述的，静默单元57A和频谱感测器70A可利用(诸时钟61A中的)共同时钟来使传输静默操作与频谱感测操作同步或对准，以使得发射机59A在频谱感测器70A正在扫描频谱的一个或更多个信道时制止自己传送数据，以力图使干扰问题最小化。
同样如图6中所示，发射机59A任选地包括静默单元57A。静默单元57A可规定传输静默区间，在此时间期间数字TV变换单元/发射机42A诸如通过临时禁用或甚至关掉发射机59A来制止自己传送数据。在一个示例中，信道标识器44A可在至少一个时间区间期间检测频谱中是否有至少一个信道可供使用。在此至少一个时间区间期间，静默单元57A可使得发射机59A制止自己传送任何数据。
在一些示例中，静默单元57A可被包括在数字TV变换单元/发射机42A的另一功能块内或作为其一部分。例如，静默单元57A可以并非作为发射机59A的一部分，而是可以作为调制器56A的一部分。在此示例中，静默单元57A可在传输静默区间期间临时关掉或禁用调制器56A。如以下将更详细地描述的，在许多情形中，传输静默区间可以按静态的或动态地定义的频繁度随时间推移而发生。各传输静默区间的历时可以是相同的或者可以随时间推移而改变。在一些示例中，传输静默区间的频繁度和历时可以基于由频谱感测器70A实现的频谱感测区间的相应频繁度和历时，如以下进一步描述的。
图7是解说可在通信设备30B内实现的数字TV变换单元/发射机42B协同信道标识器44B的另一示例的框图。在图7中，数字TV变换单元/发射机42B可以是图5中所示的数字TV变换单元/发射机42的一个示例，而信道标识器44B可以是图5中所示的信道标识器44的一个示例。数字TV变换单元/发射机42B和信道标识器44B可各自存储以及从存储器设备60B检索信息。类似于数字TV变换单元/发射机42A，数字TV变换单元/发射机42B包括一个或更多个视频/音频编码器50B、传输编码器/复用器52B、纠错编码器54B、ATSC调制器56B、RF双工器/开关58B、以及发射机59B，发射机59B任选地包括静默单元57B。在一些示例中，静默单元57B可以是调制器56B的一部分。一个或更多个时钟61B可由数字TV变换单元/发射机42B和信道标识器44B两者利用。尽管出于示例性目的解说了ATSC调制器56B，但是也可以使用根据其他调制标准的其他类型的调制器。
图7的信道标识器44B与图6的信道标识器44A的不同之处在于信道标识器44B不包括与数字TV频带数据库接口的数据库管理器。在图7中，信道标识器44B仅包括频谱感测器70B。由于在图7的示例中没有实现地理定位功能性，因此通信设备30B不包括地理位置感测器。信道选择器64B基于接收自频谱感测器70B的输入来为广播传输标识一个或更多个可用信道。信道选择器64B还可经由信道选择UI 66B接收用户从可用信道列表中对信道的选择。该可用信道列表可基于由频谱感测器70B提供的所感测到的信号信息而被呈现在信道选择UI 66B上。
图8是解说可由诸如图1-5中所示的通信设备中的一个或更多个之类的通信设备执行的用于在频谱感测期间执行发射机静默的方法的示例的流程图，尽管根据本公开也可出于其他感测或非感测原因执行发射机静默。在以下对图8的描述中仅出于解说目的，将假定图8的方法可由图5中所示的通信设备30来执行。
通信设备30可在至少一个时间区间期间制止从该通信设备传送任何数据(80)，以便诸如举例而言帮助最小化或避免数据传输与频谱感测操作之间潜在可能的信号干扰。通信设备30可在该至少一个时间区间期间检测频谱中是否有任何信道可供使用(82)。在该至少一个时间区间期间，通信设备可在该频谱中标识至少一个可用信道。在期间执行频谱感测的一个时间区间之后，或者在期间执行频谱感测的各时间区间之间，通信设备30可在该至少一个标识出的可用信道中传送数字广播格式的数据(84)。图10和11进一步示出了这些特征的示例性细节，并且将在以下更详细地描述。
通信设备30可包括具有多媒体能力的多媒体通信设备，并且数据可包括多媒体数据，其包括音频数据、视频数据、文本数据、语音数据和图形数据中的至少一者。在一些示例中，数字广播格式可以是ATSC格式、T-DMB格式、DVB格式、ISDB-T格式、或MPEG-TS格式(仅列举了少数几个示例)，尽管也可以利用各种其他数字格式。设备30在变换多媒体数据时可使用一个或更多个视频和/或音频编码器(例如，图6中所示的视频/音频编码器50A或图7中所示的视频/音频编码器50B)和/或复用器连同一个或更多个调制器/双工器/开关。变换多媒体数据可包括编码该多媒体数据以遵照该数字广播格式，并调制经编码的多媒体数据。
设备30可以(例如，使用信道标识器，诸如图5的信道标识器44来)标识频谱的至少一个可用信道。在一些情形中，这样的标识可由设备30发起。例如，设备30可使用频谱感测器(例如，图6的频谱感测器70A或图7的频谱感测器70B)和/或从数字TV频带数据库(例如，图6的数字TV频带数据库74)访问到的信息来标识该至少一个可用信道。在一些情形中，设备30可在诸如广播电视频谱之类的广播频谱的未使用部分中标识该至少一个可用信道。在一些情形中，该至少一个可用信道可包括电视频带空白空间。数字广播格式可包括ATSC格式、T-DMB格式、DVB格式、ISDB-T格式、或MPEG-TS格式，以上仅列举了少数几个非限定示例。
在一些示例中，若该至少一个可用信道变为被(例如，有执照用户)占用，则设备30可利用信道标识器来标识至少一个其他可用信道以用于后续的数据传输和/或广播。在一些情形中，设备30可使用信道标识器来在至少一个后续时间区间期间检测该至少一个标识出的可用信道是仍可用还是已变为被另一用户占用。在一些情形中，设备30在基于地理位置作出关于该频谱中是否有任一或任几个信道可供使用的确定时可使用频谱感测器和/或访问地理位置数据库。即，可基于设备30的地理位置来确定作可用性扫描的频率。
因而，在一个示例中，设备30确定与设备30相关联的地理坐标，基于设备30的地理坐标来确定空白空间中可用的一个或更多个特定频率，在基于设备30的地理坐标的该一个或更多个特定频率执行空白空间感测以确定该一个或更多个特定频率是否可供使用，以及在确定该一个或更多个特定频率可供使用的条件下，经由发射机在该一个或更多个特定频率传送数据。设备30在执行空白空间感测时可使自己的发射机消隐，如本文中所描述的。
在一个示例中，设备30可包括地理位置感测器(例如，图6的地理位置感测器73)以确定设备30的地理坐标。设备30随后可将这些地理坐标作为输入提供给数字TV频带数据库。在一些情形中可以地理地定义可用信道，并且因此空白空间感测可同样地基于在任何给定时间与设备30相关联的地理坐标。
在设备30利用频谱感测器时，设备30可基于与第一信道群相关联的检出信号的质量来向该第一信道群指派一个或更多个质量值。这些质量值可以基于噪声电平、干扰(例如，来自外来信号或未授权/无执照用户的干扰)、或其他因素。例如，设备30可利用频谱感测器来获得所定义的频率范围或频带内每个个体地感测到的信道的某些质量值，诸如可能与这些信道相关联的干扰电平或信噪比。
设备30可利用由这些质量值提供的元信息来评估每个信道的质量(例如，低质量、中质量、高质量)。例如，若可用信道的质量值指示该信道将具有高信噪比及低干扰量，则设备30可确定该信道可能是高质量信道。另一方面，若可用信道的质量值指示该信道将具有低信噪比或具有高干扰量，则设备30可确定该信道可能是低质量信道。
在设备30已标识出至少一个可用信道之后，设备30可在该至少一个标识出的可用信道中(例如，经由图6的发射机59A或图7的发射机59B)传送(例如，向一个或更多个分开的外部设备传送)经变换数据。例如，设备30可基于设备30的请求发起向一个或更多个外部多媒体输出设备——诸如电视设备——的广播传输。
如上所述，设备30可基于与第一信道群相关联的检出信号的质量来向该第一信道群指派一个或更多个质量值。在一些实例中，设备30可利用其信道标识器来在第一时间区间期间检测第一信道群是否可供使用，在第二及后续时间区间期间检测第二信道群是否可供使用，其中该第二信道群包括该第一信道群的子集。设备30可基于指派给第一信道群的质量值来选择第二信道群。图9进一步示出了与此类信道检测有关的细节和示例。
在一些示例中，设备30可在多个相异时间区间期间检测频谱中是否有任何信道可供使用，并且在该多个相异时间区间中的每个时间区间期间(例如，使用静默单元，诸如图6或图7中所示的那一个静默单元)制止从设备30传送任何数据。该多个相异时间区间可以具有或不具有相同的时间历时。例如，该多个相异时间区间中的至少两个时间区间可以有不同历时。此外，设备30可改变发生检测的频繁度。在一些示例中，通信设备30可在该至少一个时间区间期间关掉或禁用该通信设备的传输功能。
在一些示例中，设备30可生成包括传输数据和杂项数据的数据流，并且可在该至少一个时间区间(例如，“静默时间”)期间制止传送该数据流的杂项数据。如以下将更详细地描述的，在某些实例中，杂项数据可包括非必要数据，包括空元数据、填充数据或甚至冗余数据，如以下进一步描述的。一般而言，此类数据之所以是非必要的是因为解码器不需要该数据来解码由传输数据所携带的多媒体数据。设备30可在至少一个其他时间区间期间制止检测该频谱中是否有任何信道可供使用，并且可在该至少一个其他时间区间期间传送该数据流的传输数据。
在一些情形中，通信设备30可将该至少一个时间区间选择为发生在数据流的传输数据中的场景改变或采集点(例如，一个或更多个帧内编码帧)之前，如以下将更详细地描述的。在一些情形中，通信设备30可在数据流的传输数据中插入一个或更多个纠错码以供数据接收机(例如，图1的数据接收机9)在接收到该传输数据时使用。
图9是解说可由诸如图1-5中所示的通信设备中的一个或更多个之类的通信设备执行的用于执行频谱感测的方法的示例的流程图。仅出于解说目的，在以下对图9的描述中将假定图9中所示的方法是由图5中所示的通信设备30来执行的。
在初始状态期间，通信设备30可扫描初始信道集合以力图标识一个或更多个可用信道以用于传输(90)。例如，通信设备30可利用其信道标识器44——该信道标识器44包括频谱感测器(例如，图6的频谱感测器70A或图7的频谱感测器70B)——来扫描该初始信道集合并标识该集合中的一个或更多个可用信道。例如，信道标识器44在初始化之际可扫描特定频带或频率范围中的所有信道，或者可扫描信道标识器44已基于先前接收或预编程的信息确定为可能可用的所有信道。例如，信道标识器44可被预编程为在此初始状态中扫描预定义的信道群。在其他情形中，信道标识器44可能已从地理位置数据库(例如，图6的地理位置数据库74)接收到指定哪些信道应当或可能可用的信息。
在扫描初始信道集合之后，通信设备30可向被扫描的信道指派质量值(92)。例如，通信设备30可向每个被扫描的信道指派特定质量值。这些质量值可以基于信号电平、噪声电平、信噪比水平、收到信号强度指示(RSSI)、干扰(例如，来自外来信号或未授权/无执照用户的干扰)、或其他因素。例如，通信设备30可利用其频谱感测器来指派所定义的频率范围或频带内每个个体地感测到的信道的某些质量值，诸如可能与被扫描的信道相关联的干扰电平或信噪比。
随后，在稳态操作期间，通信设备30可标识信道子集(94)。例如，通信设备30可基于诸如信道可用性和/或指派给这些信道的质量值之类的一个或更多个准则来标识该信道子集。在一些情形中，通信设备30可在该信道子集内包括先前被标识为可用的任何信道。在一些情形中，通信设备30可基于先前被指派给信道的质量值来在该子集内包括这些信道。例如，通信设备30可包括在初始化期间例如基于信道的低干扰电平或高信噪比而相对于其他信道被指派高质量值的那些信道。在一个特定情景中，通信设备30可选择先前标识出的可用信道以及具有高质量值的另一信道群作为该信道子集。
一旦标识出该信道子集，通信设备30随后就可诸如通过使用频谱感测器来扫描此子集内的那些信道(96)。设备30随后可向该被扫描的信道子集中的每个信道指派新质量值(98)藉此基于经更新的频谱感测信息来更新这些信道的质量值。在稳态操作期间，通信设备可如图9中所示地重复这些操作以执行频谱感测。
因而，如图9中所示，通信设备30可在不同时间点扫描各种不同信道群以执行频谱感测操作。被扫描的实际信道可以变动。在所示的示例中，通信设备30在初始化期间可扫描初始信道集合，而在稳态操作期间可扫描较小的信道子集。如以下将更详细地描述的，通信设备30可变动在各迭代期间其执行频谱感测的时间长度，并且还可以变动其执行频谱感测的频繁度。
图10是解说示例数据传输和频谱感测占空循环的时序图。示例频谱感测占空循环102指示频谱感测操作何时可被开启或关闭，或此类操作何时可被启用或禁用。如图10中所示，诸如在稳态操作期间，频谱感测操作可被开启(“开”)达定义的时间区间，并且还可被关闭(“感测器关”)达定义的时间区间。通信设备的频谱感测器(例如，图6的频谱感测器70A、图7的频谱感测器70B)在执行频谱感测操作时可利用或实现此类频谱感测占空循环102。结果，频谱感测器在初始化或稳态期间可在某些时间长度里扫描信道群。期间扫描信道的时间长度或区间以及发生扫描的频繁度可随时间而变动，并且可定义占空循环102。
示例数据传输占空循环100指示数据传输操作何时可被开启或关闭，或此类操作何时被启用或禁用。如图10中所示，数据传输操作可被开启(“Tx开”)达定义的时间区间，并且还可被关闭(“Tx关”)达定义的时间区间。通信设备的发射机在执行数据传输操作时可利用或实现此类示例数据传输占空循环100。例如，静默单元57A(图6)或静默单元57B(图7)可基于诸如数据传输占空循环100之类的传输占空循环来关闭或禁用数据传输。期间发生静默的时间长度或区间以及发生静默的频繁度可随时间而变动，并且可定义占空循环100。
如图10的示例中所示，通信设备可同步或以其他方式对准频谱感测和传输静默操作，以使得通信设备在执行频谱感测的同时关闭或禁用数据传输操作。在图10中，在频谱感测被开启或启用时，数据传输功能性被关闭或禁用(例如，静默)。相反，在频谱感测被关闭或禁用时，数据传输被开启或启用。以此方式，通信设备在其执行频谱感测的同时不传送数据，以避免潜在可能的干扰问题。
为了同步或对准频谱感测和传输静默操作，可使用共同时钟。例如，如图6中所示，静默单元57A和频谱感测器70A可在操作期间利用时钟61A。类似地，如图7中所示，静默单元57B和频谱感测器70B可利用时钟61B。
通信设备可随着时间改变或配置如图10中所示的占空循环100和102。例如，该设备可更改发生频谱感测和传输静默的时间长度或时间区间，并且还可更改执行此类操作的频繁度，如图11的示例中所示。
在一个示例情景中，通信设备可根据ATSC格式使用一个或更多个可用信道来向数据接收机传送或广播数据。在此情景中，通信设备可利用频谱感测器在指定时间区间里并在特定频率上检测有执照使用信号，该指定时间区间和特定频率中的任一者可以被静态或动态地配置。ATSC支持的最大帧率可约为每秒30帧，这相当于每帧约为33毫秒。若通信设备利用10毫秒的静默区间，则在关于帧率给定静默区间的历时的情况下，被引入传输流中的任何差错可在数据接收机(例如，图1的数据接收机9)中通过标准差错恢复和/或隐藏技术来恢复。通信设备可在广播流中插入或添加额外的纠错码以供数据接收机使用。与“Tx关”和感测器“开”相对应的区间(或其他时间区间)还可包括感测器和发射机皆为开或关的过渡期或所谓的软时期。
图11是解说数据传输和频谱感测占空循环的另一示例的时序图。在此示例中，频谱感测占空循环122包括各种不同的时间区间。在第一时间区间(“t1”)期间，频谱感测器可执行频谱感测以扫描一个或更多个可用信道。在后续的第二时间区间(“t2”)期间，该感测器可再次执行频谱感测。在此示例中，第二时间区间小于第一时间区间，指示在此特定的非限定示例中频谱感测器花费较短的时间区间来在第二时间区间期间扫描可用信道。此外，频谱感测器可在这些时间区间期间扫描相同的或不同的信道群。例如，感测器可在第一时间区间期间扫描第一信道集合，而在第二时间区间期间扫描第二信道集合。第二信道集合可包括比第一集合少的信道，但是某些信道可被包括在第一和第二集合两者中。
