插入区域内容的DVB-T2广播方法以及在该方法中使用的设备

摘要

不需要重复广播国家节目且不需要将区域节目上载至中心点的广播一组国家与区域DVB-T2节目的方法。该方法基于使用PLP技术生成各T2-MI流。T2-MI流用于国家节目。对于区域节目生成T2-MI流。将被区域节目替换的国家节目被隔离在特定的通道中。帧的持续时间与块的大小在各个通道之间被协调。每个发射机首先接收国家T2-MI流与至少一个区域T2-MI流。其具有替换装置，该替换装置用于通过区域T2-MI流的通道来替换国家T2-MI流的至少一个通道以产生待传输的T2-MI流。

说明书

技术领域

本发明涉及广播电视节目的方法以及在该方法中使用的设备。具体 地，本发明提出了根据DVB-T2(第二代地面数字视频广播)标准、地面 视频广播标准的第二版或任何相关标准对于由单一调制频率的传输网络 覆盖的广播区域来个性化节目流的广播方法。

背景技术

单一调制频率的广播数字服务网络或SFN网络(单频网络)可用于某 些广播系统中。例如DVB-T(地面数字视频广播)广播标准：“ETSI EN 300744V1.5.1，数字视频广播(DVB)；DVB-H(手持数字视频广播)： “ETSI EN302304，DVB-H-手持终端的传输系统”；或之前称为DMB-T/H (地面/手持数字多媒体广播)的中国标准DTMB(数字地面多媒体广播)， 都使用这种SFN广播网络。

DVB组织现在已经对在地面网络上广播电视节目的第二版进行了标 准化，其称为DVB-T2ETSI EN302755V1.2.1，并且本发明适用于该标准。

SFN网络的特征在于单个调制频率的不同发射机传输相同数据流影 响了服务的广播。因此，这些不同的发射机需要精确地接收相同内容并 被准确地同步，以避免在不同发射机覆盖区域的结合处的位置中产生干 扰。

例如在不同SFN发射机之间实现这种同步可通过在分配给这些发射 机的流中插入同步包，如T2-MI(T2-调制器接口MIP)和DVB-T2时间戳 类型的MIP(兆帧初始化包)包，DVB-T2时间戳在DVB-T2标准中对应于 在DVB-H与DVB-T标准中使用的时间戳。在以下文献中描述了该机制， “Digital Video Broadcasting(DVB)；DVB mega-frame for single frequency  network(SFN)synchronization modulator interface(T2-MI) for a second  generation digital terrestrial television broadcasting system(DVB-T2)(数字 视频广播；第二代数字地面电视广播系统(DVB-T2)的单频网络(SFN) 同步调制器接口(T2-MI)的DVB兆帧)”，ETSI(欧洲电信标准化组织)， 参考文献ETSI TS102773V1.1.1(2009-09)。然后在被接收的流上，接 收流的传输点被同步，例如通过这些DVB-T2时间戳类型的T2-MI包。被 接收的流上的传输点的这种同步使所有传输点一起同步，被称为传输点 的SFN同步。

SFN广播的特征在于SFN地区的限定。SFN地区是一组发射机覆盖的 地理地带，该一组发射机的数目大于或等于一。这些发射机被精确地同 步并以相同频率准确地传输相同的数据流。

在地理地带上以数据流来广播一组节目通常源自中心点。覆盖的地 理地带通常包括多个SFN地区。广播的多个节目包括用于所有覆盖地带的 节目与特定于给定区域的节目。这里区域被限定为广播覆盖地带中的一 组SFN地区，也可能是一个SFN地区，并且在该区域中广播的节目是相同 的。国家节目通常是指在整个地带上广播的节目，区域节目是仅在一个 或多个区域广播的节目。

