PT1329111E - Radiodifusão de vídeo digital - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

"RADIODIFUSÃO DE VÍDEO DIGITAL" ÂMBITO DA INVENÇÃO

Esta invenção refere-se a uma Radiodifusão de Vídeo Digital (DVB) e, em particular, à difusão eficiente de canais informativos através de um sistema DVB.

HISTORIAL DA INVENÇÃO

Os sistemas de Radiodifusão Vídeo Digital foram definidos em termos de padrões para uma variedade de meios de radiodifusão, como a radiodifusão por cabo e radiodifusão directa por satélite, e para a maior parte das fases da corrente de radiodifusão, desde a origem dos conteúdos até à descodificação no televisor do telespectador. Estes sistemas começam agora a ser adoptados.

Normalmente, um sistema DVB, como os que usam cabos para a distribuição de sinal, difunde vários canais de conteúdos (aqui também designados por canais) e consiste de uma cabeça de rede, do sistema de distribuição de cabos e um descodificador (como numa caixa adaptadora) associado a um receptor de televisão em cada localização de assinante. Na cabeça de rede, ilustrada pelo diagrama de blocos exemplificativo da Figura 1 (excluindo a área sombreada), os conteúdos para os vários canais são fornecidos por respectivos gravadores de vídeo e por caminhos de transmissão do circuito de entrada, como as ligações 2 terrestres ou satélite. Os conteúdos de cada um destes canais são digitalmente codificados, se já não tiverem sido introduzidos no código apropriado e os sinais digitais resultantes de um número de canais são encaminhados e reunidos, dentro de um Multiplexador (MUX), numa única corrente de transmissão digital, chamada Corrente de Transporte (TS), que, depois de modular uma certa frequência do transportador, é introduzida no sistema por cabo. Normalmente, são difundidos vários transportadores pelo sistema, em que cada um transporta um TS produzido dentro de um respectivo mux de um correspondente grupo de canais. Cada descodificador recebe as correntes de transmissão e, de acordo com o canal actualmente seleccionado pelo assinante, desmodula o transportador apropriado, selecciona a partir do correspondente TS os bits de sinal correspondentes a esse canal e descodifica-os para produzir um sinal de video apropriado para introduzir no receptor de televisão, em que o sinal é apresentado como imagens no ecrã, do modo habitual. Obviamente, o sinal de video também pode ser direccionado para outros dispositivos, como um computador, um gravador de video ou um sistema de transmissão local.

De acordo com padrões DVD actuais, conforme publicado, por exemplo, em ETSI ETR 154, a codificação de cada canal está de acordo com os padrões MPEG-2, que são bem conhecidos no ramo. Normalmente cada canal de video está codificado numa corrente constante de 2 a 6 megabits por segundo (Mb/s) - dependendo da qualidade atribuída ao canal específico. Note que cada canal tem uma capacidade da velocidade de transmissão de 2 - 6 Mb/s. Cada TS reunido (que modula um transportador) tem uma velocidade aproximada 3 de 38 Mb/s. Transporta, assim, entre seis a dezanove canais. Com, digamos, 40 transportadores, que é habitual para um sistema por cabo, o número total de canais possível é, pois, entre 240 canais de alta qualidade e mais de 700 canais de baixa qualidade.

Em vez deste número aparentemente grande de canais disponíveis num sistema, é provável que isto não seja suficiente para as necessidades das radiodifusões e assinantes, podendo assim anexar-se um valor elevado a cada canal disponível. Grande parte do material de origem destinado a esses canais possui as características de um sinal de vídeo completo, ou seja - representa imagens complexas com uma quantidade relativamente grande de movimento, como os filmes, os vídeos publicitários e outras cenas em movimento captadas pela câmara. Este material possui conteúdos informativos "ricos" e, por isso, requer a taxa de bits do canal atribuído (por ex. 26 Mb/s). Por outro lado, há uma grande classe de material da fonte de vídeo que é relativamente "pobre" em conteúdos informativos. Esta classe inclui principalmente um tipo "informativo" de programas, como anúncios governamentais e cívicos, horários de comboios, previsões meteorológicas, notícias e publicidade simples - tudo caracterizado pelo facto de poder ser normalmente apresentado em termos de texto, gráficos simples e pequenos folhetos ocasionais de clipes de vídeo; o texto e os gráficos podem incluir alguma animação, que envolve movimento simples. Evidentemente, este tipo de material, quando é digitalmente codificado, por ex. de acordo com qualquer padrão MPEG, requer uma taxa muito mais baixa do que o mínimo de 2 Mb/s do canal padrão num sistema DVB. Por conseguinte, a atribuição de um canal 4 padrão completo a cada fonte deste tipo de material de programa, dentro de um sistema DVB, esbanja recursos do sistema e pode ser pouco económico; isto é, as cargas lançadas para cada canal pelo operador do sistema podem ser demasiado alto para o valor útil de radiodifundir essas fontes.

Apesar de ser concebível os padrões dos sistemas DVB poderem estender-se para alojar canais de taxas sempre mais baixas, de modo a alojar eficientemente fontes "pobres" deste tipo, um curso destes pode ser impraticável porque isso iria aumentar muito a complexidade do equipamento da cabeça de rede - especialmente do multiplexador aumentando assim muito o seu custo, que é elevado mesmo sob os padrões presentes (normalmente por volta de $200,000). Além disso, e como se pode ver na discussão da presente invenção, este material de vídeo informativo pode ser comprimido a taxas de bits médias ainda mais baixas do que qualquer taxa pré-definida dentro destes sistemas DVB de padrões expandidos, de modo que o que puder ser eficientemente obtido com este tipo de sistema de padrões expandidos possa não ser o ideal.

Existe a necessidade, e seria muito desejável, dispor de um método, e preferencialmente também de um aparelho, para codificar de modo eficaz e económico o material de vídeo informativo e radiodifundi-lo dentro de um sistema DVB de padrão actual. O papel de um aparelho destes numa cabeça de rede de um sistema DVB é apresentado, por exemplo, esquematicamente (marcado por uma área sombreada) na Fig. 1. Aqui pode-se vê-lo ligado, de modo a receber materiais de programas de várias fontes através de uma rede digital (que pode incluir a Internet), e a alimentar uma 5 correspondente corrente de transporte, que transporta os vários materiais, como um canal único, para o router da cabeça de rede.

Pretende-se ainda que o maior número possivel de programas possa ser codificado num único canal sem exceder a sua capacidade de transmissão de dados e sem introduzir distorções notáveis ou outros efeitos danosos nas imagens recebidas.

Pretende-se ainda que os programas das várias fontes possam ser individualmente seleccionados pelo utilizador e que a sua caixa adaptadora possa descodificá-los como qualquer outro material de programa convencional, sem a necessidade de uma modificação especial da caixa. Por outras palavras, pretende-se que os vários programas sejam tratados, por agentes externos, como canais apropriados; no presente contexto, serão designados por micro-canais ou Canais de Informação Virtual (VIC). Correspondentemente, o equipamento pretendido será designado por servidor VIC.

