ITMI20121969A1 - Sistema di compressione di contenuti. - Google Patents

Description

"Sistema di compressione di contenuti"

DESCRIZIONE

ANTEFATTO DELL'INVENZIONE

In sistemi di diffusione di canali quali quelli televisivi, un'emittente stabilisce per uno o più canali il rispettivo palinsesto consistente in una lista di programmi da trasmettere ad una certa ora ed a una certa data. Ciascun programma à ̈ costituito o composto da uno o più contenuti audiovisivi (o solo audio) a cui possono essere associati dati. I contenuti vengono inseriti in una lista e ciascuno associato ad un ingresso dal quale lo stesso à ̈ ottenuto (ad esempio, da uno studio televisivo o da un dispositivo di memorizzazione) e ad una data e ora specifica a cui il contenuto deve essere trasmesso. Generare o modificare questa lista a partire dal palinsesto rientra nella attività anche note con il termine di playout . Il playout comprende quindi una rappresentazione tecnica, dettagliata e precisa della sequenza in cui i contenuti devono susseguirsi affinché i telespettatori possano usufruirne senza interruzioni. Il playout à ̈ tipicamente gestito in maniera dinamica, specie se in presenza di eventi live. Nel caso in cui ad esempio un evento sportivo quale una partita di calcio si protragga oltre il tempo prestabilito, à ̈ infatti necessario modificare il playout per far si che il contenuto successivo venga riprogrammato onde evitare che l'evento sportivo in trasmissione sia tagliato e interrotto. La figura 1 illustra in sistema di gestione di uno o più canali da parte di un'emittente televisiva. Per un primo canale, ad esempio, il playout 10 si occupa di cominciare a trasmettere ad un instante di tempo predeterminato il contenuto fornito in corrispondenza dell'ingresso 1. A seconda del programma da trasmettere, nella porta d'ingresso 1 sarà fornito un corrispondente segnale selezionato o fornito tramite opportuni mezzi non illustrati. Il playout 10 controlla la sequenza dei contenuti sulla porta d'ingresso 1 dì modo che i programmi siano correttamente selezionati e distribuiti per le successive elaborazioni al fine della trasmissione. In particolare, il playout inoltra a un encoder 20 un segnale b corrispondente al contenuto di ingresso 1. L'encoder 20 esegue una compressione online del contenuto lb per ottenere un segnale compresso le. La compressione può essere eseguita per mezzo di codifiche proprietarie o standardizzate quali ad esempio MPEG2 o MPEG4-AVC. L'operazione può essere ripetuta per più canali. Nella figura 1, l'ingresso 2, il playout 11 e 'encoder 21 rappresentano corrispondenti elaborazioni per un secondo canale, mentre l'ingresso 3, il playout 12 e 'encoder 22 per un terzo canale. I tre canali compressi sono successivamente forniti all'ingresso di un multiplexer 30 che li processa al fine di scomporli in pacchetti ed affasciarli in modo da ottenere un flusso di informazioni 123 adatto al trasporto verso l'utente. Ad esempio, i contenuti lb, 2d e 3b ciascuno selezionato e composto dal rispettivo playout possono essere compressi secondo la codifica MPEG-2 per ottenere contenuti compressi le, 2c e, rispettivamente, 3c e poi elaborati dal multiplexer 30 per ottenere un transport stream secondo le specifiche MPEG-2 (si veda ad esempio un transport stream TS secondo le norme ITU-T H.220.0).

Il transport stream 123 à ̈ tipicamente caratterizzato da una predeterminata banda (intesa come bit rate, e direttamente o indirettamente legata alla banda fisica del segnale fisico finale) non modificabile. Al fine di ottimizzare l'utilizzo di questa, à ̈ possibile inserire degli elementi in grado di controllare i parametri di codifica degli encoder 20, 21 e 22 di modo che il bit rate (ossia il livello di compressione) venga dinamicamente adattato e distribuito tra i vari canali in un certo istante o per un certo intervallo di tempo. Ad esempio, nel caso in cui sia possibile ottenere in un certo intervallo di tempo una compressione di buona qualità di un contenuto statico lb utilizzando un basso bit rate, sarà possibile allocare almeno per lo stesso intervallo di tempo un bit rate più elevato ad uno degli altri contenuti 2b e 3b. Questa possibilità à ̈ rappresentata schematicamente dalle linee tratteggiate 40, 41 e 42 a simboleggiare una sorta di controreazione sugli encoder 20, 21 22 generata illustrativamente dal multiplexer 30 mentre affasela i diversi contenuti compressi .

Un'emittente trasmette tipicamente all'interno del suo palinsesto anche canali live. Il sistema illustrato nella figura 1 come noto agli inventori à ̈ stato sviluppato per gestire la presenza contemporanea di contenuti preregistrati e di contenuti live. La presenza dei contenuti live richiede tuttavia che la codifica sìa effettuata in tempi ragionevolmente veloci. Il fattore di compressione, pertanto, non può essere particolarmente elevato poiché questo richiederebbe diverse elaborazioni sul segnale e dei controlli di qualità non fattibili in tempo reale. Tuttavia, l'utilizzo dei feedback 40, 41 e 42 come su descritto consente di ottimizzare la qualità per i vari canali/contenuti utilizzando in maniera efficiente tutta la banda disponibile al transport stream 123. Per questa ragione, il sistema della figura 1 à ̈ comunemente accettato come una soluzione ottimale per la trasmissione di canali televisivi.

La presente invenzione si basa, tra gli altri fattori, sul riconoscimento del problema che il sistema della figura 1, nonostante sia comunemente accettato come ottimale, soffra tuttavia di numerosi inconvenienti quali ad esempio il fatto che non sia possibile sfruttare al massimo la larghezza di banda disponibile per un certo transport stream 123. Inoltre, il sistema noto richiede notevoli risorse di elaborazione specie quando un certo contenuto, specie se non live, deve essere trasmesso su più canali o ritrasmesso in diversi istanti di tempo sullo stesso canale e/o su diversi canali .

