传输流分组报头压缩.pdf

解多路复用器630仅将具有单个分组标识符值的一个或多个传输流分组路由到每个物理层管道。报头压缩单元620用一个比特长度的短分组标识符替换传输流分组的分组标识符，所述短分组标识符指示传输流分组是否是空分组。

权利要求书一种用于在数字广播网络中传送固定长度传输流分组形式的数字广播数据的方法，该方法包括以下步骤：识别传输流分组的报头，所述报头包括具有预定义的多个比特长度的分组标识符，其特征在于根据预定义映射将所述传输流分组路由到物理层管道，该预定义映射示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性，其中在所述映射中，具有单个分组标识符值的仅一个或多个传输流分组被路由到每个所述物理层管道；以及用短分组标识符替换所述传输流分组中的报头中的所述分组标识符，所述短分组标识符至少指示所述传输流分组是否是空分组，所述短分组标识符具有一个比特的长度。根据权利要求1所述的方法，其中：所述传输流分组的所述报头还包括用于指示所述传输流分组的序列号的4比特连续计数器，以及所述方法还包括用一个比特的复制分组指示符替换所述传输流分组的所述报头中的所述连续计数器的步骤，所述一个比特的复制分组指示符指示所述传输流分组是否是之前处理分组的重复。根据权利要求1所述的方法，其中：所述传输流分组的所述报头还包括用于指示所述传输流分组是否有错误的传输错误指示符，以及所述方法还包括从所述传输流分组的所述报头中删除所述传输错误指示符的步骤。根据权利要求1所述的方法，其中：对于每个物理层管道，用信号发送报头压缩指示符，其中所述报头压缩指示符指示使用所述物理层管道传送的所述传输流分组的所述报头是否被压缩，所述报头压缩指示符被包括在所述物理层管道环信令中。一种在其上包括计算机可读程序代码的计算机可读介质，所述程序代码适用于实现根据权利要求1所述的方法。一种用于在数字广播网络中接收固定长度传输流分组形式的数字广播数据的方法，该方法包括以下步骤：从接收物理层管道中提取传输流分组；识别所提取的传输流分组的报头，其特征在于根据示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性的预定义映射来确定所提取的传输流分组的分组标识符值，其中所述分组标识符值具有多个比特的预定义长度；以及在所提取的传输流分组的所述报头中用所确定的分组标识符替换至少指示所述传输流分组是否是空分组的短分组标识符，所确定的分组标识符的比特长度大于包括在所述报头中的所述短分组标识符的比特长度。根据权利要求6所述的方法，其中：所提取的传输流分组的所述报头还包括用于指示所提取的传输流分组是否是之前处理的分组的重复的一个比特的复制分组指示符，以及所述方法还包括以下步骤：确定4比特连续计数器的值，所述连续计数器指示所述传输流分组的序列号；以及用所确定的4比特连续计数器替换所提取的传输流分组的所述报头中的所述一个比特的复制分组指示符。根据权利要求6所述的方法，该方法还包括向所提取的传输流分组的所述报头中插入用于指示所述传输流分组是否有错误的传输错误指示符的步骤。根据权利要求6所述的方法，其中：对于每个物理层管道，用信号发送报头压缩指示符，其中所述报头压缩指示符指示使用所述物理层管道传送的所述传输流分组的所述报头是否被压缩，所述报头压缩指示符被包括在所述物理层管道环信令中。一种在其上包括计算机可读程序代码的计算机可读介质，所述程序代码适用于执行根据权利要求6所述的方法。一种用于在数字广播网络中传送固定长度传输流分组形式的数字广播数据的装置，该装置包括：提取单元，用于识别传输流分组的报头，所述报头包括具有多个比特预定义长度的分组标识符，其特征在于解多路复用器，用于根据预定义映射将所述传输流分组路由到物理层管道，该预定义映射示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性，其中在所述映射中，具有单个分组标识符值的仅一个或多个传输流分组被路由到每个所述物理层管道；以及报头压缩单元，用于用短分组标识符替换所述传输流分组中的报头中的所述分组标识符，所述短分组标识符至少指示所述传输流分组是否是空分组，所述短分组标识符具有一个比特的长度。