Referências relacionadas: US 5.856, .973 "Data Multiplexing in Mpeg Sewer to Decoder Systems" apresenta um método e dispositivo para comunicar dados de aplicação privados, juntamente com os dados de áudio (por ex., dados de áudio codificados MPEG-2) e dados de vídeo (por ex., dados de vídeo codificados MPEG- 2), de uma primeira localização para uma segunda localização. Os dados de aplicação privados são introduzidos numa parte de cabeçalho de pacotes de dados de áudio ou de vídeo codificados, ou são empacotados e multiplexados com pacotes de dados de áudio ou de vídeo codificados. Os pacotes multiplexados formam uma corrente 6 de pacotes que está em comunicação com a segunda localização. 0 documento WO-A-99-30500 já apresentou a forma de inverter páginas HTML em RAM para converter estas páginas em sinais MPEG.

RESUMO DA INVENÇÃO O campo da invenção é a Radiodifusão Video Digital (DVB). A invenção providencia um método e meios para converter dados gráficos informativos, que se destinam a ser apresentados em televisão, que chegam como programas separados de várias fontes, para uma única corrente de dados multiplexada e digitalmente codificada (por ex. de acordo com o padrão MPEG2), equivalente ao de um canal de video digital padrão, para ser introduzido na cabeça de rede de um sistema de distribuição de vídeo digital, particularmente - um sistema de radiodifusão vídeo digital (DVB), com um baseado numa rede por cabo. Estes dados gráficos informativos caracterizam-se por possuírem um conteúdo informativo geralmente "pobre", ao contrário dos dados de vídeo normal, que geralmente têm conteúdos de imagens complexos e de mudança relativamente rápida. Normalmente pretendem transportar mensagens relativamente simples - para providenciar informação prática ou anúncios simples aos assinantes. 0 sistema DVB pode usar qualquer meio de distribuição, como uma infra-estrutura por cabo, transmissão televisiva digital terrestre ou um sistema de radiodifusão directa por satélite. Normalmente difunde vários programas de vídeo, sendo cada um tratado como um canal de vídeo e codificado numa corrente de transmissão de 7 taxa constante (normalmente entre 2 e 6 megabits por segundo). Várias destas correntes de transmissão são geralmente multiplexadas numa corrente de transmissão combinada (multiprograma), em que cada assinante do sistema pode escolher qualquer programa (também designado por canal) e o descodificador adaptador do seu receptor de televisão selecciona e descodifica os correspondentes dados a partir da corrente de transmissão combinada.

No contexto da invenção, os dados gráficos das várias fontes, codificados e multiplexados numa única corrente de transmissão, são tratados como correspondentes programas, também designados por canais de informação virtual (VIC). De acordo com a invenção, a corrente de transmissão multiplexada tem o formato e a velocidade de transmissão de símbolos de um canal padrão do sistema DVB, de modo a poder ser transmitida como tal - seja sozinha ou, preferencialmente, multiplexada com outros canais que estão a ser difundidos pelo equipamento da cabeça de rede. Além disso, cada canal virtual pode ser seleccionado por um assinante do sistema DVB e pode ser descodificado pelo descodificador padrão (por ex., no adaptador) do mesmo modo que um canal de vídeo regular, sem modificações.

Como resultado do método da invenção, a codificação de todos os VIC é muito eficaz, de modo a poder reunir um grande número de VIC num único canal com distorções de imagem minimamente notáveis. Isto quer dizer que o método e o aparelho da invenção permitem transmitir vários programas gráficos informativos como uma única corrente de transporte de vídeo digital, a uma certa velocidade, de modo que as resultantes imagens de vídeo apresentadas (incluindo a sua dimensão temporal) de um programa qualquer se apresentem 8 aos utilizadores normais essencialmente de forma idêntica às que seriam obtidas pela codificação do respectivo programa de acordo com os métodos convencionais e transmitindo-as sozinho através de uma corrente de transporte idêntica. Um aspecto complementar deste significado é que se tivesse sido codificada e multiplexada a mesma variedade de programas numa corrente de transporte similar através de métodos convencionais, as resultantes imagens de video para, no minimo, alguns dos programas seriam muito destorcidas - espacial e temporalmente reflectindo uma considerável perda de dados. 0 aparelho de acordo com a invenção permite que os dados recebidos a partir das várias fontes para chegarem em qualquer tipo de formato, como vários idiomas de descrição de páginas e formatos de imagens (por ex., BMP, SWF,

PowerPoint, HTML), possivelmente comprimidos de acordo com algum padrão (por ex., JPEG, MPEG), em que qualquer fonte pode enviar uma série destes formatos dentro de um único programa.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é providenciado um chamado servidor VIC subordinado à cabeça de rede de um sistema DVB (que inclui um multiplexador padrão - MUX), que possui os dados das várias fontes de video gráficas como as suas entradas e que emite uma corrente de transporte MPEG-2 como uma entrada de canal de video padrão para o MUX. No coração do servidor VIC existe um sistema de módulo de processamento (PM), que é concebido e programado para levar a cabo qualquer um dos métodos da invenção.

Os métodos inventados são concebidos para aproveitarem algumas das características típicas dos vários tipos de 9 dados de fonte, para obter um elevado grau de compressão de dados e de eficácia de processamento.

Por exemplo, a simplicidade da maior parte dos gráficos, assim como, o movimento relativamente reduzido ao longo da maior parte da área de qualquer cena, permite inerentemente um elevado grau de compressão no processo de codificação MPEG. Esta compressão é conseguida tanto na codificação de frames de mapas de bits completos, como intraframes (I-frames), e também na determinação de um maior comprimento do que é habitual para grupos de frames (também conhecido por grupos de imagens) a seguir a qualquer I-frame.

Além disso, devido a esta simplicidade dos gráficos, a resolução da imagem pode ser decimada para metade ou um quarto antes de codificar, sem causar perturbações visíveis. Uma vez que os gráficos da maior parte das fontes são criados por computador, a sua restituição directa evita ruído de quantificação, aumentando assim ainda mais a potencial compressão. Devido à restituição directa, existe também um pré-conhecimento do movimento, a partir do qual se podem calcular directamente vectores de movimento, como os usados para a codificação MPEG - obviando a extracção informaticamente pesada desses vectores de imagens sequenciais e mesmo a necessidade de restituir completamente todos os frames que não os I-frames.

Geralmente também a maior parte dos programas com esse material é insensível à hora exacta , particularmente da mudança de cenas - um facto para o qual o método da invenção foi concebido para tirar proveito através da introdução dinâmica nas correntes MPEG de alguns dos desvios ligeiros dos programas, de modo que os I-frames nas 10 várias correntes paralelas MPEG (que, pela sua natureza, requerem grandes números de bits) ficam desfasadas nivelando assim a taxa de bits instantânea geralmente exigida, para fazer corresponder melhor a velocidade actual de transmissão do canal a qualquer momento.

Adicionalmente, existe, em muitos casos, uma grande flexibilidade em agendar vários itens dentro de qualquer programa, de modo que os itens de conteúdos informativos relativamente pesados possam ser dinamicamente agendados para se situarem nos períodos de baixa procura por outros programas.

