接收可變的編碼格式和傳輸通道數的系統的製作方法
2023-06-03 17:19:01
專利名稱：接收可變的編碼格式和傳輸通道數的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及數位訊號處理領域，尤其涉及視頻數據以及從以可變廣播編碼格式編碼的輸入數據導出的節目指南信息的採集、處理和存儲。
在視頻處理和存儲應用中，一般將數字視頻數據編碼為符合公知標準的要求。一個如此廣泛採用的標準是MPEG2(活動圖像專家組)圖像編碼標準，下面稱為「MPEG標準」。該MPEG標準包含一個系統編碼部分(IS0/IEC13818-1，1994年6月10日)和一個視頻編碼部分(ISO/IEC 13818-2，1995年1月20日)，下面分別稱為「MPEG系統標準」和「MPEG視頻標準」。按MPEG標準編碼的視頻數據是打包的數據流的形式，它一般包括許多節目通道的數據內容(例如對應於有線電視通道1-125的內容)。例如，為了解碼器解碼打包的數據流和恢復所選節目通道的視頻數據內容以供顯示，包含所選節目通道的各個包必須被識別和組合。
為了恢復所選節目通道的內容，在節目指南中的信息被用於識別和組合構成所選節目的各個數據包。為此目的節目指南數據從輸入到視頻解碼器的節目數據流採集。節目指南數據被組成為足以解碼所選節目的主節目指南(MPG)。一旦它組成了，MPG可以用來解碼所選節目或它可以和所選節目的數據內容一起被傳送到另一個應用裝置。然而，在某些視頻傳輸系統中，必須從以可變廣播編碼格式編碼的節目指南數據中採集和組成MPG。
可變廣播編碼格式被用於無線地面視頻廣播系統以便有選擇地提供增強水平的廣播信號抗擾度。但是，提供增強抗擾度的廣播編碼格式也要求增加的傳輸帶寬。一個使用可變廣播編碼格式的系統的一個例子是專有的多點微波分配系統(MMDS)，它採用「視距」傳輸系統。在這樣一個系統中，給廣播信號提供較高程度抗擾度的編碼格式也導致較高的糾錯編碼的額外負擔並因此需要更大的傳輸帶寬。同樣的，對於一個固定的傳輸帶寬，給廣播信號提供較高程度的抗擾度就降低了可以獲得的信息吞吐量。另外，使用的編碼格式可以在時間或地理基礎上變化以適應與大氣或地形特性有關的接收條件的變化。
廣播調製的變化和糾錯編碼格式以及有關的所需傳輸帶寬在解碼可變編碼格式和採集兼容的MPG時給視頻接收機帶來了問題。這些問題用根據本發明的系統來解決。
可變廣播編碼格式的使用可能導致可用於節目數據內容的傳輸帶寬的變化。本發明人已經認識到採用可變廣播編碼格式傳輸的節目通道數可以連同編碼格式一起變化。此外，節目通道的數量可以隨著時間和地理廣播區域而變化。
本發明人還進一步認識到接收機系統最好能夠自適應地接收可變廣播編碼格式和可變數量的節目通道。這允許廣播系統的信號抗擾度滿足一個特定廣播區域的要求。在一個特定廣播區域，例如由於丘陵地帶接收條件惡化的區域中，接收機可以被配置為提供較高的廣播信號抗擾度。
本發明的目的是提供一種用於接收可變的編碼格式和傳輸通道數的系統。
所公開的接收機系統自動地自適應調諧到廣播信號，該廣播信號在下列方面可變a)被傳輸通道的數量和頻率分配，b)信號編碼類型如網格編碼或非網格編碼，以及c)調製格式如採用64或256個元素的碼元群集(constellation)的格式。
根據本發明的原理，一個系統接收代表以多個不同格式之一編碼，並在多個傳輸通道之一上傳輸的視頻信息的數字位流。在該系統中，用於採集在一個傳輸通道上傳輸的數據的方法包括從多個通道中選擇一個傳輸通道和選擇一個調製格式。該方法還包括調諧到接收調製格式和確定在所選傳輸通道上接收的是否為有效數據。該方法步驟被重複。
按照本發明的一個特徵，用於採集在傳輸通道上傳輸的數據的方法包括選擇一個編碼類型並調到接收該編碼類型。