一般而言，图11意在解说期间执行感测的时间区间可随时间变动。此外，在这些区间期间扫描的信道也可以变动。例如，如先前述及的，在初始化期间，可以初始扫描很大的信道群。然而，在后续的稳态操作期间，可在频谱感测操作期间扫描较小的信道群。通信设备可随着时间推移在执行频谱感测时选择或被配置成使用任何数目个不同区间。
图11示出了在这两个相同的时间区间“t1”和“t2”期间，可使数据传输操作静默，如传输占空循环120中所示的。因而，类似于频谱感测区间，传输静默区间也可以随时间变动。
另外，图11示出了发生频谱感测和传输静默的频繁度也可随时间变动。在图11中，在连贯的感测/静默事件之间发生第三时间区间(“t3”)。在另一组连贯的感测/静默事件之间发生第四时间区间(“t4”)，在此第四时间区间比第三时间区间长。在此示例中，发生频谱感测和传输静默的频繁度已下降。一般而言，图11解说了这样的频繁度可如何随时间变动的一个示例。在一些实例中，可能希望变动发生频谱感测的时间长度(例如，感测区间)和/或执行感测的频繁度以随着时间获得多种多样的感测样本。
通信设备可被配置成选择或确定感测或静默的各种时间区间或发生这些事件的频繁度。在一些情形中，通信设备可随着时间推移基于一个或更多个因素动态地改变这些时间区间或频繁度。例如，若需要扫描变化的信道数目，则可更改发生感测的时间区间。另外，在一些情形中，基于由通信设备执行的应用的需要或需求，感测/传输的时间区间可被动态地更改以满足此类需要或需求。在某些情形中，若设备已确定各种信道具有低质量值，则设备可能希望更频繁地执行频谱感测，其目的在于后续标识和选择可能具有较高质量值的信道。
然而，由于可在各种时间区间期间使得发射机静默，因此数据接收机(例如，图1的数据接收机9)可能接收到潜在可能在数据流向中包括间隙的不连续数据流。在某些情形中，数据接收机可包括纠错单元以基于该不连续数据流向按次序执行纠错或差错隐藏。在这些情形中，包含该发射机的通信设备可包括额外的可供接收机中的此类纠错单元使用的差错码。然而，在一些示例中，通信设备协同其发射机可能实际上通过计及静默区间来创生或策划所传送数据流，如图12中所示。
图12是解说示例数据传输占空循环160以及可由通信设备——诸如由图1-5中所示的通信设备之一——传送的相应数据流140的概念图。传输占空循环160示出各种不同的静默区间(“Tx关”)。数据流140包括连续的数据流，其包括各种传输数据142、146、150和154。数据流140还包括散布在传输数据142、146、150和154之间的杂项数据144、148和152。在某些情形中，杂项数据144、148和152可包括数据接收机解码和处理传输数据142、146、150和154不一定需要的空元数据、填充数据、冗余数据、或其他数据。
如图12中所示，数据流140可能由通信设备的发射机在其间该发射机可能根据占空循环160静默(例如，关闭、禁用)的时间区间上发送。当发射机为开启时，该发射机可首先传送数据142，其为数据流140的一部分。当发射机随后静默时，该发射机将不传送杂项数据144，其被包括在数据流140的数据142与数据146之间。在一些示例中，杂项数据可包括空元数据。在一些示例中，如以下进一步描述的，杂项数据可包括解码数据流140可能不需要或不必要的冗余数据或填充数据。
由于通信设备知道流140内所包括的某些数据由于静默区间的时基实际上将不被传送，因此通信设备能够智能地将数据接收机解码或以其他方式处理来自流140的有关数据可能不需要的杂项数据插入流140中。杂项数据144、148和152的长度或大小可基于静默区间的历时以及流140内的数据被传送的速率。
作为一个示例，视频/音频编码器50A(图6)或50B(图7)和/或传输编码器/复用器52A或52B可生成将被包括在流140内的信息。因而，在某些情形中，流140的策划或生成可在应用层或传输层上执行，在这种情形中，传输数据142、146、150和154可被进一步分解成尺寸较小的物理数据单元。可以使用(例如，图6的存储器60A或图7的存储器60B内的)分组缓冲器来存储将被包括在流140内的任何数据。视频/音频编码器(50A或50B)和/或传输编码器/复用器(52A或52B)可基于静默时间区间和频繁度来访问这些缓冲器以控制传输分组和其他杂项分组的大小，并且还可控制处理流140内的数据的时基。
流140可包括经复用数据。例如，流140可包括一个或更多个分组化音频流、视频流、图形流、文本流、语音流和其他数据流。传输编码器/复用器52A或52B能够将各种数据流进行复用，包括音频流和视频流。传输编码器/复用器52A或52B还能够将杂项(例如，空元)数据与传输流数据进行复用以形成将被包括在流140内的经复用数据。
例如，数字TV变换单元/发射机(例如，图6的变换单元/发射机42A、图7的变换单元/发射机42B)可选择性地在数据流140内的所标识位置处将数据接收机为了处理传输数据142、146、150和154所不需要的杂项数据144、148和152插入数据流140中。由此，基于数据传输占空循环160和所指示的静默区间，变换单元/发射机可传送数据142、146、150和154，但是将不传送杂项数据144、148和152。在各种示例中，杂项数据可包括解码或以其他方式处理传输数据142、146、150和154所不需要的空元数据、填充数据、冗余数据、或其他非必要数据。杂项数据可由多媒体编码器编码到比特流中，或由编码器下游的若干可能的复用器之一插入。在一些情形中，使用应用层复用器来插入数据，而在其他情形中，使用物理传输层复用器。例如，可使用产生MPEG-2传输流(TS)的复用器来将杂项数据插入包括视频和音频数据的经复用传输流中。这些不同示例在以下讨论，并且可具有不同的特征、优点和缺点。
一般而言，变换单元/发射机可以能够基于与数据传输有关的所定义信息——诸如传输速率、数据传输和/或感测占空循环信息、以及静默区间/历时信息——来准确地策划或创生数据流140。基于此类信息，变换单元/发射机能够生成图12中所示的示例数据流140，其中杂项数据144、148和152散布在数据142、146、150和154之间。
例如，在一个示例情景中，数据142可包括相当于990毫秒的将被传送的实质数据，并且杂项数据144可为相当于10毫秒的由于传输占空循环160中所示的相应静默区间而将不被传送的空元视频和音频分组。分组数据142可在视频和/或音频帧分组头部中包括与经编码帧率相对应的时戳。
在另一示例情景中，杂项数据144可包括填充数据，诸如用户定义的视频对象层数据。替换地，杂项数据144可不包括空元数据而是包括冗余数据(例如，基于差错恢复的最高熵数据的冗余片数据)。在一些示例中，可向音频分组追加封装在用户定义的头部中的空元数据。杂项数据148和152可包括类似于杂项数据144的数据。
通信设备在各种实例中可通过包括杂项数据144、148和152来创生或利用数据流140以使静默区间期间的传输静默的影响最小化。例如，在向远程数据接收机发送数据时，通信设备和该远程数据接收机有可能并没有同步到共同时钟或根据共同时钟操作。在这种情形中，通信(即，发射)设备可基于其自己的内部时钟以及包括已知的静默区间和频繁度的占空循环160来创生用于传输的数据流140。结果，该通信设备能够基于静默区间的时基智能地将杂项数据144、148和152插入数据流140中，以使得杂项数据144、148和152不被发送给远程数据接收机。
如图12中所示，传输数据(例如，传输数据154或其他数据元素)可任选地包括额外的纠错数据155。纠错数据155可包括一个或更多个额外的随分组化数据一起传送的差错码。纠错编码器(例如，图6的纠错编码器54A、图7的纠错编码器54B)可将此类额外的纠错码插入纠错数据155中。这些纠错码可被接收流140的设备(例如，图1的数据接收机9)用来执行纠错或差错隐藏技术，这使得传输静默的影响最小化。在一些实例中，发射通信设备可在不包括杂项数据——诸如杂项数据144、148和152——的情况下在数据流内包括纠错数据。
图13是解说包括由杂项数据分开的多个画面组的数据内容的示例数据流170的图示，其中这些杂项数据可在传输静默区间期间不被传送。在此示例中，在一些情形中，画面组(GOP)内容可包括多个数据帧，包括I帧(内帧或帧内编码帧)、P帧(预测帧)和B帧(双向预测帧)。在许多情形中，GOP可包括一个I帧继之以多个P帧或B帧，尽管在某些情形，任何个体的GOP可包括一个以上I帧。如本领域技术人员已知的，I帧、P帧和B帧可包括可被传送给数据接收机——诸如举例而言图1中的数据接收机9——的经编码视频数据。
如图13的示例中所示，每个GOP被流170内的杂项数据分开。类似于图12中所示的杂项数据，图13的流170内的杂项数据可能由于传输静默区间的时基(例如，依照传输占空循环，诸如图12的占空循环160)而不被传送给数据接收机。在各种示例中，杂项数据可包括数据接收机解码或以其他方式处理流170内接收到的GOP内容所不需要的空元数据、填充数据、或冗余数据。
在一些示例中，每个GOP对于视频编码而言可包括固定GOP长度，其中在每个GOP开头处为I帧。例如，在一个具体情景中，通信设备可利用应用层或传输层编码来在每个定义的时间区间开头处(例如，在每秒的开头处)包括I帧并在每个定义的时间区间末尾处(例如，在每秒的末尾处)插入诸如空元数据之类的杂项数据以与静默区间对准。杂项数据的长度可基于静默区间的历时以及流170内的数据被传送的速率。
通信设备可在传输数据流170之际根据与接收数据流170的远程设备同步或对准的时钟来确定该定义的时间区间。由于该通信设备(即发射设备)和远程接收设备两者与共同时钟(例如，全球定位卫星时钟源)对准，因此该通信设备能够在定义的时间区间处插入I帧和杂项数据，它们随后可被远程接收设备恰适地处理。例如，远程设备能够解码GOP内容并忽略杂项(例如，空元)数据。
这些时间区间可由该通信设备来确定或编程。在一些情形中，该通信设备可在初始数据通信中动态地将这些时间区间的历时传达给远程设备。在其他情形中，远程设备可被预编程为根据已被预编程到发射通信设备中的预定义时间区间来操作。
发射通信设备能够配置或甚至动态地改变感测和传输占空循环、连同数据流(例如，流170)内所包括的信息的排序和内容，从而刚好在采集点之前或在GOP内容之间提供传输静默。通过在GOP内容之间插入杂项数据，该通信设备能够保持编码/解码系统时钟可操作并且可帮助使流170中的任何时基抖动最小化，藉此允许数据接收机处在接收到流170的GOP内容时更加无缝的操作。由此，该通信设备能够静态地或动态地配置静默占空循环，以使得静默区间在采集点、新GOP内容、或甚至场景改变之前被策略性地对准，如图14中所示。
图14是解说包括由杂项数据分开的多个场景的数据内容的示例数据流172的图示，其中这些杂项数据可在传输静默区间期间不被传送。图14解说了其中通信设备能够配置或甚至动态地改变感测和传输占空循环、连同数据流(例如，流172)内所包括的信息的排序和内容从而刚好在场景改变(例如，多媒体或视频场景改变)之前提供传输静默的示例。
图14示出了由杂项数据分开的不同场景(例如，与第一场景相关联的数据、与第二场景相关联的数据)。杂项数据的放置和大小可基于传输占空循环的静默区间以及发生静默区间的频繁度。在图14的示例中，第一场景的数据被传送，且第二场景的数据在静默区间之后被传送。流172内的杂项数据不被传送给数据接收机。
因而，发射通信设备能够配置或甚至动态地改变感测和传输占空循环、连同数据流(例如，流172)内所包括的信息的排序和内容，从而刚好在场景改变之前提供传输静默。结果，可基于要传送的数据的实际内容来修改占空循环。此外，通信设备可在选择点处将杂项数据插入流172中。杂项数据的长度或大小可基于静默区间以及流172内的数据被传送的速率。
图15是解说包括由杂项数据分开的多个数据帧的示例数据流180的图示，其中这些杂项数据可在传输静默区间期间不被传送。在此示例中，一个或更多个帧可构成GOP。如图15中所示，第一组帧可包括I帧继之以一个或更多个P帧或B帧，它们一同构成第一GOP。第二GOP可包括另一I帧继之以一个或更多个P帧或B帧。在此示例中，不传送的杂项数据可刚好位于采集点之前(例如，刚好位于I帧前)。
在一些情形中，GOP可包括一个以上I帧，尽管许多GOP可能仅包括一个I帧。杂项数据可包括空元数据或冗余数据。例如，冗余数据可包括一个或更多个冗余的I帧、P帧或B帧。在一些情形中，冗余数据可以基于各个GOP内的最高熵数据。
在一些示例中，发射通信设备可利用应用层或传输层编码来在每个定义的时间区间开头处(例如，在每秒的开头处)包括I帧并在每个定义的时间区间末尾处(例如，在每秒的末尾处)插入诸如空元数据之类的杂项数据以与静默区间对准。杂项数据的长度可基于静默区间的历时以及流180内的数据被传送的速率。发射设备在某些情形中可实现这样的算法：其工作时钟与接收流180的设备的工作时钟同步或以其他方式对准。
图16是解说包括由冗余帧数据分开的多个数据帧的示例数据流182的图示，其中该冗余帧数据可在传输静默区间期间不被传送。流182是图15中所示的流180的具体示例。在流182中，将GOP内容分开的杂项数据包括冗余的I帧数据，诸如完整或部分I帧数据。在一些情形中，这样的冗余数据可包括可基于例如数据流182内的最高熵数据的冗余片数据。
本公开给出了各种用于使数据传输静默的额外技术以促进对诸如空白空间频谱之类的频谱的一个或更多个可用信道的可靠感测。这些额外技术可独立地使用或者在各种组合中可彼此结合或与本申请其他地方描述的技术结合使用。在一些实现中，在针对频谱感测执行发射机静默操作时，此类技术可有助于提升多媒体质量、减少等待时间、高效的带宽利用、和/或用户的总体验质量。
发射机静默操作一般涉及将发射机关闭达短时间段。在发射机静默区间期间，发射机不向接收机传送多媒体数据，诸如音频和/或视频数据。发射机静默操作可导致例如应用层产生差错、丢失数据、和/或等待时间增加。替换地或另外地，发射机静默操作可导致例如物理层失步。
本公开中所描述的额外技术可包括用于自适应视频编码、减少等待时间、同步调制、和/或对视频编码、感测和/或调制的协调控制的技术。在一些情形中，这些技术的示例在以下参照图17-27来描述。在一些示例中，这些技术可以使用自适应视频编码来支持用于发射机静默的低等待时间设计，其中该设计减少了对例如ATSC系统中的性能(例如，等待时间、音视频(AV)质量、体验的质量、和/或带宽效率)和实时操作的影响。然而，以下为示例目的来描述ATSC系统。本公开中所描述的技术可应用于其他调制系统。
在ATSC系统中，作为示例，服务复用器(MUX)复用经编码视频分组、经编码音频分组和辅助数据分组以形成MPEG2传输流(TS)。辅助数据可包括用于听觉受损者的隐藏字幕数据、节目和系统信息协议(PSIP)数据、或者其他数据。ATSC调制器接收传输流，并且(如有必要则)将数据的比特率增加到例如19.4Mbps。此比特率对于ATSC调制器的各组件正确地起作用而言可能是必要的。对ATSC的参引仅是示例。所描述的概念和方法可被扩展至并应用于其他广播技术。
可以周期性地执行用以确定信道当前是否可用或保持可用的频谱感测。也可在可能发生于与系统内的各种操作对准的有利时机的任意实例处执行频谱感测。例如，频谱感测可以在内容中的黑衰落期间或者当干扰水平较高时，在任意时间执行并达不同的历时。在一些情形中，可以每分钟执行至少一次频谱感测。在频谱感测操作期间，接收机可能会丢失发射分组，因为发射机静默或者换言之消隐。应用层上发射分组的丢失可能产生数据差错和等待时间，如以上所讨论的那样。
