卫星移动电视广播跨层译码方法及设备的制作方法

卫星移动电视广播跨层译码方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明揭示通过以下项提供多播广播服务中的误差保护的方法及设备：根据第一协议编码多媒体内容以提供多个相异视频流；使用相应译码协议译码所述相异视频流中的每一者，其中每一译码协议具有与其相关联的对应描述符及系数；及朝无线网络多路复用所述经译码视频流。
【专利说明】卫星移动电视广播跨层译码方法及设备

【技术领域】
[0001] 本发明大体上涉及通信网络，且更具体地但不独占地涉及移动电视广播。

【背景技术】
[0002] 卫星系统对于用作广播机构是经济的。因而，适应于由移动装置接收器（例如符 合长期演进（LTE)及其它无线标准的移动装置接收器）接收的信号的卫星广播是适当的。 不幸的是，卫星信号由于其中信号被桥梁、建筑物或其它结构阻挡的长期屏蔽而易遭受数 据丢失。因此，当用于移动应用的上下文内的广播时，由于长期屏蔽而产生的信号丢失可使 用户体验的质量降级。


【发明内容】

[0003] 现有技术中的各种缺点是由用于通过以下项提供多播广播服务中的误差保护的 实施例来解决：根据第一协议编码多媒体内容以提供多个相异视频流；使用相应译码协议 译码所述相异视频流中的每一者，其中每一译码协议具有与其相关联的对应描述符及系 数；及朝无线网络多路复用所述经译码视频流。
[0004] 一种根据一个实施例的方法包括：根据第一协议编码多媒体内容；拆装所述经编 码多媒体内容以提供多个相异视频流；使用相应译码协议译码所述相异视频流中的每一 者，其中每一译码协议具有与其相关联的对应描述符及系数；朝无线网络多路复用所述经 译码视频流。

【专利附图】

【附图说明】
[0005] 本文中的教学可通过结合附图考虑以下详细描述而轻易理解，在附图中：
[0006] 图1描绘经配置以支持根据实施例的演进型多媒体广播多播服务（eMBMS)的示范 性无线通信系统；
[0007] 图2描绘适合用于图1的无线通信网络的多媒体服务器（eNodeB);
[0008]图3描绘用于编码多媒体内容以支持将多媒体内容传递到预期覆盖区域的正交 多重描述译码（OMDC)的一个实施例；
[0009] 图4描绘用于使用多媒体广播多播服务来使用卫星移动电视跨层译码的方法的 一个实施例；及
[0010] 图5描绘适合用于执行本文中描述的功能的计算机的高级别方框图。
[0011] 为了促进理解，已在可能的情况下使用相同参考数字来指定诸图所共有的相同元 件。

