CN102547326A - 用于传送/接收基于非实时的数字真实广播的系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于基于非实时的数字真实广播的传送和接收系统、及其方法。该传送系统包括：广播TS发生器，用于生成用于2-D图像的2-D TS和用于2-D图像的真实广播所必需的辅助信息的辅助TS；以及传送器，用于在对应的广播时间之前传送所生成的辅助传输流，并且根据对应的调度来传送所生成的2-D传输流。

Description

用于传送/接收基于非实时的数字真实广播的系统及其方法
本专利申请是下列专利申请的分案申请：
申请号：200780049500.2
申请日：2007年12月7日
发明名称：用于传送/接收基于非实时的数字真实广播的系统及其方法
技术领域
本发明涉及一种用于基于非实时的数字真实(realistic)广播的传送和接收系统、及其方法；且更具体地，涉及一种用于基于非实时的数字真实广播的传送和接收系统及其方法，所述传送和接收系统及其方法使得能够与现有的2-D数字广播传送和接收系统维持低水平兼容性，并且使得防止2-D广播的图像质量劣化，所述劣化是由传送真实广播辅助信息(诸如，用于3-D广播或用于高清晰度广播的辅助信息)导致的。
该工作受韩国信息和通信部(MIC)和/或韩国信息技术推进研究院(IITA)的信息技术(IT)研究和发展规划[2006-S-016-01，“Development ofDistributed Translator Technology for Terrestrial DTV(用于地面DTV的分布式转发器技术的发展)”]支持。
背景技术
传统上，已经基于根据相关技术的数字真实广播传送系统和方法来提供了三维(3-D)运动图像的服务。
传送方传送具有用于标识左图像信号和右图像信号的分组标识符(PID)以及用于标识视频数据或音频数据的另一PID的多路复用后的数字信号。然后，接收方分离作为辅助信息而在所接收的图像信息中包括的左图像信息和右图像信息，并且交替地显示分离后的左图像信息和分离后的右图像信息，从而通过曾用于显示2-D图像的TV来进一步提供真实的3-D图像。
在相关技术中，对于左图像信息和右图像信息定义了两个不同的PID值。即，生成了两个视频流。由于这种原因，现有的2-D系统不能标识左图像流和右图像流。即，根据相关技术的这种3-D图像技术与现有的2-D系统不兼容。
为了生成3-D运动图像，需要用于具有不同视点的两个图像、一个视点图像和视差图(disparity map)、或一个视点图像和深度图的图像信息。然而，传统技术仅示教了关于两个图像，而未能示教其他。
如上所述，根据相关技术的数字真实广播传送和接收系统与现有的2-D数字广播传送系统不兼容。由于3-D辅助信息的传送，根据相关技术的数字真实广播传送和接收系统还劣化了主广播的2-D图像的质量。
发明内容
技术问题
本发明的实施例旨在提供一种用于基于非实时的数字真实广播的传送和接收系统及其方法，所述传送和接收系统及其方法使得可能与现有的2-D数字广播传送和接收系统维持低水平兼容性，并且使得防止2-D广播的图像质量劣化，所述劣化是由传送真实广播辅助信息(诸如，用于3-D广播或用于高清晰度广播的辅助信息)导致的。
本发明的其他目的和优点可以通过以下描述来理解，并且将参考本发明的实施例而变得明显。同样地，对于本发明领域的技术人员明显的是，可以通过所要求保护的装置及其组合来实现本发明的目的和优点。
技术解决方案
根据本发明的一方面，提供了一种非实时数字真实广播传送系统，包括：广播传输流(TS)生成单元，用于生成用于二维(2-D)图像的2-D传输流(TS)和用于2-D图像的真实广播所必需的辅助信息的辅助传输流(TS)；以及传送单元，用于在对应的广播时间之前传送所生成的辅助传输流，并且根据对应的广播调度来传送所生成的2-D传输流。
根据本发明的另一方面，提供了一种非实时数字真实广播传送系统，包括：广播传输流生成单元，用于生成二维(2-D)图像传输流(TS)；以及传送单元，用于根据对应的广播调度来传送所生成的2-D传输流，并且从外部设备接收用于2-D图像的真实广播所必需的辅助信息的辅助传输流，并且在对应的广播时间之前，传送所接收的辅助传输流。
