CN102835058B - 多媒体内容广播方法、设备及服务器 - Google Patents

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Abstract

一种用于向用户广播数字多媒体内容的过程，其中，从头端（12）经由与基于互联网IP协议的电信网络不同的第一电信网络而被广播给用户的第一数字数据传输流在用户设备（15）中被接收；从第一重传单元（153）向包含于可经由基于互联网IP协议的第二电信网络（11）连至用户设备（15）的服务应用单元（13）中的第二重传单元（132）发送丢弃分组请求消息；响应于来自所述第一数据传输流中的丢弃分组请求消息，发送包括从所述第一数字数据传输流中丢弃的至少一个分组的第二数字数据流。

Description

多媒体内容广播方法、设备及服务器
技术领域
本发明一般地涉及用于向用户广播多媒体内容的过程和用于执行该过程的服务应用介质。
背景技术
目前，已知的事实是，无线和TV信号数字信息服务传输或广播运营商能够经由基于卫星、电缆、数字地面等的TV传输网络将数字TV和无线频道广播给数字服务广播系统的一组终端用户。
关联于无线电和TV服务的视听内容和信息在头端中被制造或收集，它们在该头端中被压缩、多路复用并且适配于将它们传送给终端用户的传输网络。
因此，按照例如MPEG、DVB和ATSC的标准的数字无线电和TV信号的分发使得终端用户能够访问TV服务，该TV服务通常比经由模拟TV服务而提供的等价TV服务具有更高的质量。
然而，如果来自从头端接收的数字数据流中的在用户设备中被恢复或解码的流的质量没有超过预定质量阈值，则结果要比在模拟系统中的等效情形更差，即当用户设备的解码器无法解码所接收的数据传输流和/或由于用户设备解码器未能接收传输流中的所有数据分组这一事实而造成它提供不完整的解码流时，连至用户设备的视听接收器显示具有失真信号的屏幕、黑屏或没有信号的屏幕。
上述缺陷影响了所有类型的广播技术，例如通过电缆、通过卫星和地面，并且特别应当指出的是在数字地面电视（DTT）广 播的情况下。
这里引入作为参考的美国专利申请US 2010/0050042A1涉及一种基于互联网IPTV协议的TV广播过程，其组合了前向纠错的技术和重传技术来处理与在基于互联网IP协议的电信网络上被广播的数字多媒体频道相关联的丢弃的和/或损坏的数据分组。
在上述过程中，终端用户通过IP网络接收具有数字多媒体视听内容的频道。
然而，在视听内容经由与IP网络不同的传输网络被广播的情况下，上述缺陷仍未消除和/或减弱；对于该场景，用户体验要比模拟TV广播系统的用户体验更差。
发明内容
本发明旨在借助于如权利要求中限定的用于向用户发送多媒体内容的过程来解决或减弱上述一个或多个缺陷。
用于向用户广播数字多媒体内容的过程的一个实施例包括在用户设备中接收从头端经由与基于互联网IP协议的电信网络不同的第一电信网络被广播给用户的第一数字数据传输流；在用户视听接收器中重放被供给与该接收器相连的第一存储单元并且由解码器单元恢复的节目；在所述用户设备中检测经由所述第一电信网络所接收的第一流中的一个或多个分组的丢弃；从第一重传单元发送分组丢弃消息给包括可经由基于互联网IP协议的第二电信网络连至所述用户设备的服务应用单元的第二重传单元；对由所述用户设备接收的第一数据传输流中的一个分组的分组丢弃请求消息做出响应以并且发送包括被丢弃分组的第二数字数据流。
与上述内容无关地，所述头端经由所选择的第一传输网络广播同一个第一数字数据流给所有的用户设备以及包括第三存储单元的服务应用介质，以使得它将存储从该头端广播的所述第一数字数据传输流。
所述解码器单元解码该第一数字数据传输流和所接收的第二数据流以恢复所选频道的多媒体内容或节目并且经由所述第一存储单元将其供给用户的视听屏幕。
多媒体内容按照例如MPEG2的编码标准而被编码以经由传输网络传输，以便该多媒体内容被数字地编码从而构成例如按照MPE G2标准所生成的数字数据流。
还应当指出，服务器必须具有足够的存储容量以将从所述头端广播的每个频道存储几秒钟。
所述解码器单元通过跟踪MPEG2传输分组的头端的连续性计数器（CC）来检测分组丢弃。每个连续性计数器针对包含相同的打包的标识符（PID）的连续分组而增加一个单位。针对MPE G2传输流的打包的标识符PID的每个不同类型而存在单独的连续性计数器。
尽管该连续性计数器的解析度较低，即4比特或16个不同的值，然而针对MPE G2流中的所有激活的打包的标识符PID而并行地跟踪它们的值，以足够的误差容限而确保了对所接收流中的传输分组的缺席的检测，即第一传输流。
为了请求对未接收分组的重传，在未接收分组之前和之后的分组必须被标识，以使得重传服务器将只发送所需要的分组，即从所选频道的内容中被丢弃的分组。
分组识别步骤是通过对每个MPE G2传输分组执行的用于生成标签或数字指纹的机制来完成的，以使得在被发送到重传服务器的消息中包含在未接收数据分组之前和之后的分组的数字指纹。
附图说明
参考附图，在下面的描述中提供对根据本发明实施例的设备和/或方法的更详细说明，其中：
图1示出了TV广播系统；
