CN102714754B - 传输流的远程再复用 - Google Patents

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Abstract

在一个方法实施例中，在第一再复用器和第二再复用器处接收第一索引传输流，所述第一再复用器在物理上位于与所述第二再复用器分开的位置；接收辅助传输流，所述辅助传输流包括关于一组操作的信息，这组操作与先前的再复用操作相关联；基于所述信息在所述第一和第二再复用器处对所述第一索引传输流进行再复用；以及由所述第一和第二再复用器分别产生第二传输流和第三传输流，所述第二传输流与所述第三传输流相同并且不同于所述第一索引传输流。

Description

传输流的远程再复用
本申请在2011年1月6日提交作为PCT国际专利申请，以Cisco
Technology，Inc.(思科技术公司，美国的跨国公司)的名义，作为除美国之外的所有国家指定的申请人，Sarnie Beheydt和Joachim M.Vanhaecke都是Belgium市民，仅作为指定美国的申请人，并且要求在2010年1月11日提交的序列号为No.12/685,128的美国专利申请的优先权。
技术领域
本公开大体上涉及传输流处理。
背景技术
订户电视网络中的再复用操作通常从多节目传输流中包含的一组传入服务中选择该组服务的子集。一般来说，对MPEG-2(活动图像专家组)传输流的再复用是一个随机的过程，因此，无法保证接收相同的输入传输流并且具有相同设置的两个相同的再复用器会产生相同的输出传输流。一般来说，这种随机性的一个原因可能是，传入的和传出的传输流之间没有相位关系和/或频率关系。另一个原因可能是，在不同的复用器中运行的硬件是在不同的时刻开始的并且是从不同的时钟源运行的，从而导致在传出的传输流中的随机位置插入包(例如，空包)。
附图说明
参照以下附图可以更好地理解本公开的许多方面，附图中的组件没必要是按比例的，而是强调清晰地说明本公开的原则。此外，在附图中，相同的附图标记表示贯穿在多个视图中的相应的部分。
图1是图示了可以实施传输流再复用(TSRM)系统和方法的某些实施例的示例环境的方块图。
图2A是图示了示例TSRM系统的示例包索引器的实施例的方块图。
图2B是图示了示例包索引器的一个实施例产生的示例索引原始传输流的方块图。
图3A是图示了示例TSRM系统的示例主再复用器的实施例的方块图。
图3B是图示了主再复用器的示例辅助传输流(TS)发生器的实施例的方块图。
图3C是图示了用于重打包辅助传输流的示例辅助TS发生器所实施的示例方法的实施例的方块图。
图4是图示了示例TSRM系统的示例的合并器再复用器的实施例的方块图。
图5是图示了示例TSRM系统的示例远程再复用器的实施例的方块图。
图6是图示了示例TSRM系统的示例主再复用器所实施的一个方法实施例的方块图。
图7是图示了示例的TSRM系统的多个示例的远程再复用器所实施的一个方法实施例的流程图。
具体实施方式
概述
在一个方法实施例中，在第一再复用器和第二再复用器处接收第一索引传输流，所述第一再复用器在物理上位于与所述第二再复用器分开的位置；接收辅助传输流，所述辅助传输流包括关于一组操作的信息，这组操作与先前的再复用操作相关联；基于所述信息在所述第一和第二再复用器处对所述第一索引传输流进行再复用；以及由所述第一和第二再复用器分别产生第二传输流和第三传输流，所述第二传输流与所述第三传输流相同并且不同于所述第一索引传输流。
示例实施例
在本文中公开了在一个通信环境中的传输流再复用(TSRM)系统和方法的各种示例实施例，该通信环境例如订户电视网络，提供了一种对MPEG-2(活动图像专家组)传输流执行再复用的方式，执行再复用的方式是两个或两个以上单独的(远程)再复用器(位于两个或两个以上不同的物理地点并且没必要彼此通信)产生完全相同的MPEG-2传输流(在本文中，也称作MPEG-2TS)。注意，在本文中，TSRM系统和方法也共同被称作一个TSRM系统或多个TSRM系统。
在一个TSRM系统的一个示例实施例中，所有的远程再复用器接收一个或多个完全相同的索引多节目传输流(MPTS)。各远程再复用器执行一组操作(再复用操作)，这组操作一般包括选择存在于再复用输出中的相同MPEG-2TS包，插入正确的节目具体信息/系统信息/节目和系统信息协议(PSI/SI/PSIP)包，插入在输出中使用所有其他包(例如，空包、数字视频广播兆帧初始化包(DVB MIP))，和/或执行节目时钟参考(PCR)重标记。
为了确保所有的远程再复用器以完全相同的方式(逐位完全相同)执行这些操作，使用了一个或多个中央再复用器(在本文中，各中央再复用器还称作主再复用器(或主re-mux))。各主再复用器接收一个或多个完全相同的索引原始MPTS，执行如上所述的必要的或针对性的再复用操作，并且在此过程期间，保持跟踪所有的已执行的再复用操作(例如，对传入的MPTS进行包选择、PSI/SI/PSIP插入、PCR重标记等)。各主再复用器产生在本文中称作的辅助传输流(或辅助TS或HTF)，该辅助传输流包括对所执行的这组再复用操作的描述，并且在一个实施例中，包括单个包标识符(PID)。
在一个实施例中，各产生的辅助TS被添加到索引原始MPTS中的一个中，并且共同地作为单个TS发送到一个或多个远程再复用器。各远程再复用器从索引原始TS分离各自的辅助TS，提取主再复用器已经执行的所有再复用操作的描述，并且将这些操作应用于原始MPTS。一个结果是，远程复用器所执行的再复用不再是一个随机的过程，而是一个确定的过程。
尽管以下描述集中在对网络级(例如，MPEG-2层)上MPEG-2传输流包所承载的信息的传送(例如，多MPEG-2节目，各节目与其自身的各自时基相关联，各节目包括一个或多个分享一个共同时基的包化基本流(PES)包流)，应当理解，在本公开的上下文中，传输流可以不经过进一步的封装或经过进一步的封装(例如，使用互联网协议、用户数据报协议、实时传输协议等)而被传送。另外，尽管在基于MPEG-2的传输机制的上下文中描述了用于传送编码视频、图像、音频、图形和/或数据的传输流，但是符合其他规范和/或标准的传输机制也被视为在本公开的范围内。此外，尽管在上下文中描述了MPEG-2编码，但是视频(例如AVC等)、音频(例如MP3等)或其他媒体的其他编码标准也被视为在本公开的范围内。
