移动多媒体广播技术的实现方法、系统和装置

摘要

本发明提供了移动多媒体广播(CMMB)技术的实现方法、系统和装置，包括：单频网中的各边缘复用器接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给对应的调制器；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的日期时间(TOD)消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；各调制器按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给对应的无线电发射台；各无线电发射台将接收到的每秒的复用码流进行发射。应用本发明所述方案，能够实现单频网中信号交叉覆盖区域内同源节目的同步播出。

说明书

技术领域

本发明涉及移动多媒体广播(CMMB，China Mobile MultimediaBroadcasting)技术，特别涉及CMMB技术的实现方法、系统和装置。

背景技术

CMMB是我国自主研发的手机电视技术，按照“天地一体、星网结合、统一标准、全国漫游”的基本原则建立覆盖全国的移动多媒体广播网络及全国统一的运营机制，利用地面或卫星广播电视覆盖网向手机、个人数码助理(PDA，Personal Digital Assistant)、动态影像专家压缩标准音频层面3(MP3，MPEG AudioLayer-3)、MP4、数码相机、笔记本电脑以及车船上的小型接收终端等点对面地提供广播电视节目。

截止到2010年2月24日，全国已有301个城市开通了CMMB信号，22个省级行政单位实现了全省开通，并有108个城市达到了现阶段深度覆盖的要求。目前，开通CMMB信号的城市主要是省会城市、直辖市和地级市，而且其中一些有条件的城市已经建设了单频网。这里所提到的单频网，是指由多个不同地点的处于同步状态的无线电发射台，在同一时间，以同一频率发射同一信号，以实现对一定服务区域的可靠覆盖。单频网技术具有诸多优势，比如：1)由于采用同一频率，因此可大大节省频率资源，提高频谱利用率；2)由于无线电信号本身的特性，在高楼林立的城市中，无论单个无线电发射台的发射功率多大，都不可避免地会存在信号覆盖不到的区域，这些信号覆盖不到的区域称为盲区或盲点，而在单频网技术中，通过多点同频发射，可解决信号覆盖盲区的问题，从而获得较好的覆盖率；3)通过优化和调整单频网发射网络，如无线电发射台数量、分布以及发射天线高度等，可利用多个较小功率的无线电发射台来代替一个大功率的无线电发射台，从而降低信号辐射、减少电磁波污染和增强覆盖均匀度，并可根据需要随时调整覆盖意图。

目前，已有少数城市如北京，不但建立了单频网，而且已经覆盖了周围昌平、通州等区县(可将这类城市称为中心城市)，这些周围区县接收到的节目和北京城区接收到的节目是一样的。当前，CMMB技术提供的节目主要包括中央提供的5套电视节目和2套音频广播节目、省提供的一套节目以及市提供的一套节目，以下分别简称为中央节目、省节目和市节目。随着CMMB技术的不断发展和深入，各区县也会有增加本区县节目的需求。

现有技术中，中央节目经编码后产生的实时传输协议(RTP，Real-timeTransport Protocol)流经打包后通过卫星以数字视频广播的因特网协议(IP OVERDVB)的方式传送到各城市，各城市接收到后，还原为RTP流并发送给本地的复用器复用，同时将本地节目编码后发送给本地的复用器复用，本地的复用器对接收到的各路信号进行复用后，得到复用码流，并利用打包的复用流(PMS，Packetized Multiplexing Stream)包来承载，通过PMS OVER ASI的方式发送到调制器进行调制，进而由无线电发射台发射给各接收终端。

依据上述介绍可知，如果各区县希望增加本地节目，那么在将中央节目、省节目以及市节目(各区县所属上级市节目)复用后，还需要进一步复用上本地节目，然后输出到调制器进而由无线电发射台发射出去，而中央节目、省节目以及市节目传输到各区县时会有不同的传输时延，不同生产厂商的复用器进行复用时的实现方式也不一样，即存在复用时延，这样就会导致单频网中的多个无线电发射台不能同步播出同源节目，这里所提到的同源节目，即指相同的节目，如在A地和B地均能接收到节目C，则节目C相对于A地和B地来说是同源节目，这样，对于不是多个无线电发射台信号都能覆盖到的非交叉区域，虽然不会有什么影响，但是，对于多个无线电发射台信号都能覆盖到的交叉区域，由于同源节目未能同步播出，因此多个信号就将互为干扰，从而导致接收终端不能正常接收和播放节目。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种移动多媒体广播CMMB技术的实现方法，能够实现单频网中信号交叉覆盖区域内同源节目的同步播出。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种移动多媒体广播CMMB技术的实现系统，能够实现单频网中信号交叉覆盖区域内同源节目的同步播出。

本发明所要解决的又一技术问题在于提供一种边缘复用器，能够实现单频网中信号交叉覆盖区域内同源节目的同步播出。

本发明所要解决的再一技术问题在于提供一种调制器，能够实现单频网中信号交叉覆盖区域内同源节目的同步播出。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种移动多媒体广播CMMB技术的实现方法，包括：

单频网中的各边缘复用器接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给对应的调制器；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的日期时间TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