在物理层上，接收机可设计有锁相环(PLL)或者锁定到所发射的数据流中的同步信号的其他硬件。当发射机在用于频谱感测的发射机静默区间期间静默，即关闭时，同步信号(例如，ATSC中的场同步信号)可能是不可用的。因此，发射机在频谱感测期间的静默可能导致丢失足以使接收机失步的数目的同步信号。
失步可能要求接收机在发射机接着发射机静默区间的结束而再次变为活跃之后执行重新同步。重新同步可能需要导致数据丢失的某一时间量，或者在系统中添加导致大等待时间的延迟。数据丢失可能导致数据差错和等待时间，这可能导致接收机侧的用户的体验质量下降。相应地，会希望缓减或避免重新同步。
可应用自适应多媒体编码技术从而以与传输静默区间和与由调制器接收的传输数据流的部分相协调的方式来控制空元数据的放置。空元数据可包含空元分组，每个空元分组包含诸如零值比特之类的空元数据或者其他杂项数据。空元数据的其他示例可包括诸如完整或部分I帧数据之类的冗余I帧数据、冗余片数据、或者其他数据。因此，空元数据可包括零值数据，但也可包括诸如冗余数据、填充数据或诸如此类的其他类型的杂项数据，如本公开中所描述的那样。在解码器不需要杂项数据以再现多媒体数据的意义上，杂项数据可以是非必要的。如以上所描述的，可以在与发射机静默区间基本一致的区间处将空元分组放置到数据流中。由调制器对空元分组进行的不受控制的放置可能破坏性能。
在用以支持发射机静默的自适应视频编码的一个示例中，可以在应用层上将视频编码器配置成在诸如画面组(GOP)之类的一系列视频帧或另一种类型的速率控制单元(诸如一个或更多个帧或者帧的诸部分)上应用降低的比特率。视频数据的降低的编码率可以跨GOP中的诸帧(亦即，画面)分布以在经编码视频数据中提供编码“净空”。在一些实例中，降低的编码率可以替换地或附加地应用于音频数据。然而，向视频数据应用降低的编码率可能就足够了，并且可避免音频质量的降格。
在一些情形中，例如，在复用层上，可以将经编码视频数据与经编码音频数据以及辅助编码数据和节目/控制数据相组合。经复用数据提供传输数据流以供由诸如ATSC调制器之类的调制器来调制。调制器对输入传输流可具有固定比特率要求，以便调制器的各种组件或电路系统正确地调制该输入传输数据流以产生经调制输出数据流。在普通操作中，调制器将空元分组插入到传输流中以产生所要求的比特率下的数据流。然而，在本公开中所描述的一些示例中，可以应用自适应视频编码以有意地降低经编码视频的比特率，从而可以在传输流中提供空间以在与传输静默区间的激活对应的位置处受控地放置空元分组(或其他杂项数据或非必要数据)。
如果传输流具有降低的比特率，例如，作为应用在应用层上应用降低的比特率的自适应视频编码(和/或自适应音频编码)过程的结果，那么调制器可以向传输流添加空元字节，以使得调制器能够产生遵照为了正确的调制器操作所要求的比特率或输出数据率的输入数据流。然而同时，由视频编码器应用的降低的比特率产生净空，该净空准许由调制器在对应于发射机静默区间的位置处受控地插入空元字节中的至少一些。
换言之，调制器可被配置成将空元字节放置在经调制数据流中的各种位置处以填充空间并且由此增加有效比特率，如以上所讨论的那样。因此，经编码视频中的净空创生用于由调制器插入空元分组的空间。另外，调制器可以被专门配置成将空元字节中的一些放置到数据流中将应用发射机静默区间的位置处。以此方式，可以与发射机静默区间一致地放置空元字节中的至少一些，以使得发射机静默区间不大可能不利地影响性能。
在一些示例中，空元字节可能占据长度大于或等于发射机静默区间的长度的时间区间。如果降低的编码率要么均匀地要么非均匀地跨GOP中的多个视频帧分布，那么每一帧可以创生用于在传输流中插入空元字节的空间。调制器可以响应于诸如每秒一次的时钟信号脉冲之类的时钟信号来触发发射机静默区间，以使得大致每秒执行一次发射机静默。此时钟脉冲可被称为静默触发脉冲。
作为解说，如果传输流分组被变换成数据段并且这些数据段被分成由可被称为场同步的场同步标记分开的数据场，那么调制器可以大致每秒一次地放置空元字节的一部分和触发发射机静默区间，其中每一秒在ATSC实现中例如由彼此相隔大致24.02毫秒(ms)的42个场同步来测得。换言之，可以响应于对42个场同步的计数来生成静默触发脉冲。替换地，可以较不频繁地或更频繁地以及以规则的周期性区间、不规则的区间、或者随时间或基于用户输入、内容类型或信道状况而变动的区间来执行发射机静默。
在用于自适应视频编码的此示例技术中，降低GOP中的所有帧或大多数帧的比特率以使得每一帧(如有必要)提供用于插入空元字节的空间会是有利的。在一些情形中，要使GOP中的帧与调制器处的传输流中的分组同步或对准可能不是容易的或轻易的。通过降低所有帧的比特率，可以在沿传输流的各点中的任意点处放置空元字节。这些点与对应于各种帧中的任意帧的数据一致，这些帧中的每一帧提供了用于由调制器插入空元字节的空间。以此方式，无需在视频帧之一与调制器中所处理的传输流分组或段之间具有对准或同步。取而代之的是，空元字节可以由调制器任意放置并且仍然与这些帧之一的空闲空间对准，因为所有帧是以降低的比特率编码的以提供用于由调制器插入空元字节的空闲空间。
此办法可涉及降低GOP中的所有帧或大多数帧的比特率，但是为调制器提供了由感测器驱动或如由感测器要求的灵活性以在沿传输流的各点中的任意点放置空元字节和相应的发射机静默区间，而不需要调制器与视频编码器之间的同步。尽管可以降低GOP中的所有视频帧或大多数视频帧的比特率，但是在一些示例中，可能优先用比GOP中的P帧和B帧更高的比特率来编码GOP中的初始I帧。因此，可以用降低的比特率来编码所有的时间预测(P或B)帧，并且比特率的降低可能对于这些帧中的每一帧而言是相同的或不同的。可以降低或不降低I帧的编码比特率，但是可以为I帧分配比P帧和/或B帧更多的比特。
作为解说，如果GOP中的多个视频帧中的每一视频帧是理想地以比特率X来编码的以支持调制器的正常比特率要求，那么可以应用自适应视频编码替代地以X减Δ的比特率来编码这些视频帧以提供被调制器用于插入空元字节的空间或净空。可以从分配给每一帧的比特率扣除固定均匀量的Δ。替换地，可以向一些帧分配不同的比特率降低量Δ，或者相同的Δ但是不同的初始X比特率水平。同样，在一些示例中，可以向I帧分配比GOP中的P帧或B帧更多的比特率。另外，在一些示例中，可以向在时间上更远离I帧的一些P帧或B帧分配比在时间上接近I帧的帧更多的比特。然而，在每种情形中，对GOP中的诸帧的比特率的有意降低可以导致净空或“空隙”，该净空或“空隙”可被调制器用来以与发射机静默区间一致的受控方式插入将数据流的比特率水平增加到所要求的水平所必需的空元字节中的至少一些。
同样，可以按受控方式由调制器响应于时钟信号来选择空元字节的插入点和发射机静默区间。在一个示例中，时钟信号可由大致等于一秒钟的对42个场同步的计数触发。可以按降低的比特率来编码视频流中的每一帧。对于此示例而言，一般而言可以不需要视频编码器与调制器之间的协调或时基。取而代之的是，调制器从复用器接收传输流，该传输流具有比为支持调制器所要求的比特率所必需的比特率小的比特率。当给出具有这种降低的比特率的传输流时，调制器可以随后一般独立于视频编码器的操作来插入空元字节，从而提供用于纳入空元字节以支持发射机静默区间的简单解决方案。
调制器可以在各点处插入空元字节以填充空间，但是可以智能地将包括空元字节的至少一部分的段放置在对应于发射机静默区间的位置处。空元字节的长度可以略微大于发射机静默区间的长度。调制器可以将空元字节插入到传输流中的规则区间或不规则区间处，以使得发射机在此类区间期间静默。具体而言，在经调制输出数据流中存在空元字节的情况下，可以关闭发射机，从而提供发射机静默区间。可以在由空元字节提供的发射机静默区间的一些或全部区间中执行频谱感测。以此方式，调制器可以在数据流中有空元数据的点上使发射机静默，这可以导致差错和数据丢失的下降。
形成发射机静默区间的空元字节段的长度可被选择成充分长以进行有效的频谱感测，但是又充分短以使得接收机不会失步。GOP通常可以长达大致1秒钟并包括30个帧。通过在GOP中的多个帧上分布比特率降低，可以有向传输流添加空元字节的数个不同的机会。然而，调制器可被配置成，例如针对包括GOP的传输流，将空元字节中的至少一些编组在一起以形成足以支持对于频谱感测而言长度适宜的发射机静默区间的空元字节段。以此方式，可以在传输流中大致每GOP一次地插入空元字节段，这可以对应于响应于例如每42个场同步信号生成一次(或每42个场同步信号一次的倍数)的静默触发脉冲大致每秒一次，如以上所讨论的。结果得到的传输流呈现较高的有效比特率并且随后可被调制以产生具有所要求的比特率的经调制输出数据流。
在一些示例中，发射机静默区间的长度可以不超过大致10毫秒长，例如以防止接收机的失步或违犯PCR(节目时钟参考)约束。同样，在一些示例中，可以希望发射机静默区间的长度不小于大致6毫秒，从而例如为待执行的可靠频谱感测提供充分的时间。为了支持大致6毫秒到10毫秒的发射机静默(亦即，“消隐”)，可以希望放置充分数目个前导空元字节以刷新与调制器相关联的交织器，例如4毫秒空元字节，继以大致6毫秒到10毫秒的用于发射机静默的空元字节。如果不同的调制方法被用于内容传输，那么静默历时和频繁度可以变动。
在一些示例中，除了前导空元字节段，可以希望在发射机静默区间之后插入例如4毫秒长、8毫秒长或12毫秒长的拖尾空元字节段，尽管这可能并不是必需的。可以刚好在插入用于发射机静默区间的空元字节之前缓冲来自传输流的数据以准许在该发射机静默区间之后的数据恢复。在一些示例中，在发射机静默区间之前插入空元字节与从缓冲器恢复数据之间的时间长度应当充分短，以使得不会违反关于数据的节目时钟参考(PCR)容限。
在自适应视频编码的以上示例中，视频编码器可被配置成有意地对GOP中的所有帧或大多数帧应用降低的比特率以准许调制器在各种位置中的任意位置处引入空元字节以容适发射机静默区间。在此意义上，视频编码器被配置成间接地将空闲空间贡献给传输流以容适调制器数据流中的发射机静默区间。调制器不必将空元字节的创生与以上示例中的视频编码器相协调，而是对因由视频编码器生成的比特率降低的视频编码流导致的比特率降低的传输流作出反应并且对周期性的传输静默脉冲作出反应以智能地放置用于发射机静默区间的空元字节。在此示例中，与调制器相关联的复用器(例如，物理层复用器)可被用来将非必要数据(例如，诸如空元数据或冗余数据之类的杂项数据)添加至物理传输层比特流。
在另一示例中，视频编码器可被配置成更直接地在经编码视频比特流中的目标位置处提供空闲空间。具体而言，视频编码器可将降低的比特率分配给GOP中的一个帧或者较小数目个帧，而不是GOP中的所有帧或大多数帧。与自适应视频编码的第一示例形成对比，在该第一示例中调制器和视频编码器是相对不同步的，在此第二示例中，可以例如通过静默触发脉冲来同步调制器和视频编码器，以使得调制器在与由视频编码器在传输流中创生的空闲空间对应的特定一或多个位置处插入空元字节段。在此情形中，可以按降低的比特率来选择性地编码GOP中的一个帧或少数帧，而不是所有帧或大多数帧。
例如，视频编码器可被配置成选择性地分配用于GOP的编码比特，以使得GOP中的选定帧相对于其他帧而言接收比特率降低的所有部分或者相当一部分。在此情形中，有了视频编码器与调制器之间的同步，视频编码器而不仅是调制器可以主动地选择由调制器插入空元字节的位置。这些空元字节可被插入由应用于选定的视频帧的降低的比特率创生的空闲空间。作为解说，可以相对于GOP中的其他帧用降低的比特率来编码GOP中的最后一帧，从而在最后一帧中创生用于插入空元字节的空间以支持传输静默区间的应用。在一些示例中，选择最后一帧可以是所希望的，因为该最后一帧可能先于下一GOP中的下一I帧。在此示例中，与编码器相关联的复用器(例如，应用层复用器)可被用来将非必要的数据(例如，空元数据或冗余数据)添加至应用层比特流。同样，这可能要求某种同步，从而使得应用层中的非必要数据在物理层中被正确地对准，以对应于发生发射机消隐时的静默区间。
一般而言，对于此第二自适应视频编码技术，GOP中的许多帧可以按普通的比特率而不是降低的比特率来编码，从而使得应用层复用器不必需要将空元字节插入到许多帧中以补偿已有意地引入到传输流中的净空。更确切地说，空闲空间可作为对诸如GOP中的最后一帧之类的选定帧的比特率降低编码的结果而存在。应用层复用器可以随后在创生传输流时插入空元字节，并且在与选定视频帧中的空闲空间对应的位置处插入这些空元字节，由此支持与由这些空元字节在数据流中创生的空闲空间一致的或者落入该空闲空间的区域内的发射机静默区间的放置。
在此第二示例中，帧级速率控制可被用来选择性地将编码比特率分配给诸如GOP之类的速率控制单元中的各种帧。例如，可以在知道至少一个选定帧将是比特率降低的帧的情况下跨GOP中的一系列帧来分配GOP的比特预算。该比特率降低的帧可以是以降低的比特率携带视频数据并为空白数据提供空间的短帧。视频编码器可向该帧指派较高的量化水平以分配降低的比特率。分配给给定帧以用于视频编码的比特率可被减少大致要被纳入该帧的空元数据的量。
应用于以上所描述的第一自适应视频编码技术和此第二自适应视频编码技术的速率控制技术均可与基于信道状况、视频纹理、运动、服务质量或其他信道或视频特性来控制分配给GOP或个体帧的比特率的其他速率控制技术相关联地工作。可以因变于可基本对应于传输静默区间的频谱感测区间来选择空元数据的数量。以此方式，视频编码器可在实效上被配置成应用分组整形以容适信道损耗的已知实例，即，对应发射消隐区间的已计划的发射信道中断，在此发射消隐区间期间关闭发射机并且感测频谱以确定信道可用性。
在不带有同步的第一示例技术中，调制器通过智能地添加空元字节，包括放置在对应于发射机静默区间的合意位置处的空元字节，来对由视频编码器在来自复用器的传输流中产生的降低的比特率作出反应。在包括视频编码与调制之间的同步的第二示例技术中，视频编码器智能地编码帧以选择性地为待由应用层复用器放置在传输流中的对应于发射机静默区间的合意位置处的空元字节提供空闲空间。
在一些情形中，在视频数据之外或者作为对视频数据的替换，可以使用根据不同步的第一示例或同步的第二示例的自适应编码来向音频数据应用降低的比特率。如果使用应用层复用器来插入非必要数据，那么来自复用器的传输流可以使用全部可用的比特率，但是如果使用物理层复用器，那么应用层复用器的输出可以包括来自视频和/或音频编码器的空闲空间，从而提供用于由与调制器相关联的复用器在数据流中插入空元字节的空间。调制器随后调制该数据流以驱动RF发射机。
视频编码器与调制器之间的同步可以基于共同的时基信号，诸如以上所描述的静默触发脉冲。例如，时钟信号可被用来使GOP边界与调制器数据流中的场同步相对准。被用来形成静默触发脉冲的时钟信号可以是从经调制传输流中的场同步信号推导出的大致每秒一次的脉冲。如以上所讨论的，可以每42个场同步生成一时钟脉冲以触发调制器插入空元字节段并激活发射机静默区间以及相对于经调制传输流来对准GOP。例如，视频编码器可以使每个GOP与发射机静默区间对准，以使得当经编码视频和音频被组合到传输流中并被转换成用于调制器的数据流时，GOP中的最后一帧基本上与触发区间一致地出现。在一些示例中，距GOP边界的时间偏移量可被用来使最后一帧中的空闲空间与将由调制器针对发射机静默空间插入的空元字节同步。
GOP对应于一秒钟的视频内容，并且42个场同步对应于大致一秒钟视频内容。因为场同步之间的每个数据场实际上为24.02毫秒，所以对场同步信号的依赖可能随着时间推移而创生出相对于GOP的一秒钟长度的漂移。具体而言，随着时间推移，传输流中的场同步可能并不与GOP边界严格对齐。然而，若需要，可以周期性地或视机会来重新对准GOP以将一秒钟的GOP重新校准至每秒一次的静默触发脉冲。通过使GOP与基于场同步的静默触发脉冲对齐，诸如GOP中的最后一帧之类的选定的经编码视频帧中的空闲空间可以与由调制器插入的空元字节和发射机静默区间对齐。