根据权利要求11所述的装置，其中：所述传输流分组的所述报头还包括用于指示所述传输流分组的序列号的4比特连续计数器，以及所述报头压缩单元还被配置成用一个比特的复制分组指示符替换所述传输流分组的所述报头中的所述连续计数器，所述一个比特的复制分组指示符指示所述传输流分组是否是之前处理的分组的重复。根据权利要求11所述的装置，其中：所述传输流分组的所述报头还包括用于指示所述传输流分组是否有错误的一个比特的传输错误指示符，以及所述报头压缩单元还被配置成从所述传输流分组的所述报头中删除所述传输错误指示符。根据权利要求11所述的装置，其中：对于每个物理层管道，用信号发送报头压缩指示符，其中所述报头压缩指示符指示使用所述物理层管道传送的所述传输流分组的所述报头是否被压缩，所述报头压缩指示符被包括在所述物理层管道环信令中。一种用于在数字广播网络中接收固定长度传输流分组形式的数字广播数据的装置，该装置包括：提取单元，用于识别从接收物理层管道中提取的传输流分组的报头，其特征在于报头获取单元，用于根据示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性的预定义映射来确定所提取的传输流分组的分组标识符值，所述分组标识符值具有多个比特的预定义长度；以及报头解压缩单元，用于在所提取的传输流分组的所述报头中用所确定的分组标识符替换至少指示所述传输流分组是否是空分组的短分组标识符，所确定的分组指示符的比特长度大于包括在所述报头中的所述短分组标识符的比特长度。根据权利要求15所述的装置，其中：所接收的传输流分组的所述报头还包括用于指示所接收的传输流分组是否是之前处理的分组的重复的一个比特的复制分组指示符，所述报头获取单元还被配置成确定用于指示所述传输流分组的序列号的4比特连续计数器的值，以及所述报头解压缩单元还被配置成用所确定的4比特连续计数器替换所接收的传输流分组的所述报头中的所述复制分组指示符。根据权利要求15所述的装置，其中：所述报头解压缩单元还被配置成向所接收的传输流分组的所述报头中插入用于指示所述传输流分组是否有错误的一个比特的传输错误指示符。根据权利要求15所述的装置，其中：对于每个物理层管道，用信号发送报头压缩指示符，其中所述报头压缩指示符指示使用所述物理层管道传送的所述传输流分组的所述报头是否被压缩，所述报头压缩指示符被包括在所述物理层管道环信令中。

说明书传输流分组报头压缩
技术领域
本发明涉及对传输流分组的报头进行压缩以用于通过数字广播网络进行传输。特别地，本发明涉及传输流分组报头的可逆压缩。
背景技术
数字广播网络能够单向传输数据，诸如音频、视频、标题文本、应用等。在广播网络中，通常没有从接收器到发射器的返回频道，因此不能应用自适应技术。目前，全世界有若干个数字广播标准族。例如，在欧洲，数字视频广播（DVB）标准已经被采用。通常，这些标准定义了广播分发系统的物理层和数据层。物理和数据链路层的定义依赖于传输介质，其可以是例如卫星、电缆或地面通道。因此，DVB标准族包括用于卫星传输的DVB‑S和DVB‑S2、用于电缆传输的DVB‑C和DVB‑C2、用于地面传输的DVB‑T和DVB‑T2以及用于地面传输至手持设备的DVB‑H。
最近的地面数字广播标准DVB‑T2是被广泛使用的DVB‑T标准的扩展版本。这两个标准的规范能够分别在非专利文献1和2中找到。除了DVB‑T标准，DVB‑T2标准例如引入了物理层管道（PLP）的概念，提供了新的前向纠错方案、调制星座、更大的OFDM符号大小和更多的导频配置。视频流通常使用诸如MPEG‑2或MPEG‑4部分10（H.264）之类的压缩标准进行编码，并被封装到MPEG传输流中。关于MPEG传输流（TS）的细节能够在非专利文献3和4中找到。这些规范定义了用于多路复用以及音频、视频和元数据流的同步的机制。特别地，支持下面的功能：（i）恒定比特率流中的多个流的多路复用；（ii）关于解码的流的同步；以及（iii）解码器缓冲管理。
通常，数字广播网络可以携带多个传输流。每个传输流可以携带多个服务（节目）。每个服务还可以由服务分量组成，其中服务分量在基本流中进行传输。
