CN113573104B - 一种传输码流分路和合路方法、码流分路器、合路器及系统 - Google Patents

一种传输码流分路和合路方法、码流分路器、合路器及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种传输码流分路和合路方法、码流分路器、合路器及系统。分路方法包括：获取分路设置信息和节目流信息分析结果，根据分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；根据分路控制策略对码流进行码流分路处理，并生成当前码流的分路信息；检测到预设控制数据携带包时，根据分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；将预设控制数据携带包的填充数据替换为分路控制数据。本发明实施例可根据需要设置分路设置信息，从而实现不同的分路模式，实现系统码流传输方式的灵活性；可实现8K超高清的地面无线数字电视广播，突破原有的有线或网络模式，为8K超高清的数字电视广播服务提供了新颖的技术支持和实现方式。

Description

一种传输码流分路和合路方法、码流分路器、合路器及系统
技术领域
本发明涉及数字信息传输技术领域，尤其涉及一种传输码流分路和合路方法、码流分路器、合路器及系统。
背景技术
8K超高清电视的特点，8K取自用户最直接的观感、也是最重要的技术属性——分辨率，即7680×4320像素。从高清到4K、8K超高清，画面每帧分辨率从1920×1080(约207万像素)提升到3840×2160(约829万像素)、7680×4320(约3386万像素)。8K需同步突破高分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围等五个维度技术，才能给为观众带来颠覆式、更具感染力和沉浸感的临场体验。
基于8K的上述特点，即使采用当前最先进的AVS3和H.265编解码技术，符合8K超高清的压缩后的码流速率仍然大于60Mbps，对于动态较多的体育类节目，其码流速率需求甚至高达200Mbps。如此高的码流速率，对于当前任何的数字电视传输标准而言，都已超过其最大码率。国际电联ITU-RBT.1877-2规定的三种第二代地面数字电视传输标准系统，其最大传输码速率均在50Mbps左右，我国的DTMB-A传输技术为国际电联ITU-R BT.1877-2规定的三种第二代地面数字电视传输标准系统中的一种，标准模式下，最大传输码率为49.4Mbps(扩展模式下，最大传输速录不足51Mbps)。要用数字电视传输标准传输8K超高清码流，必须将码流拆分，送至不同的物理信道进行调制传输。接收终端将不同物理信道接收后的码流，在根据分路策略进行相应反操作将码流合路，恢复原来的码流。
现有的技术将码流根据需要进行相应的分路，一般采用平均依次分路的方式进行，之后可插入相应的时间和标识信息，便于选择传输通道进行传输。但现有的分路、合路方式方案实现后，码流分路路数固定，不能进行不对称拆分，不能充分利用物理传输信道的传输能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的问题，提供一种传输码流分路和合路方法、码流分路器、合路器及系统。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种传输码流分路方法，包括：对输入码流进行预设控制数据携带包识别和节目流信息分析；获取分路设置信息，根据所述分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，并生成分路控制命令，根据所述分路控制命令控制缓存的码流分路输出，并获取当前码流的分路信息；其中，在进行码流分路处理时，如检测到当前码流包为预设控制数据携带包时，则根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；将所述预设控制数据携带包的填充数据替换为所述分路控制数据。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种传输码流合路方法，包括：通过不同的码流缓存单元分别接收各路数字电视解调器输出的码流；从各个码流缓存单元的预设控制数据携带包中获取分路控制数据；其中，所述各路数字电视解调器解调的码流为按照上述技术方案所述的传输码流分路方法分路输出的码流；根据所述分路控制数据生成匹配的合路控制策略，其中，所述合路控制策略为上述技术方案所述的传输码流分路方法中的分路控制策略的反操作；根据所述合路控制策略依次确定输出码流包的顺序，从而完成各路数字电视解调器输出码流的合路处理。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种码流分路器，包括：识别分析单元、控制信息插入单元、控制设置单元、分路控制单元和码流缓存及分路单元；
