DE69734699T2

DE69734699T2 - Dynamische Zuteilung von Rundfunkübertragungen

Info

Publication number: DE69734699T2
Application number: DE69734699T
Authority: DE
Inventors: Robert G. Arsenault; Tam T. Leminh; Thomas H. James
Original assignee: DirecTV Group Inc
Current assignee: DirecTV Group Inc
Priority date: 1996-09-05
Filing date: 1997-09-04
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2017-09-05
Also published as: EP1626581A3; US7075945B2; US20060088062A1; US20010036198A1; EP1626581A2; US5886995A; EP0828390A3; DE69734699D1; US20030067943A1; EP1626581B1; ES2330856T3; ATE439007T1; DE69739529D1; EP0828390B1; US6501770B2; ES2251008T3; EP0828390A2; US6278717B1; JPH10191315A; ATE311073T1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die Verarbeitung von Informationssignalen für schnelle Datenübertragungen. In besonderen Ausführungsformen bezieht sie sich auf das Verarbeiten von Video-, Audio- und/oder Dateninformationen in einem Anwender-Unterhaltungs-System mit einem Rundfunksatelliten für Direktempfang (DBS).
Die Informationen übertragende Leistungsfähigkeit jedes Datennetzwerkes ist unter anderem durch seine effektive Bandbreite begrenzt. Beschränkungen bei der verfügbaren Bandbreite, die sich durch technische Beschränkungen bei der Verarbeitung von Übertragungselementen (z. B. Übertragungsleitungs-Beschränkungen), durch staatliche Beschränkungen (z. B. ein begrenztes Funkfrequenz-Zuweisungsspektrum) oder anderes ergeben, begrenzen die Datenmenge, die durch das zugehörige System übertragen werden kann. Das kann zu einer Beschränkung bei der Quantität oder der Qualität (oder beidem) der Dienste führen, die durch das System bereitgestellt werden können, was oft Kompromisse oder Abstriche erfordert.
Die Übertragung von Fernsehprogrammen an die Zuschauer zuhause war lange diesen Beschränkungen und Abstrichen unterworfen. Terrestrische HF-Übertragungen werden durch lokale Gegebenheiten auf wenige Frequenzbänder (Kanäle) beschränkt, die von der Staatsbehörde für die Fernsehübertragung zugewiesen werden, und die so ausgewählt sind, dass sie nicht störend über den begrenzten Übertragungsbereich hinausgehen. Das für jeden Kanal zugewiesene Frequenzband wurde gewählt, um den derzeitigen Standard dem Übertragungsschema (z. B. NTSC in den Vereinigten Staaten) anzupassen, und um Außerbandstörungen zu minimieren oder zu vermeiden. Obwohl zusätzliche Frequenzen (z. B. UHF in den Vereinigten Staaten) später zugewiesen wurden, haben Einschränkungen bei dem verfügbaren HF-Spektrum lange die Anzahl der Programme begrenzt, die dem Verbraucher zur Verfügung gestellt werden konnten.
Die Verteilung von Programmmaterial über Kabelnetzwerke lieferte den Rundfunk-Oberträgern (d. h. den Kabelbetreibern) zusätzliche Bandbreite, wodurch die Beschränkung, die durch die Knappheit des HF-Spektrums auferlegt wurde, teilweise überwunden wurde. Kabelsysteme sind jedoch technisch auf die nutzbare Bandbreite des Netzwerkes beschränkt, einschließlich der Übertragungsleitung und der angeschlossenen Elektronik.
Fortschritte bei der Signalverarbeitungs-Technologie haben mehr Programmgestaltungs-Informationen, verbesserte Qualität und neue Dienste (z. B. Datendienste) ermöglicht, die innerhalb einer vorgegebenen verfügbaren Bandbreite übertragen werden. Zum Beispiel hat die digitale Verarbeitung sowohl von Video- als auch Audiosignalen, zusammen mit den Fortschritten bei den Kodierungs- und Komprimierungstechniken (z. B. MPEG und MPEG-2) eine Reduzierung der erforderlichen Bandbreite für die Übertragung von Video- und Audiosignalen in brauchbarer Qualität und/oder die Übertragung von Video- und Audiosignalen höherer Qualität ermöglicht. Zusammen mit den Fortschritten bei der zugehörigen Übertragungs- und Empfangsausrüstung, die eine größere Nutzung des verfügbaren Spektrums ermöglicht, ist eine dramatische Erhöhung des Umfangs der Anwender-Programmgestaltungen, die über ein vorgegebenes Medium übertragen werden kann, möglich. Außerdem haben die Systeme sich weiterentwickelt, um zusätzliche Übertragungssysteme und andere Abschnitte des HF-Spektrums zu nutzen. Zum Beispiel liefern Systeme mit einem Rundfunksatelliten für Direktempfang (DBS) Unterhaltungs- und Informationsrundfunk unmittelbar an den Anwender, in einigen Fällen Ober Hochleistungs-Satelliten-Transponder und kleine Anwender-Empfangsschüsseln (z. B. 18 Zoll). Obwohl ein solches System heute fähig ist, mehr als 175 Video-, Audio- und/oder Datenprogramme mit höheren als den bisher bekannten Qualitätsstufen zu übertragen, bleibt ein Wunsch, zusätzliche Übertragungsleistung bereitzustellen und, zum Nutzen des Verbrauchers, die verfügbare Bandbreite vollständig zu nutzen.
Verteilersysteme, ob Rundfunk (über Satellit oder terrestrisch), Kabel, optische oder andere Systeme liefern üblicherweise eine Vielzahl von empfangbaren Rundfunk-Ressourcen. In einem früheren Modell beinhaltete ein terrestrisches Fernseh-Rundfunk-System eine Anzahl einzelner Kanäle und Frequenzbänder, die von dem Verbraucher gewählt werden konnten. Bei dem Fernsehsystem als Ganzes betrachtet, lieferte jeder verfügbare Kanal in einer gegebenen örtlichen Lage eine Rundfunk-Ressource, die von den Anwendern in dieser Region empfangen werden konnte, und die ein einzelnes Video-/Audio- Programm übertragen konnte. Ähnlich liefert eine Multiplex-Frequenz-Verteilung bei bekannten analogen Kabelsystemen eine im Allgemeinen größere Anzahl von Rundfunk-Ressourcen in dem System, wobei üblicherweise wieder jede ein einzelnes Programm überträgt, einschließlich sowohl Video als auch Audio, wählbar als ein Zuschauerkanal. In einem digitalen DBS-System kann das Frequenz- und Phasen-Multiplexverfahren (z. B. Mehrfach-Transponder-Betrieb innerhalb zugewiesener Frequenzen und mit LHCP- und RHCP-Polarisation) und das Zeit Multiplexverfahren (z. B. TDM innerhalb einer gegebenen Frequenz) verwendet werden. In diesem Zusammenhang kann jeder einzelne adressierbare Bitstrom (d. h. jedes wählbare Zeitfenster auf jeder Frequenz und Phase) als eine gesonderte „Rundfunk-Ressource" angesehen werden. Wo außerdem in einem erweiterten System verschiedene Satellitenpositionen oder verschiedene Übertragungsmedien verwendet werden, gehört die Wahl des gewünschten Satelliten und Übertragungsmediums etc. außerdem zur Festlegung einer einzelnen Rundfunk Ressource.
Ein Rundfunkdienst wird deshalb eine begrenzte Anzahl verfügbarer Rundfunk-Ressourcen aufweisen. Wenn die Qualität der einzelnen Übertragungen akzeptabel induziert werden kann, können zusätzliche Rundfunk-Ressourcen innerhalb einer gegebenen HF-Spektrum-Zuweisung unterstützt werden. Die Anzahl der Rundfunk-Ressourcen, die für die Übertragung von Video-, Audio- und Datenprogrammen mit hoher Qualität verfügbar ist, bleibt jedoch begrenzt.
Ein Rundfunk- oder Dienst-Anbieter möchte seinen Kunden (z. B. Teilnehmern) die maximal mögliche Anzahl Programme mit der höchstmöglichen Qualität übertragen, die das verfügbare Übertragungssystem verwendet. Die hier verwendeten „Programme" sollen Videoprogrammgestaltungen, Audioprogramme und/oder Datenübertragungen verschiedenen Typs (z. B. Software, Steuercodes, Multimediainhalte, Digitalfotos, Daten, etc.) beinhalten. Ein Programm kann mehr als ein Datenformat beinhalten, wie z. B. ein Video- und ein oder mehrere Audio-Formate, und in einigen Ausführungsformen beigefügte Daten. Jeder dieser Datenströme kann in bevorzugten Ausführungsformen über gesonderte Rundfunk-Ressourcen übertragen werden.
Heute gibt es eine große Anzahl Inhalt-Anbieter, die den Rundfunkanstalten einen oder mehrere Inhalt-Datenströme zur Verfügung stellen, die Programme und zugehörige Inhalte (z. B. Programm-IDs, Werbespots, etc.) umfassen. Viele dieser Datenströme fließen fortlaufend oder im Wesentlichen fortlaufend und werden von dem Inhalt-Anbieter über verschiedene Verbreitungsmedien (z. B. Satellit, Kabel oder aufgezeichnete Medien) verbreitet, um unter anderen möglichen Empfängern, anderen Rundfunkdiensten für die Weiterübertragung zu deren Zuschauern verbreitet zu werden. Zum Beispiel gibt es zahlreiche regionale Sport-Netzwerke, die Programmströme zusammenstellen, die Sportereignisse beinhalten, oft mit sportverwandten "Füllern" in den Zeiten zwischen den einzelnen Sportereignissen.
Obwohl Inhalt-Anbieter oft Originalprogramme entwickeln (z. B. durch Berichterstattung bei einem Live-Sportereignis), ist es in der Industrie für einen Inhalt-Anbieter üblich, Programme oder Füller von einem anderen Inhalt-Anbieter zu kaufen. Zum Beispiel kann ein Sport-Netzwerk Weiterübertragungsrechte für ein Sportereignis kaufen, das von einem anderen Inhalt-Anbieter abgedeckt wird. In diesen Fällen empfängt der kaufende Anbieter ein Programm, das von einem Verteilermedium (z. B. Satellit) zugeführt wird, das von dem erzeugenden Anbieter verwendet wird, und sendet das Signal dann weiter zu seinen Kunden (z. B. zu Kabelbetreibern zur Weitersendung zu den Verbrauchern oder unmittelbar zu den Verbrauchern). Der kaufende Anbieter kann seine eigenen Werbespots oder sein Identitätszeichen einfügen, oder er kann wahlweise die gekaufte Einspeisung in seiner "Rohform" verwenden. Oft werden verschiedene Anbieter dieselben Programmgestaltungen kaufen und übertragen, die von einem anderen Anbieter erzeugt wurden.
Ein Mehrkanal-Rundfunksystem wird üblicherweise eine Anzahl von Eingabeprogramm-Datenströmen von einer Anzahl von Inhalt-Anbietern kaufen, um sie an die Zuschauer oder Teilnehmer dieses Systems weiterzusenden. In einem digitalen Übertragungssystem kann jeder einzelne Programm-Datenstrom als ein ununterbrochener Eingabe-Datenstrom gesehen werden, wobei die Daten Video-, Audio- oder andere Daten- (z. B. Multimedia- oder Daten-) Informationen darstellen und hierin „Eingabe-Datenstrom" genannt werden. Ein vorgegebenes Programm kann einen oder mehr als einen Eingabe-Datenstrom umfassen (z. B. eine oder mehrere Videoeingaben, eine oder mehrere zugehörige Audioeingaben und zugehörige Daten, die sich auf den Programminhalt beziehen). Die Übertragung einer vorgegebenen Anzahl von Eingabe-Datenströmen an eine Anzahl von Zuschauern, so dass jeder Datenstrom allen Anwendern jederzeit verfügbar ist, hat üblicherweise eine mindestens gleich große Anzahl von Rundfunk-Ressourcen erfordert.
Insbesondere wird bei Übertragungsende jeder Eingabe-Datenstrom üblicherweise einer verfügbaren Rundfunk-Ressource zugeordnet. Jeder Eingabe-Datenstrom ist deshalb einer einzigen Rundfunk-Ressource zugewiesen oder auf ihr „abgebildet". Die Zuordnungsmatrix, die die Beziehung zwischen Eingabe-Datenstrom und Rundfunk-Ressource bestimmt, kann als eine „Abbildung" betrachtet werden. Da die bei Übertragungsende verwendete Abbildung von dem Anwender (z. B. Teilnehmer) entfernt ist, wird sie hierin als eine „Fern"-Abbildung bezeichnet.
Bei Empfangsende wurde eine ähnliche Abbildung verwendet, um die Datenströme, die von den Rundfunk-Ressourcen empfangen wurden, einzelnen wählbaren Ausgaben zuzuweisen. Jeder einzelne Ausgabe-Bitstrom, der einem jeweiligen Rundfunk-Ressourcen-Bitstrom entspricht, kann als ein „Ausgabe-Datenstrom" bezeichnet werden. Wenn ein Anwender einen bestimmten Kanal (z. B. Kanal 101) wählt, erwartet er, ein bestimmtes Programm zu einer bestimmten Zeit zu empfangen. Die Empfangsvorrichtung erfüllt das durch Aufrechterhalten einer ergänzenden Empfangs- oder lokalen „Abbildung", die die Zuordnung zwischen Rundfunk-Ressourcen und wählbaren Ausgaben festlegt. In einigen Beispielen, in denen die gewünschte Ausgabe aus Informationen besteht, die nur über eine Rundfunk-Ressource übertragen wurden, wird die lokale Abbildung die Zuordnung zwischen dieser Rundfunk-Ressource und der gewählten Ausgabe, die aus einem einzelnen Ausgabe-Datenstrom besteht, festlegen. Zum Beispiel, wenn die Video- und Audiokomponenten eines Programms in einem einzelnen Eingabe-Datenstrom kodiert sind, wird dann die Wahl eines Programms oder Zuschauerkanals die Abbildung nur eines Datenstroms erfordern, wobei die Komponenten durch andere Prozessoren getrennt werden. Bei anderen Beispielen (z. B. ein Film, der eine oder mehrere Videooptionen, eine Vielzahl von wählbaren hochwertigen Audiodaten und/oder optionalen zugehörigen Daten aufweist), kann die Wahl einer gewünschten Ausgabe die Abbildung mehrer Ausgabe-Datenströme erfordern, die den Rundfunk-Ressourcen entsprechen. Bei diesen Beispielen wählt der Anwender einen gewünschten „Zuschauerkanal" (z. B. Kanal 101) und trifft eine optionale Wahl (z. B. ein alternatives Audiosignal), und die lokale Abbildung legt die notwendigen Ausgabe-Datenströme fest und bildet sie auf geeigneten Rundfunk-Ressourcen ab. Diese Ausgabe-Datenströme können zu einer geeigneten Verarbeitungs- oder Durchführungsvorrichtung geleitet werden, wie z. B. (ohne Beschränkung) einem Fernsehbildschirm, einem Audioprozessor oder einem Computer. Wo Optionen verfügbar sind (z. B. ein alternatives Audiosignal), kann die ge wählte Option auf einer Ausgabe abgebildet werden, die, basierend auf der Eingabe-Wahl des Anwender, dem zughörigen Prozessor entspricht, oder alle Optionen können auf einem Prozessor abgebildet werden, der selbst die geeignete Ausgabe herauszieht. In besonderen Ausführungsformen können Komponenten oder verschiedene Programme (z. B. Video von einem ersten Programm und Audio von einer anderen Quelle) lokal auf einem Ausgabe-Zuschauer-Kanal abgebildet werden, wobei eine abgeleitete Mischausgabe erzeugt wird.
Es ist wichtig, dass sowohl die Fernabbildungen als auch die lokalen Abbildungen sich zu einer vorgegebenen Zeit entsprechen, so dass die Wahl des Anwenders eines Zuschauerkanals das Empfangs-Schaltschema auf der (den) richtige(n) Rundfunk-Ressource(n) abbilden wird, die wiederum auf dem (den), vom Anwender gewünschten, Eingabe-Datenstrom (Eingabe-Datenströmen) abgebildet werden. Es ist bekannt, dass die Zuweisungs-Abbildungen von Zeit zu Zeit modifiziert werden. Das kann zum Beispiel dann erfolgen, wenn eine Rundfunk-Ressource nicht verfügbar ist, oder wenn eine bereitgestellte Bandbreitenzuweisung, die durch einzelne Ressourcen bereitgestellt wird, angefordert wird, wenn z. B. neue Eingabe-Datenströme hinzugefügt werden oder alte von einem System entfernt wurden. Solche Abbildungsänderungen waren selten, kamen jedoch üblicherweise ein- bis dreimal am Tag vor.
Es ist auch bekannt, lokal abgeleitete Ausgabe-Datenströme oder Zuschauerkanäle zu erzeugen, die keinem einzelnen Eingabe-Datenstrom entsprechen. Zum Beispiel kann ein lokaler Prozessor einen bestimmten Zuschauerkanal während einer ersten Zeitspanne auf einer ersten Gruppe von einer oder mehreren Rundfunk-Ressourcen abbilden, und dann diesen Zuschauerkanal während einer darauf folgenden Zeitspanne auf einer anderen Gruppe von Rundfunk-Ressourcen abbilden. Auf diese Weise war der Prozessor in der Lage, die Zuschauer mit einer Anzahl an Zuschauerkanälen zu versorgen, die größer war als die Anzahl der tatsächlichen Rundfunksendungen.