根据本发明的另一方面，提供了一种基于非实时的数字真实广播接收系统，包括：恢复单元，用于接收数字广播信号，并且恢复所接收的数字广播信号；以及真实图像生成单元，用于在对应的广播时间之前存储对于二维(2-D)图像的真实广播必需的辅助信息，并且当在恢复单元处根据广播调度来恢复2-D图像时，使用所存储的辅助信息和所恢复的2-D图像来生成真实图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于传送基于非实时的数字真实广播的方法，包括以下步骤：生成用于广播数据的传输流(TS)；以及在对应的广播时间之前，传送对于二维(2-D)图像的真实广播必需的辅助信息传输流，并且根据广播调度来传送所生成的传输流。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于接收基于非实时的数字真实广播的方法，包括以下步骤：在对应的广播时间之前，存储对于真实广播必需的辅助信息；当接收到辅助信息的预定广播时，从预定广播信号恢复对应的二维(2-D)图像；以及使用所恢复的辅助信息和所恢复的2-D图像来生成真实的图像。
有益效果
根据本发明的基于非实时的数字真实广播传送和接收系统传送并且接收基于DTV/DMB MPEG-2系统的AV数据和辅助信息。即，传送方在剩余时间处或者经过剩余流来向接收方预先传送用于真实广播的辅助信息。接收方接收并且在本地存储器中存储该辅助信息。然后，接收方从本地存储器读取该辅助信息，并且通过对2-D图像和所读取的辅助信息进行同步来恢复真实图像。
因此，本发明保证了与现有的2-D数字广播传送系统的低水平兼容性，并且防止了2-D图像的图像质量劣化。
即，本发明使得尽管具有传统数字广播接收机的用户接收到诸如3-D图像广播内容的真实广播内容、但是该用户也能够享受2-D图像，而没有图像质量劣化。此外，本发明使得具有真实广播接收机的用户能够享受高质量2-D或3-D图像广播。
附图说明
图1是图示了根据本发明实施例的基于非实时的数字3-D广播传送系统的图。
图2是图示了根据本发明实施例的基于非实时的数字3-D广播传送系统的图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于使用非实时个人录像机(PVR)方案来向用户传送真实图像(诸如，3-D图像和高清晰度图像)、以便使得用户能够享受图像的充实性(solidity)和高清晰度图像的数字真实广播系统。本发明可以应用于诸如数字多媒体广播(DMB)方案和数字电视广播方案的各种数字广播方案。
根据本发明实施例的基于非实时的数字真实广播传送系统包括数字3-D传送系统和数字3-D接收系统。如图1所示，根据本发明实施例的数字3-D传送系统独立于原始的2-D视频传输流，使用剩余(residual)时间和剩余流(诸如，基于当前用于数字广播的MPEG-2系统的空分组)，来预先向接收方传送用于产生3-D图像的辅助信息
图2所示的数字3-D广播接收系统在本地存储部件中存储先前从数字3-D广播传送系统接收的3-D辅助信息。当数字3-D广播接收系统在广播时间处接收到作为2-D TV信号的主广播信号时，数字2-D广播接收系统读取先前存储的3-D辅助信息，并且通过对所读取的3-D辅助信息与2-D原始广播信号进行同步来再现3-D图像。即，当3-D广播接收系统接收到2-D广播信号时，3-D广播系统从本地存储单元读取先前存储的3-D辅助信息，将所读取的3-D辅助信息与2-D广播信号进行同步，并且再现3-D图像。
可以将根据本发明的用于传送和接收3-D辅助信息的技术完全相同地应用于各种真实广播(诸如，高清晰度广播)所必需的辅助信息。
基于非实时的数字3-D广播传送和接收系统保证了与现有的2-D数字广播传送系统的低水平兼容性。由于不需要在主广播中分配预定的时间或数据时隙以用于传送辅助数据，所以根据本发明的基于非实时的数字3-D广播传送和接收系统没有劣化用于提供3-D真实广播(诸如，3-D数字广播和高清晰度广播)的2-D图像的质量。
根据在下文中提出的、参考附图而进行的实施例的以下描述，本发明的优点、特征和方面将变得明显。
在本发明中，传送方在传送相关的2-D图像之前，预先向接收方传送真实广播辅助信息。接收方存储预先从传送方接收的或从其他输入单元输入的真实广播辅助信息。当主广播开始时，接收方在恢复2-D图像之后，使用所存储的辅助信息来再现真实图像。这里，真实广播意指包括3-D广播、高清晰度广播、和感知(sensing)广播的下一代数字广播。真实广播辅助信息意指下一代数字广播所必需的辅助信息。其后，将把真实广播之中的3-D广播描述为本发明的实施例。
