用于在广播系统中传输多媒体数据的装置及方法
【专利摘要】本发明涉及用于在广播系统中发送多媒体数据的装置及方法。根据本发明，用于在支持基于因特网协议的多媒体服务的广播系统中，构建将经由异构网络传输的多媒体帧的有效载荷的方法，包含下列过程：划分数据从而发送至少一个媒体类型的数据并且基于被划分数据的每个数据构建数据区；构建包含关于在数据区中包含的数据的状态的信息和/或关于数据区的信息的报头区；以及组合数据区和报头区以构建帧的有效载荷。
【专利说明】用于在广播系统中传输多媒体数据的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于在广播系统中传输多媒体数据的装置及方法，更具体地，涉及在支持基于因特网协议的多媒体服务的广播系统中经由异构网络传输多媒体数据的装置及方法。
【背景技术】
[0002]传统的广播网络一般使用移动图像专家组-2传输流(MPEG-2TS)以用于多媒体内容的传输。也就是说，MPEG-2TS被用作用于传输其中多个广播节目(多个被编码视频位流)在出错的传输环境中被复用的位流的代表性传输技术。例如，MPEG-2TS适于在多媒体时代的数字TV广播中使用。
[0003]图1示出了支持MPEG-2TS的传统分层结构。
[0004]参照图1，为了支持MPEG-2TS，存在媒体编码层(MEDIA CODING LAYER) 110、同步层(SYNC LAYER) 120、输送层(DELIVERY LAYER) 130、网络层(NETWORK LAYER) 140、数据链路层(DATA LINK LAYER) 150 和物理层(PHYSICAL LAYER) 160。
[0005]媒体编码层(MEDIA CODING LAYER) 110和同步层(SYNC LAYER) 120以有利于多媒体数据的使用的、作为记录和传输的基本单元的格式来构成。此外，输送层(DELIVERYLAYER) 130、网络层(NETWORK LAYER) 140、数据链路层(DATA LINK LAYER) 150 和物理层(PHYSICAL LAYER) 160构建用于在分离的记录介质中以由同步层(SYNC LAYER) 120构建的格式记录数据块的或者用于传输数据块的多媒体帧。被构建的多媒体帧通过预定的网络发送到用户终端。为此，同步层(SYNC LAYER) 120由片断块(FRAGMENT BLOCK) 122和接入单元(ACCESS UNIT) 124 构成，而输送层(DELIVERY LAYER) 130 由 MPEG-2TS/MP4132、RTP/HTTP 134 和 UDP/TCP136 构成。
[0006]然而，MPEG-2TS在支持多媒体服务方面有若干限制。也就是说，MPEG-2TS是单向通信、由于固定的帧尺寸、专门用于音频/视频的传输协议以及在使用因特网协议(IP)的传输中的不必要开销而导致的传输效率低。
[0007]因此，为了克服MPEG-2TS的限制，近来建议将MPEG媒体传输(MMT)标准作为支持基于MPEG技术的多媒体服务的多媒体传输技术之一。例如，MMT标准可以通过异构网络而被应用于高效地传输混合内容。这里，混合内容表示具有基于视频/音频/应用的多媒体内容的一组内容。异构网络表示其中广播网络和通信网络共存的网络。
[0008]另外，MMT标准旨在定义对于作为多媒体服务的传输网络中的基本技术的IP的更友好的传输技术。因此，MMT标准是为了在基于IP变化的多媒体服务环境中提供高效的MPEG传输技术，并且被稳定地研究和标准化。特别地，对于在近来的提供混合网络和混合内容的多媒体服务环境中的MMT标准，存在提供高效的MPEG传输技术的计划的需求。
【发明内容】
[0009]技术问题[0010]本发明提出了用于在支持基于因特网协议的多媒体服务的广播系统中，通过异构网络传输多媒体数据的方法。
[0011]本发明还提出了用于基于MMT技术、通过构建多媒体帧的有效载荷来传输多媒体数据以提供混合内容或混合服务的方法及装置。
[0012]本发明也提出了用于基于MMT技术、构建MMT接入单元的报头区和数据区以构建用于提供混合内容或混合服务的多媒体帧的方法及装置。
[0013]技术方案
