CN102474367B - 在频谱感测期间的发射器静默 - Google Patents

Abstract

大体上，本发明涉及用于在频谱感测操作期间使数据发射功能性静默的技术。在一个方面中，一种用于频谱感测的方法包括：在至少一个时间间隔期间检测是否有频谱的任一信道可供使用；以及在所述至少一个时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据。

Description

在频谱感测期间的发射器静默

本申请案主张以下美国临时专利申请案中的每一者的优先权：

2009年7月2日申请的第61/222,845号美国临时申请案；

2009年7月17日申请的第61/226,601号美国临时申请案；

2010年1月15日申请的第61/295,479号美国临时申请案；以及

2010年3月2日申请的第61/309,511号美国临时申请案，以上美国临时申请案中的每一者的整个内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明涉及在网络上的数据发射。

背景技术

目前，正在开发针对多媒体数据的无线显示的若干解决方案，例如无线HDMI(高清晰度多媒体接口)。这些解决方案的主要目的是替换特定组件(例如，机顶盒、数字通用光盘(DVD)播放器、计算装置)与显示器装置之间的HDMI缆线。

某些提供商已开发出使用专门方法用于未经压缩视频的发射的解决方案。其它解决方案可针对消费型电子装置(例如，游戏控制台或DVD播放器)且在主机和客户端侧上均需要专用硬件。此些专用装置的功率消耗可能很高。另外，在某些解决方案中，未经压缩视频的发射可能限制支持较高分辨率数据发射的任何扩展能力。

发明内容

大体上，本发明涉及用于使用频谱的一个或一个以上可用信道来发射用于应用的数据和用于在频谱感测操作期间使数据发射静默的技术。可单独或结合数据库存取来执行频谱感测以识别频谱的其中可发射数据的一个或一个以上可用信道。

本文描述若干不同的技术、装置、系统和方法。各种技术可适应或最小化发射静默的影响，例如实施错误恢复/容忍度、选择静默工作循环和/或基于此些工作循环而适应发射数据流。某些技术可针对利用经识别的可用信道的各种服务/应用来促进无线数据发射。举例来说，装置可使用电视频带频谱上的可用信道将特定数据发射到显示器装置。

在一个实例中，一种用于频谱感测的方法包括：在至少一个时间间隔期间检测是否有频谱的任一信道可供使用；以及在所述至少一个时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据。

在一个实例中，一种通信系统包括：一个或一个以上处理器；信道识别器；和发射器。信道识别器可由所述一个或一个以上处理器操作以在至少一个时间间隔期间检测是否有频谱的任一信道可供使用。发射器可由所述一个或一个以上处理器操作以在所述至少一个时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据。

在一个实例中，一种计算机可读存储媒体包括用于致使一个或一个以上处理器进行以下操作的指令：在至少一个时间间隔期间检测是否有频谱的任一信道可供使用；以及在所述至少一个时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据。

在另一实例中，本发明描述一种方法，其包括：经由发射器发射数据；在周期性的时间间隔期间周期性地消隐所述发射器；以及在所述周期性的时间间隔期间消隐所述发射器的同时执行感测操作。

本发明中描述的技术可以硬件、软件、固件或其任一组合来实施。举例来说，各种技术可由一个或一个以上处理器实施或执行。如本文使用，处理器可称为微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它等效集成或离散逻辑电路。软件可由一个或一个以上处理器执行。包括用以执行所述技术的指令的软件可初始存储在计算机可读媒体中且由处理器加载且执行。

因此，本发明还预期计算机可读存储媒体，其包括用以致使处理器执行本发明中描述的多种技术中的任一者的指令。在一些情况下，计算机可读存储媒体可形成计算机程序存储产品的一部分，其可出售给制造商和/或在装置中使用。计算机程序产品可包含计算机可读媒体，且在一些情况下也可包含包装材料。

本发明还描述用于自适应视频译码、同步和等待时间减少的各种技术以支持用于频谱感测的发射器静默操作。

在附图中和以下描述中陈述一个或一个以上方面的细节。从描述和附图以及从权利要求书中将明了其它特征、目的和优点。

附图说明

图1是说明经由无线网络以通信方式耦合到数据接收器的通信系统的实例的框图。

图2是说明经由无线网络以通信方式耦合到一个或一个以上多媒体接收器和一个或一个以上多媒体输出装置的通信装置的实例的框图。

图3是说明经由无线网络以通信方式耦合到一个或一个以上数字电视(TV)接收器和一个或一个以上显示器装置的通信装置的实例的框图。

图4是说明以通信方式耦合到可包含在数字TV内的数字TV接收器和显示器装置的移动通信装置的实例的框图。

图5是说明可用作图2和/或图3所示的通信装置的通信装置的实例的框图。

图6是说明可在例如图5所示通信装置的通信装置内实施的与信道识别器相结合的数字TV变换单元/发射器的实例的框图。

图7是说明可在例如图5所示通信装置的通信装置内实施的与信道识别器相结合的数字TV变换单元/发射器的另一实例的框图。

图8是说明可由例如图1到图5所示通信装置中的一者或一者以上等通信装置执行以在频谱感测期间执行发射器静默的方法的实例的流程图。

图9是说明可由例如图1到图5所示通信装置中的一者或一者以上等通信装置执行以执行频谱感测的方法的实例的流程图。

图10是说明例如针对图1到图5的通信装置中的一者的实例数据发射和信道感测工作循环的时序图。

图11是说明例如针对图1到图5的通信装置中的一者的数据发射和信道感测工作循环的另一实例的时序图。

图12是说明可由通信装置发射的实例数据发射工作循环和对应数据流的概念图。

图13是说明包含用于由杂项数据分离的多个图片群组的数据内容的实例数据流的图，其中在发射静默间隔期间可不发射杂项数据。

图14是说明包含用于由杂项数据分离的多个场景的数据内容的实例数据流的图，其中在发射静默间隔期间可不发射杂项数据。

图15是说明包含由杂项数据分离的多个数据帧的实例数据流的图，其中在发射静默间隔期间可不发射杂项数据。

图16是说明包含由冗余帧数据分离的多个数据帧的实例数据流的图，其中在发射静默间隔期间可不发射冗余帧数据。

图17是说明可适合于应用本发明中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是说明具有ATSC架构的实例多媒体通信系统中的时序的框图。

图19是说明具有ATSC架构的实例多媒体通信系统中的数据流的框图。

图20是进一步说明接收图19的TS MUX单元的输出的ATSC调制器内的数据流的框图。

图21是说明ATSC数据速率的时序图。

图22是说明使用自适应视频编码的发射器静默的实例的时序图。

图23是说明使用自适应视频编码的发射器静默的另一实例的时序图。

图24是说明实例数据流的图，数据流包含用于由与发射静默间隔同步的杂项数据分离的多个图片群组的数据内容。

图25是说明实例数据流的图，数据流包含用于由与发射静默间隔同步的杂项数据分离的多个场景的数据内容。

图26是说明调制器响应于静默触发脉冲而插入空字节的实例的时序图。

图27是说明媒体通信系统中的频谱感测、编码和调制的经协调同步的框图。

图28是说明与本发明一致的技术的流程图。

图29是说明与本发明一致的装置的框图。

图30到图34是说明与本发明一致的不同技术的流程图。

具体实施方式

图1是说明经由无线网络7以通信方式耦合到数据接收器9的通信系统1的实例的框图。通信系统1能够将数据发送到数据接收器9。在一些情况下，数据可包括多媒体数据，包含音频数据、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的实例中，虽然通信系统1展示为仅经由无线网络7将数据发送到数据接收器9，但通信系统1在一些情况下也可能够经由无线网络7将数据发送或广播到一个或一个以上数据接收器(包含数据接收器9)。

在一些实例中，无线网络7可包括为在用于数字广播格式的频谱上的通信提供支持的网络，所述格式例如为(仅举几例)国际标准ISO/IEC 13818-1提供的高级电视系统协会(ATSC)格式、数字视频广播(DVB)格式、陆地数字多媒体广播(T-DMB)格式、综合服务数字广播陆地(ISDB-T)格式，或运动图片专家组输送流(MPEG-TS)格式，如下文将更详细描述。ATSC标准是由高级电视系统协会针对数字电视发射开发的一组标准。DVB标准是用于数字电视的一套国际认可的开放式标准，且由欧洲电信标准委员会(ETSI)、欧洲电工标准委员会(CENELEC)和欧洲广播联盟(EBU)的联合技术委员会(JTC)公布。DMB是用于将多媒体数据发送到移动装置的数字无线电发射技术。ISDB是用于数字电视和数字无线电的日本标准。可得益于本发明的教示的其它无线标准包含移动广播标准，例如高级电视系统委员会-移动/手持式(ATSC M/H)、FOEV、数字多媒体广播-手持式(DVB-H)、数字多媒体广播-卫星服务到手持式DVB-SH和下一代移动广播标准。另外，NTSC标准和下一代国家电视系统委员会NTSC标准可得益于本发明的教示。而且，例如第三代(3G)标准、第三代多媒体广播多播服务(3GMBMS)、广播和多播服务(BCMCS)、长期演进广播(LTE(广播))等标准或许多其它标准也可受益。通过这些和其它标准，可在感测期间以及出于其它原因而使用本发明的消隐技术。

数字广播格式可为其中在发射的数据中未提供或发射的数据未指定具体或特定目的地的广播格式。举例来说，数字广播格式可包括其中经广播数据包或单元的标头不包含任一目的地地址的格式。

通信系统1可包括在指定位置发射或接收数据的具有一个或一个以上装置的固定系统，或具有一个或一个以上装置的移动系统。每一装置可包括一个或一个以上处理器。通信系统1可包括一个或一个以上独立装置，或可为一较大系统的部分。举例来说，通信系统1可包括以下各者或作为其部分：无线通信装置(例如，无线移动手持机或装置)、数码相机、数字电视机(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装置，或其它视频装置。

在某些实例中，通信系统1可用于视频游戏或游戏应用程序。在这些实例中，通信系统1的一个或一个以上用户可玩一个或一个以上游戏，包含经由到通信系统1的网络连接(例如，无线网络连接)与其它用户的任何交互式游戏。游戏的图形和/或视频数据(包含实时信息)可提供到数据接收器9，其可随后在耦合到数据接收器9的单独显示器装置(例如，高清晰度电视机或显示器装置)上显示。以此方式，用户可在此单独的显示器装置上查看游戏应用程序的显示数据。

通信系统1还可包括一个或一个以上外围装置(例如，键盘)，包含与其它装置无线通信的外围装置。在一些情况下，通信系统1可包含包含在可在以上描述的装置中的一者或全部中使用的一个或一个以上集成电路、芯片或芯片组内的组件。

如图1所示，通信系统1可包含数据变换单元/发射器3，其耦合到信道识别器5。数据变换单元/发射器3和信道识别器5可物理上包含一个或一个以上装置或作为其部分。举例来说，在一些情况下，数据变换单元/发射器3和信道识别器5中的一者或两者可包含在耦合到单独装置的外围装置内。因此，数据变换单元/发射器3和信道识别器5可为通信系统1内的一个或一个以上装置的部分。

通信系统1能够接收、处理、产生和发射数据。举例来说，通信系统1可经由许多可能的无线电或无线接入网络中的任一者来接收数据，所述网络包含蜂窝式、本地无线或广播网络，包含例如ATSC、DVB、ISDB-T或T-DMB。在一些实例中，通信系统1可经由有线接口或经由一个或一个以上嵌入式接口来接收数据。数据也可包括呈未经压缩格式的数据，例如经由相机或其它摄录机应用的图像/视频传感器接收的数据。在一些实例中，数据可包含音频数据、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一者以上。

通信系统1进一步能够通过无线网络7将数据广播或另外发射到一个或一个以上其它装置，例如数据接收器9。数据变换单元/发射器3能够将数据变换为特定的数字广播格式。举例来说，数据变换单元/发射器3可能够编码遵守特定数字广播格式(例如，ATSC、DVB、ISDB-T、T-DMB、MPEG-TS)的数据、调制且随后发射经编码数据。

信道识别器5能够识别频谱的至少一个可用信道，其中在所述至少一个可用信道的识别中可能涉及通信系统1的一个或一个以上装置。举例来说，所述至少一个可用信道的识别可由通信系统1的一个或一个以上装置起始。在一些实例中，信道识别器5可识别广播频谱(例如数字电视广播频谱)的未使用和/或未经许可部分中的至少一个可用信道。

在一些实例中，所述至少一个可用信道可包括电视频带空白空间。如2008年11月4日由联邦通信委员会(FCC)采用且作为FCC法令08-260在2008年11月14日发布的“第二份报告和法令以及备忘录和法令(Second Report and Order and MemorandumOpinion and Order)”中指定，由美国掌管的“空白空间”可包括广播电视频谱的未使用部分或位置，其当前未由经许可的服务使用，且因此可由未经许可的无线电发射器使用。在美国以外的其它国家、地区或辖区可能存在类似类型的空白空间，其经受在这些地区可能存在的通信管理机构的管辖。

在一些实例中，可用信道可包括当前未被占据的信道。在一个实例中，可用信道可包括当前未由任何经授权或经许可用户(例如，由FCC许可的用户)使用的信道。在一个实例中，可用信道可包括当前未由经许可用户或未经许可用户(例如，其它空白空间信道用户)使用的信道。在一些情况下，可用信道可包括可由用户在从另一经许可用户获取二级许可时使用的信道。

信道识别器8可基于在通信系统1的一个或一个以上装置上执行或由其实施的应用程序或服务的任何特定要求或需要来识别数据广播可能需要的一个或一个以上可用信道。在识别出一个或一个以上可用信道后，变换单元/发射器3可即刻使用所述至少一个经识别可用信道，经由无线网络7将数据(例如，经编码、经调制或另外经变换的数据)发射到数据接收器9。在某些情况下，通信系统1将自动地或响应于用户输入，基于在通信系统1内本地运行的一个或一个以上服务或应用程序的执行来执行上述动作(例如，信道识别和数据发射)中的一者或一者以上。数据接收器9可包含用于对从通信系统1接收的广播数据进行解调和/或解码的功能性。在一些情况下，变换单元/发射器3可使用至少一个经识别可用信道，经由无线网络7将数据广播到多个数据接收器，包含数据接收器9。

如上所述，信道识别器5能够针对特定数字广播格式识别广播频谱的至少一个可用信道。在一个实例中，信道识别器5可包含频谱传感器，其用以通过感测广播频谱内的一个或一个以上信道范围或频带内的信号信息来识别至少一个可用信道。在一个实例中，信道识别器5可接入数据库(例如，数字TV频带数据库，例如图6中所示的数据库)以识别至少一个可用信道。

如图1所示，数据变换/发射器3包含发射器静默单元2。如果信道识别器5包含频谱感测功能性，那么发射器静默单元2可提供发射静默间隔。本发明中，静默可替代地称为消隐。特定来说，短语“消隐(或静默)发射器”大体上指代其中发射器停止发射数据一时间周期但所述时间周期在不同实施方案中可能广泛变化的过程。在发射静默间隔(即，发射器消隐)期间，数据变换单元/发射器3停止经由无线网络7将数据发射到数据接收器9。举例来说，数据变换单元/发射器3可通过临时停用或甚至临时关闭其数据发射功能来停止发射数据。在一个实例中，信道识别器5可在至少一个时间间隔期间检测频谱的至少一个信道(例如，空白空间信道)是否可供使用。在此至少一个时间间隔期间，发射器静默单元2可停止将任何数据发射到数据接收器9，其可减少数据发射与频谱感测操作之间的潜在干扰。然而，除了针对可用信道的空白空间的感测之外，本发明还预期出于其它感测原因或与感测不相关的其它原因的发射器消隐。因此，发射器消隐不限于在空白空间感测期间的使用，且可广泛适用于其它感测应用或其它非感测应用。

对于空白空间感测，即使在选择信道之后，也可能需要周期性频谱感测以便检验信道的使用不干扰其它经许可或经授权用户的使用。必须执行感测的间隔可由适用的规则或法规来指定。在一些情况下，频谱感测可能每分钟需要至少一次。频谱感测期间的发射器静默可能是合意的，因为可能需要以极低的功率电平执行感测(例如)以准许检测由频谱的用户(例如经许可用户或其它经授权用户)产生的较低功率信号。以上指出的FCC法令或其它适用的规则或法规可能要求以指定间隔且以指定功率电平进行频谱感测以防止对频谱中信道的经许可或经授权用户的干扰。此频谱感测可涉及感测其它经许可或经授权用户是否正在给定信道或频率上发射信号。较低功率信号可由附近位置的低功率发射器产生。或者，较低功率信号可由远程或附近位置的较高功率发射器产生。然而，由较高功率发射器产生的信号可能随着延伸的距离而衰减或经历衰退。在任一情况下，如果在频谱感测期间启用发射器，那么发射功率可能泄漏到频谱感测电路中，从而产生噪声或干扰，使得对频谱(例如空白空间频谱)中的较低功率信号的感测较为困难。

在一些情形中，信道识别器5可能需要周期性检测频谱内一个或一个以上信道中的信道使用，或确定先前可供使用的任何信道是否不再可用(例如，当经许可用户开始使用特定信道时)。信道识别器5可在执行此些检测和/或确定功能时实施用于频谱感测的特定工作循环。如下文将更详细描述，信道识别器5可利用或实施用于频谱感测的各种不同工作循环，以及各种不同的频谱感测间隔。类似地，发射器静默单元5可利用或实施用于发射静默的各种不同工作循环，以及不同的静默间隔。

因为发射静默可能潜在地导致数据接收器9接收的数据中的错误和/或不连续，所以通信系统1和/或数据接收器9可包含特定功能性以减轻此些错误或不连续，例如通过实施错误恢复、错误容忍度或甚至修改通信系统1输送的数据。在一些实例中，发射的数据可包括可以包、帧或其它单位布置的数字数据，且可包含用于解码、数据重组或错误校正的经编码数据和其它数据。在一些情况下，发射器静默单元2可相对于数据发射来利用或选择发射静默间隔和/或工作循环，其匹配于频谱感测间隔和/或工作循环以便允许数据接收器9对接收的数据执行错误恢复。

在此特定实例中，数据接收器9可任选地包含错误校正单元11，其可经配置以在解码过程期间执行标准错误恢复或校正。然而，错误校正单元11在一些实例中可为任选的。错误校正单元11可处理已由数据变换单元/发射器3插入数据中的一个或一个以上错误校正码以便执行错误检查和/或校正。在一些实例中，错误校正单元11可执行此项技术中已知的一种或一种以上常规错误校正技术。

如上所述，信道识别器5和发射器静默单元2可利用大体上类似的工作循环来使频谱感测间隔与发射静默间隔相关。在这些情形中，通信系统1可使感测间隔与静默间隔对准，使得当信道识别器5正在执行频谱感测功能时(例如，在频谱感测间隔期间)，发射器静默单元2停止将数据发射到数据接收器9(例如，在发射静默间隔期间)。

此外，在一些实例中，数据变换单元/发射器3可基于发射静默间隔来建构或改动数据发射流以使得经界定数据包含在流的特定部分内。举例来说，可基于发射静默间隔的时序来建构数据流以包含特定的空数据、经填补数据、冗余数据或其它杂项数据，所述数据可能不实际发射到数据接收器9。以此方式，数据变换单元/发射器3可智能地建构发射数据流以使得在静默间隔期间未发射的数据包括数据接收器9在经由无线网络7接收数据发射时不一定需要的杂项(例如，非实质或空)数据。此功能性可帮助最小化发射静默的影响，其中可执行此静默以避免数据发射与频谱感测操作之间的潜在干扰。下文将进一步详细描述这些概念。

图2是说明包含信道识别器8和变换单元/发射器6的通信装置4的实例的框图，通信装置4经由无线网络10以通信方式耦合到一个或一个以上通信接收器12A到12N和一个或一个以上多媒体输出装置14A到14N。通信装置4能够将数据(例如，多媒体数据)发送到接收器12A到12N中的一者或一者以上。在一些情况下，数据可包括多媒体数据，包含音频数据、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。在一些实例中，无线网络10可包括为符合ATSC标准的数据发射提供支持的网络。

在图2的特定实例中，变换单元/发射器6和信道识别器8包含在一个特定装置内，即通信装置4。然而如先前所述，相对于图1，变换单元/发射器和信道识别器大体上可包含在通信系统内的一个或一个以上装置(包含一个或一个以上外围装置)内。

类似于图1的无线网络7，无线网络10可包括为用于数字广播格式的广播频谱上的通信提供支持的网络，所述格式例如ATSC、DVB、T-DMB、ISDB-T或MPEG-TS(仅举几例)。通信装置4可包括在指定位置发射或接收数据的固定装置，或移动装置。通信装置4可包括独立装置或可为较大系统的部分。举例来说，通信装置4可包括以下各者或作为其部分：无线多媒体通信装置(例如，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装置，或其它视频装置。通信装置4还可包含在可在以上描述的装置中的一者或全部中使用的一个或一个以上集成电路或芯片/芯片组内。

如图2所示，通信装置4包含变换单元/发射器6，其耦合到信道识别器8。在图2中仅为了说明目的，将假定这些组件6、8是通信装置4的部分。

通信装置4能够接收、处理和产生数据，包含多媒体数据。举例来说，通信装置4可经由许多可能的无线电或接入网络中的任一者接收数据，包含蜂窝式、本地无线或广播格式(包含ATSC、DVB、ISDB-T或T-DMB)。