Os princípios funcionais que guiam o processamento de acordo com a presente invenção, com referência exemplificativa a padrões prevalecentes de programas de vídeo de codificação digital, incluindo assim qualquer: 1. Imagem de codificação MPEG de cada programa na máxima compressão, consistente com a qualidade de imagem aceitável e sujeita à última limitação pela velocidade do canal geralmente disponível, em que, para a maior parte dos tipos de gráficos, a resolução da imagem é definida para metade ou um quarto do vídeo original - a ser apresentado na resolução total após a descodificação; 2. Controlar dinamicamente os parâmetros de compressão durante a codificação de cada programa, de acordo com prioridades de qualidade pré-definida, de modo a manter a velocidade da corrente de dados combinada dentro da velocidade de canal especificada; 3. Durante a codificação MPEG de algumas imagens restituídas, controlando o tempo exacto de cada 11 keyframe (I-frame), de modo a desfasar keyframes informativos pesados dos vários VIC, mantendo assim a taxa de bits instantânea da subsequentemente resultante corrente de dados combinada tão nivelada quanto possível; 4. Durante a codificação MPEG de algumas das imagens restituídas, são transferidos alguns dados de keyframes informativos pesados para P-frames aproximados, de modo a manter todos dentro da taxa de bits instantânea permitida. 5. Desfazer, e por outro lado controlar, o tempo de apresentação de vários elementos para alguns programas, para que aqueles que têm elevadas velocidades médias fiquem mutuamente intercalados e, além disso, coincidam com períodos de baixas velocidades médias em outros programas.

Adicionalmente, algumas técnicas de pré-processamento, tal como a suavização, são utilizadas para aumentar ainda mais a compressão e reduzir o tempo de codificação.

De acordo com uma versão privilegiada da invenção, o PM inclui as seguintes funções: 1. Obter material para cada programa a partir das respectivas fontes, na forma de Scripts, contendo dados de imagem e calendários de apresentação. 2. Agendar os vários programas para passarem ao mesmo tempo. 3. Restituir e codificar material agendado dos vários programas em correspondentes correntes de video codificadas, podendo a restituição ser adaptada a uma 12 vasta gama de formatos de entrada e estando a codificação preferencialmente de acordo com MPEG ou padrões idênticos. 4. Multiplexar correntes de dados de todos os programas actualmente agendados - num modo de intercalação de dados - numa única corrente de transporte composta e formatando-a como um canal DVB padrão, preferencialmente de acordo com MPEG2 ou padrões idênticos (que serão subsequentemente multiplexados com outras correntes de transporte padrão). 5. Organizar e controlar todas as operações acima para causar a resultante corrente de transporte composta, de modo a obter uma velocidade que nunca exceda a capacidade especificada do canal. Esta função inclui particularmente a análise continua da densidade média dos dados de cada programa, e, se necessário, a solicitação de uma nova codificação de certos programas (sob diferentes parâmetros) para reduzir a densidade de dados ou para desviar I-frames ou para mudar o comprimento de um grupo de frames. Além disso, pede-se, se necessário, agendar de novo os elementos do programa e/ou uniformizar imagens restituídas, se for também necessário para obter a velocidade desejada. A função também inclui micro-agendar os vários programas no processo de multiplexação, ou seja, seleccionar os segmentos de dados apropriados para serem consecutivamente introduzidos no multiplexador, de modo a manter as velocidades de dados instantâneas eficazes de todos os programas dentro da corrente de dados composta equilibrada. 13 0 termo "velocidade de dados instantânea" na exposição acima deve ser interpretado de modo a passar o significado emergente da seguinte explicação: 0 sinal de video produzido em qualquer receptor é estruturado por frames periódicos (normalmente a uma velocidade de 25 ou 30 frames por segundo). O sinal de cada frame é criado pelo descodificador dos dados recebidos; geralmente, os dados codificados são estruturados por frames, que normalmente correspondem aos frames de video. Os padrões de transmissão de video digital providenciam um certo periodo de tempo máximo permitido, normalmente designado por atraso VBV, durante o qual o descodificador tem de esperar para receber todos os dados necessários para começar a criar qualquer frame. Para um canal de video digital padrão, este periodo de tempo é normalmente suficientemente longo para receber os dados completos de um I-frame, na pior das situações. Porém, nas condições endereçadas pela presente invenção, em que os dados de vários programas são transmitidos através da corrente de transmissão em simultâneo, certamente iria acontecer com frequência que - sem aplicar os métodos da invenção - vários Ι-frames (ou outros frames com uma grande quantidade de dados codificados) ocorreriam muito próximos. Pelo facto da velocidade geral de transmissão de dados ser constante, os dados destinados a um frame especifico, correspondendo a pelo menos alguns dos programas, chegariam ao descodificador fora do periodo permitido, causando assim interrupção no sinal de vídeo e na imagem posteriormente apresentada. O espaçamento dos dados destinados a dois frames consecutivos de qualquer programa assim afectado será, neste caso, maior do que o desejado - o que equivale 14 a dizer que os correspondentes dados instantâneos são inferiores ao desejado. É evidente que, para satisfazer a condição do atraso máximo permitido, um requisito minimo é que a soma das velocidades médias de dados de todos os programas a serem transmitidos não exceda a velocidade da corrente de transmissão. Este é um objectivo do método da presente invenção. Para além disso, porém, exige-se que as velocidades instantâneas efectivas dos dados associadas a qualquer um dos programas, enquanto intercalados na corrente com dados associados a outros programas, não fiquem abaixo de um valor tolerado - equivalente a um atraso de interframe superior ao permitido pelos padrões. É também este requisito que o método da presente invenção pretende alcançar. 0 PM é geralmente e preferencialmente implementado como software num adequado computador de uso geral de elevada capacidade, com ligação às fontes através de uma rede de dados padrão, como a internet, e com uma interface para o equipamento de cabeça de rede padrão. Para um elevado desempenho, algumas funções podem ser implementadas num hardware especial (como componente de aceleração no computador ou processadores paralelos). 0 software pode ser concebido de acordo com qualquer arquitectura, apesar de, preferencialmente, com módulos como os aqui descritos. A largura de banda (por ex., velocidade de transmissão) do único canal do sistema DVB, para o qual é direccionada a sarda do sistema inventado, pode ser escolhida de entre um número de valores permitido pelos padrões DVB (por ex., entre 2 e 6 Mb/s) . Se, como pode ocorrer em alguns casos, o número de programas for 15 demasiado grande para ser codificado e multiplexado num único canal da banda mais largo (taxa máxima) disponível, o aparelho inventado pode ser configurado para emitir duas ou mais correntes de dados compostos, cada uma introduzida como um canal padrão separado numa cabeça de rede do sistema DVB.