Für die Zielsetzungen der nachfolgenden Beschreibung und der Ansprüche kann folgende Bezeichnungsvereinbarung nützlich sein. Die numerische Zuordnung zwischen einzelnen Eingabe-Datenströmen und einzelnen Rundfunk-Ressourcen (bezogen auf die Fernabbildung) und die numerische Zuordnung zwischen diesen Rundfunk-Ressourcen und einzelnen Ausgabe-Datenströmen (bezogen auf die lokale Abbildung) kann vorgegeben werden als IN:BR:OUT, wobei IN gleich der Anzahl der diskreten Eingabe-Datenströme ist, BR die Anzahl der diskreten Rundfunk-Ressourcen darstellt und OUT die Anzahl der diskreten Ausgabe-Datenströme darstellt. In der einfachsten 1:1:1 Zuordnung werden n Eingabe-Datenströme auf n Rundfunk-Ressourcen abgebildet, die wiederum auf n Ausgabe-Datenströmen abgebildet werden, was auch als n:n:n dargestellt werden kann. Wie zuvor bemerkt, ist es auch bekannt, abgeleitete Kanäle zu erzeugen, die als n:n:n+x Zuordnung oder Abbildung dargestellt werden können, wobei n und x gleich eins oder ein ganzzahliges Vielfaches von eins sind. Obwohl in diesem Beispiel eine 1:1 Zuordnung zwischen den Eingabe-Datenströmen und den Rundfunk-Ressourcen besteht, wird von der lokalen Abbildung eine 1:>1 Abbildung durchgeführt, was zu x abgeleiteten Ausgabekanälen führt.
Obwohl die Überarbeitung der Abbildungen zur Anpassung der seltenen Veränderungen bei den Eingabe-Datenströmen oder aktiven Rundfunk-Ressourcen und n:n:n+x Abbildungen lokal erzeugten abgeleiteten Kanäle ein brauchbares Maß an Anpassungsfähigkeit bei dem Betrieb der existierenden Systeme aufweist (z. B. Hochleistungs-DBS), wäre es nützlich den Umfang der erforderlichen Bandbreite zu reduzieren, um eine gewünschte Programmgestaltung zu übertragen und dabei zusätzliche Dienste und/oder Dienste mit höherer Qualität, die über die selben Rundfunk-Ressourcen übertragen werden, zu ermöglichen.
Schließlich ist bekannt, dass bestimmte Steuer- und Konfigurationsinformationen zusätzlich zu den gewünschten Eingabe-Datenströmen übertragen werden müssen. Die Verwendung von Kanalabbildungen bezieht Schwierigkeiten bei der Erzeugung und Aufrechterhaltung einer exakten lokalen Abbildung ein, was sich bei der laufenden Nutzung der Rundfunk-Ressourcen widerspiegelt Veränderungen bei der Nutzung der Ressourcen im Zeitablauf erfordern, dass die lokale Abbildung auf den neuesten Stand gebracht wird, üblicherweise durch das Übertragen oder Downloaden einer neuen Abbildung auf dem Empfangsgerät des Zuschauers, wie z. B. einem (bei einem üblichen DBS-System) integrierten Empfänger/Decoder (IRD). Für ein System, das eine große Anzahl von Kanälen aufweist (d. h. 175 oder mehr) kann die lokale Abbildung eine Matrix von mehreren Tausend Bytes von Daten umfassen, in der, für eine oder mehrere Zeitspannen, geeignete Rundfunk-Ressourcen für jeden Zuschauerkanal verzeichnet sind. Eine solche „Overhead"-Datenübertragung erfordert eine Bandbreite, die daher nicht für die Zuführung von gewünschten Anwenderdiensten verfügbar ist. In dem Fall, in dem die Abbildung selten auf den neuesten Stand gebracht wird, ist diese Overhead-Übertragung tolerierbar aber nicht wünschenswert. Wenn sich die Komplexität oder Größe der lokalen Abbildung erhöht, oder wenn die lokale Abbildung häufig überarbeitet wird, könnte der Umfang der erforderlichen Overhead-Bandbreite unakzeptabel groß werden.
Die Übertragung von Daten für die lokale Abbildung erfordert ebenfalls Zeit, deren Umfang von dem Umfang der Abbildungsdaten und der zugewiesenen effektiven Baud-Rate abhängt. Andere Verzögerungsquellen bei der Erzeugung und Aktivierung einer aktualisierten Abbildung können ebenfalls bestehen. Zum Beispiel verwendet ein IRD gewöhnlich solange eine Abbildung, bis er die gesamte Übertragung einer neueren aktualisierten Abbildung beendet hat. Üblicherweise überprüft der IRD die Existenz einer aktualisierten Abbildung nur in vorgegebenen Abständen. Deshalb wird eine weitere Verzögerungsquelle bei der Aktivierung der neuen lokalen Abbildung einbezogen.
Die Zeitverzögerungen, die mit der Übertragung der aktualisieren lokalen Abbildungen auf die IRDs verbunden sind, haben das Aufrechterhalten der aktualisierten Abbildungen ebenfalls schwerfällig gemacht Die Übertragung von aktualisierten Abbildungen wurde deshalb üblicherweise auf eine festgelegte Anzahl vorbestimmter Zeiten während des Rundfunktages begrenzt, z. B. zwei- oder dreimal pro Tag. Veränderungen bei der Nutzung der Rundfunk-Ressourcen sind daher durch die Aktualisierungsfähigkeit der lokalen Abbildung in der Praxis begrenzt Eine verbesserte Flexibilität bei der Aktualisierung der Kanalabbildungen würde eine größere Flexibilität bei der Maximierung der Nutzung von Rundfunk-Ressourcen ermöglichen.
WO 94/19881 legt ein System und ein Verfahren für die Fernauswahl von Teilnehmern und die Steuerung von Nachrichten an die Teilnehmer in einem Kabelfernseh-System offen. Basierend auf einem Auswahlkriterium wird einer Gruppe von Kabelteilnehmern ausgewählt, und Bildschirmnachrichten können entfernt erzeugt und unter Verwendung einer Kabel-Übertragungsvorrichtung an die ausgewählten Teilnehmer übertragen werden. Die Nachrichteneigenschaften, wie z. B. Anzeigedauer, Farben und Nachrichten-Warnsignale können entfernt bestimmt werden. Wenn sich die Anzahl der Nachrichten erhöht, erhöht sich die für den Empfang einer Nachricht erforderliche Zeit, aber es können zusätzliche Kanäle verwendet werden, um die Ansprechzeit zu beschleunigen. Die Teilnehmer können Mitglied einer Gruppe werden, an die gezielt Nachrichten gesendet werden können. Zu dem Teilnehmeranschluss wird eine Gruppenabbildung gesendet, die die Gruppen repräsentiert, zu denen der Teilnehmeranschluss gehört.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein Datenübertragungssystem und ein Verfahren bereitzustellen, für die Übertragung der Eingabe-Datenströme von Rundfunk-Ressourcen in einem solchen Kommunikationssystem, das eine verbesserte Flexibilität bei der Aktualisierung der Kanalabbildungen ermöglicht, wobei eine größere Flexibilität bei der Maximierung der Nutzung von Rundfunk-Ressourcen ermöglicht wird.
Dieses Ziel wird erreicht durch die Eigenschaften nach Anspruch 1 und 12.
Weitere Ausprägungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Übertragungs-Verteiler-System, das Übertragungsbandbreite einspart durch Verdichten der Aussendung gleichzeitiger gemeinsamer Programmgestaltungen aus einer Anzahl verschiedener Programmströme, die eine Anzahl von Eingabe-Datenströmen umfasst, zu einer geringeren Anzahl von Rundfunk-Ressourcen, unter Verwendung eines einzigartigen Abbildungsschemas. Die Programminformationen können Videoprogrammgestaltungen, Audioprogrammgestaltungen und/oder verschiedene Datendienste beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt.
Zum Beispiel kann in einem Fernsehsystem, das eine große Anzahl Zuschauerkanäle aufweist, eine Anzahl verschiedener Eingabe-Datenströme (z. B. Programmströme) zu einer vorgegebenen Zeit oder zu vorgegebenen Zeiten dasselbe Programmgestaltungsmaterial beinhalten. Solche gleichzeitige gemeinsame Programmgestaltungen finden üblicherweise bei Sportveranstaltungen oder anderen Live-Fernsehsendungen statt (z. B. bei besonders aktuellen Ereignissen). Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, dass die gesamte oder ein Teil einer solchen gleichzeitigen Programmgestaltung über eine geringere Anzahl von zugewiesenen Rundfunk-Ressourcen, vorzugsweise über eine einzelne Rundfunk-Ressource für jedes Programm oder jede Programmkomponente (z. B. Video, Audio 1, Audio 2, etc.), ausgesendet und lokal auf den geeigneten Mehrfach-Zuschauerkanälen abgebildet wird. Auf diese Weise können Ausgabe-Datenströme lokal erzeugt werden, die bezüglich des Inhalts den zahlreichen Eingabe-Datenströmen gleichen oder ausreichend gleichen, obwohl eine reduzierte Anzahl von Rundfunk-Ressourcen verwendet wird. Der Unterschied zwischen der Anzahl der Rundfunk-Ressourcen, die zuvor erforderlich war, um jeden Eingabe-Datenstrom (n) getrennt zu übertragen, und der geringeren Anzahl (n–y), die durch die vorliegende Erfindung erforderlich ist, stellt neu verfügbare Rundfunk-Ressourcen (y) dar, die für nützliche Zwecke verwendet werden können.
Die Verwendung einer solchen n:n–y:m Abbildung, bei der n ≥ 2, n > y ≥ 1 und m ≥ n gilt, setzt während der Zeitspanne der n:n–y Fernabbildung y Rundfunk-Ressourcen frei. Diese Rundfunk-Ressourcen und Bitströme sind deshalb verfügbar für die Übertragung alternativer Daten (z. B. zusätzliche Programminformationen oder Datendienste) oder eine höhere Qualität bei der Übertragung der bestehenden Dienste (z. B. HDTV oder AC3 Audio).
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Bitströme, die so für die alternative Verwendung in nachfolgenden Zeitfenstern verfügbar sind, verbunden, um eine oder mehrere, im Wesentlichen ununterbrochen verfügbare, Rundfunk-Ressourcen zu erzeugen. Zum Beispiel kann als Ergebnis der oben besprochenen Abbildung nach der Erfindung, eine erste Rundfunk-Ressource von 13 Uhr bis 15 Uhr „freigesetzt" werden. Eine zweite Rundfunk-Ressource kann von 15 Uhr bis 17 Uhr „freigesetzt" werden etc. Eine Fernabbildung kann erzeugt werden, um die Programmgestaltungen abzubilden, die während dieser Zeitspannen, anstelle der "neuen" Ressource, andernfalls einer einzelnen Rundfunk-Ressource zugewiesen würden, wodurch diese einzelne Ressource freigesetzt wird. Durch weiteres Abbilden aller Folgeprogramme, die anstelle der verschiedenen auf diese Weise freigesetzten Ressourcen, normalerweise dieser einzelnen Rundfunk-Ressource zugewiesen würden, kann die einzelne Rundfunk-Ressource eine ununterbrochen verfügbare Ressource bereitstellen, um in besserer Form eine alternative Programmübertragung oder weitere Datendienste zu unterstützen. In anderen Ausführungsformen kann die alternative Programmübertragung oder der Datendienst sich selbst unter den verschiedenen Rundfunk-Ressourcen aufteilen, die während einzelner Zeitfenster bereitgestellt sind, und durch eine geeignete lokale Abbildung rekonstruiert werden.
In den Gesichtspunkten der Erfindung wird die beschriebene Kanalabbildung dynamisch aktualisiert Sie kann zum Beispiel mit häufigen(z. B. Echtzeit) Veränderungen bei der gewünschten Nutzung bestimmter Rundfunk-Ressourcen synchronisiert werden, um die sich dynamisch ändernde Ähnlichkeit oder Gleichheit zwischen bestimmten Eingabe-Datenströmen anzupassen. Beispielweise kann die Abbildung so oft wie erforderlich und sobald erforderlich verändert werden, um mindestens n Ausgabe-Datenströme zu erzeugen, die bezüglich des Inhalts den n Eingabe-Datenströmen, durch (zumindest zeitweise) weni ger als n Rundfunk-Ressourcen, ausreichend gleichen. Um den sich ändernden Umständen zu begegnen, kann durch dynamisches Anpassen der notwendigen Abbildung, wie es erforderlich ist (d. h. weil freigesetzte Programme auf einer oder mehreren Gruppen von Eingabe-Datenströmen beginnen oder enden, oder weil nicht-gemeinsame Inhalte, wie z. B. gewünschte Werdespots oder Bezugsquellen-Bezeichnungen in den Programmen vorkommen, die in die n:n–y Fernabbildung eingebunden sind, oder weil sich Auslastungsanforderungen bei den Übertragungsmedien verändern), die maximale Nutzung der verfügbaren Rundfunk-Ressourcen erreicht werden.
Um die Flexibilität der dynamischen Kanalabbildung zu bewerkstelligen, erzeugt ein Abbildungserzeuger Kanalabbildungen, die die Zuordnung der Rundfunk-Ressourcen während einzelner Zeitspannen oder -fenster wiedergeben. Der Kanalabbildungserzeuger kann diese Zeitspannen festlegen, in denen identisches Programmmaterial in zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen vorhanden ist oder sein wird. Der Kanalabbildungserzeuger kann in bestimmten Ausführungsformen eine vereinbarte Zeitplanung verwenden, die üblicherweise oft einige Tage im Voraus von den Inhalt-Anbietern an die Rundfunksender geliefert wird. In weiteren Ausführungsformen kann ein Inhalt-Vergleicher zur ausreichenden Zuordnung zwei oder mehr Eingabe-Datenströme überwachen, der automatisch das Auftreten im Wesentlichen gleicher Eingabeströme erkennt, sobald sie auftreten, und diese Informationen dem Kanalabbildungserzeuger zur Verfügung stellt Zum Beispiel können die Eingabe-Programmströme auf ID-Reihen überprüft werden, die von Inhalt-Anbietern verwendet werden, um das Thema des Programms zu erkennen. Das Auftreten derselben Programm-IDs gemeinsam mit zwei oder mehr Eingabeprogrammen oder -strömen in einer gemeinsamen Zeitspanne (d. h. der Beginn zur selben oder fast zur selben Zeit) würde das Auftreten eines gemeinsamen Inhalts signalisieren. In weiteren Ausführungsformen könnte der Programminhalt selbst verglichen werden. Wo eine automatische Zuordnung verwendet wird, kann eine geeignete Verzögerungsspanne verwendet werden, damit die Kanalabbildungen nicht verändert werden, außer wenn eine wirkliche Gleichheit zwischen zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen in mindestens einer ausgewählten Zeitspanne erkannt wurde, wodurch eine wirkliche Gleichheit und nicht nur ein zufälliges Zusammentreffen von Inhalten in einer kurzen Zeitspanne angezeigt wird.
In weiteren Ausführungsformen kann die Rundfunkanstalt während bestimmter Zeitfenster eine verfügbare Rundfunk-Ressource benötigen. Der Abbildungserzeuger kann dann beauftragt werden, die Feststellung von Eingabe-Datenstrom-Freisetzungen während der gewünschten Zeitspannen durchzuführen, um die benötigten Rundfunk-Ressource(n) freizusetzen, oder er kann beauftragt werden, wenn erforderlich, weniger gewünschte Programme zu entfernen und neue Abbildungen zu erzeugen, um, wenn erforderlich, diese Veränderungen wiederzugeben, um die gewünschten Rundfunk-Ressourcen freizusetzen.
Wenn der Kanalabbildungserzeuger in einer der vorgenannten Arten oder anderweitig die Gelegenheit für eine nützliche n:n–y:m Abbildung festgestellt hat, wird er die geforderten notwendigen Rundfunk-(Fern-) und Empfänger-(Lokal-)Abbildungen erzeugen. Die lokale Abbildung wird dann an die Zuschauer- oder Teilnehmerstationen übertragen, üblicherweise über das Rundfunkmedium selbst. Zum Beispiel können die lokalen Kanalabbildungen bei einer oder mehreren zugeordneten Rundfunk-Ressourcen einen Teil einer Steuerdaten-Übertragung umfassen. In einem typischen DBS-System, das Mehrfach-Transponder verwendet, können die Informationen in einer geeigneten Datenübertragung beinhaltet sein, die von jedem Transponder so übertragen werden, dass sie dem IRD zur Verfügung gestellt werden, unabhängig davon, welcher Transponder zu einer beliebigen vorgegebenen Zeit eingestellt ist.
Die Übertragung einer lokalen Abbildung erfordert die Zuweisung von Rundfunkbandbreite, was kontraproduktiv zu dem gewünschten Ziel der Maximierung der Bandbreite sein kann, die für eine brauchbare Programmübertragung verfügbar sein sollte. Das ist insbesondere in einem volldynamischen System zutreffend, das die häufige Übertragung von neuen Abbildungen erfordern könnte, um Veränderungen bei den Programmströmen anzupassen. Wenn das Programmschema zum Beispiel zahlreiche Freisetzungen anpasst, um mehrere Rundfunk-Ressourcen freizusetzen, einschließlich einiger Programmströme, die relativ häufige Wiederabbildungen mit einer 1:1 Übereinstimmung erfordern (z. B. während gewünschter Werbespots oder Bezugsquellen-Bereichnungen), könnte die Übertragung von Abbildungsdaten eine deutliche Belastung für das System sein. In anderen wichtigen Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung werden diese Schwierigkeiten durch Bereitstellung einer verbesserten Übertragung und durch Aktualisierung der Schemata für lokale Abbildungen vermieden. Zum Beispiel ist in bevorzugten Ausführungsformen das Empfangsgerät, das die lokale Abbildung empfängt und speichert so angepasst, dass es Aktualisierungen für weniger als die gesamte Abbildung empfängt. Auf diese Weise sind nur die geänderten Informationen zusammen mit der notwendigen Overheadleitung für die Übertragung erforderlich, wenn eine Abbildungsaktualisierung gewünscht wird. Im Fall eines forderlich, wenn eine Abbildungsaktualisierung gewünscht wird. Im Fall eines Hochleistungs-DBS-Systems kann das zu einer bedeutenden Bandbreiteneinsparung führen, da die Mehrheit der Programme, und damit der Rundfunk-Ressourcen, während der meisten Zeitfenster nicht in die dynamische Wiederabbildung eingebunden ist Deshalb kann die Mehrheit der lokalen Abbildungen relativ statisch sein (wie nach dem Stand der Technik), während andere Abschnitte nach der vorliegenden Erfindung dynamisch aktualisiert werden können. Obwohl die gesamte lokale Abbildung vorzugsweise gelegentlich übertragen werden kann (um eine Aktivierung einer neuen Einrichtung zu erlauben und um eine periodische Unversehrtheitsprüfung zur Korrektur von Fehlern bereitzustellen), sind solche vollständigen Abbildungsübertragungen reduziert.