通信装置4进一步能够通过无线网络10将数据广播到一个或一个以上其它装置，例如多媒体输出装置14A到14N。变换单元/发射器6能够将数据变换为特定数字广播格式。举例来说，数字变换单元/发射器6可能够编码遵守特定数字广播格式(例如，ATSC、DVB、ISDB-T、T-DMB、MPEG-TS)的多媒体数据，且调制经编码多媒体数据。

信道识别器8能够识别频谱的至少一个可用信道，其中识别是由通信装置4起始。在一些情况下，信道识别器8可基于在通信装置4上执行的应用程序或服务的任何特定要求或需要来识别发射可能需要的多个可用信道。举例来说，一些应用程序或服务可能需要或请求可将数据发送到一个或一个以上接收器的多个信道。

在信道识别器8识别出所述一个或一个以上可用信道时，变换单元/发射器6可即刻使用至少一个经识别可用信道，经由无线网络10将经变换(例如，经编码、经调制)数据发射到多媒体输出装置14A到14N中的一者或一者以上。在某些情况下，通信装置4将基于在通信装置4上本地运行的一个或一个以上服务或应用程序的执行，自动地或经由用户输入来执行上述动作中的一者或一者以上。

在一个实例中，应用程序可确定将指定多媒体内容经由无线网络10单独广播到多媒体输出装置14A。接收器12A可接收广播数据，且可包含调谐器，所述调谐器将接收器12A调谐到数据正经由其从通信装置4广播的适当信道。接收器12A随后将接收的数据提供到多媒体输出装置14A供处理(例如，用于显示)。

在另一实例中，应用程序可确定将指定多媒体内容广播到多媒体输出装置14A到14N中的多个多媒体输出装置。在此情况下，接收器12A到12N可各自接收广播的数据，且可各自包含调谐器，所述调谐器调谐到数据正经由其从通信装置4广播的适当信道(例如，频率或频带)。每一接收器12A到12N随后将接收的数据提供到其对应的多媒体输出装置14A到14N供处理。

在一些情况下，接收器12A到12N可包含用于对从通信装置4接收的广播数据进行解调和/或解码的功能性。在一些情况下，多媒体输出装置14A到14N可包含此功能性。多媒体输出装置14A到14N中的一者或一者以上可各自包括相对于其对应接收器12A到12N的外部装置。在一些实例中，多媒体输出装置14A到14N中的一者或一者以上可各自为其对应接收器12A到12N的部分或集成在其对应接收器12A到12N内。

如上所述，信道识别器8能够针对特定数字广播格式识别广播频谱的至少一个可用信道。在一个实例中，信道识别器8可包含频谱传感器，其用以通过感测广播频谱内的一个或一个以上信道范围或频带内的信号信息来识别至少一个可用信道。在一个实例中，信道识别器8可接入数据库(例如，数字TV频带数据库，例如图6中所示的数据库)以识别至少一个可用信道。

举例来说，通信装置4可包含地理定位功能性，借此通信装置4能够例如通过使用全球定位系统(GPS)或其它类似组件、导频信号或其它定位技术来确定其地理位置。在此实例中，通信装置4可将此位置信息提供到数字TV频带数据库。数字TV频带数据库可填充有基于位置的信道信息，且可能够向通信装置4提供通信装置4当前占据的地理区内的任何可用信道的列表。

在一些实例中，通信装置4可能够使用通信装置4的因特网协议(IP)地址经由位置估计来确定其地理位置。通过IP地址的地理定位是通过将通信装置4的公共IP地址与具有已知位置的其它电子相邻的服务器、路由器或其它装置的IP地址进行比较来确定通信装置4的地理纬度、经度且还可能城市和州的技术。在这些实例中，通信装置4可将其IP地址提供到外部服务器(例如，经由无线通信)。

外部服务器可接入含有具有已知位置的其它装置的IP地址的数据库。外部服务器可使用技术通过将通信装置4的IP地址与数据库内具有已知位置的装置的IP地址进行比较来获得通信装置4的位置的估计，且可随后将此估计位置提供回到通信装置4。在一些情况下，外部服务器可通过确定数据库内的哪些装置具有最接近地匹配或相似于通信装置4的IP地址的IP地址来执行比较。

数据从通信装置4到多媒体输出装置14A到14N中的一者或一者以上的广播可提供某些优点。举例来说，从通信装置4到多媒体输出装置14A到14N的本地广播可类似于分布式发射器网络来产生。因此，在一种情境中，用户可利用通信装置4来将多媒体数据广播到其它位于同一地点或未位于同一地点的多媒体输出装置14A到14N。举例来说，用户可设置用户家中的无线网络以将通信装置4耦合到其它装置。在一个实例中，通信装置4可包括个人、膝上型或平板计算机或手持便携式计算装置，例如个人数字媒体播放器、移动电话手持机或类似物。

用户可能希望将由通信装置4处理的多媒体数据(例如，个人呈现、电视剧或电影、网页内容、流式传输视频、数字照片或类似物)发射到一个或一个以上输出装置14A到14N。如果输出装置14A到14N中的一者包括显示器，且接收器12A到12N中的一者包括耦合到所述显示器的电视调谐器，此调谐器和显示器构成例如电视机，那么通信装置4可识别一个或一个以上可用信道以将此多媒体数据广播到电视机，从而提供将内容从计算机延伸到电视机(例如，大屏幕和/或高清晰度电视机)的方便方式而无需使用任何电线或其它物理连接。在各种实例中，显示器装置可包括平板液晶显示器(LCD)、平板等离子显示器、投影显示器装置、投影仪装置或类似物。虽然在图2中展示为单独装置，但接收器12A到12N中的任一者可包含在对应的输出装置14A到14N内或作为对应的输出装置14A到14N的部分。

数据变换单元/发射器6包含发射器静默单元13，其可类似于图1所示的发射器静默单元2而操作。如果信道识别器8包含频谱感测功能性，那么发射器静默单元13可提供发射静默间隔，在此期间数据变换单元/发射器6例如通过临时停用或甚至关闭数据变换单元/发射器6的数据发射功能来停止经由无线网络10发射数据。在一个实例中，信道识别器8可在至少一个时间间隔期间检测频谱的至少一个信道是否可供使用。在此至少一个时间间隔期间，发射器静默单元13可停止发射任何数据，如下文将进一步详细描述。

图3是说明包含数字TV信道识别器20和数字TV变换单元/发射器18的通信装置16的实例的框图，通信装置16经由无线网络22以通信方式耦合到一个或一个以上数字TV接收器24A到24N和一个或一个以上显示器装置26A到26N。在图3中，通信装置16的数字TV信道识别器20是信道识别器的一个实例，例如图2所示的通信装置4的信道识别器8。显示器装置26A到26N是多媒体输出装置的实例，例如图2所示的多媒体输出装置14A到14N。

在图3中，数字TV变换单元/发射器18和数字TV信道识别器20展示为包含在同一通信装置16内。然而，在一些替代实例中，这些组件18、20可包含在包含一个或一个以上单独装置(包含一个或一个以上外围装置)的通信系统内。

通信装置16能够接收、处理和产生多媒体数据。通信装置16进一步能够通过无线网络22将多媒体数据广播到一个或一个以上其它装置，例如显示器装置26A到26N。数字TV变换单元/发射器6能够将多媒体数据变换为数字广播格式，例如对遵守特定数字广播TV格式(例如ATSC)的多媒体数据进行编码，且调制经编码的多媒体数据。

数字TV信道识别器20能够针对特定数字广播TV格式识别广播TV频谱的未使用部分中的至少一个可用TV信道，其中此识别是由通信装置16起始。在一些情况下，数字TV信道识别器20可基于在通信装置16上执行的应用程序或服务的任何特定要求或需要来识别多媒体广播可能需要的多个可用信道。

在识别出所述一个或一个以上可用信道时，变换单元/发射器18可即刻使用至少一个经识别可用信道，经由无线网络22将经变换数据(例如，经编码、经调制多媒体数据)发射到显示器装置26A到26N中的一者或一者以上。在一些情况下，通信装置16将基于在通信装置16上本地运行的一个或一个以上服务或应用程序的执行，自动地或经由用户输入来起始上述操作中的一者或一者以上。变换单元/发射器18发射的内容可包含广泛多种多媒体内容，包含但不限于音频内容、视频内容和音频与视频内容的组合。

数字TV变换单元/发射器18还包含发射器静默单元19。如果信道识别器20包含频谱感测功能性，那么发射器静默单元19可提供发射静默间隔，在此期间变换单元/发射器18例如通过临时停用或甚至关闭数据变换单元/发射器18的数据发射功能来停止经由无线网络22发射数据。在一个实例中，信道识别器20可在至少一个时间间隔期间检测频谱的至少一个信道是否可供使用。在此至少一个时间间隔期间，发射器静默单元19可停止发射任何数据，如下文将进一步详细描述。

图4是说明以通信方式耦合到数字TV接收器29和显示器装置31的移动通信装置15(例如，移动手持机、膝上型计算机)的框图，数字TV接收器29和显示器装置31可包含在数字TV 27(例如，高清晰度电视机)内。移动通信装置15可包括任一形式的移动装置，例如移动通信手持机、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它视频装置。

在图4中，数字TV变换单元/发射器17和数字TV信道识别器23展示为包含在同一移动通信装置15内。然而，在一些替代实例中，这些组件17、23可包含在包含一个或一个以上单独装置(包含一个或一个以上外围装置)的通信系统内。

移动通信装置15能够接收、处理和产生多媒体数据。移动通信装置15进一步能够通过数字TV广播网络25将多媒体数据广播到数字TV 27。数字TV变换单元/发射器17能够将多媒体数据变换为数字广播格式，例如对遵守特定数字广播TV格式(例如ATSC)的多媒体数据进行编码，且调制经编码的多媒体数据。

数字TV信道识别器23能够针对特定数字广播TV格式识别广播TV频谱的未使用部分中的至少一个可用TV信道，其中此识别是由移动通信装置15起始。在一些情况下，数字TV信道识别器23可基于在移动通信装置15上执行的应用程序或服务的任何特定要求或需要来识别多媒体广播可能需要的多个可用信道。

在识别出所述一个或一个以上可用信道时，变换单元/发射器17可即刻使用至少一个经识别可用信道，经由广播网络25将经变换数据(例如，经编码、经调制多媒体数据)发射到数字TV接收器29。在一些情况下，移动通信装置15将基于在移动通信装置15上本地运行的一个或一个以上服务或应用程序的执行，自动地或经由用户输入来起始上述操作中的一者或一者以上。在一些情况下，数字TV接收器29可包含在数字TV 27内。

数字TV变换单元/发射器17还包含发射器静默单元21。如果信道识别器23包含频谱感测功能性，那么发射器静默单元21可提供发射静默间隔，在此期间变换单元/发射器17例如通过临时停用或甚至关闭数据变换单元/发射器17的数据发射功能来停止经由广播网络25发射数据。在一个实例中，信道识别器23可在至少一个时间间隔期间检测频谱的至少一个信道是否可供使用。在此至少一个时间间隔期间，发射器静默单元21可停止发射任何数据，如下文将进一步详细描述。

如图4所示，移动通信装置15可识别一个或一个以上可用信道以将多媒体数据从移动通信装置15广播到数字电视机27，从而提供将内容从移动装置延伸到电视机(例如，大屏幕和/或高清晰度电视机)的方便方式而无需使用任何电线或其它物理连接。在各种实例中，显示器装置31可包括平板液晶显示器(LCD)、平板等离子显示器、投影显示器装置、投影仪装置或类似物。

图5是说明可用作图2所示的通信装置4和/或图3所示的通信装置16的通信装置30的实例的框图。在一些实例中，通信装置30可包括移动装置，例如无线通信装置或手持机。

如图5的实例中所示，通信装置30包含各种组件。举例来说，在此特定实例中，通信装置30包含一个或一个以上多媒体处理器32、显示器处理器34、音频输出处理器36、显示器38、扬声器40、数字TV变换单元/发射器42和信道识别器44。多媒体处理器32可包含一个或一个以上视频处理器、一个或一个以上音频处理器和一个或一个以上图形处理器。多媒体处理器32内包含的处理器中的每一者可包含一个或一个以上解码器。

多媒体处理器32耦合到显示器处理器34和音频输出处理器36。多媒体处理器32内包含的视频和/或图形处理器可产生图像和/或图形，其提供到显示器处理器34以用于进一步处理和在显示器38上显示。举例来说，显示器处理器34可对图像和/或图形数据执行一个或一个以上操作，例如缩放、旋转、色彩转换、裁剪或其它渲染操作。多媒体处理器32内包含的任何音频处理器可产生音频数据，其提供到音频输出处理器36以用于进一步处理且输出到扬声器40。通信装置30的用户因此能够经由显示器38和扬声器40观看和听到多媒体数据的表示。

除了将输出多媒体数据提供到显示器38之外，显示器处理器34还可将其输出提供到数字TV变换单元/发射器42。此外，音频输出处理器36可将其输出提供到数字TV变换单元/发射器42。因此，数字TV变换单元/发射器42能够处理多个多媒体数据流。在一些实例中，显示器处理器34和/或输出处理器36可将对应的输出多媒体数据存储在一个或一个以上缓冲器中，其随后由数字TV变换单元/发射器42存取以检索数据。数字TV变换单元/发射器42可包含各种组件，如下文参见图6更详细描述，用于将多媒体数据变换为特定数字广播形式(例如，编码、调制数据)且在一个或一个以上经识别的可用信道中经由无线网络将经变换数据发射到另一装置。数字TV变换单元/发射器42可经由可包括一个或一个以上天线的天线系统48发射数据。

在一些情况下，数字TV变换单元/发射器42可将来自显示器处理器34和音频输出处理器36的多个接收的多媒体数据流变换和/或囊封为可经由多个广播信道发射的个别的单个节目输送流。在一些情况下，所述多个多媒体数据流可囊封在同一输送流中且在单个信道中发射。一个多媒体流可作为画中画(PIP)数据路径发射，其包含相对于多媒体数据的补充多媒体信息或元数据。元数据可包含例如文本、通知消息、节目指南信息或菜单信息中的一者或一者以上。在某些情况下，数字TV变换单元/发射器42可直接从多媒体处理器32接收数据。在这些情况下，数字TV变换单元/发射器42可将从多媒体处理器直接接收的数据变换和/或囊封为可发射的输送流。

为了使通信装置30能够经由无线网络在一个或一个以上流中将多媒体数据广播或另外发射到远程装置，通信装置30在通信装置30的起始时即刻识别频谱的未使用部分中的一个或一个以上可用信道。信道识别器44能够识别这些一个或一个以上可用信道。

信道识别器44可以一种或一种以上方式识别可用信道。举例来说，信道识别器44可利用例如图6或图7所示的频谱传感器等频谱传感器，其能够经由天线系统48动态地感测一个或一个以上频带中的可用信道。频谱传感器可能够相对于感测到的信号指派特定质量值(例如，干扰电平、信噪比)以便确定频谱内用于数据发射的任何可用信道的质量。感测算法可周期性地实施且可基于正在处理的特定视频流的格式。

信道识别器44还可结合频谱感测或独立地利用地理定位功能性。地理定位指代通信装置30通过使用地理定位传感器(例如图6中所示的传感器)来确定其地理坐标的能力，所述传感器在一个实例中可包括GPS传感器。信道识别器44可经由无线通信查询外部数字信道数据库(例如，数字TV频带数据库，例如图6中所示的数据库)以获得可用信道的列表。通常，此外部数据库可由一个或一个以上外部装置或源维持，但可基于来自例如通信装置30等各种装置的请求和数据流来更新。

在一个实例中，信道识别器44可例如经由网络(例如，无线网络)连接将关于通信装置30的位置的地理定位坐标发送到外部数字信道数据库。信道识别器44可随后从外部数据库接收针对与通信装置30的位置相关联的地理区(如地理定位坐标所指示)的可用信道的列表。信道识别器44可随后选择经识别信道中的一者或一者以上供使用，且将关于通信装置30对这些频道的既定使用的数据发送回到外部数据库。外部数据库因此可基于从通信装置30接收的数据而相应地更新。

在一些情况下，外部数据库一旦被更新便可指示选定的信道在由通信装置30使用，直到通信装置30将指示不再需要信道或不在使用信道的后续消息发送到外部数据库为止。在其它情况下，外部数据库可为装置30保留选定的信道仅历时经界定的时间间隔。在这些情况下，通信装置30可能需要在所述界定的时间间隔内将指示装置30仍在使用选定信道的消息发送到外部数据库，在此情况下外部数据库将更新选定信道的保留历时第二时间间隔以供装置30使用。

在一些实例中，信道识别器44可基于由例如多媒体处理器32中的一者或一者以上在执行期间指示的正在通信装置30上执行的任何服务或应用程序的带宽需求或需要，来选择可用信道中的一者或一者以上供使用。举例来说，特定多媒体应用程序可能需要各自具有高带宽需求的多个广播流。在此情形中，信道识别器44可为发射分配多个不同可用信道以适应这些多个广播流的带宽要求。

在一些情况下，信道识别器44可基于从多个源接收的信息来识别一个或一个以上可用信道。举例来说，如果信道识别器44利用频谱传感器和地理定位功能性两者，那么信道识别器44在确定哪些信道可供使用时可能需要处理来自这两个源的信道信息。取决于地理定位，不同信道可能具有不同的空白空间可用性供使用。信道识别器可存储或下载信道与地理定位的关联以使得可取决于通信装置30在任一给定时间的地理定位来界定和搜索不同信道。

在信道识别器44识别出一个或一个以上可用发射信道后，数字TV变换单元/发射器42可即刻使用经识别发射信道经由网络将多媒体内容或数据广播或另外发射到外部装置。通信装置30可直接与此外部装置起始广播发射。

数字TV变换单元/发射器42包含发射器静默单元43。如果信道识别器44包含频谱感测功能性，那么发射器静默单元43可提供发射静默间隔，在此期间数字TV变换单元/发射器42例如通过临时停用或甚至关闭数字TV变换单元/发射器42的数据发射功能来停止发射数据。在一个实例中，信道识别器44可在至少一个时间间隔期间检测频谱的至少一个信道是否可供使用。在此至少一个时间间隔期间，发射器静默单元43可停止发射任何数据。

图6是说明可在通信装置30A内实施的与信道识别器44A相结合的数字TV变换单元/发射器42A的实例的框图。在图6中，数字TV变换单元/发射器42A可为图5所示的数字TV变换单元/发射器42的一个实例，而信道识别器44A可为图5所示的信道识别器44的一个实例。在图6的特定实例中，通信装置30A能够根据特定数字广播格式ATSC来广播多媒体数据。然而，通信装置30A可经配置以根据其它格式或标准进行广播。因此，ATSC的描述是为了说明目的，且不应视为限制性的。

通信装置30A可促进向具有ATSC功能的外部装置(例如高清晰度或平板电视机)的低功率发射。在此情况下，具有ATSC功能的装置可包括图2所示的多媒体输出装置14A到14N中的一者。在一些实例中，具有ATSC功能的装置可包含显示器装置和调谐器/接收器。在这些实例中，具有ATSC功能的装置可包括数字TV接收器24A到24N中的一者和对应显示器装置26A到26N中的一者。

如图6所示，数字TV变换单元/发射器42A可包含各种组件，例如视频和/或音频编码器50A、输送编码器/多路复用器52A、错误校正编码器54A、ATSC调制器56A、射频(RF)双工器/切换器58A和发射器59A。这些组件帮助支持实施ATSC标准的频谱上的数据发射。ATSC标准是提供用于视频编码、音频编码、输送流和调制的层的多层标准。在一个实例中，RF双工器/切换器58A可包括超高频(UHF)双工器/切换器。双工器可允许为感测目的而接收信号且为通信目的而发射信号。虽然为示范性目的而说明ATSC调制器56A，但也可使用根据其它调制标准的其它类型的调制器。

视频/音频编码器50A可包含一个或一个以上视频编码器和一个或一个以上音频编码器，用以将视频和/或音频数据编码为一个或一个以上流。举例来说，视频/音频编码器50A可包含用以编码视频数据的运动图片专家组-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还可包含用以编码音频数据的杜比数字(Dolby AC-3)编码器。ATSC流可含有一个或一个以上视频节目和一个或一个以上音频节目。视频编码器中的任一者可实施针对标准清晰度视频的主要规格或针对高清晰度分辨率视频的高规格。

输送(例如，MPEG-2输送流或TS)编码器/多路复用器52A从视频/音频编码器50A接收经编码数据流且能够组合这些数据流进行广播，例如组合为一个或一个以上经包化基本流(PES)。随后可将这些PES包化为个别节目输送流。在一些实例中，输送编码器/多路复用器52A可任选地将输出输送流提供到错误校正编码器54A(例如，里德-所罗门(Reed-Solomon)编码器)，其可通过添加与输送流相关联的一个或一个以上错误校正码来执行错误校正编码功能性。这些错误校正码可由数据接收器(例如，含有错误校正单元11的数据接收器9)用来进行错误校正或减轻。