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

La presente invenzione ha quindi come oggetto quello di ovviare ai problemi ed inconvenienti presenti nello stato dell'arte come quelli su esposti.

La presente invenzione si basa, tra gli altri riconoscimenti, sul fatto che à ̈ possibile migliorare ulteriormente il consumo delle risorse, non solo della banda a disposizione dello stream, facendo ricorso ad un sistema di compressione offline anziché online ed invertendo le fasi di selezione e codifica per contenuti non live, ossia per contenuti che siano disponibili con largo anticipo. Secondo un esempio, per la codifica off line può essere vantaggiosamente utilizzata la codifica tipica di canali non-lineri, quale la codifica utilizzata per la compressione off line di contenuti per il Video On Demand (VOD).

Più in particolare, un primo aspetto dell'invenzione prevede un metodo per la composizione di canali lineari, un canale lineare comprendente almeno due unità di contenuto, ciascun'unità di contenuto comprendente almeno uno tra servizi audio, video e dati e in cui il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ predeterminato sulla base di informazioni di composizione del canale. Il metodo comprende le fasi di:

selezionare almeno due unità di contenuto sulla base di dette informazioni di composizione del canale;

- ricevere le unità di contenuto selezionate da mezzi di memorizzazione in cui ciascuna delle unità di contenuto à ̈ stata precedentemente memorizzata utilizzando una codifica off-line;

- allineare temporalmente, sulla base delle informazioni di composizione del canale, le unità di contenuto selezionate per ottenere il canale lineare da trasmettere in diffusione.

Secondo un secondo aspetto, l'invenzione prevede un'entità per la composizione di canali lineari, un canale lineare comprendente almeno due unità di contenuto, ciascuna unità di contenuto comprendente almeno uno tra servizi audio, video e dati ed in cui il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ predeterminato sulla base di informazioni di composizione del canale. L'entità comprende inoltre:

- mezzi di selezione configurati per selezionare almeno due unità di contenuto sulla base delle informazioni di composizione del canale;

- mezzi di ricezione configurati per ricevere le unità di contenuto selezionate da mezzi di memorizzazione in cui ciascuna delle unità di contenuto à ̈ stata precedentemente memorizzata utilizzando una codifica off-line ;

mezzi di allineamento configurati per allineare temporalmente, sulla base delle informazioni di composizione del canale, le unità di contenuto selezionate per ottenere il canale da trasmettere in diffusione .

Secondo un secondo aspetto, l'invenzione prevede un programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando detto programma à ̈ eseguito su un computer, una o più fasi del metodo secondo la presente invenzione.

LISTA DELLE FIGURE

La figura 1 illustra un diagramma a blocchi di un sistema per comporre e affasciare i canali secondo lo stato dell'arte su cui si basa la presente invenzione; La figura 2 illustra un diagramma a blocchi secondo una prima forma di realizzazione;

La figura 3 illustra un diagramma a blocchi secondo una variante della prima forma di realizzazione;

La figura 4 illustra un diagramma di flusso secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione ;

La figura 5 illustra un diagramma di flusso secondo una variante della seconda forma di realizzazione della presente invenzione .

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL'INVENZIONE

I canali televisivi, e più in generale qualsiasi contenuto audio-video, prima di essere reso disponibile al telespettatore (utilizzatore finale) deve essere compresso (ad esempio in modalità MPEG), in modo da minimizzare l'occupazione di banda (in Mb/s). La lavorazione dei servizi (canali) televisivi può essere ricondotta a due tipi di gestione.

Una prima modalità à ̈ quella finalizzata alla generazione di contenuti per il Video on Demand, dove i contenuti vengono divisi in eventi ed ogni evento viene reso disponibile, tipicamente in modalità broadband oppure localmente su supporto Storage, all'utente finale (telespettatore). L'utente può accedere a ogni evento in modalità Pay o Free ed iniziare a vedere l'evento stesso dall'inizio, con possibilità di navigare (come accade per i DVD) avanti/indietro nell'evento stesso. Commercialmente tale approccio à ̈ chiamato VOD o, qualora si riferisca a programmi televisivi già andati in onda, Catch-up TV. In questa modalità i contenuti audio-video (divìsi per eventi) sono lavorati secondo una modalità definita "offline" , in cui la preparazione del contenuto avviene prima che quest'ultimo sia reso disponibile per 1'utilizzatore finale. Tipicamente quest'approccio offre la possibilità di ottimizzare la compressione grazie all'uso di tecnologie che prevedono di processare il contenuto più volte, senza vincoli temporali, raggiungendo bit rate medi dell'ordine del 40% inferiori alla compressione in tempo reale necessaria per le trasmissioni live.

Una seconda modalità à ̈ quella più diffusa attualmente nel mondo Broadcast e prevede che i contenuti sono trasmessi con un palinsesto (i.e. con una sequenza di eventi/contenuti) . In queste modalità i canali sono gestiti e compressi da una catena che prevede di minimizzare i tempi di codifica, riducendoli a 1 o 2 secondi. A differenza del sistema precedente, i sistemi devono essere veloci per cui il tempo dedicato alla compressione del segnale non à ̈ sufficiente a garantire prestazioni estreme paragonabili a quelle degli encoder offline .

I broadcaster adottano tipicamente un'infrastruttura che prevede Encoder (per compressione) reai time per i canali DTH e trasmessi in broadcast ed encoder offline per contenuti VOD . Ciò crea una sostanziale inefficienza. Infatti, i canali quali quelli di documentari (ad esempio il Discovery Channel) o dedicati al cinema (quali Sky Cinema) trasmettono contenuti che sono comunque disponibili prima della messa in onda, per cui la gestione con sistemi live non ottimizza la banda occupata .

La soluzione proposta à ̈ un sistema che combina la qualità offerta dalla compressione offline (tipica dei contenuti non lineari) con la trasmissione del segnale verso gli utenti finali in modalità lineare (live).