识别分析单元，用于对输入码流进行预设控制数据携带包识别和节目流信息分析；
控制设置单元，用于获取分路设置信息；
分路控制单元，用于根据所述分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；根据所述分路控制策略对所述码流进行上述技术方案所述的超高清传输码流分路方法的码流分路处理，并生成分路控制命令，根据所述分路控制命令控制码流缓存及分路单元中的码流分路输出，并获取当前码流的分路信息；
其中，在进行码流分路处理时，如检测到当前码流包为预设控制数据携带包时，则根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；通过控制信息插入单元将所述预设控制数据携带包的填充数据替换为所述分路控制数据。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种码流合路器，包括：多路码流缓存单元、同步信息控制单元和码流同步及合路单元；
所述多路码流缓存单元，用于分别接收各路数字电视解调器输出的码流；其中，所述各路数字电视解调器解调的码流为按照上述技术方案所述的传输码流分路方法分路输出的码流；
所述同步信息控制单元，用于从各个码流缓存单元的预设控制数据携带包中获取分路控制数据；
所述码流同步及合路单元，用于根据所述分路控制数据生成匹配的合路控制策略，其中，所述合路控制策略为上述技术方案所述的超高清传输码流分路方法中的分路控制策略的反操作；
根据所述合路控制策略依次确定输出码流包的顺序，从而完成各路数字电视解调器输出码流的合路处理。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种码流分路器，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述技术方案所述的传输码流分路方法。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种码流合路器，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述技术方案所述的传输码流合路方法。
为解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种码流传输系统，包括：上述技术方案所述的码流分路器、多路数字电视调制器、射频合路器、多路数字电视解调器和上述技术方案所述的码流合路器。
本发明的有益效果是：本发明实施例可根据需要设置分路设置信息，从而实现不同的分路模式，实现系统码流传输方式的灵活性；可实现8K超高清的地面无线广播，突破原有的有线或网络模式，为8K超高清的数字电视广播服务提供了新颖的技术支持和实现方式。
本发明附加的方面及其优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明实施例提供的码流传输系统结构框图；
图2为本发明实施例提供的传输码流分路方法流程图；
图3为本发明实施例提供的传输码流合路方法流程图；
图4为本发明实施例提供的码流分路器的功能模块示意图；
图5为本发明实施例提供的码流合路器的功能模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本发明实施例提供的码流传输系统可将含一套或者多套超高清(含高清)的一路码流，拆分为多路码流，便于其在数字电视物理信道内传输，多路接收端接收后的解调码流再进行合路输出至超高清解码显示。本发明实施例提供的码流传输系统还可在其分路系统保持单套4K超高清(含高清)节目的完整性，便于用户独立接收该套节目。
图1提供了本发明实施例的传输码流分路和合路的处理方法及装置在整个超高清传输系统中的位置。本发明实施例的传输码流分路方法和装置主要位于码流传输端的D1位置，即码流分路器，本发明的超高清传输码流合路方法和装置位于码流接收端的D2位置，即码流合路器。
图2为本发明实施例提供的传输码流分路方法流程图。如图2所示，该方法包括：
S11,对输入码流进行预设控制数据携带包识别和节目流信息分析；
码流分路器输入的信息首先进行预设控制数据携带包(预设控制数据携带包可以为空包，也可以为其他预留可用码流包的PID)识别和节目流信息分析，并确认是否有可供独立物理信道使用的4K超高清节目或高清节目等节目流的PCR，是否有其他预留可用码流包的PID(预留可用码流包的PID由外部输入获得)等信息。