图1是图示了根据本发明实施例的基于非实时的数字3-D广播传送系统的图。即，图1示出了作为根据本发明实施例的一种类型的数字真实广播传送系统的数字3-D广播传送系统的配置和操作。
下文中，将一起描述在根据实施例的数字3-D广播传送系统中执行的、用于传送3-D广播的方法。
如图1所示，根据本实施例的数字3-D广播传送系统包括：3-D AV获得单元100、广播TS发生器110、和传送器120。
3-D AV获得单元100从3-D内容获得用于2-D广播的左和右音频/视频信息和用于3-D广播的辅助信息。这里，用于2-D广播的左和右音频/视频信息将被称为2-DAV信息，而用于3-D广播的辅助信息将被称为3-D辅助信息。在另一实施例中，可以经过诸如因特网和USB存储器之类的各种在线/离线输入单元来输入3-D辅助信息，并且将其用于非实时DTV服务。
这里，3-D辅助信息是用于再现3-D图像的信息。例如，3-D辅助信息是用于再现DTV/DMB的3-D TV服务中的3-D图像的辅助信息。3-D辅助信息可以是来自2-D广播图像(其后称为2-D图像)的其他视点的图像。即，如果2-D图像是左图像，则3-D辅助信息是右图像。相反地，如果2-D图像是右图像，则3-D辅助信息是左图像。3-D辅助信息可以是视差图、和深度图。
然后，广播TS发生器110单独为从3-D AV获得单元100输入的AV信息和3-D辅助信息生成TS流(TS)。更详细地，广播TS发生器110包括：编码器111、分组化器(packetizer)112、和TS发生器113。
编码器111通过单独对从3-D AV获得单元100输入的包括音频数据和2-D图像的AV信息、以及3-D辅助信息进行编码，来生成用于AV信息和3-D辅助信息的基本(elementary)流。
这里，可以将MPEG-2编码器用作编码器111。或者，可以根据用以编码的信息(例如，用于辅助信息的MPEG-4AVC)，而在广泛使用的编码方案之中使用具有优秀压缩率的编码器。
其间，本发明可以应用于基于非实时数字广播的超高清晰度TV(UDTV)。在该情况下，可伸缩视频编解码器(SVC)基础层音频/视频(AV)等同于该AV信息，而对于UDTV广播必需的辅助信息等同于该3-D辅助信息。例如，SVC增强层辅助信息是用于UDTV广播的3-D辅助信息。通过与SVC基础层信息进行交互工作，来将SVC增强层辅助信息用于再现高质量图像。
分组化器112通过对来自编码器111的2-D AV基本流(ES)和3-D辅助基本流(ES)进行分组化来生成分组化后的基本流(PES)。
TS发生器113对于从分组化器112输出的PES来生成传输流(TS)。即，TS发生器113输出作为音频TS和2-D图像TS的2-D AV TS、以及3-D辅助信息TS。
然后，传送器120在对应的广播时间之前预先传送3-D辅助信息TS，并且根据预定的广播调度来传送2-D AV TS。传送器120包括：多路复用器(MUX)121、和调制器122。
MUX 121对2-D AV TS、3-D辅助信息TS、和用于3-D图像同步的同步信息进行多路复用，并且通过调制器122向接收方传送多路复用后的信号。这里，预先在剩余时间或使用诸如空分组的剩余数据传输流来传送3-D辅助TS。剩余时间意指没有提供TV广播服务的时间。即，剩余时间可以是TV广播结束之后和TV广播开始之前的时间。即，在对应的广播时间之前传送3-D辅助TS。与之不同地，根据对应的广播调度来向接收方传送2-DAV TS。这里，多路复用后的3-D辅助信息和用于3-D图像同步的同步信息是用于再现3-D图像的信息。
在图1所示的本实施例中，3-D辅助信息被输入到编码器111，并且经过TS发生器113进行处理。然而，3-D辅助信息可以通过“数据广播”而被直接输入到多路复用器121，而不输入到编码器111。即，多路复用器121可以通过“数据广播”而独立接收3-D辅助信息TS，并且预先向接收方传送3-D辅助信息TS。
调制器122基于数字广播规范来对来自多路复用器121的多路复用后的的TS进行调制，并且向接收方传送调制后的信号。
图2是图示了根据本发明实施例的基于非实时的数字3-D广播接收系统的图。即，图2示出了作为根据本实施例的一种类型的数字真实广播接收系统的数字3-D广播接收系统的配置和操作。
下文中，将一起描述在根据本实施例的数字3-D广播接收系统中执行的、用于接收3-D广播的方法。