Secondo un esempio, viene proposto l'utilizzo della compressione tipica del sistema VOD, e quindi la gestione di una compressione offline, per comprimere i singoli contenuti che compongono il palinsesto di un canale lineare. Secondo un ulteriore esempio, à ̈ inoltre previsto l'utilizzo di una catena potenziata di compressione offline per gestire contenuti che vengono resi disponibili poco tempo prima della trasmissione, che viene attivata per i contenuti che hanno bisogno di essere lavorati con urgenza. Dopo la compressione, i contenuti vengono allineati (sequenzialmente, uno dopo l'altro) in modalità lineare (in base al palinsesto del canale) al fine di mantenere l'attuale user experience.

Una prima forma di realizzazione della presente invenzione à ̈ descritta con riferimento alla figura 2, illustrante un'entità per la composizione di canali lineari. La composizione comprende il determinare la sequenza delle unità dei contenuti da trasmettere su un determinato canale sulla base di informazioni di composizione del canale. Si fa notare che la composizione si effettua sul lato trasmissione prima che le unità di contenuto siano organizzate in pacchetti adatti al trasporto ed eventualmente multiplexate per essere inserite in un flusso di trasporto.

Un canale lineare comprende almeno due unità di contenuto e ciascuna unità di contenuto comprende almeno uno tra servìzi audio, video e dati corrispondenti a quelli usufruibili dall'utente. Il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ inoltre predeterminato sulla base delle informazione di composizione del canale 500. Le informazioni di composizione del canale 500 sono informazioni che associano a ciascuna unità di contenuto un'istante temporale, ad esempio orario e data, in cui la corrispondente unità dì contenuto dovrà essere riprodotta e trasmessa. Le informazioni di contenuto possono essere pertanto rappresentate da una lista in cui le varie unità di contenuto sono elencate insieme al corrispondente tempo di riproduzione/trasmissione , sebbene altre strutture dati siano ugualmente adatte a rappresentarle. Nel seguito le informazioni di composizione saranno anche riferite con il termine playlist o playlist dì trasmissione. Si fa notare che le informazioni di composizione sono disponibili sul lato trasmissione, ossia lato emittente, ed in un esempio sono generate o modificate automaticamente o da uno o più operatori dell'emittente televisiva. Tuttavia, le informazioni di composizione non sono né disponibili, né generabili, né modificabili dall'utente e sono pertanto distinte e diverse da playlist lato utente che possono essere gestite tramite mezzi di ricezione quale un set top box. La playlist può essere ottenuta a partire da un palinsesto televisivo, tuttavia comprende in modo dettagliato dati tecnici necessari alla trasmissione, quali l'ora esatta dell'inizio della trasmissione, un identificativo del contenuto, etc.. L'unità di contenuto à ̈ l'unità più piccola che può essere referenziata all'interno delle informazioni di composizione del canale. Ad esempio, l'unità di contenuto può rappresentare una singola voce della playlist o il contenuto referenziato da una singola voce della playlist. L'unità di contenuto può essere un programma televisivo intero, quale ad esempio un film, un telefilm o un qualsiasi programma registrato, o parti componenti di un programma televisivo, quale ad esempio il primo tempo di un film, una o più pubblicità da inserire nell'intervallo ed il secondo tempo dello stesso film. Pertanto, un programma televisivo può corrispondere ad una singola unità di contenuto oppure a più unità di contenuto (ad esempio un film può essere rappresentato da una singola unità di contenuto oppure da diverse unità di contenuto, una pria comprendente il primo tempo, una seconda la pubblicità ed una terza il secondo tempo) . Le unità di contenuto si riferiscono a video/dati/audio che sono sottoposti tipicamente a due fasi principali di elaborazione: in una prima fase di compressione, in particolare valida per le parti audio e video del contenuto (ma applicabile anche ai dati), e una seconda fase in cui l'unità di contenuto può essere suddivisa in elementi contenenti meno informazioni, quali ad esempio pacchetti, ed organizzata in una forma adatta per il trasporto verso il lato ricevente. Facendo riferimento allo standard MPEG2, la fase di compressione può essere quella eseguita secondo le caratteristiche di compressione MPEG-2 e la seconda fase può comprendere il processare il contenuto compresso in un transport stream (MPEG2 TS, come definito ad esempio dalle norme ITU-T H.222.0). Con riferimento allo standard MPEG4, la fase di compressione può essere eseguita secondo la codifica MPEG4-AVC e la seconda fase può comprendere l'elaborazione del contenuto compresso in un transport stream come previsto dallo standard MPEG4 o MPEG2. E' possibile adottare altri standard o combinazione degli stessi, così come anche soluzioni proprietarie. Con riferimento alla figura 2, le unità dì contenuto sono rappresentate dalle unità 220, 221 e 222 memorizzate in una banca dati 400 già in forma compressa. Infatti, le unità di contenuto 220, 221 e 222 (preferibilmente tutte rappresentanti contenuti non live) sono state ottenute effettuando una codifica offline su corrispondenti contenuti forniti su uno o più degli ingressi 1', 2', 3' e sottoposti a corrispondenti codifiche tramite encoder (codificatori o compressori) 20', 21' e 22'. Si fa notare che uno solo dei codificatori 20', 21' e 22' offline à ̈ necessario per comprimere le diverse unità di contenuto . L'uso di più codificatori può essere vantaggioso quando si debbano lavorare diversi contenuti in parallelo o in un breve intervallo di tempo. Il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ predeterminato sulla base della playlist e dall'emittente televisiva (o per mezzo di un suo operatore), ma non per mezzo dell'utente. Infatti, a differenza dei canali non lineari - in cui il tempo dì inìzio della trasmissione di un contenuto può essere scelto o almeno parzialmente controllato dall'utente - nei canali lineari questo à ̈ invece prestabilito dall'emittente e non può essere modificato dall'utente.

Si fa notare che un'entità nel senso della presente invenzione può essere rappresentata da un sistema distribuito (ad esempio da un insieme di dispositivi interconnessi ciascuno realizzato in hardware e/o software) o da un dispositivo singolo realizzato in hardware e/o software.