Um die Übertragungsanforderungen für Abbildungsänderungen weiter zu minimieren, kann eine Vielzahl von vollständigen Abbildungen übertragen und lokal gespeichert werden. Zum Beispiel kann eine erste vollständige Abbildung übertragen und gespeichert werden, gefolgt von einer zweiten vollständigen Abbildung, die in einem anderen Speicher gespeichert wird. Das Empfangsgerät beinhaltet eine Abbildungs-Auswahlvorrichtung (z. B. einen Anwahlvektor, einen Multiplexer, etc.), die die gespeicherte Abbildung auswählt, die zu einer vorgegebenen Zeit aktiv sein soll. Um eine Veränderung bei der lokalen Abbildung durchzuführen, ist es dann nur notwendig, den Empfänger zu veranlassen, die gewünschte alternative Abbildung auszuwählen. Es kann mehr als eine verfügbare Abbildung lokal gespeichert werden, und Übergänge zwischen diesen Abbildungen können wiederholt durchgeführt werden. Zum Beispiel könnte eine Abbildung während der normalen Programmzeitspannen Zuschauerkanäle den Rundfunk-Ressourcen zuweisen, während eine andere Abbildung während der Werbespots zu der 1:1 Zuordnung zurückkehrt (z. B. wo es vertraglich erforderlich ist, dass der Werbeinhalt eines Eingabe-Datenstroms den Zuschauern gleichermaßen zur Verfügung gestellt wird). Obwohl ein gegebenes Programm viele Werbespots aufweisen kann, von denen jeder zwei Abbildungsänderungen erfordert, wären nur zwei Abbildungsübertragungen erforderlich, gefolgt von geeigneten Signalen, um die notwendigen lokalen Abbildungsauswahlen zu aktivieren. Diese Auswahlsignale erfordern üblicherweise viel weniger Übertragungsbandbreite als eine vollständige oder teilweise Abbildung, was zu bedeutenden Bitstrom-Einsparungen führt Um die Speicheranforderungen zu minimieren (z. B. bei einem DBS IRD), kann die Abbildung in zwei Bereiche oder Segmente aufgeteilt werden, z. B. in eine Hauptabbildung und eine Vielzahl von Unterabbildungen. Die Hauptabbildung (die als eine spezialisierte Unterabbildung betrachtet werden kann) kann Abbildungsinformationen enthalten, die einer Vielzahl aller ausgewählten Abbildungen gemeinsam sind, während andere Unterabbildungen solche Abschnitte der Abbildung beinhalten können, die für einzelne wählbare Abbildungen einzigartig sind. Der Übergang von einer Abbildung zu einer anderen werde nur die Auswahl der geeigneten Unterabbildung erfordern, während die Hauptabbildung weiter wirksam sein könnte. Auf diese Weise werden zusätzliche Übertragungsressourcen eingespart, da der gemeinsame Abschnitt der verschiedenen lokalen Abbildungen nur einmal übertragen werden muss und Abbildungsaktualisierungen, -auswahl und -übergänge ermöglicht werden.
Ein Standard-IRD beinhaltet heute üblicherweise nur einen Tuner. In solchen Vorrichtungen kann zu einer vorgegebenen Zeit nur eine LNB-Frequenz (d. h. entsprechend einem einzelnen Transponder) ausgewählt und verarbeitet werden. Dementsprechend ist nur eine Zugangsgruppe bei der lokalen Abbildung, die den Rundfunk-Ressourcen entspricht und durch diesen Transponder unterstützt wird, für den Betrieb des IRD zu einer vorgegebenen Zeit von Bedeutung. Die verbleibenden Zugänge sind nur von Bedeutung, wenn der Anwender einen anderen Zuschauerkanal auswählt, der einem anderen Transponder entspricht. Wo die aktive lokale Abbildung (die eine aus der Vielzahl der auswählbaren Abbildungen in bestimmten Ausführungsformen sein kann) funktionsgemäß in Bereiche aufgeteilt wird (z. B. in eine Vielzahl von Unterabbildungen), muss zu einer vorgegebenen Zeit nur einer der Bereiche aktiv sein. Der aktive Bereich hängt ab von dem gegenwärtigen Zuschauerkanal, den der Anwender ausgewählt hat. Wenn der Anwender einen anderen Zuschauerkanal auswählt, der von demselben Abbildungsbereich unterstützt wird (z. B. ein anderes Programm, das von demselben Transponder übertragen wird), bleibt dieser Bereich aktiv. Wenn der Anwender jedoch einen anderen Zuschauerkanal auswählt, der von einem anderen Bereich unterstützt wird, wird dann der letztere Bereich der lokalen Abbildung aktiv werden. In weiteren Ausführungsformen können die Verarbeitungsschaltkreise und -funktionen, die die lokale(n) Abbildung(en) aufrechterhalten und aktualisieren, den aktiven Bereich in der lokalen Abbildung erkennen, was Aktualisierungen für einen beliebigen anderen Bereich oder eine beliebige andere Zelle ermöglicht. In weiteren Ausführungsformen können Aktualisierungen für eine beliebige Zelle oder eine beliebige Abbildung, einschließlich der gegenwärtig aktiven Abbildung, erfolgen, solange die Lesezyklen während beliebiger Aktualisierungszyklen von mindestens der gegenwärtig aktiven Zelle oder dem gegenwärtig aktiven Bereich, vorzugsweise gesperrt sind.
Die zuvor genannten Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung reduzieren die Zeitverzögerungen und die Overhead-Anforderungen während der Durchführung der lokalen Abbildungswechsel außerordentlich. Die Reduzierung von wenigstens einigen Übertragungen auf lediglich die Abschnitte der Abbildung, die aktualisiert werden müssen, oder das Beseitigen von wenigstens einigen von sich wiederholenden und freigesetzten Abbildungs-Informations-Übertragungen, reduziert nicht nur den für die Übertragung der Overhead-Informationen erforderlichen Umfang der Bandbreite, sondern reduziert auch die für die Durchführung der notwendigen Datenübertragung erforderliche Zeit. Zum Beispiel könnte die Zeit, die erforderlich ist, eine vollständige Kanalabbildung in einem Hochleistungs-DBS-System, das üblicherweise zugewiesene Übertragungsressourcen und -geschwindigkeiten verwendet, zu senden, zwei bis drei Sekunden oder mehr betragen. Üblicherweise muss eine vollständige Abbildung exakt empfangen werden, bevor eine neue Abbildung ausgeführt werden kann, wodurch begrenzt wird, wie schnell sich das System an sich ändernde Anforderungen anpassen kann. Ferner kann eine bestimmte Anlage bei der Aktivierung neu bereitgestellter lokaler Abbildungen ihre eigenen Hardware- und Verarbeitungsanforderungen auferlegen. In weiteren Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung sind diese Schwächen minimiert oder beseitigt. Zum Beispiel werden durch Senden nur von Aktivierungsabschnitten der lokalen Abbildung (z. B. einzelne Unterabbildungen) die erforderlichen Übertragungszeiten deutlich reduziert. Ferner werden, sobald das Übertragen einer Vielzahl von Alternativ- und/oder Unterabbildungen erfolgt ist, und sie für eine spätere Auswahl gespeichert sind, nachfolgende Zeitverzögerungen (z. B. wenn Werbespots in einem Programm vorkommen) vollständig vermieden.
Um die Veränderungen bei der Nutzung von Rundfunkressourcen dynamisch zu synchronisieren, kann das System einen Synchronisationsmechanismus beinhalten, um die Aktivierung von Abbildungen zu koordinieren. Der Synchronisationsmechanismus kann einen Zeitstempel beinhalten, der die Abbildungs-Auswahlvorrichtungen anweist, wann und/oder wie bestimmte Abbildungsinformationen (ob vollständig oder teilweise) wirksam werden sollen. Als Beispiel kann der Zeitstempel eine sofortige Aktivierung oder eine absolute Zeit (z. B. GMT) anzeigen, nach der die Abbildung aktiv werden soll. In einigen Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung kann der Zeitstempel auch folgendes umfassen: eine Versatz- oder Verzögerungszeit, nach der sie aktiv werden soll (z. B. zwei Sekunden nach Empfang oder zehn Bilder nach einem Ansteuerungsereignis etc.); ein Ansteuerungsereignis, das bewirkt, dass die Abbildung wirksam wird (z. B. Empfang eines Befehls über einen Befehls-Datenstrom oder als Teil des Programm-Datenstroms); die Aktivierung als Erwiderung auf die Handlung eines lokalen Anwenders (z. B. manuelle Auswahl der lokalen Abbildung durch eine Bedienfeld- oder Fernsteuerungs-Vorrichtung); oder andere geeignete Einrichtungen. Wo ein absoluter Zeitstempel verwendet wird, können alle Geräte synchronisiert werden, um wirksame Abbildungen im selben Augenblick anzusteuern. Das ist besonders nützlich, wo Veränderungen bei den Eingabe-Datenströmen im Voraus bekannt sind (z. B. werden Programmänderungen im Voraus geplant, um zu bestimmten bekannten Zeiten zu erfolgen). Die Verwendung eines Ansteuerungsereignisses ermöglicht eine größere Flexibilität, um nicht festgelegte Änderungen anzupassen (z. B. vorzeitige oder verspätete Spielbeginne oder Spielbeendigungen, oder Auszeiten während einer Sportveranstaltung, während der Werbespots 1:1 auf den Zuschauerkanälen abgebildet werden müssen, etc.). Wo eine Vielzahl von auswählbaren lokalen Abbildungen in einem lokalen Speicher gespeichert ist, können sie nahezu sofort nach Empfang der geeigneten Zeit oder Ansteuerung durch das lokale Gerät angesteuert werden, was zu einem straff synchronisierten und hochflexiblen dynamischen Abbildungssystem führt.
Sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft und erläuternd gedacht und beabsichtigen eine weitere Erläuterung der Erfindung nach den Ansprüchen bereitzustellen. Die Erfindung wird durch Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden. Es versteht sich jedoch, dass die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen nicht einschränkend gedacht ist, und die vorliegende Erfindung und die Ansprüche nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt werden sollten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Diagramm-Darstellung eines Kommunikationssystems, das die vorliegende Erfindung berücksichtigt, einschließlich Übertragungsverarbeitungs-, Rundfunk-, und Empfangsverarbeitungselementen.
2 ist ein konzeptionelles Blockdiagramm eines Uplink-Signal-Verarbeitungs-Systems (USPS), das in dem System von 1 anwendbar ist
3 ist ein Blockdiagramm eines bevorzugten USPS, das in dem System von 1 anwendbar ist
4 stellt das charakteristische Verfahren von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Diagramm dar, einschließlich Fernabbildung von Eingabe-Datenströmen auf Rundfunkressourcen und lokale Abbildung von Rundfunkressourcen auf Ausgabe-Datenströmen.
5 ist eine lokale Kanalabbildung, die dem Beispiel von 4 entspricht.
6A–D stellen besondere Ausführungsformen dar, die eine dynamische Kanalabbildung unterstützen, einschließlich 1:1 Abbildung während bestimmter Zeitspannen eines vorgegebenen Programms.
7 stellt einen Datenstrom für die Übertragung von lokalen Abbildungsinformationen zu den Empfangsstationen als Diagramm dar.
8 stellt eine Ausführungsform, einschließlich einer Vielzahl auswählbarer lokaler Abbildungen, als Diagramm dar.
9 stellt eine Ausführungsform, einschließlich lokaler Abbildungen, die einzelne auswählbare Unterabbildungen umfassen, als Diagramm dar.
10 ist ein vereinfachter Funktionsplan einer Ausführungsform eines Abbildungserzeugers, der bei einer Uplink-Anlage nützlich ist
11 ist ein vereinfachtes Ablaufdiagramm, das das Verfahren einer Ausführungsform des Abbildungserzeugers von 10 darstellt.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 stellt ein charakteristisches Kommunikationssystem dar, das Elemente der vorliegenden Erfindung verkörpert Insbesondere ist ein System mit einem Rundfunksatelliten für Direktempfang (DBS) dargestellt, das Folgendes beinhaltet: am Boden stationierte Verarbeitungs- und Uplink-Anlagen 10, einen Raum-Relais-Sektor, der einen oder mehrere Satelliten 11 umfasst (vorzugsweise in einer geosynchronen Umlaufbahn) und eine oder mehrere (vorzugsweise eine Vielzahl) am Boden stationierte Empfangsstationen 12. Es versteht sich jedoch, dass alternative Übertragungs- und Rundfunkverfahren, die andere im Weltraum oder am Boden stationierte Medien 13, wie z. B. Kabel, Lichtleitfaser oder verschiedene drahtlose Systeme, verwenden, von der Einbeziehung der vorliegenden Erfindung profitieren könnten.
Die am Boden stationierte Verarbeitung- und Uplink-Anlage 10 kann eine Haupt-Verarbeitungsanlage 15 für den Empfang von Programmeingaben und die Erzeugung von geeigneten Ausgabesignalen 27 für die Übertragung an die Satelliten 11 über eine Uplink-Antenne 16 beinhalten. In einem Hochleistungs-DBS-System kann eine große Zahl von einzelnen Programmströmen (z. B. ein Wert von 175 oder mehr Kanälen) von einer Anzahl von Lieferanten oder Inhalt-Anbietern erfasst werden. Diese Eingabe-Datenströme 20 können zur Verfügung gestellt werden: der Verarbeitungsanlage 15, durch eine beliebige bekannte Einrichtung 14, einschließlich Satellitenempfang; digitalen oder analogen Strömen, die über terrestrische optische, kabelgebundene, drahtlose oder andere Systeme versorgt werden; aufgezeichneten Programmgestaltungen, die auf verschiedenen Medien bereitgestellt sind, einschließlich Magnetband und CD; lokal erzeugten Daten oder Programmgestaltungen; oder Anderen. Für die Zwecke dieser Erfindung versteht es sich, dass die Eingabe-Datenströme Videoinformationen, Audioinformationen, Datendienste verschiedener Arten (z. B. Multimedia, Datenbank-Dienste, Software-Übertragung, E-Mail etc.) oder andere Informationen, die für die Übertragung an einen oder mehrere Anwender (z. B. Teilnehmer) gewünscht werden, umfassen können. Ein vorgegebenes Eingabe-Programm kann einen oder mehrere Eingabe-Datenströme (z. B. einen oder mehrere Video-, alternative Audio- und zugehörig Datenströme) umfassen. Wenn diese einzelnen Eingabe-Datenströme sich auf ein einziges Programm beziehen, können sie über ein gemeinsames Medium zugeführt werden (z. B. ein einzelnes aufgezeichnetes Band), oder sie können getrennt zugeführt werden.
Ein Hochleistungs-DBS-System wird üblicherweise eine Anzahl diskreter Rundfunk-Ressourcen verwenden, von denen jede als eine einzeln adressierbare Leitung für die Zuführung eines gewünschten Bitstroms betrachtet werden kann. Zum Beispiel könnte eine Anzahl von einzelnen Transpondern von einem oder mehreren Satelliten unterstützt werden, wobei jeder Transponder ein eindeutig zugewiesenes Frequenzband und eine eindeutig zugewiesene Phase verwendet Zusätzlich und wie nachstehend erläutert, verwenden moderne DBS-Systeme die digitale Übertragungs-Technologie, um eine größere Kapazität und bessere Leistung bereitzustellen. In einem solchen System kann jedes Transpondersignal ferner in dem Zeitbereich (z. B. TDM-Kodierung) gebündelt werden, um eine Anzahl von einzeln adressierbaren „Kanälen" gepackter Informationen bereitzustellen. In einem solchen System wird die verfügbare Bandbreite sowohl in die Frequenz, die Phase als auch in die Zeitbereiche aufgeteilt, was zu einer großen Anzahl einzelner Rundfunk-Ressourcen führt, die von den Transpondern der Relais-Satelliten 11 unterstützt werden. Andere bekannte oder zukünftige Multiplex-Schemata können bei Satelliten- oder anderen Verteiler-Systemen (z. B. Kabelsysteme oder drahtlose Systeme) verwendet werden, ohne von dem Rahmen der vorliegenden Erfindung abzuweichen, sofern eine Vielzahl von einzeln auswählbaren Rundfunk-Ressourcen unterstützt wird.
Eine Zuweisung von Eingabe-Datenströmen 20 zu einzelnen Rundfunk-Ressourcen muss durch den Prozessor 15 erfolgen. Insbesondere wird eine Zuweisungstabelle oder „abbildung" 30 aufrechterhalten, die die Rundfunk-Ressource feststellt, die zu einer vorgegebenen Zeit für die Übertragung eines bestimmten Eingabe-Datenstroms verwendet werden soll. In bevorzugten Ausführungsformen umfasst die Abbildung einen adressierbaren Speicher, der mit dem Prozessor 15 verbunden ist, und Funktionen in Verbindung mit einem steuerbaren Matrixschalter oder Verbindungsnetzwerk, das Teil der Verarbeitungsanlage 15 ist Die 30 regelt die Übereinstimmung zwischen den Eingabe-Datenströmen und den Uplink-Rundfunk-Ressourcen und wird hierin als Übertragungs- oder „Fern"-Abbildung bezeichnet. Die Abbildungsausgabe- oder Lesesignale 18 werden, wie erforderlich, dem Prozessor 15 zugeführt, um das Verbindungsnetzwerk zu steuern.