以下，在示例订户电视网络环境的上下文中描述了这些和其他实施例和/或其他特征，同时理解为，其他多媒体(例如，视频、图形、音频和/或数据、或另外在本文中也单独地或共同地引用的媒体内容)环境也可以从TSRM系统和方法的某些实施例中受益，并且因此被视为在本公开的范围内。本领域的普通技术人员应当理解，尽管在本文中描述了一个或多个实施例的细节，但是描述的这些细节并不一定都是每个实施例的一部分。
图1是可以实施TSRM系统和/或方法的某些实施例的示例环境(订户电视网络10)的方块图。本领域的普通技术人员应当理解，在本公开的上下文中，图1中所示的订户电视网络10仅仅是说明性的，并且不应当被视为意指对本公开的范围的任何限制。订户电视网络10大体上包括中央头端器22、透明广播网络(例如，一个或多个卫星链路)18和一个或多个远程头端器24。在一些实施例中，中央头端器22和/或所述远程头端器24的一个或多个可以替代为在网络中的其他设施或点中的节点、集线器。中央头端器22包括一个或多个包索引器12(例如，12A、12B和12C)、一个或多个主再复用器(主remux)14(例如，14A、14B、14C和14D)以及合并器再复用器(合并remux)16。一个或多个远程头端器24位于物理上不同的地点和/或没有彼此通信，各远程头端器包括一个或多个远程再复用器20(例如，远程头端器24A中的远程再复用器20A、20B，远程头端器24B中的远程再复用器20C、20D，远程头端器24C中的远程再复用器20E、20F，远程头端器24D中的远程再复用器20G、20H)。注意，图示的网络10中的组件的数量并不旨在限制，本领域的普通技术人员应当理解，在本公开的上下文中，也可以实施除示出的之外的数量。
各包索引器12接收多节目传输流(MPTS)，如图1中所示，分别表示为包索引器12A的输入处的TS1，包索引器12B的输入处的TS2，以及包索引器12C的输入处的TS3。包索引器12唯一地识别原始传输流(TS1、TS2和TS3)的每个MPEG-2TS包，以便于以如下所述的方式进行远程再复用。各MPTS包括多种服务，这些服务在远程头端器24处被再复用到多个新的(再复用的)MPTS。例如，在地面数字广播电视(DVB-T)单频率网络中，各个这些新的MPTS可以在不同的远程地点使用，并且需要逐位完全相同。
通过在远程头端器24处执行再复用操作，与常规的网络相比，可以减少带宽消耗。即，在许多实施方式中，一个服务可以属于一个以上新的MPTS，正因为如此，该服务被多于一次地分配到各远程头端器，因此多次占用它的带宽。相反，在本文中描述的TSRM系统的某些实施例经由网络18传送原始MPTS到各远程头端器24并且在远程头端器24中执行再复用。总之，因为各服务仅发送一次到各远程头端器24，所述该服务的传输仅占用其带宽一次。
鉴于一般在各种再复用操作中发现的随机的(非确定的)行为，TSRM系统的某些实施例的附加特征是提供多个远程再复用器24的输出MPTS(例如，远程头端器24A处的34和远程头端器24B处的34)之间的逐位同一性，如以下进一步所述。
各主再复用器14A、14B、14C和14D(位于中央头端器22中的一个实施例中)分别接收来自包索引器12A、12B和12C的索引原始传输流26、28和30，并且分别产生新的MPTS TSA 34、TSB 38、TSC 42和TSD 46。比如，各新的MPTS(例如，TSA 34)可包括所接收的索引流26、28和30之中提供的服务的子集。注意，产生的MPTS的数量提供作为示例图示，在一些实施例中，可以实施更少或更多数量的产生的MPTS。在一个实施例中，一个主再复用器(如主再复用器14A或主再复用器14B)用于产生各自的新TS，如来自主再复用器14A的传输流“A”(TSA)34、或来自主再复用器14B的TSB 38。在再复用操作过程中，在执行了所有的再复用操作(例如，对传入的MPTS进行包选择、空包插入、PSI/SI/PSIP再生成和插入、和/或传出的传输流的PCR重标记等)的一个实施例中，主再复用器14保持跟踪。各主再复用器14进一步产生各自的辅助传输流(辅助TS或HTS)，例如HTSA 32、HTSB 36、HTSC 40、HTSD 44。各辅助TS包括相应的主再复用器14执行的所有的再复用操作的描述。注意，对于每个新的TS(例如，TSA 34)产生一个辅助TS(例如，HTSA32)。
在一个实施例中，合并器再复用器16将辅助TS(例如，HTSA 32、HTSB 36、HTSC 40、HTSD 44)与索引原始MPTS之一(例如，索引原始TS3 30)相结合，并且提供此结合(索引原始TS3 30和辅助TS 32、36、40和44)作为单个MPTS 48，该MPTS 48通过网络18被广播到远程头端器24。在一些实施例中，辅助TS 32、36、40和44可以拆分到不同的索引原始MPTS，或在一些实施例中，经由一个或多个合并器再复用器实现的组合，作为专用的传输流进行传送(例如，不与索引原始MPTS之一相结合)。
网络18可以是单向网络或(在一些实施例中，是双向网络)，并且可以包括有线电视网络、卫星电视网络、地面网络、IP网络、或者两个或两个以上这些类型的网络或其他网络的组合。此外，网络PVR和交换式数字视频也被视为在本公开的范围内。一般来说，网络18可包括单个网络，或多个网络(例如，局域网和/或广域网、有线网络和/或无线网络等)的组合。例如，网络18可包括有线连接或无线连接(例如，卫星、无线LAN等)、或两者的组合。在有线的实施方式的情况中，网络18可包括混合光纤同轴(HFC)介质、同轴介质、光学介质、双绞线等。其他网络可以被视为在本公开的范围之内，其他网络包括使用多个包的网络，这些包纳入和/或符合其他传输协议或标准或规范。
在远程头端器24中，各远程再复用器20接收索引原始MPTS(例如，26和28)，这些索引原始MPTS是通过网络18从各个包索引器12提供的，并且从索引和合并TS 48分离辅助TS(例如，HTS 32、36、40和44)，提取对应于主再复用器14已执行的所有的再复用操作的信息，并且将这些操作应用到索引原始TS 26、28和30，以产生用于进一步处理和/或传送到客户端、中间设施等的新MPTS 34、38、42和46。以上提及的TSRM操作的一个结果是，远程再复用器20所完成的再复用不再是一个随机的过程，而是一个确定的过程。