在用以支持发射机静默区间的自适应视频编码的第三示例中，视频编码器和调制器可被设计成使得视频编码器以同在与经编码音频、辅助数据和PSIP数据复用时为产生足以接近调制器操作所要求的比特率的传输流所必需的比特率更紧密地匹配的比特率来编码帧。在此示例中，视频编码器可以在编码视频数据比特流中编码空元字节，而不是降低GOP中的所有帧或大多数帧的比特率以支持由调制器进行的对空元字节的非同步放置，也不是使视频编码与调制同步以支持由调制器进行的对空元字节的放置。在此情形中，视频编码器和调制器仍可以是同步的，例如，如以上所描述的那样使用从场同步生成的静默触发脉冲。然而，在自适应视频编码的此第三示例中，视频编码器通过编码空元字节来直接插入空元字节，而不是经由编码器处的复用器或者调制器处的复用器来插入空元字节。在此情形中，在与发射机静默区间一致的时间上，调制器接收来自传输流的空元字节段并像其他传输流数据那样简单地调制这些空元字节，由此在该空元字节段内产生发射机静默区间。相应地，就空元数据可被发射机接收从而由于该数据为空而使发射机静默而言，实质上经编码数据驱动发射机静默。
图17是解说可适于应用本公开中所描述的各种自适应视频编码技术的多媒体通信系统190的框图。将参照ATSC标准来描述图17的系统190。然而，本公开中所描述的技术可应用于其他标准。ATSC系统可以是为连续传输设计的。ATSC代表良好地建立的用于DTV广播应用的架构和设计框架套件。如图17中所示，系统190可包括视频子系统192，后者包括可替换地被称为视频编码器的视频源编码和压缩单元194(“视频源编码和压缩194”)。系统190还可包括音频子系统196，后者包括可替换地被称为音频编码器的音频源编码和压缩单元198(“音频源编码和压缩198”)。视频和音频子系统192、196可被配置成支持MPEG-2编码过程，将为示例目的而描述这些MPEG-2编码过程，但是并不限制诸如ITU-T H.264之类的其他类型的编码过程。视频和音频子系统192、196分别产生经编码视频数据200和音频数据202以递送给服务复用和传输子系统206(“服务复用和传输204”)。
如图17中进一步示出的，服务复用和传输子系统204可包括服务复用单元206(“服务复用206”)和传输单元207(“传输207”)。服务复用单元206将经编码视频数据200和经编码音频数据202与辅助数据208和节目/控制数据210(例如，PSIP数据)复用以产生经复用数据211。传输单元207接收经复用数据211并产生传输流212，作为一个示例，该传输流212可表示MPEG-2传输流。MPEG-2传输流(TS)是由用于复用音频、视频和其他数据的通信协议定义的。传输流封装分组化元流(PES)和其他数据。如本公开的其他地方所提及的，MPEG-2TS被定义在MPEG-2，第一部分，系统(ISO/IEC标准13818-1)中。进一步参照图17，系统190可进一步包括射频(RF)/发射子系统214(“RF/发射子系统214”)，后者可包括分别编码和调制经复用传输流212以产生驱动耦合至天线的发射机的输出信号220的信道编码单元216(“信道编码216”)和调制单元(“调制218”)。诸如电视机222或其他设备之类的接收机被装备成接收由RF/发射子系统214发射的信号，解码这些信号以再现音频和视频数据，并且在音频和视频输出设备上呈现音频和视频数据。ATSC系统的结构和操作，例如，如在图17中所表示的并且在本公开的其他地方所描述的，可以一般遵照由FCC采纳的ATSC DTV标准(A/53)。ATSC DTV标准定义了用于ATSC架构的系统、PHY、服务MUX和传输、视频和音频层。通过援引将ATSC DTV标准A/53的全部内容纳入本公开。
在ATSC或其他架构中，系统、视频和音频具有其中从编码器的信号输入到解码器的信号输出的端对端延迟一般为恒定的时基模型。此延迟是编码、编码器缓冲、复用、通信或存储、分用、解码器缓冲、解码和呈现延迟的总和。作为此时基模型的一部分，视频画面和音频采样只被呈现一次。多个元流之间的同步是用传输流中的呈现时戳(PTS)来达成的。时戳一般是以90kHz为单位的，但是系统时钟参考(SCR)、节目时钟参考(PCR)和可任选的元流时钟参考(ESCR)具有分辨率为27MHz的扩展。
图18是解说具有ATSC架构的示例多媒体通信系统224中的时基的框图。如图18中所示，分频器网络226接收27MHz时钟信号227(f27MHz 228)并将其分频以产生视频时钟信号228(“fv228”，其是根据图18中给出的下式来推导的：nv/mv*27MHz)和音频时钟信号230(“fa230”，其是根据下式na/ma*27MHz来推导的，如在图18中所示的)以应用于模数(A/D)转换器232A、232B(“A/D 232A”和“A/D 232B”)，该A/D转换器232A、232B被提供用于将模拟视频信号234(“视频入234”)和模拟音频信号236(“音频入236”)转换成相应的数字信号238、240。节目时钟参考(PCR)单元242(“节目时钟参考242”)接收27MHz时钟信号227并生成被提供给自适应头部编码器单元248(“自适应头部编码器248”)的节目_时钟_参考_基时钟信号244(“节目_时钟_参考_基244”)和节目_时钟_参考_扩展时钟信号246(“节目_时钟_参考_扩展246”)。这些信号244、246可被统称为“PCR”。在一些实例中，信号244、246中的任何一个均可被称为“PCR”。无论哪个信号244、246形成PCR，该PCR表示周期性发射的在编码器中提供系统时钟的采样的值。PCR可被用于分用来自传输流的分组并正确地使音频和视频同步。
视频编码器250和音频编码器252接收PCR基时钟信号(亦即，此示例中的节目_时钟_参考_基时钟信号244)以及分别数字视频和音频信号238和240。如图18中进一步示出的，视频和音频编码器250、252分别生成应用于例如MPEG-2TS编码器之类的传输编码器258的经编码视频和音频数据254、256。传输编码器258接收自适应头部编码器单元248的输出260以及视频和音频编码器的输出(亦即，图18的示例中的经编码视频数据254和经编码音频数据256)并以频率fTP产生经复用传输流262。因此，传输编码器258可包括复用(MUX)单元，后者将经编码音频和视频数据254、256以及来自图18的示例中的自适应头部编码器248的在图18的示例中被称为输出260的辅助数据和节目/控制数据(例如，PSIP数据)相组合。前向纠错(FEC)和同步(Sync)插入单元264(“FEC和同步插入264”)应用FEC数据并将同步标记插入到传输流262中，从而以频率f码元产生输出码元流266。残留边带(VSB)调制器268(“VSB调制器268”)接收传输编码器的经过FEC和同步单元264修改的输出并产生RF输出信号270(“RF输出270”)来驱动RF发射机和天线以对经调制信号进行无线发射。
图19是解说具有ATSC架构的示例多媒体通信系统301中的数据流向的框图。多媒体通信系统301可被称为编码单元，其将经编码输出提供给诸如图20中所示的和以下所描述的调制器单元之类的调制器单元。图19和图20仅是ATSC的示例，并且对于其他情形而言，比特率、数据率、同步周期和其他特征可以取决于所使用的广播格式或标准而变动。在图19的示例中，如有必要，则由数字格式转换器和比例缩放器单元282(“数字格式转换器和比例缩放器282”)来格式化和比例缩放源视频和音频数据280，亦即此示例中的HDMI、DP或VGA数据280(“HDMI/DP/VGA 280”)。数字格式转换器和比例缩放器单元282产生(例如，1.493Gbps的)视频数据284、(例如，9.6Mbs的)音频数据286以及辅助数据288。在此示例中，MPEG-2编码器290编码视频数据284以产生经编码视频数据292，该经编码视频数据292可表示以12-18Mbs编码的高清晰度(HD)经编码视频数据或者以1-6Mbps编码的标准清晰度(SD)经编码视频数据。AC-3编码器294编码音频数据286以产生32-640kbps的经编码音频数据296。表和区段生成器298处理辅助数据288以产生用于纳入传输流的经处理辅助数据300。尽管为示例目的来描述MPEG-2和AC-3编码，但是可以使用其他视频和/或音频编码技术。如图19中进一步示出的，可提供节目和系统信息协议(PSIP)生成器302(“PSIP生成器302”)来处理节目信息304以产生用于纳入传输流的经处理节目信息306。相应的分组化元流/传输流(PES/TS)分组生成器308A-308D(“PES/TS分组生成器308”)处理传入的经编码视频数据292、经编码音频数据296、经处理辅助数据300以及经处理节目信息306以产生个体的传输分组310A-310D(“传输分组310”)。传输流复用器(TS MUX)单元312(“TS/MUX 312”)复用来自PES/TX分组生成器308的传输分组310以按19.39Mbps的速率产生包括传输流(TS)分组310的传输流314，该速率是由ATSC调制器的组件使用的数据率。TX MUX单元312还接收可表示空元数据或冗余数据的非必要数据316，TX MUX单元312将该非必要数据316插入或交织到形成传输流314的TS分组310中。
图20是进一步解说接收图19的TS MUX单元312的输出(亦即，在此示例中形成传输流314的TS分组310)的ATSC调制器320内的数据流向的框图。ATSC调制器320还可更一般地被称为调制器单元，并且本文中所描述的技术可在许多不同的无线上下文中使用而并不限于在ATSC上下文中使用。如图20中所示，ATSC调制器320可包括接收19.39Mbps的传输流(TS)分组310的数据随机化器322、接收随机化数据326并应用Reed-Solomon编码进行前向纠错(FEC)的Reed-Solomon(RS)编码器324(“RS编码器324”)、以及对从Reed-Solomon编码器324输出的数据330应用数据交织以产生经交织的数据块332(其也可被称为“经交织数据332”)的数据交织器328。经交织数据332被应用于产生输出数据335的网格编码器334，随后由物理层复用器340(“MUX 340”)将该输出数据335与段同步标记336和场同步标记338相组合以产生32.28Mbps的经调制输出流342。复用器340还接收可表示空元数据或冗余数据的非必要数据343，复用器340将该非必要数据343插入或交织到输出数据335、段同步标记336和场同步338中以形成经调制输出流310。导频插入模块344对经调制输出流342执行导频插入以产生经修改的经调制输出流346。继导频插入之后，8SVSB调制器348产生43.04Mbps的码元流350。一般而言，8SVSB调制器348向数据流添加空元分组以确保数据率匹配调制器的19.39Mbps数据率要求。调制器348将该数据流分成长度为188个字节的分组。在一些实例中，二十个额外的字节被添加至每个段以进行Reed-Solomon RS编码。
图21是解说ATSC数据率的时序图。如图21的示例中所示，经编码视频数据360被安排在图21的示例中由字母‘N’表示的画面组(GOP)362A中并且以小于或等于19.4Mbps的某个速率来编码，但是该速率典型情况下服从19.2Mbps的最大速率。N指第一GOP，并且N+1指下一GOP 362B。GOP中的第一帧通常是I帧，继之以一系列P帧或B帧。包括GOP 362A、362B(“GOP362”)在内的每个GOP包括多个帧，其中例如GOP 362A包括视频帧364F1-364F2(“视频帧364”)，并且在编码比特预算可被分配给每个GOP且随后该比特预算的诸部分可被分布在GOP里诸如帧364之类的帧之中的意义上可被认为是速率控制单元。对于30帧每秒(fps)的MPEG-2实现而言，GOP可以具有30个帧。因此，每个GOP大致对应于一秒钟视频内容，并且每一帧对应于大致33毫秒视频内容。音频数据366是以小于或等于448Kbps的某一速率来编码的，并且典型情况下是以192Kbps来编码的。在图21的示例中，音频帧率被假定为23或24帧每秒。将音频帧368F1-368Fm+2(“音频帧368”)与来自视频帧364的数据复用以产生通常为19.4Mbps的恒定速率的MPEG-2传输流(TS)370。每个复用单元典型情况下的长度为33ms，其中在图21的示例中将复用单元示为相隔33ms的竖线。MUX操作可进一步包括分组元流/传输流(PES/TS)封装。如图21中进一步示出的，具有呈现时戳(PTS)的PES头部372可被添加至呈现给TS复用器的每个经编码音频/视频帧。TS复用器随后添加传输流头部374A-374D以将经编码音频/视频帧分成TS分组。在图21的示例中，音频帧率可以为大致23或24帧每秒，尽管可以使用与本公开一致的其他帧率。复用中的PES/TS封装。
图22是解说使用自适应视频编码进行发射机静默的示例的时序图。图22可以与其中应用层MUX(例如，与编码器相关联的MUX)将非必要数据引入经编码和经复用传输比特流的情景一致。图22示出了关于以18.8Mbps进行的视频编码、以192Kbps进行的音频编码、19.4Mbps下的MPEG-2TS、以32.28Mbps的码元率(Sym Rate)进行的调制、以及以每秒钟8毫秒的开/关占空循环来选择性地停用发射机(TX)以在频谱感测操作期间使发射机消隐或静默的时基。一般而言，图22可以对应于以上所描述的第二自适应视频编码技术的应用，其中诸如图20的示例中所示的ATSC调制器320之类的调制器和诸如图18的示例中所示的视频编码器250之类的视频编码器可被同步，以使得TX MUX312可以在比特率降低的经编码视频帧中创生的空闲空间内插入用于发射机静默区间的空元字节372。在图22的示例中，应用自适应视频编码以对364’F30的编码应用降低的比特率，该帧364’F30是此示例中的GOP 362A’中的最后一帧。降低的比特率可被应用于该最后一帧之外的选定帧。
对于视频是以30帧每秒来编码的实现而言，GOP 362A’包括在图22的示例中被示为帧364’F1-364’F30(“帧364”)的三十个帧F’1到F’30。帧364’可以在格式和结构方面与图21的示例中所示的帧364类似，但是在内容或其他方面则是不同的。在其他实现中，可以提供较高(例如，60或120fps)或较低(例如，15fps)的帧率。在一些示例中可以希望使用最后一帧364’F30，因为其最接近GOP 362A’的边界。在下一GOP 362B’中，I帧将刷新现有场景或呈现场景变化。相应地，用降低的编码比特率来编码最后一帧364’F30的影响可以轻于其他帧364’的影响。然而，可以选择其他帧364’来进行比特率降低的编码。
选择GOP或其他速率控制单元中的最后一帧以进行比特率降低的编码可以是可取的，如以上所描述的那样。在一些示例中，该帧可以理想地位于场景变化边界处。尽管选定帧可能由于为提供用于由TS MUX 312插入诸如空元字节372之类的空元字节的空闲空间所需的降低的比特率而具有相对不良的质量，但是人类观众不会察觉到仅单个不良质量帧的存在。具体而言，在给定人类时间感知的前提下，观众不会在存在时间上毗邻的帧的情况下容易地辨认出选定帧的质量下降。
然而，人类空间感知往往更尖锐。结果，人类观众可以感知到比特率降低的帧中的诸如区块效应之类的空间伪像是可能的。出于此原因，如果空间质量显著降格，那么会希望用不同的模式来编码选定帧而不是以降低的比特率进行编码。该结果在提供空元字节的空闲空间以支持发射机静默区间的方面可以是相同的。然而，当空间畸变超过阈值时，可以选择性地激活不同的编码模式。
例如，如果有显著的区块效应或其他空间畸变，那么视频编码器250可以对选定帧应用各种替换编码模式中的任一种而不是编码该帧。替换编码模式或技术的示例可包括声明选定帧是大帧、丢弃该帧、指定该帧为跳过的帧、或者添加用于解码该帧中的选定宏块的跳过模式。在每一种情形中，解码器可以应用帧重复、帧率上变频(FRUC)、或其他帧替换技术以产生取代选定帧的帧。替换地，如果选定帧被编码(即使具有较低质量)，那么解码器将简单地解码该帧。