ATSC调制器56A能够调制输送流以进行广播。在一些实例情况下，举例来说，ATSC调制器56A可利用8残留边带(8VSB)调制用于广播发射。RF双工器/切换器58A可随后将输送流双工，或充当用于输送流的切换器。发射器59A能够使用由信道识别器44A识别的一个或一个以上可用信道将一个或一个以上输送流广播到一个或一个以上外部装置。

信道识别器44A包含数据库管理器62、信道选择器64A、任选的信道选择用户接口(UI)66A，和频谱传感器70A。信道识别器44A和数字TV变换单元/发射器42A耦合到可包括一个或一个以上缓冲器的存储器60A。信道识别器44A和数字TV变换单元/发射器42A可直接交换信息，或也可通过经由存储器60A的信息存储和检索间接地交换信息。

信道识别器44A包含频谱传感器70A。如先前论述，例如频谱传感器70A等频谱传感器能够针对特定数字TV格式(例如ATSC)感测广播频谱内的一个或一个以上频带中的信号。频谱传感器70A可基于其识别占据频谱内的一个或一个以上所使用信道的任何数据的能力来确定信道可用性和信号强度。频谱传感器70A可随后将关于当前未使用或可用的信道的信息提供到信道选择器64A。举例来说，频谱传感器70A可在其未检测到任何外部单独装置正在特定信道上广播任何数据的情况下检测到此信道可用。在此情况下，频谱传感器70A可向信道选择器64A指示信道可用，从而允许信道选择器64A选择信道进行数据发射。或者，如果频谱传感器70A检测到数据正在此信道上广播，那么频谱传感器70A可向信道选择器64A指示信道不可用。

如图6所示，信道选择器64A也可经由网络72和数据库管理器62从数字TV频带(地理定位)数据库接收信息。数字TV频带数据库74位于通信装置30A外部，且包含关于针对特定数字TV格式(例如ATSC)的广播频谱内当前在使用或可用的信道的信息。通常，在其它装置将信道投入使用或释放信道供使用时动态地更新数字TV频带数据库74。在一些实例中，可通过地理位置/区或通过频带(例如，低VHF、高VHF、UHF)来组织数字TV频带数据库74。

为了使信道识别器44A从数字TV频带数据库74获得信道可用性信息，在一些情况下，信道识别器44A可将地理定位信息作为输入提供到数字TV频带数据库74中。信道识别器44A可从地理定位传感器73获得地理定位信息或坐标，地理定位传感器73可在特定时间点指示通信装置30A的地理位置。在一些实例中，地理定位传感器73可包括GPS传感器。

在从地理定位传感器73接收到地理定位信息后，信道选择器64A可即刻经由数据库管理器62将此信息作为输入提供到数字TV频带数据库74。数据库管理器62可提供到数字TV频带数据库74的接口。在一些情况下，数据库管理器62可在数字TV频带数据库74的选定内容被检索时存储所述选定内容的本地副本。另外，数据库管理器62可存储由信道选择器64A提供到数字TV频带数据库74的选择信息，例如地理定位信息。

在发送关于通信装置30A的地理定位信息后，信道选择器64A可即刻从数字TV频带数据库74接收数字TV频带数据库74内列出的所呈现的一个或一个以上可用信道的集合。所述可用信道集合可为如地理定位传感器73所指示的在当前由通信装置30A占据的地理区或位置中可用的那些信道。发射器59A的消隐可在频谱感测期间发生。如下文更详细概述，可将非基本数据编码或插入到位流中历时一消隐间隔，使得在发射器消隐期间不发生数据丢失。此非基本数据可替代地被称为杂项数据，且可包括冗余数据或空数据。非基本数据可由视频/音频编码器50A编码，或由视频/音频编码器50A下游的任一多路复用器插入。不同实例可提供不同优点。如下文更详细阐释，非基本数据可由与视频/音频编码器(例如，输送编码器/多路复用器52A)相关联的多路复用器插入，或可由与ATSC调制器56A(或用于其它调制标准或技术的其它调制器)相关联的多路复用器插入。也可使用(或甚至专门界定)其它多路复用器用于在消隐间隔期间插入非基本数据。在一些情况下，确保任何插入的非基本数据在经调制物理层的两个字段同步标记(例如，字段syncs)之间适当对准，即确保接收数据的解调器和解码器不失去同步可具有挑战性。下文更详细论述用于插入非基本数据的若干实例实施方案的额外细节。

在从频谱传感器70A和数字TV频带数据库74中的任一者或两者接收到可用信道信息后，信道选择器64A可自动地或经由通过信道选择UI 66A的用户输入来选择一个或一个以上可用信道。信道选择UI 66A可在图形用户接口内呈现可用信道，且服务或应用程序的用户可选择这些可用信道中的一者或一者以上。

在一些实例中，信道选择器64A可自动地选择或识别可用信道中将由通信装置30A用于广播发射的一个或一个以上可用信道。举例来说，信道选择器64A可利用由多个处理器32(图5)中的一者或一者以上提供的信息来确定识别可用信道中的哪一者或一者以上来用于广播发射。在一些情况下，信道选择器64A可基于正在执行的服务或应用程序的需求或需要来选择多个信道。与这些服务或应用程序相关联的一个或一个以上输送流可由发射器59A在所识别的信道中的一者或一者以上上广播。

在一些情况下，数据库74一旦被更新便可指示选定的信道在由通信装置30A使用，直到通信装置30A将指示不再需要信道或不在使用信道的后续消息发送到数据库74为止。在其它情况下，数据库74可为通信装置30A保留选定的信道仅历时经界定的时间间隔。在这些情况下，通信装置30A可能需要在所述界定的时间间隔内将指示装置30A仍在使用选定信道的消息发送到数据库74，在此情况下数据库74将更新选定信道的保留历时第二时间间隔以供通信装置30A使用。

一个或一个以上时钟61A可包含在通信装置30A内。如图6所示，时钟61A可由数字TV变换单元/发射器42A和信道识别器44A利用或驱动其操作。时钟61A可由通信装置30A配置或设定。在一些情况下，时钟61A可由装置30A外部的时钟配置或同步于所述时钟。举例来说，装置30A可从外部装置(例如，经由地理定位传感器73)接收时钟或计时信息，且可基于接收的信息来配置或同步时钟61A。

举例来说，在一些情境中，通信装置30A可实施接收装置(例如，举例来说，图1的数据接收器9)常见的时钟功能性。在这些情境中，通信装置30A和接收装置两者可从外部装置接收时钟或计时信息且基于接收的信息来同步其自身的内部时钟。以此方式，通信装置30A和接收装置可使用共同时钟来有效地操作。

数字TV变换单元/发射器42A和信道识别器44A还可利用时钟61A来同步或对准某些操作。举例来说，如下文将更详细描述，静默单元57A和频谱传感器70A可利用共同时钟(时钟61A中)来使发射静默操作与频谱感测操作同步或对准，使得发射器59A在频谱传感器70A正在扫描频谱的一个或一个以上信道时停止发射数据，以便使干扰问题最少。

还如图6所示，发射器59A任选地包含静默单元57A。静默单元57A可提供发射静默间隔，在此期间数字TV变换单元/发射器42A例如通过临时停用或甚至关闭发射器59A来停止发射数据。在一个实例中，信道识别器44A可在至少一个时间间隔期间检测频谱的至少一个信道是否可供使用。在此至少一个时间间隔期间，静默单元57A可致使发射器59A停止发射任何数据。

在一些实例中，静默单元57A可包含在数字TV变换单元/发射器42A内的另一功能块内或作为所述另一功能块的部分。举例来说，并非作为发射器59A的部分，静默单元57A可为调制器56A的部分。在此实例中，静默单元57A可在发射静默间隔期间临时关闭或停用调制器56A。如下文将更详细描述，在许多情况下，发射静默间隔可随着时间以静态或动态界定的频率发生。发射静默间隔的持续时间可相同或可随着时间改变。在一些实例中，发射静默间隔的频率和持续时间可基于由频谱传感器70A实施的频谱感测间隔的对应频率和持续时间，如下文进一步描述。

图7是说明可在通信装置30B内实施的与信道识别器44B相结合的数字TV变换单元/发射器42B的另一实例的框图。在图7中，数字TV变换单元/发射器42B可为图5所示的数字TV变换单元/发射器42的一个实例，而信道识别器44B可为图5所示的信道识别器44的一个实例。数字TV变换单元/发射器42B和信道识别器44B可各自从存储器装置60B存储和检索信息。类似于数字TV变换单元/发射器42A，数字TV变换单元/发射器42B包含一个或一个以上视频/音频编码器50B、输送编码器/多路复用器52B、错误校正编码器54B、ATSC调制器56B、RF双工器/切换器58B和任选地包含静默单元57B的发射器59B。在一些实例中，静默单元57B可为调制器56B的部分。数字TV变换单元/发射器42B和信道识别器44B两者可利用一个或一个以上块61B。虽然为示范性目的而说明ATSC调制器56B，但也可使用根据其它调制标准的其它类型的调制器。

图7的信道识别器44B与图6的信道识别器44A的不同之处在于信道识别器44B不包含介接到数字TV频带数据库的数据库管理器。在图7中，信道识别器44B仅包含频谱传感器70B。因为在图7的实例中未实施地理定位功能性，所以通信装置30B未包含地理定位传感器。信道选择器64B基于从频谱传感器70B接收的输入来识别一个或一个以上可用信道用于广播发射。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。可基于由频谱传感器70B提供的经感测信号信息来在信道选择UI 66B上呈现可用信道的列表。

图8是说明可由例如图1到图5所示通信装置中的一者或一者以上等通信装置执行以在频谱感测期间执行发射器静默的方法的实例的流程图，但发射器静默也可根据本发明出于其它感测或非感测原因来执行。在图8的以下描述中仅为了说明目的，将假定图8的方法可由图5所示的通信装置30执行。

通信装置30可在至少一个时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据(80)，例如以帮助最小化或避免数据发射与频谱感测操作之间的潜在信号干扰。通信装置30可在所述至少一个时间间隔期间检测是否频谱的任一信道可供使用(82)。在所述至少一个时间间隔期间，通信装置可识别频谱中的至少一个可用信道。在执行频谱感测的一个时间间隔之后，或在执行频谱感测的时间间隔之间，通信装置30可在所述至少一个经识别可用信道中发射具有数字广播格式的数据(84)。图10和图11展示这些特征的进一步示范性细节，且下文将进一步详细描述。

通信装置30可包括具有多媒体能力的多媒体通信装置，且数据可包括包含音频数据、视频数据、文本数据、语音数据和图形数据中的至少一者的多媒体数据。在一些实例中，数字广播格式可为ATSC格式、T-DMB格式、DVB格式、ISDB-T格式或MPEG-TS格式(仅举几个实例)，但也可利用各种其它数字格式。装置30可在传送多媒体数据时使用一个或一个以上视频和/或音频编码器(例如，图6所示的视频/音频编码器50A或图7所示的视频/音频编码器50B)和/或多路复用器，以及一个或一个以上调制器/双工器/切换器。变换多媒体数据可包含编码多媒体数据以遵守数字广播格式，且调制经编码多媒体数据。

装置30可识别频谱的至少一个可用信道(例如，使用信道识别器，例如图5的信道识别器44)。在一些情况下，此识别由装置30起始。举例来说，装置30可使用频谱传感器(例如，图6的频谱传感器70A或图7的频谱传感器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)存取的信息来识别至少一个可用信道。在一些情况下，装置30可在例如广播电视频谱等广播频谱的未使用部分中识别至少一个可用信道。在一些情况下，所述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，仅举几个非限制实例。

在一些实例中，装置30可在所述至少一个可用信道变为被占据(例如，被经许可用户占据)的情况下利用信道识别器来识别至少一个其它可用信道用于数据的后续发射和/或广播。在一些情况下，装置30可使用信道识别器来在至少一个后续时间间隔期间检测所述至少一个经识别可用信道是否仍可用或已变为由另一用户占据。在一些情况下，装置30可在基于地理定位而作出关于频谱的任一个或多个信道是否可供使用的确定时使用频谱传感器和/或接入地理定位数据库。也就是说，可基于装置30的地理定位来确定针对可用性而扫描的频率。

因此，在一个实例中，装置30确定与装置30相关联的地理坐标，基于装置30的地理坐标而确定空白空间中可用的一个或一个以上特定频率，基于装置30的地理坐标在所述一个或一个以上特定频率处执行空白空间感测以确定所述一个或一个以上特定频率是否可供使用，以及在确定所述一个或一个以上特定频率可供使用的情况下在所述一个或一个以上特定频率处经由发射器发射数据。装置30可在执行空白空间感测时消隐其发射器，如本文描述。

在一个实例中，装置30可包含用以确定装置30的地理坐标的地理定位传感器(例如，图6的地理定位传感器73)。装置30可随后将地理坐标作为输入提供到数字TV频带数据库。在一些情况下可用信道可在地理上界定，且因此空白空间感测可同样基于在任一给定时间与装置30相关联的地理坐标。

当装置30利用频谱传感器时，装置30可基于与第一信道群组相关联的经检测信号的质量来将一个或一个以上质量值指派于第一信道群组。质量值可基于噪声级、干扰(例如，来自外来信号或未经授权/未经许可用户)或其它因素。举例来说，装置30可利用频谱传感器来获得经界定频率范围或频带内的每一个别感测的信道的特定质量值，例如可能与信道相关联的干扰级或信噪比。

装置30可利用由这些质量值提供的元信息来评估每一信道的质量(例如，低质量、中等质量、高质量)。举例来说，如果一可用信道的质量值指示信道将具有高信噪比和低干扰量，那么装置30可确定所述信道可为高质量信道。另一方面，如果可用信道的质量值指示所述信道将具有低信噪比或具有高干扰量，那么装置30可确定所述信道可为低质量信道。

在装置30已识别至少一个可用信道之后，装置30可在所述至少一个经识别可用信道中发射(例如，经由图6的发射器59A或图7的发射器59B)经变换数据(例如，发射到一个或一个以上单独的外部装置)。举例来说，装置30可在对装置30的请求时即刻起始向一个或一个以上外部多媒体输出装置(例如电视机装置)的广播发射。

如上所述，装置30可基于与第一信道群组相关联的经检测信号的质量来将一个或一个以上质量值指派于所述第一信道群组。在一些实例中，装置30可利用其信道识别器来在第一时间间隔期间检测第一信道群组是否可供使用，在第二和后续时间间隔期间检测第二信道群组是否可供使用，其中第二信道群组包括第一信道群组的子集。装置30可基于指派于第一信道群组的质量值来选择第二信道群组。图9展示与此信道检测有关的进一步细节和实例。

在一些实例中，装置30可在多个相异时间间隔期间检测是否频谱的任一信道可供使用，且在多个相异时间间隔中的每一者期间停止(例如，使用静默单元，例如图6或图7所示的静默单元)从装置30发射任何数据。多个相异时间间隔可能或可能不具有相同持续时间。举例来说，多个相异时间间隔中的至少两者可具有不同持续时间。此外，装置30可改变检测发生的频率。在一些实例中，通信装置30可在所述至少一个时间间隔期间关闭或停用通信装置的发射功能性。

在一些实例中，装置30可产生包含发射数据和杂项数据的数据流，且可在所述至少一个时间间隔(例如，“静默时间”)期间停止发射数据流的杂项数据。如下文将进一步详细描述，在某些实例中，杂项数据可包括非基本数据，包含空数据、经填补数据或甚至冗余数据，如下文进一步描述。大体上，此数据是非基本的，因为解码器不需要所述数据来解码由发射数据载运的多媒体数据。装置30可在至少一个其它时间间隔期间停止检测是否频谱的任一信道可供使用，且可在所述至少一个其它时间间隔期间发射所述数据流的发射数据。

在一些情况下，通信装置30可选择所述至少一个时间间隔在数据流的发射数据中的场景改变或采集点(例如，一个或一个以上经帧内编码帧)之前发生，如下文将更详细描述。在一些情况下，通信装置30可将一个或一个以上错误校正码插入数据流的发射数据以在发射数据的接收时由数据接收器(例如，图1的数据接收器9)使用。

图9是说明可由例如图1到图5所示通信装置中的一者或一者以上等通信装置执行以执行频谱感测的方法的实例的流程图。仅为了说明目的，在图9的以下描述中，将假定图9所示的方法由图5所示的通信装置30执行。

在初始状态期间，通信装置30可扫描初始信道集合以尝试识别用于发射的一个或一个以上可用信道(90)。举例来说，通信装置30可利用其包含频谱传感器(例如，图6的频谱传感器70A或图7的频谱传感器70B)的信道识别器44来扫描初始信道集合且识别所述集合中的一个或一个以上可用信道。举例来说，信道识别器44可在起始时扫描特定频带或范围中的所有信道，或可扫描信道识别器44已基于先前接收或预编程的信息而确定可能可用的所有信道。举例来说，信道识别器44可经预编程以扫描处于此初始状态的经界定信道群组。在其它情形中，信道识别器44可能已从地理定位数据库(例如，图6的地理定位数据库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，通信装置30可将质量值指派于经扫描信道(92)。举例来说，通信装置30可将特定质量值指派于经扫描信道中的每一者。质量值可基于信号电平、噪声级、信噪级、接收信号强度指示(RSSI)、干扰(例如，来自外来信号或未经授权/未经许可用户)或其它因素。举例来说，通信装置30可利用其频谱传感器来指派经界定频率范围或频带内的每一个别感测的信道的特定质量值，例如可能与经扫描信道相关联的干扰级或信噪比。

随后，在稳态操作期间，通信装置30可识别信道子集(94)。举例来说，通信装置30可基于一个或一个以上准则(例如信道可用性和/或指派于信道的质量值)来识别信道子集。在一些情况下，通信装置30可包含所述信道子集内先前经识别为可用的任何信道。在一些情况下，通信装置30可基于先前指派于信道的质量值而包含所述子集内的信道。举例来说，通信装置30可例如基于信道的低干扰级或高信噪比而包含在初始化期间相对于其它信道来说被指派高质量值的信道。在一个特定情境中，通信装置30可选择先前识别的可用信道和具有高质量值的另一信道群组作为信道子集。

在信道子集的识别后，通信装置30可即刻例如通过使用频谱传感器来扫描此子集内的那些信道(96)。装置30随后可将新质量值指派于经扫描信道子集中的信道的每一者(98)，进而基于经更新频谱感测信息来更新信道的质量值。在稳态操作期间，通信装置可如图9所示重复这些操作以执行频谱感测。

因此，如图9所示，通信装置30可在不同的点扫描各种不同信道群组以执行频谱感测操作。经扫描的实际信道可变化。在所示实例中，通信装置30可在初始化期间扫描初始信道集合，但可在稳态操作期间扫描较小的信道子集。如下文将更详细描述，通信装置30可在各种反复上改变其执行频谱感测的时间长度，且也可改变其执行频谱感测的频率。

图10是说明实例数据发射和频谱感测工作循环的时序图。实例频谱感测工作循环102指示何时频谱感测操作可接通或断开，或何时启用或停用此些操作。如图10所示，频谱感测操作可接通(“接通”)历时经界定的时间间隔，且也可断开(“传感器断开”)历时经界定的时间间隔，例如在稳态操作期间。通信装置的频谱传感器(例如，图6的频谱传感器70A、图7的频谱传感器70B)可在执行频谱感测操作时利用或实施此频谱感测工作循环102。因此，频谱传感器可例如在初始化或稳态期间扫描信道群组历时特定时间长度。扫描信道的时间长度或间隔以及扫描发生的频率可随着时间变化，且可界定工作循环102。

实例数据发射工作循环100指示何时数据发射操作可接通或断开，或何时启用或停用此些操作。如图10所示，数据发射可接通(“发射接通”)历时经界定的时间间隔，且也可断开(“发射断开”)历时经界定的时间间隔。通信装置的发射器可在执行数据发射操作时利用或实施此实例数据发射工作循环100。举例来说，静默单元57A(图6)或静默单元57B(图7)可基于发射工作循环(例如数据发射工作循环100)而断开或停用数据发射。静默发生的时间长度或间隔以及静默发生的频率可随着时间变化，且可界定工作循环100。

如图10的实例所示，通信装置可同步或另外对准频谱感测与发射静默操作，使得通信装置在执行频谱感测的同时断开或停用数据发射操作。在图10中，在接通或启用频谱感测的同时，断开或停用数据发射功能性(例如，静默)。相反地，在断开或停用频谱感测的同时，接通或启用数据发射。以此方式，通信装置在其执行频谱感测的同时不发射数据，以便避免潜在的干扰问题。

为了同步或对准频谱感测与发射静默操作，可使用共同时钟。举例来说，如图6所示，静默单元57A和频谱传感器70A可在操作期间利用时钟61A。类似地，如图7所示，静默单元57B和频谱传感器70B可利用时钟61B。

通信装置可随着时间而改变或配置图10所示的工作循环100和102。举例来说，装置可更改频谱感测和发射静默发生的时间长度或间隔，且也可更改此些操作执行的频率，如图11的实例所示。