L'entità per la composizione di canali lineari comprende inoltre mezzi di selezione 100, mezzi di ricezione 300 e mezzi di allineamento 300 (schematicamente rappresentati dalla stessa unità in figura 2, sebbene i mezzi di ricezione e i mezzi di allineamento possano essere equivalentemente implementati in separate unità all'interno della stessa entità).

I mezzi di selezione 100 sono configurati per selezionare almeno due delle unità di contenuto 220, 221 e 222 sulla base delle informazioni di composizione del canale 500. La selezione può essere effettuata in reai time, ossia con poco anticipo rispetto all'inìzio della trasmissione, o può essere effettuata con largo anticipo. Poiché la presente invenzione à ̈ particolarmente vantaggiosa in presenza di canali comprendenti solo contenuti non live, può essere vantaggioso effettuare la selezione con largo anticipo, ad esempio anche diverse ore, onde evitare di sovraccaricare le risorse del sistema in prossimità dell'orario di trasmissione. La selezione viene effettuata sulla base della playlist 500: le unità di contenuto vengono individuate per poter poi essere sequenzialmente composte o allineate sul canale come prestabilito dalla playlist. Le unità di contenuto cosi selezionate sono quindi ricevute tramite mezzi di ricezione 300 da mezzi di memorizzazione 400. Infatti, ciascuna delle unità di contenuto 220, 221 e 222 à ̈ stata precedentemente memorizzata nei mezzi di memorizzazione 400 utilizzando una codifica offline. La codifica offline à ̈ tale da consentire l'ottimizzazione della compressione rispetto a una compressione online tipica dei canali lineari; ad esempio, la codifica off line prevede il processare lo stesso contenuto più volte, senza vincoli temporali, e/o eseguire controlli di qualità sull'immagine ottenuta ad ognuna di queste interazioni, raggiungendo quindi bit rate medi decisamente inferiori (anche del 40%) rispetto a quelli della compressione online a scapito delle maggiori risorse utilizzate e del tempo richiesto per una singola compressione. Un esempio di codifica offline à ̈ quella tipicamente utilizzata per contenuti Video on Demand (VOD) in cui, infatti, il contenuto da comprimere à ̈ disponibile con largo anticipo rispetto al momento in cui lo stesso à ̈ trasmesso. Con riferimento alla compressione MPEG2 o MPEG4-AVC, à ̈ possibile ad esempio processare il contenuto AV (Audio/Video) in dettaglio e ripetutamente al fine di individuare il frame migliore (ad esempio, quello più somigliante o affine) da cui predire quello attuale sulla base della predizione a blocchi o della motion compensation . In altre parole, liberandosi dai vincoli di tempo della codifica online, à ̈ possibile trarre il massimo vantaggio dalle regole di predizione e verifica dei frames P, B secondo gli standard MPEG2 , MPEG4 o equivalenti. Ciò consente l'ottenimento di un elevato fattore di compressione.

La ricezione dai mezzi di memorizzazione (ad esempio da una banca dati, da uno Storage device, etc...) può essere fatta con poco o largo anticipo rispetto al tempo di trasmissione; il lasso di tempo tra la ricezione dal database e la trasmissione dipende essenzialmente dal buffer disponibile all'interno dei mezzi di ricezione 300 o all'interno del sistema di trasmissione.

Si fa notare che le unità di contenuto sono state precedentemente memorizzate utilizzando una codifica offline, in cui precedentemente sì riferisce al fatto che la compressione à ̈ stata effettuata prima della creazione della playlist o perlomeno prima che una playlist già disponibile sia stata modificata. In altre parole, il contenuto deve essere stato già compresso secondo la compressione offline prima che lo stesso sia selezionato o perlomeno ricevuto dai mezzi di ricezione 300. Nelle tecniche note come rappresentate nella figura 1, in contrasto, il contenuto viene compresso online dopo essere stato selezionato dal playout e composto sul canale. Infatti, la presente invenzione si basa, tra gli altri riconoscimenti, sul fatto che esiste un vantaggio non riconosciuto nello stato della tecnica - nel rinunciare alla flessibilità di poter variare online la composizione del canale (come consentito invece dai sistemi della figura 1, in cui à ̈ possibile variare la composizione del canale in tempo reale o online essendo la compressione effettuata a valle della composizione del canale). Rinunciando a questa caratteristica ed eseguendo una compressione offline anziché online prima che il canale stesso sia composto, à ̈ possibile conseguire una serie di vantaggiosi effetti tecnici. In particolare, un primo effetto à ̈ da ritrovare nel beneficio derivante dalla riduzione di banda occupata dal canale grazie all'utilizzo di sistemi di compressione audio e video del segnale che non hanno un vincolo temporale; infatti, attraverso algoritmi complessi e successivi passaggi di compressione, à ̈ possibile ottenere una riduzione di banda di almeno il 40% rispetto a quanto possibile attraverso dei sistemi di compressione online per canali lineari, mantenendo la stessa qualità del segnale.

La compressione offline offre inoltre la possibilità di ottenere un secondo importante effetto, ovvero quello di poter controllare e qualificare il risultato della compressione prima della trasmissione. Tale controllo, eseguito in automatico o manualmente, dà la possibilità di verificare eventuali problemi e anomalie e quindi di poter ripetere l'operazione e ottenere un risultato perfetto prima che tale contenuto possa essere ricevuto dal cliente/utente finale.

Questo effetto offre un vantaggio sorprendente rispetto alla gestione della compressione live, dove eventuali problemi di compressione (macro-blocchi, glitch audio, ...) possono essere verificati solo contestualmente alla ricezione del canale da parte del cliente/utente, quindi un problema della compressione genera un problema diretto sul servizio, possibile da risolvere solo a posteriori .

Una volta controllato, il materiale può essere salvato e accodato/predisposto in modo sequenziale, in base al palinsesto del canale su cui deve essere trasmesso tutte le volte che tale contenuto/materiale à ̈ stato inserito in programmazione. Considerando che per canali timeshifted e canali tematici non live la ripetizione dei contenuti à ̈ alta, questo significa che tale contenuto (che nello scenario di compressione live deve essere verificato in tempo reale tutte le volte che deve essere trasmesso) nello scenario offline viene controllato una volta sola.