各调制器按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给对应的无线电发射台；

各无线电发射台将接收到的每秒的复用码流进行发射。

一种移动多媒体广播CMMB技术的实现系统，包括：

边缘复用器，用于接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给调制器；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的日期时间TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

所述调制器，用于按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给无线电发射台；

所述无线电发射台，用于将接收到的每秒的复用码流进行发射。

一种边缘复用器，包括：

复用单元，用于接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给发送单元；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的日期时间TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

所述发送单元，用于将接收到的每秒的复用码流发送给调制器。

一种调制器，包括：

接收单元，用于接收边缘复用器输出的每秒的复用码流，并发送给调制单元；所述每秒的复用码流为边缘复用器复用上本地节目后的复用码流，其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的日期时间TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

所述调制单元，用于按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给无线电发射台。

可见，采用本发明的技术方案，边缘复用器在复用本地节目前后，每秒的复用码流中携带的TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变，而且，各调制器按照预先设置的统一的单频网发射延时，延时调制接收到的每秒的复用码流，这样，即使存在传输时延和复用时延，那么通过延时处理后，也可实现同源节目的同步播出，进而避免了在多个无线电发射台都能覆盖到的交叉区域内，多个发射信号互为干扰，从而导致接收终端不能正常接收和播放节目的问题。

附图说明

图1为现有PMS包的组成结构示意图。

图2为本发明方法实施例的流程图。

图3为本发明系统实施例的组成结构示意图。

图4为本发明边缘复用器实施例的组成结构示意图。

图5为本发明调制器实施例的组成结构示意图。

具体实施方式

针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种CMMB技术的实现方案，能够实现在多个无线电发射台信号都能覆盖到的交叉区域内，单频网中同源节目的同步播出。在介绍本发明所述方案的具体实现之前，首先介绍一下PMS包。

依据之前的介绍可知，复用码流利用PMS包来承载，PMS包的长度为188字节，如图1所示，图1为现有PMS包的组成结构示意图，可以看出，PMS包主要由包头、净荷以及填充3部分组成。

其中，包头部分的长度为16字节，组成结构如表一所示：

  语法  位数  标识符  取值  包头{  同步字节  8  uimsbf  0x47  传输错误指示  1  bslbf  0  净荷单元起始指示  1  bslbf  0  传输优先级  1  bslbf  0

  语法  位数  标识符  取值  PID  13  bslbf  0x0000～0x 1FFF  传输加扰控制  2  bslbf  ‘00’  适配段控制  2  bslbf  ‘01’  连续计数  4  bslbf  循环计数  保留  32  bslbf  设备号  16  uimsbf  码流输出设备编号  频点号  8  uimsbf  PMS包对应调制频点编号  包序号  16  uimsbf  PMS包序号，每个频点独立循环计数  净荷类型  16  uimsbf  PMS包净荷的类型  净荷长度  8  uimsbf  PMS包的净荷的长度，以字节为单位  }

表一PMS包的包头的组成结构

表一中的“净荷类型”字段用于说明净荷的类型，即PMS包中的净荷部分承载的是时间日期(TOD，Time of Day)消息、复用帧描述(MFD，MultiplexingFrame Description)消息还是复用帧数据，即节目数据。表一中的其它字段与本发明所述方案无直接关系，不作介绍。

“净荷类型”字段与净荷部分所承载的信息的对应关系如表二所示：

  “净荷类型”字段的取值  净荷部分所承载的信息  0x1111  TOD消息  0x3333  MFD消息

  “净荷类型”字段的取值  净荷部分所承载的信息  0x5555  复用帧数据

表二“净荷类型”字段与净荷部分所承载的信息的对应关系

通常，每秒的复用码流中只有一个承载TOD消息的PMS包，而承载MFD消息的PMS包的数量则根据为复用器配置的复用帧的个数而定，具体来说，为复用器配置了几个复用帧，每秒的复用码流中就有几个承载MFD消息的PMS包，在MFD消息中有一个单频网发射延时字段，该字段的具体作用后续会详细介绍；每个承载MFD的PMS包均会对应多个承载复用帧数据的PMS包。

另外，如图1所示，PMS包的净荷部分占用N字节，N的取值不是一个固定值，而是根据净荷部分所承载的信息占用的字节数而定，填充部分的172-N字节通常被填充为0。

为了保证同源节目的同步播出，本发明所述方案中，在保持同源节目的相关复用配置参数，如业务标识、复用帧标识、复用子帧标识、占用时隙、调制方式、RS编码、交织模式以及低密度奇偶校验码(LDPC，Low Density Parity CheckCode)等不变的前提下，在加入本地节目前后的任何一秒的复用码流中，TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均不能发生变化，而且，在调制发射每秒的复用码流时，需要采用统一的单频网发射延时。

为使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

图2为本发明方法实施例的流程图。如图2所示，包括以下步骤：

步骤21：单频网中的各边缘复用器接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给对应的调制器；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变。