【具体实施方式】
[0012] 本发明将主要是在特定实施例的上下文内加以描述；然而，所属领域且通过本文 中的教学而得到启示的技术人员将意识到，本发明还可适用于其它【技术领域】及/或实施 例。
[0013] -般来说，本文中描绘及描述多媒体多播广播网络中的卫星移动电视广播跨层译 码，但是本文中还可呈现各种其它能力。特定地说，各个实施例预期使用基于卫星的服务 以使得例如电视节目、电影等等的多媒体内容广播及/或多播到一般适应于陆地无线网络 的移动装置。例如，多媒体广播多播服务可包含例如现有全球移动通信系统（GSM)及通用 移动电信系统（UMTS)网络中支持的多媒体广播多播服务（MBMS)、例如现有演进数据优化 (EVDO)网络中支持的广播及多播服务（BCMCS)、例如针对长期演进（LTE)网络所预期的演 进型MBMS(eMBMS)等等。
[0014] 在至少一些实施例中，多媒体多播广播覆盖能力适应于提供针对预期服务覆盖区 域内的多媒体多播广播服务的误差保护，从而产生带宽效率。多媒体多播广播服务可包含 任何合适类型的多播广播服务。
[0015] 演进型多媒体广播多播服务（eMBMS)是长期演进（LTE)网络的广播/多播服务。 在这种布置中，将一个流广播/多播到其中不同频道条件以不同方式影响接收的不同位 置。在其中接收相当良好的区中，接收到所有位。然而，在接收相对不良的区中，因此没有 接收到所有位，从而需要重新发射。eMBMS在物理层中具有极短时间交错。结果，当终端以 缓慢速度移动时，eMBMS不能处置长期频道相干性的衰退。使用重新发射来处置其中基站 与终端之间存在双向通信的蜂窝服务中的长期衰退。然而，因为广播/多播服务没有促进 双向通信，所以需要处置与此通信方案相关联的长期衰退及长期屏蔽。
[0016] 在一个实施例中，例如，使用正交多重描述译码（OMDC)来译码经拆装且压缩的多 媒体流的系数，以提供多媒体内容的较好质量版本。朝预期覆盖区域的无线服务区的相应 集合多路复用及传播经译码位流。
[0017] 虽然本文中主要是在经配置以提供多媒体广播多播服务的蜂窝无线网络内提供 多媒体广播多播服务的上下文内进行描绘及描述，但是将了解，多媒体多播广播覆盖能力 可适应于提供用于各种其它类型的服务及/或在各种其它类型的网络（其可包含蜂窝及非 蜂窝无线网络）内的服务覆盖。
[0018] 图1描绘经配置以支持根据实施例的演进型多媒体广播多播服务（eMBMS)的示范 性无线通信系统。
[0019] 示范性通信系统100支持经配置用于使用演进型多媒体广播多播覆盖能力的各 个实施例提供广播服务及/或多播服务的多媒体多播广播服务。多媒体多播广播服务可为 任何合适类型的多媒体多播广播服务，这可取决于所使用的无线网络的类型。例如，多媒 体多播广播服务可为手持数字视频广播卫星（DVB-SH)网络、演进型多媒体广播多播服务 (eMBMS)服务（例如，如LTE无线网络中支持）等等。在其中多媒体多播广播服务是eMBMS 服务的一个实施例中，eMBMS服务是使用MBMS单频网络（MBSFN)而提供。由示范性通信系 统100提供的多媒体多播广播服务可包含任何其它合适类型的广播及/或多播服务。
[0020] 示范性通信系统100包含多个用户设备（UE) 110 (其在本文中还可称作用户装置 (UD) 110)，及协作以将多媒体广播多播服务提供给UE 110的数个网络元件。网络元件包含 多个多媒体服务器102jlj 102 N(统称为服务器102)，及长期演进（LTE)网络105。
[0021] UE 110从服务器102接收无线服务。服务器（102#」102 N)分别将无线服务提供 给多个无线服务区1〇34到103 N (统称为无线服务区103)。一般来说，关联服务器102的无 线服务区103是其内UE 110可从关联服务器102接收无线服务的地理区域。在许多类型 的蜂窝无线网络中，无线服务区103被称作蜂窝区，或更一般地称作小区。
[0022] 多媒体服务器102经配置以依用于将服务提供给预期服务覆盖区域（本文中还称 作预期覆盖区域）中的UE 110的方式与无线网络105协作。用于服务的预期服务覆盖区 域可由支持用于UE 110的无线服务的服务器102的一些或所有无线服务区103组成。提 供给预期覆盖区域的服务可包含可经由服务器102提供的任何合适类型的服务（例如，用 于将广播内容传递到UE 110的广播服务、用于将多播内容传递到UE 110的多播服务等等， 以及其各种组合）。
[0023] 应注意，虽然本文中主要是关于其中服务是用于将内容传递到UE的多媒体广播 多播服务的实施例进行描绘及描述，但是任何其它合适类型的服务可利用用于在预期覆盖 区域内提供服务覆盖的多媒体多播广播覆盖能力的能力及功能。