按照本發明的另一個特徵，用於採集數據的方法包括重複該方法的步驟直到接收到有效數據，捕獲所選傳輸通道的節目指南信息，和響應節目指南信息重新調諧到接收一個傳輸通道。
在圖中
圖1是一個根據本發明原理的用於解調和解碼可變廣播編碼格式的信號以供顯示的裝置的方框圖。
圖2示出了一個用於調諧前向糾錯解碼器系統到可變廣播編碼格式信號的過程的流程圖。
圖3示出了用於從包含多個物理傳輸通道(PTC)的輸入信號中採集主節目指南(MPG)的過程的流程圖。
圖4示出了從包含多個物理傳輸通道(PTC)的輸入信號中提供所選視頻通道或節目指南信息供顯示的過程的流程圖。
圖5示出了組成節目指南信息和將節目指南信息結合到一個視頻節目數據流中以可變廣播編碼格式傳輸的過程的流程圖。
圖1是一個根據本發明原理的用於解調和解碼可變廣播編碼格式的信號以供顯示的接收機系統方框圖。該接收機系統自動自適應地調諧到在下列方面可變的廣播信號a)被傳送通道的數量和頻率分配，b)信號編碼類型如網格編碼或非網格編碼，以及c)調製格式如採用64或256個元素的碼元群集的格式。為了便於可變廣播編碼格式的接收和解碼，指示編碼類型和調製格式的參數被有益地結合到傳送信號內的節目指南信息中。
圖1的接收機系統自適應地接收可變廣播編碼格式的能力允許廣播系統的信號抗擾度滿足特定的廣播區域的需要。例如，接收機可以被配置為在一個由於丘陵地帶接收條件惡化的特定廣播區域提供較高的廣播信號抗擾度。在這種模式下，接收機可以配置為較小的噪聲靈敏度調製格式，如採用64個元素(優於256個元素)以及例如網格編碼數據。但是，增強的抗擾度編碼需要更大的信號帶寬，這將導致節目數據內容可利用的帶寬較小，由此發送較少的節目通道。因此，圖1的接收機還適應被發送通道的數量和頻率分配的變化。
儘管公開的系統在接收MPEG兼容的可變廣播編碼格式信號的系統方面做了描述，它只是一個範例。本發明的原理可以應用於傳輸通道在數量或頻率分配上可變化的系統，或應用於編碼類型或調製格式可以變化的系統。這樣的系統可以包括例如涉及其他類型的編碼數據流和傳輸節目指南信號的其他方法的非MPEG兼容的系統。另外，儘管公開的系統被描述為處理廣播節目，這只是一個範例。例如，術語「節目」被用來表示任何形式的打包數據如電話信息、電腦程式、國際網際網路數據或其他通訊。
總的來說，在圖1的視頻接收機系統12中，用視頻數據調製的載波被天線15接收並被單元20處理。得到的數字輸出信號被解調器25調解。從單元25解調的輸出可選擇地由解碼器30差分解碼，經由多路復用器35和在網格解碼器40的可選擇網格解碼之後的多路復用器45提供到單元50。來自多路復用器45的可選網格解碼的輸出被單元50映射到字節長度數據段，去交錯和Reed-Solomon糾錯。來自單元50的校正輸出數據由MPEG兼容的傳送處理器55處理，它按照基於標題信息分析的類型分離數據並提供同步和差錯指示信息用於隨後的視頻數據解壓縮。來自處理器55的壓縮的視頻和音頻輸出數據被MPEG解碼器60解壓縮以提供音頻和視頻輸出數據到音頻處理器70和視頻處理器65。處理器65和70格式化音頻和視頻信號以適合單元75用於再現。
視頻接收機的用戶採用一個遙控器(為簡化製圖未示出)選擇觀看或者一個視頻通道或者一個屏幕菜單，諸如節目指南。系統控制器17採用從遙控器提供的選擇信息來適當地配置圖1的元件以接收、解調和解碼包括差分或非差分編碼，網格編碼或非網格編碼，以及包含64個或256個元素的碼元群集的輸入信號調製格式的輸入信號編碼類型。通過設置在這些元件內的控制寄存器值和通過採用雙向數據和控制信號總線C選擇經由多路復用器35和45的信號路徑分別相對輸入信號類型配置圖1的元件20，25，30，40，50和55。應注意由單元20，25，30，40和50實現的解調器和解碼器功能各自來講都是公知的並例如在Lee和Messerschmidt(Kluwer Academic Press，Boston，MA，USA，1988)的參考書「數字通信」中作了一般性地描述。