广播这些节目的最简单的方案是每个区域产生一个流。对于每个区 域，该流包括所有国家节目与特定于该区域的区域节目。然后这些各个 流从中心传输点广播并被广播至相关区域。该解决方案具有第一问题， 该第一问题涉及重复广播国家节目。这是因为通常的广播装置是卫星， 该方案根据区域的数目使国家节目的广播成倍增加，理想地单次广播这 些节目就足够了。并且，卫星带宽是非常昂贵的。第二问题是区域节目 通常在区域处是可得到的。因此各种流的生成需要将这些区域流上传至 中心传输点以构成各种必要的流。

发明内容

本发明通过不需要重复广播国家节目也不需要将区域节目上传至中 心点来广播一组节目(国家节目与区域节目)的方法解决上述问题。该 方法基于使用DVB-T2或相关标准中定义的称为PLP(Physical Layer Pipe) 的物理层管道技术的各种T2-MI流的生成，这种机制在文献“Digital Video Broadcasting(DVB)；Frame structure channel coding and modulation for a  second generation digital terrestrial television broadcasting system(D V B-T2)； ETSI EN302755V1.1.1(2009-09)”中进行了描述。一个T2-MI流用于国 家节目。生成T2-MI流以用于区域节目。将被区域节目替代的国家节目被 隔离在特定的管道中。帧的持续时间与块的大小在各管道之间被协调。 每个发射机首先接收国家T2-MI流与至少一个区域T2-MI流。其具有通过 区域T2-MI流的管道来替换国家T2-MI流的至少一个管道的装置，以产生 待传输的T2-MI流。

本发明涉及根据DVB-T2或相关标准来广播电视节目的方法，广播必 须覆盖广播地带，广播地带包括由在相同频率上传输的一组精确同步的 发射机覆盖的一组广播地区。将在整个地带广播的一些节目被称为国家 节目，广播地带包括一组区域，在该一组区域中广播节目是相同的。将 仅在一个或多个区域广播的一些节目被称为区域节目。所述方法包括： 产生包括国家节目的国家T2-MI流的步骤，将被替换的国家节目被隔离在 物理层管道中；产生包括区域节目的一个或多个区域T2-MI流，每个区域 T2-MI流包括特定于区域的区域节目，所述区域节目被隔离在物理层管道 中；广播用于广播区域的每个发射机的至少一个区域T2-MI流与国家 T2-MI流的步骤；以及在每个发射机处重组T2-MI流的步骤，以用区域 T2-MI流的物理层管道替换国家T2-MI管道的至少一个物理层管道，从而 产生将由发射机发射的T2-MI最终流。

根据本发明的具体实施方式，T2-MI流被分成帧，每个帧包括基带块， 产生区域T2-MI流，其中：帧持续时间等于国家T2-MI流的帧持续时间， 以及基带块的大小等于国家T2-MI流的基带块大小。

根据本发明的具体实施方式，由国家网络前端产生国家T2-MI流并由 放置在区域中的区域网络前端产生区域T2-MI流。

根据本发明的具体实施方式，重组T2-MI流的步骤通过在至少一个 T2-MI流中传输的配置信息进行配置，该至少一个T2-MI流利用T2-MI协 议扩展进行接收。

本发明还涉及根据DVB-T2或相关标准的流重组设备，其包括接收包 括多个物理层管道的第一T2-MI流的装置；接收包括至少一个物理层管道 的第二T2-MI流的装置；同步两个T2-MI流的装置，所述两个T2-MI流的 帧持续时间是相等的且基带块的大小是相等的，以及在第一T2-MI流中用 包括在第二T2-MI流中的第二管道的基带块替换第一物理层管道的基带 块。