在给定分配给GOP 362A’的比特率的前提下，视频编码器可以选择性地将比特率的诸部分分配给GOP 362A’中的帧364’，从而对GOP 362A’中的帧364’应用帧级速率控制。除了诸如最后一帧364’F30之类的一个选定帧之外，视频编码器250可以在帧364’中相对均匀地分配编码比特率的量。另一例外可以是相对于GOP 362A’中的P帧而言将额外的比特分配给I帧。替换地，可以根据各种比特率分配方案中的任一种方案将不同的比特率分配给GOP 362A’中的帧364’，但是可以选择性地用降低的比特率来编码帧364’中的一个选定帧，该降低的比特率超驰可能原本分配给帧364’中的该选定帧的比特率。
作为解说，视频编码器250可向GOP 362A’的开头处的I帧，诸如帧364’F1，分配X个比特，向GOP 362A’中的帧364’的P帧或B帧中的每一帧，选定帧除外，各分配Y个比特，以及向选定帧(例如，最后一帧364’F30)分配Z个比特，其中Y小于X，Z小于Y，并且Z被选择成在选定帧364’F30中提供用于插入空元字节372以支持发射机静默区间的应用的空闲空间。在其他示例中，视频编码器可以应用如以上所提及的各种帧级速率控制方案中的任何一种方案以例如基于纹理、复杂度、运动、信道状况等来分配不同的比特数量，而不是对GOP 362A’中的帧364’的P帧或B帧应用相同的固定数量的比特。
然而，在每一种情形中，帧364’中的至少一帧可被选择成相对于帧364’中的其他帧具有降低的比特率以提供用于由TS MUX312(或另一应用层MUX)将空元字节372插入传输流370的空闲空间。同样，帧364’中的该选定帧可以是GOP 362A’中的最后一帧364’F30，或者是GOP 362A’中的帧364’中的其他某一帧。在其他示例中，GOP 362A’中的帧364’中的多个帧可以具有降低的编码率以提供用于插入空元字节372以支持发射机静默区间的应用的空间的累积量。另外，如果希望每秒钟执行频谱感测达一次以上，那么可以按降低的比特率来编码GOP 362A’中的帧364’中的多个帧以提供用于空元字节372的空闲空间。在许多情形中，每秒钟单次频谱感测操作可能就足够了，以使得每秒钟仅需要单个发射机静默区间。在一些示例中，频谱感测可以不是每秒钟执行一次，而是以n秒钟的间隔来执行，其中n是典型情况下小于60的预定数字以准许每分钟至少一次频谱感测，如适用的规章所要求的那样。
进一步参照图22，码元率流中的在图22的示例中记为374A-374T的箭头指示给调制器的数据流中的数据场的场同步374A-374T(“场同步374”)，该调制器例如具有RS、交织器和信道编码操作。使用字母来表示个体的场同步374并不旨在指示场同步374的实际编号。即，场同步374E未必指示第五场同步，正如场同步374Q并不指示第十七场同步那样。更确切地说，本公开通篇一般使用字母，以使得可以将一个元素与另一元素区分开来。因此，使用字母来表示个体的元素不应当被解释为指示关于其他类似地标示的元素的定位或位置，除非上下文指示此类构造是恰适的。在不同的示例中可以将较大或较小的历时用于消隐区间。
在任何情况下，帧364’F30继之以(在图22的示例中由划X区域指示的)空闲空间376，该空闲空间376传播到经复用的MPEG-2TS 370中并提供用于引入空元TS分组372的空间。具体而言，可以用静默触发脉冲378和任何必要的偏移量来使调制器320与视频编码器250同步，如以上所描述的那样。TXMUX 312(或图18中的传输编码器258)可以通过将空元TS分组372(“空元TS分组372”)插入到TS数据流370来响应静默触发脉冲378。空元TS分组372与从视频编码器250传播通过复用器的空闲空间376一致。
如果TS 370不在以足以支持调制器320所要求的速率的速率运行，那么诸如传输编码器258或TS MUX 312之类的应用层MUX可以在普通的过程中引入空元字节。然而在此示例中，传输编码器258或TS MUX 312正以受控的方式在数据流中的相对精确的位置处插入作为空元TS分组372的空元字节，该相对精确的位置与经编码视频数据360中的空闲空间376和调制器320中的传输静默区间两者相重合。调制器320调制结果得到的数据流以产生码元率流380，其中空元数据382(码元率流380中的在图22的示例中所示的划X区域)对应于传输流370中的空元TS分组372。可以用8毫秒/秒的占空循环来开启和关闭发射机。具体而言，可以在对应于来自调制器320的码元率数据流380中的空元数据282的时间关闭发射机。还可以用其他类型的非必要数据来代替空元数据，诸如冗余数据或者对于解码过程而言非必要的其他数据。
如图22中进一步示出的，发射机的更大的关闭历时是可能的，例如，超过8ms的关闭历时。例如，可以使用长度为6ms到10ms的发射机静默区间。一般而言，在此示例中可以不需要显著改变视频缓冲验证器(VBV)缓冲器。另外，在各种示例中，在应用此自适应视频编码技术的情况下，可能有少量或没有等待时间影响并且没有有效数据丢失。空闲空间与空元字节或数据382以及针对发射机静默区间的发射机关闭状态对准。结果，牺牲少量有效数据或者不牺牲任何有效数据以执行频谱感测操作。
图23是解说使用自适应视频编码进行发射机静默的另一示例的时序图。图23可以与其中物理层MUX(例如，与调制器相关联的MUX)引入非必要数据的情景一致。图23示出了关于以11Mbps的降低的比特率进行的视频编码、以192Kbps进行的音频编码、12Mbps的降低的比特率下的MPEG-2TS、以32.28Mbps的码元率(Sym Rate)进行的调制、以及以每秒钟8毫秒的占空循环来选择性地停用发射机(TX)以在频谱感测操作期间使发射机消隐或静默的时基。一般而言，图23类似于图22的示例，但是解说了其中物理层MUX而不是应用层MUX引入空元数据或其他非必要数据的情景。在此示例中，在视频编码器处对GOP 362A”中的所有帧或大多数帧364”F1-364”F30(“帧364”)应用降低的比特率，以使得诸如图20的示例中的调制器320之类的调制器可以在创生于TS 370中的各种位置处的空闲空间内插入用于发射机静默区间的空元字节382。帧364”可以在格式和结构方面与图21的示例中所示的帧364类似，但是在内容或其他方面则是不同的。自适应视频编码和空元字节382可以应用于每个GOP 362A”、362B”等(为了便于解说的目的，GOP 362A”、362B”等可被统称为GOP 362”以捕捉图23中所解说的那两个GOP 362A”、362B”以及未在图23中显式解说的GOP 362”)，或者例如根据可以在用户控制下或者基于所监视的状况或系统参数而随时间变化的频谱感测占空循环而选择性地应用于一些GOP 362”而不是其他GOP 362”。
在图23的示例中，执行自适应视频编码以对所有帧364”的编码应用降低的比特率。结果，GOP 362A”中的每一帧创生用于由调制器320插入空元分组372的空闲空间。一般不需要使诸如图18的示例中所示的视频编码器250之类的视频编码器与调制器320同步以在特定位置处放置空元字节。取而代之的是，有多个用于插入空元字节的位置，因为帧364”中的多个帧而不是帧364”中的单个选定帧在TS数据流中引入了空闲空间。如以上所讨论的，比特率降低的编码可被应用于GOP 362A”中的所有帧364”或者GOP 362A”中的相当数量的帧364”，但可能的例外是GOP 362A”中的帧364”中的初始I帧。另外，分配给帧364”中的每一帧的比特率的量可以是相同的或者不同的。然而，可以希望所有帧364”或者大多数帧364”提供至少最小空闲空间量以准许插入用于发射机静默的空元字节382。
同在图22的示例中一样，图23的示例可以准许发射机的更大关闭历时，例如，超过8ms的关闭历时。例如，可以使用长度为6ms到10ms的发射机静默区间。一般而言，在此示例中可以不需要显著改变视频缓冲验证器(VBV)缓冲器。另外，在各种示例中，在应用此自适应视频编码技术的情况下，可能有少量或没有等待时间影响并且没有有效数据丢失。同样，空闲空间经由共同的时钟与空元字节和针对发射机静默区间的发射机关闭状态对准或同步，以使得牺牲少量有效数据或者不牺牲任何有效数据以执行频谱感测操作。
尽管图23中所解说的第一自适应视频编码技术可以容易地支持发射机静默而不数据丢失，但是经编码视频360的降低的(例如，11Mbps的)数据率和结果得到的(例如，12Mbps的)TS 370可能影响视频质量方面的性能。使用下降的比特率可以避免或减少对缓冲来自视频编码器250的数据以纳入TS370的需要。尽管11Mbps可以是支持720P的HD视频的大致最低水平，但是可以希望为经编码视频360提供更高的比特率。在一些示例中，如果增大诸如视频编码器250之类的编码器的输入缓冲深度，那么可以增大视频编码比特率而同时仍然避免由于发射机静默所造成的数据丢失。这种修改可能添加一些等待时间，但是可以提供增强的质量而同时将静默期保持在少于一个数据场(例如，由相继的场同步定义的24.02秒)的空元字节段内。因此，增大编码器处的缓冲深度以例如容适两个、三个或更多个帧可以支持具有更高视频编码比特率的实现。对于视频剪辑回放而言，增加的等待时间是可以容许的。对于诸如在线游戏之类的更具有交互性的媒体应用而言，增加的等待时间是所不希望的。相应地，对于不同的媒体应用在等待时间与质量之间可以有不同的折衷，并且因此可以应用不同的缓冲深度设定。在一些情形中，可以调整缓冲深度和编码参数以控制多媒体解调、解码和回放中的等待时间。在一些情形中，可以配置(或者可能动态地调整)缓冲深度和/或编码参数，以便即使在存在发射消隐的情况下也达成合意的等待时间。例如，发射消隐可能给解调、解码和回放增加额外的等待时间，而本公开的技术可以通过缓冲深度设定和/或编码参数的相称变化以减少等待时间来解决此额外的等待时间。
图24是解说包括由与传输静默区间398A-398C同步的杂项数据396A、396B(在此情形中为空元数据)分开的多个画面组394A、394B的数据内容的示例数据流390的图示。还示出了GOP 394A和杂项数据396A的一个具体示例399。杂项数据可包括如本文中所描述的非必要数据，尽管杂项数据在图24中被标示为“空元数据”。图25是解说包括由与传输静默区间398A-398C同步的杂项数据404A、404B分开的多个场景402A、402B的数据内容的示例数据流400的图示。图24和图25中的每一者均解说了通过传输流复用393和调制395传播画面组394A、394B/402A、402B的经编码视频数据391/401以产生具有空元数据397的传输数据流390/400，该空元数据397与发射机静默区间398A-398C基本同步，在此期间发射机被关闭(Tx关闭)以准许频谱感测。在图24的示例中，空元数据397被放置在每个画面组(GOP)的结束处。在图25的示例中，空元数据397被放置在每个画面组(GOP)的结束处以与场景变化边界对准，以使得每个场景的GOP中的经编码视频数据401可以由空元数据397分开以支持发射机静默。每个GOP可以由经I编码的帧继以若干P帧或B帧和空元数据段来表征。
一般而言，对于以上所描述的自适应视频编码技术中的每一种技术，诸如调制器320之类的调制器可被配置成跟踪交织器块以及可类似于图22、23的示例中所示的场同步374的场同步418以使用诸如空元字节382之类的空元字节来有效地使发射机静默或消隐。图26是解说由诸如图20的示例中所示的调制器320之类的调制器响应于静默触发脉冲412来插入空元字节410A-410C(其可被称为“空元字节410”或“空元数据410”)的示例的时序图。空元字节410可以基本上类似于空元字节382。同样，静默触发脉冲412可以类似于图21、22的示例中所示的静默触发脉冲378。如图26中所示，响应于静默触发脉冲412，调制器320可以在缓冲器416中开始缓冲传输流数据414，并且在相应的场同步418之后将前导的4ms空元数据段410A插入到数据流414中以刷新诸如调制器320的数据交织器328之类的交织器。一旦用4ms空元段410A刷新交织器328，调制器320就可以选择性地关闭发射机例如达6-10ms(在图26的示例中为10ms)。因此，此示例中的发射机消隐发生在物理层同步标记(例如，场同步)之间，这对于避免数据丢失、避免解调器和解码器侧上的失步、以及维持低解码和解调等待时间而言是可取的。
调制器320可以通过向发射机馈送零值比特形式的空元数据410B以促使发射机在发射机静默区间418期间使发射静默的方式来关闭发射机。在一些示例中，调制器320可以插入一系列电平逐渐斜坡降低的零值以防止发射机突然关闭并且创生非合意的RF瞬变活动。随后，发射机可被关闭达发射机静默区间418的历时。在发射机静默区间418期间，不传送有效数据，并且频谱感测可被激活以确定标识出的信道是否可供通信系统使用。
在发射机静默区间418(其在图26的示例中亦被示为“TX关闭”)之后，调制器320可以任选地将拖尾空元数据段410C插入到数据流中。拖尾空元段410C的长度可以例如为4ms、8ms或12ms。在一些示例中，拖尾空元段410C可以在发射机静默区间418与数据414的恢复之间提供保护段。然而，此保护段可以不是必需的。在发射机静默区间418之后，或者在任选的拖尾空元段410C之后，调制器320可以恢复插入来自缓冲器的经缓冲数据414并继续处理传输数据流。
如图26中所示，在此示例中，发射机静默操作可以在两个相继的场同步418之间的数据场(亦即，大致24.02ms的数据场)内达成。同样，42个场同步可被用来定时大致一秒钟以生成静默触发脉冲。一般而言，可以希望使用小于某个最大时间的发射机静默区间418以确保PCR抖动容限保持不被触动。在ATSC系统中，发射机静默区间418的最大时间可以为大致10ms。以此方式，通过保持发射机静默区间418小于10ms，经缓冲数据414就不会变得失效。更确切地说，在此有限的时段下，数据414保持有效并且PCR容限得以满足。例如，在图26中，与PCR1和PCR2相关联的分组时戳之间的间隙小到足以避免违反PCR容限，从而确保正确的解码器操作。
除了以上所描述的自适应视频编码技术，本公开还构想了等待时间减少技术以在利用传输静默操作进行频谱感测的系统中支持或维持性能。如本公开中所描述的通信系统中的端对端等待时间可以通过媒体源与媒体输出设备之间的各种组件的贡献来表征。当周期性地添加传输静默区间时，等待时间可能在其对性能的影响的意义上变成更显著的关注问题，尤其是对于诸如游戏或其他交互媒体应用之类的对等待时间敏感的应用而言更是如此。
源与输出之间的等待时间贡献可以是由以下组件引入的延迟的总和：在发射侧，媒体源、前端比例缩放和格式化、视频编码器、复用器、调制器和RF发射机，以及在接收机侧，RF接收机、解调器、分用器、视频解码器、后处理单元和显示处理单元。调制器中的交织和解调器中的解交织可以各自引入4ms的延迟。与编码器和解码器相关联的帧缓冲器可以引入额外的延迟。为了避免显著的缓冲延迟，可以希望使编码器和解码器同步到一秒钟时钟。
用于减少此系统中的等待时间的技术的示例可以是切换至60帧每秒(fps)(或更高)编码而不是30fps编码。在此情形中，视频编码器仅缓冲17ms帧而不是33ms帧。如果帧缓冲器被设计成仅存储一个数据帧，则在较高的每秒帧率下，具有较低的每帧时间，从而减少了处理个体帧的等待时间。因此，作为减少等待时间的技术，视频编码器和解码器可被配置成以较高的帧率来编码诸帧。此类等待时间减少可以协同发射消隐来执行，或者可以是自适应的或是恒定的。