Quindi se si ipotizza che su un certo canale x, un evento della settimana à ̈ inserito in un palinsesto 20 volte, il contenuto à ̈ gestito solo 1 volta e non 20.

Questo fattore, associato al fatto che lo stesso contenuto può essere già pronto per l'uso in un catalogo VOD e tenendo conto del fatto che i processi prevedono tempi di lavorazione offline, genera un terzo effetto ovvero la riduzione dei costi delle operazioni, minimizzando quelle live.

L'effetto può essere sfruttato in particolare in presenza di un canale comprendente solamente unità di contenuto non live, ossia preregistrate e disponibili con largo o sufficiente anticipo rispetto all'orario di programmazione .

L'entità secondo questa forma dì realizzazione comprende inoltre mezzi di allineamento 300 configurati per allineare temporalmente, sulla base delle informazioni di composizione del canale 500, le unità di contenuto selezionate 220, 221, 222 per ottenere il canale da trasmettere in diffusione. L'allineamento à ̈ da intendersi in senso sequenziale, ovvero la trasmissione della seconda unità segue la fine della trasmissione della prima unità a meno di un certo intervallo di tempo che può essere ad esempio pari a zero secondi, ad una durata prestabilita o alla durata determinata da una o più ulteriori unità di contenuto tra di loro disposte. Qualora siano presenti più canali, ciascun contenuto di un canale potrà poi essere combinato insieme ad un livello di trasporto con il contenuto di un altro canale all'interno di uno stesso stream come discusso più in alto. Si fa notare che l'allineamento non implica che tutte e due le unità di contenuto di uno stesso canale debbano essere prelevate allo stesso tempo e quindi allineate sequenzialmente. Tutto ciò che à ̈ richiesto, à ̈ che il sistema sia in grado di individuare, ossia selezionare, le unità di contenuto da comporre in un determinato canale cosi da sincerarsi che queste siano disponibili per la trasmissione al punto temporale prestabilito. I mezzi di allineamento 300 possono essere realizzati per mezzo di unità hardware e/o software che eseguano l'allineamento sequenziale per un determinato canale; secondo un altro esempio, possono essere integrati all'interno di un multiplexer preesistente nel sistema di composizione dei canali come il multiplexer 30 della figura 1. Quest'aspetto sarà illustrato in una variante della presente forma di realizzazione con riferimento alla figura 3.

L'entità della prima forma di realizzazione può facoltativamente comprendere mezzi di memorizzazione 400 configurati per memorizzare le unità di contenuto 220, 221 e 222 che potranno poi essere selezionate e allineate dai mezzi di selezione, ricezione e allineamento. Le unità di contenuto 220, 221 e 222 sono ottenute, come anticipato più in alto, per mezzo di una codifica di compressione offline rappresentata ad esempio da un encoder 20' al cui ingresso 1' vengono forniti i contenuti originali corrispondenti a quelli compressi 220, 221 e 222. I contenuti originali possono essere in forma analogica o digitale e in quest'ultimo caso possono essere forniti in una forma già codificata ma non ancora ottimizzata per la trasmissione come previsto dai codificatori 20'. I mezzi di memorizzazione 400, così come 'encoder 20', possono essere alternativamente forniti esternamente all'entità su discussa e comunicare con questa attraverso una rete di comunicazione. È inoltre possibile prevedere l'impiego di più encoder in parallelo 20', 21' e 22', a ciascuno dei quali à ̈ fornito un contenuto in formato originale da sottoporre a compressione offline. L'utilizzo di più encoder può risultare necessario per velocizzare o parallelizzare la compressione offline di più contenuti, sebbene l'invenzione funzioni ugualmente in presenza di un solo encoder o in presenza di contenuti già codificati (à ̈ infatti necessario che vi sia un contenuto già codificato offline, ma la fase stessa della compressione offline non à ̈ essenziale).

I mezzi di selezione possono inoltre comprendere mezzi di controllo (non illustrati) per controllare e coordinare il funzionamento dei mezzi di ricezione e di allineamento 300. I mezzi di controllo possono inoltre controllare opzionalmente ì mezzi di memorizzazione 400 affinché questi inviino le unità di contenuto selezionate o sono configurati per inviare a mezzi di memorizzazione remoti una richiesta di invio delle unità di contenuto ai mezzi di ricezione 300.

Una variante facoltativa della prima forma di realizzazione verrà adesso illustrata con riferimento allo schema a blocchi della figura 3, in cui le componenti in comune con la prima forma di realizzazione della figura 2 sono riprodotte con stessi segni di riferimento (si fa pertanto riferimento a quanto discusso in precedenza per le parti in comune). L'unità 300' comprende i mezzi di ricezione d'allineamento 300 come nella prima forma di realizzazione ed inoltre mezzi configurati per multiplexare un primo canale lineare composto a partire dalle unità di contenuto precompresse secondo una codifica offline 220, 221 e 222 con un secondo canale lineare composto attraverso mezzi di selezione live 10 e mezzi di codifica online 20. In particolare, i mezzi di selezione live 10 sono configurati per selezionare per il secondo canale lineare (differente dal primo canale lineare) almeno un ulteriore unità di contenuto sulla base di informazioni di composizione di canale live fornite in corrispondenza del secondo canale lineare. Le informazioni di composizione del secondo canale lineare comprendono anche contenuti live (e sono pertanto anche chiamate informazioni di composizione di canale live) a differenza dei contenuti del primo canale lineare, essendo questi ultimi tutti non live e disponibili in antìcipo. In particolare, il secondo canale comprende almeno un contenuto live. I mezzi di codifica nline 20 sono invece configurati per codificare 'almeno un'ulteriore unità di contenuto selezionata dai mezzi di selezione live 10 per mezzo di una codifica online. I mezzi di selezione live 10 in combinazione con le informazioni di composizione di canale live 550 comprendono, in un esempio, un sistema di playout in grado di gestire la composizione di un canale comprendente almeno un evento live. In un esempio, il playout comprende una lista avente un primo evento live la cui durata à ̈ soggetta a variazioni senza preavviso, quali ad esempio un evento sportivo quale un incontro di tennis o di calcio. In tal caso, il contenuto in ingresso sulla porta 1 dei mezzi di selezione live 10 saranno selezionati sulla base delle informazioni 550 con la possibilità di controllare o modificare in tempo reale il contenuto delle stesse informazioni 550. Ad esempio, nel caso in cui l'evento live si protragga oltre l'orario prestabilito, à ̈ possibile modificare il playout (ad esempio ritardare l'orario d'inizio del programma successivo, o sostituirlo con un altro programma o contenuto) evitando quindi che l'evento sportivo in onda sia interrotto. Per queste ragione la codifica online à ̈ applicata solo dopo che il contenuto à ̈ stato selezionato e deve rispondere a vincoli temporali ben precisi.