Um die dynamischen Abbildungsfähigkeiten bereitzustellen, die einen Teil der vorliegenden Erfindung bilden, werden ein Apparat und Verfahren für ein flexibles und steuerbares Aktualisieren der 30 verwendet. Aktualisierungssignale 17 können zugeführt werden, um einen Teil oder die gesamten Inhalte der 30 zu modifizieren, wie aus führlicher nachstehend besprochen wird. Der Abbildungserzeuger 19 kann Aktualisierungssignale 21 für die Zuführung zu dem Prozessor 15 erzeugen, oder er kann optional Aktualisierungssignale 24 unmittelbar der 30 liefern. Der Abbildungserzeuger 19 entscheidet, wann Änderungen sowohl der Fern- (Übertragungs-) als auch der lokalen (Empfangs-) Abbildungen geeignet sind und erzeugt Daten, die für das Aktualisieren der Abbildungen notwendig sind. Die Abbildungs-Aktualisierungs-Daten können nicht nur Änderungen bei den Rundfunk-Ressourcen-Zuweisungen beinhalten, sondern auch einen Synchronisierungsmechanismus, der regelt wann und/oder wie die geänderten Informationen wirksam werden sollen. Solche Abbildungs-Aktualisierung- und Steuer-Daten 21 können, zur Einbeziehung in das Ausgabesignal 27 für die Weiterleitung über die Satelliten 11 an die Stationen) 12, an den Prozessor 15 geliefert werden.
Damit der Abbildungserzeuger bestimmte der hierin beschriebenen Funktionen durchführen kann, benötigt er Eingabe-Informationen zur Feststellung der Ereignisse, wann zwei oder mehr Eingabe-Datenströme ein ausreichend gleiches Programm oder Inhaltmaterial enthalten oder enthalten werden. Diese Informationen können von äußeren Quellen bereitgestellt werden, wie z. B. durch Vorab-Pläne, die von den Inhalt-Anbietern zugeführt werden. Die Plan-Informationen können digital (z. B. über Modem oder Speichermedien) oder anderweitig empfangen werden und die Eingabe 26 für den Erzeuger 19 bilden. Optionale Anwender-Eingabe-Geräte 25 (z. B. eine Tatstatur) können ebenfalls bereitgestellt werden. In weiteren, nachstehend besprochenen Ausführungsformen, kann der Abbildungserzeuger 19 einige oder alle Eingabe-Datenströme 23 zur Feststellung des Auftretens ausreichender Gleichheit oder Identität vergleichen, oder er kann ähnliche Informationen 22 von dem Prozessor 15 empfangen. In diesen Ausführungsformen kann der Abbildungserzeuger 19 automatisch oder in Echtzeit auf das doppelte Auftreten von zwei oder mehreren Eingabe-Datenströmen reagieren.
Die Empfangsstation 12 beinhaltet in einer DBS-Ausführungsform eine Empfangsschüssel 32, die üblicherweise einen Signalkollektor (z. B. parabolisch gebogen) und einen oder mehrere rauscharme Blockkonverter (LNBs) umfassen, die die Satelliten-Transponder Signale empfangen. Das empfangene Signal 33 wird dann einem integrierten Empfänger/Decoder (IRD) zugeführt, der den notwendigen Verarbeitungs-, Steuerungs- und Sicherheitsmechanismus beinhaltet. Neben anderen Funktionen ermöglichen die IRD-Schaltkreise 34 dem Anwender, einen oder mehrere gewünschte Ausgabe-Datenströme (z. B. ein ausgewähltes Programm) zu wählen, und die geeignete(n) Rundfunk-Ressource(n) einzustellen, die dem(n) gewünschten Datenstrom(-strömen) entspricht(entsprechen). Die ausgewählten Datenströme werden dann kodiert und/oder weiter verarbeitet, um Ausgaben 35 für die Zuführung zu einer oder mehreren Anwendervorrichtungen 36, wie z. B. ein Fernsehbildschirm, Audioempfänger, Computer, etc. zu erzeugen.
Die Verarbeitungsschaltkreise 34 der IRD können für das Auswählen einer gewünschten einzelnen oder einer Gruppe von Rundfunk-Ressourcen einen elektronisch steuerbaren Tuner 37 beinhalten. Zum Beispiel kann der Tuner 37 die Frequenz- und Polarisationsauswahl bereitstellen, um eine aus einer Gruppe von Frequenz- und Phasenteilungs- Rundfunk-Ressourcen auszuwählen. In einem typischen IRD wird die Phasenwahl in dem LNB durchgeführt und die Frequenzwahl wird von einem flinken Frequenzdiskriminator durchgeführt. Der Tuner 37 kann so verstanden werden, dass er alle diese Elemente oder Funktionen umfasst, die für die Auswahl eines einzelnen Eingangssignals erforderlich sind. Der Tuner 37 kann so betrachtet werden, dass er Elemente oder Funktionen beinhaltet, die in einem ausgewählten Eingangssignal diese einzelnen Pakete in einem TDM-Datenstrom erkennt, der einem oder mehreren ausgewählten Ausgabe-Datenströmen entspricht. Andere Tuner und Verfahren zur geeigneten Einstellung auf alternative Rundfunk-Medien und Kodierung von Schemata können natürlich alternativ verwendet werden. Das (die) Signal(e) kann (können) dann (einem) weiteren Prozessoren) 38 zugeführt werden, um das (die) gewünschte(n) Ausgabesignal(e) 35 zu erzeugen. Der (die) Prozessor(en) 38 kann (können) zum Beispiel und ohne Einschränkung Puffer-, Entschlüsselungs- und Dekomprimierungsfunktionen und geeignete Ausgangstreiber beinhalten.
Um eine richtige Auswahl der speziellen Rundfunk-Ressource oder -Ressourcen zu treffen, die der gewünschten Ausgabe entsprechen (z. B. Zuschauerkanal), wird eine „lokale" Abbildung verwendet. Ähnlich der Fernabbildung, stellt die lokale Abbildung eine Beziehung her zwischen eingehenden Rundfunk-Ressourcen- und wählbaren Ausgabe-Datenströmen. Wenn ein Zuschauer ein bestimmtes Programm sehen möchte, das als auf einem vorgegebenen Zuschauerkanal verfügbar angekündigt ist, der durch den IRD erzeugt wurde, enthält die lokale Abbildung deshalb die notwendige Übereinstimmung zwischen dieser Zuschauerkanal-Ausgabe und einer oder mehreren Rundfunk-Ressourcen, die die gewünschten Programminformationen zu der gewünschten Zeit übertragen. Die lokale 40 kann mit den Prozessoren 38 in Verbindung stehen, wobei beide die geeigneten lokalen Abbildungsinformationen zuführen, die für das Abstimmen des Tuners 37 mit einer entsprechenden Anwender-Kanal-Auswahl erforderlich sind, und auch um Aktualisierungssignale 39 für die lokale 40 zu empfangen, was nachfolgend ausführlicher besprochen wird.
2 stellt Funktionen, die durch eine Uplink-Anlage 10 durchgeführt werden, einschließlich eines Uplinksignal-Verarbeitungs-Systems (USPS), als Diagramm dar. Ein bestimmter Programm-Eingabestrom kann Videoinformationen 45, einen oder mehrere Audiokanäle 46 und Daten 47 beinhalten. Die Daten 47 können programmbezogene Anwenderdaten, allgemeine Anwenderdaten verschiedenen Typs und/oder Steuerdaten (die durch andere Abschnitte des Uplink-Verarbeitungs-Systems erzeugt werden können) umfassen. Die Videosignale 45 können einer Videokomprimierung 43 (z. B. MPEG-2) unterworfen sein, wobei die für die Übertragung einer annehmbaren Videoqualität erforderliche Bandbreite wesentlich reduziert wird. Das komprimierte Videosignal kann dann für die Sicherheitskodierung der Entschlüsselung 48 unterworfen werden, um einen unberechtigten Empfang oder eine unberechtigte Verwendung des Rundfunksignals zu vermeiden. Die Audioeingabe(n) 46 kann(können) ähnlich kodiert (49) (z. B. MPEG oder AC 3) und optional entschlüsselt (50) werden. Die so verarbeiteten Video-, Audio- und Datensignale können als eine Gruppe 51 betrachtet werden, die einem vorgegebenen Programm entspricht. Eine ähnliche Verarbeitung kann bei einer großen Anzahl von zusätzlichen Video-, Audio- und/oder Informationseingaben durchgeführt werden, einschließlich weiterer Gruppen und/oder einzelner Dateneingaben. Es versteht sich, dass verschiedene Eingabe-Datenströme unterschiedlich verarbeitet werden können. Zum Beispiel ist der Videokodierer 43 und der -entschlüsseler 48 für einen Nur-Audio-Kanal nicht erforderlich. Ferner sind die Steuerdaten 47 nicht für jeden Programm-Datenstrom erforderlich, oder ein Programm-Datenstrom kann alle Computerdaten umfassen, die für den Empfang und die Verwendung mit einer Anwender-Computerausrüstung (z. B. Multimedia-Programmgestaltung, Softwarevertrieb etc.) gedacht sind. Steuerdaten können kodiert, entschlüsselt und/oder komprimiert werden.
Die Datenströme werden zusammen mit einer Anzahl weiterer Datenströme 53 von dem TDM-Multiplexer 54 verarbeitet und gebündelt, um einen Multiplex-Datenstrom 55 zu erzeugen. Dieser Multiplex-Datenstrom kann zum Beispiel die Ausgabe umfassen, die für die Übertragung über eine ausgewählte Frequenz gedacht ist, um von einem bestimmten Transponder an einem bestimmten Satelliten weiterübertragen zu werden. Der Multiplexer 54 kann vorzugsweise, entsprechend einem geeigneten Protokoll, das von dem DBS oder einem anderen Rundfunk-System verwendet wird, ein Zeitmultiplexen der verschiedenen Datenströme 51, 53 durchführen. In einem wohlbekannten Beispiel sind die einzelnen Datenströme in einzelne Pakete unterteilt, von denen jedes mit einem Kennzeichnungstitel oder ID versehen ist. Das ID entspricht einem einzelnen „Kanal" in dem sich ergebenden TDM-Datenstrom 55, und einzelne Segmente des Programms werden am Empfangsziel durch diese Kennzeichnungstitel- oder ID-Informationen wieder zusammengesetzt. Da die einzelnen Zeitfenster in dem TDM-Datenstrom 55 einzelnen Datenkanälen entsprechen, entsprechen sie bei dem endgültigen Rundfunksignal einzelnen Rundfunk-Ressourcen. Dementsprechend ist es für die Uplink-Anlagen-Ausrüstung notwendig, einzelne Eingabe-Datenströme den geeigneten TDM-Zeitfenstern zuzuweisen, die der gewünschten Fernabbildung entsprechen. Aus diesem Grund wird der Multiplexer 54 von der Fernabbildung 30 mit Abbildungsinformationen 56 versorgt.
In einem typischen Hochleistungs-DBS-System unterstützen die Satelliten 11 über einzelne Transponder, die mit verschiedenen Frequenzen und/oder Phasen arbeiten, eine Vielzahl von Frequenzkanälen. In einem solchen System kann eine Vielzahl von Multiplex-Datenströmen 55, 57 den einzelnen Übertragungsschaltkreisen 58, 59 zugeführt werden. Das kann durch ein elektronisch steuerbares Verbindungsnetzwerk 60 bewerkstelligt werden, das eine Vielzahl von Eingabesignalen 55, 57 empfängt und sie wählbar mit einer entsprechenden Vielzahl von Ausgaben 61, 62 verbindet, die den einzelnen Übertragungsschaltkreisen 58, 59 entsprechen. Das Verbindungsnetzwerk 60 muss auch mit Übertragungs-Abbildungs-Informationen 63 ausgestattet sein, um den Frequenzbereichsabschnitt der gesamten Abbildung der Eingabe-Datenströme auf den einzelnen Rundfunk-Ressourcen richtig durchzuführen. Obwohl das Verbindungsnetzwerk 60 und der Multiplexer 54 als Einzelelemente gezeigt sind, versteht es sich, dass deren Schaltkreise und/oder Funktionen kombiniert werden können, und Fachleuten sind viele äquivalente Konfigurationen bekannt
2 stellt ferner optionale Ausführungsformen dar, die hierin in Verbindung mit der lokalen Abbildung ausführlicher besprochen werden, die jedoch logische Folgen für die Fern- oder Übertragungsabbildung 30 haben. Insbesondere können zusätzliche, wählbare 65, mit geeigneten Mitteln für die Auswahl einer derzeit aktiven Abbildung aus einer Vielzahl verfügbarer Abbildungen, aufrechterhalten werden. Jede Abbildung kann als Ganzes oder teilweise aktualisiert werden (66), um Veränderungen bei dem Abbildungsschema anzupassen. Ferner können eine oder mehrere der einzelnen 30, 65 eine Vielzahl von Unterabbildungen 67 umfassen, die in einigen Ausführungsformen eine Hauptabbildung beinhalten. In diesen Ausführungsformen entspricht die Hauptabbildung den Abbildungsinformationen, die einer Anzahl einzelner Abbildungsschemata gemeinsam sind, während die Unterabbildungen 67 Abbildungsinformationen enthalten, die sich ändern können, wenn verschiedene Abbildungsschemata als Teil eines dynamischen Abbildungs-Arbeitsablaufs ausgewählt werden, was nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
3 stellt eine bevorzugte Ausführungsform einer Uplink-Anlage dar. Die verschiedenen Programm-Eingabeströme 45–47 etc. werden einem Verbindungsnetzwerk 73 zugeführt. Das Netzwerk 73 leitet wahlweise jede Eingabe zu einem, aus einer Vielzahl ausgewählten, geeigneten Signal-Prozessor 41. 3 stellt eine Gruppe von Signal-Prozessoren 41 dar, die mit der Verarbeitung einer bestimmten Uplink-Frequenz, die einem Transponder entspricht, verbunden sein kann. Die Prozessoren 41 können eine oder mehrere Einrichtungen (z. B. 4–8) für die Video-Komprimierung 43, eine oder mehrere Einrichtungen (z. B. 5–15) für die Audio-Komprimierung 49 und eine oder mehrere Daten-Schnittstellen 42 (die optional Eingabe-Daten komprimieren oder anders verarbeiten können) beinhalten. Jeder komprimierte Videostrom wird dann vorzugsweise entschlüsselt (48). Die komprimierten Audioströme können, wenn gewünscht, wie die Daten, optional entschlüsselt werden (50).
Die so verarbeiteten Datenströme, die für die Übertragung über einen vorgegebenen Transponder-Kanal vorgesehen sind, werden dann einem TDM-Multiplexer 74 zugeführt. Der Multiplexer 74 ist vorzugsweise mit zusätzlichen Informationseingaben 79 ausgestattet, die sich auf das erwartete Datenausmaß beziehen, das gebündelt werden muss. Der Multiplexer 74 verarbeitet dann die verschiedenen Eingaben in bekannter Weise (z. B. statistisches Bündeln) und gibt einen Multiplex-Datenstrom 61 für die Übertragung über einen bestimmten Transponder-Kanal aus.
In dieser Ausführungsform bestimmt der Weg der verschiedenen Eingabe-Datenströme zu ausgewählten Signal-Prozessoren 41 über das Verbindungsnetzwerk 73, die Zuweisung oder Abbildung der Eingaben auf einem einzelnen Transponder-Kanal. Das Netzwerk 73 empfängt dazu eine Eingabe 77 von der derzeit aktiven Fernabbildung 30. Die Abbildungsinformationen 81 können auch dem Multiplexer 74 zugeführt werden, um ein ex aktes Bezeichnen jedes TDM-Kanal-Pakets zu ermöglichen, wobei eine vollständige Abbildung der Eingabe-Datenströme auf den einzelnen Rundfunk-Ressourcen bereitgestellt wird.
Die Daten der Steuer- und/oder Datendienste 47 werden als eine oder mehrere Eingaben in das Verbindungsnetzwerk 73 dargestellt, das durch eine oder mehrere Daten-Schnittstellen-Einheiten 42 und weitere optionale Prozessoren verarbeitet werden. Alternativ oder zusätzlich können Daten 76 unmittelbar dem Multiplexer 74 zugeführt werden. In der dargestellten Ausführungsform liefert ein Datenserver 75 zu geeigneten Zeitpunkten die notwendigen Daten 76 an den Multiplexer 74. Der Datenserver kann jede bekannte Formt aufweisen, einschließlich ATM, Datennetzwerke etc. Die Abbildungsinformationen 78 können dem Datenserver 75 zur Verfügung gestellt werden, um eine geeignete Übereinstimmung zwischen den Daten (wie z. B. einem Eingabe-Datenstrom) und einer geeigneten Rundfunk-Ressource aufrecht zu erhalten. Zum Beispiel kann der Datenserver oder der zugehörige Prozessor geeignete Paket-Adressen erstellen, die ausgewählten Rundfunk-Ressourcen für Daten entsprechen, die über ein Server-Netzwerk zugeführt wurden. Es versteht sich und wird von Fachleuten erkannt, dass alternative Konfigurationen ebenfalls möglich sind, solange die Daten, die einem einzelnen Eingabe-Datenstrom entsprechen, exakt ermittelt und, entsprechend den Informationen in der 30, der (den) geeigneten Rundfunk-Ressource(n) zugewiesen werden.
4 stellt die Funktion bevorzugter Abbildungsschemata nach Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung als Diagramm dar. Es werden einzelne Eingabe-Datenströme (IN₁, IN₂, ... IN_n) gezeigt Insgesamt sind n einzelne Datenströme für die Übertragung an die Teilnehmer verfügbar. Außerdem sind stellvertretend einer oder mehrere alternative Datenströme 71 beschrieben, die wunschgemäß übertragen werden könnten, falls geeignete Rundfunk-Ressourcen verfügbar wären. Es versteht sich natürlich, dass diese Beschreibungen verallgemeinert und nicht einschränkend gedacht sind. Zum Beispiel können alternative Daten 71, wie gezeigt, einen oder mehrere ununterbrochene Ströme umfassen (z. B. ein zusätzliches Video-Programm), oder sie können Daten umfassen, die keine Echtzeit- oder zeitnahe Übertragung benötigen (z. B. E-Mail, ATM etc.). Ferner stellen die n Eingabe-Datenströme diese Daten dar, die in die hierin beschriebene Abbildung nach der Erfindung eingebunden sind; das Kommunikationssystem kann ebenso weitere Eingaben unterstützen, solange mindestens eine Untergruppe von n Eingaben die hierin beschriebenen Gesichtspunkte der Erfindung anwendet.