[0024] LTE网络105只是示范性网络；在各个实施例的上下文内可使用其它类型的网络。 例如，可使用手持数字视频广播卫星（DVB-SH)网络。所属领域的技术人员将理解LTE网络 的基本配置及操作。示范性LTE网络包含提供通信路径的eNodeB及卫星，以及已为了清楚 起见而省略的各个组件。eNodeB提供用于UE 110的无线电接入接口。
[0025] 在一个实施例中，eNodeB并有多媒体服务器102。在另一实施例中，多媒体服务器 102是独立计算机系统。
[0026] 多媒体服务器102是可使用多媒体广播多播服务提供给UE 110的内容源。多媒 体服务器可在本地及/或在远程存取内容。所述内容可包含各种类型的内容，例如音频内 容、图像及视频内容、多媒体内容等等，以及其各种组合。所述内容可被管理为内容项。例 如，内容项可包含电视节目、电影等等。
[0027] 多媒体服务器可根据计划（例如，例如其中根据预定义广播计划提供广播内容） 及/或响应于请求（例如，例如其中在接收到针对内容的阈值数目个请求之后将内容多播 到UE102的集合）提供用于传递到预期覆盖区域的内容项。在提供用于将内容项传递到预 期覆盖区域的多媒体多播广播覆盖能力的上下文中，多媒体服务器经配置以编码内容项以 形成可经多路复用及传播到预期覆盖区域的适当部分的内容项的多个经编码层。
[0028] 如本文中所描述，多媒体多播广播服务具有与其相关联的预期覆盖区域。预期覆 盖区域可被认为覆盖特定地理区域，且类似地可被认为是由位于那个特定地理区内的一组 无线服务区组成。
[0029] 在一个实施例中，多媒体服务器102经配置以对原始多媒体内容执行视频压缩以 产生经拆装视频输出。在这个实施例中，使用例如MPEG2、H. 264的标准译码协议压缩内容 项。然后将所得视频流拆装成多个流。
[0030] 在一个实施例中，经拆装视频输出包含描述符及系数。在另一实施例中，经拆装视 频输出包含任何数目个组件。应注意，可支持任何合适数目个组件以使得内容项的任何合 适数目个质量级别可用。
[0031] 如本文中使用的术语"描述符"可包含例如运动向量、量化器矩阵、其它帧描述符 等等的元素。如本文中使用的术语"系数"可包含视频压缩的变换系数等等。
[0032] 在一个实施例中，描述符是根据例如以下项中描述的无速率译码协议而译码：手 持数字视频广播（DVB-H)、手持数字视频广播卫星（DVB-SH)、长期演进（LTE)等等，其中的 所有协议的相应全文是以引用方式并入本文中。在其它实施例中，使用任何其它合适协议 译码描述符。
[0033] 多媒体服务器可为提供无线电接口的无线接入节点，UE 110可经由无线电接口接 入蜂窝无线网络。多媒体服务器102经配置以无线发射到UE 110及从UE 102无线接收。
[0034] 服务器102jljl02N各自分别接收经编码且多路复用的多媒体内容、处理多媒体内 容且在无线服务区103jlj 103N内发射经处理内容。
[0035] 在一个实施例中，在物理层中解调且解码流。然后将流多路分用成使用相应解码 器（即，无速率解码器、OMDC解码器）而解码的经译码描述符及经译码系数。然后视频解 码器重建多媒体以供演示给用户。
[0036] UE 110包含经配置以经由多媒体广播多播服务接收内容的无线用户装置。UE 110 经配置以经由服务器102中的一或多者接入无线网络（例如，UE 110可在某个时间与单个 服务器110通信，或可在某个时间与多个服务器110通信）。例如，UE 110可包含功能手 机、智能手机、平板计算机、膝上型计算机等等。
[0037] 针对由于长期屏蔽而产生的数据丢失的保护具有提供带宽效率的小开销。本文中 描述的实施例与常规交错方法相比具有低延时。这个特征提供快速频道改变时间。本文中 描述的正交多重描述译码提供最小的降级，这是因为所发射的位可用于丢失保护或用于改 善视频质量。
[0038] 如本文中所提及，除了使用OMDC以提供用于多媒体广播多播服务的多媒体广播 多播覆盖能力以外，还可实施各种其它能力以提供用于多媒体广播多播服务的多媒体广播 多播覆盖能力。
[0039] 图2描绘适合用于图1的网络系统的示范性多媒体服务器（eNodeB)。如图2中所 描绘，多媒体服务器102包含控制器210,控制器210包含处理器220、I/O电路230及存储 器 240。
[0040] 处理器220适应于与存储器240、I/O电路230协作以提供用于预期覆盖区域的各 种无线功能。
[0041] I/O电路230适应于促进与处理器220内部及外部的外围装置通信。例如，I/O电 路230适应于促进与一或多个用户工作站（未展示）、操作引擎280等等通信。在各个实施 例中，在处理器端口与用以编程或以其它方式管理多媒体服务器功能的任何外围装置之间 提供连接。
[0042] 虽然主要是关于操作引擎280进行描绘及描述，但是将了解，I/O电路230可适应 于支持与适合于提供与预期覆盖区域相关联的无线服务的任何其它装置的通信。