S12，获取分路设置信息，根据所述分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；可通过设置分路设置信息，设置分路模式和分路参数等信息；
S13，根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，并生成分路控制命令，根据所述分路控制命令控制缓存的码流分路输出，并获取当前码流的分路信息；
S14，在进行码流分路处理时，如检测到当前码流包为预设控制数据携带包时，则根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；将所述预设控制数据携带包的填充数据替换为所述分路控制数据。
可将空包包头0x4701FF标志的空包以及其他预留可用码流包的PID(例如0x4701FD)的填充数据替换为分路控制数据。
上述实施例提供的码流分路方法，可根据需要设置分路设置信息，从而实现不同的分路模式，实现系统码流传输方式的灵活性；可实现8K超高清的地面无线广播，突破原有的有线或网络传输模式，为8K超高清的数字电视广播服务提供了新颖的技术实现方法。
可根据需要设置分路设置信息，从而实现不同的分路模式，分路模式可以为简单分路模式和设置分路模式。
当码流分路模式为设置分路模式时，所述分路设置信息包括：码流分路模式和各路传输通道的调制参数；所述根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，包括：
S131，根据节目流的PCR计算输入码流速率V入Mbps，并按Mbps为单位对其向上取整，获取整个码流的最大整数速率P入；
S132,根据每路传输通道的调制参数，分别计算每路传输通道的传输能力Vi，对每路传输能力按Mbps为单位向下取整，获取每路传输通道的分配速率Pi；i＝1,2，…,N；根据条件P1+P2+…+Pi>P入成立的最小i确定分路数量N；其中，N为大于或等于2的正整数；
S133,当检测到码流中第一个预设控制数据携带包时，码流包计数器从1～P入连续循环计数，将计数为1～P1的码流包分路至第1路传输通道，计数为P1+1～P2的码流包分路至第2路传输通道，计数为Pi-1+1～P入的码流包分路至第N路传输通道；码流相对时间标签用于记录循环次数，码流相对时间标签的取值为0～1023。
现有的分路、合路系统，仅适合应用于其当前的系统，不可将分路、合路系统中的设备单独使用，因而一套8K超高清传输系统不能兼容4K或高清传输系统应用。
而本发明上述实施例中，可实现传输码流的动态分路，分路更加灵活，根据需要分路的码流大小，动态的使用分路系统的资源，并节省设备使用率；节省的其他分路资源可独立使用。如码流较少时，有可能只使用N-1路或者N-2路，那么剩下的1路或2路，都可以独立使用。
可选地，当码流分路模式为设置分路模式时，根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成的分路控制数据包括：码流分路模式、分路数量N、当前码流包将分配至第i路传输通道、当前码流包为本次分配循环中第i路传输通道中的第j个码流包、第i路传输通道采用的调制参数、第i路传输通道的分配速率Pi、整个码流的最大整数速率P入、其他传输通道采用的调制参数、当前码流包的码流相对时间标签。
可选地，当码流分路模式为设置分路模式时，所述分路设置信息还包括：是否存在独立节目流，在存在独立节目流的前提下，独立流是否独立使用第N路的传输通道；
若独立节目流不需要单独传输，则按照上述实施例提供的方法进行码流统一分路；若独立流需要独立分配至第N路传输通道，则码流包计数器不对独立节目流的码流包进行计数，独立节目流之外的码流包的分路路数为N-1。
上述实施例中，针对存在独立流的传输流，可将独立流单独分路传输，从而使得8K超高清传输系统可同时进行普通的广播应用，接收端可采用普通接收机，单独接收独立流节目。
可选地，当码流分路模式为简单分路模式时，所述分路设置信息包括：码流分路模式、分路数量N和各路传输通道的调制参数，其中，N为大于或等于2的正整数，各路传输通道的调制参数相同。
所述根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，包括：对输入码流进行预设控制数据携带包识别，当检测到码流中第一个预设控制数据携带包时，码流包计数器从1至N连续循环计数，根据所述码流包计数器的计数结果i将当前码流包分配至对应的第i分路传输通道，其中，i取值为1、2……N；码流相对时间标签用于记录循环次数，码流相对时间标签的取值为0～1023。