在一个实例情境中，通信装置可根据ATSC格式使用一个或一个以上可用信道将数据发射或广播到数据接收器。在此情境中，通信装置可利用频谱传感器来检测指定时间间隔和特定频率(其任一者可静态或动态地配置)下的经许可使用信号。ATSC支持的最大帧速率可为大约每秒三十帧，其相当于大约每帧三十三毫秒。如果通信装置利用经常为数毫秒的静默间隔，那么引入到所输送流中的错误可通过数据接收器(例如，图1的数据接收器9)中的标准错误恢复和/或隐藏技术而恢复，前提是相对于帧速率给定静默间隔的持续时间。通信装置可将额外错误校正码插入或添加到广播流中以供数据接收器使用。对应于“发射断开”和传感器“接通”的间隔(或其它时间间隔)也可包含其中传感器和发射器接通或断开的过渡周期或所谓的软周期。

图11是说明数据发射和频谱感测工作循环的另一实例的时序图。在此实例中，频谱感测工作循环122包含各种不同时间间隔。在第一时间间隔(“t1”)期间，频谱传感器可执行频谱感测以扫描是否有一个或一个以上可用信道。在后续的第二时间间隔(“t2”)期间，传感器可再次执行频谱感测。在此实例中，第二时间间隔小于第一时间间隔，指示在此特定非限制性实例中，频谱传感器花费较短的时间间隔来在第二时间间隔期间扫描是否有可用的信道。另外，频谱传感器可在这些间隔期间扫描相同或不同的信道群组。举例来说，传感器可在第一时间间隔期间扫描第一信道集合，但在第二时间间隔期间扫描第二信道集合。第二信道集合可包含比第一集合少的信道，但某些信道可包含在第一和第二集合内。

大体上，图11有意说明其中执行感测的时间间隔可随着时间变化。另外，在这些间隔期间扫描的信道也可变化。举例来说，如早先陈述，在初始化期间，可初始扫描较大的信道群组。然而，在后续稳态操作期间，可在频谱感测操作期间扫描较小的信道群组。通信装置可在所述时程中执行频谱感测时选择或经配置以使用任一数目的不同间隔。

图11展示在这相同的两个时间间隔“t1”和“t2”期间，可使数据发射操作静默，如发射工作循环120中所示。因此，类似于频谱感测间隔，发射静默间隔也可随着时间变化。

另外，图11展示频谱感测和发射静默发生的频率也可随着时间变化。在图11中，第三时间间隔(“t3”)发生在连续的感测/静默事件之间。第四时间间隔(“t4”)发生在另一组连续的感测/静默事件之间，其中第四时间间隔比第三时间间隔长。在此实例中，频谱感测和发射静默发生的频率已减小。大体上，图11说明此频率可如何随着时间变化的一个实例。在一些实例中，可能期望改变频谱感测发生的时间长度(例如，感测间隔)和/或感测执行的频率，以便获得随着时间的多种感测样本。

通信装置可经配置以选择或确定感测或静默的各种时间间隔，或这些事件发生的频率。在一些情形中，通信装置可基于一个或一个以上因数随着时程而动态地改变这些时间间隔或频率。举例来说，如果需要扫描变化的信道数目，那么可更改感测发生的时间间隔。而且，在一些情况下，基于由通信装置执行的应用程序的需要或需求，可动态地更改感测/发射到时间间隔以满足此些需要或需求。在某些情形中，装置可能希望在装置已确定各种信道具有低质量值的情况下更频繁地执行频谱感测，目的是随后识别和选择可能具有较高质量值的信道。

然而因为发射器在各种时间间隔期间可能被静默，所以可能数据接收器(例如，图1的数据接收器9)可接收到不连续的数据流，其可能潜在地在数据流中包含间隙。在某些情况下，数据接收器可包含错误校正单元，用以基于不连续的数据流来依序执行错误校正或隐藏。在这些情况下，含有发射器的通信装置可包含额外的错误码，其可由接收器中的此错误校正单元使用。然而在一些实例中，通信装置结合其发射器可实际上通过考虑静默间隔来创建或工程化经发射数据，如图12所示。

图12是说明可由通信装置(例如由图1到图5所示的通信装置中的一者)发射的实例数据发射工作循环160和对应数据流140的概念图。发射工作循环160展示各种不同的静默间隔(“发射断开”)。数据流140包含连续数据流，包含各种发射数据142、146、150和154。数据流140还包含插入在发射数据142、146、150与154之间的杂项数据144、148和152。在某些情况下，杂项数据144、148和152可包括空数据、经填补数据、冗余数据或对于数据接收器解码和处理发射数据142、146、150和154来说不一定需要的其它数据。

如图12所示，数据流140可由通信装置的发射器在一时间间隔期间发送，在所述时间间隔期间可根据工作循环160使发射器静默(例如，断开、停用)。当发射器接通时，发射器可首先发射数据142，其为数据流140的部分。当发射器随后经静默时，发射器将不发射包含在流140中的数据142与数据146之间的杂项数据144。在一些实例中，杂项数据可包括空数据。在一些实例中，如下文进一步描述，杂项数据可包括冗余数据或填补数据，其对于解码数据流140来说可能不需要或不必要。

因为通信装置知晓流140内包含的某些数据将由于静默间隔的时序而不会实际发射，所以通信装置能够智能地将杂项数据插入到流140中，数据接收器可能不需要所述杂项数据来解码或另外处理来自流140的相关数据。杂项数据144、148和152的长度或大小可基于静默间隔的持续时间和流140内的数据发射的速率。

作为一个实例，视频/音频编码器50A(图6)或50B(图7)和/或输送编码器/多路复用器52A或52B可产生将包含在流140内的信息。因此，在某些情况下，流140的工程化或产生可在应用级或输送级执行，在此情况下可进一步将发射数据142、146、150和154划分为较小大小的物理数据单元。可使用包缓冲器(例如，在图6的存储器60A或图7的存储器60B内)用于存储将包含在流140内的任何数据。视频/音频编码器(50A或50B)和/或输送编码器/多路复用器(52A或52B)可存取这些缓冲器以便控制发射包和其它杂项包的大小，且也可基于静默时间间隔和频率来控制处理流140内的数据的时序。

流140可包含经多路复用的数据。举例来说，流140可包含一个或一个以上经包化的音频、视频、图形、文本、语音和其它数据的流。输送编码器/多路复用器52A或52B能够多路复用各种数据流，包含音频和视频流。输送编码器/多路复用器52A或52B进一步能够多路复用杂项(例如，空)数据与输送流数据以形成将包含在流140内的经多路复用数据。

举例来说，数字TV变换单元/发射器(例如，图6的变换单元/发射器42A、图7的变换单元/发射器42B)可选择性地在数据流140内的经识别位置将数据接收器处理发射数据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。因此，基于数据发射工作循环160和指示的静默间隔，变换单元/发射器可发射数据142、146、150和154，但将不发射杂项数据144、148和152。在各种实例中，杂项数据可包括空数据、经填补数据、冗余数据或对于解码或另外处理发射数据142、146、150和154来说不需要的其它非基本数据。杂项数据可由多媒体编码器编码为位流，或由编码器下游的若干可能多路复用器中的一者插入。在一些情况下，使用应用层多路复用器来插入数据，且在其它情况下使用物理输送层多路复用器。举例来说，产生MPEG-2输送流(TS)的多路复用器可用以将杂项数据插入到包含视频和音频数据的经多路复用输送流中。这些不同实例在下文论述，且可具有不同的特征、优点和缺点。

变换单元/发射器可能够基于大体上与数据发射有关的经界定信息(例如发射速率、数据发射和/或感测工作循环信息，以及静默间隔/持续时间信息)来准确地工程化或创建数据流140。基于此信息，变换单元/发射器能够产生图12所示的实例数据流140，其中杂项数据144、148和152插入在数据142、146、150与154之间。

举例来说，在一个实例情境中，数据142可包括相当于990毫秒的将发射的实质数据，且杂项数据144可相当于10毫秒的空视频和音频包，其将由于发射工作循环160中所示的对应静默间隔而不发射。包数据142可包含对应于视频和/或音频帧包标头中的经编码帧速率的时戳。

在另一实例情境中，杂项数据144可包含经填补数据，例如用户界定的视频对象层数据。或者，杂项数据144可包含冗余数据而不是空数据(例如，基于用于错误恢复的最高熵数据的冗余片段数据)。在一些实例中，音频包可附加有囊封在用户定义的标头中的空数据。杂项数据148和152可包含类似于杂项数据144的数据。

通信装置可在各种实例中通过包含杂项数据144、148和152来创建或利用数据流140以最小化静默期间发射静默的影响。举例来说，当将数据发送到远程数据接收器时，可能通信装置和远程数据接收器未同步于共同时钟或未根据共同时钟来操作。在此情况下，通信(即，发射)装置可基于其自身的内部时钟和包含已知静默间隔和频率的工作循环160来创建用于发射的流140。因此，通信装置能够基于静默间隔的时序而智能地将杂项数据144、148和152插入到流140中，使得杂项数据144、148和152不发送到远程数据接收器。

如图12所示，发射数据(例如，发射数据154或其它数据元素)可任选地包含额外的错误校正数据155。错误校正数据155可包含连同经包化数据一起发射的一个或一个以上额外错误码。错误校正编码器(例如，图6的错误校正编码器54A、图7的错误校正编码器54B)可将此些额外的错误校正码插入错误校正数据155中。这些错误校正码可由接收流140的装置(例如，图1的数据接收器9)使用以执行错误校正或隐藏技术，其最小化发射静默的影响。在一些实例中，发射通信装置可在数据流内包含错误校正数据而不包含杂项数据，例如杂项数据144、148和152。

图13是说明包含用于由杂项数据分离的多个图片群组的数据内容的实例数据流170的图，其中在发射静默间隔期间可不发射杂项数据。在此实例中，图片群组(GOP)内容可在一些情况下包括多个数据帧，包含I(帧内或经帧内编码)帧、P(预测)帧和B(双向预测)帧。在许多实例中，GOP可包含一个I帧继之以多个P或B帧，但在某些情况下任一个别GOP可包含一个以上I帧。如所属领域的技术人员已知，I帧、P帧和B帧可包括可发射到数据接收器(例如，图1所示的数据接收器9)的经编码视频数据。

如图13的实例中所示，每一GOP在流170内由杂项数据分离。类似于图12所示的杂项数据，图13的流170内的杂项数据可能由于发射静默间隔的时序(例如，按照发射工作循环，例如图12的工作循环160)而不发射到数据接收器。在各种实例中，杂项数据可包括空数据、经填补数据或冗余数据，数据接收器不需要所述数据来解码或另外处理流170内接收的GOP内容。

在一些实例中，每一GOP可包括用于视频编码的固定GOP长度，其中在每一GOP的开始处具有I帧。举例来说，在一个特定情境中，通信装置可利用应用程序或输送级编码来在每一经界定时间间隔的开始处(例如，在每一秒的开始处)包含I帧，且在每一经界定时间间隔的结束处(例如，在每一秒的结束处)插入杂项数据(例如空数据)以与静默间隔对准。杂项数据的长度可基于静默间隔的持续时间和流170内的数据发射的速率。

通信装置可根据与在其发射时接收数据流170的远程装置同步或对准的时钟来确定经界定时间间隔。因为通信装置(即，发射装置)和远程接收装置均对准到共同时钟(例如，全球定位卫星时钟源)，所以通信装置能够在经界定时间间隔处插入I帧和杂项数据，其可随后由远程接收装置适当处理。举例来说，远程装置能够解码GOP内容且忽略杂项(例如，空)数据。

这些时间间隔可由通信装置确定或编程。在一些情况下，通信装置可在初始数据通信中动态地将时间间隔的持续时间传送到远程装置。在其它情况下，远程装置可经预编程以根据也已经预编程到发射通信装置中的预定义时间间隔来操作。

发射通信装置能够配置或甚至动态地改变感测和发射工作循环，以及包含在数据流(例如，流170)内的信息的排序和内容，以便恰好在采集点或GOP内容之间提供发射静默。通过在GOP内容之间插入杂项数据，通信装置能够保持编码/解码系统时钟操作，且可帮助最小化流170中的任何时序抖动，进而允许在数据接收器处在接收流170的GOP内容时的较无缝的操作。因此，通信装置能够静态地或动态地配置静默工作循环以使得静默间隔在采集点、新GOP内容或甚至场景改变之前在策略上对准，如图14所示。

图14是说明包含用于由杂项数据分离的多个场景的数据内容的实例数据流172的图，其中在发射静默间隔期间可不发射杂项数据。图14说明一实例，其中通信装置能够配置或甚至动态地改变感测和发射工作循环，以及包含在数据流(例如，流172)内的信息的排序和内容，以便恰好在场景改变(例如，多媒体或视频场景改变)之前提供发射静默。

图14展示由杂项数据分离的不同场景(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发射工作循环的静默间隔和静默间隔发生的频率。在图14的实例中，发射第一场景的数据，且在静默间隔之后随后发射第二场景的数据。流172内的杂项数据不发射到数据接收器。

因此，发射通信装置能够配置或甚至动态地改变感测和发射工作循环，以及包含在数据流(例如，流172)内的信息的排序和内容，以便恰好在场景改变之前提供发射静默。因此，可基于待发射数据的实际内容来修改工作循环。另外，通信装置可在选定点将杂项数据插入到流172中。杂项数据的长度或大小可基于静默间隔和流172内的数据发射的速率。

图15是说明包含由杂项数据分离的多个数据帧的实例数据流180的图，其中在发射静默间隔期间可不发射杂项数据。在此实例中，帧中的一者或一者以上可包括GOP。如图15所示，第一帧群组可包括一I帧继之以一个或一个以上P或B帧，共同地构成第一GOP。第二GOP可包含另一I帧继之以一个或一个以上P或B帧。在此实例中，不发射的杂项数据可恰好位于采集点之前(例如，恰好在一I帧之前)。

在一些情况下，GOP可包含一个以上I帧，但许多GOP可包含仅一个I帧。杂项数据可包含空数据或冗余数据。举例来说，冗余数据可包括一个或一个以上冗余I、P或B帧。在一些情况下，冗余数据可基于个别GOP内的最高熵数据。

在一些实例中，发射通信装置可利用应用程序或输送级编码来在每一经界定时间间隔的开始处(例如，在每一秒的开始处)包含I帧，且在每一经界定时间间隔的结束处(例如，在每一秒的结束处)插入杂项数据(例如空数据)以与静默间隔对准。杂项数据的长度可基于静默间隔的持续时间和流180内的数据发射的速率。发射装置可在其中其操作时钟与接收流180的装置的操作时钟同步或另外对准的某些情况下实施此算法。

图16是说明包含由冗余帧数据分离的多个数据帧的实例数据流182的图，其中在发射静默间隔期间可不发射冗余帧数据。流182是图15所示的流180的特定实例。在流182中，分离GOP内容的杂项数据包括冗余I帧数据，例如完整或部分的I帧数据。在一些情况下，此冗余数据可包括冗余片段数据，其可例如基于数据流182内的最高熵数据。

本发明呈现用于使数据发射静默以促进对例如空白空间频谱等频谱的一个或一个以上可用信道的可靠感测的多种额外技术。这些额外技术可独立地或彼此以各种组合或与本申请案中别处描述的技术以各种组合来使用。在一些实施方案中，此些技术可有助于在针对频谱感测执行发射器静默操作时促进媒体质量、减少的等待时间、有效的带宽使用和/或用户体验的总体质量。

发射器静默操作大体上涉及断开发射器历时短间隔时间。在发射器静默间隔期间，发射器不将例如音频和/或视频数据等多媒体数据发射到接收器。发射器静默操作可例如在应用层处导致产生错误、数据丢失和/或增加的等待时间。或者或另外，发射器静默操作可例如在物理层处导致同步的丢失。

本发明中描述的额外技术可包含用于自适应视频编码、减少的等待时间、同步调制和/或视频编码、感测和/或调制的协调控制的技术。下文在一些情况下参见图17到图27描述这些技术的实例。在一些实例中，所述技术可支持用于发射器静默的低等待时间设计，其对使用自适应视频编码的性能(例如，等待时间、音频-视频(AV)质量、体验质量和/或带宽效率)和实时操作(例如，在ATSC系统中)具有减少的影响。然而，下文为了实例目的描述ATSC系统。本发明中描述的技术可应用于其它调制系统。

在ATSC系统中，作为一实例，服务多路复用器(MUX)多路复用经编码视频包、经编码音频包和辅助数据包以形成MPEG-2输送流(TS)。辅助数据可包含用于听力损伤的隐藏字幕数据、程序和系统信息协议(PSIP)数据或其它数据。ATSC调制器接收输送流，且在必要时将数据的位速率增加到例如19.4Mbps。此位速率对于ATSC调制器的组件适当起作用来说可为必要的。对ATSC的参考是作为实例。所描述的概念和方法可预期且同样应用于其它广播技术。

用以确定信道是否当前可用或保持可用的频谱感测可周期性地执行。频谱感测也可以在可在与系统内的各种操作对准的机会时间发生的任意实例处执行。举例来说，频谱感测可在内容中的褪黑(black fade)期间执行，或当干扰级较高时，在任意时且针对不同持续时间来执行。在一些情况下，频谱感测可每分钟执行至少一次。在频谱感测操作期间，可能存在接收器对发射包的丢失，因为发射器经静默或(换句话说)经消隐。在应用层处的发射包丢失可产生数据错误和等待时间，如上文论述。

在物理层处，接收器可设计有锁相回路(PLL)或其它硬件，其锁存到经发射数据流中的同步信号上。当发射器在用于频谱感测的发射器静默间隔期间经静默(即，断开)时，同步信号(例如，ATSC中的字段同步信号)可能不可用。因此，在频谱感测期间发射器的静默可导致足以造成接收器丢失同步的数目的同步信号的丢失。

同步的丢失可能需要接收器在发射器在发射器静默间隔结束后再次变为作用中之后执行再同步。再同步可需要某一时间量，从而导致数据丢失，或增加系统中的延迟从而导致较大等待时间。数据丢失可造成数据错误和等待时间，其可导致接收器侧的用户的降低的体验质量。因此，减轻或避免再同步可为合意的。

可应用自适应多媒体编码技术来控制以与发射静默间隔且与调制器接收的输送数据流的部分协调的方式放置空数据。空数据可含有若干空包，空包各自含有空数据(例如零值数据)或其它杂项数据。空数据的其它实例可包含冗余I帧数据，例如完整或部分的I帧数据、冗余片段数据或其它数据。因此，空包可包含零值数据，但可包含其它类型的杂项数据，例如冗余数据、填补数据或类似数据，如本发明中描述。杂项数据在解码器不需要其来再现多媒体数据的意义上可为非基本的。如上所述，空包可在大体上与发射器静默间隔一致的间隔处放置在数据流中。调制器对空包的不受控制的放置可能损害性能。

在用以支持发射器静默的自适应视频编码的一个实例中，视频编码器可在应用层处配置以对一系列视频帧应用降低的位速率，所述视频帧例如图片群组(GOP)或另一类型的速率控制单位(例如一个或一个以上帧或一帧的若干部分)。视频数据的降低的编码速率可在GOP中在若干帧(即，图片)上分布以在经编码视频数据中提供编码“净空(headroom)”。在一些实例中，降低的编码速率可替代或另外应用于音频数据。然而，将降低的编码速率应用于视频数据可为足够的，且可避免音频质量的降级。

经编码视频数据可例如在多路复用器层处与经编码音频数据以及辅助编码数据和程序/控制数据(在一些情况下)组合。经多路复用的数据提供输送数据流供调制器(例如ATSC调制器)调制。调制器可对输入输送流具有固定位速率要求，以便调制器的各种组件或电路适当地调制输入输送数据流以产生输出经调制数据流。在普通操作中，调制器可将空包插入输送流中以在所需位速率下产生数据流。然而在本发明中描述的一些实例中，可应用自适应视频编码以有意地降低经编码视频的位速率，使得可在输送流中提供空间以用于在对应于发射静默间隔的激活的位置处空包(或其它杂项或非基本数据)的受控放置。

如果输送流具有降低的位速率，例如由于应用了在应用层处应用降低位速率的自适应视频编码(和/或自适应音频编码)过程，那么调制器可将空字节添加到输送流以使得调制器可产生输入数据流，其遵守用于适当调制器操作的所需位速率或输出数据速率。然而在同时，由视频编码器应用的降低的位速率产生了净空，净空准许调制器在对应于发射器静默间隔的位置处插入空字节中的至少一些。

换句话说，调制器可经配置以在经调制数据流中的各种位置处放置空字节以填充空间且进而增加有效位速率，如上文论述。因此，经编码视频中的净空产生用于调制器插入空包的空间。另外，调制器可经特定配置以在数据流中在将应用发射器静默间隔的位置处放置空字节中的一些。以此方式，可与发射器静默间隔一致地放置空字节中的至少一些，使得发射器静默间隔不太可能消极地影响性能。

在一些实例中，空字节可占据具有大于或等于发射器静默间隔长度的长度的时间间隔。如果降低的编码速率在GOP中在多个视频帧上均匀或不均匀地分布，那么每一帧可产生用于在输送流中插入空字节的空间。调制器可响应于时钟信号(例如每秒一次时钟信号脉冲)而触发发射器静默间隔，使得大约每秒一次执行发射静默。此时钟脉冲可称为静默触发脉冲。