Die Eingabe-Datenströme werden über eine stellvertretende Zeitspanne gezeigt, die zum Vorteil der nachfolgenden Erörterung konzeptionell in einzelne Zeitfenster 72 oder Zeit spannen TS₁–TS₃ unterteilt wurde. Es versteht sich, dass die Eingabe-Datenströme im Wesentlichen ununterbrochen über eine ausgedehnte Zeitspanne bestehen können und teilweise einer Folge von einzelnen Programmen entsprechen können.
Zur Verdeutlichung betrachten die nachfolgenden Erörterungen allgemein nur eine Komponente (z. B. Video) eines vorgegebenen Programms und behandeln den Eingabe-Datenstrom, die Rundfunk-Ressource und den Ausgabe-Datenstrom, der(die) dieser Komponente des ursprünglichen Programms entspricht. Es versteht sich, dass, wie zuvor besprochen, ein Programm tatsächlich mehr als eine Komponente umfassen kann, und die folgenden Erörterungen könnten ebenso auf jede dieser betreffenden Komponenten angewendet werden.
Zum Beispiel ist der Eingabe-Datenstrom IN₁ als Teil von Programm A während eines ersten Zeitfensters TS₁, von Programm B während TS₂ und von Programm C während TS₃ dargestellt. In einem besonderen Beispiel kann die Eingabe IN₁ einem regionalen Sport-Netzwerk entsprechen, das, zur Nutzung von Verbrauchern und/oder Weiter Überträgern, Sportereignisse in einer vorgegebenen Region oder eines bestimmten Typs, erwirbt und überträgt. Programm A kann deshalb einem wichtigen Ereignis des Basketball-Marktes entsprechen, während Programm C einem Playoff-Spiel von größerem allgemeinem Interesse entsprechen kann.
Wie zuvor erwähnt, kaufen Inhalt-Anbieter üblicherweise zumindest Teile ihres Programminhaltes für die Weiterübertragung von anderen Anbietern. Wie in 3 gezeigt kann zum Beispiel ein Eingabe-Datenstrom IN₂ einem solchen Weiterüberträger entsprechen, der so eingerichtet ist dass die Programme A und C von dem Dienstanbieter kauft, der IN₁ entspricht. Dementsprechend sind die Eingabe-Datenströme IN₁ und IN₂ gleich oder im Wesentlichen gleich während der Zeitfenster TS₁ und TS₃, aber nicht während TS₂. Ähnlich unterscheidet sich der Eingabe-Datenstrom IN₃ von IN₁ und IN₂ während der Zeitfenster TS₁ und TS₂, aber er überträgt dasselbe Programm C während TS₃. Schließlich unterscheidet sich der Eingabe-Datenstrom IN_n von allen anderen während TS₁ und TS₃, aber er entspricht IN₃ während TS₂.
Dieser Abschnitt von 4 stellt deshalb verschiedene stellvertretende Möglichkeiten dar, die auftreten können, wenn ähnliche Programminhalte in zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen 70 existieren, wie bei gemeinsamen Programmen oder Video-Einspeisungen. Es versteht sich natürlich, dass weitere Umsetzungen in ähnlicher Weise möglich sind und innerhalb des Rahmens der vorliegenden Erfindung nach den Ansprüchen vorkommen.
Wie zuvor erörtert, müssen diese einzelnen Eingabe-Datenströme IN₁–IN_n auf verfügbaren Rundfunk-Ressourcen BR₁–BR_n abgebildet werden. Das wird durch die Übertragung oder Fernabbildung 30 in der Uplink-Anlage 10 bewerkstelligt
Eine Rundfunk-Ressource kann, abhängig von dem Programm-Übertragungs-System, viele verschiedene Formen annehmen. Zum Beispiel kann in einem Satelliten-Übertragungs-System die Rundfunk-Ressource durch Folgendes festgelegt werden: durch eine bestimmte Satelliten-Position unter mehreren; durch Frequenzbereich-Bündelung, bezogen auf diesen bestimmten Satelliten, wie z. B. durch ein bestimmtes Transponder-Uplink/Downlink-Frequenz-Paar; durch Phasen-Bündelung auf einer oder mehreren Frequenzen (z. B. linke/rechte Kreispolarisation oder horizontale/vertikale Linearpolarisation) oder durch Zeitmultiplexen (z. B. TDM) innerhalb einer bestimmten Frequenz/Phase oder anderweitig. Wenn Mehrfachübertragungs-Medien verwendet werden, kann eine Auswahl zwischen den einzelnen Medien (z. B. DBS, andere drahtlose Dienste, Kabel etc.) hinzugefügt werden. Bei allen Ereignissen muss die lokale Abbildung den Zugang oder die Erzeugung von ausreichenden Informationen enthalten oder ermöglichen, um eine exakte Abbildung des vom Anwender ausgewählten Zuschauerkanals (d. h. einer oder mehrerer Ausgabe-Datenströme), wie erforderlich, auf der/dem geeigneten Quelle/Ort/Frequenz/Phase/Zeitfenster etc. zu ermöglichen.
Um n einzelne Eingabe-Datenströme von gleicher oder im Wesentlichen gleicher Form und gleichem Inhalt zu einem Anwender oder Teilnehmer zu übertragen, war es in Systemen nach dem Stand der Technik notwendig, n einzelne Rundfunk-Ressourcen bereitzustellen. Mit anderen Worten war eine 1:1 oder n:n Übereinstimmung zwischen Eingabe-Datenströmen und Rundfunk-Ressourcen erforderlich. In einem solchen System würde der in TS₁ gezeigte Bitstrom BS₁ von BR₂ aus Daten von Programm A bestehen, die bezüglich des Eingabe-Datenstroms IN₂ dem Programmmaterial während TS₁ entsprechen. BS₂ und BS₃ werden dem Programm C entsprechen und BS₄ würde dem Programm G entspre chen. In solchen Systemen nach dem Stand der Technik, wären die Datenströme der Rundfunk-Ressourcen deshalb identisch mit den Eingabe-Datenströmen.
Nach der vorliegenden Erfindung kann die dynamische Abbildung bestimmte Rundfunk-Ressourcen während bestimmter Zeitfenster freisetzen und dadurch zusätzliche Bandbreite bereitstellen, die dann für die Übertragung alternativer Bitströme, wie z. B. die Programmgestaltung 71, verwendet werden kann. Bezüglich 4 ist zu erkennen, dass die Eingabe-Datenströme IN₁ und IN₂ während TS₁ ähnlich oder identisch sind. Dementsprechend wird die Fernabbildung 30 zu Beginn von TS₁ modifiziert, um während TS₁ auf der Rundfunk-Ressource BR₂ einen alternativen Bitstrom BS₁ abzubilden. Zum Ende von TS₁ wird die Fernabbildung erneut modifiziert, um IN₂ auf BR₂ abzubilden, da die Programmgestaltung IN₂ während dieses Zeitfensters einzigartig ist und deshalb über eine Rundfunk-Ressource übertragen werden muss, um für den Anwender oder Teilnehmer verfügbar zu sein. Während TS₃ können jedoch bis zu zwei von drei Rundfunk-Ressourcen, die in Systemen nach dem Stand der Technik Daten von Programm C übertragen würden, anstelle dessen auf alternativen Bitströmen BS₂, BS₃ abgebildet werden. Schließlich ist, wie dargestellt, BR_n verfügbar, um während TS₂ einen alternativen Bitstrom BS₄ zu übertragen.
Zusammenfassend wird nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung die doppelte Verwendung von Rundfunk-Ressourcen vermieden durch das Planen der Übertragung einer einzigen Kopie der doppelten Eingabe-Datenströme über eine einzige Rundfunk-Ressource, wodurch die verbleibenden Rundfunk-Ressourcen von der unnötigen Übertragung freigesetzter Informationen befreit werden, und sie werden daher für die Übertragung von zusätzlichen nützlichen Bitströmen verfügbar gemacht. Obwohl dies eine bevorzugte Ausführungsform ist, versteht es sich, dass gemeinsame Programmdaten, wenn gewünscht, über mehr als eine, wenngleich weniger als n, Rundfunk-Ressourcen übertragen werden können.
Es ist natürlich wünschenswert, alle Eingabe-Datenströme dem Anwender oder Teilnehmer als Ausgabe-Datenströme verfügbar zu machen, die im Wesentlichen bezüglich des maßgeblichen Inhalts den Eingabe-Datenströmen gleichen. Deshalb sollte für einen Zuschauer, der ein Programm anschauen möchte, das planmäßig über ein bestimmtes Netzwerk übertragen werden sollte, das Programm verfügbar sein, wenn er das Netzwerk einstellt, selbst wenn dieses Programm ein Duplikat gleicher Programme ist, die gleichzeitig auf anderen Netzwerken übertragen werden. Anders ausgedrückt sollte das Finden des gewünschten Programms nicht zu Lasten des Zuschauers gehen, sondern stattdessen sollte es ihm möglich sein, ein Netzwerk einzustellen und eine Ausgabe zu empfangen, die im Wesentlichen bezüglich des maßgeblichen Inhalts der Ausgabe gleicht, die bei einer einfachen n:n Fernabbildung nach dem Stand der Technik für ihn verfügbar wäre.
Um das zu gewährleisten, wird die lokale 40 in Verbindung mit der Fernabbildung 30 in einer allgemein ergänzenden Art und Weise modifiziert. Wieder auf 4 bezogen, kann ein Anwender wünschen, während eines oder mehrerer Zeitfenster TS₁–TS₃, den Ausgabe-Datenstrom OUT₂ zu sehen oder anders zu nutzen. Zum Beispiel kann eine Programmübersicht (elektronisch oder gedruckt) anzeigen, dass ein besonderes Sportereignis auf einem bestimmten Sportnetzwerk zu einer bestimmten Zeit des Tages übertragen wird. Der Zuschauer wird dann den Zuschauerkanal einstellen, der bekanntermaßen diesem Netzwerk entspricht und erwarten, dieses Spiel zu sehen. Um das zu bewerkstelligen, wird zu Beginn von TS₁ die lokale 40 aktualisiert, um OUT₂ auf BR₁ und nicht auf BR₂ (wie in Systemen nach dem Stand der Technik) abzubilden. Während des Zeitfensters TS₁ wird der Zuschauer daher einen Ausgabe-Datenstrom empfangen, der dem gewünschten Programm A entspricht, obwohl die Rundfunk-Ressource (oder Ressourcen), die normalerweise mit diesem Zuschauerkanal verbunden ist(sind), nicht das Programm A sondern einen anderen Bitstrom BS₁ übertragen hat. Ähnlich wird die lokale 40 während TS₃ eine Zuschauerauswahl entweder für OUT₂ oder OUT₃ auf BR₁ abbilden, was dazu führt, dass Daten von Programm C während TS₃ auf jedem von OUT₁, OUT₂ und OUT₃ verfügbar sind. Schließlich wird OUT_n während TS₂ auf BR₃ abgebildet, was die Daten von Programm G den Anwendern verfügbar macht, die OUT_n während TS₂ auswählen.
Am Ende jedes Zeitfensters können die Abbildungen zu einem normalen n:n Schema zurückkehren oder zu einem alternativen Abbildungsschema nach der vorliegenden Erfindung (wie gezeigt), das die Programmgestaltungs-Umstände während des nächsten Zeitfensters anpasst.
Zusammenfassend ermöglicht die vorliegende Erfindung die Übertragung einer Anzahl von einzelnen Eingabe-Datenströmen (z. B. Programmströmen) zu den Anwendern, und macht diese Datenströme mit weniger Rundfunk-Ressourcen als der Anzahl der einbezogenen Eingabe-Datenströme in gleicher oder ausreichend gleicher Form für den Anwen der verfügbar. Das wird teilweise durch die dynamische Abbildung der Rundfunk-Ressourcen bewerkstelligt, sowohl an den Übertragungs- als auch an den Empfangsorten, so dass die Rundfunk-Ressourcen-Abbildungen bezüglich der einzelnen Rundfunk-Ressourcen zu Beginn jeder Serie von Zeitfenstern modifiziert werden. Wenn Eingabe-Datenströme ausreichend gleiches Inhaltmaterial enthalten, wird eine Freisetzung bei der Nutzung der Rundfunk-Ressourcen vermieden durch das dynamische Abbilden der gemeinsamen Eingabe-Datenströme auf einer geringeren Anzahl von Rundfunk-Ressourcen (z. B. einer) bei Übertragungsende, und durch das dynamische Abbilden der Zuschauerkanäle, die dazu gedacht sind, mit diesem Inhaltmaterial bei Empfangsende mit einer Rundfunk-Ressource aus der geringeren Anzahl von Rundfunk-Ressource(n) überein zu stimmen. Die Ausgabe-Datenströme, die dabei bei Empfangsende erzeugt werden, gleichen im Wesentlichen den Eingabe-Datenströmen, einschließlich der nicht wirklich übertragenen. Es ist wichtig, dass die für die freigesetzte Übertragung nicht genutzten Rundfunk-Ressourcen stattdessen für die nützliche Übertragung anderer Bitströme verwendet werden kann.
In besonderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die lokale 40 auch abgeleitete Kanäle erzeugen durch das zusätzliche Abbilden von Ausgabe-Datenströmen (z. B. OUT_n+1) auf verschiedenen Rundfunk-Ressourcen während unterschiedlicher Zeitfenster. Zum Beispiel wird der dargestellte OUT_n+1 während TS₁ auf BR₁, während TS₂ auf BR₃ und während TS₃ auf BR₃ abgebildet. Obwohl OUT_n+1 während TS₃ auf BR₃ abgebildet wird, entspricht der Ausgabe-Datenstrom interessanterweise nicht dem gegenwärtigen Programm in dem Eingabe-Datenstrom IN₃, und es entspricht auch nicht dem Ausgabe-Datenstrom OUT₃. Stattdessen wurde ein Teil des Bitstroms oder der Bandbreite, die durch das dynamische Abbilden für eine alternative Verwendung verfügbar gemacht wurde, verwendet, um neue Programmdaten BS₃ zu übertragen, die in Systemen nach dem Stand der Technik einem Anwender nicht zur Verfügung standen.
In besonderen Ausführungsformen kann die lokale Abbildung auch verwendet werden, um abgeleitete „Hybrid"-Ausgaben zu erzeugen. Zum Beispiel kann die Video-Komponente eines ersten Programms und die Audio-Komponente eines anderen Programms auf einem einzigen Zuschauerkanal abgebildet werden. Die Fähigkeit, wahlweise Programmsegmente und einzelne Datenströme in dieser Art zu vermischen, bietet sogar eine größere Flexibilität für den Sender und den Anwender.
Schließlich bildet die lokale 40 die neu verfügbaren Bitströme in einzelnen Zeitfenstern vorzugsweise auf einem bestimmten Zuschauerkanal ab, um einen im Wesentlichen ununterbrochenen, zusätzlichen Zuschauerkanal, für die Übertragung einer einzigartigen (im Gegensatz zu einer nur abgeleiteten) Programmgestaltung, zu erzeugen. Zum Beispiel stellt 4 eine lokale Abbildung des Bitstroms BS₁ dar, der während TS₁ von BR₂ auf den Ausgabe-Datenstrom OUT_n+2 während TS₁ übertragen wird. In ähnlicher Art und Weise wird BS₄ bei BR_n während TS₂ auf OUT_n+2 abgebildet, und BS₂ wird bei BR₂ während TS₃ auf OUT_n+2 abgebildet.
Dementsprechend ermöglicht das dynamische Abbilden eine neue Nutzung von Rundfunk-Ressourcen in einem Rundfunk-System, das der Formel n:n–y:m entspricht, wobei n ≥ 2; n > y ≥ 1 und m ≥ n (im Allgemeinen m > n) gilt. Mit anderen Worten, n einzelne Eingabe-Datenströme können über weniger als n Rundfunk-Ressourcen übertragen werden, während doch mindestens n Ausgabe-Datenströme für einen Anwender verfügbar gemacht werden, die bezüglich des maßgeblichen Inhalts den n Eingabe-Datenströmen, die dem Anwender verfügbar sind, ausreichend gleichen. Bis zu y Rundfunk-Ressourcen stehen deshalb für das Übertragen alternativer Bitströme zur Verfügung, was die Übertragung von mehr Programmen und Daten und/oder einer höheren Qualität bestehender Programme ermöglicht. Zusätzlich können neue Ausgabe-Datenströme optional bereitgestellt werden, einschließlich nicht nur abgeleiteter sondern auch einzigartiger neuer Ausgaben und/oder Hybrid-Ableitungen, wobei die einzigartigen neuen Ausgabe-Datenströme durch die y Rundfunk-Ressourcen übertragen werden.
Weder auf 4 bezogen, wird im unteren Teil der Zeichnung eine besonders bevorzugte Ausführungsform gezeigt. In dieser Ausführungsform gestaltet die Fernabbildung 30 die Zuweisung der Eingabe-Datenströme zu den Rundfunk-Ressourcen flexibler, um die Bitströme zu verknüpfen, die über nachfolgende Zeitfenster freigegeben werden, und weist sie einer besonders ausgewählten Rundfunk-Ressource zu. Auf diese Art kann eine Rundfunk-Ressource ununterbrochen für eine alternative Signal-Übertragung verfügbar gemacht werden, ohne häufige Abbildungsverschiebungen, die sich auf diese Rundfunk-Ressource beziehen.