Apesar da discussão acima se referir primeiramente a sistemas DVB multi-canais como sendo a aplicação alvo, e a padrões actuais de codificação e transmissão habituais nestes sistemas, note-se que a presente invenção pode ser aplicada a muitos outros tipos de sistemas de transmissão de video digital e pode usar outros padrões de codificação e transmissão - todos com poucas modificações que serão óbvias aos profissionais do ramo. É, deste modo, providenciado, de acordo com a invenção, um método para transmitir uma variedade de programas de video informativos através de uma única corrente de transporte digital para uma série de receptores, possuindo a corrente de transporte qualquer velocidade de transmissão definida e estando os receptores prontos para seleccionar, a partir dos dados da corrente de transporte identificados com qualquer programa definido, e para descodificar os dados identificados num sinal de video que pode ser apresentado, estruturado como frames periódicos, compreendendo o método: i) armazenar vários programas de video informativos; ii) agendar vários dos programas memorizados ao longo de correspondentes linhas de tempo em simultâneo; 16 iii) restituir cada um dos programas agendados para obter uma correspondente representação de imagem com base em mapas de bits; iv) codificar a representação com base em mapas de bits de cada programa restituído de acordo com padrões aceitáveis para os receptores, de modo a obter uma correspondente corrente de vídeo codificada, que consiste de sucessivos segmentos de dados, estando cada segmento associado a um respectivo frame de qualquer sinal de vídeo resultante da sua descodificação; multiplexando as correntes de vídeo codificadas correspondentes a todos os programas agendados, num modo intercalado, para formar uma corrente combinada; v) formatar a corrente combinada para se tornar na corrente de transporte, em que todo os segmentos de dados são identificados com os seus respectivos programas; em que qualquer uma das operações de agendar, restituir, codificar e multiplexar são tais que as imagens obtidas pela descodificação de dados, transmitidos e identificados com qualquer um dos programas, e apresentando o resultante sinal de vídeo, são essencialmente idênticas às que são obtidas pela restituição e codificação dos programas separadamente, transmitindo o respectivo programa codificado sozinho através de uma corrente de transmissão idêntica, descodificando os dados transmitidos e apresentando o resultante sinal de vídeo. 17 É também providenciado, de acordo com a invenção, um aparelho que pode ser ligado a um sistema de radiodifusão video digital (DVB), com vários receptores para alimentar uma corrente de transporte que transporta dados representativos de uma variedade de programas de video informativos, em que a corrente de transporte possui qualquer velocidade de transmissão definida e estando os receptores prontos para seleccionar, a partir dos dados da corrente de transporte identificados com qualquer programa definido, e para descodificar os dados identificados num correspondente sinal de video que pode ser apresentado, e está estruturado como frames periódicos, compreendendo o aparelho: memória para armazenar vários programas de video informativos; um calendário para agendar vários dos programas armazenados ao longo de correspondentes linhas de tempo em simultâneo; um restituidor para restituir cada um dos programas agendados para obter uma correspondente representação de imagem; um codificador para codificar a representação de imagens numa correspondente corrente de vídeo codificada, com um formato descodificável por qualquer um dos receptores e que consiste de sucessivos segmentos de dados, estando cada segmento associado a um respectivo frame de qualquer sinal de vídeo resultante da sua descodificação; 18 um multiplexador e formatador para multiplexar uma variedade de correntes de vídeo codificados, num modo intercalado, e para formatá-las na corrente de transporte; e um organizador operacional para controlar a operação do calendário, do restituidor, do codificador e do multiplexador, de modo que as imagens obtidas pela descodificação de dados transmitidos e identificados com qualquer um dos programas, e apresentando o resultante sinal de vídeo, são essencialmente idênticas às que são obtidas pela restituição e codificação dos programas separadamente, transmitindo o respectivo programa codificado sozinho através de uma corrente de transmissão idêntica, descodificando os dados transmitidos e apresentando o resultante sinal de vídeo.

De acordo com outras características da invenção, cada segmento de dados dentro da corrente de transporte chega a qualquer receptor, definido para seleccionar e descodificá-lo, dentro de um determinado período de tempo anterior ao início do frame associado no resultante sinal de vídeo; os padrões aceitáveis incluem estruturar a corrente de vídeo codificada por grupos de frames e a codificação inclui determinar o início e o fim de qualquer grupo de frames, em que os comprimentos dos grupos podem variar ao longo da corrente.

De acordo com características adicionais da invenção, o método compreende ainda 19 ajustar quaisquer parâmetros que administram a codificação de qualquer um dos programas para qualquer parte da respectiva corrente de video codificada, de modo a reduzir a quantidade de dados na parte; calcular continuamente a sequência, pela qual os segmentos de dados a partir das correntes de vídeo codificadas dos vários programas devem ser multiplexados para a corrente combinada e os comprimentos desses segmentos; e repetindo o passo (iv) para qualquer secção de qualquer programa com parâmetros de codificação mudados; repetindo os passos (ii) e (iii) para qualquer programa ou parte dele, em que o seu calendário é alterado em relação ao anterior.

De acordo com outras características da invenção, o calendário e qualquer programa ou parte dele ao longo da sua respectiva linha de tempo, que resulta da calendarização no passo (ii), pode desviar-se do prescrito pelos respectivos dados de calendário; e a corrente de transporte, sendo uma corrente de transporte informativa, é transportada por um sistema de radiodifusão vídeo digital (DVB) juntamente com muitas outras correntes de transporte, e os receptores estão operacionais para seleccionar e descodificar os dados em qualquer uma das corrente de transporte do mesmo modo que o fazem relativamente à corrente de transporte informativa. 20

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Para compreender a invenção e para ver como pode ser levada a cabo, passamos a descrever uma versão privilegiada através de um exemplo não limitativa, fazendo referência aos desenhos anexos, nos quais: A Fig. 1 é um diagrama de blocos esquemático de uma cabeça de rede típica de um sistema DVB, com o aparelho inventado ligado. A Fig. 2 é um diagrama de blocos de nível superior do aparelho inventado. A Fig. 3 é um diagrama de blocos esquemático de uma versão privilegiada do módulo do processo dentro do aparelho inventado. A Fig. 4 é um fluxograma, que mostra a sequência de operações no módulo do processo da Fig. 3.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Passamos a descrever o método e o aparelho da presente invenção no contexto de uma cabeça de rede típica de um sistema vídeo digital por cabo. Isto é realizado por meio de um exemplo ilustrativo e não pretende limitar o âmbito da invenção. A aplicação da invenção a outros sistemas de vídeo digital deve ser possível com poucas modificações, que sejam óbvias aos praticantes do ramo. A Figura 1 mostra esquematicamente um servidor VIC 2 (na área sombreada), que integra a presente invenção, ligado ao router da cabeça de rede exemplificativa de um sistema digital por cabo, para introduzir aí uma corrente 21 de transporte , junto com entradas convencionais conforme discutido na secção do Antecedentes acima. A Figura 2 mostra um diagrama de blocos global de uma versão privilegiada do servidor vic 2 de acordo com a presente invenção. Consiste em larga medida de um Módulo de entrada 10, um Módulo de Processo (PM) 40, um Módulo de saida 20 e um Controlador de sistemas 30. O Módulo de entrada 10 do servidor VIC 2 comunica com todas as fontes de programas através de uma rede digital 4, que pode ser de qualquer tipo convencional, incluindo a Internet. Cada programa consiste normalmente de uma série de Scripts, contendo cada script dados gráficos, também designados por dados de imagem, que definem imagens informativas e um som ou sequências associadas a essas imagens, e instruções, designadas por calendário, que pertencem à calendarização, prioridades e restrições para os dados gráficos ou partes deles. Igualmente incluído em cada programa existe um calendário principal (também designado por meta-calendário), que providencia um controlo global da calendarização de todos os Scripts no programa. Os Scripts podem ser formatados em qualquer formato conveniente, que é preferencialmente ditado pelo servidor VIC. Opcional e preferencialmente, o servidor VIC envia aos clientes terminais que, como fontes de programas, servem um adequado pacote de software, designado Serviços VIC 6, para ajudar a criar os Scripts. Os dados gráficos nos Scripts podem chegar em qualquer formato convencional ou padrão relacionado com imagem, como JPEG, BMP, SWF, etc. O Módulo de entrada 10 executa autonomamente, sob o controlo de um Módulo de administração 11. Um Gestor de comunicação 14 introduz scripts de programa da rede 4 22 através de um módulo de comunicação 12. Um Gestor de Memória de Scripts 16 gere os Scripts e armazena-os na Memória de Scripts 18. Também reporta sobre eles ao Módulo de processo 40 e ao Controlador de Sistema 30. Todos os scripts ainda por processar para a radiodifusão permanecem armazenados na Unidade de memória de scripts 18, onde estão prontos para serem restaurados pelo PM. 0 Módulo de processo (PM) 40, situado no coração do Servidor, serve para converter scripts de todos os programas actuais numa corrente de transporte digital composta (TS), que possui qualquer velocidade de transmissão definida; preferencialmente, a velocidade é a de qualquer canal de video digital padrão. Está, assim, pronto para ser introduzido na cabeça de rede, onde será multiplexado com outros canais, como se pode ver na Figura 1. 0 PM é descrito em detalhe mais adiante. O Módulo de saida opcional 20 serva para conectar por meio de interface à cabeça de rede e também pode confluir para os dados TS obtidos através de caminhos que não o PM -por exemplo, dados de video digital em tempo real. O Controlador de sistema 30 serve para providenciar um controlo global do Servidor e os seus dados atravessam e comunicam com a cabeça de rede para trocar os dados e parâmetros de estado e para tarefas administrativas, como a contabilidade e prestação de relatórios.