订户电视网络10可以包括在网络10的一个或多个位置处的一个或多个其他服务器、路由器和/或交换机，它们处理和传送和/或转发(例如，路由)各种数字服务到订户。这些数字服务可以包括广播电视节目、视频点播(VoD)、按次付费节目、音乐、互联网接入、电子商务(例如，网上购物)、网络电话(VoIP)和/或其他电话或数据服务。在一个实施例中，TSRM系统的组件包括一个或多个主再复用器14、一个或多个远程再复用器20或两者的组合。在一些实施例中，TSRM系统的组件包括与主再复用器14或远程再复用器20(或两者的组合)相结合的附加的组件，如一个或多个包索引器12，和/或本领域的普通技术人员应当理解的在本公开的上下文中的其他组件(例如，处理器、发送器、接收器、收发器、中继器、调制器、控制模块等)。
在一些实施例中，订户电视网络10(或其组件)可进一步包括附加组件，如在本领域的普通技术人员公知的设备、组件和/或器件中的正交幅度调制(QAM)和/或正交相移键控(QPSK)调制器、发送器、接收器、收发器、路由器、调制解调器、网桥、互联网服务提供商(ISP)设施服务器、私人服务器、点播服务器、频道改变服务器、多媒体消息服务器、节目指南服务器、网关、复用器、和/或数字控制模块。
如上文所解释的，主再复用器14(每个新的TS 34、38、42和46分别对应一个主再复用器)对各原始索引TS(例如，26、28、30)进行再复用，并且保持跟踪各个再复用器已执行的所有操作。一般来说，一个或多个下列再复用操作被描述为辅助TS(例如，HTSA 32)的一部分：包过滤信息、空包插入数据和对应包的位置、PSI/SI/PSIP再生成以及插入数据和对应包的位置、插入其他包及其位置、以及PCR重标记数据和该数据所应用的位置。如以上所指示的，对于大部分操作，包位置是将要描述的，并且包位置是相对原始TS(TS1)中包括的其他包而言的。一般来说，MPEG-2TS包没有唯一的索引，正因为如此，MPEG-2TS无法针对所公开的再复用和辅助TS产生操作为各个单独的包启用唯一的地址。比如，各PUD具有连续性计数器值，但是因为该值仅为4位宽度，所以它不满足该唯一编址目的。
在包索引器12的一个实施例中实施的索引计数器在有限额时间或包数量窗口内是唯一的。在一个实施例中，索引计数器的宽度足够大，使得远程再复用器20能够处理索引TS(在远程再复用器20处使用)与辅助TS(也在远程再复用器20处使用)之间的延迟。同样地，索引计数器的最小宽度可以通过作为新产生的TS(例如，TS 34)的索引TS(例如，索引TS126)的TS比特率来确定，也可以通过新产生的TS包的数量来确定，这些新产生的TS包可以在复用描述包(确定了索引TS与复用描述包之间的延迟)中描述。作为说明性又非限制性的示例，如果索引TS 26的比特率是200Mbps，新TS 34的比特率是10Mbps，并且在复用描述包中最多可以描述376个TS包(例如，184字节/包*2)，则最小的索引计数器宽度可以计算为log2(376/10e6*200e6)，其结果为13位的经四舍五入的整数值。因此，索引计数器的最小宽度的一个保守选择可以是16位，但不限于该值或该计算方式。
为了描述以上列举的再复用操作，对于给定的时间或包计数窗口，各包索引器12指定唯一的数值给各个原始MPEG-2TS中的每个包，如上所述。图2A为图示了示例包索引器的实施例的方块图，如图1中示出的包索引器12A(但也适用于其他包索引器12)。本领域的普通技术人员可以理解，在本公开的上下文中，图2A示出的包索引器12A仅仅是说明性的，并且不应当被视为意指对本公开的范围的任何限制。包索引器12A包括打包器102、索引计数器104(例如，使用16位计数器值宽度作为多个示例之中的一个示例)、复用器106和PCR重标记模块108。
一般来说，包索引信息被映射到具有唯一的PID值的MPEG-2包中(例如，经过确定的时间窗口)，并且包索引器12A将这些包添加到原始TS1。参照图2B中图示的示例索引原始传输流TS1 26和图2A的包索引器12A，在一个示例操作中，复用器106在输入110处接收原始TS1。复用器106将包到达通信到索引计数器104，索引计数器产生用于接收到的包的计数器值(索引包计数器值，“X”，如宽度为16位，但其他宽度也可以使用)，并且将计数器值传递到打包器102。打包器102打包索引包计数器值并且将所得的索引包N 118插入到TS1。对于有待于从复用器106输出的各连续的包，复用器106将计数器值增加1，并且更新索引计数器104。索引包N 118中包含的计数器值是直接在索引包118之后的包120(#X)的包索引。紧挨着该包(包122，在包120之后)之后的包具有增加了1的索引值(#X+1)并且以此类推，直到有待于插入的下一个索引包124(N+1，该示例具有X+500的值)。对于索引包N+1 124，索引计数器104更新的计数器值被提供给打包器102，用于插入到TS1。换言之，复用器106对传出的TS包进行计数，更新索引计数器104，并且在正确的位置处插入索引包118、124等。
索引包计数器值包括经由输入112新插入的空包。因为包索引器12A增加了索引输出TS 26的比特率(例如，以适应索引包118、124)，包索引器12A插入空包以产生恒定的比特率的索引TS 26。从图2B中注意到，索引包计数器值不包括索引包，但一些实施例可以包括索引包作为计数的一部分。
在一些实施例中，在下列假设下可以使用单个索引包(例如118)：索引TS1 26是包的连续流并且索引包不应当产生不连续(这是为什么索引包的频率仅确定主再复用器14和远程再复用器20的起动时间的一个解释)。在一些实施例中，例如对于容错实施方式，各主再复用器14和远程再复用器20检查各索引包118、124等的正确率，并且在检测到错误的情况下(例如，接收到的索引包计数器值不同于从前一个索引包推测的计数器值)采取适当的(例如，矫正的)动作。