作为减少等待时间的另一示例技术，视频编码器可被配置成编码半帧或其他部分(亦即，分数)帧，以使得编码过程不需要等待整个帧的加载以着手运动估计和其他编码过程。视频编码器可使用分数帧相对于(诸)参考帧的相应部分来为待编码的帧的分数部分的P或B编码递增地执行运动估计。也可以对帧的分数部分而不是整个帧应用I编码。如果切片被安排成对应于帧的毗连部分，那么缓冲器可被配置成存储数据片以作为帧的该分数部分。同样，此类等待时间减少可以协同发射消隐来执行，或者可以是自适应的或是恒定的。
作为另一示例技术，视频编码器可被配置成将编码器画面缓冲器限制成仅存储单个帧。以此方式，在行进至编码给定帧之前无需用多个帧来加载缓冲器。有了此修改，可以希望消除双向预测编码，亦即，B编码。在一些示例中，B编码的消除可以准许编码器画面缓冲器被修改成仅包括一帧，从而可以减少等待时间。在此情形中，可以准许I和P编码，但是可以消除B编码。在一些示例中，该编码器可被配置成选择性地消除B编码，并且当编码器与需要频谱感测及相关联的发射机静默区间的媒体应用协同使用时仅使用I和P编码。替换地，编码器可以具有消除B编码的固定配置。
本公开进一步构想了用于使如本公开中所描述的媒体通信系统中的频谱感测、编码和调制协调同步的策略。图27是解说媒体通信系统420中的频谱感测、编码和调制的协调同步的框图。具体而言，图27示出了频谱感测器422、编码器424、调制器426和控制器428。为了支持协调同步，控制器428可被配置成响应来自频谱感测器422、编码器424或调制器426中的任何一者的控制、状态和/或时基信号。编码器424可包括视频编码器、音频编码器、图像编码器、音频和视频编码器的组合、或任何多媒体编码器、或其组合。在一些示例中，控制器428可以例如响应于频谱感测器422、编码器424或调制器426中的一者而大致每秒生成一个脉冲以控制频谱感测器422、编码器424、调制器426中的其他两者以同步频谱感测、空元字节生成和/或传输静默。
例如，控制器428可以响应于来自频谱感测器422、编码器424或调制器426的此类信号来生成用于传达给其他单元(亦即，频谱感测器422、编码器424或调制器426)的控制、状态或时基信号430。作为解说，控制器428可被(例如，静态地或可编程地)配置成接收来自编码器424的信号并且响应于此类信号来生成被传送以控制调制器426和频谱感测器522的信号430。在此情形中，在控制器428是响应于编码器424的意义上，控制是以视频或媒体为中心的。视频编码器424可以提供指示空元字节的放置的控制、状态和/或时基信号430。控制器428随后可以分别控制调制器426和频谱感测器422以在与将来自编码器424的空元字节(经由提供给调制器426的经复用传输流)放置到调制器426的经调制数据流中的时基基本一致的时间激活发射消隐区间和感测频谱。
作为替换方案，控制器428可被配置成在其基于来自调制器426的例如指示调制器426将应用的传输静默区间的时基的信号来控制编码器424和频谱感测器422的意义上是以调制器为中心的。作为另一替换方案，控制器428可被配置成在其响应于来自频谱感测器422的例如指示期间频谱感测器422将活跃以感测空白空间信道的区间的时基的信号来控制编码器424和调制器426的意义上是以频谱感测器为中心的。在每种情形中，总体ATSC操作可被同步以协调频谱感测、传输静默和空元字节从编码器到经调制数据流的传播的时基。
图27的媒体通信系统420可包括各种处理硬件中的任何硬件，这些处理硬件可以是固定的或者可用软件或固件来编程以实现根据此类策略的控制。在以上所描述的一些示例中，来自调制器426的场同步可被用来生成静默触发脉冲。在此意义上，感测、编码和调制的同步可被认为至少部分地是由调制器驱动的。在此情形中，静默触发脉冲可以是基于场同步周期性地生成的并且被用来触发调制器和发射机中的发射机静默区间、使编码器中的GOP关于调制器426中的场同步对准、以及在发射机静默区间期间触发频谱感测的激活。协调同步可以通过一个或更多个共同的时钟或推导出的时钟信号来达成。
在其他示例中，频谱感测、编码和调制的同步是由编码器驱动的。在此情形中，被用来生成静默触发脉冲的时钟可以基于视频帧和GOP时基来生成。例如，编码器424可被配置成基于空元时间在视频数据流中更优或理想的定位来变动速率控制、GOP结构、场景变化边界等，并且随后生成可被用来使调制器操作与视频编码时基同步的时基标记。具体而言，可以将空元字节直接放置在经编码视频数据流中，或者可以标识视频数据流当中就对性能或质量损害较小而言位于其处的空元放置将是合意的那些部分。编码器424可以选择性地编码标识出的部分以提供用于插入空元字节的空闲空间，或者直接将空元字节编码到那些部分中。编码器424选择的空元部分可以随后被用来生成用于传达给调制器426的时基标记以在对应于这些空元位置的时间触发空元字节的插入以应用发射机静默区间。频谱感测器422将随后被触发以在发射机静默区间期间感测频谱。在不同的示例中，非必要数据(例如，空元数据或冗余数据)可由编码器424编码到比特流中，经由与编码器424相关联的应用层MUX插入到应用层比特流中，或者经由与调制器426相关联的物理层MUX插入到物理层比特流中。
在其他示例中，频谱感测、编码和调制的同步可以由频谱感测器422驱动。在此情形中，被用来生成静默触发脉冲的时钟可以基于预定的或者动态生成的频谱感测激活时间来生成。从频谱感测器时基推导出的这些静默触发脉冲可被提供给调制器426(或者编码器424)以触发用于发射机静默区间的空元字节的插入。另外，从频谱感测器时基推导出的静默触发脉冲可被提供给编码器424以在自适应视频编码中用来选择性地编码经编码视频数据流中的相应部分以提供用于由与调制器426相关联的MUX在物理层上或者由与编码器424相关联的MUX在应用层上插入空元字节的空闲空间。编码器424和调制器426可以与频谱感测器422同步。替换地，编码器424或调制器426中的第一者可以与频谱感测器422同步，并且可以从编码器424或调制器426中的该第一者来同步编码器424或调制器426中的第二者。在此情形中，例如，可以从频谱感测器422来同步编码器424，并且可以从编码器424来同步调制器426。替换地，可以从频谱感测器422来同步调制器426，并且可以从调制器426来同步编码器424。
在一些示例中，可以取决于不同的参数、应用或条件来选择性地激活不同的同步策略(例如，由编码器驱动、由频谱感测器驱动、或者由调制器驱动)。(图27中未示出的)发射机可以同样被同步以在由频谱感测器422执行的感测操作期间进行发射机消隐。例如，如果对于给定的应用或用户(例如，观看HD电影)而言视频质量更加重要，那么可以希望选择由编码器驱动的同步策略，以使得编码器424能够更智能地在视频序列内(例如在序列中的场景变化边界处或其他刷新点处，诸如在GOP的结束)放置用于空元字节的空闲空间。如果对于给定的应用或用户(例如，支持交互式视频游戏)而言等待时间更加重要，那么可以希望使用由调制器驱动的、例如具有对视频的速率降低的编码以避免过多缓冲的同步策略。如果感测可能被有噪环境危及，那么可以希望使用由感测器驱动的同步策略，以使得频谱感测可以按可以更可靠(例如，更频繁)的方式来执行。
同样，根据本公开，有若干种插入空元数据以对应于发射消隐区间的方法。在一个示例中，诸如MPEG-2编码器290之类的编码器被配置成编码空元数据并且此经编码空元数据可被定时以对应于物理层上的空元区间。在不同的示例中，应用层MUX(诸如TS MUX 312或传输编码器258)可被用来在应用层上插入非必要数据(诸如，空元数据或冗余数据)，这些非必要数据可被定时以对应于物理层处的空元区间。就非必要数据被同步到调制器处的物理层边界而言，其中应用层MUX(诸如TS MUX 312或传输编码器258)被用来插入空元数据的情形在本公开中被称为同步情形。
在另一情形中，物理层MUX(诸如MUX 340)可被用来插入非必要数据，就编码器单元不需要使非必要数据与在编码器单元的下游生成的物理层边界同步而言，这种情形在本公开中被称为非同步情形。取而代之的是，与调制器相关联的物理层MUX可以简单地在场同步之间插入非必要数据就能确保该非必要数据对应于空元区间。
应当注意，尽管TX MUX 312和MUX 340两者均表明非必要数据的插入，但是将TX MUX 312或MUX 340用于插入非必要数据可以是两者择一的。即，可使用应用层上的MUX(例如，TX MUX 312)来插入非必要数据，或者可使用物理层上的MUX(例如，MUX 340)来插入非必要数据。非必要数据的插入典型情况下不会在TX MUX 312或MUX 340两者处同时发生，尽管由TXMUX 312和MUX 340两者来作出对非必要数据的此类插入也是可能的。
这些不同的示例可以提供不同的优点。例如，由TX MUX 312作出的对非必要数据的插入可以通过避免对减少所有帧的编码率的需要来提供较高质量的编码。另一方面，由MUX 340作出的对非必要数据的插入可被较容易地实现，因为在此情形中，物理层边界可围绕非必要数据的插入来定义。另外，在又一替换方案中，编码器(诸如MPEG-2编码器290)可被用来编码空元数据，并且在此情形中，TX MUX 312和MUX 340可以不需要插入非必要数据。另外，作为另一示例，调制器348可被用来插入非必要数据，在此情形中，调制器348可包括用于添加空元数据的复用器。
也可在图7中领会将不同的单元用于插入非必要数据(冗余数据或空元数据)。在此示例中，视频/音频编码器50B可被用来编码空元数据或者将非必要数据复用到经编码应用层中。替换地，传输编码器/复用器52B或ATSC调制器56B可被用来插入非必要数据。这些情形与参照图19和图20所讨论的情形一致。图7还示出了未在图19或图20中示出的发射机59B。在一些示例中，图20的输出可被递送给类似于图7的发射机59B的发射机。
再次参照图27，控制器428可以协调发射机消隐。控制器可以生成控制信号430并将其传达给频谱感测器422和(未在图27中示出的)发射机以确保发射机在频谱感测器422感测无线信号时使自己的通信消隐。另外，控制器428可以将控制信号发送给编码器424和/或调制器426以协调非必要数据在经编码和经调制比特流中的插入，从而使得非必要数据对应于发射机使自己的通信静默时的空元区间。控制器428可以是自立单元，或者可被实现成图27中所示的任一单元的一部分或者(未在图27中示出的)发射机的一部分。
发射机可以在至少一个时间区间期间制止从通信设备发射任何数据，并且频谱感测器422可以在该至少一个时间区间期间检测频谱中是否有任何信道可供使用。为了协调此发射机消隐，控制器428可以生成控制信号以标识与发射机消隐相关联的时间。响应于该控制信号，(图27中未示出的)发射机可以制止从通信设备传送任何数据。
图28是与本公开的技术一致的流程图。如图28中所示，控制器428生成用于(未示出的)发射机的第一控制信号以标识与发射机消隐相关联的时间区间(502)。控制器428还可以生成用于调制器426的第二控制信号以促使非必要数据的插入(504)。该第二控制信号可以使调制器426在对应于该时间区间的时间将非必要数据插入到经调制比特流中。替换地或补充地，控制器428可以生成第三控制信号，其中该第三控制信号向编码器424标识该至少一个时间区间(506)。在该时间区间可以使(图27中未示出的)发射机消隐(508)，并且来自控制器428的控制信号可以协调不同单元的操作以确保非必要数据在对应于发射机消隐的时间区间被插入到比特流中。图28中的步骤502、504和506可以按不同的次序发生，并且在一些示例中，步骤502、504和506中的两个或更多个步骤也可以同时发生。
相应地，通过生成并递送控制信号430，控制器428可以协调频谱感测器422和(未在图27中示出的)发射机的操作以确保发射机在频谱感测器422感测无线信号时使自己的通信消隐。另外，来自控制器428的控制信号可以协调编码器424和/或调制器426，以使得非必要数据的插入会导致在发射机使自己的通信消隐时的区间上出现非必要数据。同样，在不同的情形中，该非必要数据可以通过经由编码器424来编码此类数据、通过经由编码器424的复用器在应用层中复用非必要数据、或者通过经由调制器426的复用器在物理层中复用非必要数据的方式来插入。在这些不同的情形中，被用来使非必要数据的插入与发射机消隐相协调的控制信号可被发送给不同的单元。例如，在由编码器424插入非必要数据的情形中，可以无需向调制器426发送控制信号，并且在由调制器426插入非必要数据的情形中，可以无需向编码器424发送控制信号。图27中所示的控制信号430是示例性的，并且取决于情景，其中的一些控制信号可以不是必需的。
图29是解说可实现本公开的技术的示例性设备450的另一框图。图29可以与本公开的示例中的若干示例一致。设备450包括多媒体处理单元452，后者可以是包括一个或更多个音频编码器、一个或更多个视频编码器、以及应用层MUX的多媒体编码单元。应用层MUX可被用来组合来自不同编码器的数据并且可能地向经编码比特流添加非必要数据。在一个示例中，多媒体处理单元452对应于图19的多媒体通信系统301，尽管也可以使用与本公开一致的其他单元或配置。
设备450还包括调制器单元454(亦被称为调制器)。调制器单元454可生成物理传输流并可包括物理层MUX。调制器单元454的此物理层MUX可被用来例如在两个场同步之间向物理层传输流添加非必要数据。在一个示例中，调制器单元454对应于图20的调制器320，尽管也可以使用与本公开一致的其他单元或配置。图29的设备450还包括发射机单元456(亦被称为发射机)，后者可包括无线发射机和天线以根据诸如本文中所描述的无线协议来通信。另外，图29的设备450包括消隐控制单元458，后者可发送控制信号以使发射机消隐与非必要数据的插入相协调。感测器单元460(亦被称为感测器)可被用来感测无线信号，并且可以在感测器单元460感测无线信号时使发射机单元456消隐。
图30是解说与其中调制器单元454被用来将非必要数据插入到比特流中的情形相一致的一种技术的流程图。在此情形中，物理层MUX(其输出是经调制物理层比特流)插入非必要数据。图30还可以与其中调制器320的MUX340(参见图19)将非必要数据插入到比特流中的情形相一致。为了允许调制器320的MUX 340插入非必要数据，多媒体编码器(例如，图19的MPEG-2编码器290)可以按降低的速率来编码数据，以使得经编码数据的速率要低于最终由调制器320输出的数据率。在图23中也概念地示出了该速率降低的编码并且以上对其作了详细的讨论。
在图30的示例中，多媒体编码单元(诸如图29的多媒体处理单元452或者图19的MPEG-2编码器290)可以定义用于在一时段上编码一组帧的编码率(512)，但是可以在该时段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以降低的编码率来编码该组帧在该时段期间定义与该组帧相关联的数据不被编码的一个或更多空元区间(514)。同样，在图23中概念地示出了此降低的编码。经编码的帧可经由发射机456来传送(516)，并且可以在该一个或更多个空元区间期间使发射机456消隐(518)。调制器单元454可以在由发射机单元456进行传送之前调制经编码数据。
该组经编码帧可包括一组音频帧或一组视频帧。在大多数情形中，该组帧可包括组合的一组音频帧和视频帧。在此示例中，调制器单元454的MUX(同时参见图20中的调制器320的MUX 340)可在该一个或更多个空元区间期间将非必要数据插入到编码比特流中。在一些情形中，非必要数据包括关于该组帧的冗余数据分组，而在其他情形中，非必要数据包括空元数据。在后一种情形中，空元数据可包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。空元数据分组仍可包括分组头部。