詳細地考慮圖1，由天線15接收的用視頻數據調製的載波由輸入處理器20轉換為數字形式並被處理。處理器20包括射頻(RF)調諧器和中頻(IF)混頻器以及放大級，用於將輸入視頻信號下變頻到適合於進一步處理的較低頻帶。在這個示範的系統中，天線接收的輸入信號包含33個物理傳輸通道(PTC0-32)。每個物理傳輸通道(PTC)被分配一個6MHz帶寬並且包含多達6個視頻通道例如對應於有線電視通道2-7。
為了示範的目的假設一個視頻接收機用戶採用一個遙控器(為簡化製圖未示出)選擇一個視頻通道(SC)觀看。系統控制器17採用由遙控器提供的選擇信息適當地配置系統12的元件以接收對應於所選視頻通道SC的PTC。在下變頻後面，來自單元20的輸出信號對於選擇的PTC有一個6MHz的帶寬並且中心頻率在119-405MHz的範圍內。
控制器17配置單元20的射頻(RF)調諧器和中頻(IF)混頻器以及放大級以接收所選的PTC。所選PTC的下變頻的頻率輸出被單元25調解。解調器25的主要功能是恢復和跟蹤載波頻率，恢復發送的數據時鐘頻率以及恢復視頻數據本身。
在單元25中的載波恢復環路處理單元20的輸出以恢復基帶視頻信息。來自單元20的數據是一個表示碼元序列的二進位數據流，該碼元序列中每個碼元由賦予的數字值表示。如公知的，一組碼元可以在一個複平面上表示為一組稱為碼元群集的點。輸入到系統12的可變廣播信號格式採用64點或256點的正交調幅(QAM)碼元群集。如公知的，在單元25中的載波恢復環路功能補償由傳輸通道和在低噪塊(LNB)下變頻器中振蕩器不穩定性引入的載波頻率中的相位和頻率抖動導致的碼元點偏移和碼元點旋轉。
單元25載波恢復環路導出一個表示由發送的和導出的所選PTC的載波頻率之間的頻率誤差導致的碼元點旋轉的載波偏移值。單元25載波恢復環路使用導出的載波偏移值來補償由這個頻率誤差導致的碼元旋轉。示範實施例中載波偏移值在不同的PTC之間並沒有明顯的變化。因此，一旦為一個PTC導出載波偏移值，它就被控制器17存儲並施加到單元25載波恢復環路以加速系統12重新調諧到其他的PTC。因為偏移值加速了恢復環路的收斂，通過施加存儲的載波偏移值到單元25載波恢復環路，減少了重新調諧系統12到一個不同的PTC所需的時間。為了補償影響載波環路收斂的頻率漂移和其他變化，控制器17提供周期性地導出和更新的載波偏移值。系統12可以有選擇地配置為導出每個PTC專有的載波偏移值用於載波恢復環路補償。
如公知的，為了補償傳輸通道的擾動和降低碼元之間幹擾的目的，單元25解調器還包含連同載波恢復環路一起使用的均衡器功能。另外，單元25中的一個限幅器將一系列判定門限施加到來自載波恢復環路的校正輸出以恢復輸入到解調器25的數據的碼元序列。控制器17響應配置控制信號C為64點或256點QAM碼元群集配置限幅器。從單元25輸出的恢復的視頻數據被提供到差分解碼器30。
單元25還恢復對應於發射機時鐘的採樣和同步時鐘並用於對處理器20、解調器25和差分解碼器30的操作計時。根據公知的原理通過根據限幅器輸入和輸出數據的比較導出相位和定時誤差信號，在單元25內導出時鐘。導出的誤差信號被濾波並施加到壓控晶體振蕩器的控制輸入端以產生時鐘。另一種情況是，大於碼元速率兩倍的時鐘頻率可以被用來作為採樣時鐘。
解調器25的輸出被可選擇地由單元30差分解碼並傳送到多路復用器35。差分編碼/解碼是一種公知的技術，用於克服與在導出載波和恢復碼元群集中潛在的相位模糊性相關的問題。