索引包118、124等具有PID值，该PID值(在一个实施例中)也不用于传入的原始TS1中(例如，以避免索引TS1 26中的PID冲突)。比如，对应于索引包118、124等的PID值不在任何PSI/SI/PSIP部分中引用，正因为如此，该PID至可以被认为是“鬼魂”PID或未引用的PID。在一些实施例中，包索引器12A可以被配置为将空包替换为索引包。
为了保持PCR值在索引原始TS(例如，26)中是正确的，PCR重标记模块108将PCR值进行重标记。
在一个实施例中，实际的包索引包括以规则的时间间隔(例如，每100毫秒，但不限于该值也不限于规则的时间间隔)将索引包118、124等插入到原始TS(例如，TS1)。这些索引包的实际频率可以确定远程再复用器20的起动时间，如以上所指示的。
由于已经描述了包索引器12A的一示例实施例，现在将注意力转移到图3A，图3A示出了主再复用器，如主再复用器(主再re-mux)14A。一般来说，主再复用器14A基于一组操作(对不同的输入TS上的MPEG-2TS进行包过滤和再复用、比特率适应空包插入、PSI/SI/PSIP再生成和插入、插入其他包和PCR重标记)的执行从一个或多个索引原始传输流选择多项服务，索引原始传输流是从包索引器12接收的。对这些操作(此处也称作再复用操作)的完整描述被映射到单独的TS(辅助TS，如HTSA 32)中，单独的传输流在一个实施例中包括单个PID，如以上所解释的。
主再复用器14A包括耦接至一个或多个各自的包过滤器304(例如，304A、304B和304C)的一个或多个包索引提取器302(例如，302A、302B和302C)。包过滤器304分别耦接至复用器306。再复用操作的一个目的是从一组传入服务中选择服务子集，这些传入服务包括在多个索引原始TS 26、28和30中。包索引提取器302提取传入的索引TS中各包的包索引，并且将该索引值添加到各包中作为元数据(以供随后使用，如以下所解释的)。例如，各包索引提取器302包含具有与插入包索引器12的包索引值相同的宽度的计数器。在接收到包索引包之后，各包索引提取器302通过接收的值将其自身的计数器初始化并且对于各传入的(包括非包索引包)包递增该值。用于各包索引提取器302的计数器的值可以被添加到各传入的包中作为元数据。
进一步解释，各包索引提取器302从索引原始TS(例如，26、28和30)提取索引包(例如，118、124)，并且使用这些提取的包的内容以将索引(计数器值)添加到各传入的包。包索引提取器302添加的计数器值与各包索引包中的值相同。如以上结合图2A所述，至少在一些实施例中，包索引不是由包索引器12插入到各原始TS包(例如，索引原始TS1 26中的各包)，而是索引包(例如，N118、N+1124)以确定的间隔或包计数被添加(例如，在图2B中图示的实例中，每五百个(500)有用包添加一个索引包)。因此，包索引提取器302使用其各自的计数器以将包索引值添加到各自的索引TS的各传入的包，如通过在两个连续的包索引包118和124之间插设包索引值。该索引作为元数据被添加到各传入的包，以随后在处理链中被容易地使用，如以下进一步解释的。
包过滤器304通过对应于将会被主再复用器14A输出的索引传输流26、28和30的所有MPEG-2TS包，并且阻拦所有不需要的包(例如，属于不是在输出时所需服务的包和所有传入的空包)。应当注意，由于所有包顺序地到达主再复用器14A内，一般来说，如果所有的主再复用器14A、14B、14C和14D具有相同的过滤设置，那么包过滤操作就是确定的。然而，由于不同输入的索引原始TS 26、28和30之间一般不存在频率和/或相位关系，所以对来自不同的索引原始TS的过滤包进行再复用是不确定的。
复用器306进一步耦接至辅助TS索引计数器308、共同时钟参考310和PCR重标记模块312，后者耦接至辅助TS发生器314，如以下结合图3B所解释的。复用器306的附加输入包括PSI/SI/PSIP包316、空包318和其他包320。注意，根据耦接至复用器306的各个输入线概念性地示出和描述了所插入的包，应理解插入的包在一些实施例中可以以很少的输入(例如，单个输入)到达复用器306。主再复用器14(和远程再复用器20)的输出TS被锁定为共同时钟参考或时钟源310(例如，通过全球定位系统(GPS)或通过在远程复用器20中重构TS时钟)。
至于空包318，一般来说，再复用器的输出TS的比特率不同于相应的传入TS的比特率。这意味着输出TS是通过一般不同于输入TS的参考时钟的参考时钟产生并且与输入参考时钟没有任何关系(频率、相位)。大部分TS包括恒定的比特率。一般地，将一个TS中所有有用包的比特率加起来也无法得到一个恒定比特率。因此，恒定比特率的TS是通过添加MPEG-2空包318的方式使所得的比特率恒定而产生的。通过使用与传入的TS的参考时钟没有关系的参考时钟310并且插入空包318来修改传入的TS比特率的操作一般是不确定的。因为传入的TS与传出的TS之间没有频率关系或相位关系，所以空包318被插入到输出TS(来自复用器306的输出)中的随机位置。
关于PSI/SI/PSIP包316，PSI、SI和/或PSIP信息通常包括在TS中，尽管大部分情况下，并非全部在同一个TS中。PSI、SI和/或PSIP信息的一个目的是描述TS的内容(例如，服务数量、如何解码这些服务的信息、服务名称、EPG等)。当TS通过移除服务而被再复用时，原始的PSI、SI和PSIP信息不再正确，因为这些信息仍然引用移除的服务或引用原始TS的特征。因此，在主再复用器14A的再复用操作中，发生了PSI/SI/PSIP信息的再生成(例如，更新)。注意，此处参考PSI/SI/PSIP指单个PSI、SI或PSIP或两个或两个以上PSI、SI或PSIP的一些组合。该再生成信息被再插入到复用器306的输出TS中。在所有主再复用器14A、14B、14C和14D上包过滤设置都相同的情况中，PSI/SI/PSIP部分的生成通常都是相同的。这些部分被映射到MPEG-2TS包中并且这些包的连续计数器一般都是不同的。打包部分316被插入到输出TS中，并且PSI/SI/PSIP包相对于输出传输流中的其他包的位置一般是随机的。因此，PSI/SI/PSIP生成和插入一般都不是确定的过程。
其他包320可以被插入到再复用TS中。这种包的一个实例是用于DVB-T SFN中的兆帧初始化包(MIP)，尽管构思了除此之外的其他包，如私人数据包。