Opzionalmente, l'unità di trattamento di canali lineari 300' comprende mezzi in grado di controllare, ad esempio attraverso un meccanismo di retrazione 40, l'encoder 20 ed i suoi parametri di codifica. Pertanto, nel caso in cui la banda del transport stream 123' sia fissa, i parametri di codifica dell'encoder 20 possono essere dinamicamente controllati (ad esempio, variati a determinati intervalli di tempo) a seconda della banda totale del flusso 123' e del bit rate del primo canale lineare 403 in ingresso all'unità 300'.

In tal modo, Ã ̈ possibile ottimizzare la banda di un canale lineare contenente solo contenuti non live 403 effettuando una codifica offline prima che i contenuti siano selezionati e composti sul canale 403 e allo stesso tempo ottimizzare un secondo canale lineare comprendente un evento live, selezionando l'evento live secondo le informazioni 550 e codificandolo successivamente alla selezione attraverso l'encoder 20.

Secondo questa variante, l'invenzione combina gli effetti su descritti con riferimento ad un canale comprendente soli eventi non live con l'efficienza dei sistemi per la gestione di canali lineari comprendenti eventi live.

Un metodo per la composizione di canali lineari secondo una seconda forma di realizzazione della presente invenzione verrà in seguito illustrato con riferimento alla figura 4. Il canale lineare a cui il metodo à ̈ applicato comprende almeno due unità di contenuto ciascuna comprendente a sua volta almeno uno tra servizi audio, video e dati e in cui il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ predeterminato sulla base di informazione di composizione del canale. Valgono in sostanza per il canale lineare e le sue componenti le stesse considerazioni esposte con riferimento alla prima forma di realizzazione. Il metodo à ̈ inoltre applicato ad un canale lineare le cui unità di contenuto non comprendono eventi live. Il metodo comprende una fase S di selezionare almeno due unità di contenuto sulla base delle informazioni di composizione del canale e quindi di ricevere in una fase S20 le unità di contenuto selezionate da mezzi di memorizzazione in cui ciascuna delle unità di contenuto à ̈ stata precedentemente memorizzata utilizzando una codifica offline. La codifica offline à ̈ una codifica per la quale non ci sono vincoli temporali, a differenza invece di codifiche Online come illustrato più in alto. Ad esempio, la codifica offline consente di processare il contenuto più volte al fine di aumentarne il rapporto di compressione. Una codifica offline particolarmente vantaggiosa à ̈ quella tipicamente utilizzata per sistemi VOD, in cui il contenuto viene compresso senza alcun vincolo temporale (ossia, sul tempo richiesto per eseguire la compressione) e sul quale un controllo di qualità può ulteriormente essere effettuato al fine di accertarsi che il tasso di compressione sia quello ottimale senza incidere negativamente sulla qualità del contenuto. Le unità di contenuto sono state precedentemente memorizzate, ossia sono state memorizzate prima che le stesse siano state selezionate sulla base delle informazioni di composizione del canale e/o ricevute in forma già compressa. Il metodo comprende quindi una fase S30 di allineare temporalmente sulla base delle informazioni di composizione del canale le unità di contenuto selezionate per ottenere il canale lineare da trasmettere in diffusione. Come su già descritto, l'allineamento temporale à ̈ da intendersi in senso sequenziale per i contenuti facenti parte dello stesso canale. La diffusione del canale può avvenire su un qualsiasi mezzo di comunicazione adatto a trasferire canali lineari. In particolare, il mezzo di diffusione o distribuzione del canale può essere quello satellitare o terrestre preferibilmente digitali, via cavo anch'esso preferibilmente digitale. Tuttavia, il canale così composto ed allineato può essere trasmesso anche tramite una rete fissa o mobile, quali ad esempio una rete internet con accesso vìa cavo o via rete cellulare, in cui il canale à ̈ trasmesso in broadcasting o multicasting .

Con riferimento alla figura 5, il metodo può facoltativamente comprendere la fase S5 di codificare offline le due unità di contenuto, in cui la fase à ̈ eseguita prima che le informazioni di composizione del canale siano generate o modificate (la fase del codificare offline le due unità di contenuto à ̈ eseguita prima della fase SIO su illustrata). La fase di codifica offline S5 à ̈ facoltativa poiché il metodo secondo la figura 4 funziona ugualmente nel caso in cui i contenuti siano resi disponibili già in forma codificata offline, purché questi siano resi disponibili prima che gli stessi vengano selezionati e/o ricevuti per poi essere allineati in vista della trasmissione.