控制器17確定輸入數據是根據輸入數據中的參數被網格解碼，還是任意選擇網格解碼作為迭代初始化過程的一部分。如下面將結合圖2討論的，該初始化過程被用於適當地配置系統12以採集和解碼接收的輸入數據。如果控制器17選擇一個網格解碼模式，來自解碼器30的差分解碼數據或者來自單元25的解調數據都經由多路復用器35傳到網格解碼器40。解碼器40應用公知的網格解碼原理檢測來自多路復用器35的網格編碼數據的代碼序列。解碼器40從由多路復用器35接收的數據碼元確定已由編碼器網格編碼的最大可能相應位序列並因此識別相應發送的數據碼元。得到的恢復的原始數據經由多路復用器45提供給單元50。但是，如果控制器17選擇非網格解碼模式，來自解碼器30的差分解碼的數據或是來自單元25解調的數據都經由多路復用器35和45，繞過網格解碼器40提供到單元50。
根據公知的原理多路復用器45的輸出由單元50映射到字節長度數據段，去交錯和Reed-Solomon糾錯。此外，單元50提供一個前向糾錯(FEC)有效性或鎖定指示給控制器17。Reed-Solomon糾錯是一種公知的前向糾錯類型。Reed-Solomon糾錯的FEC鎖定指示信號被同步到被校正的數據並提供一個有效的輸出。
來自單元50的校正輸出數據由MPEG兼容的傳送處理器55處理。包含特定節目通道內容或節目指南信息的各個包被它們的包識別符(PID)識別。處理器55根據基於包括在標題信息內的包識別符(PID)的分析的類型分離數據並提供同步和差錯指示信息用於隨後的視頻數據解壓縮。
採用包含在一個主節目指南(MPG)中的PID來識別和組合包括所選擇的節目通道的各個包。但是，識別MPG包的PID被預先確定和存儲在控制器17的內部存儲器中。因此，在控制器17從由單元50提供的FEC鎖定指示確定系統12產生有效的數據到傳送處理器55以後，存在於每個PTC的MPG被採集而不要附加的PID信息。利用控制信號C，控制器17配置傳送處理器55選擇包含MPG的數據包。處理器55將由多路復用器45提供的輸入包的PID與由控制器17預裝載在單元55的控制寄存器中的PID值相比較。控制器17通過訪問和組合由處理器55識別和捕獲的MPG包採集一個完整的MPG。
MPG中允許控制器17與處理器55一起識別包含各個節目的數據包的信息稱為通道映像。此外MPG有益地包括允許識別包含所有PTC和不同廣播編碼格式的各個節目的包的通道映像信息。不同的通道映像是與不同的廣播編碼格式有關的，因為可利用的物理傳輸通道(PTC)的最大數量是由一個特殊的編碼格式可利用的傳輸帶寬確定的。如前面解釋的，提供更高信號抗擾度的編碼格式的使用導致了對於節目內容傳輸可利用的較小帶寬。在正常的廣播工作中，通道映像也可以變化以允許在不同廣播區域之間發送的節目內容的變化，或者允許服務的變化，即增加或刪除。
控制器17使用採集的MPG中的通道映像信息識別包含用戶選擇觀看的視頻通道SC的包。處理器55將由多路復用器45提供的輸入包的PID與由控制器17預裝載在單元55內的控制寄存器中的視頻通道SC的PID值相比較。以這種方式，處理器55捕獲視頻通道SC的包並將它們組合成包含表示所選視頻通道SC節目內容的壓縮的視頻和音頻數據的MPEG兼容的數據流。
來自處理器55壓縮的視頻和音頻輸出數據被MPEG解碼器60解壓縮以提供音頻和視頻輸出數據到音頻處理器70和視頻處理器65。處理器65和70將音頻和視頻信號格式化以適合單元75的再現。應注意被處理器55將MPG輸出加入其中的MPEG兼容的數據流交替地提供給一個存儲裝置進行存儲(為簡化起見未示出)。
如前面結合圖1所討論的，控制器17應用圖2的過程調諧和配置處理器20，解調器25，差分解碼器30和網格解碼器40以接收可變廣播編碼格式的信號。圖2的過程自動自適應地調諧系統12以接收在下列方面變化的信號a)被發送通道的數量和頻率分配，b)信號編碼類型如網格編碼或非網格編碼，或差分或非差分編碼，以及c)調製格式如使用64或256個元素的碼元群集的調製格式。圖2的過程是用於當由單元50(圖1)提供的FEC鎖定指示發信號通知還沒有實現鎖定時。這樣一個條件可能發生在例如第一次加電或在編碼器的一個廣播編碼格式變化以後。在圖2的示範過程中，系統12的輸入數據或者都是差分編碼和網格編碼，或者都不是差分編碼和網格編碼。