关于PCR重标记模块312，大部分传入的索引TS包含运载字段中的定时信息的包，这些定时信息用于正确地解码压缩的视频和音频信息。这些定时字段被称作PCR字段。当通过移除包、插入新的包(例如，空包和PSI/SI/PSIP包)并且使用新的参考时钟以产生输出TS而进行再复用时，两个连续的且对应的PCR包之间的时间差发生变化。PCR重标记模块312实施本文中被称作PCR重标记的过程，其中，模块312更新输出TS的PCR字段以保持准确。PCR重标记操作取决于被插入到两个连续的PCR包之间的新包的数量。由于插入空包318和PSI/SI/PSIP包316是一个随机过操作，如以上所解释的，PCR重标记一般不是一个确定的操作。
由于再复用器执行多种操作，这些操作是自然随机的，再复用器的操作(不具有此处公开的TSRM系统的优势)是不确定的，结果是两个相同的再复用器(各自接收相同的输入TS并且均具有相同的再复用设置)生成两个比特流，这两个比特流不是逐位相同的。
通过适当地概述，现在将注意力转移到生成元数据和一般的辅助TS中涉及的组件和/或过程。如以上所解释的，各输入包过滤器304通过所有包括在再复用输出中的包，并且阻拦所有不包括在再复用输出中的包。通过的包被发送到复用器306。复用器306将通过的输入包与PSI/SI/PSIP包316、空包318和所有其他被插入的包(例如，除此之外的DVB-T SFN MIP包)320进行再复用。对于各复用包，元数据通过复用器306被添加到包中。元数据的内容取决于已经插入的包的类型，例如下表(表A)所描述的。
表A
在一个实施例中，各被插入的包的元数据包含至少一个包类型字段，这些包类型字段可以识别包类型(例如，四个主要的包类型)，这些包类型是可以通过复用器306被插入。从上表注意到，通过复用器306插入的空包318容纳包类型字段，而不容纳附加元数据。
辅助TS索引计数器308被构造成用于添加索引值(此处也指辅助传输流索引值并且对应于表A中示出的辅助TS包索引)到所插入的PSI/SI/PSIP包316和其他插入的包320的元数据。在一个实施例中，辅助TS索引值是计数器值，每次复用器306插入PSI/SI/PSIP 316或其他包320，该计数器值加一(1)。
在复用器306已经对包进行复用后，如以上所解释的，PCR重标记模块312重标记PCR字段。在重标记之后，PCR重标记模块312将重标记PCR字段作为元数据添加到包中。
主再复用器14A包括辅助TS输出32和再复用TS输出34，其(对于来自主再复用器14A的再复用TS输出34)输出是可选的(例如，当元数据被移除时用于监测目的，此外的功能或体系结构，如具有位于中央头端器22中的DVB-T发射器)。
尽管出于说明目的使用单个主再复用器14A进行描述，应当了解以上描述适于其他主再复用器14B、14C和/或14D，因此为了简洁起见省略了对其他主再复用器14B、14C和14D的讨论。此外，本领域普通技术人员应当了解，在本公开的上下文中，应当生成一个以上的新TS，所有主再复用器14(例如，14A、14B、14C和14D)对同一个索引原始TS进行处理。各主再复用器14生成其自身的辅助TS(例如，各辅助TS都具有单独的PID值)，如以上所提及的。
辅助TS生成器314接收信息以基于再复用MPEG-TS和元数据的内容进一步处理，所述再复用MPEG-TS和元数据是作为在辅助TS生成器314的上游逻辑地和/或物理地执行的主再复用器14A的上述操作的结果提供的。现在参照图3B，示出了辅助TS发生器314的示例实施例。辅助TS传送器314耦接至PCR重标记模块314的输出，并且如图3B所示，包括辅助TS包过滤器332和辅助TS索引插入器334，后者耦接至辅助TS包过滤器332的输出以及复用器(mux)336的输入。辅助TS发生器314进一步包括复用器(mux)描述生成器338和打包器340，后者耦接至复用器描述生成器338的输出以及复用器336的输入。复用器336在其输出耦接至重打包的(重打包)模块342，后者具有输出辅助TSA 32。
复用器描述生成器338从PCR重标记模块输出接收再复用TS，该再复用TS包括添加到包的所有元数据。复用器描述生成器338生成再复用操作的紧凑描述。由于再复用TS输出中的所有包都被发送到再复用器描述生成器338，后者接收包的连续列表，这些包存在于包括这些包上的附加数据的再复用TS输出中。该列表的内容的一个实例(为了说明性目的，理解为构思了其他值或格式)(除其他实例之外)如下(以下表B)：
表B
从以上列表注意到，来自同一个输入TS的两个连续输入TS包的包索引(例如，7005和7010)可以表示出由于包过滤产生的间隙，然而，至少在一个实施例中，对于两个连续的辅助TS包，辅助TS包索引加1。在一个实施例中，复用器描述生成器338将该列表格式化为紧凑的格式，并且打包器340将该列表映射到MPEG-2TS包，此处也称作复用(mux)描述包。
本领域普通技术人员应当理解，在本公开的上下文中，存在可用于实施这种紧凑格式化的多种机制。以下描述了一个示例机制，应理解为在本公开的范围内构思了其他的机制。各复用描述信息(例如，表格或列表的形式，如表C所示)以多个N位指针值开始，其中N为足以能识别和/或定位包的整数值(例如，与索引包值相同的宽度，使用16位以上描述的，尽管不局限于十六(16))。第一个指针值被称作辅助TS基址指针。该辅助TS基址指针对应于在复用描述信息中描述的第一辅助TS包(用于索引TS126)的辅助TS包索引(索引值)。各可能的传输流输入(例如，一个用于索引TS1 26，一个用于索引TS2 28，一个用于索引TS3 30等)需要另一个N为指针值(例如，16位)。后者类型的指针被称为输入TS基址指针。各输入TS基址指针符合于在复用描述信息中描述的各输入TS的第一输入TS包的输入TS包索引。复用描述信息中的各连续项目(在以上提及的指针值之后)描述了输出TS(例如，从重标记模块312输出)中的包，该包包括包的类型及其元数据。