[0014]根据本发明的一个方面，提供一种用于在支持基于因特网协议的多媒体服务的广播系统中构建将经由异构网络传输的多媒体帧的有效载荷的方法，该方法包括:划分数据从而发送至少一个媒体类型的数据并且基于被划分数据的每个数据来构建数据区,构建包括关于在数据区中包括的数据的状态的信息和/或关于数据区的信息中的至少一个的报头区，以及组合数据区和报头区以构建帧的有效载荷。
[0015]根据本发明的另一个方面，提供一种用于在支持基于因特网协议的多媒体服务的广播系统中构建将经由异构网络传输的多媒体帧的有效载荷的装置，该装置包括:数据区构建单元，用于划分数据从而发送至少一个媒体类型的数据并且基于被划分数据的每个数据来构建数据区；报头区构建单元，用于构建包括关于在数据区中包括的数据的状态的信息和/或关于数据区的信息中的至少一个的报头区；以及有效载荷构建单元，用于组合数据区和报头区以构建帧的有效载荷。
[0016]有益效果
[0017]本发明可以通过经由异构网络提供混合服务或内容来支持在多媒体环境中的高效的MPEG传输。
[0018]本发明也可以提供高质量内容、混合内容、以及异构网络。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1图示了用于支持MPEG-2TS的传统分层结构。
[0020]图2概念性地图示了根据本发明一实施例的基于MMT标准的广播系统的MMT服务。
[0021]图3图示了用于在根据本发明一实施例的在MMT系统中经由异构网络传输与多服务/内容相对应的多媒体数据的分级结构。
[0022]图4是根据本发明一实施例的在MMT系统中构建多媒体帧的有效载荷以经由异构网络传输与多服务/内容相对应的多媒体帧的流程图。
【具体实施方式】
[0023]下文中，将详细描述本发明的实施例。在本发明的描述中，将不描述可能不必要地模糊本发明的主题的公知的功能以及结构。
[0024]图2概念性地图示了根据本发明一实施例的基于MMT标准的广播系统(下文中，称为‘MMT系统’)的MMT服务。
[0025]参照图2，假设UHD、V0D、实况转播流、文件、窗口小部件、电子书、元数据作为MMT服务的内容。然而，可以以电信号表达的任意内容也可以是MMT服务的内容。[0026]MMT封装器(ME)以预定格式封装与各种内容的每个相对应的多媒体数据以构建多媒体帧，并且多媒体帧通过异构网络经由混合输送而被发送到用户终端。这里，异构网络指的是具有广播网络和IT网络共存的传输环境的网络。多媒体帧是MMT服务的传输帧，并且是MMT接入单元的包。
[0027]接收到通过异构网络以混合输送传输的多媒体帧的用户终端从多媒体帧提取与期望的内容相对应的多媒体数据，并且基于提取的多媒体数据将视频/音频/应用提供给用户。为特定内容提供的与视频/音频/应用相对应的每个多媒体数据被定义为‘MMT资源’。用户终端可以包括能够支持多媒体服务的任意终端。用户终端的代表性例子可以包括IP TV或智能电话机。
[0028]图3图示了根据本发明一实施例的、用于在MMT系统中通过异构网络传输与多服务/内容相对应的多媒体帧的分级结构。
[0029]参照图3，需要七层来传输构建的多媒体帧。所述七层包括媒体编码层(MEDIACODING LAYER) 310、封装层(ENCAPSULATION LAYER，下文中，称为“层 E”)320、输送层(DELIVERY LAYER，下文中，称为“层 D”或“层 T”)330 或 390、网络层(NETWORK LAYER) 340、数据链路层(DATA LINK LAYER) 350、物理层(PHYSICAL LAYER) 360、以及控制层(CONTROLLAYER，下文中，称为“层C，，) 370和380。
[0030]根据本发明一实施例，根据多内容或多服务的多媒体数据由媒体编码层(MEDIACODING LAYER) 310和层E320生成，使得所述两个层可以被认为是“多媒体数据生成部分”的元素。此外，多媒体帧由层D330构建，使得层D330可以被认为是“多媒体帧构建部分”的元素。也就是说，包括在多媒体帧构建部分中的层D330包括包含帧标识符的报头信息和测量网络层之间的连接服务质量和端对端网络能力所需的信息，并通过组合报头信息和多媒体数据构建多媒体帧。