作为说明，如果将输送流包变换为数据段，且将数据段划分为由字段同步标记(可称为字段syncs)分离的数据字段，那么调制器可放置空字节的一部分，且大约每秒一次触发发射器静默间隔，例如在ATSC实施方案中通过42个字段syncs来测量，其各自大约为彼此分开24.02毫秒(ms)。换句话说，静默触发脉冲可响应于42个字段syncs的计数来产生。或者，发射器静默可较不频繁或较频繁地执行，以及以规则周期性间隔、不规则间隔或随着时间变化的间隔或者基于用户输入、内容类型或信道条件来执行。

在用于自适应视频编码的此实例技术中，在必要时针对GOP中的帧的全部或大多数降低位速率以使得每一帧提供用于插入空字节的空间可为有利的。在一些情况下，在调制器处，GOP中的帧和输送流中的包可能不容易同步或对准。通过降低所有帧的位速率，可沿着输送流在多个点中的任一者处放置空字节。这些点可与对应于各种帧中的任一者的数据一致，所述各种帧中的每一者为调制器的空字节提供空间。以此方式，在视频帧中的一者与在调制器中处理的输送流包或段之间不必具有对准或同步。而是可由调制器任意地放置空字节且空字节仍与帧中的一者的空闲空间对准，因为所有帧以降低的位速率编码以提供用于调制器插入空字节的空闲空间。

此方法可涉及针对GOP中的全部或大多数帧降低位速率，但为调制器(由传感器驱动或要求)沿着输送流在各种点中的任一者处放置空字节和对应发射器静默间隔而无需调制器与视频编码器之间的同步提供了灵活性。虽然可针对GOP中的全部或大多数视频帧降低位速率，但在一些实例中，GOP中的初始I帧可优选以比GOP中的P和B帧高的位速率来编码。因此，可以降低的位速率编码所有时间预测(P或B)帧，且位速率降低对于所述帧中的每一者可为相同或不同的。可降低或不降低I帧的编码位速率，但可对I帧分配比P和/或B帧多的位。

作为说明，如果GOP中的多个视频帧中的每一者理想地以位速率X编码以支持调制器的正常位速率要求，那么可应用自适应视频编码以改为以位速率X减去Δ来编码视频帧，从而提供用于调制器插入空字节的空间或净空。可从分配于每一帧的位速率以固定均匀量减去Δ。或者，可对一些帧分配具有位速率减少的不同Δ量，或分配相同的Δ但不同的初始X位速率水平。又，在一些实例中，在GOP中可对I帧分配比P或B帧多的位速率。而且，在一些实例中，在时间上较远离I帧的一些P或B帧可被分配比在时间上靠近I帧的帧更多的位。然而在每一情况下，针对GOP中的帧的位速率的有目的减少可带来净空或“松弛”，其可由调制器使用以插入空字节中的至少一些，其对于以与发射器静默间隔一致的受控方式将数据流的位速率水平增加到所需水平来说是必要的。

又，针对空字节的插入点和发射器静默间隔可由调制器响应于时钟信号而以受控方式选择。在一个实例中，时钟信号可由大约等于一秒的42个字段syncs的计数来触发。视频流中的每一帧可以降低的位速率编码。对于此实例，大体上可不需要视频编码器与调制器之间的协调或时序。而是调制器从多路复用器接收输送流，所述输送流具有比支持调制器的所需位速率所必要的位速率小的位速率。调制器在以此降低的位速率输送流呈现时可随后大体上独立于视频编码器的操作而插入空字节，从而提供用于并入空字节以支持发射器静默间隔的简单解决方案。

调制器可在各种点插入空字节以填充空间，但可在对应于发射器静默间隔的位置处智能地放置包括空字节的至少一部分的段。空字节的长度可稍微大于发射器静默间隔的长度。调制器可在输送流中以规则或不规则间隔插入空字节，使得在此些间隔期间使发射器静默。特定来说，在经调制输出数据流中存在空字节时，可断开发射器，从而提供发射器静默间隔。频谱感测可在由空字节提供的发射器静默间隔中的一些或全部中执行。以此方式，调制器可在数据流中存在空数据的点处使发射器静默，其可带来减少的错误和数据丢失。

形成发射器静默间隔的空字节段的长度可经选择为针对有效频谱感测来说充分长但也充分短以使得接收器不丢失同步。GOP普通地可大约为长1秒且包含30个帧。通过在GOP中的多个帧上分配位速率减小，可存在将空字节添加到输送流的若干不同机会。然而，调制器可经配置以例如针对包含GOP的输送流将空字节中的至少一些分组在一起，以形成足以支持具有适于频谱感测的长度的发射器静默间隔的空字节段。以此方式，空字节段可大约每GOP一次在输送流中插入，其可对应于响应于例如上文论述的每42个字段sync信号(或每42个字段sync信号一次的因数)产生的静默触发脉冲的大约每秒一次。所得输送流呈现较高的有效位速率，且随后可经调制以产生具有所需位速率的输出经调制数据流。

在一些实例中，发射器静默间隔的长度可不大于大约10毫秒的长度，例如用以防止接收器丢失同步或违反PCR(程序时钟参考)约束。而且，在一些实例中，可能期望发射器静默间隔的长度不小于大约6毫秒，例如用以为执行可靠的频谱感测提供充足时间。为了支持大约6到10毫秒的发射器静默(即，“消隐”)，可能期望放置充足数目的前导空字节以冲刷与调制器相关联的交错器，例如4毫秒的空字节继之以用于发射器静默的大约6到10毫秒的空字节。如果使用不同调制方法用于内容的发射，那么静默持续时间和频率可变化。

在一些实例中，除了前导空字节段之外，可能期望在发射器静默间隔之后插入长度例如为4毫秒、8毫秒或12毫秒的尾部空字节段，但这可能不是必要的。来自输送流的数据可恰好在插入用于发射器静默间隔的空字节之前经缓冲以准许在发射器静默间隔之后恢复数据。在一些实例中，在发射器静默间隔之前插入空字节与从缓冲器恢复数据之间的时间长度应充分短，使得不违反针对数据的程序时钟参考(PCR)容限。

在以上自适应视频编码的实例中，视频编码器可经配置以有目的地将降低的位速率应用于GOP中的所有或大多数帧，以便准许调制器在多种位置中的任一者处引入空字节以适应发射器静默间隔。在此意义上，视频编码器经配置以间接地对输送流贡献空闲空间以适应调制器数据流中的发射器静默间隔。在以上实例中，调制器不一定使空字节的创建与视频编码器协调，但对得自由视频编码器产生的降低位速率视频编码流的降低位速率输送流做出反应，且对周期性发射静默脉冲做出反应以智能地放置用于发射器静默间隔的空字节。在此实例中，与调制器相关联的多路复用器(例如，物理层多路复用器)可用以将非基本数据(例如，例如空数据或冗余数据等杂项数据)添加到物理输送层位流。

在另一实例中，视频编码器可经配置以在经编码视频位流中在目标位置处较直接地提供空闲空间。特定来说，视频编码器可将降低位速率分配于GOP中的一个帧或少数帧，而不是GOP中的全部或大多数帧。与其中调制器和视频编码器相对未经同步的自适应视频编码的第一实例相比，在此第二实例中，可例如通过静默触发脉冲使调制器与视频编码器同步，使得调制器在输送流中对应于由视频编码器创建的空闲空间的特定位置处插入空字节段。在此情况下，在此情况下，可以降低的位速率选择性地编码GOP中的一个或几个帧而不是全部或大多数帧。

举例来说，视频编码器可经配置以选择性地分配用于GOP的编码位以使得GOP中的选定帧接收相对于其它帧的位速率降低的全部或一实质部分。在此情况下，通过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主动地选择用于调制器插入空字节的位置。空字节可插入在由应用于选定视频帧的降低位速率产生的空闲空间中。作为说明，GOP中的最后帧可以相对于GOP中其它帧的降低位速率来编码，从而在最后帧中产生用于插入空字节的空间以支持发射静默间隔的应用。在一些实例中，最后帧的选择可为合意的，因为最后帧可能在下一GOP中的下一I帧之前。在此实例中，可使用与编码器相关联的多路复用器(例如，应用层多路复用器)来将非基本数据(例如，空数据或冗余数据)添加到应用层位流。又，这可能需要某种同步以使得应用层中的非基本数据适当对准于物理层中，以便对应于发射器消隐发生时的静默间隔。

大体上，针对此第二自适应视频编码技术，GOP中的许多帧可以普通位速率而不是降低位速率来编码，使得应用层多路复用器不一定需要在许多帧中插入空字节以补偿已经有目的地引入到输送流中的净空。事实上，由于例如GOP中的最后帧等选定帧的降低位速率编码，可能存在空闲空间。应用层多路复用器可随后在创建输送流时插入空字节，且可在对应于选定视频帧中的空闲空间的位置处插入空字节，进而支持与数据流中由空字节产生的空闲空间一致或在所述空闲空间的区域内的发射器静默间隔的放置。

在此第二实例中，可使用帧级速率控制来选择性地将编码位速率分配于速率控制单位(例如GOP)中的各个帧。举例来说，用于GOP的位预算可在GOP中的一系列帧上分配，且知晓至少一个选定帧将是降低位速率帧。降低位速率帧可为以降低位速率载运视频数据且为空数据提供空间的短帧。视频编码器可将较高级的量化指派于帧以分配降低的位速率。分配于用于视频编码的给定帧的位速率可减少大约于帧中将包含的空数据的量。

应用于上述第一自适应视频编码技术的速率控制技术和此第二自适应视频编码技术可与其它速率控制技术相关联而起作用，所述其它速率控制技术基于信道条件、视频纹理、运动、服务质量或其它信道或视频特性来控制分配于GOP或个别帧的位速率。可将空数据的量选择为随着频谱感测间隔而变，频谱感测间隔可大体上对应于发射静默间隔。以此方式，视频编码器可经有效配置以应用包成形来适应已知的信道丢失实例，即针对其中发射器断开且感测频谱以确定信道可用性的发射消隐间隔的计划发射信道停歇。

在不具有同步的第一实例技术中，调制器通过智能地添加空字节，包含在对应于发射器静默间隔的所需位置处放置的空字节，来对来自多路复用器的输送流中由视频编码器产生的降低位速率做出反应。在包含视频编码与调制之间的同步的第二实例技术中，视频编码器智能地编码帧以选择性地提供空闲空间用于由应用层多路复用器在输送流中对应于发射器静默间隔的所需位置处放置空字节。

在一些情况下，除了视频数据外或作为对视频数据的替代，可使用根据第一未经同步实例或第二经同步实例的自适应编码来将降低位速率应用于视频数据。如果使用应用层多路复用器来插入非基本数据，那么来自多路复用器的输送流可使用整个可用的位速率，但如果使用物理层多路复用器，那么应用层多路复用器的输出可包含来自视频和/或音频编码器的空闲空间，从而提供用于与调制器相关联的多路复用器在数据流中插入空字节的空间。调制器随后调制数据流以驱动RF发射器。

视频编码器与调制器之间的同步可基于共同时钟信号，例如上文描述的静默触发脉冲。举例来说，时钟信号可用以使GOP边界与调制器数据流中的字段sync对准。用以形成静默触发脉冲的时钟信号可为从经调制输送流中的字段sync信号得出的大约每秒一次脉冲。如上文论述，时钟脉冲可每42个字段sync产生以触发调制器插入空字节段且激活发射器静默间隔，且相对于经调制输送流对准GOP。举例来说，视频编码器可使每一GOP与发射器静默间隔对准以使得GOP中的最后帧大体上与触发间隔一致，在所述触发间隔时经编码视频和音频在输送流中组合且转换为用于调制器的数据流。在一些实例中，从GOP边界的时间偏移可用以使最后帧中的空闲空间与将由调制器插入的用于发射器静默间隔的空字节同步。

GOP对应于视频内容的一秒，且42个字段sync对应于视频内容的大约一秒。因为字段sync之间的每一数据字段实际上是24.02毫秒，所以对字段sync信号的依赖可能相对于GOP的一秒长度产生随着时间的漂移。特定来说，随着时间过去，输送流中的字段sync可能不会确切地与GOP边界对齐。然而，可在需要时周期性地或机会性地再对准GOP以根据每秒一次静默触发脉冲来再校准一秒GOP。通过使GOP对准于基于字段sync的静默触发脉冲，可使例如GOP中的最后帧等选定经编码视频帧中的空闲空间与由调制器插入的空字节和发射器静默间隔对准。

在用以支持发射器静默间隔的自适应视频编码的第三实例中，视频编码器和调制器可经设计以使得视频编码器以较接近地匹配于产生(当与经编码音频、辅助数据和PSIP数据多路复用时)足以大约调制器操作所需位速率的输送流所必要的位速率的位速率对帧进行编码。在此实例中，替代于降低GOP中的全部或大多数帧的位速率以支持调制器未经同步地放置空字节，且替代于使视频编码与调制同步以支持调制器放置空字节，视频编码器可对编码视频数据位流中的空字节进行编码。在此情况下，例如使用如上所述的从字段sync产生的静默触发脉冲，仍可使视频编码器和调制器同步。然而，在此自适应视频编码的第三实例中，视频编码器通过编码空字节而不是经由编码器处的多路复用器或调制器处的多路复用器插入空字节，来直接插入空字节。在此情况下，在与发射器静默间隔一致的时间，调制器从输送流接收空字节段，且简单地类似于其它输送流数据对其进行调制，进而在空字节段内产生发射器静默间隔。因此，经编码数据基本上驱动发射器静默，只要发射器可接收空数据从而致使发射器从数据为空时起静默即可。

图17是说明可适合于应用本发明中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。将参考ATSC标准描述图17的系统190。然而，本发明中描述的技术可应用于其它标准。ATSC系统可经设计用于连续发射。ATSC表示用于DTV广播应用的良好确立的架构和设计框架结构套件。如图17所示，系统190可包含视频子系统192，其包含视频源译码和压缩单元194(“视频源译码和压缩194”)，其可替代地称为视频编码器。系统190还可包含音频子系统196，其包含音频源译码和压缩单元198(“音频源译码和压缩198”)，其可替代地称为音频编码器。视频子系统192和音频子系统196可经配置以支持MPEG-2编码过程，其将为了实例目的来描述但关于其它类型的编码过程(例如ITU-T H.264)没有限制。视频子系统192和音频子系统196分别产生经编码视频数据200和音频数据202以用于递送到服务多路复用器和输送子系统206(“服务多路复用器和输送204”)。

如图17中进一步展示，服务多路复用器和输送子系统204可包含服务多路复用器单元206(“服务多路复用器206”)和输送单元207(“输送207”)。服务多路复用器单元206多路复用经编码视频数据200和经编码音频数据202与辅助数据208和程序/控制数据210(例如，PSIP数据)以产生经多路复用数据211。输送单元207接收经多路复用数据211且产生输送流212，输送流212作为一个实例可表示为MPEG-2输送流。MPEG-2输送流(TS)由用于多路复用音频、视频和其它数据的通信协议界定。输送流囊封经包化基本流(PES)和其它数据。如本发明中别处提到，在MPEG-2第1部分“系统”(ISO/IEC标准13818-1)中定义MPEG-2TS。进一步参见图17，系统190可进一步包含射频(RF)/发射子系统214(“RF/发射子系统214”)，其可包含信道译码单元216(“信道译码216”)和调制单元(“调制218”)，其分别编码和调制经多路复用输送流212以产生输出信号220以驱动耦合到天线的发射器。例如电视机222或其它装置等接收器经配备以接收由RF/发射子系统214发射的信号，解码信号以再现音频和视频数据，且在音频和视频输出装置上呈现音频和视频数据。例如图17中表示且本发明中别处描述的ATSC系统的结构和操作可大体上符合由FCC采用的ATSC DTV标准(A/53)。ATSCDTV标准界定用于ATSC架构的系统层、PHY层、服务MUX和输送层、视频和音频层。ATSC DTV标准A/53以全文引用方式并入本发明中。

在ATSC或其它架构中，系统、视频和音频具有时序模型，其中从对编码器的信号输入到从解码器的信号输出的端到端延迟大体上恒定。此延迟是编码、编码器缓冲、多路复用、通信或存储、多路分用、解码器缓冲、解码和呈现延迟的总和。作为此时序模型的部分，视频图片和音频样本确切地呈现一次。多个基本流之间的同步以输送流中的呈现时戳(PTS)来实现。时戳大体上以90kHz为单位，但系统时钟参考(SCR)、程序时钟参考(PCR)和任选的基本流时钟参考(ESCR)具有27MHz的分辨率的扩展。

图18是说明具有ATSC架构的实例多媒体通信系统224中的时序的框图。如图18所示，分频器网络226接收27MHz时钟信号227(“f_27MHz228”)且将其划分以产生视频时钟信号228(“f_v228”，其是根据在图18中呈现的以下方程式来导出：n_v/m_v*27MHz)和音频时钟信号230(“f_a230”，其是根据如图18的实例中所示的以下方程式n_a/m_a*27MHz来导出)，以用于应用于模/数(A/D)转换器232A、232B(“A/D 232A”和“AD 232B”)，所述模/数转换器232A、232B经提供以将模拟视频信号234(“视频输入234”)和模拟音频信号236(“音频输入236”)转换为对应的数字信号238、240。程序时钟参考(PCR)单元242(“程序时钟参考242”)接收27MHz时钟信号227且产生program_clock_reference_base时钟信号244(“program_clock_reference_base 244”)和program_clock_reference_extension时钟信号246(“program_clock_reference_extension246”)，所述时钟信号244和246提供到适应标头编码器单元248(“适应标头编码器248”)。这些信号244、246可统称为“PCR”。在一些实例中，信号244、246中的任一者可称为“PCR”。无论哪一信号244、246形成PCR，PCR均表示提供编码器中的系统时间时钟的样本的周期性发射的值。PCR可用以多路分用来自输送流的包，且适当地同步音频与视频。

视频编码器250和音频编码器252分别接收PCR基时钟信号(在此实例中即，program_clock_reference_base时钟信号244)以及数字视频和音频信号238、240。如图18中进一步展示，视频编码器250和音频编码器252分别产生经编码视频和音频数据254、256，其应用于输送编码器258，例如MPEG-2TS编码器。输送编码器258接收适应标头编码器单元248的输出260以及视频和音频编码器的输出(即，图18的实例中的经编码视频数据254和经编码音频数据256)，且以频率f_TP产生经多路复用的输送流262。因此，输送编码器258可包含多路复用器(MUX)单元，其组合经编码音频和视频数据254、256以及来自图18的实例中的适应标头编码器248的辅助数据和程序/控制数据(例如，PSIP数据)，所述辅助数据和程序/控制数据在图18的实例中称为输出260。前向错误校正(FEC)和同步(Sync)插入单元264(“FEC和sync插入264”)在输送流262中应用FEC数据且插入同步标记，从而以频率f_sym产生输出符号流266。残留边带(VSB)调制器268(“VSB调制器268”)接收由FEC和同步单元264修改的输送编码器的输出，且产生RF输出信号270(“RF输出270”)以驱动用于经调制信号的无线发射的RF发射器和天线。

图19是说明具有ATSC架构的实例多媒体通信系统301中的数据流的框图。多媒体通信系统301可称为编码单元，其将经编码输出提供到例如图20所示且下文描述的调制器单元。图19和图20仅是ATSC的示范，且对于其它情况，位速率、数据速率、sync周期和其它特征可取决于所使用的广播格式或标准而变化。在图19的实例中，源视频和音频数据280，即此实例中的HDMI、DP或VGA数据280(“HDMI/DP/VGA 280”)在必要时由数字格式转换器和定标器单元282(“数字格式转换器和定标器282”)格式化且定标。数字格式转换器和定标器单元282产生视频数据284(例如，以1.493Gbps)、音频数据286(例如，以9.6Mbps)和辅助数据288。在此实例中，MPEG-2编码器290编码视频数据284以产生经编码视频数据292，其可表示12到18Mbps下编码的高清晰度(HD)编码视频数据或1到6Mbps下的标准清晰度(SD)编码视频数据。AC-3编码器294编码音频数据286以在32到640kbps下产生经编码音频数据296。表和区段产生器298处理辅助数据288以产生经处理辅助数据300以用于并入到输送流中。虽然为了实例目的而描述MPEG-2和AC-3编码，但也可使用其它视频和/或音频编码技术。如图19中进一步展示，可提供程序和系统信息协议(PSIP)产生器302(“PSIP产生器302”)以处理程序信息304而产生经处理程序信息306以用于并入到输送流中。相应的经包化基本流/输送流(PES/TS)包产生器308A到308D(“PES/TS包产生器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和经处理程序信息306以产生个别输送包310A到310D(“输送包310”)。输送流多路复用器(TSMUX)单元312(“TS/MUX 312”)多路复用来自PES/TX包产生器308的输送包310以产生包含处于19.39Mbps速率下的输送流(TS)包310的输送流314，所述速率是ATSC调制器的组件使用的数据速率。TX MUX单元312还接收非基本数据316，其可表示空数据或冗余数据，TX MUX单元312将所述非基本数据316插入或交错到形成输送流314的TS包310中。