在一个实施例中，对于来自各自的索引输入TS的各输入的TS包，相应的包索引可以被编码为源自在复用描述信息中描述的同一个输入TS的前一个包的包索引的偏移。例如，所描述的各输入TS的第一输入TS包被指定一个零(0)偏移，并且被添加到相应的输入TS基址指针。注意，尽管一些实施例可以使用索引，但空包和辅助TS包不存在索引。可以选择位长度字段的偏移以覆盖至少两个连续的通过的输入TS包之间的间隙(例如，在索引值中)，同时最小化复用描述包的开销。可选的附加偏移延伸字段可用于延伸偏移值。尽管可以使用大于或小于该数字的包数量的偏移值，典型地，最大间隙大小可达16383个包。从表B中的以上列表描述的包序列，复用器描述生成器338生成了下列示例复用描述表或列表(以下表C)：
表C
从以上表C可以看出，各项目的长度取决于所插入的包的类型。如以上提及的，打包器340将该列表或表(表C)映射到MPEG-TS包。在一个实施例中，复用描述包使用“OxlFFF”的PID值，因为该PID值不出现在辅助TS(不包括空包)中。在一些实施例中可以使用其他的值。在复用描述包的帮助下，远程再复用器20可以重构主再复用器14作出的所有再复用决定。
关于所插入的包(例如，PSI/SI/PSIP包、其他的包)，将注意力转移到辅助TS包过滤器332。辅助TS包过滤器332包括所插入的PSI/SI/PSIP包和该辅助TS中的其他包。比如，辅助传输流包过滤器332将包通传递其输出和/或阻塞包。辅助TS包过滤器332可以基于复用器306所插入的包类型字段来执行过滤。比如，具有一(1)和二(2)的包类型字段的包可通过，并且所有其他的包被阻拦，同时所有通过的包都包括在辅助TS中。通过的包也可以保持它们的原始PID值。
所有的辅助TS包都具有辅助TS包索引，该辅助TS包索引作为元数据被添加到包(例如，通过辅助传输流索引计数器308)中。辅助TS索引插入器334以与在原始传输流上执行包索引的方式相同的方式将该元数据转换成索引包(辅助TS索引包)。辅助TS索引包(类似于复用描述包)使用“OxlFFF”的PID值。辅助TS索引包区别于复用描述包，如通过使用给定字段所用的不同的标志值(例如，在MPEG-2包报头中)，该给定的字段用于各类型的包中。
复用器336将辅助TS索引包与复用描述包进行复用并且形成一个完整的辅助TS 344。来自复用器336的该完整的辅助TS输出344包含不同的PID。比如，一个PID用于复用描述包和辅助TS索引包，并且多个不同的PID用于实际的辅助TS包(PSI/SI/PSIP及其他)。辅助TS输出344被传送到重打包模块342，该重打包模块将辅助传输流输出344的各MPEG-2TS包映射到辅助TSA 32的新包，这些新包具有相同的PID值(例如，PID A)。比如，参照图3C作为多个实例中的一个，辅助TS输出344包括多个MPEG-TS包346、348和350，各个包均包括4字节报头、184字节有效负载和可能的多个PID值(示出为PID X、PID Y、PID Z)。重打包模块342接收辅助TS输出344，并且将辅助TS输出344的包映射到辅助TSA 32的新包358、360和362。比如，新的TS包358具有包含PID值A的4字节报头和184个有效负载字节，所述有效负载字节包括原始包346的前184字节(包括报头)。下一个新的TS包360具有包含PID值A的4字节报头和184个有效负载字节，所述有效负载字节包括包346的最后4字节和包348的前180字节(包括报头)，以此类推。通过重打包模块342执行从辅助TS输出344到辅助TSA 32的映射，辅助TSA 32仅占用一(1)个PID以减轻合并器再复用器16中辅助TSA 32与其它TS的再复用。换而言之，重打包TS包都具有同一个PID值。该PID值进行选择的方式是不存在与原始索引TS中已经存在的其他PID的冲突。这种重打包操作可以减轻合并器再复用器16中辅助TS与原始索引TS的再复用。在一些实施例中，重打包模块342的功能可以实施在合并器再复用器16中实现，或在一些实施例中忽略。
已经描述了示例主再复用器14A的实施例，现在将注意力转移到示例的合并器再复用器16的实施例，如图4所示。合并器再复用器16包括复用器402和耦接至复用器402的输出的PCR重标记模块404。复用器402包括多个输入，用于接收索引原始TS(例如，在此实例中，图1中的TS3 30)、由复用器402插入的空包406和多个辅助TS(例如，辅助TSA 32、辅助TSA40、辅助TSA 44)。在一个实施例中，合并器再复用器16将辅助TS 32、36、40和44添加到原始索引TS之一(例如，TS3 30)，并且将用于广播(或者在某些是示例中为多播)的所得的合并TS 48提供给远程再复用器20。在一些实施例中，合并器再复用器16可以将辅助TS添加到多个原始索引TS(例如，分布在多个TS间或复制在多个TS内)中。在一些实施例中，可以提供辅助TS将其作为从任何索引原始传输流分离出的流。
从操作上讲，由于合并器再复用器16插入新的包(例如，空包406)并且建立新的合并TS 48，所以合并器再复用器16有些类似于简化的再复用器。
PCR重标记模块404执行PCR重标记(例如，以保持索引原始TS中的PCR值正确)。由于合并器再复用器16增加了输出TS(例如，以符合辅助TS包)的比特率，插入空包406能生成恒定比特率的TS 48。合并器再复用器16所插入的空包406具有不同的格式或另外可区别于索引原始TS(例如，索引TS3 30)的空包，以便在两组空包之间区别开。
图5是示例远程再复用器的实施例的方块图，如远程再复用器(re-mux)20A。图5中示出的远程再复用器20A包括原始TS过滤器502、辅助TS选择器504、辅助TS解包器506、复用(mux)描述包过滤器508、复用(mux)描述解释模块510、包索引提取器512(例如，512A、512B、512C和512D)、耦接至复用器516的输入的缓冲器514(例如，514A、514B、514C、514D)、共同时钟参考518和索引原始TS(例如，索引原始TS126、索引原始TS2 28等)的输入。一般来说，远程再复用器20A通过网络18接收来自合并器再复用器16的合并TS 48和索引原始MPTS(例如，26、28等)，从传入的合并TS 48提取辅助TS信息，并且基于所提取的信息，重构主再复用器14的所有操作以获得与可以被主再复用器14输出的TS完全相同的新的TS(逐位相同)。