为了通过广播网络传送广播数据的编码流，传输流具有恒定的比特率而且可以包括若干基本流，诸如音频、视频和数据流。恒定比特率传输流包括携带基本流数据的固定大小分组，以及用于识别传输流中的节目和节目分量所需的信令信息。这种信令数据包括例如节目专用信息（PSI）表，该表使得接收器/解码器能够对基本流解复用。例如，MPEG传输流规范定义了节目相关表（PAT）和节目映射表（PMT）。每个传输流多路复用器具有一个PAT。PAT提供了通过节目编号识别的每个节目与携带与该节目相关联的PMT的分组之间的对应性。每个节目中存在一个PMT。PMT提供了节目与其基本流之间的映射，而且可以包含节目和基本流描述符。除了由传输流规范所定义的PSI表，由支持传输流的各种数字广播标准定义其它的表。在DVB标准族中，它们被称为系统信息（SI）表。一些系统信息表在DVB标准中是强制性的，例如，携带关于数字广播网络和被携带的传输流的物理组织的信息的网络信息表（NIT）。
图1示出了传输流分组110的格式。传输流分组110包含4字节报头120和184字节有效载荷130。4字节报头120包括用于同步序列的8个比特121、用于传输错误指示符的一个比特122、用于分组标识符（PID）的13个比特125、用于传输扰码控制的2个比特126、用于自适应字段控制的2个比特127以及用于连续计数器的4个比特128。
同步字节（sync字节）121是8比特的固定序列，其值为“01000111”(0x47)。该序列用于在没有用其他方式而仅用信号进行发送分组的系统中检测分组之间的边界。
传输错误指示符122通常在纠错机制失败时由解调器在接收器处对其进行设置，以向解码器指示分组被破坏。有效载荷单元开始指示符123指示被新分组的基本流分组或PSI/SI表在该传输流分组中开始。传输优先级指示符124使得能够用同一分组标识符（PID）在分组之间区分更高和更低优先级分组。
PID字段125识别传输流分组的数据源。每个传输流分组可以仅携带来自单个基本流或者PSI/SI的数据。每个基本流和PSI/SI表唯一地与PID相关联。因此，解码器使用PID字段以提取PSI/SI表和来自被多路复用的传输流中的期望基本流。从0x0000到0x000F的PID值被预留。0x1FFF的PID值指示空分组。空分组是填充分组的特别类型，其不携带数据但却是必需的，例如，用于异步地将基本流和PSI/SI表多路复用成恒定比特率传输流。
传输扰码控制126表明是否应用扰码以及应用什么样的扰码。自适应字段控制127指示在传输流分组中是否存在自适应字段和/或有效载荷。
连续计数器128是传输流分组序列号。对于具有相同PID的每个传输流分组而言，连续计数器的值被递增。传输流在语法上允许复制分组的传输，而且连续计数器使得能够通过向复制分组分配相同的连续计数器值来识别具有相同PID的复制分组。这里，“复制分组”意味着以相同ID值来重复之前分组。连续计数器以模16进行计数，即在到达其最大值15之后其返回到零。
通常，数字视频广播网络可以携带多个传输流。每个传输流可以携带多个数字视频广播服务（节目）。每个服务可以进一步由服务分量组成，所述服务分量在基本流中传输，其中基本流由分组标识符PID进行识别。属于同一基本流的所有传输流分组都具有相同的PID值。广播服务可以是例如TV节目，该TV节目可以包括一个或多个音频分量和一个或多个视频分量。多个音频分量可以以不同的语言携带语音。可替换地，多个音频分量和多个视频分量可以分别携带相同的音频和视频内容，但是用不同的鲁棒级进行编码。
传输流分组报头中的同步字节仅在这样的系统中进行传送，即该系统的底层不能对分组之间的边界进行区分。然而，在可以对其进行区分的系统中，诸如DVB‑T2，同步字节不被传送。在一些其他情况下，其它信令字段变得是冗余的，因为它们能够例如从更低层中提供的信令信息中获得。传送这种信令字段不必要地降低了数字广播网络的效率。
引用列表
非专利文献
[NPL 1]ETSI standard EN 302755,“Frame Structure Channel Coding and Modulation for a Second Generation Digital Terrestrial Television Broadcasting System(DVB‑T2)”