可选地，当码流分路模式为简单分路模式时，根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成的分路控制数据包括：码流分路模式、分路数量N、各路传输通道的调制参数、当前码流包的码流相对时间标签。
可选地，还包括实时显示节目流信息分析结果和码流分路情况的显示步骤。相应的节目流信息可通过一个LCD显示，便于用户了解码流输入的基本情况和码流的分路情况，例如节目数量和码流速率等信息以及最终码流分路的基本结果。
可选地，所述预设控制数据携带包为空包或预留可用码流包的PID。
图3为本发明实施例提供的超高清传输码流合路方法流程图。如图3所示，该方法包括：
S21，通过不同的码流缓存单元分别接收各路数字电视解调器输出的码流；从各个码流缓存单元的预设控制数据携带包中获取分路控制数据；
其中，所述各路数字电视解调器解调的码流为按照上述实施例所述的传输码流分路方法分路输出的码流；
S22，根据所述分路控制数据生成匹配的合路控制策略，其中，所述合路控制策略为上述实施例所述的传输码流分路方法中的分路控制策略的反操作；
S23，根据所述合路控制策略依次确定输出码流包的顺序，从而完成各路数字电视解调器输出码流的合路处理。
上述实施例中，各路数字电视解调输出的码流首先进入各自的码流缓存单元。同步信息控制单元从各个码流缓存单元的空包中获取当前的分路模式以及码流的分路总数、分路编号和码流相对时间标签、其他可用预留码流包PID。码流同步及合路单元比较各缓存器的相对时间标签，通过相对时间标签使得各存储器输出的码流同步，之后根据上述实施例描述的分路原则进行反操作，依次确定输出码流包的顺序，从而把各解调器输出的码流合路完成。在码流合路的同时，将空包和其他可用预留码流包内填充的数据去除恢复为空包和其他可用预留码流包的PID；如存在调制器额外添加的调制空包，码流同步及合路单元也将此类空包滤除，以完全恢复原码流状态。
为使得合路后的码流不对解码器造成解码错误，一般在码流输出之前进行PCR矫正，以增加系统的鲁棒性。PCR矫正仅应用于存在独立流的情况下进行，合路后的码流可不再包含原独立流。
在实际的传输码流中，空包总是存在的。实际上，如果对于一个不存在空包的传输码流，本方法还可插入一定比例的分路控制指示包(用空包来实现)，在合路信号后，再将此插入的分路控制指示包删除，恢复原数据。
可选地，在进行码流合路的同时，将所述预设控制数据携带包内填充的数据去除；如存在数字电视调制器额外添加的预设控制数据携带包，则去除所述额外添加的预设控制数据携带包，以完全恢复原码流状态。
本发明实施例还提供一种码流分路器。图4为本发明实施例提供的码流分路器的功能模块示意图，如图4所示，该码流分路器包括：
识别分析单元1，用于对输入码流进行预设控制数据携带包识别和节目流信息分析；码流分路器输入的信息首先进行预设控制数据携带包(预设控制数据携带包可以为空包，也可以为其他预留可用码流包的PID)识别和节目流信息分析，主要确认是否有可供独立物理信道使用的4K超高清节目或高清节目等业务流以及节目流的PCR，是否有其他预留可用码流包的PID(预留可用码流包的PID由外部输入获得)等信息。这些信息输出给分路控制单元。
控制设置单元4，用于获取分路设置信息；分路设置信息可以包括分路模式、各路传输通道的调制参数以及是否使用其他预留可用码流包的PID,并输入其PID。其中简单分路模式仅设置码流分几路输出，各路调制参数将统一按分路1的调制参数设置；其中设置分路模式的设置信息包括每一路的可不相同的调制信息，在存在独立流的前提下，独立流是否独立流使用第N路的输入。
分路控制单元5，用于根据所述分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；根据所述分路控制策略对所述码流进行上述实施例所述的超高清传输码流分路方法的码流分路处理，并生成分路控制命令，根据所述分路控制命令控制码流缓存及分路单元6中的码流分路输出，并获取当前码流的分路信息；
其中，在进行码流分路处理时，如检测到当前码流包为预设控制数据携带包时，则根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；通过控制信息插入单元3将所述预设控制数据携带包的填充数据替换为所述分路控制数据。
分路控制单元5主要实现功能有：根据分路模式，进行相应的分路处理。简单分路模式下，仅有分路数量N和码流相对时间标签信息，码流包计数器从1至N连续循环计数。遇到空包和输入的预留可用码流包的PID时，控制信息插入单元将当前码流包计数结果、码流相对时间标签、分路模式、调制信息以及其他预留可用码流包PID等信息更新至当前空包数据(例如当前空包时，码流包计数器恰巧计数为i，则此包分配至第i路，随后的第i+1个TS包，分配至第i+1路，)，从而实现码流包的逐一分路。设置分路模式下，将根据以下规则实现控制。