[0031]与七个层中的三个层相对应的技术区对于MMT标准来说是重要的。三个技术区分别与层E320、层D330和390、以及层C370和380相对应。层E320负责生成混合内容，层D330和390负责通过异构网络高效地传输生成的内容，并且层C370和380负责在消费管理和传输管理混合内容中的一般控制。
[0032]层E320 包括 MMT E.3 层 322、MMT E.2 层 324、以及 MMT E.1 层 326。MMT E.3 层322接收从媒体编码层310提供的编码的多媒体数据的输入并生成作为用于MMT服务的基本单元的数据片断。MMT E.2层324基于由MMT E.3层322生成的数据片断生成MMT服务的接入单元(AU)。MMT E.1层326通过组合或划分由MMT E.2层324提供的AU而生成用于混合内容的生成、存储、和输送的格式。MMT E.1层325将MMT资源信息发送到MMT C.1层370以帮助MMT C.1层370设置AU，并将ME信息发送到MMT C.1层370以保证ME的服务质量(OoE)。
[0033]层D330 和 390 包括 MMT D.1 层 332、MMT D.2 层 334、以及 MMT D.3 层 390。MMTD.1层332对应于执行与实时传输协议(RTP)或超文本传输协议(HTTP)类似的角色的应用协议(AP)。MMT D.2层334对应于执行与用户数据协议(UDP)或传输控制协议TCP类似的角色的网络层协议。MMT D.3层390在包括在层E320的各个层和包括在层D330的各个层之间执行用于优化的操作。
[0034]层C370 和 380 包括 MMT C.1 层 370 和 MMT C.2 层 380。MMT C.1 层 370 提供关于生成和消费混合内容的信息，并且MMT C.2层380提供关于传输混合内容有关的信息。MMTC.1层370将保证ME的QoE所需的服务发现信息发送给MMT D.1层332。服务发现信息包括应用层前向纠错(FEC)和诸如安全信息之类的会话描述。MMT C.1层370也从MMT D.1层332请求ME的输送。
[0035]同时，在本发明中，为了输送层D330和390中的ME，ME可以包括作为层D330和390的基本单元的AU。每个AU可以被分成多个片断并且根据尺寸，可以聚合若干个AU以形成用于传输的多媒体帧。
[0036]在层D330和390中，使用MMT接入单元(MAU)发送ME。MAU是用于传输的最小数据实体并形成多媒体帧的有效载荷。作为AU，MAU是相当高效的并且简单的，并且在MAU中，ME可以被分成两个或更多个片断。作为选择，MAU允许交织以用于传输。
[0037]MAU以可能的比特率传输ME并且为了传输特定ME，需要最低配置。为了允许简单的设计，除了专用接收器之外，可以考虑特定模式用于传输ME，例如，MMT流模式可以被认为与可用于传输特定MMT流的普通模式一样好。另外，为了未来传输与附加的系统关联的信息，可以构建辅助字段来传输任意数据。
[0038]大部分IP网络具有相当小的最大传输单元(MTU)尺寸。因此，帧的有效载荷格式允许MAU的分段，并且一个MAU可以被分段以用于通过多媒体帧的有效载荷传输。结果，如果多媒体帧在传输期间丢失，则MAU片断，而不是整个MAU，可能被丢失。
[0039]在MMT系统中，为了简化接收器的操作，多媒体帧可以携带一个或两个或更多个完整的MAU或者一个MAU的单个片断。在实况转播流或视频点播(VoD)传输情况下，MAU可以被分段成相同的尺寸，并且对于文件传输，MAU可以具有任意的尺寸。
[0040]当多媒体帧携带MAU之间的相邻序列时，用户可能将多媒体帧的丢失认为是解码间隔。因此，需要允许在RTP包中交织接入单元，并且对于在延迟时间中的通常成本和执行复杂性，可以获得相对于包的丢失的大的错误弹性。
[0041]一个MAU可以发送多个AU。AU可以具有可变尺寸以及以八位字节计的固定尺寸。为了分析在一个多媒体帧中不同地联接的AU，每个AU的尺寸对于接收器来说是已知的。在恒定的AU尺寸的联接中，通过多目的因特网邮件扩充(MME)格式参数而带外发送这个尺寸。在可变尺寸的AU的联接中，MAU带内发送每个AU尺寸。