Note-se que se a velocidade disponível de um único TS não for suficiente para todos os programas normalmente disponíveis no Módulo de entrada, o sistema pode ser configurado de modo a que dois ou mais TS sejam emitidos para a cabeça de rede. Esta configuração pode, por exemplo, ter dois ou mais PM servidos a partir de um Módulo de 23 entrada comum, em que cada um emite um respectivo TS, ou em alternativa, pode consistir de uma variedade de Servidores VIC completos, em que cada um emite um respectivo TS, ou, ainda noutra alternativa, o próprio PM pode ser modificado para emitir uma série de TS.

Passamos a descrever o Módulo de processo 40 , com referência à Figura 3, que é um diagrama de blocos esquemático desta secção central do Servidor VIC. Começamos por descrever os dados principais e, de seguida, explicamos os caminhos e operação de controlo do processador. Os caminhos de dados são apresentados na Fig. 3 por setas de linhas duplas.

Os Scripts de programa recebidos pelo Módulo de entrada e, geralmente, agendados para serem radiodifundidos são armazenados na Memória de Scripts 18. Em momentos apropriados, um script de qualquer programa ou um segmento de um script, é fornecido a um Restituidor 52, que restitui convenientemente em formato de mapa de bits uma ou mais imagens inteiras ou novas secções de uma imagem existente, como elementos de animação ou frames sucessivos de uma janela de filme. O Restituidor é, preferencialmente, ajudado por drivers especializados para formatos de descrição de imagem específicos, nos quais podem ser providenciados os dados gráficos nos Scripts. De modo a minimizar a quantidade de dados subsequentemente emitidos pelo Codificador (mais abaixo descrito) e/ou para minimizar perturbações na imagem eventualmente exibida, o Restituidor é preferencialmente direccionado, de vez em quando, para aplicar um certo processamento na imagem de mapa de bits, como dividir a meio o número de pixéis ao longo de cada eixo de imagem e desagregar. 24

De vez em quando, uma imagem em formato de mapa de bits emitida pelo Restituidor 52 é preferencialmente processada por um Módulo de uniformização 53 para reduzir ainda mais a quantidade de dados emitidos pelo Codificador. Este processamento pode incluir a uniformização de arestas vivas, a suavização de bordos e cantos diagonais, esvaziar padrões de caracteristicas de ruido e pequenos pontos e outras técnicas conhecidas no ramo. As imagens de formato de mapa de bits emitidas pelo Restituidor 52 ou Uniformizador 53 são armazenados numa Memória de mapas de bits 42, juntamente com dados adicionais, como pertencentes ao movimento e ao som.

Conforme necessário, as imagens de mapa de bits ou partes dela, com os dados adicionais, são restauradas a partir da Memória de mapa de bits 42 e codificadas pelo Codificador 54 numa representação codificada compacta. Preferencialmente, esta representação está de acordo com os bem conhecidos padrões MPEG. Normalmente, esta representação consiste de grupos de frames (também conhecidos por grupo de imagens ou GOP), correspondente a frames de video por exibir, e dados auxiliares como vectores de movimento. Geralmente, o primeiro frame em cada grupo, designado I-frame nos padrões MPEG, transporta uma imagem completa de mapa de bits, codificada de forma compacta. Os outros frames de um grupo, conhecidos como P-frames e B-frames nos padrões MPEG, transportam os dados de diferença de imagem. Como se sabe, estes outros frames são eventualmente restaurados para imagens completas, após a descodificação, através da adição dos respectivos vectores de movimento e dados de diferença de imagem aos restaurados keyframes. Note-se que, na prática usual, os GOP têm 25 comprimentos constantes definidos, por ex.; 16 frames cada, apesar de isto não ser prescrito pelos padrões. É uma caracteristica da presente invenção o facto do Codificador 54 (ou qualquer outro componente que procede à codificação de acordo com a invenção) ser capaz de formar GOP de comprimentos variáveis, e o facto de os keyframes (por ex., Ι-frames) poderem ocorrer em qualquer lugar à escolha ao longo da resultante corrente de dados. Constitui ainda outra caracteristica da presente invenção o facto de qualquer keyframe não transportar necessariamente todos os dados da respectiva imagem do mapa de bits, e o facto do resto desses dados poder ser transportado por qualquer um dos outros frames no respectivo grupo; a marcação apropriada desses dados permite que um descodificador possa regressar ao seu próprio frame. Ambas as características são vantajosas pelo facto da primeira permitir picos de desvios dos dados em qualquer corrente (correspondendo a um programa) relativamente a possíveis picos noutras correntes de dados, de modo a compensar o fluxo de dados no resultante TS, enquanto a segunda caracteristica mencionada pode ajudar a compensar o fluxo de dados dentro de qualquer corrente. Os dados codificados emitidos pelo Codificador são armazenados numa Memória de correntes codificadas 44. A memória de correntes codificadas 44 memoriza, assim, as correntes de dados correspondentes a todos os programas actualmente agendados. Estas são lidas numa sequência adequada, um segmento de dados de cada vez a partir de todas as correntes relevantes, para um Multiplexador 56, que as reúne de forma intercalada, para serem emitidas como uma única corrente de dados combinada. Durante o processo, cada segmento de dados é etiquetado - para identificá-lo 26 com o programa (ou seja, o canal virtual) ao qual corresponde. A corrente de dados combinada, emitida pelo Multiplexador 56, é alimentada para uma memória tampão do canal de processamento dedicado 46, designada por Armazenamento de corrente combinada. 0 acto de armazenar e restaurar dados nesta memória tampão ocorre num método de primeiro a entrar, primeiro a sair (FIFO). Note-se que no presente contexto, o termo "segmento" não se refere a qualquer estrutura formal de dados, mas sim a uma qualquer pequena parte de dados, de qualquer comprimento, conforme determinado pela lógica no Organizador (conforme explicado abaixo). Preferencialmente, estes segmentos têm comprimentos que correspondem a um número inteiro de Pacotes de correntes de transmissão.