如所示出的，在根据本实施例的数字3-D广播接收系统中包括：恢复单元200、3-D图像发生器210、2-D/3-D图像显示单元220、音频解码器230、和中间件/应用240。
恢复单元200接收数字广播信号，并且恢复2-D图像、3-D辅助信息、和用于3-D图像的同步信息。恢复单元200包括：解调器201和解多路复用器(DeMux)202。
首先，解调器201将经过天线接收的数字广播信号解调为传输流(TS)。
解多路复用器202从自解调器201输入的TS中分离2-D TS、音频TS、3-D辅助信息TS、和同步信息TS。将分离后的传输流(TS)解分组化为基本流(ES)，并再次进行解码。即，解多路复用器202从该TS获得2-D TS、音频TS、3-D辅助信息TS、和同步信息TS。
这里，根据在其中没有提供主广播服务的剩余时间处传送的传输流或者用于剩余数据的传输流中获得3-D辅助信息。在本地存储部件212中存储所获得的3-D辅助信息。
3-D图像发生器210可以是真实图像发生器。3-D图像发生器210存储经过恢复单元200而在对应的广播时间之前恢复的3-D辅助信息，并且使用所存储的3-D辅助信息和2-D图像来生成3-D图像。3-D图像发生器210包括：控制逻辑部件211、本地存储部件212、和3-D图像同步器213。
控制器211控制解多路复用器202的解多路复用操作。如果通过分析TS分组来识别3-D辅助信息，则在本地存储部件212中存储3-D辅助信息，并且在广播接收机的中间件或应用240处注册对应信息。
控制器211还确定稍后是否根据用户的请求来再现3-D图像。如果用户或广播站请求再现3-D图像，则控制器211再现3-D图像。当需要再现3-D图像时，根据广播调度来接收并且处理2-D图像，并且向控制器211通知接收并且处理了2-D图像。然后，控制器211读取来自本地存储部件212的对应3-D辅助信息，并且向3-D图像同步器213传递所读取的3-D辅助信息。即，当接收到主广播信号时，控制器211从本地存储部件212读取先前存储的3-D辅助信息，并且向3-D图像同步器213传递所读取的3-D辅助信息。
此外，控制器211使用从解多路复用器202提取的、用于3-D图像同步的同步信息，来控制来自3-D图像同步单元202的3-D图像的生成。
3-D图像同步器213对从解多路复用器202输入的2-D图像进行旁路，或者通过对来自解多路复用器202的2-D图像和3-D辅助信息进行同步来再现3-D图像，并且向2-D/3-D图像显示单元220输出所再现的3-D图像。
即，3-D图像同步器213确认从用户输入的显示类型。如果显示类型是2-D图像的显示，则3-D图像同步器213忽略3-D辅助信息，并且向2-D/3-D图像显示单元220旁路诸如2-D图像的原始图像。如果用户请求的显示类型是3-D图像的显示，则3-D图像同步器213通过基于用于3-D图像同步的同步信息而对2-D图像与3-D图像辅助信息进行同步，来生成3-D图像，并且向2-D/3-D图像显示单元220输出所生成的3-D图像。
在生成3-D图像的处理中，逐线地混合由视频信号的奇场图像和偶场图像形成的3-D辅助信息，从而生成SD等级的3-D图像。这里，忽略在3-D辅助信息中包括的垃圾数据。此外，3-D图像的分辨率根据诸如监视器的图像显示单元的特性而变化。相应地，当显示视频信号时，可以包括放大和缩小模块以用于放大和缩小视频信号。
例如，3-D图像同步器213根据诸如右图像、左图像、视差图、和深度图的3-D辅助信息的类型，来使用合适的3-D图像生成算法。
在3-D图像生成处理中，重要的是，以帧单位来对诸如左图像的2-D图像和诸如右图像的3-D辅助信息进行精确地同步，以便改善图像的充实性，同时减少用户的视觉压力(stress)。
2-D/3-D图像显示单元220显示从3-D图像同步器213接收的2-D图像或3-D图像。音频解码器230再现从解多路复用器202接收的音频流。
控制器211对从3-D图像同步器213向2-D/3-D图像显示单元220输出的2-D图像或3-D图像与从音频解码器230输出的音频进行同步。
在本实施例中，根据本实施例的数字3-D广播接收系统获得经过广播网络传送的3-D辅助信息，并且存储和使用所获得的3-D辅助信息，以生成3-D图像。然而，在另一实施例中，数字3-D广播接收系统可以经过因特网或者从诸如USB存储器的其他单元接收3-D辅助信息，在本地存储部件212中存储所接收的3-D辅助信息，并且使用所存储的3-D辅助信息。