更具体地说，所有必需的(头端24提供所需的服务所必需的)或目标索引原始MPTS(例如，26和28)(包括索引原始MPTS(例如，30)，该索引原始MPTS包括在包含辅助TS的合并TS 48中)被连接至各个远程再复用器20(例如，20A-20H，尽管为了简单图示起见，示出了远程再复用器20A)，如图1所示。索引原始TS 26和28(不包含辅助TS)分别被各自的包索引提取器512A和512B接收。合并TS 48在原始TS过滤器502被接收，其中，索引原始TS 30被过滤掉并且提供到包索引提取器512C。在包索引提取器512A、512B和512C处，对应于索引原始传输流(例如，26、28、30)的包索引被提取并且作为元数据被添加到所得的包中以进一步用于处理链中。
辅助TS选择器504从合并TS 48选择正确的辅助传输流(例如，辅助TSA 32)。辅助TS解包器506解包所选的辅助传输流(例如，辅助TS 32)并且将解包后的所选的辅助TS提供到复用描述包过滤器508。
复用描述包过滤器508从所选的辅助TS中提取复用描述包，并且将提取的复用描述包提供到复用(mux)描述解释模块510并且将所有其他的辅助TS包提供到包索引提取器512D。包索引提取器512D从辅助TS提取包索引并且将提取的包索引作为元数据添加到包中。包索引提取器512A-512C类似地从索引原始TS提取包索引。
复用描述解释模块510从复用描述过滤器508接收复用描述包，解释复用描述包中提供的辅助TS信息，并且将这些指令(辅助TS指令)传送到复用器516。
如上所述，复用器516接收三种类型的数据或内容：来自索引原始TS26、28和30(和它们各自的索引值一起)的包、辅助TS选择器516(所确定的去往复用器516(和它们各自的索引值一起)的辅助TS包例如，对应于辅助TSA 32的包)和复用描述信息(包括PCR重标记值)。复用描述信息，尤其是辅助传输流指令指示复用器516插入来自索引原始TS和来自辅助TS的哪些包、它们需要被插入的顺序、以及可选地用于PCR包的PCR重标记值。使用这些信息，远程再复用器20A能以逐位相同的方式重构出由主再复用器14A所生成的新的TS(例如，新的TSA 34)。辅助TS指令与索引原始TS(例如，索引原始TS1 26、TS2 28、TS3 30)和辅助TS(HTSA32)一起使复用器516能生成与主再复用器14A所生成的输出(TSA 34)相同的输出TS 34(例如，TSA)。
注意，耦接至复用器516的共同时钟参考518能让远程复用器20A被提供以与再复用器14A相同的参考时钟(例如，通过GPS或通过TS时钟重构电路)。
缓冲器514(例如，514A、514B、514C、514D)接收并缓冲来自各自的包索引提取器512(例如，512A、512B、512C和512D)的包(例如，辅助TS包和索引原始TS包)和它们各自的索引。缓冲器514补偿复用描述包与辅助TS包以及复用描述包中描述的实际索引原始TS之间的延迟。写入各自的缓冲器514中的包被复用器516读出。
以上描述的TSRM系统的组件(例如，主再复用器14、远程再复用器20等)可以用硬件、软件、固件或其组合来实现。TSRM系统或其部件的某些程度的实施例用软件或固件实现，用于执行TSRM系统的一个或多个任务的可执行的指令存储在存储器中或任何其他合适的计算机可读介质中并且被合适的指令执行系统执行。在本文的上下文中，计算机可读介质是电子的、磁的、光的或其他物理的器件或能够包含或存储计算机程序的装置，该计算机程序被计算机相关系统或方法使用或与其相关。
TSRM系统或其部分的某种程度实施例用硬件实现，TSRM系统可以用任何下列技术或其组合来实现，这些技术都是本领域公知的：离散逻辑电路，具有用于对数字信号实施逻辑功能的逻辑门；专用集成电路(ASIC)，具有适当的组合逻辑门；可编程硬件，如可编程门阵列(PGA)；现场可编程门阵列(FPGA)等。
已经描述了TSRM系统和方法的各种实施例，应当理解，一个方法实施例600(在一个实施例中用主再复用器14的逻辑(比如图3A-3B示出的硬件、软件或其组合)实现并且在图6中示出)包括：在主再复用器处接收索引传输流(602)；通过执行一组再复用操作来对索引传输流进行再复用(604)；生成辅助传输流，辅助传输流包括对这组操作的描述(606)；并且通过通信网络提供辅助传输流到多个远程再复用器，这些再复用器能基于辅助传输流同一地对索引传输流进行再复用(608)。
TSRM方法700的另一实施例(在一个实施例中用远程再复用器20的逻辑(比如图5示出的硬件、软件或其组合)实现并且在图7中示出)包括：在第一再复用器和第二再复用器处接收第一索引传输流，第一再复用器在物理上位于与第二再复用器分开的位置(702)；接收辅助传输流，辅助传输流包括关于一组操作的信息，这组操作与先前的再复用操作相关联(704)；基于该信息在第一和第二再复用器处对第一索引传输流进行再复用(706)；并且由第一和第二再复用器分别产生第二传输流和第三传输流，第二传输流与第三传输流相同并且不同于第一索引传输流(708)。
任何过程描述或流程图中的方块或流程图应当理解为表示代码的模块、片段或部分，这些模块、片段或部分包括用于实施过程中的具体逻辑功能或步骤的一个或多个可执行指令，并且替代实施方式包括在本公开的范围内，其中的功能可以根据所涉及的功能以示出的或讨论的顺序之外的顺序执行，本领域普通技术人员应当理解，这些顺序包括基本上同时进行或以反向的顺序进行。在一些实施例中，图6和7中标识的使用分开的方框的过程的步骤可以合并。此外，结合本公开示出的流程图中的各种步骤并不局限于以上描述的与流程图用具体的模块或逻辑实现的)的描述相关联的体系结构，这些步骤也不局限于说明书中描述的并且与本公开的附图相关联的示例实施例。在一些实施例中，一个或多个步骤可以被添加到图6和7中描述的一个或多个方法中，在开始、结束和/或作为中间步骤，或在一些实施例中被省略。