[0042]当在一个多媒体帧中携带多个AU以简化在MMT系统中的接收器的操作时，每个AU的数量需要被包括在帧中。此外，为了选择性的交织AU，多媒体帧的有效载荷格式包括被发送到AU的索引信息。在MMT系统中，服务器给接收器提供关于为去交织而分配的缓冲资源的信息，然后在接收器之前不发送信息的情况下，自由地选择交织式样，因此基于AU尺寸和差错率动态地采用交织样式。
[0043]同样地，在MMT系统中有效地使用MAU，并且在下文，将详细描述MAU。
[0044]第一，至于MAU的结构，MAU包括在报头区的MAU报头以及在数据区的MMT有效载荷，如表I中所示。MAU报头包括关于MMT有效载荷的数据的信息，并且MMT有效载荷包括ME 的 AU。
[0045][表 I]
[0046]
【权利要求】
1.一种用于在支持基于因特网协议的多媒体服务的广播系统中构建将经由异构网络传输的多媒体帧的有效载荷的方法，所述方法包括: 划分数据从而发送至少一个媒体类型的数据并基于被划分数据的每个数据来构建数据区； 构建包括关于包括在所述数据区中的所述数据的状态的信息和/或关于所述数据区的信息中的至少一个的报头区；以及 组合所述数据区和所述报头区以构建所述帧的有效载荷。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据的所述状态信息包括指示被划分数据的任意一个是被整体包括在所述数据区中还是被划分数据的任意一个被部分包括的信息。
3.如权利要求2所述的方法，其中，如果被划分数据的任意一个被整体包括在所述数据区中，则所述数据的所述状态信息包括关于在整个数据当中的在所述数据区中包括的所述数据的顺序的信息以及关于剩下数据的信息。
4.如权利要求2所述的方法，其中，如果被划分数据的任意一个被部分包括在所述数据区中，则所述数据的所述状态信息包括指示在被划分数据的任意一个当中的在所述数据区中包括的所述数据的顺序的信息。
5.如权利要求1所述的方法，其中，如果多个被划分数据包括在所述数据区中，则所述数据的所述状态信息包括关于所述多个被划分数据的数量的信息。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述关于所述数据区的信息包括服务保护指示符和应用层前向纠错(FEC)中的至少一个。
7.一种用于在支持基于因特网协议(IP)的多媒体服务的广播系统中构建将通过异构网络传输的多媒体帧的有效载荷的装置，所述装置包括: 数据区构建单元，用于划分至少一个媒体类型的数据以用于所述数据的传输，并基于被划分数据构建数据区； 报头区构建单元，用于通过包括包含在所述数据区中的数据的状态信息和关于所述数据区的信息中的至少一个来构建报头区；以及 有效载荷构建单元，用于通过组合所述数据区和所述报头区来构建所述帧的有效载荷。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述数据的所述状态信息包括指示被划分数据的任意一个是被整体包括在所述数据区中还是被划分数据的任意一个被部分包括的信息。
9.如权利要求8所述的装置，其中，如果被划分数据的任意一个被整体包括在所述数据区中，则所述数据的所述状态信息包括关于在整个数据当中的在所述数据区中包括的所述数据的顺序的信息以及关于剩下数据的信息。
10.如权利要求8所述的装置，其中，如果被划分数据的任意一个被部分包括在所述数据区中，则所述数据的状态信息包括指示在被划分数据的任意一个当中的在所述数据区中包括的所述数据的顺序的信息。
11.如权利要求7所述的装置，其中，如果多个被划分数据包括在所述数据区中，则所述数据的所述状态信息包括关于所述多个被划分数据的数量的信息。
12.如权利要求7所述的装置，其中，所述关于所述数据区的信息包括服务保护指示符和应用层前向纠错(FEC)中的至少一个。
【文档编号】H04H60/76GK103430561SQ201280013198
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年1月19日 优先权日:2011年1月19日
【发明者】朴勍模, 黄承吾, 宋在涓 申请人:三星电子株式会社