图20是进一步说明接收图19的TS MUX单元312的输出(即，此实例中形成输送流314的TS包310)的ATSC调制器320内的数据流的框图。ATSC调制器320也可较一般地称为调制器单元，且本文描述的技术可在许多不同无线上下文中使用且不限于在ATSC上下文中使用。如图20所示，ATSC调制器320可包含：数据随机化器322，其以19.39Mbps接收输送流(TS)包310；里德-所罗门(RS)编码器324(“RS编码器324”)，其接收经随机化数据326且应用里德-所罗门编码以用于前向错误校正(FEC)；以及数据交错器328，其将数据交错应用于从里德-所罗门编码器324输出的数据330以产生经交错数据块332(也可称为“经交错数据332”)。经交错数据332应用于格栅编码器334，格栅编码器334产生输出数据335，输出数据335随后通过物理层多路复用器340(“MUX 340”)与段sync标记336和字段sync标记338组合以产生32.28Mbps下的经调制输出流342。多路复用器340还接收非基本数据343，其可表示空数据或冗余数据，多路复用器340将所述非基本数据343插入或交错到输出数据335、段sync标记336和字段sync 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。在导频插入之后，8SVSB调制器348以43.04Mbps产生符号流350。大体上，8SVSB调制器348将空包添加到数据流以确保数据速率匹配于调制器的19.39Mbps数据速率要求。调制器348将数据流划分为长度为188字节的包。在一些实例中，将二十个额外字节添加到用于里德-所罗门RS编码的每一段。

图21是说明ATSC数据速率的时序图。如图21的实例中所示，经编码视频数据360布置在图21的实例中由字母‘N’表示的图片群组(GOP)362A中，且以小于或等于19.4Mbps的某个速率编码，但通常经受19.2Mbps的最大速率。N代表第一GOP，且N+1代表下一GOP 362B。GOP中的第一帧通常是I帧，其继之以一系列P或B帧。每一GOP，包含GOP 362A、362B(“GOP 362”)，包括多个帧，其中例如GOP 362A包括视频帧364_F1-364_F2(“视频帧364”)，且在编码位预算可分配于每一GOP且随后可在GOP中的帧(例如，帧364)之间分布位预算的若干部分的意义上可被视为速率控制单元。对于MPEG-2实施方案，在30帧/秒(fps)下，GOP可具有30个帧。因此，每一GOP大约对应于视频内容的一秒，且每一帧对应于视频内容的大约33毫秒。音频数据366以小于或等于448Kbps的某个速率编码，且通常以192Kbps编码。在图21的实例中，假定音频帧速率为每秒23或24帧。将音频帧368_F1-368_Fm+2(“音频帧368”)与来自视频帧364的数据多路复用以一般地以19.4Mbps的恒定速率产生MPEG-2输送流(TS)370。每一多路复用单元通常长度为33ms，其中在图21的实例中将多路复用单元展示为由33ms分离的垂直线。MUX操作可进一步包含包基本流/输送流(PES/TS)囊封。如图21中进一步展示，可将具有呈现时戳(PTS)的PES标头372添加到呈现给TS多路复用器的每一经编码音频/视频帧。TS多路复用器随后添加输送流标头374A到374D以将经编码音频/视频帧划分为TS包。在图21的实例中，音频帧速率可为大约每秒23或24帧，但也可使用与本发明一致的其它帧速率。多路复用中的PES/TS囊封。

图22是说明使用自适应视频编码的发射器静默的实例的时序图。图22可与其中应用层MUX(例如，与编码器相关联的MUX)将非基本数据引入到经编码和经多路复用的输送位流中的情境一致。图22展示18.8Mbps下的视频编码、192Kbps下的音频编码、19.4Mbps下的MPEG-2TS、32.28Mbps的符号速率(Sym速率)下的调制以及在频谱感测操作期间以每秒8毫秒的接通/断开工作循环对发射器(TX)的选择性减活以消隐或静默发射器的时序。大体上，图22可对应于上文描述的第二自适应视频编码技术的应用，其中例如图20的实例中所示的ATSC调制器320等调制器和例如图18的实例中所示的视频编码器250等视频编码器可经同步，以使得TX MUX 312可在产生于降低位速率经编码视频帧中的空闲空间内插入用于发射器静默间隔的空字节372。在图22的实例中，应用自适应视频编码以将降低位速率应用于帧364′_F30，其在此实例中为GOP362A′中的最后帧。除了最后帧之外，降低位速率还可应用于选定帧。

对于其中以每秒三十帧来编码视频的实施方案，GOP 362A′包含三十个帧F′₁到F′₃₀，其在图22的实例中展示为帧364′_F1-364′_F30(“帧364′”)。帧364′可在格式和结构上类似于图21的实例所示的帧364，但在内容和其它方面上不同。在其它实施方案中，可提供较高(例如，60或120fps)或较低(例如，15fps)帧速率。在一些实例中可能期望使用最后帧364′_F30，因为其最接近GOP 362A′边界。在下一GOP 362B′中，I帧将刷新现存场景或呈现场景改变。因此，以降低的编码位速率对最后帧364′_F30进行编码的影响可能不如其它帧364′的影响显著。然而，也可选择其它帧364′用于降低位速率编码。

如上所述，对GOP中的最后帧或用于降低位速率编码的其它速率控制单元的选择可为合意的。在一些实例中，帧可理想地处于场景改变边界处。虽然选定的帧可能由于提供用于TS MUX 312插入空字节(例如空字节372)的空闲空间所需的降低位速率而具有相对不良的质量，但仅单个不良质量帧的存在对于人观察者来说可能不会被注意到。特定来说，给定人的时间感知，在时间上邻近的帧的存在下，观察者可能不容易区别选定帧的质量下降。

然而，人空间感知往往更敏锐。因此，在降低位速率帧中，可能人观察者可将空间假象感知为例如成块。为此原因，如果空间质量大体上降级，那么可能期望以不同模式来编码选定的帧，而不是以降低位速率来编码。结果可能在提供空字节的空闲空间以支持发射器静默间隔的方面是相同的。然而，当空间失真超过阈值时可选择性地激活不同的编码模式。

如果例如存在实质的成块或其它空间失真，那么视频编码器250可将多种替代编码模式中的任一者应用于选定的帧，而不是对帧进行编码。替代编码模式或技术的实例可包含将选定的帧宣告为大帧，丢弃帧，将帧指定为跳过的帧，或添加跳过模式以用于帧中的选定宏块的解码。在每一情况下，解码器可应用帧重复、帧速率向上转换(FRUC)或其它帧替代技术来产生代替选定帧的帧。或者，如果选定帧经编码(即使具有低质量)，那么解码器将简单地对帧进行解码。

给定分配于GOP 362A′的位速率，视频编码器可将位速率的部分选择性地分配于GOP 362A′中的帧364′，应用针对GOP 362A′中的帧364′的帧级速率控制。视频编码器250可在帧364′之间相对均匀地分配编码位速率的量，但一个选定帧(例如最后帧364′_F30)除外。另一例外可为相对于GOP 362A′中的P帧将额外位分配于I帧。或者，可根据多种位速率分配方案中的任一者将不同位速率分配于GOP 362A′中的帧364′，但可以降低的位速率来选择性地编码帧364′中的一个选定一者，所述降低的位速率超越原本可能分配于帧364′中的所述选定一者的位速率。

作为说明，视频编码器250可将X个位分配于GOP 362A′的开始处的I帧，例如帧364′_F1，将Y个位各自分配于GOP 362A′中的帧364′中的P或B帧中的每一者(除了选定帧之外)，且将Z个位分配于选定帧(例如，最后帧364′_F30)，其中Y小于X，Z小于Y，且Z经选择以在选定帧364′_F30中提供空闲空间以用于插入空字节372以支持发射器静默间隔的应用。在其它实例中，替代于将相同固定量的位应用于GOP 362A′中的帧364′中的P或B帧，如上文提到，视频编码器可例如基于纹理、复杂性、运动、信道条件或类似物而应用多种帧级速率控制方案中的任一者来分配不同量的位。

然而在每一情况下，可将帧364′中的至少一者选择为相对于帧364′中的其它者具有降低位速率，以便提供用于TS MUX 312(或另一应用层MUX)在输送流370中插入空字节372的空闲空间。又，帧364′中的选定一者可为GOP 362A′中的最后帧364′_F30，或GOP 362A′中的某个其它帧364′。在其它实例中，GOP 362A′中的帧364′中的多个帧可具有降低的编码速率以提供累积量的空间用于插入空字节372以支持发射器静默间隔的应用。而且，如果期望频谱感测每秒执行一次以上，那么GOP 362A′中的帧364′中的多个帧可以降低的位速率编码以提供用于空字节372的空闲空间。在许多情况下，每秒单个频谱感测操作可为足够的，使得每秒仅需要单个发射器静默间隔。在一些实例中，可能不是每秒执行频谱感测，而是以n秒间隔来执行，其中n是通常小于60的预定数目以准许每分钟至少一次频谱感测，如适用的规章所要求。

进一步参见图22，图22的实例中表示为374A到374T的Sym速率流中的箭头例如关于RS、交错器和信道编码操作而指示用于调制器的数据流中的数据字段的字段sync374A到374T(“字段sync 374”)。使用字母来表示个别字段sync 374既定不指示字段sync 374的实际编号。也就是说，字段sync 374E不一定指示第五字段sync，就像字段sync 374Q不指示第十七字段sync那样。事实上，在整个本发明中大体上使用字母以使得一个元件可区别于另一元件。因此，使用字母来表示个别元件不应阐释为指示相对于其它类似标记的元件的位置，除非上下文指示此构造是适当的。在不同实例中可使用较大或较小的持续时间来用于消隐间隔。

在任一事件中，帧364′_F30继之以空闲空间376(图22的实例中由X-out区指示)，所述空闲空间376传播到经多路复用MPEG-2TS 370中且提供用于引入空TS包372的空间。特定来说，调制器320和视频编码器250可与静默触发脉冲378和任何必要的偏移同步，如上所述。TX MUX 312(或图18中的输送编码器258)可通过将空TS包372(“空TS包372”)插入TS数据流370中来响应静默触发脉冲378。空TS包372与通过多路复用器从视频编码器250传播的空闲空间376一致。

如果TS 370没有正在足以支持调制器320所需的速率的速率下运行，那么应用层MUX，例如输送编码器258或TS MUX 312可在普通过程中引入空字节。然而在此实例中，输送编码器258或TS MUX 312正在以受控方式在数据流中的相对精确位置处插入空字节作为空TS包372，所述相对精确位置与经编码视频数据360中的空闲空间376和调制器320中的发射静默间隔两者一致。调制器320调制所得数据流以产生Sym速率流380，其中空数据382(图22的实例中在Sym速率流380中展示的X-out区)对应于输送流370中的空TS包372。发射器可以8毫秒/秒的工作循环接通和断开。特定来说，发射器可在对应于来自调制器320的Sym速率数据流380中的空数据282的时间断开。空数据也可用其它类型的非基本数据来代替，例如冗余数据或对于解码过程来说非基本的其它数据。

如图22进一步展示，发射器的较大断开持续时间可为可能的，例如超过8ms。举例来说，可使用长度为6ms到10ms的发射器静默间隔。大体上，在此实例中可能不需要对视频缓冲检验器(VBV)缓冲器的显著改变。而且，在各种实例中，应用此自适应视频编码技术可能存在极少或不存在等待时间影响且不会丢失有效数据。空闲空间与用于发射器静默间隔的空字节或数据382和发射器断开状态对准。因此，牺牲极少或不牺牲有效数据来执行频谱感测操作。

图23是说明使用自适应视频编码的发射器静默的另一实例的时序图。图23可与其中物理层MUX(例如，与调制器相关联的MUX)引入非基本数据的情境一致。图23展示11Mbps的降低位速率下的视频编码、192Kbps下的音频编码、12Mbps的降低位速率下的MPEG-2TS、32.28Mbps的符号速率(Sym速率)下的调制以及在频谱感测操作期间以每秒8毫秒的工作循环对发射器(TX)的选择性减活以消隐或静默发射器的时序。大体上，图23类似于图22的实例，但说明其中物理层MUX而不是应用层MUX引入空数据或其它非基本数据的情境。在此实例中，在视频编码器处将降低的位速率应用于GOP 362A″中的全部或大多数帧364″_F1-364″_F30(“帧364”)，使得例如图20的实例中所示的调制器320等调制器可将用于发射器静默间隔的空字节382插入在TS 370中的各种位置处产生的空闲空间内。帧364″可在格式和结构上类似于图21的实例所示的帧364，但在内容和其它方面上不同。可例如根据频谱感测工作循环，针对每个GOP362A″、362B″等(为了说明目的，可统称为GOP 362″以囊括图23中说明的那些GOP362A″、362B″以及图23中未明确说明的GOP 362″)或选择性地针对一些GOP 362″而不针对其它GOP来应用自适应视频编码和空字节382，所述频谱感测工作循环可在用户控制下或根据监视到的条件或系统参数而随着时间改变。

在图23的实例中，执行自适应视频编码以将降低的位速率应用于所有帧364″的编码。因此，GOP 362A″中的每一帧产生用于调制器320插入空包372的空闲空间。大体上不需要使视频编码器(例如图18的实例中所示的视频编码器250)与调制器320同步以在特定位置放置空字节。而是，存在多个用于插入空字节的位置，因为帧364″中的多个帧而不是帧364″中的单个选定帧在TS数据流中引入空闲空间。如上文论述，可将降低的位速率应用于GOP 362A″中的所有帧364″，或GOP 362A″中的实质数目的帧364″，其中可能的例外是GOP 362A″中的帧364″的初始I帧。而且，分配于帧364″中的每一者的位速率量可相同或不同。然而，可能期望全部或大多数帧364″提供至少最少量的空闲空间来准许插入用于发射器静默的空字节382。

如图22的实例中，图23的实例可准许发射器的较大断开持续时间，例如超过8ms。举例来说，可使用长度为6ms到10ms的发射器静默间隔。大体上，在此实例中可能不需要对视频缓冲检验器(VBV)缓冲器的显著改变。而且，在各种实例中，应用此自适应视频编码技术可能存在极少或不存在等待时间影响且不会丢失有效数据。又，空闲空间与用于发射器静默间隔的空字节和发射器断开状态对准，或经由共同时钟与其同步，使得牺牲极少或不牺牲有效数据来执行频谱感测操作。

虽然图23中说明的第一自适应视频编码技术可容易支持没有数据丢失的发射器静默，但经编码视频360的降低的数据速率(例如，11Mbps)和所得的TS 370(例如，12Mbps)可在视频质量方面影响性能。降低的位速率的使用可避免或减少缓冲来自视频编码器250的数据以并入TS 370中的需要。虽然11Mbps可能大约为用以支持720P的HD视频的最低水平，但可能期望为经编码视频360提供较高的位速率。在一些实例中，如果例如视频编码器250等编码器的输入缓冲器深度增加，那么可增加视频编码位速率，同时仍避免由于发射器静默带来的数据丢失。此修改可能增加一些等待时间，但可提供增强的质量，同时仍将静默周期保持在少于一个数据字段(例如，由连续字段sync界定的24.02秒)的空字节段内。因此，例如为了适应两个、三个或更多帧而在编码器处增加的缓冲器深度可支持具有较高视频编码位速率的实施方案。对于视频剪辑重放，增加的等待时间可为可容忍的。对于较为交互式的媒体应用，例如在线游戏，增加的等待时间可为不合意的。因此，对于不同的媒体应用，在等待时间与质量之间可存在不同的折中，且因此存在可应用的不同的缓冲器深度设定。在一些情况下，可调整缓冲器深度和编码参数以控制多媒体解调、解码和重放中的等待时间。在一些情况下，可配置(或可能动态调整)缓冲器深度和/或编码参数以便即使在存在发射消隐的情况下也实现所需的等待时间。举例来说，发射消隐可对解调、解码和重放增加额外的等待时间，且本发明的技术可考虑此额外的等待时间，其中在缓冲器深度设定和/或编码参数中具有相称的改变以减少等待时间。

图24是说明实例数据流390的图，数据流390包含用于由与发射静默间隔398A到398C同步的杂项数据396A、396B(在此情况下为空数据)分离的多个图片群组394A、394B的数据内容。还展示GOP 394A和杂项数据396A的一个特定实例399。杂项数据可包括如本文描述的非基本数据，但杂项数据在图24中标记为“空数据”。图25是说明实例数据流400的图，数据流400包含用于由与发射静默间隔398A到398C同步的杂项数据404A、404B分离的多个场景402A、402B的数据内容。图24和图25中的每一者说明通过输送流多路复用393和调制395传播用于图片群组394A、394B/402A、402B的经编码视频数据391/401以产生具有空数据397的发射数据流390/400，所述空数据397大体上与其中断开发射器(Tx断开)以准许频谱感测的发射器静默间隔398A到398C同步。在图24的实例中，空数据397放置于每一图片群组(GOP)的末端。在图25的实例中，空数据397放置于每一图片群组(GOP)的末端与场景改变边界对准，使得每一场景的GOP中的经编码视频数据401可由空数据397分离以支持发射器静默。每一GOP可特征在于一经编码I帧继之以若干P或B帧以及一空数据段。

大体上，对于上文描述的每一自适应视频编码技术，例如调制器320等调制器可经配置以跟踪交错器块和可类似于图22、图23的实例中所示字段sync 374的字段sync418，以使用例如空字节382等空字节来有效地静默或消隐发射器。图26是说明例如图20的实例中所示的调制器320等调制器响应于静默触发脉冲412而插入空字节410A到410C(可称为“空字节410”或“空数据410”)的实例的时序图。空字节410可大体上类似于空字节382。同样，静默触发脉冲412可类似于图21、图22的实例中所示的静默触发脉冲378。如图26所示，响应于静默触发脉冲412，调制器320可开始在缓冲器416中缓冲输送流数据414，且将前导4ms空数据段410A插入到数据流414中的对应字段sync 418之后以冲刷交错器，例如调制器320的数据交错器328。在用4ms空段410A冲刷交错器328后，调制器320可即刻选择性地断开发射器例如历时6到10ms(在图26的实例中为10ms)。因此，在此实例中，发射器消隐发生在物理层同步标记(例如，字段sync)之间，这对于避免数据丢失、避免解调器与解码器侧处的同步的丢失以及维持较短解码和解调等待时间来说是合意的。

调制器320可通过以零值位的形式向发射器馈送空数据410B来断开发射器以致使发射器在发射器静默间隔418期间静默发射。在一些实例中，调制器320可插入在电平上逐渐下降的一系列空值以防止发射器突然断开且产生可能不合意的RF瞬态活动。随后，可断开发射器历时发射器静默间隔418的持续时间。在发射器静默间隔418期间，不发射有效数据，且可激活频谱感测以确定是否有经识别信道可供通信系统使用。

在发射器静默间隔418(在图26的实例中也展示为“TX断开”)之后，调制器320可任选地将尾部空数据段410C插入到数据流中。尾部空段410C可例如长度为4ms、8ms或12ms。在一些实例中，尾部空段410C可在发射器静默间隔418与数据414的重新开始之间提供保护段。然而，此保护段可能不是必要的。在发射器静默间隔418之后，或在任选的尾部空段410C之后，调制器320可重新开始插入来自缓冲器的经缓冲数据414，且继续处理输送数据流。

如图26所示，在此实例中，发射器静默操作可在两个连续字段sync 418之间的数据字段(即，大约24.02ms的数据字段)内实现。又，可使用42个字段sync来计时大约一秒以用于产生静默触发脉冲。大体上，可能期望使用小于某个最大时间的发射器静默间隔418，以便确保不违背PCR抖动容限。在ATSC系统中，用于发射器静默间隔418的最大时间可为大约10ms。以此方式，通过将发射器静默间隔418保持在小于10ms，经缓冲数据414不会变为陈旧。而是，通过此有限的时间周期，数据414保持有效且满足PCR容限。举例来说，在图26中，与PCR1和PCR2相关联的包时戳之间的间隙充分小以避免违反PCR容限，从而确保适当的解码器操作。

除了上文描述的自适应视频编码技术之外，本发明预期等待时间减少技术以支持或维持利用发射静默操作用于频谱感测的系统中的性能。如本发明中描述的通信系统中的端到端等待时间可特征在于媒体源与媒体输出装置之间的各种组件的贡献。当周期性地添加发射静默间隔时，等待时间在其对性能的影响方面可变为较显著的问题，尤其是对于例如游戏或其它交互式媒体应用等对等待时间敏感的应用。

源与输出之间的等待时间贡献可为由以下组件引入的延迟的总和：在发射侧，媒体源、前端定标和格式化、视频编码器、多路复用器、调制器和RF发射器；以及在接收器侧，RF接收器、解调器、多路分用器、视频解码器、后处理单元和显示器处理单元。调制器中的交错和解调器中的解交错各自可引入4ms延迟。与编码器和解码器相关联的帧缓冲器可引入额外延迟。为了避免实质的缓冲器延迟，可能期望使编码器和解码器同步于一秒时钟。

此系统中用于减少等待时间的技术的实例可为切换到60帧/秒(fps)(或更高)编码而不是30fps编码。在此情况下，视频编码器仅缓冲17ms帧而不是33ms帧。如果帧缓冲器经设计以用较高的帧每秒速率存储仅一个数据帧，那么存在每帧较少的时间，从而减少处理个别帧时的等待时间。因此，作为用以减少等待时间的技术，视频编码器和解码器可经配置以用较高的帧速率对帧进行译码。此等待时间减少可结合发射消隐来执行，且可为自适应的或恒定的。