一个或多个TSRM的实施例(尽管在图1示出的环境的上下文中进行了描述)对其他环境和/或应用程序也具有适用性。比如，在通过DVB-TSFN(作为对现有的卫星直接到户(DTH)系统的扩展)的数字服务分配中，DTH分配易于可用的卫星馈给信号被再使用以将内容分配到DVB-TSFN发射机。在地面、SFN网络中，该网络中的所有发射机(例如，在一个国家)应当在相同时间以相同比特率和频率发送相同的内容，并且数字内容在各发射站应当逐位相同。TSRM的某些实施例进行应用的方式可以是用于实现逐位相同，同时当与这些类型的应用所用的传统系统相比减少了带宽消耗。比如，可以在DVB-T发射站接收DTH内容，并且这些内容使用辅助TS进行再复用以产生被DVB-T网络使用的新的传输流。
作为另一个实例，图1中描述的环境的应用可以涉及通过地区和国家服务的组合的卫星进行分配，以用于不同的DVB-T SFN单元中。在这种情况下，各单个频率单元覆盖一个国家的一个地区。地区内容应当被分配到该地区中的所有发射站(一个SFN单元)，而国家内容应当通过该国的所有发射站(例如，发送到所有的SFN单元)在国家范围内进行分配。与这种应用的现有方法相反，TSRM系统的某些实施例可以应用于远程站点以减少卫星带宽。比如，地区馈给信号能以一种确定的方式与国家馈给信号进行复用，从而确保所有内容在属于同一个SFN单元或地区的所有发射站都是逐位相同的。如此，国家馈给信号仅需要通过卫星链路发射一次。
应当强调，本公开的以上描述的实施例仅仅是实施方式的可能的实例，仅仅阐述用于清晰地理解TSRM系统和方法的原理。在实质上不脱离本公开的精神和原理的情况下，可以对以上描述的实施例做出多种变化和修改。尽管所有的这些修改和变化都会被包括在本公开的范围内并且受到下列权利要求书的保护，但是下列权利要求书并不局限于说明书中阐述的具体实施例。

Claims (20)

1.一种用于传输流的远程再复用的方法，包括：
在第一再复用器和第二再复用器处接收第一索引传输流，所述第一再复用器在物理上位于与所述第二再复用器分开的位置；
接收辅助传输流，所述辅助传输流包括关于一组操作的信息，该组操作与先前的再复用操作相关联；
基于所述信息在所述第一再复用器和所述第二再复用器处对所述第一索引传输流进行再复用；以及
由所述第一再复用器和所述第二再复用器分别产生第二传输流和第三传输流，所述第二传输流与所述第三传输流相同并且不同于所述第一索引传输流。
2.如权利要求1所述的方法，其中再复用包括选择所述第一索引传输流的包以包括在所述第二传输流和所述第三传输流中。
3.如权利要求1所述的方法，其中再复用包括插入包以包括在所述第二传输流和所述第三传输流中，其中插入包包括插入空包，PSI包，SI包，PSIP包，其他包，或者两个或两个以上所述空包、所述PSI包、所述SI包、所述PSIP包以及所述其他包的组合。
4.如权利要求1所述的方法，其中接收所述第一索引传输流包括接收索引多节目传输流。
5.如权利要求1所述的方法，其中再复用包括节目时钟参考PCR重标记。
6.如权利要求1所述的方法，其中再复用包括从所述第一索引传输流分离所述辅助传输流。
7.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述第一再复用器和所述第二再复用器处接收一个或多个附加的索引传输流，其中再复用包括从所述一个或多个附加的索引传输流分离所述辅助传输流。
8.如权利要求1所述的方法，其中接收所述辅助传输流包括接收第四传输流中的信息，所述第四传输流是从所述第一索引传输流分离的。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述第四传输流不包含不是辅助传输流的任何索引传输流。
10.如权利要求1所述的方法，其中再复用包括将所述一组操作应用于所述第一索引传输流。
11.如权利要求1所述的方法，其中再复用和产生包括使用共同时钟源向所述第一索引传输流、第二传输流和第三传输流进行时钟。
12.一种用于传输流的远程再复用的方法，包括：
在主再复用器处接收索引传输流；
通过执行一组再复用操作对所述索引传输流进行再复用；
产生辅助传输流，所述辅助传输流包括对所述一组再复用操作的描述；以及
通过通信网络提供所述辅助传输流到多个远程再复用器，所述远程再复用器能基于所述辅助传输流对所述索引传输流同一地进行再复用。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括通过所述通信网络提供所述索引传输流到所述多个远程再复用器，同时提供所述辅助传输流。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述一组再复用操作包括一个或多个节目时钟参考PCR重标记包或插入包，其中所述插入包包括插入空包，PSI包，SI包，PSIP包，其他包，或者两个或两个以上所述空包、所述PSI包、所述SI包、所述PSIP包以及所述其他包的组合。
15.如权利要求12所述的方法，进一步包括接收一个或多个附加的索引传输流，并且进一步包括产生用于每个新的再复用传输流的附加的辅助传输流。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述索引传输流的每个包的索引值包括确定的时间窗口的唯一地址或与PID值分离的每个包的包计数。
17.如权利要求12所述的方法，其中再复用和产生基于所述主再复用器和所述多个远程再复用器的共同的时钟参考。
18.如权利要求12所述的方法，其中提供包括在复用中提供所述辅助传输流和所述索引传输流。
19.一种用于传输流的远程再复用的系统，包括：
主再复用器，所述主再复用器被配置为接收索引传输流，通过执行一组再复用操作而对所述索引传输流进行再复用，产生辅助传输流，所述辅助传输流包括对所述一组再复用操作的描述，并且通过通信网络提供所述辅助传输流到多个远程再复用器，所述远程再复用器能基于所述辅助传输流对所述索引传输流同一地进行再复用。
20.如权利要求19所述的系统，进一步包括多个远程再复用器，所述多个远程再复用器在物理上位于分开的地点，各个所述多个远程再复用器被配置为接收所述索引传输流、接收所述辅助传输流，所述辅助传输流包括所述描述、基于所述描述对所述索引传输流进行再复用，以及分别通过所述远程再复用器中的一个产生第二传输流并且通过所述远程再复用器中的另一个产生第三传输流，所述第二传输流与所述第三传输流相同，但是不同于所述索引传输流。
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