根据节目流信息分析获得的节目流PCR，计算出输入码流速率V入Mbps，并按Mbps为单位对其向上取整为P入。
根据每一路的调制信息，计算每一路信道的传输能力Vi(i＝1,2，…,N)，对每路传输能力按Mbps为单位，数据向下取整，即为Pi()，确定P1+P2+…+Pi>P入的最小i，可得最终的分路路数N。
存在独立节目流的情况下，可将独立的节目流设置为第N分路。以便其可独立使用。独立流若不独立传输，则按照上述分路控制策略的控制逻辑进行进行码流统一分路。
将码流分路器开始工作后的第一个空包或预留可用码流包分配至第1路。码流包计数器计为1，之后按上述实施例描述的规则持续计数。若存在独立流需要独立分配至第N路时，码流包计数器不对独立流的包计数。此时相当于分路器的分路路数为N-1。
码流缓存及分路单元6主要进行码流分路，并根据分路控制单元的控制信息，根据相应的规则进行码流分路输出。简单分路模式下，根据码流包计数器控制当前包的分路输出编号。设置分路模式下，码流分路原则为：
码流分路器开始工作后的第一个空包或预留可用码流包计数为1，此后码流控制单元内的码流包计数器不间断地统计码流包的数量，并依次增加计数器的值，计数器最大值为P入，此后从1开始再次循环重新计数。
计数为1～P1的包，分路至第1路，计数为P1+1～P2的码流包分路至第2路，计数为Pi-1+1～P入的包分路至第N路，此分路为一个循环，此时码流分配循环数计数器加一。
若存在独立流独立分路至第N路的情况，码流缓存及分路单元对剩余的码流相当于实现N-1路分路。
还包括信息显示单元2，所述信息显示单元2用于实时显示节目流信息分析结果和码流分路情况。
本发明实施例还提供一种码流合路器，图5为本发明实施例提供的码流合路器的功能模块示意图，如图5所示，该码流合路器包括：多路码流缓存单元、同步信息控制单元和码流同步及合路单元；所述多路码流缓存单元，用于分别接收各路数字电视解调器输出的码流；其中，所述各路数字电视解调器解调的码流为按照上述实施例所述的传输码流分路方法分路输出的码流；所述同步信息控制单元，用于从各个码流缓存单元的预设控制数据携带包中获取分路控制数据；所述码流同步及合路单元，用于根据所述分路控制数据生成匹配的合路控制策略，其中，所述合路控制策略为上述实施例所述的超高清传输码流分路方法中的分路控制策略的反操作；根据所述合路控制策略依次确定输出码流包的顺序，从而完成各路数字电视解调器输出码流的合路处理。
本发明实施例还提供一种码流分路器，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例所述的传输码流分路方法。
本发明实施例还提供一种码流分路器，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例所述的传输码流合路方法。
本发明实施例还提供一种码流传输系统，包括：上述实施例所述的码流分路器、多路数字电视调制器、射频合路器、多路数字电视解调器和上述实施例所述的码流合路器。
以一套8K超高清节目，码流传输速率为115MPbs,硬件实现4路DTMB-A分路和合路的的应用实例来说明该发明的实现过程。
分路和合路的逻辑单元实现，各采用1片ALTERA的Cyclone系列的EP4CE芯片来实现，码流合路的电路实现中，极端情况下，所需存储单元较多，需要额外的SDRAM芯片来实现接收码流的存储。码流合路部分，虽然其逻辑计算为分路的反过程，但涉及较大的存储，因此其同步信息控制采用了ARM芯片来实现。
识别分析单元1对输入的码流信息进行空包识别和节目流信息分析，主要提供是否有可供独立物理信道使用的4K超高清节目或高清节目等业务流以及节目流的PCR等信息，这些信息输出给分路控制单元5。本应用实例中，空包识别和节目流信息分析单元S1可识别码流中的每一个空包0x4701FF和控制设置单元4输入的另一个可用预留包0x4701FD，并分析出其码流为115Mbps的单节目流。
控制设置单元4其重要功能为输入相应的控制设置单元的设置信息，简单分路模式和设置分路模式。其中简单分路模式仅设置码流分几路输出，各路调制参数将统一按分路1的调制参数设置；其中设置分路模式的设置信息包括每一路的可不相同的调制信息。本应用实例中，采用简单分路模式和设置分路模式都可选择，还可选使用另外一个可用预留包0x4701FD，各路调制参数均采用了默认设置为：PN256,LDPC码率2/3,32K,256APSK,61440,该模式的净载荷率为39.41Mbps。