作为用以减少等待时间的另一实例技术，视频编码器可经配置以编码半帧或其它部分(即，分数)帧，使得编码过程不需要等待加载整个帧来开始运动估计和其它编码过程。针对待译码的帧的分数部分对比参考帧的对应部分，视频编码器可使用分数帧来递增地执行对于P或B译码的运动估计。也可相对于帧的分数部分而非整个帧来应用I译码。如果片段经布置以对应于帧的连续部分，那么缓冲器可经配置以将数据片段存储为帧的分数部分。又，此些等待时间减少可结合发射消隐来执行，且可为自适应的或恒定的。

作为另一实例技术，视频编码器可经配置以将编码器图片缓冲器限制于仅存储单个帧。以此方式，在继续编码给定帧之前不必用多个帧来加载缓冲器。通过此修改，可能期望消除双向预测性译码，即B译码。在一些实例中，B译码的消除可准许修改编码器图片缓冲器以包含仅一个帧，使得可减少等待时间。在此情况下，可准许I和P译码，但可消除B译码。在一些实例中，当结合需要频谱感测和相关联发射器静默间隔的媒体应用使用编码器时，编码器可经配置以选择性地消除B译码，且仅使用I和P译码。或者，编码器可具有消除B译码的固定配置。

本发明进一步预期用于如本发明中描述的媒体通信系统中的频谱感测、编码和调制的经协调同步的策略。图27是说明媒体通信系统420中的频谱感测、编码和调制的经协调同步的框图。特定来说，图27展示频谱传感器422、编码器424、调制器426和控制器428。为了支持经协调同步，控制器428可经配置以响应于来自频谱传感器422、编码器424或调制器426中的任一者的控制、状态和/或时序信号。编码器424可包括视频编码器、音频编码器、图像编码器、音频与视频编码器的组合，或任一多媒体编码器或其组合。在一些实例中，控制器428可例如响应于频谱传感器422、编码器424或调制器426中的一者而每秒产生大约一个脉冲以控制频谱传感器422、编码器424或调制器426中的其它者来同步频谱感测、空字节产生和/或发射静默。

举例来说，控制器428响应于来自频谱传感器422、编码器424或调制器426的此些信号而可产生控制、状态或时序信号430以用于传送到其它单元(即，频谱传感器422、编码器424或调制器426)。作为说明，控制器428可经配置(例如，静态或以可编程方式)以接收来自编码器424的信号，且响应于此些信号而产生经发射以控制调制器426和频谱传感器522的信号430。在此情况下，在控制器428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可提供指示空字节的放置的控制、状态和/或时序信号430。控制器428随后可在大体上与(经由提供到调制器426的经多路复用的输送流)来自编码器424的空字节在调制器426的经调制数据流中的放置的时序一致的时间分别控制调制器426和频谱传感器422以激活发射消隐间隔且感测频谱。

作为替代，控制器428可经配置以在其基于来自调制器426的信号而控制编码器424和频谱传感器422的意义上是以调制器为中心的，所述信号例如指示将由调制器426应用的发射静默间隔的时序。作为进一步替代，控制器428可经配置以在其响应于来自频谱传感器422的信号而控制编码器424和调制器426的意义上是以频谱传感器为中心的，所述信号例如指示其中频谱传感器422将在作用中以感测空白空间信道的间隔的时序。在每一情况下，可同步总体ATSC操作以协调频谱感测、发射静默以及空字节从编码器到经调制数据流的传播。

图27的媒体通信系统420可包含可为固定或可以软件或固件编程的多种处理硬件中的任一者以根据此些策略来实施控制。在上文描述的实例中的一些实例中，来自调制器426的字段sync可用以产生静默触发脉冲。在此意义下，感测、编码和调制的同步可视为至少部分是调制器驱动的。在此情况下，静默触发脉冲可基于字段sync而周期性地产生，且用以在调制器和发射器中触发发射器静默间隔，相对于调制器426中的字段sync而对准编码器中的GOP，且在发射器静默间隔期间的时间触发频谱感测的激活。可通过一个或一个以上共同时钟或导出的时钟信号来实现经协调的同步。

在其它实例中，频谱感测、编码和调制的同步可为编码器驱动的。在此情况下，用以产生静默触发脉冲的时钟可基于视频帧和GOP时序来产生。举例来说，编码器424可经配置以基于视频数据流中的空时间的较佳或理想定位来改变速率控制、GOP结构、场景改变边界或类似物，且随后产生可用以使调制器操作与视频译码时序同步的时序标记。特定来说，空字节可直接放置在经编码视频数据流中，或在对性能或质量的较少干扰方面将需要空放置的地方识别视频数据流的部分。编码器424可选择性地编码经识别的部分以提供用于插入空字节的空闲空间，或直接将空字节编码到那些部分中。编码器424选择的空部分随后可用以产生用于传送到调制器426的时序标记，以在对应于空位置的时间触发用于应用发射器静默间隔的空字节的插入。随后将触发频谱传感器422以在发射器静默间隔期间感测频谱。在不同实例中，非基本数据(例如，空数据或冗余数据)可由编码器424编码到位流中，经由与编码器424相关联的应用层MUX插入到应用层位流中，或经由与调制器426相关联的物理层MUX插入到物理层位流中。

在额外实例中，频谱感测、编码和调制的同步可由频谱传感器422驱动。在此情况下，用以产生静默触发脉冲的时钟可基于预定或动态产生的频谱感测激活时间来产生。从频谱传感器时序导出的这些静默触发脉冲可提供到调制器426(或编码器424)以触发插入用于发射器静默间隔的空字节。另外，从频谱感测时序导出的静默触发脉冲可提供到编码器424以在自适应视频译码中用以选择性地对经编码视频数据流的对应部分进行编码，以提供用于物理层处与调制器426相关联的MUX或应用层处与编码器424相关联的MUX插入空字节的空闲空间。编码器424和调制器426可与频谱传感器422同步。或者，编码器424或调制器426中的第一者可与频谱传感器422同步，且编码器424或调制器426中的第二者可从编码器424或调制器426中的第一者来同步。在此情况下，举例来说，编码器424可从频谱传感器422同步，且调制器426可从编码器424同步。或者，调制器426可从频谱传感器422同步，且编码器424可从调制器426同步。

在一些实例中，可取决于不同的参数、应用或条件来选择性地激活不同的同步策略(例如，编码器驱动、频谱传感器驱动或调制器驱动)。发射器(图27中未图示)可同样经同步以用于在由频谱传感器422执行的感测操作期间的发射器消隐。举例来说，如果视频质量对于给定应用或用户最重要(例如，用于观看HD电影)，那么可能期望选择编码器驱动的同步策略以使得编码器424可在视频序列内较智能地放置用于空字节的空闲空间，例如在序列中的场景改变边界或其它刷新点处，例如GOP的末端。如果等待时间对于给定应用或用户最重要(例如，支持交互式视频游戏)，那么可能期望使用调制器驱动的同步策略，例如具有视频的降低速率译码以避免过量缓冲。如果感测可能受到噪声环境的危害，那么可能期望使用传感器驱动的同步策略，使得可以可能更可靠的方式(例如，较频繁)执行频谱感测。

又，根据本发明，存在若干方式插入空数据以对应于发射消隐间隔。在一个实例中，例如MPEG-2编码器290等编码器经配置以编码空数据，且可对此经编码空数据进行计时以对应于物理层处的空间隔。在一不同实例中，应用层MUX(例如TS MUX 312或输送编码器258)可用以在应用层处插入非基本数据(例如空数据或冗余数据)，可对其进行计时以对应于物理层处的空间隔。在本发明中在调制器处使非基本数据同步于物理层边界的意义上，已将其中使用应用层MUX(例如TS MUX 312或输送编码器258)来插入空数据的情况称为经同步情况。

在另一情况下，物理层MUX(例如MUX 340)可用以插入非基本数据，在本发明中在编码器单元不需要使非基本数据与在编码器单元下游产生的物理层边界同步的意义上，已将其称为未经同步情况。事实上，与调制器相关联的物理层MUX可简单地在字段sync之间插入非基本数据以确保非基本数据对应于空间隔。

应注意，虽然TX MUX 312和MUX 340两者均展示插入非基本数据，但使用TXMUX 312或MUX 340用于插入非基本数据可为替代方案。也就是说，应用层处的MUX(例如，TX MUX 312)可用以插入非基本数据，或物理层处的MUX(例如，MUX 340)可用以插入非基本数据。非基本数据的插入将通常不在TX MUX 312或MUX 340两者处发生，但TX MUX 312和MUX 340两者的此非基本数据的插入也是可能的。

这些不同实例可提供不同优点。举例来说，TX MUX 312插入非基本数据可通过避免针对所有帧降低编码速率的需要来提供较高质量编码。另一方面，MUX 340插入非基本数据可较容易实施，因为在此情况下，可在非基本数据的插入附近界定物理层边界。而且，在又一替代方案中，编码器(例如MPEG-2编码器290)可用以编码空数据，且在此情况下，TX MUX 312和MUX 340可能不需要插入非基本数据。而且，作为又一实例，调制器348可用以插入非基本数据，在此情况下调制器348可包含用于添加空数据的多路复用器。

也可在图7中了解使用不同单元用于插入非基本数据(冗余数据或空数据)。在此实例中，视频/音频编码器50B可用以编码空数据或将非基本数据多路复用到经编码应用层中。或者，输送编码器/多路复用器52B或ATSC调制器56B可用以插入非基本数据。这些情况与相对于图19和图20论述的情况一致。图7还展示发射器59B，其在图19或图20中未图示。在一些实例中，图20的输出可递送到类似于图7的发射器59B的发射器。

再次参见图27，控制器428可协调发射器消隐。控制器可产生控制信号430且将其传送到频谱传感器422和发射器(图27中未图示)以确保当频谱传感器422感测无线信号时发射器消隐其通信。另外，控制器428可将控制信号发送到编码器424和/或调制器426以协调将非基本数据插入经编码且经调制位流中，使得当发射器消隐其通信时非基本数据对应于空间隔。控制器428可为独立单元，或可实施为图27中所示的单元中的任一者的部分或发射器(图27中未图示)的部分。

发射器可在至少一个时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据，且频谱传感器422可在至少一个时间间隔期间检测是否有频谱的任一信道可供使用。为了协调此发射器消隐，控制器428可产生控制信号以识别与发射器消隐相关联的时间。响应于控制信号，发射器(图27中未图示)可停止从通信装置发射任何数据。

图28是与本发明的技术一致的流程图。如图28所示，控制器428产生用于发射器(未图示)的第一控制信号以识别与发射器消隐相关联的时间间隔(502)。控制器428还可产生用于调制器426的第二控制信号以致使插入非基本数据(504)。第二控制信号可致使调制器426在对应于时间间隔的时间将非基本数据插入经调制位流中。或者或另外，控制器428可产生第三控制信号，其中所述第三控制信号将所述至少一个时间间隔识别到编码器424(506)。发射器(图27中未图示)可在时间间隔处消隐(508)且来自控制器428的控制信号可协调不同单元的操作以便确保在对应于发射器消隐的时间间隔处将非基本数据插入位流中。图28中的步骤502、504和506可以不同次序发生，且步骤502、504和506中的两者或两者以上在一些实例中也可能同时发生。

因此，通过产生且递送控制信号430，控制器428可协调频谱传感器422和发射器(图27中未图示)的操作以确保当频谱传感器422感测无线信号时发射器消隐其通信。另外，来自控制器428的控制信号可协调编码器424和/或调制器426以使得非基本数据的插入导致在发射器消隐其通信时的间隔上的非基本数据。又，在不同情况下，可通过经由编码器424编码此数据、通过经由编码器424的多路复用器在应用层中多路复用非基本数据，或通过经由调制器426的多路复用器在物理层中多路复用非基本数据来插入非基本数据。在这些不同情况下，用以协调非基本数据的插入与发射器消隐的控制信号可发送到不同单元。举例来说，在其中编码器424插入非基本数据的情况下，可能不必将控制信号发送到调制器426，且在其中调制器426插入非基本数据的情况下，可能不必将控制信号发送到编码器424。图27中所示的控制信号430是示范性的，且取决于情境有时可能不必要。

图29是说明可实施本发明的技术的示范性装置450的另一框图。图29可与本发明的若干实例一致。装置450包含多媒体处理单元452，其可为包含一个或一个以上音频编码器、一个或一个以上视频编码器和应用层MUX的多媒体编码单元。应用层MUX可用以组合来自不同编码器的数据且可能将非基本数据添加到经编码位流。在一个实例中，多媒体处理单元452对应于图19的多媒体通信系统301，但也可使用与本发明一致的其它单元或配置。

装置450还包含调制器单元454(也称为调制器)。调制器单元454可产生物理输送流且可包含物理层MUX。调制器单元454的此物理层MUX可用以将非基本数据添加到物理层输送流，例如在两个字段sync之间。在一个实例中，调制器单元454对应于图20的调制器320，但也可使用与本发明一致的其它单元或配置。图29的装置450还包含发射器单元456(也称为发射器)，其可包括无线发射器和天线以根据例如本文描述的无线协议来通信。另外，图29的装置450包含消隐控制单元458，其可发送控制信号以协调发射器消隐与非基本数据的插入。传感器单元460(也称为传感器)可用以感测无线信号，且当传感器单元460感测无线信号时可消隐发射器单元456。

图30是说明与其中使用调制器单元454来将非基本数据插入位流中的情况一致的一种技术的流程图。在此情况下，物理层MUX(其输出是经调制物理层位流)插入非基本数据。图30还可与其中调制器320(见图19)的MUX 340将非基本数据插入位流中的情况一致。为了允许调制器320的MUX 340插入非基本数据，多媒体编码器(例如，图19的MPEG-2编码器290)可以降低的速率编码数据，使得经编码数据处于比调制器320最终输出的数据速率低的速率。降低速率编码还在图23中在概念上展示且在上文更详细论述。

在图30的实例中，多媒体编码单元(例如图29的多媒体处理单元452或图19的MPEG-2编码器290)可界定用于在一时间周期对一帧集合进行编码的编码速率(512)，但可在所述时间周期以降低的编码速率对所述帧集合进行编码以使得以降低的编码速率对所述帧集合进行编码界定当在所述时间周期期间未编码与所述帧集合相关联的数据时的一个或一个以上空间隔(514)。又，此降低的编码在图23中在概念上展示。可经由发射器456发射经编码帧(516)，且在所述一个或一个以上空间隔期间可消隐发射器456(518)。调制器单元454可在发射器单元456的发射之前调制经编码数据。

经编码帧集合可包括音频帧集合或视频帧集合。在大多数情况下，帧集合包括组合的音频帧与视频帧集合。在此实例中，调制器单元454的MUX(还参见图20中的调制器320的MUX 340)可在一个或一个以上空间隔期间将非基本数据插入编码位流中。在一些情况下，非基本数据包括相对于帧集合的冗余数据包，但在其它情况下，非基本数据包括空数据。在后一种情况下，空数据可包括包集合，在所述包集合的包有效负载内具有全零。空数据包可仍包含包标头。

调制器454的MUX可产生物理输送流且由此，可将非基本数据插入物理输送流中。插入此非基本数据的能力可由于多媒体处理单元452降低其编码速率而为可能的。在产生物理输送流时，调制器单元454的MUX可多路复用非基本数据与经编码帧集合。发射器单元456可识别物理输送流的包含非基本数据的位置，且可在与经识别位置相关联的时间消隐。来自消隐控制单元458的控制信号可协调此消隐。

在一个或一个以上空间隔期间消隐发射器单元456包含在对应于非基本数据中的至少一些的时间消隐发射器。在一些实例中，这可能需要使与帧集合相关联的经编码位流的一个或一个以上应用层边界与包含所述帧集合的物理层输送流的物理层边界对准。举例来说，一个或一个以上空间隔可包括紧接在与物理层边界对准的应用层边界中的一者或一者以上之前的数据字段。在此情况下，应用层边界可包括图片群组(GOP)内的帧边界，且物理层边界可对应于物理层输送流的字段sync。

图30的方法可进一步包含在所述一个或一个以上空间隔期间消隐发射器单元456的同时执行感测操作(例如，经由传感器单元460)(520)。如从本发明可了解，感测操作可包含感测特定频率下的其它无线信号，或感测特定频率下的经许可信号。如果传感器单元460感测到此些信号，那么发射器单元456可切换到不同频率。换句话说，在感测到特定频率下的另一无线信号后，可即刻将发射器单元456切换到不同频率，例如在消隐控制单元458的方向，使得发射器单元456不干扰所述特定频率。图30的方法可与需要周期性感测特定频率的未经许可使用的无线通信标准相一致而周期性地重复。

作为额外问题，在系统中可考虑需要发射器消隐的等待时间。特定来说，可执行对帧集合的编码和发射以使得和与对帧集合的解码和解调相关联的等待时间相组合的发射器单元456的消隐少于与向用户的实时多媒体呈现相关联的预定义的持续时间。举例来说，可能期望将与对帧集合的解码和解调相关联的等待时间减少到少于100毫秒。然而，由于来自发射器消隐的额外等待时间(例如大约40毫秒)，可能必须将与对帧集合中的每一帧的解码和解调相关联的等待时间减少到少于60毫秒。可使用广泛多种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。举例来说，可消除一些或全部双向预测帧(例如，B帧)以减少等待时间，因为B帧经常是基于在视频序列中较晚发生的帧来预测的。也可减少输入缓冲器，例如仅允许从有限数目的参考帧(或甚至单个或部分参考帧)的帧预测，以便确保减少等待时间，尤其是当执行发射器消隐时。举例来说，参考图片缓冲器可限于单个参考帧，使得编码不需要解码、重构和缓冲或视频序列中的向后或向前多个帧。这些和其它技术对于在需要以周期性间隔感测(且因此发射器消隐)的频率下的实时多媒体数据通信是高度合意的，以确保频率的使用遵守要求此感测的法律和规章。

图31是说明与其中使用调制器单元454来将非基本数据插入位流中的情况一致的一种技术的另一流程图。图30也可与其中调制器320(见图19)的MUX 340将非基本数据插入位流中的情况一致。在此情况下，物理层MUX(其输出为经调制物理层位流)插入非基本数据。还使用图26来帮助证明图31的方法。

如图31所示，调制器单元454接收经编码多媒体数据(522)且调制经编码多媒体，其中调制包含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)。举例来说，如图26所示，调制器可在物理层边界处插入同步信号(例如，字段sync)。在将经调制数据转发到发射器单元456后，发射器单元456发射经编码多媒体(526)。然而，消隐控制单元458消隐发射器单元456历时同步信号中的两者之间的时间间隔(528)，例如同步信号中的两个连续同步信号之间。此时间间隔可对应于图26所示的TX静默间隔418。传感器单元460可随后在消隐发射器单元456时执行感测操作(530)。以此方式，使感测与发射器消隐协调，且非基本数据与字段sync之间的消隐间隔相关联，使得在消隐过程期间不丢失数据且维持同步。

在图26中所示的实例中，在解调器处接收到的非基本数据可足以冲刷调制器的输入缓冲器的经编码多媒体数据，其可冲刷交错器(如在空410A期间所示)。通过在冲刷输入缓冲器历时同步信号中的两者之间的时间间隔之后消隐发射器，可避免与有效经编码数据相关联的数据丢失。又，非基本数据可包括相对于经编码多媒体数据的冗余数据包，或包括包集合的空数据，在所述包集合的包有效负载内具有全零。冗余数据的使用对于其中并非总是关于每一非基本数据集合执行消隐的情况可为需要的。在此情况下，如果不执行消隐，那么非基本数据可提供相对于其它数据的冗余(例如，冗余I帧)以便在数据发射期间的数据丢失情况下改善视频的质量。

图32是说明与其中使用多媒体处理单元454来将非基本数据插入位流中的情况一致的一种技术的流程图。在此情况下，应用层MUX(其输出为例如MPEG-2或MPEG-4位流等应用层位流)插入非基本数据。具体来说，在图32的情况下，帧集合中的一些帧是以降低的速率编码，以便在帧集合之后产生空。一个或一个以上帧(例如，最终帧)的降低速率编码还在图22中在概念上展示且在上文更详细论述。在图32的技术中，多媒体处理单元452的多路复用器将非基本数据插入位流中。图32的技术也与其中使用编码系统301(其为一个实例多媒体处理单元454)的MUX 312来插入非基本数据的情况一致。

如图32中所示，多媒体处理单元452界定用于编码帧集合的时间周期(532)，其可为与所谓的“超帧”相关联的大约1秒间隔。多媒体处理单元452以第一编码速率编码多媒体数据的帧集合的第一部分(534)，且以第二编码速率编码多媒体数据的帧集合的第二部分(536)，其中第二编码速率小于第一编码速率以便在所述时间周期期间产生空间隔。在经由调制器单元454调制经编码帧之后，发射器单元456发射经编码帧集合(538)。然而，消隐控制单元458在空间隔期间致使发射器单元456消隐(540)。因此，传感器单元460在发射器在空间隔期间消隐时执行感测操作(542)。