根据本发明的具体实施方式，设备包括用于接收包括在T2-MI流中的 至少一个的配置信息的装置，所述T2-MI流是利用T2-MI协议扩展接收的。

附图说明

通过阅读示例性实施方式的以下描述，上述的本发明特征和其他的 特征将是显而易见的，参照附图给出所述描述，在附图中：

图1示出用于在地理地带上广播国家节目与区域节目的第一已知方 案。

图2示出用于在地理地带广播国家节目与区域节目的第二已知方案。

图3示出根据本发明的广播架构的示例。

图4示出根据本发明的广播方法。

图5示出根据本发明示例性实施方式的用于在为了产生输出T2-MI流 而被接收的两个T2-MI流之间交换管道的设备的架构。

图6示出T2-MI流重组方法。

具体实施方式

各种解决方案已经被用于在主要使用DVB-T2的地面数字广播系统 中实现区域化。另一方面，这些解决方案没有被优化。

主要有两种已知的构造：集中架构和在地区级分布架构。

第一架构由图1示出。这是集中架构。所有的节目内容被集中到中心 点。该中心点被称为前端。因此每个区域必须将其区域节目传输至前端 使得在该前端生成各种区域流。

前端包括设备1.1，或者更确切地说包括一组设备，负责生成流。该 设备首先接收被称为国家节目的一组节目1.2以作为输入，因为这一组节 目意欲在通常代表国家的整个地区广播。这里应当理解，所谈到的国家 节目与国家从技术观点来说仅指广播地带的一个示例。该地带可能比国 家地域范围更小或者可以是共享相同广播系统的多个国家。

设备1.1还接收一个或多个区域节目1.3以作为输入。再次说明，根据 本专利的意图，所谈到的区域必须理解为统一的广播地带。也就是说， 必须广播相同组的节目的地带。

所述设备生成一组流1.4。DVB标准在其第一版中定义了被称为TS流 (传输流)的传输流的格式，该流直接由多路传输的各种节目直接地形 成。DVB标准在其第二版中定义了被称为T2-MI流的新的流格式。T2-MI 流包括一组隔离的物理层管道(pipe)。每个管道包括与DVB标准的第一版 的含义内的TS流相对应的多路传输的节目。在该解决方案中，通常每个 区域生成一个T2-MI流。因此，T2-MI流包括将在给定区域广播的各个节 目。该图示出了两个区域1.7与1.8，每个区域均由SFN地区构成。因此应 该理解，区域可包括一个或多个SFN地区。

通常由卫星1.5进行广播，卫星1.5将各个T2-MI流1.6转播至区域。卫 星广播仅是一个示例，也可以使用任何其他广播装置。卫星提供这样的 优点，即提供一组相互远离的可能的大量发射机的宽覆盖范围。根据将 被覆盖地域，例如可以采用光纤进行广播。

因为每个T2-MI流必须包括用于给定区域的所有节目，所以每个 T2-MI流首先包括必须被各处广播的所有国家节目并且其次包括用于目 标区域的所有区域节目。可以容易地看出，在所生成的每个T2-MI流中重 复国家节目的广播。由于带宽成本，在卫星广播的情况下这种重复是非 常不利的。

在前端1.1，各个区域的区域节目1.3必须是可得到的。因此必须将该 节目(通常在区域级产生的节目)传输至地带的中央前端。这种传输也 是昂贵的。

图2示出了用于广播区域化DVB-T节目的另一种已知的架构。其中国 家前端2.1将所有国家节目2.2作为输入。该国家前端生成国家节目的单个 T2-MI流2.3，然后该流被广播至区域。在每个区域，存在至少一个区域前 端2.4。该区域前端首先接收国家节目2.3的T2-MI流以作为输入，还接收 一个或多个区域节目2.5以作为输入。DVB-T2标准可以使一个或多个额外 的节目被增加至现有的T2-MI流(数字视频广播(DVB)；第二代数字地 面电视广播系统的实施准则(DVB-T2)；DVB文件A133，2010年6月， 20102010Ds6.2.6“T2系统的概念”，具体为：图26“T2系统中的传输” 与7.6章“区域/局部内容插入”)。然后区域节目通常以TS传输流的形式 被接收而不是以T2-MI流的形式被接收。然后区域前端产生区域T2-MI流 2.7、区域T2-MI流2.8、以及区域T2-MI流2.9，区域T2-MI流包括国家节目 和区域节目或专用于相关区域的节目。应当注意，这种架构解决在国家 前端处上载区域节目的问题。另一方面，应当注意国家节目在国家前端 与区域前端之间第一次被广播。国家节目在区域前端与区域中的各个发 射机之间的区域T2-MI流中被第二次广播。尤其该第二次广播经常需要使 用卫星以确保到达区域中的众多发射机与转播发射机，一些发射机与转 播发射机难以与有线网络连接。