Inoltre, la codifica offline à ̈ una codifica adatta per codificare canali non lineari ma non adatta per codificare contenuti live o quasi reai time. Infatti, per raggiungere un elevato rapporto di compressione à ̈ necessario processare il contenuto in profondità ed in dettaglio, ad esempio ripetendo una serie di elaborazioni per rintracciare il frame più adatto sulla base del quale il frame attuale può essere predetto in modo da ottenere un rapporto di compressione elevato senza degradarne la qualità. Le codifiche online, a causa dei vincoli temporali dell'ordine della frazione di secondo o di pochi secondi, non sono adatte a sfruttare appieno i vantaggi degli algoritmi di codifica. In generale, si può dire che una codifica à ̈ considerata offline quando questa introdurrebbe un delay non tollerabile per un contenuto live, ad esempio deprivandolo della user experience di un contenuto live e rendendolo assimilabile ad un evento in differita o quasi (si pensi al caso in cui un utente segua un evento sportivo differito anche solo di 2 secondi rispetto ad utenti a lui vicini ma che osservano lo stesso evento su un altro canale codificato più velocemente: l'utente viene a conoscenza di un gol non dalle immagini differite di 2 secondi, ma dai festeggiamenti degli utenti vicini) . In alcune applicazioni cosiddette di quasi reai time, la corrispondente compressione non consente di raggiungere gli stessi livelli di compressione come nelle codifiche offline e non consente inoltre un adeguato livello del controllo di qualità sul segnale compresso. Una codifica offline vantaggiosa secondo la presente invenzione à ̈ quella utilizzata per comprimere i contenuti VOD .

Il canale lineare secondo la presente invenzione può essere un canale non comprendente i contenuti live.

Il metodo secondo la seconda forma di realizzazione può facoltativamente comprendere la fase del trasmettere in diffusione ciascuna delle unità di contenuto selezionate al corrispondente punto nel tempo, ossia al punto nel tempo indicato nelle informazioni di composizioni del canale. La diffusione, come già anticipato con riferimento alla prima forma di realizzazione, può essere effettuata per mezzi satellitari o terrestri digitali, via cavo o via internet tramite accesso fisso o mobile (nel qual caso la diffusione potrà essere in braodcasting o multicasting).

Quando il metodo su descritto o le sue varianti sono applicate ad un primo canale lineare, lo stesso metodo può facoltativamente comprendere una fase dì selezionare, per un secondo canale lineare distinto dal primo canale lineare, almeno un'ulteriore unita di contenuto sulla base di corrispondenti informazioni di composizione di canale live. L'ulteriore unità di contenuto, a differenza delle unità di contenuto del primo canale lineare, à ̈ un'unità dì contenuto live. In altre parole, il primo canale lineare à ̈ caratterizzato da unità di contenuto non live mentre il secondo canale lineare comprende almeno un'unità di contenuto live. Le informazioni di composizione di canale live comprendono pertanto almeno un evento live quale una partita di calcio, un evento musicale o le news. L'ulteriore unità di contenuto selezionata viene quindi ricevuta in una fase successiva, ad esempio da un'unità predisposta alla composizione del canale. L'ulteriore unità di contenuto selezionata e ricevuta dall'entità di composizione del canale (ad esempio l'unità playout 10 come illustrato nella figura 3) à ̈ codificata secondo una codifica online .

Pertanto, secondo questa variante, il metodo prevede, per un primo canale lineare, una codifica offline eseguita prima che l'unità codificata offline sia selezionata ed allineata sul canale; e, per un secondo canale lineare caratterizzato dal comprendere almeno un'unità di contenuto live, una codifica online eseguita dopo la selezione dell'unità di contenuto da inserire nel secondo canale. In tal modo, à ̈ possibile usufruire dei vantaggi della presente invenzione in merito alla composizione di canali lineari comprendenti solo contenuti non live con sistemi preesistenti che sfruttano invece al massimo le caratteristiche di elaborazione di canali lineari comprendenti eventi live. In particolare, la presente variante del metodo della seconda forma di realizzazione consente di applicare una codifica offline, quale ad esempio quella tipica di canali non lineari VOD, a canali lineari non comprendenti eventi live e la codifica online per quei canali lineari che comprendono invece almeno un evento live .

Secondo un'ulteriore fase facoltativa, il metodo può comprendere la fase del trasmettere in diffusione (via cavo, vìa satellite, terrestre, via internet in broadcasting o multicasting) ciascuna delle unità selezionate per il primo canale lineare non live e le unità di contenuto del secondo canale lineare comprendente almeno un evento live. I contenuti del primo e secondo canale possono essere inoltre composti all'interno di uno stesso flusso di informazioni, quale ad esempio uno stream MPEG, dopo aver scomposto e multiplexato le unità di contenuto dei due canali lineari in adeguati pacchetti.

Il metodo secondo questa variante può pertanto comprendere le fasi facoltative di multiplexare il primo canale lineare e il secondo canale lineare per ottenere uno stream di trasporto ed il trasmettere lo stream di trasporto cosi ottenuto.

Lo stream di trasporto cosi ottenuto à ̈ caratterizzato da un insieme di pacchetti (adatti al trasporto in uno stream) in cui ciascuna unità di contenuto à ̈ stata suddivisa.

Pertanto, l'unità di contenuto rappresentante l'elemento più piccolo o atomo all'interno delle informazioni di composizioni del canale (ad esempio una voce della playlist) può essere scomposta in pacchetti ciascuno comprendente una quantità limitata di informazioni rispetto a quella dell'unità di contenuto e ciascuno provvisto di informazioni di controllo necessarie per la generazione di un transport stream per l'invio del canale pacchettizzato all'utente telespettatore.

Sì fa notare che poiché le unità di contenuto sono state codificate offline prima della loro selezione e composizione nel canale, le stesse non devono essere codificate ogni qualvolta debbano essere trasmesse. Pertanto, nel caso in cui un'unità di contenuto corrispondente ad un certo programma televisivo debba essere ritrasmessa più volte sullo stesso canale o su diversi canali allo stesso tempo o in istanti di tempo diversi, à ̈ necessario e sufficiente codificare offline lo stesso contenuto una volta sola e memorizzarlo in modo che lo stesso sia accessibile a diversi istanti di tempo. Nel sistema della figura 1, invece, essendo la codifica successiva alla selezione del contenuto, à ̈ necessario effettuarla online ogni qualvolta il contenuto à ̈ selezionato. In particolare, à ̈ necessario effettuare la codifica anche qualora la stessa era stata già effettuata in precedenza per lo stesso canale o per un canale diverso.