5 beschreibt eine stellvertretende lokale Abbildung während der Zeitfenster TS₁–TS₃, was dem besonderen Beispiel entspricht, das in 4 gezeigt wird. Bei jeder Eingabe stellen die zu einer Rundfunk-Ressource gehörigen Daten alle erforderlichen Faktoren fest, um, wie zuvor erörtert, diese Ressource zu isolieren. Die Abbildung kann in wohlbekannten Verfahren als eine Matrix oder anderweitig im Speicher aufbewahrt werden. Die Fernabbildung kann ein ähnliches Format aufweisen.
Es versteht sich, dass die lokal und/oder entfernt gespeicherte Abbildung nur die gegenwärtige Zeit erfassen oder eine Anzahl von Zeitfenstern beinhalten kann. Deshalb kann eine Abbildung, wie gezeigt, eine Matrix umfassen oder eine einfache Zuordnungsspalte. Obwohl eine Abbildung üblicherweise eine Nachschlagetabelle umfassen wird, können andere Systeme verwendet werden, ohne von der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Wenn sich zum Beispiel eine Anzahl von Rundfunk-Ressourcen in einem beschriebenen Verfahren auf Ausgabe-Datenströme bezieht, kann eine Beschreibung der Zuordnung (z. B. ein mathematischer Algorithmus oder eine Vergleichsbeschreibung) bereitgestellt werden, die geeignet ist, einem Abbildungs-Prozessor die Wiederherstellung der geeigneten Zuordnung zu ermöglichen. Obwohl die Fern- und lokalen Abbildungen verwandt sind und als Ergänzung betrachtet werden können, ist es ferner nicht notwendig, dass die zwei Abbildungen in ihrem Anwendungsbereich identisch sind. Zum Beispiel kann die Fernabbildung eine Matrix umfassen, die sich über eine Anzahl von Zeitfenstern erstreckt, während die lokale Abbildung auf ein oder wenige Zeitfenster von Informationen beschränkt sein kann, um Speicheranforderungen in einem IRD oder einer anderen Empfangsvorrichtung zu reduzieren.
Wie zuvor erwähnt, ist es notwendig die lokalen Abbildungsinformationen auf die Empfangsstationen zu übertragen, um die dynamischen Abbildungsveränderungen zu unterstützen, die durch die vorliegende Erfindung erforderlich sind. Die Übertragung von Abbildungsdaten hat in Systemen nach dem Stand der Technik aufgrund der begrenzten Anforderungen bei den statischen Abbildungssystemen, die nur seltene Abbildungsaktualisierungen unterstützten, kein bedeutendes Problem dargestellt.
Die lokalen Abbildungsinformationen werden vorzugsweise durch dasselbe Kommunikationssystem an die Anwender verbreitet, das für die Übertragung des substanziellen Programms oder der Dateninformationen verwendet wird. In einem DBS-System wird beispielsweise bevorzugt, die lokalen Abbildungsdaten als Teil der Informationen zu verbreiten, die über die Satellitenelemente weitergeleitet werden. Es versteht sich jedoch, dass lokale Abbildungsinformationen, wenn gewünscht, über andere Einrichtungen (z. B. Kabel- oder Telefonverbindung) empfangen werden können. Wo die lokalen Abbildungsinformationen in dem Satellitensignal enthalten sind, können sie auf einem zugeordneten Kanal kodiert werden, auf den jeder Tuner dauernd oder periodisch eingestellt ist, oder sie können vorzugsweise periodisch in jeden Programm-Datenstrom eingefügt werden, der über jeden einzelnen Transponder übertragen wird. Im letzteren Fall sind die Abbildungsinformationen für die geeigneten Prozessoren in der Empfangsvorrichtung (z. B. IRD) verfügbar, unabhängig davon, welche Frequenz gegenwärtig eingestellt ist, und es ist nur ein einziger Tuner erforderlich. Die Verdopplung der Abbildungsdaten-Übertragungen, obwohl wünschenswert, erschwert auf diese Art das Problem der Overhead-Daten-Anforderungen, insbesondere bei einem hochdynamischen Abbildungsschema.
6 stellen weitere Gesichtspunkte oder Erweiterungen der dynamischen Kanal-Abbildung nach der vorliegenden Erfindung als Diagramm dar. Eine dynamische Kanal-Abbildung kann zu Zeiten nützlich sein, die typischen Programmwechseln entsprechen (z. B. 15 Minuten, 30 Minuten, 60 Minuten). In vielen Beispielen unterstützen dynamische Kanal-Aktualisierungen alle 15 oder 30 Minuten einen günstigen Systembetrieb. Zum Beispiel benötigen Inhalt-Anbieter, die Programmgestaltungen an andere Inhalt-Anbieter verkaufen, oft keine exakte Gleichheit zwischen den Ausgabe-Datenströmen, die über einen Weiter-Überträger von einem Anwender empfangen werden und den ursprünglich bereitgestellten Datenströmen. Dem Weiter-Überträger kann freigestellt sein, zum Beispiel sein eigenes Werbe- oder Reklamematerial einzufügen. Oft empfängt ein Inhalt-Anbieter, der Programme von anderen Anbietern kauft, die Programme mit Werbe- oder Reklamematerial, die den ursprünglichen Anbieter erkennen lassen und überträgt das Programm dennoch ohne Änderung. Dementsprechend ist es in vielen Beispielen für einen Überträger (z. B. DBS- oder Kabelbetreiber) annehmbar, die Anwender mit einem leicht veränderten Ausgabe-Datenstrom zu versorgen, der, obwohl nicht identisch mit dem entsprechenden Eingabe-Datenstrom, dennoch im Wesentlichen bezüglich des maßgeblichen Inhalts gleich ist.
Insbesondere und auf 5 bezogen, kann ein Zuschauer, der OUT₃ während TS₃ einstellt, um Programm C anzuschauen, ohne deren Kenntnis, eine Abbildung derselben Rundfunk-Ressource BR₁ erhalten, die IN₁ entspricht. Dieser Zuschauer kann deshalb Werbespots und Identitätsinformationen oder andere kleinere Programmvarianten empfangen, die Teil des Eingabe-Datenstroms IN₁ waren und nicht die sich möglicherweise unterscheidenden Werbespots und Identitätsinformationen oder andere Varianten, die von dem Inhalt- Anbieter von IN₃ eingesetzt wurden und deshalb Teil des leicht unterschiedlichen Datenstroms waren, der dem in IN₃ vorhandenen Programm C entspricht. Diese geringen Unterschiede zwischen dem Ausgabe-Datenstrom und dem Eingabe-Datenstrom kann in vielen Fällen toleriert werden, und die Ausgabe-Datenströme gleichen den Eingabe-Datenströmen ausreichend, trotz der nützlichen n:n–y Fernabbildung.
In anderen Fällen kann es notwendig oder wünschenswert sein, eine vollständigere Gleichheit zwischen den Ausgabe-Datenströmen und den einzelnen Eingabe-Datenströmen bereitzustellen und womöglich dennoch die Vorteile der hierin offen gelegten Abbildungsschemata nach der Erfindung auszunutzen. Bezogen auf 6 ist ein Beispiel als Diagramm dargestellt, das einem einzelnen Programm (A) in einem einzelnen Zeitfenster (TS₁) entspricht. Wie in 6A gezeigt, kann ein typisches Programm einzelne Programmsegmente (A₁, A₂, ...) beinhalten, vermischt mit anderen Inhalten wie Werbespots oder Identitätsinformationen (C1, C2, ...). Wie gezeigt, können die Programmsegmente A₁–A₅ in einem ersten Eingabe-Datenstrom IN₁ gleich oder im Wesentlichen gleich sein den entsprechenden Programmsegmenten A₁–A₅ in einem zweiten Eingabe-Datenstrom IN₂. Die Werbespots in den zwei Eingabe-Datenströmen können sich jedoch unterscheiden. Deshalb kann der erste Werbespot in Programm A auf IN₁ der Werbespot C2 sein, während der entsprechende Werbespot zur selben Zeit während Programm A auf IN₂ C12 ist.
Die vorliegende Erfindung kann erweitert werden, um diese Unterschiede anzupassen und die Ausgabe-Datenströme dem Anwender zur Verfügung zu stellen, die den Eingabe-Datenströmen mehr gleichen, einschließlich Werbespots oder andere einzigartige Inhalte. Insbesondere kann, wie in 6B gezeigt, eine erste Rundfunk-Ressource BR₁ zugewiesen werden, um den ersten Eingabe-Datenstrom IN₁ zu übertragen, und eine zweite Rundfunk-Ressource BR₂ kann zugewiesen werden, um den einzigartigen Inhalt von Eingabe-Datenstrom IN₂ zu übertragen. Während der Programmsegmente A₁–A₅, die gleich oder fast gleich sind, kann eine, wie zuvor erörterte, Kanalabbildung verwendet werden, um den (die) Ausgabe-Datenstrom(-Datenströme) oder den Zuschauerkanal abzubilden, der dem Programm-Eingabe-Datenstrom IN₂ auf der Rundfunk-Ressource BR₁ entspricht, die den Eingabe-Datenstrom IN₁ überträgt Wenn jedoch ein Werbespot oder anderer einzigartiger Inhalt auftritt, werden die Kanalabbildungen dynamisch modifiziert, um den (die) Ausgabe-Datenstrom(-Datenströme) oder den Zuschauerkanal abzubilden, der mit IN₂ verbunden ist, anstatt sie auf Rundfunk-Ressource BR₂ abzubilden, um den einzigartigen Werbespot C12 einem ersten Zuschauer anzuzeigen, der einen Zuschauerkanal eingestellt hat, der IN₂ entspricht, während ein zweiter Zuschauer, der den Zuschauerkanal eingestellt hat, der IN₁ entspricht, den einzigartigen Werbespot C2 sieht. Nach Beendigung des Werbespots kann die Abbildung dynamisch zu ihrem vorherigen Zustand zurückkehren. Auf diese Art werden die Bitströme A₁–A₅ auf BR₂ zur Verfügung gestellt, um andere nützliche Programm- und Dateninformationen zu übertragen. Die zuvor erörterten Konzepte der Erfindung sind daher skalierbar und können innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters (z B. TS₁), das einer typischen Programmlänge entspricht, oder in kleineren Zeit-Schrittgrößen (z. B. a, b, ...), angewendet werden. Wie in 6C und 6D gezeigt, ist es tatsächlich möglich, die Zeitskalierung der dynamischen Abbildung weiter zu verfeinern, um gemeinsames Material innerhalb eines bestimmten Werbespot-Stroms anzupassen. Wenn zum Beispiel verbesserte Pläne oder Echtzeit-Analysierprogramme feststellen, dass einer aus der Serie von Werbespots (z. B. C13_a) zwei oder mehr Ausgabe-Datenströmen gleicht, können einer oder mehrere der freigesetzten Rundfunk-Ressourcen-Datenströme (z. B. BR₂) auf einer anderen Rundfunk-Ressource abgebildet werden, wodurch ein zusätzlicher Bitstrom (BS) freigesetzt wird, der für die Übertragung anderer Daten- oder Programminformationen vorteilhaft verwendet werden kann.
7 zeigt ein Verfahren für das Einsetzen lokaler Abbildungsinformationen in den Programmstrom für die Übertragung über jede Rundfunk-Ressource in einem DBS-System. Jeder TDM-Rundfunk-Ressourcen-Datenstrom 91 beinhaltet, wie zuvor erörtert, einzelne Pakete 92 von Programm- (z. B. Video-, Audio- oder Daten-) Informationen mit geeigneten Kennzeichnungstiteln 93. In bevorzugten Systemen kann jedes Paket 130 Bytes umfassen, einschließlich eines 3 Byte-Titels und einer 127 Byte-Nutzlast. Die Steuerpakete beinhalten vorzugsweise periodisch Informationen 94, die die bevorstehenden Programminhalte der verschiedenen Dienstanbieter betreffen, wie z. B. Programmablauf-Informationen (PG). Diese Informationen können von den Prozessoren des IRD verwendet werden, um lokal einen Kanalführer zu erzeugen, der an einem Fernsehempfänger angezeigt wird und den Zuschauer darüber informiert, welche Programme auf den verschiedenen Zuschauerkanälen verfügbar sind. Diese Programmablauf-Informationen werden üblicherweise alle 2–4 Sekunden aktualisiert (zumindest bezüglich der Basisinformationen) und in dem Uplink-Verarbeitungs-Zentrum in jede Rundfunk-Frequenz gebündelt. Unabhängig davon, auf wel che Rundfunk-Frequenz ein einzelner IRD gegenwärtig eingestellt ist, wird er deshalb periodische Aktualisierungen der Programmablauf-Informationen empfangen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die lokalen Abbildungs-Aktualisierungs-Informationen gemeinsam mit den Programmablauf-Informationen enthalten. Zum Beispiel können die lokalen Abbildungs-Informationen getrennt gegliedert sein und zusammen mit den Programmablauf-Informationen, aber als ein angefügter Datenstrom 95, übertragen werden. Die Abbildungsdaten 95 können einen Teil des Datenpakets (z. B., wie dargestellt, gemeinsam mit PG-Daten 94) umfassen, oder sie können vorzugsweise in fest zugeordneten Abbildungs-Daten-Paketen übertragen werden. In einer weiteren Ausführungsform 96 können die notwendige Rundfunk-Ressource und der Ausgabe-Datenstrom oder die Zuschauer-Kanal-Informationen in jedem Zeitfenster in den Programmablauf-Informationen enthalten sein, und die notwendigen Abbildungsinformationen werden dann durch die Prozessoren innerhalb des IRD, für den Aufbau der lokalen Abbildung, von dem eingehenden Programmablauf-Datenstrom isoliert Wo Mehrfach-Abbildungen und/oder -Unterabbildungen nach bestimmten Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung enthalten sind, kann eine Abbildungs-Auswahl-Bezeichnung 98 angefügt werden, um Daten in einem dieser oder anderer Abbildungs-Daten-Übertragungs-Schemata abzubilden.
Nach einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist es wünschenswert, dass die Abbildungsinformationen Zeitstempel (z. B. 97) als Teil eines Synchronisationsmechanismus' beinhalten, damit die überarbeiteten Abbildungsinformationen zu vorgeschriebenen Zeiten oder bei Auftreten vorgeschriebener Ansteuerungen wirksam werden, was nachfolgend ausführlicher erörtert wird. Das ermöglicht eine größere Flexibilität bei der dynamischen Kanal-Abbildungs-Funktion, ohne dass der periodische Übertragungsplan für die Programmablauf-Informationen verändert wird.
Zusätzliche Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung liefern eine hochflexible steuerbare Übertragung zwischen einzelnen Abbildungsschemata, um dynamische Abbildungs-Übertragungen anzupassen, während gleichzeitig das Ausmaß der Übertragungs-Bandbreite, die für die Steuerung und Durchführung des dynamischen Abbildungsschemas zugewiesen werden muss, reduziert oder minimiert wird. 8 stellt ein bevorzugtes Schema für die lokale Abbildung als Diagramm dar. Eine Vielzahl von einzelnen Abbildungen 100–102 wird aufrechterhalten, wie sie in einem geeigneten Speicher in dem IRD bereitgestellt sind. Abbildungs-Aktualisierungs-Einrichtungen oder -Funktionen 103 sind bereitgestellt, um einzelne Abbildungen zu erzeugen und/oder zu aktualisieren. Die Abbildungs-Aktualisierungs-Einrichtungen 103 empfangen Aktualisierungsinformationen 106 von geeigneten Steuer-Schaltkreisen 105 eines IRD, einschließlich Abbildungsdaten und entsprechender Abbildungs-Auswahl-IDs, die feststellen, auf welche Abbildungen) aus der Vielzahl der Abbildungen sich die empfangenen Daten beziehen. In bevorzugten Ausführungsformen werden diese Informationen von dem Tuner 37 und der Empfangsschüssel 32 als Teil des empfangenen Datenstroms jeder Rundfunk-Ressource empfangen, wenngleich, wie zuvor bemerkt, andere Übertragungsmedien und -schemata möglich sind. Speicher-Aktualisierungs-Einrichtungen oder -Funktionen 103 können eine geeignete Form haben und können integral mit den Steuer-Schaltkreisen 105 ausgebildet sein. Eine oder mehrere der 100–102 können in ihrer Gesamtheit erzeugt oder aktualisiert werden, oder die Abbildungs-Aktualisierungs-Informationen 106 können nur teilweise der Modifizierung von einer oder mehreren der 100–102 entsprechen.
Jede aus der Vielzahl der 100–102 kann einem anderen Abbildungsschema entsprechen. Die Abbildungs-Lese- und -Auswahl-Schaltkreise oder -Funktionen 104 entscheiden, welche Abbildung gegenwärtig aktiv ist, um den Betrieb des zugehörigen Empfängers (z. B. IRD) zu steuern. Das Abbildungs-Lesen und -Auswählen 104 kann eine beliebige bekannte Hardware- oder Softwareform verwenden, wie z. B. einen Multiplexer, um aus einer Vielzahl von Eingaben zu wählen, oder vorzugsweise einen Vektor oder ein Ausgleichverzeichnis, um die Speicher-Lese-Schaltkreise anzuweisen, verschiedene Segmente des Abbildungsspeichers etc. aufzurufen. Die Abbildungs-Lese- und Auswahl-Funktion 104 kann integraler Bestandteil der Schaltkreise und Funktionen sein, die durch die Steuer-Schaltkreise 105 bereitgestellt werden. Im Allgemeinen wird ein Auswahlsignal 107, basierend auf Anweisungen (z. B. Zeitstempel), die als Teil der dynamischen Abbildungs-Steuerungs-Datenströme und/oder anderer Eingaben (z. B. Anwenderauswahl) empfangen wurden, entscheiden, welche Abbildung gegenwärtig aktiv ist.