[0043] 一般来说，存储器240存储适合用于在LTE网络105内提供各种多媒体服务器 功能的数据及软件程序。存储器包含视频压缩/解码器（VCD) 250、无速率译码器/解码 器（RCD) 260、正交多重描述译码器/解码器（OMDC) 270,及物理层（DVB-SH/LTE)操作引擎 (OE)280)280。
[0044] 在一个实施例中，V⑶250、RCD 260及OMDC 270是使用软件指令而实施，所述软 件指令可由用于执行本文中描绘及描述的各种功能的处理器（例如，控制器210)执行。
[0045] 虽然关于其中引擎、译码器/解码器及工具中的每一者存储在存储器240内的实 施例进行描绘及描述，但是所属领域的技术人员将了解，引擎、译码器/解码器及/或工具 可存储在存储器240内部及/或存储器240外部的一或多个其它存储装置中。引擎、译码 器/解码器及/或工具可跨越存储器240内部及/或外部的任何合适数目及/或类型的存 储装置而分布。在下文中以额外细节描述存储器240,包含存储器240的引擎、译码器/解 码器及/或工具中的每一者。
[0046] 如本文中所描述，存储器240包含VCD 250、RCD 260、0MDC 270及OE 280,其协作 以提供本文中描绘及描述的各种广播多播功能。虽然本文中主要是关于由及/或使用存储 器240的引擎、译码器/解码器及/或工具中的特定者而执行的特定功能进行描绘及描述， 但是将了解，本文中描绘及描述的任何广播多播功能可由及/或使用存储器240的引擎、译 码器/解码器及/或工具中的任何一或多者而执行。
[0047] 引擎及工具可以任何合适方式而激活。在一个实施例中，例如，引擎及工具可响应 于由网络运营商起始的手动请求、响应于自动化请求或其它多媒体服务器等等以及其各种 组合而激活。
[0048] 例如，在引擎或工具是自动地激活的情况下，引擎或工具可响应于计划请求、响应 于由多媒体服务器基于多媒体服务器处执行的处理起始的请求而激活。存储器240的引 擎、译码器/解码器及工具的描述如下。
[0049] 如先前所提及，LTE网络105的各个实施例包含与包含UE 110及/或eNodeB的 基础设施通信的多媒体服务器102。
[0050] 基础设施经体系结构设计以提供由网络服务提供商供应的适当且必要的无线服 务。网络服务提供商管理网络以依符合消费者预期的方式将网络的服务供应提供给网络的 无线/移动用户。例如，无线/移动用户（例如，购买各种语音、数据或其它服务供应的标 准电话、智能手机、计算机等等的用户）预期接近完美的电话/语音服务、极接近完美的数 据服务、无故障流式处理媒体等等。为其自身用户购买服务捆绑包的第三方服务提供商预 期相同以及管理级别的接口及其它机构以在各种网络之间提供互操作性。客户预期可包括 假设或预期的服务级别、服务级别协议（SLA)中定义的服务级别等等。
[0051] 各个实施例是有关于提供误差保护而不浪费带宽，其中各个组件中的每一者适应 于支持那种功能所必要的特定基础设施。
[0052] 例如，视频压缩/解码器（V⑶)250使用例如MPEG2、H. 264的标准译码协议提供视 频压缩。输出是包括描述符及系数的经拆装流。一般来说，描述符携带关于纵横比及活动 图片特性的信息。
[0053] 在一个实施例中，在发射侧上，RCD 260译码描述符。将位译码成帧。将源数据的 N个数据包编码成M个数据包的1个帧，使得M>N。因此，可将译码速率推导为N/M。朝预 期覆盖区域发射M个经编码数据包的帧。如上文所叙述，描述符是运动向量、量化器矩阵， 且因而不能容许误差。需要发射足够的数据包，使得剩余数据包可用来重建视频帧。任何 L个（N〈L〈 = M)正确接收的数据包可用来完全地恢复有用数据的原始N个数据包。
[0054] 在一个实施例中，在接收侧上，在OE 280执行物理层解调及解码之后，将流多路 分用成经译码描述符及系数。RCD 260将执行解码描述符的逆操作，所述描述符被馈送到视 频解码器250以重建多媒体。
[0055] 在一个实施例中，使用OMDC 270译码系数。用冗余（正交多重描述）发送信息。 冗余可用来改善所发射的信息的质量。冗余还可用来检测及校正发射中的误差。结合例如 DVB-SH或LTE、eMBMS的广播多播系统，OMDC提供误差保护而不浪费带宽。下文结合图3进 一步描述0MDC。
[0056] 在如图3中描绘的一个实施例中，正交多重描述产生电路通过根据以下等式将正 交矩阵中的相应正交矩阵施加至向量X来产生向量X的M个描述y (1):
[0057] y(1) = U (1)x，i = 1，· · ·，Μ。
[0058] 如本文中在施加矩阵的上下文内使用的术语"施加"旨在被大概解释为涵盖如本 实施例中的乘以矩阵或利用矩阵的其它处理。
[0059] 适合用于这个说明实施例的正交矩阵集合的一个实例是由以下项给出的正交矩 阵集合：