[NPL 2]ETSI standard ETS 300 744,“Digital Broadcasting Systems for Television,Sound and Data Services:Frame Instructor,Channel Coding and Modulation for Digital Terrestrial Television”
[NPL 3]ISO/IEC 13818‑1,“Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information:Systems”
[NPL 4]ITU Recommendation H.222.0,“Generic coding of moving Pictures and Associated Audio information:Systems”
发明内容
本发明的目的是通过压缩传输流分组的报头的方式来在数字广播网络中实现数字广播数据的有效传输和接收。这通过在独立权利要求中阐述的特征来实现。本发明的优选实施例是从属权利要求的主题。
本发明的特别方法是在发射器侧在传输流分组的报头中用于被称为例如短分组标识符的更短字段来替换分组标识符字段，其中，所述分组标识符字段根据分组标识符而被映射到特定的物理层管道，而所述更短字段可以短至1个比特。本发明的又一特别方法是在接收器侧通过用原始分组标识符替换所述短分组标识符来相应地恢复所述分组标识符。
用更短的分组标识符替换原始的全长分组标识符降低了发送每个传输流分组所需的报头比特的数量，这使得在数字广播网络中能够实现更有效的资源利用。
根据本发明的第一方面，提供一种用于在数字广播网络中传送固定长度传输流分组形式的数字广播数据的方法。该方法包括识别传输流分组的报头，其中，所述报头包括具有不止一个比特的预定义长度的分组标识符。根据预定义映射将传输流分组路由到物理层管道，该预定义映射示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性，其中在该映射中，具有单个分组标识符值的仅一个或多个传输流分组被路由到每个物理层管道。所述传输流分组的分组标识符用一个比特的短分组标识符替换。所述短分组标识符指示分组是空分组还是数据分组。
分组标识符字段PID典型地具有13比特的长度。基于其PID值，传输流分组根据预定义映射表被映射到物理层管道，该预定义映射表被用信号传递到接收器。被映射到其他PLP的分组有利地用空分组替换。从而，现有的空分组在所有PLP中被保留。
如果PLP仅包含具有单个PID的分组，则短分组标识符能够短至一个比特，因为其需要在空分组与一种类型的数据分组之间进行区分。在这种情况下，短分组标识符能够可替换地被称为空分组指示符。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在数字广播网络中传送固定长度传输流分组形式的数字广播数据的装置。该装置包括用于识别传输流分组的报头的提取单元，其中，所述报头包括具有不止一个比特的预定义长度的分组标识符。该装置还包括用于根据预定义映射将所述传输流分组路由到物理层管道的解多路复用器，该预定义映射示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性，其中在该映射中，具有单个分组标识符值的仅一个或多个传输流分组被路由到每个物理层管道。该装置还包括报头压缩单元，用于用一个比特的短分组标识符来替换传输流分组的报头中的分组标识符。该短分组标识符至少指示传输流分组是否是空分组。
分组标识符（PID字段）的值指示包括在传输流分组中的数据的源。数据的源是基本流或PSI/SI表。属于同一基本流或PSI/SI的所有传输流分组都具有相同的PID值。PSI/SI表信号信息涉及传输流和承载其的系统。包含在PSI表中的信息例如描述了在传输流中被多路复用的数据，从而允许传输流中的不同基本流在接收器中被正确地解多路复用。
术语“空分组”指代不包含任何信息且不被传送的传输流分组。空分组可以位于传输流中例如用于保留关于数据分组的相对位置的信息。
用一个比特的短PID（空分组指示符）替换13比特的PID字段降低了传输流分组报头的长度，同时仍然允许区分空分组与数据分组。关键条件是所有的数据分组都具有相同的PID。识别空分组对于根据用信号传送的信息在接收器处插入空分组而言是重要的。