调制器454的MUX可生成物理传输流并且在这样做时可以将非必要数据插入到物理传输流中。由于多媒体处理单元452降低了自己的编码率，因而插入此类非必要数据的能力是可能的。在生成物理传输流中，调制器单元454的MUX可以将非必要数据与该组经编码帧复用。发射机单元456可以标识物理传输流中包括非必要数据的位置，并且可以在与标识出的位置相关联的时间消隐。来自消隐控制单元458的控制信号可以协调此类消隐。
在该一个或更多个空元区间使发射机单元456消隐包括在对应于非必要数据中的至少一些的时间使发射机消隐。在一些示例中，这可能需要将与该组帧相关联的经编码比特流的一个或更多个应用层边界与包括该组帧的物理层传输流的物理层边界对准。例如，该一个或更多个空元区间可包括紧居于与物理层边界对准的应用层边界中的一个或更多个应用层边界之前的数据场。在此情形中，应用层边界可包括画面组(GOP)内的帧边界，并且物理层边界可对应于物理层传输流的场同步。
图30的方法可进一步包括在该一个或更多个空元区间期间使发射机单元456消隐的同时(例如，经由感测器单元460来)执行感测操作(520)。如同可从本公开领会的，感测操作可包括感测特定频率上的其他无线信号，或感测特定频率上的有执照信号。如果感测器单元460感测到此类信号，则发射机单元456可被切换到不同频率。换言之，一旦感测到该特定频率上的另一无线信号，发射机单元456就可例如在消隐控制单元458的指导下被切换到不同频率，从而发射机单元456不会在该特定频率上造成干扰。遵照要求为对特定频率的无执照使用进行周期性感测的无线通信标准，图30的方法可被周期性地重复。
作为额外的问题，可以在需要发射机消隐的系统中考虑等待时间。具体而言，可执行对该组帧的编码和传送以使得发射机单元456的消隐加上与解码和解调该组帧相关联的等待时间小于与向用户实时呈现多媒体相关联的预定义历时。例如，将与解码和解调该组帧相关联的等待时间减少至小于100毫秒可能是合意的。然而，由于来自发射机消隐的额外等待时间(诸如大致40毫秒)的缘故，因此可能必须将与解码和解调该组帧中的每一帧相关联的等待时间减少至小于60毫秒。可以使用各种各样的技术来确保解码和解调等待时间充分低以确保多媒体数据的实时递送。例如，可以消除一些或所有双向预测帧(例如，B帧)以减少等待时间，因为B帧往往是基于在视频序列中较晚出现的帧来预测的。还可以减少输入缓冲器，例如仅允许从有限数目的参考帧(或甚至是单个参考帧或部分参考帧)进行帧预测，从而确保等待时间减少，在执行发射机消隐时尤其如此。例如，参考画面缓冲器可被限制到单个参考帧，以使得编码不需要在视频序列中后向或前向地解码、重构和缓冲多个帧。这些以及其他技术对于要求以周期性间隔进行感测(且由此要求发射机消隐)以确保对频率的使用合乎要求此类感测的法规的频率上的多媒体数据实时通信而言可能是高度合意的。
图31是解说与其中调制器单元454被用来将非必要数据插入到比特流中的情形相一致的一种技术的另一流程图。图30还可以与其中调制器320的MUX 340(参见图19)将非必要数据插入到比特流中的情形相一致。在此情形中，物理层MUX(其输出是经调制物理层比特流)插入非必要数据。图26也被用来帮助说明图31的方法。
如图31中所示，调制器单元454接收经编码多媒体数据(522)并调制该经编码多媒体，其中调制包括在与经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号(524)。例如，如图26中所示，调制器可在物理层边界处插入同步信号(例如，场同步)。一旦将经调制数据转发给发射机单元456，发射机单元456就传送经编码多媒体(526)。然而，消隐控制单元458使发射机单元456消隐达这些同步信号中的两个同步信号之间(例如这些同步信号中的两个相继的同步信号之间)的时间区间(528)。此时间区间可以对应于图26中所示的TX静默区间418。感测器单元460可随后在发射机单元456被消隐时执行感测操作(530)。以此方式，感测与发射机消隐相协调，并且非必要数据与场同步之间的消隐区间相关联，以使得在消隐过程期间数据不会丢失并且同步得以维持。
在图26中所示的示例中，调制器处所接收到的非必要数据可以足以刷新经编码多媒体数据的调制器的输入缓冲器，这可以刷新交织器(如在空元410A期间所示)。通过在刷新输入缓冲器之后使发射机消隐达这些同步信号中的两个同步信号之间的时间区间，可以避免与有效的经编码数据相关联的数据丢失。同样，非必要数据可包括相对于经编码多媒体数据的冗余数据分组、或者空元数据，空元数据包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。对于其中并不总是用每组非必要数据来执行消隐的情形而言，冗余数据的使用可以是合意的。在此情形中，如果消隐不被执行，那么非必要数据可提供相对于其他数据的冗余(例如，冗余的I帧)，以便在数据传输期间丢失数据的情形中提高视频质量。
图32是解说与其中多媒体处理单元454被用来将非必要数据插入比特流中的情形相一致的一种技术的流程图。在这种情形中，应用层MUX(其输出为诸如MPEG-2或MPEG-4比特流之类的应用层比特流)插入非必要数据。具体而言，在图32的情形中，一组帧中的一些帧以降低的速率编码从而在该组帧之后创建空元。对一个或更多个帧(例如，最终帧)降低速率的编码还在图22中概念性地示出并在以上作了更详细描述。在图32的技术中，多媒体处理单元452的复用器将非必要数据插入比特流中。图32的技术还可以与其中编码系统301(其为一个示例多媒体处理单元452)的MUX 312被用来插入非必要数据的情形相一致。
如图32中所示，多媒体处理单元452定义用于编码一组帧的时间段(532)，该时间段可为与所谓的“超帧”相关联的近似1秒区间。多媒体处理单元452以第一编码率来编码该组多媒体数据帧的第一部分(534)，并以第二编码率来编码该组多媒体数据帧的第二部分(536)，其中第二编码率小于第一编码率从而在该时间段期间创建空元区间。在经由调制器单元454调制经编码帧之后，发射机单元456传送该组经编码帧(538)。然而，消隐控制单元458使得发射机单元456在空元区间期间消隐(540)。相应地，当发射机在空元区间期间消隐的同时，感测器单元460执行感测操作(452)。
如同以上的其他示例一样，感测操作可包括感测特定频率上的其他无线信号，或感测特定频率上的有执照信号。如果感测器单元460感测到此类信号，则发射机单元456可被切换到不同频率。换言之，一旦感测到该特定频率上的另一无线信号，发射机单元456就可例如在消隐控制单元458的指导下被切换到不同频率，从而发射机单元456不会在该特定频率上造成干扰。遵照要求为对特定频率的无执照使用进行周期性感测的无线通信标准，图32的方法可被周期性地重复。
在与图32相一致且与图22的概念示图相一致的一个示例中，该组帧中以较慢速率编码的第二部分可包括该组帧的最后帧，而第一部分可包括该组帧中除了最后帧以外的所有帧。该方法还可包括响应于确定该组帧与所需消隐区间交迭而以第一编码率来编码该组帧的第一部分并以第二编码率来编码该组帧的第二部分。在这种情形中，若该组帧不与消隐区间交迭，则由于空元区间可能不是必要的，因此所有帧可以较快编码率来编码。
该组经编码帧可包括一组音频帧或一组视频帧。在大多数情形中，该组帧可包括组合的一组音频帧和视频帧。在图32的示例中，编码单元452的MUX(同时参见图19的系统301的TS-MUX 312)可在该一个或更多个空元区间期间将非必要数据插入编码比特流中。在一些情形中，非必要数据包括相对于该组帧而言的冗余数据分组，而在其他情形中，非必要数据包括空元数据。在后一种情形中，空元数据可包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。空元数据分组仍可包括分组头部。编码单元452的MUX(同时参见图19的系统301的TS-MUX 312)可将音频帧和视频帧与非必要数据相组合。
由于非必要数据是在应用层中被插入的，因此在本示例中，可能有必要确保与该组帧相关联的经编码比特流的应用层边界与包括该组帧的物理层传输流的物理层边界对准。空元区间可包括紧居于与物理层边界对准的应用层边界之前的数据场。在与本公开相一致的一个示例中，应用层边界包括画面组(GOP)边界，而物理层边界对应于传输流的场同步。在另一示例中，应用层边界包括场景边界，而物理层边界对应于传输流的场同步。通过在这些特定的应用层边界处插入空元数据，可以容易地使调制器确保物理层边界(场同步)与空元数据对准(如图26中所示)。相应地，可以在不丢失数据的情况下执行发射机消隐。
同本文中描述的其他技术一样，图32的技术可被周期性地重复。相应地，在另一示例中，该组帧可包括第一组帧，且该时间段可包括第一时间段。在此情形中，该方法还可包括：定义用于编码第二组多媒体数据帧的第二时间段；以第一编码率来编码第二组多媒体数据帧的第一部分；以第三编码率来编码第二组多媒体数据帧的第二部分，其中第三编码率小于第一编码率从而在第二时间段期间创建空元区间；经由发射机传送第二组经编码帧；以及在第二时间段内的空元区间期间使发射机消隐。
此外，在另一示例中，图32的技术可以自适应以使得一组帧的第二部分的减速编码仅对与消隐区间相对应的那些组帧(例如，GOP)发生。由此，在另一示例中，该方法还可包括：定义用于编码第二组多媒体数据帧的第二时间段，其中在第二时间段期间不发生消隐；以第一编码率来编码第二组帧；以及经由发射机传送第二组经编码帧。
此外，同其他示例一样，在执行图32的技术的系统中可考虑等待时间。具体而言，可执行对该组帧的编码和传送以使得发射机单元456的消隐加上与解码和解调该组帧相关联的等待时间小于与向用户实时呈现多媒体相关联的预定义历时。例如，将与解码和解调该组帧相关联的等待时间减少至小于100毫秒可能是合意的。然而，由于来自发射机消隐的额外等待时间(比如说接近40毫秒)的缘故，因此可能必须将与解码和解调该组帧相关联的等待时间减少至小于60毫秒。
如上所述，可以使用各种各样的技术来确保解码和解调等待时间充分低以确保多媒体数据的实时递送。例如，在编码中可以不使用某些类型的预测帧(例如，B帧)从而减少等待时间，因为B帧往往是基于在视频序列中较晚出现的帧来预测的。还可以减少为用于预测编码的运动估计使用的输入参考画面缓冲器，例如仅允许从有限数目的帧(或甚至是单个帧或部分帧)进行帧预测，从而确保减少等待时间，在执行发射机消隐时尤其如此。这些以及其他技术对于要求以周期性间隔进行感测(且由此要求发射机消隐)以确保对空白空间频率的使用合乎要求此类感测的法规的空白空间频率上的多媒体数据实时通信而言可能是高度合意的。
图33是解说与其中多媒体处理单元454被用来将非必要数据插入比特流中的情形相一致的技术的流程图。然而，与图31中多媒体处理单元452的复用器将非必要数据插入比特流的情形不同，在图33的技术中，空元数据被编码到而非被插入比特流中。图33可以与其中编码系统301(其为一个示例多媒体处理单元452)的MPEG-2编码器290被用来编码空元数据的情形相一致。在这种情形中，空元数据被编码，且当发射机遭遇此类空元数据时，只要发射机能被配置成认识到什么都不需要传送，此类空元数据就可导致消隐。在该示例中，空元数据被编码且经编码的空元数据由于缺少有效数据的缘故而导致发射机消隐。
如图33中所示，多媒体处理单元452编码一组多媒体数据帧(552)，并且在继该组多媒体数据帧之后的时段里编码空元数据(554)。调制单元454调制该组经编码帧和空元数据，其中调制空元数据在该时段上创建了空元区间(556)。发射机单元456传送该组经编码帧，其中该空元区间与发射机在该时段上的消隐区间对准(558)。在一些情形中，空元数据本身可导致发射机在消隐区间上由于空元数据的存在而消隐。在任何情形中，感测器单元460在发射机被消隐时执行一个或更多个感测操作(560)。
再次，同其他示例一样，该组经编码帧可包括一组音频帧或一组视频帧。在大多数情形中，该组帧包括组合的一组音频帧和视频帧。空元数据可包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。空元数据分组仍可包括分组头部。
如同以上的其他示例一样，感测操作可包括感测特定频率上的其他无线信号，或感测特定频率上的有执照信号。如果感测器单元460感测到此类信号，则发射机单元456可被切换到不同频率。换言之，一旦感测到该特定频率上的另一无线信号，发射机单元456就可例如在消隐控制单元458的指导下被切换到不同频率，从而发射机单元456不会在该特定频率上造成干扰。与本文中描述的其他技术一样，遵照要求为对特定频率的无执照使用进行周期性感测的无线通信标准，图33的方法可被周期性地重复。
图34是解说与本公开一致的技术的另一流程图。如上所述，等待时间是多媒体数据实时递送的一个问题，且与解调和解码多媒体数据帧相关联的等待时间也是关注点。视频中大于100毫秒的等待时间可能变得会被人类观看者注意到，因此确保多媒体数据的编码和调制不会导致大于100毫秒的解码和解调等待时间往往是合意的。消隐可能增加额外的等待时间，在这种情形中将解码和解调等待时间减少相称的量以保持总等待时间低于100毫秒(或其他类似的时间区间)可能是合意的。
图34解说了对于不执行消隐期间的各组帧允许解码和解调等待时间增大到全实时区间(比如说100毫秒)的自适应技术。然而，在图34的技术下，对于与消隐区间相关联的任何一组帧，可减少解码和解调等待时间。这样，可以利用增加的等待时间(最高达所允许阈值)来改善与消隐区间无关的那组帧的视频质量。
如图34中所示，多媒体处理单元452和调制器单元454编码并调制第一组帧，以使得与解调和解码第一组帧相关联的等待时间小于第一时间区间(572)。多媒体处理单元452和调制器单元454随后编码并调制第二组帧，以使得所要求的与解调和解码第一组帧相关联的等待时间小于第二时间区间(574)。发射机单元456传送第一组帧和第二组帧(576)。消隐控制单元458使得发射机456在与传送第二组帧相关联的空元区间期间消隐其通信，其中空元区间加第二时间区间小于或等于第一时间区间(578)。在发射机456被消隐的同时，感测器单元460执行感测操作(580)。
第一时间区间可小于大约100毫秒，空元区间可约为40毫秒，且第二时间区间可小于大约60毫秒。若空元区间仅为10毫秒，则第二时间区间可小于90毫秒。在此示例中，第一时间区间可大于或等于第二时间区间与空元区间之和，从而确保等待时间不会超过第一时间区间。
在图34的示例中，编码和调制第二组帧可包括与第一组帧不同地编码第二组帧以使得第二组帧的解码等待时间减少足以计及空元区间的量。作为一个示例，第一组帧可被编码成包括I帧、P帧和B帧，而第二组帧可被编码成包括I帧和P帧但没有任何B帧，因为B帧可能为解码过程增加等待时间。
此外，可以使用各种各样的其他技术来确保解码和解调等待时间充分低以确保多媒体数据的实时递送，并且这些技术可取决于空元区间是否与一组帧相关联而有所变化。当在一组帧的传送期间执行发射机消隐时，还可以减少输入缓冲数据的量，例如仅允许从有限数目的帧(或甚至是单个帧或部分帧)进行帧预测，从而确保减少与解码过程相关联的等待时间。然而，若在任何一组给定帧的传送期间不执行消隐，则可扩增输入缓冲数据。这些以及其他技术对于要求以周期性间隔进行感测(且由此要求发射机消隐)以确保对频率的使用合乎要求此类感测的法规的频率上的多媒体数据实时通信而言可能是高度合意的。
本公开中描述的技术可以在通用微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)或其他等效逻辑设备中的一者或更多者内实现。相应地，如本文中所使用的术语“处理器”或“控制器”可以指前述结构或者任何其他适用于实现本文中所描述的技术的结构中的任一种或更多种。