在圖2的步驟100開始以後，一個載波偏移值在步驟105以前面結合圖1描述的方式被導出。為一個初始的PTC，如PTC＝0導出載波偏移值，並被控制器17在步驟105施加到單元25載波恢復環路。在步驟110，控制器17被編程以對於每個PTC迭代地執行圖2的過程步驟115-150，以第一個PTC(PTC＝0)開始直到FEC鎖定到得到的PTC之一上。
在步驟115，控制器17配置解調器25用於一個64點QAM調製格式碼元群集並配置多路復用器35和45以提供來自解調器25的輸出到單元50而繞過解碼器30和網格解碼器40。如果控制器17在步驟120判定單元50尚未實現FEC鎖定，控制器17執行步驟125配置解調器25用於一個64點QAM調製格式。另外，在步驟125控制器17配置解碼器30和解碼器40以差分解碼和網格解碼來自解調器25的輸出數據以提供差分解碼的和網格解碼的數據經由多路復用器35和45到單元50。
如果控制器17在步驟130判定單元50尚未實現FEC鎖定，控制器17執行步驟135以配置解調器25用於一個256點QAM調製格式碼元群集。在步驟135控制器17還配置多路復用器35和45以提供來自解調器25的輸出數據到單元50而繞過解碼器30和網格解碼器40。如果控制器17在步驟140判定單元50還沒有實現FEC鎖定，控制器17執行步驟145以配置解調器25用於一個256點QAM調製格式。另外，控制器17在步驟145配置解碼器30和解碼器40差分解碼和網格解碼來自解調器25的輸出數據以提供差分解碼的和網格解碼的數據經由多路復用器35和45到單元50。
如果控制器17在步驟150判定在為每個PTC(PTC0-32)通過步驟115-150的迭代之後單元50還沒有實現FEC鎖定，則控制器17在步驟155提供一個系統錯誤指示給用戶。這可能採取面板燈指示形式，或者在再現裝置75上的故障圖形顯示，或者由電話線傳送的錯誤信息或另一種出錯指示的形式。但是，如果單元50在步驟120，130，140或150對於任何PTC獲得FEC鎖定，那麼控制器17執行步驟160。在步驟160，控制器17在它的內部存儲器存儲載波偏移值，獲得了FEC鎖定的PTC的調製格式(64或256點QAM)以及編碼類型(網格編碼或非網格編碼)。在完成圖2過程的步驟155或160後在步驟165結束。
控制器17採用圖3的過程從包含多個物理傳輸通道(PTC)的輸入信號中採集一個主節目指南(MPG)。圖3的過程被用於圖2的過程以後以調諧系統12到一個特定的PTC。然而，每當希望獲得一個新的MPG如在一個編碼器中改變一個廣播編碼格式以後也可以應用圖3的過程。
在圖3步驟200開始以後，控制器17為MPG數據包而搜索從多路復用器45(圖1)輸出的數據。如前面結合圖1所討論的，控制器17在步驟205在處理器55內的內部寄存器預裝載MPG PID值。處理器55將MPG PID值與從多路復用器45輸入的數據包的PID值比較並捕獲識別的MPG數據包。在步驟210檢測MPG數據包以後，控制器17在步驟240傳輸由處理器55捕獲的MPG包到內部存儲器。控制器17繼續步驟240的過程直到一個完整的、有效的和無差錯的MPG在內部存儲器被獲得、解碼和組合。如果控制器17在步驟245判定一個完整、有效和無差錯的MPG已經被採集，圖3過程的執行就完全成了並在步驟260結束。