在接收器处，用原始的13比特PID替换短PID。如果短PID指示空分组，则该PID采用用于空分组的预定分组标识符值，即0x1FFF。
传输流分组报头还包括连续计数器，该连续计数器指示基本流中的传输流分组的序列号。连续计数器典型具有4个比特。
根据本发明的实施例，优选用一个比特的所复制分组指示符来替换连续计数器，该一个比特的所复制分组指示符指示传输流分组是否是具有相同PID值的之前分组的重复。该替换进一步降低了传输流分组报头的长度，同时仍然允许所复制分组的识别。该替换是可能的，因为传输流分组在数字广播传输中不能被丢失或重排序。
传输流分组报头还包括一个比特的传输错误指示符，用于用信号传送在传输流分组的传输期间是否已经出现不可发现的错误。
根据本发明的另一实施例，在发射器处，传输错误指示符从传输流分组报头中删除。删除传输错误指示符进一步降低了分组报头长度。传输错误指示符能够被移除，因为解调器在接收侧对传输错误指示符进行设置。
根据本发明的又一方面，提供一种用于在数字广播网络中接收固定长度传输流分组形式的数字广播数据的方法。传输流分组从接收物理层管道中提取，且传输流分组的报头被识别。根据示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性的映射确定所提取的传输流分组的分组标识符的值，其中分组标识符具有多个比特的预定义长度。在所提取的传输流分组的报头中，用比该短分组标识符长的所确定原始分组标识符替换至少指示分组是否是空分组的短分组标识符。
优选地，短分组标识符是一个比特的空分组标识符。如果空分组标识符没有被设置，则用所述原始的13比特PID替换接收到的分组的报头中的空分组指示符。如果空分组指示符被设置，则用空分组的预定义的13比特PID（1 1111 1111 1111或0x1FFF，其在传输流规范中指定）替换空分组指示符。
根据本发明的另一方面，提供一种用于在数字广播网络中接收固定长度传输流分组形式的数字广播数据的装置。该接收装置包括提取单元，用于识别从接收物理层管道中提取的传输流分组的报头。该装置还包括报头获取单元，用于根据示出了分组标识符值与一个或多个物理层管道之间的对应性的映射来确定所提取的传输流分组的分组标识符值。该分组标识符值具有多个比特的预定义长度。接收装置还包括报头解压缩单元，其能够在所提取的传输流分组的报头中用比短分组标识符更长的所确定的分组标识符来替换至少指示所述分组是否是空分组的短分组标识符。
该接收方法优选包括确定连续计数器的值，其典型地具有4个比特的长度。所确定的连续计数器有利地用于替换接收到的传输流分组的报头中的一个比特的所复制分组标识符。
根据本发明的另一实施例，传输错误指示符可以插入接收到的传输流分组的报头中。传输错误指示符的值可以根据在接收器处执行的前向纠错的结果进行设置。
根据本发明的有利实施例，分组标识符具有13比特的长度，且被压缩成一个比特的空分组指示符。连续计数器具有4个比特的长度，且用一个比特的所复制分组指示符对其进行替换。传输错误指示符被移除。优选地，8比特的同步序列（同步字节）也被删除。
通过替换分组标识符和连续计数器并移除传输错误指示符，传输流分组报头的长度被降低了高达2个字节。如果同步字节不被传送，则所得到的报头长度低至一个字节。
根据本发明的另一实施例，报头压缩指示符针对每个物理层管道而被用信号传送。报头压缩指示符指示在每个物理层管道中传送的传输流分组的报头是否使用上述报头压缩方法中的任意方法进行压缩。优选地，报头压缩指示符被包括在PLP环中，该PLP环是第一层信令（物理层信令）的一部分。可替换地，报头压缩指示符可以在相应的分组中被用信号发送，其中在该相应分组中封装了传输流分组，例如，基带帧（如在DVB‑T2的情况下）。这允许被压缩和未被压缩的报头传输流分组在同一系统中被同时支持。
根据本发明的另一方面，提供了在其上具有计算机可读程序代码的计算机可读介质，该程序代码适用于实现本发明。
根据本发明的又一方面，提供一种用于将数字广播数据从发射侧传递到接收侧的系统，该系统包括如上所述的发射装置、广播频道和如上所述的接收装置。广播频道可以通过任意介质形成，诸如电缆、卫星、地面无线信道等。接收装置可以是数字电视、机顶盒、个人计算机或配备有数字广播接收器的便携式计算机、手持设备或任意其他设备。