信息显示单元2，简单分路模式时，显示的信息包括输入为115Mbps单节目流，简单分路模式，分4路输出，各分路码流均为28.75Mbps。设置分路模式下，显示信息显示为115Mbps单节目流，设置分路模式，分3路输出。
控制信息插入单元3，将空包包头0x4701FF标志的空包和包头为0x4701FD预留可用码流包(在控制设置单元4输入选择使用预留可用码流包时)的填充数据替换为分路控制单元5输出的控制数据。
分路控制单元5，按简单分路模式和设置分路模式分别说明其实现方法。简单分路模式下：分路数量为4。当系统开始工作后，检测到码流中的第一个空包或预留可用码流包时，此时码流相对时间标签从0开始计数，当码流包计数器开始下一个循环时，码流相对时间标签计数加1(当码流时间标签为1023时，再加1时，则从0重新开始计数)，码流包计数器从(1～4循环计数器，计数器对每个码流包不间断计数)1开始计数，将以上控制数据内容以及设置控制单元4输入的数据送至控制信息插入单元3。当系统检测到下一个空包或预留可用码流包时，再次将分路路数4，当前的码流相对时间标签结果和码流包计数结果i，以及设置控制单元4输入的数据送至控制信息插入单元3。
设置分路模式下：
根据识别分析单元分析获得的节目流PCR，计算出输入码流速率V入Mbps，并按Mbps为单位对其向上取整为P入。因码流速率为115Mbps，实际得到的为P入＝116。
根据每一路的调制信息，计算每一路信道的传输能力Vi，Vi(i＝1,2，…,N)＝39.41Mbps，按Mbps为单位，数据向下取整，Pi(i＝1,2，…,N)＝39，从而确定P1+P2+…+Pi>P入的最小i＝3，实际分路数为3路。
将系统开始工作后，检测到码流中的第一个空包或预留可用码流包时，分配至第1路。码流包计数器计为1，码流包计数器对每个码流包不间断计数，在1～116直接循环，此时码流相对时间标签计数为0，当码流包计数器开始下一个循环时，码流相对时间标签计数加1(当码流时间标签为1023时，再加1时，则从0重新开始计数)。系统还有一个支路数计数器，当码流包计数器在1(含)和39(含)之间时；支路数计数器为1；当码流包计数器在40(含)和78(含)之间时；支路数计数器为2；当码流包计数器在79(含)和116(含)之间时；支路数计数器为3；当系统检测到下一个空包或预留可用码流包时，再次将分路路数3，当前的码流相对时间标签结果和码流包计数结果i，当前支路数数值，以及设置控制单元4输入的数据等信息送至控制信息插入单元3。
码流缓存及分路单元6，按简单分路模式和设置分路模式分别说明其实现方法。简单分路模式下：检测到码流中的第一个空包或预留可用码流包，送至第一路输出，码流包计数器计数1，码流相对时间标签计数为0；第二个码流包送至第二路输出，码流包计数器计数2；第三个码流包送至第三路输出，码流包计数器计数3；第四个码流包送至第四路输出，码流包计数器计数4；第五个码流包送至第1路输出，码流包计数器开始循环计数1；码流相对时间标签计数为1。码流分路依次按上述原则进行。若遇到空包和预留可用码流包(在控制设置单元4输入选择使用预留可用码流包时)时，则通过控制信息插入单元3插入分路控制单元5给出的控制信息，随后送至相应的分路。
设置分路模式下：检测到码流中的第一个空包或预留可用码流包时，送至第一分路输出，码流包计数器计数1，开始不间断循环计数(1～116)，码流相对时间标签计数为0，随后的第2至39个包均送至第一分路输出，支路数计数器为1；第40～78个包送至第二分路输出，支路数计数器为2；第79～116个包送至第三分路输出，支路数计数器为3。随后码流包计数器开始下一次循环，码流相对时间标签计数加1，再次重复上述分路程序。
在接收合路端，各数字电视解调输出的码流首先进入各自的码流存储器。码流同步及合路单元首先提取各支路内码流中的空包(0x4701FF)内的控制信息数据。并将此控制信息数据送至同步信息控制单元，若提取控制信息数据表示分路系统还使用了预留可用码流包作为预设控制数携带包携带分路控制数据，则码流同步及合路单元在后续工作中还将提取各之路码流中的预留可用码流包内的控制信息(本应用实例可选应用0x4701FD)。接收机一般工作1～2秒后，各码流缓存单元i(i＝1,2,…,N)均存在相应的预设控制数携带包或空包信息数据。
简单分路模式下，当前为4路输入码流信息，存在4路码流缓存。同步信息控制通过空包或预留可用码流包内的码流包控制信息，确定各支路编号、码流相对时间标签。简单分路模式下，传输码流是依次送至各支路的，因此合路时仅需要计算码流相对标签的差值，按相应的差值结果依次读取相应的码流包缓存送至输出即可。