图2示意性地示出了一个实施例的框图。
具体实施方式
图1示出了无线电和TV信号数字信息服务广播系统，其中TV和无线电头端12接收与各种不同的多媒体内容提供商CNN、TL等相关联的不同类型的多媒体视听内容，以压缩和/或编码、多路复用和适配所接收的多媒体视听内容，以使得它们能够经由与基于互联网IP协议的网络不同的第一电信网络、作为第一数字数据传输流而被传输给终端用户。
现在参考图2，电信运营商的头端12以单向模式经由第一传输网络将第一数字数据传输流广播给多个用户。
由头端12接收的多媒体视听内容按照例如MPE G2视频或H.264的用于音频、视频和数据的编码标准而被编码以经由所选电信网络来传输，以便该多媒体内容被头端12数字地编码，这因而按照所选编码标准来生成并广播第一数字数据流。
用户借助于例如机顶盒型的解码器接口的用户设备15来接收第一数据传输流，该用户设备包括第一输入/输出单元151，该第一输入/输出单元接收第一广播传输流并将其转发给解码器单元152以使其提供所选频道的解码的多媒体视听内容给例如多媒体视听屏幕的用户接收器16。
解码器接15还包括第一用户重传单元153，其能够被连接到第一输入/输出单元151以接收第一传输流并且还能够被连接到用户设备15的解码器单元152。
第一输入/输出单元151与第一重传单元153并行地向解码器152转发第一传输流。
依次，第一重传单元152能够经由互联网IP协议型的第二电信网络11，通过连至网关设备14的第一输入/输出单元151而连 至服务应用介质13或服务器，并且经由包含于服务器13中的第二输入/输出单元131而连至第二重传单元132。
同样，服务器13经由第二输入/输出单元131接收从头端12广播的第一数字数据传输流。
第二重传单元132经由第二输入/输出单元131但是分别通过不同类型的传输网络接收从TV头端12广播的第一传输流和从第一重传单元153发送的请求消息。
服务器13还包括循环缓冲器型的第三存储单元133以在特定的时期内存储从头端12经由第一传输网络广播给终端用户和服务器13二者的不同频道中的每个节目的第一传输流，其例如对应于按照MPE G-2编码标准的内容或基本流。
第三存储单元133存储从头端12经由第一电信网络而广播的第一数字数据传输流，从而能够执行对数据分组的识别任务，该数据分组对应于通过由服务器13所接收的并且被存储在第三缓冲器133中的第一数据流而传输的不同频道内容。
第一重传单元153当接收例如MPEG2-TS型的第一传输流时，执行控制和监视任务以检查所有的传输流分组已经被接收，并且因此解码器152能够重新构造所接收的信息以使其能够被供给用户接收器16。
为了执行上述检测间隙或分组丢弃的任务，第一重传单元153执行丢弃和/或损坏的分组的检测过程，其能够通过跟踪每个所接收传输分组的连续性计数器CC来完成，因为该计数在由第一传输流传输的前一分组的后续传输分组中增加一个单位。
因此，只要传输流传输了相同节目成分中的分组，就关于对应于相同成分的前一分组而对打包的标识符ID增加一个单位。
因此，第一重传单元153能够基于连续性计数器的计数来通过跟踪每个传输分组的连续性计数器CC的计数的数值而检测传输流分组是否已经被丢弃。
因此，与对传输流的解码并行地，第一重传单元153也跟踪连续性计数器CC的计数的数值以控制对与所选频道的所有内容分组相对应的所有打包的标识符PID的接收。
在对应于相同节目成分的两个连续接收的传输分组之间在连续性计数器CC的计数中的跳过或间隙，指示了传输流分组的丢弃。因此，如果在被解码内容从第一存储单元154被供给用户接收器16之前没有收到不完整信号，则解码器152可以提供该不完整信号给用户接收器16。
在至少一个分组没有被接收的上述场景中，第一重传单元153能够通过跟踪所检测的连续性计数器CC的计数的数值来确定与所选频道相对应的内容或节目中的仍未被接收的分组。
由于较低的计数器解析度，基于监视连续性计数器CC的对丢弃分组的控制不是非常准确或确切。然而，如果这种监视是与具有不同节目标识符PID的所有节目成分并行地完成的，则每个节目都被分配以一个不同的打包的标识符PID；这大大提高了检测的有效性，这使得对由第一传输流所传输的分组的丢弃的检测变成一项容易、快速且不复杂的任务。
在第一重传单元153检测到分组缺席的场景中，它生成并发送丢弃分组请求消息给第二重传单元132，该第二重传单元响应于所接收的请求消息儿从第三存储单元133中取回丢弃的分组并通过第二IP网络11将其发送至第一重传单元153，该第一重传单元又将其转发给解码器152以使得该解码器能够解码它未能经由第一传输网络接收到的分组，该分组对应于正经由接收器16显示给用户的所选频道中的节目。
第一重传单元153应用数字指纹算法型的MPE G2传输分组识别过程，其能够被容易地实现并且在MPE G2传输分组的情况下非常高效。
第一重传单元从所接收分组的第1到4个字节中提取打包的 标识符PID、连续性计数器CC的数值和有效负荷的最初比特，以生成用于每个MPE G2传输分组的标签或数字指纹。