【权利要求】
1. 一种方法，其包括： 根据第一协议编码多媒体内容； 拆装所述经编码多媒体内容W提供多个相异视频流； 使用相应译码协议译码所述相异视频流中的每一者，其中每一译码协议具有与其相关 联的对应描述符及系数； 朝无线网络多路复用所述经译码视频流。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述译码协议包括MPEG及H. 264协议中的一或多 者。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述多个相异视频流包括使用无速率译码而译码 的描述符。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中所述描述符包括运动向量及量化矩阵，且所述相 异视频流包括变换系数。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中所述变换系数是使用正交多重描述译码器/解码 器OMDC来译码。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述经多路复用流适应于经由所述无线网络中的 多播频道进行的通信。
7. -种用于调适经多路复用版本的多媒体内容W供装置演示的方法，所述方法包括： 接收所述经多路复用版本的所述多媒体内容，所述多媒体内容具有与其相关联的原始 编码速率； 处理所述经多路复用版本的所述多媒体内容W形成所述多媒体内容的经解调且解码 的流； 将多媒体内容的所述经解调且解码的流多路分用成至少两个相异经译码视频流，所述 经译码视频流中的每一者具有相应描述符及系数； 使用相应解码协议解码所述至少两个相异经译码视频流；及 朝演示装置传播所述经解码流W用于传送所述多媒体内容。
8. 根据权利要求6所述的方法，其中所述使用相应解码协议解码所述至少两个相异经 译码视频流的步骤适应于最小化长期屏蔽及长期衰退效应。
9. 一种计算机可读存储媒体，其存储当由计算机执行时致使所述计算机执行用于有效 地处理多媒体内容的方法的指令，所述方法包括： 根据第一协议编码多媒体内容； 拆装所述经编码多媒体内容W提供多个相异视频流； 使用相应译码协议译码所述相异视频流中的每一者，其中每一译码协议具有与其相关 联的对应描述符及系数； 朝无线网络多路复用所述经译码视频流。
10. -种用于有效地处理多媒体内容的设备，所述设备包括： 处理器，其经配置用于： 根据第一协议编码多媒体内容； 拆装所述经编码多媒体内容W提供多个相异视频流； 使用相应译码协议译码所述相异视频流中的每一者，其中每一译码协议具有与其相关 联的对应描述符及系数； 朝无线网络多路复用所述经译码视频流。
【文档编号】H04N21/63GK104471948SQ201380037841
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年7月12日 优先权日:2012年7月19日
【发明者】江弘, 祖尔非考尔·赛义德, 保罗·A·维尔福德 申请人:阿尔卡特朗讯