对于建设有单频网并且已经覆盖周边区县的中心城市，其复用器可称为中心复用器，中心复用器输出的每秒的复用码流被传输到各区县的复用器，通常，将各区县的复用器称为边缘复用器，边缘复用器将会在接收到的每秒的复用码流上进一步复用上本地节目，即各区县自己的电视节目和/或音频广播节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给对应的调制器。

中心复用器和边缘复用器在实现机制上是不一样的：中心复用器输入的主要是IP数据流，包括RTP流、数据广播、紧急广播和电子服务指南(ESG，Electronic Service Guide)的用户数据协议(UDP，User Datagram Protocol)流等，而边缘复用器的输入只要来自于中心复用器输出的利用PMS包来承载的每秒的复用码流，边缘复用器解析接收到的每秒的复用码流，保留其中承载TOD消息、MFD消息以及承载中央节目、省节目和市节目数据的PMS包，在规划好的位置替换或者增加承载本地节目数据的PMS包，对于与本地节目相关的ESG信息和时隙(TS，Time Slot)0中的控制信息等，可由中心城市统一规划和配置，具体实现为现有技术，不再赘述。

依据之前的介绍可知，本发明所述方案中，在保持同源节目的相关复用配置参数不变的前提下，在复用上本地节目前后的每秒的复用码流中，TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均不能发生变化。

举例来说，对于同源节目A，其相关复用配置参数在复用上本地节目前后保持不变，均为：业务标识为601、复用帧标识1、复用子帧标识0、使用3、4、5、6时隙、正交相移键控(QPSK，Quadrature Phase Shift Keying)调制方式、RS(240，192)编码、交织模式3以及1/2LDPC，未复用上本地节目之前，边缘复用器接收到的某一秒，假设为第N秒的复用码流中的TOD消息为2010年4月14日12点30分11秒，按照TOD消息的格式记录为0x0100010004010203000101，其中，封装的同源节目A的视频帧为Va-Vb，音频帧为Ac-Ad，复用上本地节目之后，该第N秒的复用码流中的TOD消息仍为2010年4月14日12点30分11秒，封装的同源节目A的视频帧仍为Va-Vb，音频帧仍为Ac-Ad。

步骤22：各调制器按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给对应的无线电发射台；各无线电发射台将接收到的每秒的复用码流进行发射。

本步骤中，在每个调制时间A，各调制器计算调制时间A与单频网发射延时的差值，所述单频网发射延时即为携带在MFD消息中的单频网发射延时，然后，各调制器调制其中携带的TOD消息与该差值相同的复用码流。

举例来说，调制时间A，即当前时间(GPS时间)为2010年4月14日12点30分13秒，在该时间基础上减去单频网发射延时，假设预先设置单频网发射延时为2秒，得到计算结果为2010年4月14日12点30分11秒，那么则在2010年4月14日12点30分13秒调制TOD消息为2010年4月14日12点30分11秒的复用码流。

通常，传输时延加复用时延的总时间大概为1秒左右，所以将单频网发射延时设置为2秒即可，当然，也可设置为其它值，比如3秒、4秒，由于延时时间大于传输时延加复用时延的总时间，因此，当进行延时调制时，各调制器都已经接收到了TOD消息为2010年4月14日12点30分11秒的复用码流，所以可保证同源节目的同步播出。

基于上述方案，图3为本发明系统实施例的组成结构示意图。如图3所示，包括：

边缘复用器31，用于接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给调制器32；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

调制器32，用于按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给无线电发射台33；

无线电发射台33，用于将接收到的每秒的复用码流进行发射。

其中，所述单频网发射延时需要大于传输时延加复用时延之和，比如，传输时延加复用时延之和大概为1秒左右，那么单频网发射延时可设置为2秒、3秒或4秒。

图4为本发明边缘复用器实施例的组成结构示意图。如图4所示，包括：

复用单元41，用于接收中心复用器输出的每秒的复用码流，复用上本地节目，并将复用有本地节目的每秒的复用码流发送给发送单元42；其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

发送单元42，用于将接收到的每秒的复用码流发送给调制器。

图5为本发明调制器实施例的组成结构示意图。如图5所示，包括：

接收单元51，用于接收边缘复用器输出的每秒的复用码流，并发送给调制单元52；所述每秒的复用码流为边缘复用器复用上本地节目后的复用码流，其中，复用上本地节目前后，每秒的复用码流中携带的TOD消息以及同源节目的音视频帧数据均保持不变；

调制单元52，用于按照预先设置的统一的单频网发射延时，对接收到的每秒的复用码流进行延时调制，并将调制后的复用码流发送给无线电发射台。

其中，调制单元52中可进一步包括：

计算子单元521，用于在每个调制时间A，计算所述调制时间A与所述单频网发射延时的差值，并将计算出的差值发送给调制子单元522；

调制子单元522，用于在每个调制时间A，调制其中携带的TOD消息与该差值相同的复用码流。

图3～5所示系统和装置实施例的具体工作流程请参照图2所示方法实施例中的相应说明，不再赘述。

总之，采用本发明的技术方案，能够实现单频网中同源节目的同步播出，进而避免了在多个无线电发射台都能覆盖到的交叉区域内，多个发射信号互为干扰，从而导致接收终端不能正常接收和播放节目的问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。