Os dados regularmente emitidos pela Memória de correntes combinadas 46 são preferencialmente introduzidos, através do formatador 58, noutra Memória de canal de escoamento de processamento final FIFO 48, designada por Memória DVBTS. 0 formatador 58 formata a corrente de dados para ficar conforme os padrões do sistema de radiodifusão digital, por ex., MPEG2. Isto inclui empacotar os dados e converter os caracteres dos segmentos de dados nos dos pacotes padrão. Note-se que estes caracteres são posteriormente reconhecidos pelos descodificadores adaptadores, que podem seleccionar convenientemente pacotes correspondentes a um qualquer programa (conforme escolhido pelo utilizador), retirá-los da corrente de transporte e uni-los numa correspondente corrente de dados descodificável, que se torna assim num canal virtual (tratado de forma muito semelhante a um canal de video regular) . Os padrões mais prováveis do sistema de 27 radiodifusão são os que se baseiam no bem conhecido padrão MPEG2. Correspondentemente, a corrente de transporte emitida pelo Servidor VIC será também designada por corrente MPEG2, mas note-se que a presente invenção pode ser aplicada a qualquer sistema, utilizando quaisquer padrões TS. Várias versões especificas de MPEG2 estão a ser praticadas em várias regiões do mundo, podendo o Servidor VIC da presente invenção ser adaptado a todas elas. Note-se que o Multiplexador 56 e o Formatador 58 podem ser incorporados como um módulo único, possivelmente também sem Memória de correntes combinadas 46 a intervir entre eles.

Passamos a explicar a operação do Módulo de Processo 40 do Servidor VIC e do método aqui incluído, de acordo com a presente invenção, mais uma vez em termos da versão privilegiada representada pela Fig. 3. Neste desenho, os caminhos de controlo são marcados por setas de linhas únicas sólidas e caminhos de informação - por setas de linhas tracejadas. A maior parte da operação é controlada, directa ou indirectamente, por um Módulo de Organizador 60, que inclui dois sub-módulos principais - Analisador da Velocidade 4 e Equalizador da Velocidade 62. Algum controlo é também exercido por um Módulo de Calendário 50. O Organizador tem noção dos horários de todos os Scripts através do Calendário e caminho de informação 57.

De um modo geral, o Módulo de Organizador 60, que contém a inteligência principal do Módulo de Processo, está actualizado com o fluxo de dados de cada programa e ajusta-se a isso, por um lado, adequando-se o melhor possível ao calendário especificado no respectivo script e, por outro lado, prosseguindo a um passo e sequência relativamente aos dados dos outros programas dentro da corrente combinada, de 28 modo que todos os dados de imagem requeridos (por ex., frames) cheguem eventualmente a qualquer descodificador dentro de um atraso máximo tolerado (como o atraso VBV em padrões MPEG) ou, para este efeito, o Organizador, de um modo mais especifico - - controla o Codificador 54, num modo de circuito fechado mais abaixo explicado, para usar parâmetros de compressão adequados e/ou alterar a selecção dos keyframes (por ex., MPEG I-frames) e/ou desviar alguns dados dos keyframes para outros frames; - controla o Multiplexador 56 ao seleccionar um próximo segmento de dados (e o seu comprimento) de entre as várias correntes de programa armazenadas na Memória de correntes codificadas 44, por adicionar à corrente combinada; e - ocasionalmente controla o Restituidor 52, através do Calendário 50 para seleccionar um segmento de script para ser restituído a seguir. Com esta finalidade, o Calendário 50 é controlado para restaurar a partir da Memória de Scripts 18, através do caminho 41, informação sobre material do programa pendente agendado para ser radiodifundido durante qualquer periodo de tempo futuro pretendido.

Segue-se a operação tipica do Módulo de processo, fazendo referência ao diagrama de bloco da Fig. 3 e ao fluxograma da Fig. 4 (cujos passos serão indicados por referência numérica em parênteses). De forma didáctica, pode-se distinguir entre duas principais sequências inter-relacionadas - uma sequência pseudo-sincrona, associada à criação e ao fluxo da corrente de dados combinada, e uma sequência assíncrona, associada ao processamento de imagens em preparação para a multiplexação. Passamos a descrever a primeira sequência, começando com a necessidade de alimentar a corrente de transporte DVB síncrona. Os dados 29 TS são restaurados a partir da memória tampão DVB-TS 48 a um passo regular determinado pelo relógio da cabeças de rede. 0 relógio do Servidor VIC 59 envia impulsos ao Formatador 58, em que cada impulso (sujeito à disponibilidade de espaço na memória tampão 48) o faz restaurar um segmento da memória de correntes combinadas 46, para formatá-lo e introduzi-lo na memória tampão DVB-TS 48. A resultante disponibilidade de espaço na Memória tampão de correntes combinadas 46 (passo 97) faz com que o Multiplexador 56 traga (passo 99) um novo segmento de dados da Memória de Correntes de Dados 44, sob o controlo do Organizador 60, e o adicione à corrente de dados combinadas na memória tampão do canal de escoamento de processamento 46, preenchendo assim a vaga ai detectada. Esta operação é condicionada (passo 98) por uma instrução adequada disponibilizada pelo Organizador. Esta instrução é o resultado de uma chamada operação de reorganização (passo 94), que é um cálculo continuamente realizado pelo Organizador, sobre a informação 43 obtida dos dados pendentes de todos os programas na Memória de correntes codificadas 44, numa tentativa de os adequar dentro da corrente combinada sob as restrições acima delineadas. A operação de reorganização faz parte da segunda sequência lógica, acima mencionada, que vamos descrever a seguir.

Começamos por testar (passo 91) se existem dados suficientes armazenados na Memória de mapa de bits 42; em caso negativo (passo 92), o Calendário 50 escolhe, sob as instruções do Organizador 60, uma parte de script apropriada de um determinado programa e pede ao Restituidor 52 para restaura-la, de seguida para restitui-la e possivelmente passar a resultante imagem de mapa de bits 30 pelo Uniformizador 53, antes de introduzi-la na Memória de mapas de bits 42.