如同以上其它实例，感测操作可包含感测特定频率下的其它无线信号，或感测特定频率下的经许可信号。如果传感器单元460感测到此些信号，那么发射器单元456可切换到不同频率。换句话说，在感测到特定频率下的另一无线信号后，可即刻将发射器单元456切换到不同频率，例如在消隐控制单元458的方向，使得发射器单元456不干扰所述特定频率。图32的方法可与需要周期性感测特定频率的未经许可使用的无线通信标准相一致而周期性地重复。

在与图32一致且与图22的概念图一致的一个实例中，以较慢速率编码的帧集合的第二部分可包括帧集合的最终帧，且第一部分可包括帧集合的除最终帧之外的所有帧。所述方法可进一步包含响应于确定帧集合与所需的消隐间隔重叠而以第一编码速率编码帧集合的第一部分且以第二编码速率编码帧集合的第二部分。在此情况下，如果帧集合不与消隐间隔重叠，那么可以较快的编码速率编码所有帧，因为空间隔可能不是必要的。

经编码帧集合可包括音频帧集合或视频帧集合。在大多数情况下，帧集合包括组合的音频帧与视频帧集合。在图32的实例中，编码单元452的MUX(还参见图19中的系统301的TS-MUX 312)可在一个或一个以上空间隔期间将非基本数据插入编码位流中。在一些情况下，非基本数据包括相对于帧集合的冗余数据包，但在其它情况下，非基本数据包括空数据。在后一种情况下，空数据可包括包集合，在所述包集合的包有效负载内具有全零。空数据包可仍包含包标头。编码单元452的MUX(还参见图19中的系统301的TS-MUX 312)可将音频帧和视频帧与非基本数据组合。

由于在此实例中，在应用层中插入非基本数据，因此可能必须确保使与帧集合相关联的经编码位流的应用层边界与包含所述帧集合的物理层输送流的物理层边界对准。空间隔可包括紧接在与物理层边界对准的应用层边界之前的数据字段。在与本发明一致的一个实例中，应用层边界包括图片群组(GOP)边界，且物理层边界对应于输送流的字段sync。在另一实例中，应用层边界包括场景边界，且物理层边界对应于输送流的字段sync。通过在这些特定应用层边界处插入空数据，调制器可能容易确保物理层边界(字段sync)与空数据对准(如图26所示)。因此，可在无数据丢失的情况下执行发射器消隐。

如同本文描述的其它技术，图32的技术可周期性重复。因此，在另一实例中，帧集合可包括第一帧集合，且时间周期可包括第一时间周期。在此情况下，方法可进一步包括界定用于对多媒体数据的第二帧集合进行编码的第二时间周期，以第一编码速率对多媒体数据的第二帧集合的第一部分进行编码，以第三编码速率对多媒体数据的第二帧集合的第二部分进行编码，其中第三编码速率小于第一编码速率以便在第二时间周期期间产生空间隔，经由发射器发射经编码帧集合的第二集合，且在第二时间周期内的空间隔期间消隐发射器。

此外，在又一实例中，图32的技术可为自适应的，使得帧集合的第二部分的减少编码仅针对对应于消隐间隔的帧集合(例如，GOP)发生。因此，在另一实例中，方法可进一步包含界定用于对多媒体数据的第二帧集合进行编码的第二时间周期，其中在第二时间周期期间不发生消隐，以第一编码速率对第二帧集合进行编码，且经由发射器发射第二经编码帧集合。

此外，如同其它实例，在执行图32的技术的系统中可考虑等待时间。特定来说，可执行对帧集合的编码和发射以使得和与对帧集合的解码和解调相关联的等待时间相组合的发射器单元456的消隐少于与向用户的实时多媒体呈现相关联的预定义的持续时间。举例来说，可能期望将与对帧集合的解码和解调相关联的等待时间减少到少于100毫秒。然而，由于来自发射器消隐的额外等待时间(例如大约40毫秒)，可能必须将与对帧集合的解码和解调相关联的等待时间减少到少于60毫秒。

如上文提到，可使用广泛多种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。举例来说，在编码中可不使用某些类型的预测帧(例如，B帧)以便减少等待时间，因为B帧经常是基于在视频序列中较晚发生的帧来预测的。也可减少用于预测性译码的运动估计的输入参考图片缓冲器，例如仅允许从有限数目的帧(或甚至单个或部分帧)的帧预测，以便确保减少等待时间，尤其是当执行发射器消隐时。这些和其它技术对于在需要以周期性间隔感测(且因此发射器消隐)的空白空间频率下的实时多媒体数据通信可为高度合意的，以确保频率的使用遵守要求此感测的法律和规章。

图33是说明与其中使用多媒体处理单元454来将非基本数据插入位流中的情况一致的技术的流程图。然而，不同于图31的其中多媒体处理单元452的多路复用器将非基本数据插入位流中的情况，在图33的技术中，对空数据进行编码而不是插入到位流中。图33可与其中使用编码系统301(其为一个实例多媒体处理单元454)的MPEG-2编码器290来编码空数据的情况一致。在此情况下，编码空数据且当发射器遇到此空数据时，在发射器可经配置以认识到无需发射任何东西时此空数据可导致消隐。通过此实例，编码空数据且经编码空数据由于缺乏有效数据而引起发射器消隐。

如图33所示，多媒体处理单元452对多媒体数据帧集合进行编码(552)，且在所述多媒体数据帧集合之后的周期中编码空数据(554)。调制单元454调制经编码帧集合和空数据，其中调制空数据在所述周期中产生空间隔(556)。发射器单元456发射经编码帧集合，其中空间隔与所述周期上发射器的消隐间隔对准(558)。在一些情况下，空数据可自身由于空数据的存在而致使发射器在消隐间隔上消隐。在任一情况下，传感器单元460在消隐发射器时执行一个或一个以上感测操作(560)。

又，如同其它实例，经编码帧集合可包括音频帧集合或视频帧集合。在大多数情况下，帧集合包括组合的音频帧与视频帧集合。空数据可包括包集合，在所述包集合的包有效负载内具有全零。空数据包可仍包含包标头。

如同以上其它实例，感测操作可包含感测特定频率下的其它无线信号，或感测特定频率下的经许可信号。如果传感器单元460感测到此些信号，那么发射器单元456可切换到不同频率。换句话说，在感测到特定频率下的另一无线信号后，可即刻将发射器单元456切换到不同频率，例如在消隐控制单元458的方向，使得发射器单元456不干扰所述特定频率。类似于本文描述的其它技术，图33的方法可与需要周期性感测特定频率的未经许可使用的无线通信标准相一致而周期性地重复。

图34是说明与本发明一致的技术的另一流程图。如上文提到，关于实时多媒体数据递送，等待时间是个问题，且与对多媒体数据进行解调和解码相关联的等待时间可为问题。视频中大于100毫秒的等待时间可变为人观察者可注意到，且因此，经常期望确保多媒体数据的编码和调制并不导致解码和解调等待时间高于100毫秒。消隐可增加额外等待时间，在此情况下可能期望使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(或另一类似的时间间隔)。

图34说明允许解码和解调等待时间增加到帧集合的其中不执行消隐的完整实时间隔(比如100毫秒)的自适应技术。然而，通过图34的技术，可针对与消隐间隔相关联的任一帧集合来减少解码和解调等待时间。以此方式，可利用增加的等待时间(高达允许的阈值)来针对不与消隐间隔相关联的帧集合改善视频质量。

如图34中所示，多媒体处理单元452和调制器单元454编码且调制第一帧集合以使得与对第一帧集合进行解调和解码相关联的等待时间小于第一时间间隔(572)。多媒体处理单元452和调制器单元454随后编码且调制第二帧集合以使得与对第一帧集合进行解调和解码相关联的所需等待时间小于第二时间间隔(574)。发射器单元456发射第一帧集合和第二帧集合(576)。消隐控制单元458在与发射第二帧集合相关联的空间隔期间致使发射器456消隐其通信，其中空间隔和第二时间间隔小于或等于第一时间间隔(578)。传感器单元460在消隐发射器456时执行感测操作(580)。

第一时间间隔可小于大约100毫秒，空间隔可为大约40毫秒，且第二时间间隔可小于大约60毫秒。如果空间隔仅为10毫秒，那么第二时间间隔可小于90毫秒。在此实例中，第一时间间隔可大于或等于第二时间间隔与空间隔的总和，以便确保等待时间总是不超过第一时间间隔。

在图34的实例中，编码和调制第二帧集合可包含以不同于第一帧集合的方式编码第二帧集合以使第二帧集合的解码等待时间减少一足以用于空间隔的量。作为一个实例，可编码第一帧集合以包含I帧、P帧和B帧，同时可编码第二帧集合以包含I帧和P帧而无任何B帧，因为B帧可增加解码过程的等待时间。

此外，也可使用广泛多种其它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，且所述技术可取决于空间隔是否与帧集合相关联而变化。也可减少输入缓冲器数据的量，例如仅允许从有限数目的帧(或甚至单个或部分帧)的帧预测，以便确保当在帧集合的发射期间执行发射器消隐时减少与解码过程相关联的等待时间。然而，如果在任一给定帧集合的发射期间均未执行消隐，那么可扩展输入缓冲器数据。这些和其它技术对于在需要以周期性间隔感测(且因此发射器消隐)的频率下的实时多媒体数据通信是高度合意的，以确保频率的使用遵守要求此感测的法律和规章。

本发明中描述的技术可在以下各项中的一者或一者以上内实施：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)、可编程逻辑装置(PLD)或其它等效逻辑装置。因此，如本文使用的术语“处理器”或“控制器”可指代适于实施本文描述的技术的上述结构或任一结构中的任一者或一者以上。

本文说明的各种组件可通过硬件、软件、固件或其任一组合的任一适当组合来实现。在图中，将各种组件描绘为单独单元或模块。然而，参见这些图描述的各种组件中的全部或若干组件可综合为共同硬件、固件和/或软件内的组合的单元或模块。因此，将特征表示为组件、单元或模块既定是为了便于说明而突出特定功能特征，且不一定需要通过硬件、固件或软件组件来实现此些特征。在一些情况下，可将各种单元实施为由一个或一个以上处理器执行的可编程过程。

本文描述为模块、装置或组件的任何特征可共同地在集成逻辑装置中实施，或作为离散但可互操作的逻辑装置来单独实施。在各种方面中，此些组件可至少部分形成为一个或一个以上集成电路装置，其可统称为集成电路装置，例如集成电路芯片或芯片组。此电路可提供于单个集成电路芯片装置中或多个可互操作的集成电路芯片装置中，且可在多种图像、显示、音频或其它多媒体应用和装置中的任一者中使用。举例来说，在一些方面中，此些组件可形成移动装置的部分，例如无线通信装置手持机(例如，移动电话手持机)。

如果以软件实施，那么可至少部分通过包括具有指令的代码的非暂时计算机可读数据存储媒体来实现技术，所述指令在由一个或一个以上处理器执行时执行上文描述的方法中的一者或一者以上。计算机可读存储媒体可形成计算机程序产品的部分，计算机程序产品可包含包装材料。计算机可读媒体可包括例如同步动态随机存取存储器(SDRAM)等随机存取存储器(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)、快闪存储器、磁性或光学数据存储媒体。所利用的任一软件均可由一个或一个以上处理器执行，例如一个或一个以上DSP、通用微处理器、ASIC、FPGA或者其它等效的集成或离散逻辑电路。

本发明中已描述各种方面。这些和其它方面在所附权利要求书的范围内。

Claims (53)

1.一种用于频谱感测的方法，其包括：

在第一时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据；

在所述第一时间间隔期间检测是否有频谱的第一信道群组可供使用；

基于与所述第一信道群组相关联的经检测信号的质量而将一个或一个以上质量值指派给所述第一信道群组；

基于指派给所述第一信道群组的质量值而选择第二信道群组，其中所述第二信道群组包括所述第一信道群组的子集；以及

在第二及后续时间间隔期间检测所述频谱的所述第二信道群组是否可供使用。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

识别所述频谱中的至少一个可用信道；以及

在所述至少一个经识别可用信道中发射数字广播格式的数据。

3.根据权利要求2所述的方法，其中识别所述频谱中的所述至少一个可用信道包括识别广播电视频谱的未使用部分中的所述至少一个可用信道。

4.根据权利要求2所述的方法，其中识别所述至少一个可用信道包括识别电视频带空白空间。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述数字广播格式包括高级电视系统协会ATSC格式、陆地数字多媒体广播T-DMB格式、数字视频广播DVB格式、综合服务数字广播陆地ISDB-T格式，或运动图片专家组输送流MPEG-TS格式。

6.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：

在第三时间间隔期间，检测所述至少一个经识别可用信道是否仍可用或已变为由另一用户占据。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述在第一时间间隔期间检测是否有频谱的第一信道群组可供使用包括使用频谱传感器来确定是否有所述频谱的所述第一信道群组可供使用。

8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在多个相异时间间隔中的每一者期间停止从所述通信装置发射任何数据。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一时间间隔和所述第二时间间隔具有不同的持续时间。

10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔期间改变所述检测发生的频率。

11.根据权利要求8所述的方法，其中所述停止包括在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔期间断开或停用所述通信装置的发射功能性。

12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括产生包含发射数据和杂项数据的数据流，其中所述停止包括在所述第一时间间隔期间停止发射所述数据流的所述杂项数据。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述杂项数据包括空数据或冗余数据。

14.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

在第三时间间隔期间停止检测是否有所述频谱的任一信道可供使用；以及在所述第三时间间隔期间发射所述数据流的所述发射数据。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

将所述第一时间间隔选择为在所述数据流的所述发射数据中的场景改变或采集点之前出现。

16.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括：

将一个或一个以上错误校正码插入所述数据流的所述发射数据中以供数据接收器在接收所述发射数据时使用。

17.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

产生控制信号以识别与发射器消隐相关联的时间；以及

响应于所述控制信号而停止从所述通信装置发射任何数据。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述控制信号是第一控制信号，所述方法进一步包括：

产生第二控制信号，其中所述第二控制信号致使调制器在对应于所述第一时间间隔的时间处将非基本数据插入到经调制位流中。

19.根据权利要求18所述的方法，其中产生所述第二控制信号在产生所述第一控制信号之前发生。

20.根据权利要求18所述的方法，其中产生所述第二控制信号与产生所述第一控制信号大体上在同时发生。

21.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括产生第三控制信号，其中所述第三控制信号将所述第一时间间隔识别到编码器。

22.根据权利要求21所述的方法，其中产生所述第三控制信号在产生所述第一控制信号之前发生。

23.根据权利要求21所述的方法，其中产生所述第三控制信号与产生所述第一控制信号和所述第二控制信号大体上在同时发生。

24.一种通信系统，其包括：

一个或一个以上处理器；

发射器，其可由所述一个或一个以上处理器操作以在第一时间间隔期间停止从通信系统发射任何数据；

信道识别器，其可由所述一个或一个以上处理器操作以：

在所述第一时间间隔期间检测是否有频谱的第一信道群组可供使用；以及

在第二及后续时间间隔期间检测是否有第二信道群组是否可供使用，其中所述第二信道群组包括所述第一信道群组的子集；以及

所述一个或一个以上处理器操作以：

基于与所述第一信道群组相关联的经检测信号的质量而将一个或一个以上质量值指派给所述第一信道群组；以及

基于指派给所述第一信道群组的所述质量值而选择所述第二信道群组。

25.根据权利要求24所述的通信系统，其中：

所述信道识别器进一步可操作以识别所述频谱中的至少一个可用信道；且

所述发射器进一步可操作以在所述至少一个经识别可用信道中发射数字广播格式的数据。

26.根据权利要求25所述的通信系统，其中所述数字广播格式包括高级电视系统协会ATSC格式、陆地数字多媒体广播T-DMB格式、数字视频广播DVB格式、综合服务数字广播陆地ISDB-T格式，或运动图片专家组输送流MPEG-TS格式。

27.根据权利要求25所述的通信系统，其中所述信道识别器进一步可操作以在第三时间间隔期间检测至少一个经识别可用信道是否仍可用或已变为由另一用户占据。

28.根据权利要求24所述的通信系统，其中所述信道识别器使用频谱传感器来确定是否有所述频谱的第一信道群组可供使用。

29.根据权利要求24所述的通信系统，其中所发射器进一步操作以在多个相异时间间隔中的每一者期间停止从所述通信系统发射任何数据。

30.根据权利要求24所述的通信系统，其中所述第一时间间隔和所述第二时间间隔具有不同的持续时间。

31.根据权利要求24所述的通信系统，其中所述信道识别器进一步可操作以在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔期间改变所述检测发生的频率。

32.根据权利要求29所述的通信系统，其中所述发射器在所述第一时间间隔和所述第二时间间隔期间断开或停用所述通信系统的发射功能性。

33.根据权利要求24所述的通信系统，其中：

所述一个或一个以上处理器进一步可操作以产生包含发射数据和杂项数据的数据流；且

所述发射器可操作以在所述第一时间间隔期间停止发射所述数据流的所述杂项数据。

34.根据权利要求33所述的通信系统，其中所述杂项数据包括空数据或冗余数据。

35.根据权利要求33所述的通信系统，其中：

所述信道识别器可操作以在第三时间间隔期间停止检测是否有所述频谱的任一信道可供使用；且

所述发射器可操作以在所述第三时间间隔期间发射所述数据流的所述发射数据。

36.根据权利要求33所述的通信系统，其中所述一个或一个以上处理器进一步可操作以将所述第一时间间隔选择为在所述数据流的所述发射数据中的场景改变或采集点之前出现。

37.根据权利要求24所述的通信系统，其中所述通信系统包括无线通信装置手持机。

38.根据权利要求24所述的通信系统，其中所述通信系统包括一个或一个以上集成电路装置。

39.根据权利要求24所述的通信系统，其进一步包括：

控制器，其产生控制信号以识别与发射器消隐相关联的时间，

其中所述发射器响应于所述控制信号而停止从所述通信系统发射任何数据。

40.根据权利要求39所述的通信系统，其中所述控制信号是第一控制信号，且所述控制器产生第二控制信号，

其中所述通信系统包含调制器且所述第二控制信号致使所述调制器在对应于所述第一时间间隔的时间处将非基本数据插入到经调制位流中。

41.根据权利要求40所述的通信系统，其中所述控制器在产生所述第一控制信号之前产生所述第二控制信号。

42.根据权利要求40所述的通信系统，其中所述控制器在与产生所述第一控制信号大体上同时产生所述第二控制信号。

43.根据权利要求40所述的通信系统，其中所述控制器产生第三控制信号，其中所述第三控制信号将所述第一时间间隔识别到编码器。

44.根据权利要求43所述的通信系统，其中所述控制器在产生所述第一控制信号之前产生所述第三控制信号。

45.根据权利要求43所述的通信系统，其中所述控制器与产生所述第一控制信号和所述第二控制信号大体上在同时产生所述第三控制信号。

46.一种通信系统，其包括：

用于在第一时间间隔期间停止从通信装置发射任何数据的装置；

用于在第一时间间隔期间检测是否有频谱的第一信道群组可供使用的装置；

用于基于与所述第一信道群组相关联的经检测信号的质量而将一个或一个以上质量值指派给所述第一信道群组的装置；

用于基于指派给所述第一信道群组的所述质量值而选择第二信道群组的装置，其中所述第二信道群组包括所述第一信道群组的子集；以及

用于在第二及后续时间间隔期间检测所述频谱的第二信道群组是否可供使用的装置。

47.根据权利要求46所述的通信系统，其进一步包括：

用于识别所述频谱中的至少一个可用信道的装置；以及

用于在所述至少一个经识别可用信道中发射数字广播格式的数据的装置，

其中所述数字广播格式包括高级电视系统协会ATSC格式、陆地数字多媒体广播T-DMB格式、数字视频广播DVB格式、综合服务数字广播陆地ISDB-T格式，或运动图片专家组输送流MPEG-TS格式。

48.根据权利要求46所述的通信系统，其进一步包括：

用于在多个相异时间间隔中的每一者期间停止从所述通信装置发射任何数据的装置。

49.根据权利要求46所述的通信系统，其中所述第一时间间隔和所述第二时间间隔具有不同的持续时间。

50.根据权利要求46所述的通信系统，其进一步包括用于产生包含发射数据和杂项数据的数据流的装置，其中所述用于停止的装置包括用于在所述第一时间间隔期间停止发射所述数据流的所述杂项数据的装置。

51.根据权利要求50所述的通信系统，其进一步包括：

用于将所述第一时间间隔选择为在所述数据流的所述发射数据中的场景改变或采集点之前出现的装置。

52.根据权利要求46所述的通信系统，其进一步包括用于产生一个或一个以上控制信号以导致所述停止的装置。

53.一种用于频谱感测的方法，其包括：

经由发射器发射数据；

在第一时间间隔和第二时间间隔期间周期性地消隐所述发射器；

在所述第一时间间隔期间检测是否有频谱的第一信道群组可供使用；

基于与所述第一信道群组相关联的经检测信号的质量而将一个或一个以上质量值指派给所述第一信道群组；

基于指派给所述第一信道群组的所述质量值而选择第二信道群组，其中所述第二信道群组包括所述第一信道群组的子集；以及

在所述第二时间间隔期间检测所述频谱的第二信道群组是否可供使用。