Die Empfänger-Steuer-Schaltkreise 105 empfangen üblicherweise eine Anwender-Anforderungs-Eingabe 108, wie z. B. über eine Infrarot- oder HF-Fernbedienung 109 oder eine andere Anwender-Eingabe-Vorrichtung (z. B. Tastatur oder bildschirmbetriebenes Menue-System). Die Steuerschaltkreise rufen dann die geeignete aktive Abbildung auf, um die richtige(n) Rundfunk-Ressource(n) zu ermitteln, die dem angeforderten Zuschauerkanal entsprechen. Ein Rundfunk-Ressourcen-Auswahl-Signal 111 kann dann dem Tuner 37 zugeführt werden. Datensignale 112 werden den Steuer-Schaltkreisen 105 zugeführt, um, unter Anderem, die laufenden Abbildungen für Aktualisierungen und dynamische Veränderungen aufrechtzuerhalten.
In der dargestellten Ausführungsform kann ein dynamischer Übergang bei der Kanalabbildung bewerkstelligt werden durch das einfache Senden oder anderweitige Veranlassen eines neuen Abbildungs-Auswahl-Signals 107. Die einzelnen 100–102 können zu einem passenden früheren Zeitpunkt empfangen werden (z. B. wenn überschüssige Bandbreite verfügbar ist oder sich im Zeitablauf in kleinen Schrittgrößen verbreitet). Weil dann keine Abbildungsdaten an den IRD übertragen werden müssen, um eine spätere Abbildungsauswahl zu bewirken, sind im Wesentlichen sofortige Leitbefehl-Übergänge möglich.
Ferner können durch das Speichern einer Vielzahl von alternativen, wählbaren Abbildungen im Voraus, häufige Übergänge zur Unterstützung von z. B. einzelnen Werbespot-Einblendungen, ohne übermäßige Overhead-Daten-Anforderungen unterstützt werden. Insbesondere kann eine erste 100 der 1:1 Zuordnungs-Abbildung von zwei oder mehr Rundfunk-Ressourcen entsprechen, die erforderlich ist, wenn einzigartige Teile von Eingabe-Datenströmen, für die identische Darstellung als einzigartige Ausgabe-Datenströme, einzeln über zugewiesene Rundfunk-Ressourcen übertragen werden messen. Eine zweite 101 kann der alternativen Abbildung entsprechen, die in diesen Zeitabschnitten ermöglicht wurde, in denen ausreichend gleiches Programmmaterial in zwei oder mehr der Eingabe-Datenströme vorhanden ist, was die Abbildung auf einer geringeren Anzahl von Rundfunk-Ressourcen als zuvor beschrieben, ermöglicht. Während normaler Programmsegmente, wenn die Eingabe-Datenströme sich ausreichend gleichen, kann die 101 daher wirksam sein, um einen Teil des Rundfunk-Bitstroms für eine alternative Nutzung freizusetzen. Wenn Werbespots oder Identitätsinformationen vorkommen, die identisch einem Anwender bereitgestellt werden müssen, kann das System nach der ersten 100 dynamisch abbilden. Nach Beendigung des einzigartigen Programminhalts, kann das System dynamisch zu 101 zurückkehren. Andere Abbildungen können sich anderen Permutationen anpassen, die innerhalb einer maßgeblichen Zeitspanne von verschiedenen Eingabe-Datenströmen angeregt werden. Sobald die einzelnen Abbildungen übertragen sind, können die Übergänge durch ledigliches Senden geeigneter Auswahl- und Zeitstempelinformationen in einer wirksameren Art und Weise durchgeführt werden.
Es versteht sich, dass die ergänzende Fernabbildungs-Funktion (z. B. in dem Uplink-Zentrum) in ähnlicher Weise eine Vielzahl von einzeln wählbaren Abbildungen, Zeitstempeln etc. verwenden kann, und dass deren Funktion mit der der lokalen Abbildungen synchronisiert ist. Bei bestimmten Nutzungen werden die Fernabbildungs-Übergänge den lokalen Abbildungs-Übergängen vorausgehen (in absoluter Zeit), um bei der Übertragung Zeitverzögerungen in dem Übertragungssystem auszugleichen (z. B. geosynchrone Satelliten-Uplink- und -Downlink-Verzögerungen).
Jede der 100–102 kann eine vollständige Zuordnung für alle Ausgabe-Datenströme und alle Rundfunk-Ressourcen bereitstellen. Jedoch in einer bevorzugten Ausführungsform, die in 9 als Diagramm dargestellt ist, wird eine alternative Anordnung verwendet, um die Speicheranforderungen zu reduzieren. Im Allgemeinen wird die Zuordnung zwischen der Mehrzahl der Ausgabe-Datenströme und den Rundfunk-Ressourcen über ausgedehnte Zeitspannen relativ statisch sein, in ähnlicher Art wie bei Systemen nach dem Stand der Technik. Häufige Aktualisierungen dieser Abschnitte der Fern- und/oder lokalen Abbildungen sind nicht erforderlich. Im Gegensatz dazu können diese Abschnitte der Abbildung, die den Rundfunk-Ressourcen entsprechen, die in die dynamische Abbildung eingebunden sind, eine häufige Auswahl und/oder Aktualisierung während vorgegebener Zeitspannen erfordern.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Abbildung daher eine Vielzahl von einzelnen Bereichen oder Unterabbildungen umfassen. Zum Beispiel umfasst die 120 einen ersten Abschnitt oder eine erste Unterabbildung 121, die Zuordnungsinformationen enthält, die über eine maßgebliche Zeitspanne relativ statisch bleiben. Der erste Abschnitt 121 kann den Abschnitten der 100–102 in 8 entsprechen, die allen Abbildungen gemeinsam sind. Die bevorzugte Ausführungsform 120 umfasst ferner einzigartige Unterabbildungen 122–125. Die Unterabbildungen enthalten im Allgemeinen Zuordnungsinformationen, die sich auf mehrere, sich dynamisch verändernde Rundfunk-Ressourcen-Zuweisungen beziehen. Beispielsweise kann eine erste Unterabbildung 122 die geeigneten Zuordnungsinformationen enthalten, die einen vorgegebenen Zuschauerkanal in Zeitspannen beeinflusst, in denen dieser Kanal auf einer ersten Rundfunk-Ressource oder einer ersten Gruppe von Ressourcen abgebildet wird, während eine zweite Unterabbildung 123 die alternativen Zuordnungsinformationen enthalten kann, die erforderlich sind, um, unter anderen Gegebenheiten, diesen Zuschauerkanal auf einer anderen Rundfunk-Ressource oder einer anderen Gruppe von Ressourcen abzubilden (z. B. während Werbespots). Es versteht sich, dass Unterabbildungen eine Matrix aus Zuordnungsinformationen enthalten können, die sich auf eine Anzahl von Rundfunk-Ressourcen, einschließlich eines oder mehrerer Zuschauerkanäle, beziehen, oder die Unterabbildungen könnten so bereitgestellt werden, dass sie sich auf einzelne Rundfunk-Ressourcen beziehen.
Die Abbildungs-Lese- und -Auswahl-Einrichtungen (z. B. 104 in 8) arbeiten, um die geeignete Unterabbildung auszuwählen, die zu einer vorgegebenen Zeit aktiv ist Es versteht sich, dass ein ähnliches Schema sowohl für die Fernabbildung als auch für die lokale Abbildung verwendet werden kann. Die bevorzugte Ausführungsform von 9 ist nicht ausschließlich auf die Ausführungsform von 8 bezogen, und es versteht sich, dass jede Abbildung von 8 selbst eine Vielzahl von Unterabbildungen umfassen kann, um Flexibilität zu ermöglichen.
Die Auswahl einer aktiven Abbildung oder eines aktiven Abbildungsbereichs (z. B. Unterabbildung oder maßgebliche Zelle innerhalb eines größeren Abbildungsbereichs) kann abhängen von dem (den) Ausgabe-Datenstrom (-Datenströmen) (z. B. der Zuschauerkanal), die gegenwärtig aktiv sind. Ein typisches Empfangsgerät beinhaltet einen einzelnen Tuner und kann nur eine Rundfunkfrequenz gleichzeitig auswählen und verarbeiten. Dementsprechend können, wo die aktive Abbildung (die eine aus einer Vielzahl von wählbaren Abbildungen sein kann) in Unterbereiche unterteilt ist (z. B. Unterabbildungen), die Empfangsschaltkreise die geeignete Unterabbildung auswählen, die dem (den) gewünschten Ausgabe-Datenstrom (-Datenströmen) oder der aktiven Frequenz entspricht. Wenn später ein anderer Zuschauerkanal ausgewählt wird, der auch von derselben Unterabbildung oder demselben Bereich unterstützt wird, messen bei der aktiven Abbildungsauswahl keine Veränderungen vorgenommen werden. Wenn jedoch ein Zuschauerkanal ausgewählt wird, der nicht von der gegenwärtig aktiven Unterabbildung oder dem gegenwärtig aktiven Bereich unterstützt wird, muss dann die richtige alternative Abbildung, Unterabbildung oder der richtige Bereich ausgewählt werden. Wo mehr als ein Tuner durch eine einzelne Abbildung unterstützt wird, messen die zu dem zusätzlichen Tuner (oder den Tunern) gehörenden Verarbeitungs-Schaltkreise mit einem geeigneten Zugang für die Abbildung, Unterabbildung oder den Bereich ausgerüstet sein, der für den (die) jeweilige(n) Ausgabe-Datenstrom (-Datenströme) maßgeblich ist oder für die aktive Frequenz, die für diesen Tuner ausgewählt wurde.
Obwohl die Mehrzahl der oben erörterten Beispiele die Verarbeitung eines einzelnen Zuschauerkanals (der mehrere Ausgabe-Datenströme umfassen kann, die sich auf ein gemeinsames Programm beziehen) einbezieht versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Mehrfache Datenströme ohne Bezug, einschließlich Mehrfach-Zuschauerkanäle, können, wenn gewünscht gleichzeitig von einem vorgegebenen Empfänger verarbeitet werden, nur beschränkt durch die Fähigkeiten des Empfangsgeräts. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von unabhängigen Datendiensten gleichzeitig parallel verarbeitet werden. Wenn alle diese Datenströme auf einer einzelnen Übertragungsfrequenz gebündelt werden, wird nur ein Frequenz-Tuner benötigt Um von der vorliegenden Erfindung zu profitieren, muss jeder Verarbeitungskanal (z. B. Frequenz- und/oder Zeit-Tuner) mit einem Zugang zu der dynamisch gesteuerten lokalen Abbildung ausgerüstet sein.
10 zeigt einen vereinfachten Funktionsplan für die Funktionsweise einer Ausführungsform eines Abbildungserzeugers. Der Abbildungserzeuger 160 empfängt Programm-Planungs-Informationen und weist sie der Verwendung von Rundfunk-Ressourcen zu, um gemeinsame Programmgestaltungen auf weniger Rundfunk-Ressourcen zu kombinieren. Wenn gemeinsame Programmgestaltungen auf einem oder mehreren Zuschauerkanälen gezeigt werden sollen, wird vorzugsweise eine einzelne Rundfunk-Ressource zugewiesen, um die gemeinsamen Programmdaten zu übertragen, obwohl eine größere Anzahl, wenn gewünscht zugewiesen werden könnte, solange mindestens eine Rundfunk-Ressource von der Übertragung der freigesetzten Programmdaten befreit ist.
Um die gewünschte n:n–y Fernabbildung zu bewerkstelligen, kann der Abbildungserzeuger 160 die zuvor eingerichteten Programmpläne 161 und/oder Datendienstpläne 162 mit dem Plan der verfügbaren Rundfunk-Ressourcen 163 vergleichen. Der Abbildungserzeuger 160 stellt Zeitspannen fest, in denen geplant ist, dass derselbe Programminhalt in zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen erscheint In Bezug zu diesen Zeitspannen, in denen solche gleichzeitigen Programmgestaltungen auftreten, wird ein Rundfunk-Ressourcen-Plan daraufhin überprüft, welche Rundfunk-Ressourcen planmäßig für die Übertragung der Programmgestaltungen während dieser Zeitspanne verfügbar sind. Ähnlich wie die Rundfunk-Dienste und Programmströme, können sich die Rundfunk-Ressourcen im Laufe der Zeit verändern, zum Beispiel weil eine neue Ausrüstung installiert oder verfügbar wird, oder weil die Ausrüstung zu Wartungszwecken ein- oder ausgebaut wird. In einer bevorzugten Ausführungsform werden identische Programmgestaltungen einer gemeinsamen Rundfunk-Ressource zugewiesen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden identische Programmgestaltungen einer gemeinsamen Rundfunk-Ressource nur dann zugewiesen, wenn die Anzahl der Rundfunk-Dienste (einschließlich der freigesetzten Dienste) die Anzahl der verfügbaren Rundfunk-Ressourcen übersteigt. Unter Verwendung der verschiedenen Pläne erzeugt der Abbildungserzeuger 160 die Kanalabbildungen 164.
In einer optionalen Ausführungsform kann der Abbildungserzeuger 160 alternativ oder zusätzlich eine Eingabe von einem Programmstrom-Identitäts-Monitor 165 empfangen. Der Identitäts-Monitor 165 überwacht zwei oder mehr Datenströme 166 in Echtzeit oder nahezu Echtzeit, um das Auftreten eines gleichen oder ausreichend gleichen Inhalts in zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen zu ermitteln. Zum Beispiel kann der Identitäts-Monitor 165 Programmbezeichnungen (d. h. einzigartige Markierungen) vergleichen, die von den Inhalt-Anbietern verwendet werden, und die üblicherweise in dem (den) Eingabe-Datenstrom (-Datenströmen) enthalten sind, die jedem Programm entsprechen. Wenn der Identitäts-Monitor 165 dieselbe Programmbezeichnung in zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen ermittelt, die zum selben oder annähernd zum selben Zeitpunkt auftreten (z. B. wenn angezeigt wird, dass das Programm nicht nur identisch ist, sondern dass es ungefähr zur selben Zeit begonnen hat, so dass der Inhalt eines Eingabe-Datenstroms im Wesentlichen dem maßgeblichen Inhalt eines anderen Datenstroms gleicht, obwohl ein leichter Zeitversatz möglich ist), kann er die Ermittlung ausreichender Gleichheit in den entsprechenden Eingabe-Datenströmen anzeigen. Zum Beispiel kann der Monitor 165 die Bereichnungen in zwei oder mehr Eingabe-Datenströmen überwachen und dabei die Übergänge vermerken, die den Beginn eines neuen Programms anzeigen. Wenn solch ein Übergang in einem ersten Eingabe-Datenstrom ermittelt wurde, kann der Monitor 165 dann nach einem Ähnlichen Übergang in den Bezeichnungen in einem anderen Eingabe-Datenstrom suchen, der innerhalb eines ausgewählten Fensters eines annehmbaren Zeitversatzes auftritt Wenn ein solches Auftreten vermerkt wird, kann der Monitor 165 den Abbildungserzeuger 160 informieren. In besonderen Ausführungsformen kann der Identitäts-Monitor 165 mit der An zeige an den Abbildungserzeuger 160 warten bis die ermittelte Übereinstimmung von zwei oder mehr Datenströmen über eine ausgewählte Zeitspanne weiter besteht, um Abbildungs-Übergänge zu vermeiden, wenn die ermittelte Gleichheit nur vorübergehend ist. Ferner kann der Identitäts-Monitor 165 mit dem Überwachen der Eingabe-Datenströme fortfahren, bei denen bestimmt wurde, dass sie ausreichend gleich sind, um dem Abbildungserzeuger 160 anzukündigen, sobald die Gleichheit endet (z. B. am Ende des Programms oder wenn einer oder mehrere Inhalt-Anbieter auf eine alternative Programmgestaltung umschalten).
In weiteren Ausführungsformen kann der Identitäts-Monitor 165 alternativ oder zusätzlich zu dem Vergleichen von ID-Kennzeichnungen, die Datenströme selbst auf einen ausgewählten Ähnlichkeitsgrad kontrollieren. Die überwachten Datenströme können unverarbeitete Eingabe-Datenströme von Inhalt-Anbietern umfassen, oder vorzugsweise auf das Folgende bezogene Datenströme, wie vorbereitete oder komprimierte Datenströme, die von den Eingabeströmen erzeugt wurden. Es darf erwartet werden, dass Datenströme, die über unterschiedliche Media von unterschiedlichen Quellen ankommen, sich irgendwie unterscheiden, selbst wenn sie zu demselben Programm gehören. Zum Beispiel kann ein Signal, das von einem Weiterüberträger empfangen wird, infolge der zusätzlichen Verarbeitungs- und Übertragungsverzögerungen, die durch das Weiterübertragen einfließen, etwas später ankommen. Der Programmstrom-Identitäts-Monitor kann diese unwesentlichen Unterschiede vorzugsweise anpassen. Der Programmstrom-Identitäts-Monitor 165 kann vorzugsweise nur eine Untergruppe der gesamten Datenströme überwachen, die von einem vorgegebenen System verarbeitet und übertragen werden. Wo bekannt ist, dass eine Gruppe von Weiterüberträgern üblicherweise gekaufte Signale von einem anderen Anbieter übertragen wird, ob geplant oder ungeplant, können zum Beispiel diese besonderen Datenströme auf Übereinstimmung kontrolliert werden. In ähnlicher Weise können Nachrichten-Netzwerke auf geplante oder ungeplant gemeinsame Programminformationen kontrolliert werden, wie Präsidentenadressen oder Ähnliches.
Obwohl der Programmstrom-Identitäts-Monitor 165 verwendet werden könnte, um ununterbrochen bestimmte Eingabe-Datenströme zu vergleichen, kann er in weiteren Ausführungsformen besonderen Eingabe-Datenströmen während besonderer Zeitspannen zugewiesen werden. Zum Beispiel kann ein Identitäts-Monitor angewiesen werden, zwei spezielle Eingabe-Datenströme während des gesamten oder eines Abschnittes (z. B. des Endabschnittes) eines vorgegebenen Programms, wie z. B. eines Sportereignisses, zu verglei chen. Der Identitäts-Monitor kann dann ungeplante Begebenheiten anpassen, wie z. B. das Ende eines Spiels, was das System veranlasst, am Ende eines Spiels dynamisch auf einer 1:1 Zuordnung neu abzubilden, wenn ein Weiterüberträger auf eine einzigartige alternative Programmgestaltung umschaltet. Die sich ergebenden Programmstrom-Identitäts-Informationen können von dem Kanal-Abbildungserzeuger 160 anstelle des, oder in bevorzugten Ausführungsformen zusätzlich zu dem Verarbeiten der vorherbestimmten Planinformationen 161, 162, verwendet werden.