本发明的上述目的和其他目的以及特征将根据结合附图的下述描述和优选实施例而变得更加明显。
附图说明
图1是示出了根据MPEG传输流规范的传输流分组及其报头的固定格式的示意图。
图2是示出了在DVB‑T2标准中使用的物理层管道概念的框图。
图3是示出了用于DVB‑T2系统的基带帧格式的示意图。
图4是示出了在映射到物理层管道之前和之后传输流中的空分组的使用的示意图。
图5是示出了根据本发明的传输流分组报头的压缩的示例的示意图。
图6A是示出了根据本发明的示例性数字广播发射器的框图。
图6B是示出了根据本发明的示例性数字广播接收器的框图。
图7是示出了用于应用本发明的数字广播系统的示例的示意图。
图8示出了发射器800的结构。
图9示出了物理层帧的结构。
图10示出了接收器1000的结构。
图11是示出了接收设备的示例的示意图。
图12是示出了多路复用后的数据的结构的示意图。
图13是示出了如何对每个流进行多路复用的示意图。
图14是详细示出了视频流如何被存储在PES分组的序列中的示意图。
图15是示出了存在于被多路复用的数据中的TS分组和源分组的格式的示意图。
图16是示出了PMT数据的结构的示意图。
图17是示出了多路复用后的数据的内部结构的示意图。
图18是示出了流属性信息的内部结构的示意图。
图19是示出了视频显示和音频输出设备的结构的示例的示意图。
具体实施方式
本发明能够实现传输流分组报头的压缩，以便增加数字广播网络中的传输效率。
本发明的方法/装置能够应用于通过广播网络传送的MPEG传输流分组。所述方法/装置能够将传输流分组的大小降低到2个字节。这通过替换和/或移除传输流分组报头中的一些字段来实现。所述压缩是无损的（可逆的），且在发射器侧上执行。因此，在接收器侧上，能够使用与实际数据一起传送的信令信息来恢复原始分组报头。
如图1所示，传输流分组报头120的最长字段是13比特的分组标识符PID 125。该PID字段指示由传输流分组所携带的数据的源。在数字广播的上下文中，数据的源可以是例如特定的基本流或者包含节目专用信息或系统信息的表（PSI/SI表）。PSI表包含接收器正确地对传输流多路复用中的节目的基本流进行解多路复用所需的信息。如果底层系统能够实现数据源的相应识别，则可以降低PID的长度。
一些系统（例如，最近的标准DVB‑T2）采用物理层管道（PLP）的概念。物理层管道允许多个并行数据流在物理层处被多路复用。对多个数据流的处理可以通过选择例如前向纠错（FEC）编码率、调制星座大小、交织长度以及其他物理层参数来进行单独配置。物理层管道的单独配置性使得能够提供针对每个不同物理层管道的不同鲁棒性级别。
图2示意性地示出了利用物理层管道（例如DVB‑T2发射器）的传统发射器侧。包含固定大小分组的传输流201被输入到解多路复用器210中。根据解多路复用器中的分组标识符PID 125，传输流分组被路由（映射）到各自的物理层管道（在220）并且被进一步处理。PID 125与PLP 220之间的映射是固定的（即在传输期间不改变），且通过使用专用信令资源（字段）而从发射器用信号发送到接收器。可以并行地处理多个物理层管道（在220）。
在使用物理层管道的数字广播系统中，每个服务（节目）能够在其自己的物理层管道中被传送。当假设在某一时刻仅消耗一个服务时，这使得能够降低在接收器处必须被解调的数据的量，因为接收器仅需要解调在相应的单个物理层管道中所携带的数据。
物理层管道处理220包括输入处理250、前向纠错（FEC）编码260、星座映射270和交织280。在输入处理250中，传输流分组被转换成恰当格式的比特流，之后该恰当格式的比特流被编码并被映射到物理层资源上。物理层处的基本数据结构称为基带帧。输入处理250将传输流分组转换成基带帧，该基带帧和奇偶校验字节一起由前向纠错（FEC）码生成，且该基带帧进一步构建了编码后的FEC块。基带帧具有依赖于所使用的特定FEC编码的固定长度。
图3示出了诸如能够在DVB‑T2中找到的基带帧303，该基带帧包括报头320、数据字段340和填充350。每个基带帧具有固定大小的报头320，该固定大小的报头包含识别在基带帧有效载荷中封装的传输流分组的边界所需的信令信息。基带帧的报头包括例如所谓的SYNCD（同步）字段，该SYNCD字段指示从基带分组有效载荷340的开始到基带分组有效载荷中的第一完整传输流分组的开始的偏移。这在图3中被示为基带数据340的部分302，基带数据310的部分302包括上一传输流分组的剩余部分330，该剩余部分可能已经在之前的基带帧中开始，该剩余部分330具有由SYNCD值所指定的长度。数据340的部分302还包括多个传输流分组110，其不必为整数。