在DVB-T2的情况中这种架构的使用通过以下方式执行。区域前端通 常接收T2-MI流以作为输入，该T2-MI流包括国家节目以及要被区域内容 替代的节目(任选地在不同管道中)。该区域内容通常以传输流(TS流) 的形式被接收。然后TS流中所包含的数据必须被重新组合成T2-MI包的形 式，该T2-MI包将被插入以替换T2-MI多路传输的基带块。这是再次多路 传输T2-MI流的情况。对于给定的SFN地区，该操作以单点在区域前端执 行。这是因为该操作通常是不确定的并且不能在例如发射机处被简单地 执行。

图3示出根据本发明的架构。其中，如之前架构中的区域前端3.1接收 一组国家节目3.5以作为输入并且产生国家节目的T2-MI流3.9。区域前端 3.2、区域前端3.3以及区域前端3.4接收区域节目3.6、区域节目3.7以及区 域节目3.8并产生区域T2-MI流3.10、区域T2-MI流3.11、以及区域T2-MI 流3.12。这些区域前端有利地位于每个区域中，但这些区域前端可位于领 土区域中的任何地方。这些各个T2-MI流被广播至各个区域的发射机。每 个发射机具有根据本发明的T2-MI流重组设备3.13、3.14、3.15和3.16之一， 该T2-MI流重组设备首先接收国家T2-MI流以作为输入，其次接收与所述 发射机所属区域相对应的区域T2-MI流。该重组设备负责在所接收的国家 T2-MI流中将包含节目的某些管道替换为包括区域T2-MI流中接收的区域 节目的一个或多个管道。该重组设备产生T2-MI流3.17、3.18、3.19以及 3.20，该T2-MI流首先包括国家节目，其次包括区域节目。这些T2-MI流 由与T2-MI流重组设备连接的发射机直接发送。

应当注意，这种架构需要在有关前端(国家前端与区域前端)与欲 发送区域多路传输的最终发射机之间单一广播每个节目。这种架构还可 以通过将区域前端放置在区域中来避免在国家前端上载区域节目。

为了发挥作用，这种架构需要考虑某些约束条件。现在将详细讨论 这些约束条件、各个T2-MI流的具体结构以及重组T2-MI流的设备的详细 功能。

图4示出了根据本发明示例性实施方式的节目广播方法。在步骤4.1 中，生成国家T2-MI流。该T2-MI流包括将在整个领土范围内广播的节目。 该T2-MI流符合DVB-T2或相关标准。具体地，使用物理层管道或PLP技术。 这些管道包括在标准中，以便可以分离相同多路传输中的不同内容。通 常这些管道可以区分高清晰度视频与传统电视或无线电。各个管道完全 独立并可根据广播参数(如调制参数)进行广播。T2-MI流可包括这些管 道中的多个，这些管道被设计为根据适于该T2-MI流的广播参数来分离每 种类型的内容的广播。

为了其他原因，本发明使用管道机制。为了在国家T2-MI流的管道中 分离实际上欲用于全国广播的所有节目，来制定规则。在至少一个区域 中能够被区域节目替换的国家节目在特定管道中被分离。示意性地，因 此在国家T2-MI流中可以发现包括“大”管道和多个“小”管道，该“大” 管道包括在所有区域中实际广播的节目，该“小”管道分离可在至少一 个区域中被替换的每个节目。

有利地，根据需要，在国家T2-MI流中生成仅为了被区域节目替换而 生成的“空”管道。这些管道的大小对应于包括替换节目的管道。然后 例如用填充数据填充块。

在步骤4.2中，区域前端构成包括规定区域特定的一个或多个节目的 T2-MI流。在特定的管道中每个节目都被分离。非常重要的是，以与国家 T2-MI流相容的方式来参数化T2-MI流。具体地，根据DVB-T2标准的流限 定了具有帧周期的帧(根据标准的词汇的T2帧)，该帧周期必须与为国 家T2-MI流选择的帧周期相同。同样地，在帧中管道是以数据块(根据标 准的词汇基带帧)的形式传送的，数据块的大小是可参数化的。区域T2-MI 流的块的大小必须与为国家T2-MI流而参数化的块的大小相同。这一点在 描述T2-MI流重组设备时将详细描述。