11 beschreibt das Verfahren einer bevorzugten Ausführungsform des Abbildungserzeugers 160. Der Abbildungserzeuger vergleicht bei 180 die Anzahl der Rundfunk-Ressourcen, die von den Programmplänen 171 angefordert werden, mit den verfügbaren Rundfunk-Ressourcen. Optional können auch die Programmstrom-Identitäts-Informationen 172 betrachtet werden, zusätzlich oder anstelle der Planinformationen. Wenn die Anzahl der notwendigen Rundfunk-Ressourcen bei 181 die Anzahl der verfügbaren Rundfunk-Ressourcen nicht übersteigt, dann ist eine dynamische Abbildung eigentlich nicht erforderlich. Jede Rundfunk-Ressource kann daher den Rundfunk-Dienst für einen einzelnen Eingabe-Datenstrom übertragen. Wenn die erforderlichen Rundfunk-Dienste (d. h. die Eingabe-Datenströme) bei 182 die Anzahl der verfügbaren Rundfunk-Ressourcen übersteigen, stellt der Abbildungserzeuger 160 bei 183 die Zeitspannen fest, in denen gleiche oder im Wesentlichen gleiche Eingabe-Programminhalte auftreten. Der Abbildungserzeuger 160 kann bei 104 Kanalabbildungen erstellen und aufrechterhalten, die den Rundfunk-Ressourcen zugeordnet sind, einschließlich Fern- und lokale Abbildungen.
Die aktualisierten Kanalabbildungen werden vorzugsweise dynamisch mit den Änderungen bei der Nutzung der Rundfunk-Ressourcen synchronisiert, während Änderungen auftreten. Der Abbildungserzeuger 160 aktualisiert vorzugsweise die Kanalabbildungen, um gleichzeitige, gemeinsame Programmgestaltungen festzustellen, die sich Rundfunk-Ressourcen teilen können, oder um Änderungen in dem Programmgestaltungsplan wiederzugeben, während sie auftreten. Änderungen bei der Programmplanung können zum Beispiel auftreten, weil Programme zu anderen Rundfunk-Ressourcen verschoben werden, Programme hinzugefügt werden, weil Programme früher oder später als ursprünglich geplant enden oder weil Programme (z. B. Sportereignisse) zu einer variablen Zeit beginnen oder enden.
In einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung können Übergänge bei dem dynamischen Abbildungsschema mit Zeit, Programminhalten und/oder Ansteuerungsereignissen synchronisiert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform (siehe 7) beinhaltet jede Abbildung (ob vollständig oder teilweise) einen Zeitstempel 97, der anzeigt, wann die Abbildung oder die Abbildungsaktualisierung wirksam werden soll. Der Zeitstempel 97 kann auf verschiedene Arten verwendet werden. Zum Beispiel kann der Zeitstempel ein einfaches Markierungszeichen umfassen, das anzeigt, dass die Kanalabbildung sofort nach Empfang wirksam werden sollte, oder er kann eine Zeit beinhalten, zu der die Abbildung wirksam werden soll. Die Zeit kann in der Form einer absoluten Zeit vorgegeben werden (z. B. um 16:50:30:02 [16h50 plus 30 Sekunden, plus 02 Bilder], 1. Januar 1997, GMT). IRDs sind üblicherweise mit aktualisierten und synchronisierenden Taktsignalen für andere Zwecke ausgerüstet, und daher ist in dieser Ausführungsform ein straff synchronisierter Übergang auf die Empfangsvorrichtungen möglich.
Nach weiteren Gesichtspunkten der vorliegenden Erfindung kann der Zeitstempel 97 eine Versatz- oder Verzögerungszeit umfassen. Die neue Abbildung oder die aktualisierte Abbildung werden dann entsprechend einer ausgewählten Zeit oder entsprechend eines anderen Versatzmaßstabs nach ihrem Empfang wirksam (z. B. nach zwei Minuten, dreißig Sekunden und/oder nach einer bestimmten Anzahl von Videobildern).
Eine andere Gruppe von Zeitstempeln kann Ansteuerungen verwenden, um einen Abbildungs-Übergang auszulösen. Zum Beispiel kann der Zeitstempel anzeigen, dass eine überarbeitete Abbildung nach Empfang eines nachträglich kodierten Signals oder eines Ansteuerungsereignisses im Rundfunk-System wirksam werden soll. Die Ansteuerung könnte Teil der Overhead-Datenübertragungen sein, die auf einem gesonderten Kanal oder über ein gesondertes Medium gesendet werden, oder es könnten vorzugsweise Steuersignale gesendet werden, als Teil der Daten die zu jedem Transponder-Signal in einem DBS-System gehören. Das Einbetten der Ansteuerungsereignisse unmittelbar in den Programmstrom stellt eine günstige Gelegenheit für eine hochflexible und synchronisierte Steuerung bereit. Zum Beispiel könnte ein Ansteuerungs-Markierungszeichen 98 zu Beginn oder Ende eines vorgegebenen Pakets von Video- oder anderen Programmdaten angefügt werden oder anderweitig in den Programm-Datenstrom kodiert werden. In einer weiteren Ausführungsform sind sowohl ein Ansteuerungsereignis als auch ein Versatz beschrieben. In dieser Ausführungsform würde die neue oder überarbeitete Abbildung nach einer vorgegebe nen Verzögerung, nach Eintreten eines Ansteuerungsereignisses wirksam. In einer besonderen Ausführungsform können sowohl das Ansteuerungs-Markierungszeichen 98 als auch der Versatz zusammen gesendet werden, oder einem früheren Datenbefehl kann im Voraus vorgeschrieben werden, den Versatz zu verwenden, wenn eine einfache Ansteuerung später empfangen wird.
Andere Formen eines Zeitstempels oder Steueralgorithmus' sind ebenfalls möglich. Nur zum Beispiel kann der Zeitstempel ein Zeitfenster anzeigen, während dessen Abbildungs-Übergänge freigegeben sind und/oder Zeitfenster, in denen Übergänge gesperrt sind. Eine manuelle Ansteuerung könnte auch so festgelegt werden, dass Abbildungsänderungen an bestimmte Anwender Eingaben gebunden sind (z. B. Eingangsauswahl). Die Zeitstempel- und Steuerschemata schließen sich nicht gegenseitig aus und können in verschiedenen Kombinationen oder Mischformen verwendet werden. Zum Beispiel kann das System sofortige, verzögerte, versetzte, Echtzeit, Ansteuerungsereignis- und manuelle Befehle in einem hochflexiblen und anpassungsfähigen, dynamischen Abbildungsschema unterstützen.
Abbildungs-Übergänge, einschließlich synchronisierter lokaler Abbildungs-Übergänge, ermöglichen eine neue und hochwirksame Auslastung von Rundfunk-Ressourcen unter verschiedenen Bedingungen. Besondere Ausführungsformen stellen eine wirkungsvolle Auslastung des Rundfunk-Spektrums in einem flexiblen dynamischen Abbildungs-System bereit, durch Reduzierung des Ausmaßes an Bandbreite, die für die Übertragung der Abbildungs-Aktualisierungs- und Steuerungs-Informationen erforderlich ist. Teilweise Abbildungs-Aktualisierungen, Mehrfachabbildungen, die für die wahlweise Verwendung gespeichert sind, und eine flexible Zeitstempel-Steuerung bieten auf verschiedene Arten ein Maximum an Steueroptionen, während sie ein Minimum an Overhead-Steuerungs-Informationen erfordern. Es versteht sich, dass die Nutzung der Konzepte der Erfindung nicht ausschließend zu verstehen sind, und sie können in Kombination mit anderen Abbildungen oder Abbildungs-Informations-Übertragungs-Schemata verwendet werden. Zum Beispiel können zur Anpassung bei neuen Teilnehmern, deren Empfangsgeräte (z. B. IRD) einen noch nicht den beendeten Eingang der eingegangenen Datenströme erhalten haben kann, vollständige Abbildung(en) periodisch übertragen werden, wobei Zwischenübertragungen auf die zuvor erörterten ausgewählten Aktualisierungen, Auswahlbefehle etc. beschränkt sind.
In einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann die lokale Abbildung als ein Editierungs-Entscheidungs-Verzeichnis arbeiten. Die Rundfunk-Ressourcen stellen dem lokalen Empfänger (z. B. IRD) eine Vielzahl von Programmquellen zu verschiedenen Zeiten zur Verfügung. Die lokale Abbildung kann durch diese Quellen „wählerisch sein, bei der Zusammenstellung eines abgeleiteten Ausgabe-Datenstroms, der keinem Eingabestrom gleicht In Verbindung mit den zuvor beschriebenen dynamischen Abbildungs-Fähigkeiten ergibt sich ein neues und hochflexibles System. Veränderungen in dem Editierungs-Entscheidungs-Verzeichnis, die in der lokalen Kanalabbildung wiedergegeben werden, können auf einer dynamischen Basis erfolgen, angesteuert von verschiedenen Zeitstempel-Ereignissen, einschließlich manueller Anwender-Eingaben. Ungeplante Veränderungen bei den Eingabe-Datenströmen und dem einzigartigen Programminhalt in der Ausgabe können, anders als in bisher bekannten Systemen für die Erstellung einfacher, abgeleiteter Kanäle, durch die dynamischen Abbildungs-Fähigkeiten angepasst werden. In einer besonderen Ausführungsform kann der Ausgabe-Datenstrom zu einer Aufnahme-Vorrichtung (z. B. Speicher oder VCR) geleitet werden, und der IRD kann Befehle zur Steuerung der Aufzeichnungsfunktion erzeugen oder befördern (z. B. von einem empfangenen Datenstrom). Durch Einbeziehen einer solchen Zeitverschiebungs-Vorrichtung, kann das Editierungs-Entscheidungs-Verzeichnis arbeiten, um eine von den Eingabe-Bitströmen abgeleitete Ausgabe aufzubauen, die zeitlich nicht zusammenhängen.
In bevorzugten Ausführungsformen wird die dynamische Abbildung nach der vorliegenden Erfindung verwendet, um in einem Empfänger Ausgabe-Datensträme zu erzeugen, die im Wesentlichen den entsprechenden Eingabe-Datenströmen gleichen. Es versteht sich jedoch, dass andere Verwendungen ebenso möglich sind. Zum Beispiel können die beschriebenen dynamischen Abbildungsverfahren und -geräte verwendet werden, um Rundfunk-Ressourcen für die Übertragung zusätzlicher, gewünschter Programmgestaltungen, auf Kosten anderer nicht freigesetzter Eingabe-Datenströme, freizugeben. Wenn zum Beispiel 25 Eingabequellen für eine mögliche Übertragung vorhanden sind, aber während einer bestimmten Zeitspanne nur 16 Rundfunk-Ressourcen verfügbar sind, kann den Programmquellen der Vorrang eingeräumt werden und Abbildungen können erzeugt werden, um bestimmte Programme während bestimmter Zeitfenster „fallen zu lassen". Unter diesen Umständen müssen bestimmte Ausgabe-Datenströme keine wesentliche Gleichheit mit den Eingabe-Datenströmen aufweisen, obwohl das Netzwerk von den Fähigkeiten der hierin erörterten dynamischen Abbildungsschemata profitieren würde.
Es versteht sich, dass verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und Streichungen bei der vorangehenden Beschreibung möglich sind und von durchschnittlichen Fachleuten verstanden würden. Es ist daher beabsichtigt, dass die vorangehende ausführliche Beschreibung bestimmter Ausführungsformen eher als veranschaulichend denn als einschränkend betrachtet wird, und dass verstanden wird, dass es die folgenden Ansprüche sind, die beabsichtigen, den Rahmen der Erfindung festzulegen.

Claims

Datensendesystem mit einem Sendeprozessor (10), der Eingangs-Datenströme (20) annimmt und sie über eine Vielzahl von Rundfunk-Ressourcen (BR) sendet, sowie einem Empfangs-Prozessor (12), der Rundfunk-Ressourcen empfängt und wenigstens einen einer Vielzahl auswählbarer Ausgangs-Datenströme (OUT) daraus generiert, gekennzeichnet durch: wenigstens einen ersten Eingangs-Datenstrom (IN₁) und einen zweiten Eingangs-Datenstrom (IN₂), wobei der zweite Eingangs-Datenstrom während wenigstens einer ersten Zeitdauer (TS₁) einen Grad von Identität mit dem ersten Eingangs-Datenstrom hat; einen ersten auswählbaren Ausgangs-Datenstrom (OUT₁), der dem ersten Eingangs-Datenstrom (IN₁) entsprechen soll, einen zweiten auswählbaren Ausgangs-Datenstrom (OUT₂), der dem zweiten Eingangs-Datenstrom (IN₂) entsprechen soll, und eine lokale (40) an dem Empfangs-Prozessor (12) zum selektiven Verknüpfen ausgewählter Rundfunk-Ressourcen mit den auswählbaren Ausgangs-Datenströmen; wobei die Rundfunk-Ressourcen während wenigstens eines Teils der ersten Zeitdauer (TS₁) mittels einer ausgewählten Rundfunk-Ressource (BR₁) nur den ersten (IN₁) oder den zweiten (IN₂) Eingangs-Datenstrom leiten, und die lokale (40) sowohl den ersten als auch den zweiten auswählbaren Ausgangs-Datenstrom (OUT₁, OUT₂) während des wenigstens einen Teils der ersten Zeitdauer (TS₁) mit der ausgewählten Rundfunk-Ressource (BR₁) verknüpft.
Datensendesystem nach Anspruch 1, wobei die Rundfunk-Ressourcen eine Frequenzkennung enthaften.
Datensendesystem nach Anspruch 1, wobei die Rundfunk-Ressourcen eine Zeitmultiplex-Kanalkennung enthalten.
Datensendesystem nach Anspruch 3, wobei die Rundfunk-Ressourcen in einem Satelliten-Kommunikationssystem (10, 11, 12) vorhanden sind.
Datensendesystem nach Anspruch 3, wobei die Rundfunk-Ressourcen in einem Kabel-Kommunikationssystem (10, 13, 12) vorhanden sind.
Datensendesystem nach Anspruch 1, das des Weiteren einen Synchronisationsmechanismus umfasst, der einen gesendeten Zeitstempel (97) enthält, um Änderungen in der lokalen (40) mit ausgewählten Ereignissen zu synchronisieren und so die selektive Verknüpfung wenigstens einiger der auswählbaren Ausgangs-Datenströme mit wenigstens einigen der Rundfunk-Ressourcen zu ändern.
Datensendesystem nach Anspruch 6, wobei der Zeitstempel (97) eine ausgewählte Zeit anzeigt, zu der eine zugehörige lokale (40) aktiv werden soll.
Datensendesystem nach Anspruch 6, wobei der Zeitstempel (97) eine ausgewählte Verschiebung anzeigt, nach der eine zugehörige lokale (40) aktiv werden soll.
Datensendesystem nach Anspruch 8, wobei der Zeitstempel (97) anzeigt, dass eine zugehörige lokale (40) bei oder nach einem Auslöseereignis aktiv werden soll.
Datensendesystem nach Anspruch 9, wobei der Zeitstempel anzeigt, dass eine zugehörige lokale Abbildung zu einer ausgewählten Verschiebungszeit nach einem Auslöseereignis aktiv werden soll.
Datensendesystem nach Anspruch 10, wobei das Auslöseereignis eine manuelle Eingabe umfasst.
Verfahren zum Übertragen einer ersten Anzahl (n) von Eingangs-Datenströmen (IN) über eine geringere Anzahl (N–y) von Rundfunk-Ressourcen (BR) in einem Kommunikationssystem, umfassend: Erfassen einer Dauer (TS₁) mit im Wesentlichen gleichem Inhalt in zwei oder mehr der (n) Eingangs-Datenströme (IN₁, IN₂); Senden von im Wesentlichen gleichem Inhalt über eine Anzahl von Rundfunk-Ressourcen, die wenigstens um Eins kleiner ist als die Anzahl von Eingangs-Strömen mit im Wesentlichen gleichem Inhalt, während wenigstens eines Teils der Dauer (TS₁) mit im Wesentlichen gleichem Inhalt, wodurch die erste Anzahl (n) von Eingangs-Datenströmen über eine zugewiesene Anzahl von Rundfunk-Ressourcen (n–y), die wenigstens um Eins kleiner ist als die erste Anzahl (n) von Eingangs-Datenströmen, übertragen werden kann, und Erzeugen einer Anzahl (m) von Ausgangs-Datenströmen, die größer ist als die zugewiesene Anzahl (n–y) von Rundfunk-Ressourcen, aus den zugewiesenen Rundfunk-Ressourcen an einem Empfänger, wobei zwei oder mehr der Ausgangs-Datenströme (OUT₁, OUT₂) im Inhalt im Wesentlichen identisch mit entsprechenden der zwei oder mehr der (n) Eingangs-Datenströme sind.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine lokale (40) während wenigstens des Teils der Dauer mit im Wesentlichen gleichem Inhalt (TS₁) die Aus gangs-Datenströme mit der zugewiesenen Anzahl von Rundfunk-Ressourcen verknüpft.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine entfernte (30) während wenigstens des Teils der Dauer mit im Wesentlichen gemeinsamem Inhalt (TS₁) die Eingangs-Datenströme mit der zugewiesenen Anzahl von Rundfunk-Ressourcen verknüpft.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Anzahl (m) von Ausgangs-Datenströmen der ersten Anzahl (n) von Eingangs-Datenströmen gleich ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei abwechselnde Informationen (BS₁) über wenigstens eine der Rundfunk-Ressourcen (BR₂) gesendet werden, die der Differenz (y) zwischen der ersten Anzahl (n) und der zugewiesenen Anzahl (n–y) entsprechen.