因此，对应于每个MPE G2传输分组的所生成的上述数字指纹在几秒钟或几分钟的时期内被存储在第二存储单元155中，因为包括16比特的数字指纹是用于在解码器152中所接收的每个MPE G2传输分组的良好的单独标识符。
应当指出，分组中的第一个字节，即字节0，不被用来生成用于从第一数据流中接收的每个分组的标签或数字指纹。
当第一重传单元检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时，它生成包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹的请求消息。
类似地，第二重传单元132使用由第一重传单元153使用的相同的标签或数字指纹过程来识别接收自头端的每个MPE G2传输分组。由第二重传单元132生成的数字指纹与第一数据流一起被存储在第三存储单元133中。
因此，服务器13和用户设备15中所接收的第一流中的每个分组将被分配以包括较短比特序列的单个数字指纹标识符。
应当指出，第三存储单元133必须具有足够的存储容量以将从头端12广播的每个频道以及所生成的数字指纹存储几秒钟或几分钟。
当第一重传单元153检测到分组丢弃时，它从第二存储单元155取回与在丢弃分组之前和之后的分组相对应的预定数目的数字指纹。
第一重传单元153然后利用所取回的数字指纹而生成被发送给第二重传单元132的分组丢弃请求消息。该请求消息包括与丢弃分组之前和之后的一些标识符相对应的两个较短的比特序列。
一旦第二重传单元132接收该消息，它就基于在请求消息中接收的标签来搜索丢弃分组，它从第三缓冲器134中提取丢弃分 组并且利用相同的分组生成第二数据流，该第二数据流通过建立于IP网络11上的通信信道而在IP网络11上被发送给第一重传单元153。
总而言之，所提交的请求消息被发送给第二重传单元132以使其能够基于该请求消息中提供的信息来完成找到第一传输流中的预定数目分组的过程，以便服务器13生成并且经由第二IP网络11以最高比特率并且以单播模式发送包括丢弃分组的第二数据流，该最高比特流是被在用户设备15的第一输入/输出单元151与服务器13的第二输入/输出单元131之间所建立的通信信道所允许的。
一旦第一重传单元153已经接收了第二数据流，它就将其转发给解码器152以使得该解码器能够解码所接收的分组并且能够从第二存储单元155提供完整的解码内容给接收器16。
在解码器152解码第二数据流并且在第一缓冲器154填满之前将其供给该第一缓冲器并提供相应的解码信号给接收器16的场景中，该场景中的用户将不检测接收器16中的任何信号缺席。
与从第一重传单元向第二IP网络上的第二重传单元请求的数据传输流中的分组的丢弃有关的多媒体视听内容广播过程，能过由计算机执行，其被载入具有输入和输出单元以及处理器单元的计算机的内部缓冲区中。
为此，一种计算机程序包括被配置成当由计算机执行时执行上述过程中的各步骤的代码。此外，可执行代码能够被记录在计算机内部的可读承载介质中。

Claims (13)

1.一种用于广播数字多媒体内容的方法，该方法包括经由与基于互联网协议的电信网络不同的第一电信网络从头端(12)向用户设备(15)和服务器(13)发送第一广播传输流，其特征在于该方法还包括：
-在用户重传单元(153)中，基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹；
-在服务器重传单元(132)中，基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹；
-当检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时，从所述用户重传单元(153)向通过互联网协议电信网络连接的所述服务器重传单元(132)发送丢弃分组请求消息，所述丢弃分组请求消息包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹；
-由所述服务器重传单元(132)基于在请求消息中包括的数字指纹来搜索丢弃分组；以及
-从所述服务器重传单元(132)向所述用户重传单元(153)发送包括丢弃分组的第二数字数据流。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述服务器(13)从所述头端(12)经由所述第一电信网络广播接收的所述第一广播传输流被存储在服务器存储单元(133)中。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，由所述服务器重传单元(132)生成的数字指纹被存储在服务器存储单元(133)中。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，由所述用户重传单元(153)生成的数字指纹被存储在用户存储单元(155)中。