如果控制器17在步驟245判定一個完整、有效的和無差錯的MPG沒有被採集，則控制器17配置系統12(圖1)在步驟215接收下一個PTC，例如如果當前PTC為零，則為PTC第1號。同樣，如果在步驟210處理器55沒有檢測到MPG數據包，控制器17類似地配置系統12在步驟215接收下一個PTC。但是，如果控制器17在步驟220判定所有可獲得的PTC沒有成功地搜索到，控制器17在步驟230給用戶指示出一個系統錯誤。這可能採取面板燈指示的形式，或在再現裝置75上的故障圖形顯示，或由電話線傳送的錯誤信息或另一類型的出誤指示。
如果控制器17在步驟220判定所有可獲得的PTC尚沒有搜索到，則控制器17在步驟225從步驟115(圖2)為在步驟215(圖3)所選擇PTC執行前面所述的圖2的調諧過程。圖2的過程的這個部分用來調諧系統12到步驟215(圖3)所選的PTC。在步驟225調諧系統12到新的PTC後，控制器17重複圖3的過程以獲得在步驟205開始的MPG。在步驟230產生一個錯誤指示，或者在步驟245成功地採集一個MPG以後，圖3的執行過程完成並在步驟260結束。
控制器17應用圖4的過程從一個包含多個物理傳輸通道(PTC)和可變調製和編碼格式的輸入信號提供所選的視頻通道或節目指南信息供顯示。圖4的過程被用在例如圖3過程的MPG採集之後。
在圖4的步驟300開始以後，控制器17在步驟305從遙控器提供的選擇信息判定一個用戶是否請求收看一個視頻通道或一個節目指南。如果一個視頻通道(SC)被選擇了，控制器17在步驟310採用前面存儲的MPG信息確定在哪個PTC上所選的通道SC被傳送。在步驟315控制器17判定所選通道的PTC與系統12當前調諧的PTC是否不同。如果所選通道的PTC與當前的PTC不同，控制器17在步驟320以所需PTC的載波偏移值、調製格式(64或是256點QAM)和編碼類型(網格編碼或非網格編碼)來配置系統12。所需PTC的調製格式和編碼類型由控制器17從所存儲MPG數據中的參數確定。用於所需PTC的載波偏移值由控制器17從前面在圖2的採集過程確定的存儲偏移數據得到。
在步驟325，控制器17從步驟115(圖2)執行前面描述的圖2的調諧過程。圖2過程的這個部分被用於調諧系統12到在步驟310(圖3)確定的PTC，並且在該PTC上所選視頻通道SC被發送。但是，在步驟315，如果所選視頻通道SC的PTC與系統12當前調諧的PTC相同，則控制器17繞過步驟320-325並繼續步驟330的過程。
在步驟330，控制器17使用MPG數據以識別包含用戶選擇觀看的視頻通道SC的包。如圖1所描述的，處理器55將由多路復用器45提供的輸入包的PID與由控制器17預裝載在單元55內的控制寄存器中的視頻通道SC的PID值相比較。以這種方式，處理器55在步驟335由控制器17控制，捕獲視頻通道SC的數據包並將它們組成為一個包含表示所選視頻通道SC節目內容的壓縮的視頻和音頻數據的MPEG兼容的數據流。
在步驟365，來自處理器55的壓縮的視頻和音頻輸出數據，如由控制器17引導的，由MPEG解碼器60解壓縮以提供音頻和視頻輸出數據到音頻處理器70和視頻處理器65。另外，在步驟365，處理器65和70格式化音頻和視頻信號以適合於由單元75再現。圖4的過程在步驟370結束。
但是，如果在步驟305，視頻接收機用戶請求收看一個節目指南，控制器17在步驟350判定是否有一個特別節目指南(SPG)或一個MPG被請求。MPG在每一個PTC上發送並包括識別和組合包括一個所選視頻通道節目或一個SPG的數據包所需的全部信息。相反，SPG是一個可選的指南並且也許只能在一個有限數量的PTC上發送，如PTC＝0。另外，還有幾種不同的SPG並且一個單獨的SPG可以只包含所選視頻通道的信息。