De seguida (passo 93), o Organizador 60 pede ao

Codificador 54 para codificar a resultante imagem de mapa de bits, ou quaisquer dados armazenados na Memória de imagens do mapa de bits 42, e para guardar o código na

Memória de correntes codificadas 44. Agora, o Analisador da velocidade 64 obtém informação sobre o segmento de código recentemente armazenado e determina se, de acordo com um esquema actual de fusão, se encontra nos limites das restrições acima referidas impostos ao fluxo de dados combinado. Em caso negativo, faz-se um cálculo de reorganização (passo 94), o que significa que é considerado um esquema diferente para unir segmentos de dados no multiplexador e as suas consequências para o esperado atraso de cada segmento de dados de cada programa recalculado. Esta operação continua de um modo em circuito (passos 98 e 95) até ter sucesso, podendo de seguida (passo 99) o Multiplexador 56 continuar a operação de acordo com a primeira sequência (pseudo-síncrona) acima descrita. Se o cálculo de reorganização não conseguir obter uma sequência de dados satisfatória (passo 95), são dadas instruções ao Equalizador da velocidade 62 para o Codificador 54 voltar a codificar esse segmento, usando diferentes parâmetros. Este circuito pode ser repetido, mas se não se obtiver um código suficientemente compacto, ao mesmo tempo que mantém a exigida qualidade de imagem (passo 91), o Calendário 50 pode ser solicitado (passo 92) a captar um segmento diferente, possivelmente de outro programa, para passar pelo processo de restituir e codificar e ser inserido na posição que está a ser calculada. 31

Todos os módulos dentro do Módulo de processo são preferencialmente incluídos como módulos de software num computador de uso geral, excepto quando os módulos de armazenamento envolvem componentes de armazenamento de hardware. De igual modo, os módulos dentro do Módulo de entrada são preferencialmente incluídos como módulos de software, excepto quando o módulo de comunicação incluir componentes de hardware de design convencional. Como acontece com qualquer processo de software dedicado, algumas das operações podem ser aceleradas, se necessário, pelo uso de hardware de processamento de elevada capacidade, como DSP, processadores paralelos e processadores de uso especial (por ex., ASPS). 0 Módulo de processo como um todo pode também ser incluído como um pacote de software integrado, que também pode incluir as funções do software dos módulos de entrada, de saída e de controlo. Note-se também que o método e o aparelho de acordo com a invenção podem ser um computador adequadamente programado. De igual modo, a invenção contempla um programa de computador que pode ser lido por um computador para executar o método da invenção. A invenção contempla ainda uma memória que pode ser lida por máquinas, que inclui de forma tangível um programa de instruções exequível pela máquina para executar o método da invenção. 32

DOCUMENTOS APRESENTADOS NA DESCRIÇÃO

Esta lista dos documentos apresentados pelo requerente foi exclusivamente recolhida para informação do leitor e não faz parte do documento europeu da patente. Apesar de ter sido elaborado com o máximo cuidado, o IEP não assume, porém, qualquer responsabilidade por eventuais erros ou omissões.

Documentos de patente apresentados na descrição

US 5856973 A WO 9930500 A

Lisboa, 21/12/2010

Claims (12)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Um método para ser utilizado numa radiodifusão de video digital para transmitir uma variedade de programas gráficos informativos de uma cabeça de rede através de um sistema de radiodifusão video digital (DVB) para receptores de televisão, estando os receptores configurados e operacionais para seleccionar, a partir de um sistema DVB, um sinal digital identificável com qualquer um dos vários canais de video e codificado para um padrão de Grupo de Especialistas em imagens com Movimento (MPEG), de acordo com o qual o referido sinal digital está estruturado como uma sequência de frames, alguns dos quais são I-frames, estando os referidos receptores ainda operacionais para descodificar o sinal digital num sinal de vídeo que pode ser exibido, e em que o método compreende: codificar a variedade de programas gráficos informativos para o padrão MPEG, e transmitir dados codificados, sendo o método caracterizado pelo facto da referida codificação compreender: i) armazenar vários programas gráficos informativos; ii) agendar vários dos referidos programas gráficos informativos armazenados ao longo de correspondentes linhas de tempo em simultâneo; iii) restituir cada um dos programas gráficos informativos agendados para obter uma correspondente representação de imagem com base em mapas de bits; iv) processar a representação com base em mapas de bits de cada um dos programas gráficos informativos restituídos para criar correntes de vídeo codificadas, 2 cada uma criada a partir de uma multiplicidade das representações baseadas em mapas de bits dos programas gráficos informativos restituídos da referida variedade dos programas gráficos informativos, sendo a corrente de vídeo codificada de acordo com o padrão MPEG; multiplexando as correntes de vídeo codificadas correspondentes a todos os programas agendados, de um modo intercalado, para formar uma corrente combinada; e v) formatar a referida corrente combinada numa corrente de transporte, de uma determinada velocidade de transmissão de transporte, em que os dados dentro da corrente de transporte correspondente a qualquer um dos programas agendados podem ser identificados com o respectivo programa e formar um sinal digital seleccionável e descodificável por qualquer um dos receptores de televisão, essencialmente do mesmo modo como um sinal digital correspondente a qualquer um dos canais de vídeo; e em que a referida velocidade de transmissão de transporte não excede a velocidade de transmissão de um sinal digital correspondente a qualquer um dos canais de vídeo normalmente transmitidos a partir da referida cabeça de rede; e em que qualquer uma das operações de agendar, restituir, codificar e multiplexar são tais que as imagens obtidas pela descodificação de dados, transmitidos e identificados com qualquer um dos programas, e apresentando o resultante sinal de vídeo, são essencialmente idênticas às que são obtidas pela restituição e codificação de qualquer um dos programas separadamente, de acordo com o 3 referido formato MPEG, transmitindo o respectivo programa codificado sozinho através de uma corrente de transmissão idêntica, descodificando os dados transmitidos e apresentando o resultante sinal de vídeo. 2. 0 método da reivindicação 1, em que cada segmento de dados dentro da corrente de transporte chega a qualquer receptor, definido para seleccionar e descodificá-lo, num determinado periodo de tempo antes do início do frame associado no resultante sinal de vídeo. 3. 0 método das reivindicações 1 ou 2, em que a referida corrente de vídeo codificada está estruturada como grupos de frames e em que a referida codificação inclui determinar o início e o fim de qualquer grupo de frames, podendo os comprimentos dos grupos variar ao longo da corrente. 4. 0 método da reivindicação 3, em que a referida determinação inclui seleccionar qualquer frame para ser um I-frame. 5. 0 método das reivindicações 3 ou 4, em que a referida codificação inclui anexar alguns dos dados, associados a qualquer um dos frames, aos dados associados a qualquer outro frame do mesmo grupo. 6. 0 método da reivindicação 1, que compreende ainda ajustar quaisquer parâmetros que administram a referida codificação de qualquer um dos programas para qualquer 4 parte da respectiva corrente de vídeo codificada, de modo a reduzir a quantidade de dados na referida parte. 7. 0 método da reivindicação 1, que compreende ainda calcular continuamente a sequência, na qual os segmentos de dados das referidas correntes de vídeo codificadas dos vários programas serão multiplexados na referida corrente combinada e os comprimentos desses segmentos. 8. 0 método da reivindicação 7, que compreende ainda repetir a operação (iv) para qualquer parte de qualquer programa com parâmetros de codificação alterados. 9. 0 método das reivindicações 7 ou 8, que compreende ainda a repetição das operações (ii) e (iii) para qualquer programa ou parte dele, em que o seu calendário é alterado em relação ao anterior.