设置分路模式下，接收机工作1～2秒后，同步信息控制通过空包或预留可用码流包内的分路控制信息，获取当前码流分路为3路，并确定了当前支路编号，根据各个码流相对时间标签，码流包计数结果以及分路原则(码流包计数结果1至39为第一分路输出，支路数编号1；码流包计数结果40～78为第二分路输出，支路数编号为2；码流包计数结果79～116为第三分路输出，支路数编码为3)，在对齐码流相对标签的同时采用加减法即可很容易的确定原码流包的顺序，依次读取相应的码流包缓存送至输出即可。
无论简单分路模式还是设置分路模式，依次读取相应的码流包时，当遇到携带分路信息的空包和预留可用码流包时，本应用实例还恢复了原填充数据，以使得本发明系统做到码流透传，不影响其原码流中所有码流包的顺序。
通过以上，顺利的实现了8K超高清码流的分路和合路，实现了DTMB-A8K超高清的地面传输，此实现为世界首创。
本发明实施例基于现有的ITU第二代地面数字电视传输标准DTMB-A和8K超高清编解码技术，在世界上首次用DTMB-A标准实现了8K超高清的地面传输和接收，为8K超高清的数字电视广播服务提供了技术支持和实现。
本发明技术方案的应用实例中，均是以DTMB-A为例子实现的。但整个分路的策略和思想，也可以用用于其他技术标准，例如有线电视标准DVB-C，其他数字电视标准DVB-T2等系统。
本发明实施例不但可以传输码流的实现简单分路，还可实现传输码流的动态分路，从而节省整个传输系统的资源。
本发明实施例不但可用使用码流中固有存在的空包携带分路信息，还可选通过输入设置其他可用的预留码流包实现分路信息的传递。
本发明实施例针对存在独立流的传输流，可将独立流单独分路传输，从而使得8K超高清传输系统可同时进行普通的广播应用，接收端可采用普通接收机，单独接收独立流节目。
本发明的系统区别于现有系统，可实现8K超高清的地面无线广播，突破了原有的有线或网络模式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种传输码流分路方法，其特征在于，包括：
对输入码流进行预设控制数据携带包识别和节目流信息分析；
获取分路设置信息，根据所述分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；
根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，并生成分路控制命令，根据所述分路控制命令控制缓存的码流分路输出，并生成当前码流的分路信息；
其中，在进行码流分路处理时，如检测到当前码流包为预设控制数据携带包时，则根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；将所述预设控制数据携带包的填充数据替换为所述分路控制数据；
根据需要设置分路设置信息，从而实现不同的分路模式，分路模式分为简单分路模式和设置分路模式；
当码流分路模式为设置分路模式时，所述分路设置信息包括：码流分路模式和各路传输通道的调制参数；所述根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，包括：
根据节目流的节目参考时钟PCR计算输入码流速率V入Mbps，并按Mbps为单位对其向上取整，获取整个码流的最大整数速率P入；
根据每路传输通道的调制参数，分别计算每路传输通道的传输能力Vi，对每路传输能力按Mbps为单位向下取整，获取每路传输通道的分配速率Pi；i=1,2，…,N；根据条件P1+P2+…+Pi>P入成立的最小i确定分路数量N；其中，N为大于或等于2的正整数；
当检测到码流中第一个预设控制数据携带包时，码流包计数器从1~P入连续循环计数，将计数为1~P1的码流包分路至第1路传输通道，计数为P1+1~P2的码流包分路至第2路传输通道，计数为Pi-1+1~P入的码流包分路至第N路传输通道；码流相对时间标签用于记录循环次数，码流相对时间标签的取值为0~1023。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当码流分路模式为设置分路模式时，根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成的分路控制数据包括：码流分路模式、分路数量N、当前码流包将分配至第i路传输通道、当前码流包为本次分配循环中第i路传输通道中的第j个码流包、第i路传输通道采用的调制参数、第i路传输通道的分配速率Pi、整个码流的最大整数速率P入、其他传输通道采用的调制参数和当前码流包的码流相对时间标签。