在圖4的範例過程中，SPG在PTC零上發送。因此，如果在步驟350一個SPG被請求收看，控制器17在步驟360設置所需的PTC為零並以前面描述的方式從步驟315繼續圖4過程的執行。但是，如果在步驟350請求收看一個MPG，控制器17在步驟355檢索前面存儲在內部存儲器中的MPG數據並與處理器55一起形成一個MPG表示數據流。由處理器55提供的所得到的MPG表示數據流是一個包含壓縮的視頻和音頻數據的MPEG兼容的數據流。在步驟365，來自處理器55的壓縮的視頻和音頻輸出數據被MPEG解碼器60解壓縮以提供音頻和視頻輸出數據給音頻處理器70和視頻處理器65。另外，在步驟365，處理器65和70格式化音頻和視頻信號以適合由單元75再現。圖4的過程在步驟370結束。
本發明的原理還應用於結合這裡描述的一個MPG的數據流的形成、編碼和傳輸。本發明原理應用於結合通道映像信息的MPG的形成，通道映像信息允許識別包含所有PTC和不同廣播編碼格式的各個節目的包。本發明的原理類似地應用於結合指示調製格式和編碼類型的參數的MPG的形成。
根據本發明原理形成的數據流可以用於包括例如經由電話線的視頻伺服器或PC類型的通信的各種應用中的通信。根據本發明原理結合一個MPG形成的一個視頻節目數據流可以被記錄在一個存儲媒介上並發送或再廣播到其他伺服器、PC機或接收機。另外，視頻節目可以以例如網格編碼或非網格編碼的形式存儲。
如果一個節目以網格編碼形式存儲，存儲的節目指南信息包括調製和編碼類型數據，便於後來的接收機在檢索和再廣播節目時對節目進行解調和解碼。如果節目以非網格編碼形式存儲，在從存儲媒介搜索節目時，一個伺服器可以根據節目指南上傳送的調製和編碼類型數據調製和網格編碼節目。然後節目可以被重新發送到其他接收機，其他接收機可以使用在節目指南信息中的調製和編碼類型數據以便於節目的解調和解碼。類似地，在涉及節目的再廣播這樣的視頻伺服器類型應用中，伺服器可以根據節目指南信息重新調製傳輸的節目數據。
圖5示出用於形成節目指南信息並將節目指南信息結合在一個視頻節目數據流中用於以可變的廣播編碼格式傳輸的過程的流程圖。在圖5步驟400開始以後，在步驟405產生參數指示用於傳輸每個PTC的調製格式和編碼類型。在步驟410，產生通道映像以識別包含各個視頻節目和要在每個PTC上傳輸的伴隨的音頻數據的數據包。在步驟415，在步驟405產生的調製格式和編碼類型指示參數被結合在通道映像內，因此使一個PTC與一個特定的廣播編碼格式和特定的視頻節目相關聯。節目指南格式可以是各種類型。例如，它可以遵照MPEG系統標準在2.2.4節規定的節目特別信息(PSI)要求或者它可以遵照由美國的先進電視系統委員會(ATSC)在1995年4月12日所制定的高清晰度電視(HDTV)信號標準「HDTV傳輸的數位電視標準」。另一種情況是，它可以根據一個特定系統的專有的或定製的要求形成。
在步驟420，節目指南信息結合通道映像和調製格式以及編碼類型參數形成。節目指南信息在步驟425合併到一個選擇的視頻節目數據流中以形成一個視頻輸出節目。在步驟430，視頻輸出節目數據被進一步處理以適合於例如傳輸到另一個設備，如接收機，視頻伺服器或用於在一個存儲媒介上記錄的存儲設備。在步驟430完成的過程包括公知的編碼功能如數據壓縮Reed-Solomon編碼，去交錯，倒頻，可選擇的網格編碼，差分編碼和調製。這個過程完成並在步驟435結束。
圖1的結構不是唯一的。根據本發明的原理可以導出其他的結構用來實現相同的目的。另外，圖1的系統12的元件的功能和圖2-5的處理步驟可以在一個微處理器的編程指令內全部或部分地完成。另外，本發明的原理還應用於任何形式的MPEG或非MPEG兼容的電子節目指南。此外，雖然公開的系統接收可變的廣播QAM調製格式和網格編碼或非網格編碼數據，但它只是舉例說明。本發明的原理可以被應用於接收其他類型的信號編碼的系統，而不僅僅是可選擇的網格編碼，和其他調製格式，而不僅僅是包括脈衝幅度調製(PAM)形式的QAM。