10. O método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o calendário de qualquer programa ou parte dele ao longo da sua respectiva linha de tempo, resultante do referido calendário em operação (ii), pode desviar-se do prescrito pelos respectivos dados de calendário. 11. 0 método de qualquer uma das reivindicações anteriores, que compreende ainda a modificação da representação da imagem correspondente a qualquer programa, de modo a reduzir a quantidade de dados na resultante corrente de vídeo codificada. 5 12. 0 método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a corrente de transporte, sendo uma corrente de transporte informativa, é transportada por um sistema de radiodifusão vídeo digital (DVB) juntamente com muitas outras correntes de transporte, e os receptores estão operacionais para seleccionar e descodificar os dados em qualquer uma das correntes de transporte do mesmo modo que o fazem relativamente à corrente de transporte informativa. 13. 0 método de qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a velocidade de transmissão da corrente de transporte é comensurável com qualquer velocidade de dados padrão para um programa de vídeo digitalmente codificado.

14. Aparelho que pode ser ligado a um sistema de radiodifusão vídeo digital (DVB) associado a uma cabeça de rede para transmitir, através do sistema, uma série de programas gráficos informativos, para receptores de televisão, que estão operacionais para seleccionar, a partir do sistema, um sinal digital que pode ser identificado com qualquer um dos vários canais de vídeo e codificado para um padrão do Grupo de Especialistas em Imagens em Movimento (MPEG), de acordo com o qual o referido sinal digital está estruturado como uma sequência de frames, alguns dos quais são I-frames, estando os referidos receptores ainda operacionais para descodificar o sinal digital num correspondente sinal de vídeo que pode ser exibido, e em que o aparelho compreende uma memória para armazenar vários programas gráficos informativos; um 6 calendário (50) para agendar vários dos referidos programadas guardados ao longo de correspondentes linhas de tempo em simultâneo; e caracterizando-se por: um restituidor (52) para restituir cada um dos programas agendados para obter uma correspondente representação de imagem baseada em mapas de bits; um codificador (54) para codificar qualquer representação de imagens baseadas em mapas de bits, de acordo com o padrão MPEG, numa correspondente corrente de video codificada; \ um multiplexador (56) e formatador (58) para multiplexar várias das referidas correntes de vídeo codificadas, de um modo intercalado, para assim obter uma corrente de vídeo combinada correspondente à variedade dos programas gráficos informativos, e para formatar a referida corrente de vídeo combinada numa corrente de transporte, de uma determinada velocidade de transmissão de transporte, em que os dados dentro da corrente de transporte correspondente a qualquer um dos programas agendados podem ser identificados com o respectivo programa e formar um sinal digital seleccionável e descodificável por qualquer um dos receptores de televisão, essencialmente do mesmo modo como um sinal digital correspondente a qualquer um dos canais de vídeo; e em que a referida velocidade de transmissão de transporte não excede a velocidade de transmissão de um sinal digital correspondente a qualquer um dos canais de vídeo normalmente transmitidos através do sistema; e 7 um organizador (60) operacional para controlar a operação do referido calendário (50), do referido restituidor (52), do referido codificador (54) e do referido multiplexador (56), de modo que as imagens obtidas pela descodificação de dados, transmitidos e identificados com qualquer um dos programas, e apresentando o resultante sinal de video, são essencialmente idênticas às que são obtidas pela restituição e codificação de qualquer um dos programas separadamente, de acordo com o referido formato MPEG, transmitindo o respectivo programa codificado sozinho através de uma corrente de transmissão idêntica, descodificando os dados transmitidos e apresentando o resultante sinal de video.

15. O aparelho da reivindicação 14, em que o referido organizador (60) está operacional para controlar a operação do referido calendário (50), do referido restituidor (52), do referido codificador (54) e do referido multiplexador (56), de modo que cada segmento de dados na corrente de transporte chegue a qualquer receptor, definido para seleccionar e descodificá-lo, num determinado período de tempo antes do início do frame associado no resultante sinal de video.

16. O aparelho das reivindicações 14 ou 15, em que a referida corrente de vídeo codificada está estruturada como grupos de frames e em que o referido organizador (60) está operacional para determinar para o referido codificador (54) o inicio e o fim de qualquer grupo de frames, podendo os comprimentos dos grupos variar ao longo da corrente. 8 17. 0 aparelho da reivindicação 16, em que o referido formato descodificável está de acordo com os padrões MPEG e em que a referida determinação inclui seleccionar qualquer frame para ser um I-frame. 18. 0 aparelho das reivindicações 16 ou 17, em que o referido organizador (60) está também operacional para instruir o referido codificador (54) a anexar alguns dos dados, associados a qualquer um dos frames, aos dados associados a qualquer outro frame do mesmo grupo.

19. O aparelho da reivindicação 14, em que o referido organizador (60) está operacional para controlar quaisquer parâmetros de codificação no referido codificador (54), de modo a reduzir a quantidade de dados em qualquer parte de uma resultante corrente de video codificada.

20. O aparelho da reivindicação 14, em que o referido organizador (60) está operacional para controlar, a qualquer momento, a selecção de uma corrente de video codificada, da qual se segue para a próxima entrada no referido multiplexador (56).

21. O aparelho da reivindicação 20, em que o referido organizador (60) está também operacional para determinar a quantidade de dados para a próxima entrada no referido multiplexador (56) .

22. O aparelho de qualquer uma das reivindicações 14 a 21, em que o referido calendário (50) está operacional para 9 agendar qualquer programa ou parte dele ao longo da sua respectiva linha de tempo, para desviar do prescrito pelos respectivos dados agendados. 23. 0 aparelho de qualquer uma das reivindicações 14 a 22, que compreende ainda um uniformizador (53), que está operacional para modificar a referida representação da imagem correspondente a qualquer programa, de modo a reduzir a quantidade de dados na resultante corrente de video codificada.

24. Um programa informático, que compreende meios de código de programas informáticos para realizar todos os passos da reivindicação 1 quando o referido programa corre num computador.

25. Um programa informático conforme reivindicado na reivindicação 24 incluido num meio de leitura informático. 26. 0 programa informático da reivindicação 24, em que cada segmento de dados dentro da corrente de transporte chega a qualquer receptor, definido para seleccionar e descodificá-lo, num determinado período de tempo antes do início do frame associado no resultante sinal de vídeo. 27. 0 método da reivindicação 1, em que a referida codificação inclui, relativamente a cada programa agendado, determinar qual dos frames na correspondente corrente codificada devem ser I-frames, sendo a determinação interdependente entre os programadas agendados e de modo que todos os dados dentro da corrente de transporte - 10 identificados com qualquer um dos programas e pertencentes a qualquer um dos frames - sejam transmitidos num período máximo de tempo tolerado, prescrito pelo padrão MPEG.

28. O aparelho da reivindicação 14, em que a referida codificação inclui, relativamente a cada programa agendado, determinar qual dos frames na correspondente corrente codificada devem ser i-frames, sendo a determinação interdependente entre os programadas agendados e de modo que todos os dados dentro da corrente de transporte -identificados com qualquer um dos programas e pertencentes a qualquer um dos frames - sejam transmitidos num período máximo de tempo tolerado, prescrito pelo padrão MPEG. 29. 0 programa informático da reivindicação 24, em que a referida codificação inclui, relativamente a cada programa agendado, determinar qual dos frames na correspondente corrente codificada devem ser I-frames, sendo a determinação interdependente entre os programadas agendados e de modo que todos os dados dentro da corrente de transporte - identificados com qualquer um dos programas e pertencentes a qualquer um dos frames - sejam transmitidos num período máximo de tempo tolerado, prescrito pelo padrão MPEG. Lisboa, 21/12/2010