在步骤4.3中，国家T2-MI流以及各个区域T2-MI流被广播至各个区域 中的发射机。这种广播可通过覆盖大地带的任何广播频道(例如卫星) 或光纤网络来实现。其目的是将国家T2-MI流以及有关区域T2-MI流传送 至区域中的每个发射机。

在步骤4.4中，在每个发射机处由T2-MI流重组设备接收两个T2-MI流 (国家T2-MI流以及有关区域T2-MI流)。

在步骤4.5中，重组T2-MI流的设备通过在国家T2-MI流中将一个或多 个国家节目替换为在区域T2-MI流中接收的一个或多个区域节目，从而产 生最后的T2-MI流。这里，替换单元是物理层管道或PLP。该替换基于用 区域T2-MI流的另一管道的块来替换组成国家T2-MI流的管道的块。在相 同SFN地带中在每个发射机处执行这种操作，产生的T2-MI流被完全同步 以及组成T2-MI流的数据与字节中的数据完全相同是必要的。

然后由发射机广播该最终的T2-MI流。

通过这种方式，每个节目在管理每个节目的前端(国家前端或区域 前端)与最后的发射机之间仅被广播一次。

图5示出T2-MI流重组设备5.1。T2-MI流重组设备接收国家T2-MI流 5.2与区域T2-MI流5.3以作为输入。第一阶段5.4的目的是完全同步两个 T2-MI流。这些T2-MI流是被称为T2-MI的DVB-T2格式。阶段5.4开始读取 在T2-MI包中包括的配置信息。阶段5.4复原两个T2-MI流并分析帧与块。 然后使用T2-MI流的时间信息，尤其是时间戳，来确定帧编号以进行同步。 该信息5.6被传至同步阶段5.5。之后执行帧同步与帧编号识别。阶段5.7 执行块的适当替换以产生最终的T2-MI流5.8。该最终的T2-MI流在接收的 国家T2-MI流上被同步。例如可以根据第FR2932037号公开的法国专利申 请中描述的实施方式进行同步。

图6示出在本发明的示例性实施方式中发生的块的实际替换。T2-MI 流6.1代表国家T2-MI流，而T2-MI流6.2代表区域T2-MI流。应当注意，两 个T2-MI流具有相同的帧持续时间6.5和6.6并且所述两个T2-MI流在这些 帧出被完全同步。每个帧传送基带块，每个基带块属于管道中的一个。 所有的块具有相同大小，用于每个管道的帧内的块的数目将被传输的各 个管道的大小考虑在内。在区域T2-MI流中包括替换节目的管道的块6.4 替换将在国家T2-MI流中将被替换的节目的块6.3。

通过T2-MI协议的扩展执行T2-MI流重组设备的配置。这可以使传输 的流与DVB-T2标准保持完全相容，但是使用该协议的扩展来传送区域化 特定的信息。例如该信息包括待被替换的服务的指示(designation)。区 域化配置通常在区域前端执行。然而，由于在所有情况中使用T2-MI协议， 所以也可在国家前端实现该配置。

应该注意，广播方法与T2-MI流重组设备的功能不需要专用机制。广 播方法与T2-MI流重组设备的功能可以使用由标准提供的机制巧妙地实 现。这些机制中的某些机制(如物理层管道)的功能偏离了原有功能。

然后，通过由时间信息与帧编号产生的同步而进行的这种块替换方 法是确定性的。这不是当通过必须在现有T2-MI流中被再次多路传输的TS 流的形式接收区域内容时的情况。通过该确定性，相同区域中的所有 T2-MI流重组设备产生完全相同信号，这确保不与SFN信号相干扰。