在本实施例中，将3-D广播描述为真实广播的示例。然而，本发明不限于此。本发明可以应用于传送、接收、和处理对于各种类型的真实广播(诸如高清晰度(HD)TV或超高清晰度(UD)TV)必需的辅助信息。
可以将根据本发明的上述方法实施为程序，并存储在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质是可以存储其后可由计算机系统读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、软盘、硬盘和光磁盘。
本发明包含与在2006年12月8日和2007年10月9日分别向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2006-0125152和2007-0101672号相关的主题，在这里通过引用而合并其全部内容。
尽管已经针对某些优选实施例而描述了本发明，但是对于本领域技术人员明显的是，可以做出各种改变和修改，而不脱离由以下权利要求限定的本发明的精神和范围。

Claims (14)

1.一种基于非实时的数字真实广播接收系统，包括：
恢复装置，用于接收数字广播信号，并且由所接收的数字广播信号恢复二维2-D图像；以及
真实图像生成装置，用于在对应的广播时间之前，存储对于2-D图像的真实广播必需的辅助信息，并且当在恢复装置处根据广播调度来恢复2-D图像时，使用所存储的辅助信息和所恢复的2-D图像来生成真实图像。
2.根据权利要求1的基于非实时的数字真实广播接收系统，其中，该真实图像生成装置从外部设备接收辅助信息，存储所接收的辅助信息，并且使用所存储的辅助信息以用于生成真实图像。
3.根据权利要求2的基于非实时的数字真实广播接收系统，其中，该外部设备包括外部存储介质。
4.根据权利要求1的基于非实时的数字真实广播接收系统，其中，该真实图像生成装置通过因特网接收该辅助信息。
5.根据权利要求1的基于非实时的数字真实广播接收系统，其中，该辅助信息包括：用于三维3-D广播的3-D辅助信息、用于高清晰度HD广播的HD辅助信息、和用于感觉广播的感觉信息中的至少一个。
6.根据权利要求1的基于非实时的数字真实广播接收系统，其中，该恢复装置包括：
解调装置，用于接收数字广播信号，并且将所接收的数字广播信号解调为传输流TS；以及
解多路复用装置，用于从该传输流TS获得2-D图像、辅助信息和用于同步真实图像所必需的同步信息。
7.根据权利要求6的基于非实时的数字真实广播接收系统，其中，该真实图像生成装置包括：
控制装置，用于存储通过解多路复用装置在对应的广播时间之前获得的辅助信息，当对应的广播开始时相应传递所获得的辅助信息，并且使用从解多路复用装置获得的同步信息来控制用于生成真实图像的处理；以及
图像同步装置，用于根据来自用户的显示类型请求，而对来自解多路复用装置的2-D图像进行旁路，或者通过同步2-D图像和辅助信息，来生成真实图像。
8.一种基于非实时的数字真实广播的接收方法，包括以下步骤：
在对应的广播时间之前，存储对于真实广播必需的辅助信息；
当接收到与该辅助信息对应的预定广播时，从预定广播信号恢复对应的二维2-D图像；以及
使用所恢复的辅助信息和所恢复的2-D图像来生成真实的图像。
9.根据权利要求8的基于非实时的数字真实广播接收方法，其中，该辅助信息是预先从外部设备接收的。
10.根据权利要求9的基于非实时的数字真实广播接收方法，其中，该外部设备包括外部存储介质。
11.根据权利要求8的基于非实时的数字真实广播接收方法，其中，该辅助信息是预先通过因特网接收的。
12.根据权利要求8的基于非实时的数字真实广播接收方法，其中，该辅助信息包括：用于三维3-D广播的3-D辅助信息、用于高清晰度HD广播的HD辅助信息、和用于感觉广播的感觉信息中的至少一个。
13.根据权利要求8的基于非实时的数字真实广播接收方法，其中，该恢复步骤包括：
将该预定数字广播信号解调为传输流TS；以及
从该传输流TS获得2-D图像、辅助信息和用于同步真实图像所必需的同步信息。
14.根据权利要求13的基于非实时的数字真实广播接收方法，其中，该生成真实的图像的步骤包括：
当对应的广播开始时相应传递所获得的辅助信息；
使用获得的同步信息来控制用于生成真实图像的处理；以及
根据来自用户的显示类型请求，而对该2-D图像进行旁路，或者通过同步2-D图像和辅助信息，来生成真实图像。
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