Inoltre, nel metodo della presente forma di realizzazione, almeno una delle unità di contenuto selezionate per il primo canale lineare era stata codificata offline e trasmessa precedentemente sullo stesso canale lineare o su un diverso canale. Il diverso canale può essere anch'esso un canale lineare, o un canale non lineare quale ad esempio un canale VOD . Ne consegue che non à ̈ necessario effettuare la codifica del contenuto, poiché questa era già stata eseguita prima della precedente trasmissione. E' inoltre possibile riutilizzare i contenuti già preparati per il VOD nella trasmissione di canali lineari, il che comporta un notevole risparmio di tempo e risorse di memorizzazione nonché di elaborazione.

Secondo una terza forma dì realizzazione, la presente invenzione prevede inoltre un programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando lo stesso programma à ̈ eseguito su computer, una o più delle fasi secondo il metodo su descritto o una delle sue varianti. Il computer su cui questo programma può essere eseguito à ̈ da intendersi come un qualsiasi elaboratore, anche realizzato in diverse unità interconnesse fra di loro, in grado di eseguire istruzioni programmate o predisposte per le esecuzioni delle fasi su descritte.

Le istruzioni del programma per elaboratore possono inoltre essere memorizzate su un supporto adeguato, quale ad esempio una memoria statica, un disco fisso o un qualsiasi altro supporto quale CD, DVD, Blue Ray, o possono essere trasmesse su un segnale portante per l'esecuzione su un'entità remota.

Naturalmente, la descrizione sopra esposta di forme di realizzazione e di esempi applicanti i principi innovativi dell'invenzione à ̈ riportata solo a titolo esemplificativo di tali principi e non deve perciò essere intesa come limitazione dell'ambito dì privativa qui rivendicato.

Claims (13)

1. Rivendicazioni 1. Metodo per la composizione di canali lineari, un canale lineare comprendente almeno due unità di contenuto, ciascun'unita di contenuto comprendente almeno uno tra servizi audio, video e dati e in cui il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ predeterminato sulla base di informazioni di composizione del canale, detto metodo comprendente le fasi dì: - selezionare (SIO) almeno due unità di contenuto sulla base di dette informazioni di composizione del canale; ricevere (S20) dette unità di contenuto selezionate da mezzi di memorizzazione in cui ciascuna di dette unità dì contenuto à ̈ stata precedentemente memorizzata utilizzando una codifica off-line; allineare (S30) temporalmente, sulla base di dette informazioni di composizione del canale, dette unità dì contenuto selezionate per ottenere il canale lineare da trasmettere in diffusione.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente una fase di codificare off line (S5) di dette almeno due unità di contenuto, in cui detta fase di codificare off line à ̈ eseguita prima che le informazioni dì composizione di canale siano generate o modificate.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1, comprendente una fase di codificare off line (S5) dette almeno due unità di contenuto, in cui detta fase di codificare off line à ̈ eseguita prima della fase di selezionare (S ).
4. 4. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui la codifica off line à ̈ una codifica adatta per codificare canali non lineari ma non adatta per codificare contenuti live o quasi reai time.
5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui il canale lineare à ̈ un canale non comprendente contenuti live.
6. 6. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, comprendente l'ulteriore fase di: - trasmettere in diffusione ciascuna di dette unità di contenuto selezionate al corrispondente detto punto nel tempo.
7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detto canale lineare à ̈ un primo canale lineare, detto metodo comprendente le fasi di: selezionare, per un secondo canale lineare differente da detto primo canale lineare, almeno un'ulteriore unità dì contenuto sulla base di corrispondenti informazioni di composizione di canale live; ricevere detta almeno un'ulteriore unità di contenuto selezionata; codificare detta almeno un'ulteriore unità di contenuto selezionata per mezzo di una codifica on line .
8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendete la fasi di - multiplexare detto primo canale lineare e detto secondo canale lineare per ottenere uno stream di trasporto ; - trasmettere detto stream di trasporto.
9. 9. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui almeno una di dette due unità di contenuto era stata codificata offline e trasmessa precedentemente sullo stesso canale lineare o su un diverso canale.
10. 10. Entità per la composizione di canali lineari, un canale lineare comprendente almeno due unità di contenuto, ciascuna unità di contenuto comprendente almeno uno tra servizi audio, video e dati ed in cui il punto nel tempo corrispondente all'inizio della trasmissione di ciascuna unità di contenuto à ̈ predeterminato sulla base di informazioni di composizione del canale (500), detta entità comprendente: mezzi di selezione (100) configurati per selezionare almeno due unità di contenuto (220, 221, 222) sulla base di dette informazioni di composizione del canale (500); - mezzi di ricezione (300) configurati per ricevere dette unità di contenuto (220, 221, 222) selezionate da mezzi di memorizzazione (400) in cui ciascuna di dette unità di contenuto (220, 221, 222) à ̈ stata precedentemente memorizzata utilizzando una codifica off-line (20', 21', 22'); mezzi di allineamento (300) configurati per allineare temporalmente, sulla base di dette informazioni di composizione del canale (500), dette unità di contenuto selezionate (220, 221, 222) per ottenere il canale da trasmettere in diffusione .
11. 11. Entità per la composizione dì canali lineari secondo la rivendicazione 10, comprendente mezzi di memorizzazione (400) configurati per memorizzare dette unità di contenuto selezionate (220, 221, 222); mezzi di codifica off line (20', 21', 22') configurati per codificare off line dette unità di contenuto (220, 221, 222) e per inviarle a detti mezzi di memorizzazione (400).
12. 12. Entità per la composizione di canali lineari secondo la rivendicazione 10 o 11, in cui detto canale lineare à ̈ un primo canale lineare, detta entità comprendente inoltre: - mezzi di selezione live (10) per selezionare, per un secondo canale lineare differente da detto primo canale lineare, almeno un'ulteriore unità di contenuto (1) sulla base di corrispondenti informazioni di composizione di canale live (550); - mezzi di codifica on line (20) configurati per codificare detta almeno un'ulteriore unita di contenuto (1) selezionata per mezzo di una codifica on ine .
13. 13. Programma per elaboratore predisposto per eseguire, quando detto programma à ̈ eseguito su un computer, tutte le fasi secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 9.