3.根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，当码流分路模式为设置分路模式时，所述分路设置信息还包括：是否存在独立节目流，在存在独立节目流的前提下，独立节目流是否独立使用第N路的传输通道；
若独立节目流不需要单独传输，则按照权利要求2所述的方法进行码流统一分路；若独立流需要独立分配至第N路传输通道，则码流包计数器不对独立节目流的码流包进行计数，独立节目流之外的码流包的分路路数为N-1。
4.根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，当码流分路模式为简单分路模式时，所述分路设置信息包括：码流分路模式、分路数量N和各路传输通道的调制参数，其中，N为大于或等于2的正整数，各路传输通道的调制参数相同；
所述根据所述分路控制策略对所述码流进行码流分路处理，包括：对输入码流进行预设控制数据携带包识别，当检测到码流中第一个预设控制数据携带包时，码流包计数器从1至N连续循环计数，根据所述码流包计数器的计数结果i将当前码流包分配至对应的第i分路传输通道，其中，i取值为1、2……N；码流相对时间标签用于记录循环次数，码流相对时间标签的取值为0~1023。
5.根据权利要求 4所述的方法，其特征在于，当码流分路模式为简单分路模式时，根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成的分路控制数据包括：码流分路模式、分路数量N、各路传输通道的调制参数和当前码流包的码流相对时间标签。
6.一种传输码流合路方法，其特征在于，包括：
通过不同的码流缓存单元分别接收各路数字电视解调器输出的码流；从各个码流缓存单元的预设控制数据携带包中获取分路控制数据；
其中，所述各路数字电视解调器解调的码流为按照权利要求1至5任一项所述的传输码流分路方法分路输出的码流；
根据所述分路控制数据生成匹配的合路控制策略，其中，所述合路控制策略为权利要求1至5中任一项所述的传输码流分路方法中的分路控制策略的反操作；
根据所述合路控制策略依次确定输出码流包的顺序，从而完成各路数字电视解调器输出码流的合路处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在进行码流合路的同时，将所述预设控制数据携带包内填充的数据去除；如存在数字电视调制器额外添加的预设控制数据携带包，则去除所述额外添加的预设控制数据携带包，以完全恢复原码流状态。
8.一种码流分路器，其特征在于，包括：识别分析单元、控制信息插入单元、控制设置单元、分路控制单元和码流缓存及分路单元；
识别分析单元，用于对输入码流进行预设控制数据携带包识别和节目流信息分析；
控制设置单元，用于获取分路设置信息；
分路控制单元，用于根据所述分路设置信息和节目流信息分析结果生成匹配的分路控制策略；根据所述分路控制策略对所述码流进行权利要求1至5中任一项所述的传输码流分路方法的码流分路处理，并生成分路控制命令，根据所述分路控制命令控制码流缓存及分路单元中的码流分路输出，并获取当前码流的分路信息；
其中，在进行码流分路处理时，如检测到当前码流包为预设控制数据携带包时，则根据所述分路设置信息和当前码流的分路信息生成分路控制数据；通过控制信息插入单元将所述预设控制数据携带包的填充数据替换为所述分路控制数据。
9.一种码流合路器，其特征在于，包括：多路码流缓存单元、同步信息控制单元和码流同步及合路单元；
所述多路码流缓存单元，用于分别接收各路数字电视解调器输出的码流；其中，所述各路数字电视解调器解调的码流为按照权利要求1至5任一项所述的传输码流分路方法分路输出的码流；
所述同步信息控制单元，用于从各个码流缓存单元的预设控制数据携带包中获取分路控制数据；
所述码流同步及合路单元，用于根据所述分路控制数据生成匹配的合路控制策略，其中，所述合路控制策略为权利要求1至5中任一项所述的传输码流分路方法中的分路控制策略的反操作；
根据所述合路控制策略依次确定输出码流包的顺序，从而完成各路数字电视解调器输出码流的合路处理。
10.一种码流分路器，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述的传输码流分路方法。
11.一种码流合路器，包括：包括存储器、处理器及存储在所述存储器上的并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6至7任一项所述的传输码流合路方法。
12.一种码流传输系统，其特征在于，包括：权利要求10所述的码流分路器、多路数字电视调制器、射频合路器、多路数字电视解调器和权利要求11所述的码流合路器。
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