5.一种用户设备(15)，适于经由与基于互联网协议的电信网络不同的第一电信网络从头端(12)接收第一广播传输流，其特征在于，所述用户设备包括用户重传单元(153)，所述用户重传单元(153)适于：基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹，以便服务器重传单元(132)基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹，
所述用户重传单元(153)进一步适于当检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时，向通过互联网协议电信网络连接的所述服务器重传单元(132)发送丢弃分组请求消息，所述丢弃分组请求消息包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹，以便所述服务器重传单元(132)基于在请求消息中包括的数字指纹来搜索丢弃分组以及向所述用户重传单元(153)发送包括丢弃分组的第二数字数据流。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，当检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时，所述用户重传单元(153)适于通过互联网协议电信网络(11)向服务器重传单元(132)发送丢弃分组请求消息，所述丢弃分组请求消息包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹。
7.根据权利要求5所述的设备，其中，由所述用户重传单元(153)生成的数字指纹被存储在用户存储单元(155)中。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述用户设备(15)包括适于从所述服务器重传单元(132)接收第二数字数据流的解码器(152)，该第二数字数据流包括被丢弃的分组。
9.一种服务器，适于经由与基于互联网协议的电信网络不同的第一电信网络从头端(12)接收第一广播传输流，其特征在于，所述服务器包括服务器重传单元(132)，所述服务器重传单元(132)适于：基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹，以便当检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时，从用户重传单元(153)向通过互联网协议电信网络连接的所述服务器重传单元(132)发送丢弃分组请求消息，所述丢弃分组请求消息包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹，
所述服务器重传单元(132)进一步适于：基于在请求消息中包括的数字指纹来搜索丢弃分组以及向所述用户重传单元(153)发送包括丢弃分组的第二数字数据流。
10.根据权利要求9所述的服务器，其中，所述服务器重传单元(132)适于从通过互联网协议电信网络(11)连接的用户重传单元(155)接收丢弃分组请求消息，所述丢弃分组请求消息包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹，所述丢弃分组请求消息是所述用户重传单元(155)当检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时生成的。
11.根据权利要求10所述的服务器，包括服务器存储单元(133)，所述服务器存储单元(133)适于存储从所述头端经由所述第一电信网络而广播的所述第一广播传输流和由所述服务器重传单元(132)生成的数字指纹。
12.根据权利要求10所述的服务器，其中，所述服务器重传单元(132)适于生成包括丢弃分组的第二数字数据流，并且经由互联网协议电信网络(12)从向所述用户重传单元(153)发送所述第二数字数据流。
13.一种用于广播数字多媒体内容的系统，该系统包括经由与基于互联网协议的电信网络不同的第一电信网络从头端(12)向用户设备(15)和服务器(13)发送第一广播传输流的装置，其特征在于该系统还包括：
-用于在用户重传单元(153)中，基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹的装置；
-用于在服务器重传单元(132)中，基于从包括在从所述头端(12)接收的第一广播传输流中的连续性计数器CC、打包的标识符PID、和有效负荷的最初比特，生成用于每个分组的数字指纹的装置；
-用于当检测到连续性计数器CC的数值中的间隙时，从所述用户重传单元(153)向通过互联网协议电信网络连接的所述服务器重传单元(132)发送丢弃分组请求消息的装置，所述丢弃分组请求消息包括在丢弃分组之前正确接收的几个分组的数字指纹和在丢弃分组之后正确接收的几个分组的数字指纹；
-用于由所述服务器重传单元(132)基于在请求消息中包括的数字指纹来搜索丢弃分组的装置；以及
-用于从所述服务器重传单元(132)向所述用户重传单元(153)发送包括丢弃分组的第二数字数据流的装置。
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