本文中所解说的各种组件可以由硬件、软件、固件或其任何合适的任何合适组合来实现。在附图中，各种组件被描绘为分开的单元或模块。然而，参照这些附图描述的各种组件中的全部或几个可被集成到公共硬件、固件和/或软件内的组合单元或模块中。因此，将特征表示为组件、单元或模块意在突出特定功能特征以便于解说，且不一定要求用分开的硬件、固件或软件组件来实现此类特征。在一些情形中，各种单元可实现为有一个或更多个处理器执行的可编程过程。
本文中描述为模块、设备或组件的任何特征可以一起实现在集成的逻辑器件中或者单独地作为分立但可互操作的逻辑器件。在各方面中，此类组件可至少部分地形成为一个或更多个集成电路设备，它们可被统称为集成电路设备，诸如集成电路芯片或芯片组。此类电路系统可设在单个集成电路芯片设备中或多个互通的集成电路芯片设备中，并且可用在各种各样的图像、显示、音频或其他多媒体应用和设备中的任何应用和设备之中。例如，在一些方面中，此类组件可构成诸如无线通信设备手持机(例如，移动电话手持机)之类的移动设备的一部分。
如果实现在软件中，这些技术可至少部分地由包括有指令的代码的非瞬态计算机可读数据存储介质来实现，这些指令在被一个或更多个处理器执行时执行以上所描述的方法中的一个或更多个。计算机可读存储介质可构成可包括包装材料的计算机程序产品的一部分。计算机可读介质可以包括诸如同步动态随机存取存储器(SDRAM)之类的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、嵌入式动态随机存取存储器(eDRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、磁或光数据存储介质。所利用的任何软件可由诸如一个或更多个DSP、通用微处理器、ASIC、FPGA之类的一个或更多个处理器、或者其他等效的集成或分立逻辑电路体系来执行。
本公开中已描述了各方面。这些及其他方面均落在所附权利要求的范围之内。

Claims (59)

1.一种方法，包括：
定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率；
在所述时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以所述降低的编码率来编码该组帧在所述时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；
经由发射机传送该组经编码帧；以及
在所述一个或更多个空元区间期间使所述发射机消隐。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该组帧包括以下之一：
一组音频帧，
一组视频帧，以及
组合的一组音频帧和视频帧。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括在所述一个或更多个空元区间期间将非必要数据插入编码比特流中。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述非必要数据包括关于该组帧的冗余数据分组。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述非必要数据包括空元数据。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述空元数据包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。
7.如权利要求3所述的方法，其特征在于，插入所述非必要数据包括经由调制器生成物理传输流并将所述非必要数据插入所述物理传输流中。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
标识所述物理传输流中包括所述非必要数据的位置；以及
在与标识出的位置相关联的时间使所述发射机消隐。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，经由调制器生成物理传输流包括将所述非必要数据与该组经编码帧复用。
10.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在一个或更多个空元区间期间使发射机消隐包括在对应于所述非必要数据中的至少一些的时间使所述发射机消隐。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
将与该组帧相关联的经编码比特流的一个或更多个应用层边界与包括该组帧的物理层传输流的物理层边界对准。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述一个或更多个空元区间包括紧居于与所述物理层边界对准的所述应用层边界中的一个或更多个应用层边界之前的数据场。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述应用层边界包括画面组(GOP)内的帧边界，并且其中所述物理层边界对应于所述物理层传输流的场同步。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当在所述一个或更多个空元区间期间使所述发射机消隐的同时执行感测操作。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，执行感测操作包括感测一个或更多个频率上的其他无线信号。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，感测其他无线信号包括感测一个或更多个特定频率上的有执照信号。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括一旦感测到所述一个或更多个特定频率上的另一无线信号就将所述发射机切换到不同频率。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于，还包括遵照要求为对所述一个或更多个特定频率的无执照使用进行周期性感测的无线通信标准而周期性地重复所述方法。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括编码和传送该组帧以使得所述发射机的消隐加上与解码和解调该组帧相关联的等待时间小于与向用户实时呈现多媒体相关联的预定义历时。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述预定义历时小于约100毫秒。
21.一种方法，包括：
在调制器处接收经编码多媒体数据；
经由所述调制器来调制所述经编码多媒体数据，其中调制包括在与所述经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号；
经由发射机传送所述经编码多媒体数据；以及
使所述发射机消隐达所述同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述调制器处接收非必要数据，其中所述非必要数据足以刷新所述调制器的一个或更多个输入缓冲器；以及
在刷新所述输入缓冲器之后使所述发射机消隐达所述同步信号的两个同步信号之间的时间区间。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述非必要数据包括以下之一：
关于所述经编码多媒体数据的冗余数据分组；以及
空元数据，其包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。
24.如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述非必要数据足以刷新与交织器相关联的数据的一个或更多个输入缓冲器。
25.如权利要求21所述的方法，其特征在于，还包括：
在使所述发射机消隐的同时执行感测操作。
26.一种设备，包括：
多媒体编码单元，其定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率，并且在所述时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以所述降低的编码率来编码该组帧在所述时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间，以及
发射机单元，其传送该组经编码帧并在所述一个或更多个空元区间期间消隐。
27.如权利要求26所述的设备，其特征在于，该组帧包括以下之一：
一组音频帧，
一组视频帧，以及
组合的一组音频帧和视频帧。
28.如权利要求26所述的设备，其特征在于，还包括调制器单元，其在所述一个或更多个空元区间期间将非必要数据插入编码比特流中。
29.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述非必要数据包括关于该组帧的冗余数据分组。
30.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述非必要数据包括空元数据。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述空元数据包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。
32.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述调制器单元生成物理传输流，其中所述调制器将所述非必要数据插入所述物理传输流中。
33.如权利要求32所述的设备，其特征在于，所述发射机单元：
标识所述物理传输流中包括所述非必要数据的位置；以及
在与标识出的位置相关联的时间消隐。
34.如权利要求32所述的设备，其特征在于，在生成所述物理传输流时，所述调制器单元将所述非必要数据与该组经编码帧复用。
35.如权利要求28所述的设备，其特征在于，所述发射机单元在对应于所述非必要数据中的至少一些的时间消隐。
36.如权利要求28所述的设备，其特征在于，与该组帧相关联的经编码比特流的一个或更多个应用层边界与包括该组帧的物理层传输流的物理层边界对准。
37.如权利要求36所述的设备，其特征在于，所述一个或更多个空元区间包括紧居于与所述物理层边界对准的所述应用层边界中的一个或更多个应用层边界之前的数据场。
38.如权利要求36所述的设备，其特征在于，所述应用层边界包括画面组(GOP)内的帧边界，并且其中所述物理层边界对应于所述物理层传输流的场同步。
39.如权利要求28所述的设备，其特征在于，还包括：
感测器单元，当所述发射机单元在所述一个或更多个空元区间期间消隐时，所述感测器单元执行感测操作。
40.如权利要求39所述的设备，其特征在于，在执行感测操作时，所述感测器单元感测一个或更多个特定频率上的其他无线信号。
41.如权利要求40所述的设备，其特征在于，所述感测器单元感测所述一个或更多个特定频率上的有执照信号。
42.如权利要求40所述的设备，其特征在于，当所述感测器单元感测到所述一个或更多个特定频率上的另一无线信号时，所述发射机单元切换到不同的频率。
43.如权利要求40所述的设备，其特征在于，遵照要求为对所述一个或更多个特定频率的无执照使用进行周期性感测的无线通信标准，所述感测器单元在周期性消隐区间期间周期性地重复感测。
44.如权利要求26所述的设备，其特征在于，所述多媒体编码单元和所述发射机单元：
编码并传送该组帧以使得所述发射机单元的消隐加上与解码和解调该组帧相关联的等待时间小于与向用户实时呈现多媒体相关联的预定义历时。
45.如权利要求44所述的设备，其特征在于，所述预定义历时小于约100毫秒。
46.一种设备，包括：
调制器单元，其接收经编码多媒体数据并调制所述经编码多媒体数据，其中调制包括在与所述经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号；以及
发射机单元，其传送所述经编码多媒体数据，并消隐达所述同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间。
47.如权利要求46所述的设备，其特征在于，
所述调制器单元接收非必要数据，其中所述非必要数据足以刷新所述调制器的一个或更多个输入缓冲器，并且
在所述调制器刷新所述输入缓冲器之后所述发射机单元消隐达所述同步信号的两个同步信号之间的时间区间。
48.如权利要求46所述的设备，其特征在于，所述非必要数据包括以下之一：
关于所述经编码多媒体数据的冗余数据分组；以及
空元数据，其包括在分组有效载荷内具有全零的一组分组。
49.如权利要求46所述的设备，其特征在于，所述非必要数据足以刷新与交织器相关联的数据的一个或更多个输入缓冲器。
50.如权利要求46所述的设备，其特征在于，还包括在所述发射机单元消隐时执行感测操作的感测器单元。
51.如权利要求50所述的设备，其特征在于，所述感测操作包括感测一个或更多个频率上的其他无线信号。
52.一种设备，包括：
用于定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率的装置；
用于在所述时间段上以降低的编码率来编码该组帧的装置，以使得以所述降低的编码率来编码该组帧在所述时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；
用于经由发射机传送该组经编码帧的装置；以及
用于在所述一个或更多个空元区间期间使所述用于传送的装置消隐的装置。
53.如权利要求52所述的设备，其特征在于，还包括：
用于当在所述一个或更多个空元区间期间使所述用于传送的装置消隐的同时执行感测操作的装置。
54.一种设备，包括：
用于在调制器处接收经编码多媒体数据的装置；
用于经由所述调制器来调制所述经编码多媒体数据的装置，其中所述用于调制的装置包括用于在与所述经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号的装置；
用于传送所述经编码多媒体数据的装置；以及
用于使所述用于传送的装置消隐达所述同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间的装置。
55.如权利要求54所述的设备，其特征在于，还包括：
用于在使所述用于传送的装置消隐的同时执行感测操作的装置。
56.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使一个或更多个处理器能：
定义用于在一时间段上编码一组多媒体数据帧的编码率；
在所述时间段上以降低的编码率来编码该组帧，以使得以所述降低的编码率来编码该组帧在所述时间段期间定义不存在与该组帧相关联的数据的一个或更多个空元区间；
经由发射机传送该组经编码帧；以及
在所述一个或更多个空元区间期间使所述发射机消隐。
57.如权利要求56所述的计算机可读存储介质，其特征在于，还包括使感测器单元在所述发射机消隐时执行感测操作的指令。
58.一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使一个或更多个处理器能：
在调制器处接收经编码多媒体数据时，
经由所述调制器来调制所述经编码多媒体数据，其中在调制时，所述调制器在与所述经编码多媒体数据相关联的物理层边界处插入同步信号；
经由发射机传送所述经编码多媒体数据；以及
使所述发射机消隐达所述同步信号的两个相继同步信号之间的时间区间。
59.如权利要求58所述的计算机可读存储介质，其特征在于，还包括使感测器单元在所述发射机消隐时执行感测操作的指令。
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