權利要求
1.在一個用於接收表示以多個不同格式之一編碼和在多個傳輸通道之一上傳輸的視頻信息的數字數據流的系統中，一種用於採集在傳輸通道上傳輸的數據的方法，其特徵在於包括步驟a)從所述的多個通道選擇一個傳輸通道；b)選擇一個調製格式；c)調諧接收所述調製格式；d)確定有效數據是否在所述選擇的傳輸通道上被接收；以及e)重複步驟a-d。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述調諧步驟包括配置一個解調器。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述調諧步驟包括配置一個解碼器。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述重複步驟包括重複步驟a-d直到所述有效的數據被接收。
5.在一個用於接收表示以多個不同格式之一編碼和在多個傳輸通道之一上傳輸的視頻信息的數字數據流的系統中，一種用於採集在傳輸通道上傳輸的數據的方法，其特徵在於包括步驟a)從所述的多個通道選擇一個傳輸通道；b)選擇一個編碼類型；c)調諧接收所述編碼類型；d)確定有效數據是否在所述選擇的傳輸通道上被接收；以及e)重複步驟a-d。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於從多個編碼類型中選擇所述的編碼類型。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於還包括步驟e)重複步驟a-d直到所述有效數據被接收；f)捕獲在所述選擇的傳輸通道上的節目指南信息；以及g)響應所述的節目指南信息重新調諧接收一個傳輸通道。
8.如權利要求1或7所述的方法，其特徵在於還包括步驟選擇一個編碼類型。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於所述重複步驟包括用於多個編碼類型中每個的重複步驟a-d。
10.如權利要求1或5或7中任何一個所述的方法，其特徵在於所述多個編碼類型包括網格編碼和非網格編碼。
11.如權利要求1或5或7中任何一個所述的方法，其特徵在於所述多個編碼類型包括糾錯編碼類型。
12.如權利要求7所述的方法，其特徵在於所述凋諧和重新調諧步驟包括配置一個解調器。
13.如權利要求7所述的方法，其特徵在於所述調諧和重新調諧步驟包括配置一個解碼器。
14.如權利要求1或7所述的方法，其特徵在於所述重複步驟包括用於所述多個通道中每個傳輸通道的重複步驟a-d。
15.如權利要求1或7所述的方法，其特徵在於所述重複步驟包括用於多個調製格式中每個的重複步驟a-d。
16.如權利要求15所述的方法，其特徵在於所述多個調製格式包括不同碼元群集大小的調製格式。
17.如權利要求1或7所述的方法，其特徵在於由一個糾錯功能指示所述有效數據。
全文摘要
接收機系統(12)自動自適應調諧到在傳輸通道數、信號編碼類型和調製格式上可變的廣播信號。一系統接收(15)表示以不同格式之一編碼和在多個傳輸通道之一上傳輸的視頻信息的數字位流。採集傳輸通道上傳輸的數據的方法包括選擇(17)傳輸通道和調製格式(25),調諧(20)為接收調製格式並判定(50)有效數據是否在所選傳輸通道上接收。還包括選擇(17)編碼類型(30,40)並調諧接收該編碼類型。採集數據的方法可包括捕獲節目指南信息並響應該信息重新調諧接收傳輸通道。
文檔編號H04N5/44GK1176560SQ97115339
公開日1998年3月18日 申請日期1997年8月1日 優先權日1996年8月1日
發明者邁哈麥特·K·奧茲坎, 庫馬·拉馬斯瓦米, 約翰·S·斯圖爾特 申請人:湯姆森消費電子有限公司