基带帧303的报头320还包括数据字段长度（DFL）指示符，该指示符指示由实际数据所占据的基带帧有效载荷340的长度（字节数量）。到固定大小的基带帧303的结束处的剩余字节是填充字节350。数据字段长度是需要的，用于将有效载荷340与基带帧中的填充350进行区分。填充350是必要的，因为有效载荷数据（传输流分组）通常并不完全填满上一基带帧，如在包括5个基带帧的突发301所示的。
在每个物理层传输帧中，整数个基带帧被传送。基带帧也是FEC（前向纠错）块。典型的块FEC编码方案包括如也在DVB‑T2中使用的LDPC和BCH。这导致向基带帧中添加奇偶校验比特，其中奇偶校验比特的数量由所选的FEC编码率来给定。
星座映射270指代将调制应用到编码后FEC块，从而产生复符号。典型地，这是QAM调制，诸如16、64或256QAM。最后，交织280对星座映射270所生成的复符号进行频率交织和/或时间交织，以便改善频率和/或时间分集。之后，来自不同物理层管道的交织后的复符号被映射（在230）到物理层帧上。物理层帧之后使用例如正交频分多路复用（OFDM）进行调制（在240）以供数字广播网络中的传输。用于上述处理步骤的参数作为第一层信令（物理层信令）的一部分而被用信号发送给接收器。
由于更低层的信令允许基带帧中的第一传输流分组的识别，所以接收器能够正确地提取分组，同步字节不需要在上面描述的系统中被传送。
关于分组到物理层管道的映射（PID到PLP映射），具有相同PID的传输流分组被映射到相同的PLP。然而，PLP通常可以携带具有多个不同PID的传输流分组。PID到PLP的映射是固定的，即其在传输期间并不动态地改变。两个极端的映射情况是：
（i）在单个PLP中携带所有TS分组，而不管它们的PID如何，以及
（ii）在自己的PLP中携带每个PID。
在大部分情况下，实际系统将包含携带具有不同PID值的分组的PLP以及携带具有仅一个PID的分组的PLP。
根据本发明，仅具有相同PID值的传输流分组被映射到一个PLP。如果PLP携带具有仅一个PID值的分组，则每个分组中的PID字段并不需要被传送，因为其没有包含任何信息。发射器传送示出了PID值与一个或多个PLP之间的对应性的映射（PID至PLP映射）表。在接收器处，能够从发射器用信号发送的固定PID至PLP映射表中恢复它的值。例如，这种系统可以在一个公共PLP中携带所有PSI/SI分组，以及在其自己的单独PLP中携带每个节目分量（基本流）。
而且，如果发射器和接收器共享预定义的固定映射（PID至PLP映射）方法，接收器能够恢复PID值，而不需要从发射器向接收器传送PID至PLP映射表。
如上所述，即使PLP携带仅有一个PID的分组，空分组仍然存在，以便保留原始分组位置。空分组具有预定义的PID，即0x1FFF（全1）。空分组是不携带任何信息的空分组，但是需要将可变比特流的基本流多路复用成恒定比特流的传输流。为了允许发射器中生成的时间戳在接收器中保持它们的含义，传输流系统模型需要在通过由调制器、信道和解调器构成的链时具有恒定的端到端延迟。时间戳对于服务分量的相对同步而言是关键的。
图4示出在本发明中根据传输流（TS）分组的PID的TS分组到PLP的映射。用携带属于同一传输流的分组的所有其他PLP中的空分组替换被映射到特定PLP的分组。空分组是需要的，以用于保持在携带了来自原始传输流的分组的所有PLP中的该传输流的比特率。在该图中，PID 1至4指代分别具有第一、第二、第三和第四PID值的传输流分组。被标记为空的传输分组是空分组410。由于空分组410不包含任何信息，所以它们不需要被传送。然而，必须用信号告知它们的存在，以便能够在接收器处将它们重新插入原始位置处。这确保了传输流分组的相对位置不受影响，从而端到端延迟保持恒定。
在DVB‑T2中，在传送空分组之前将空分组删除，但是使用位于每个数据分组之后的专用字节用信号告知被删除的连续空分组的数量。如果多于255个连续空分组出现，则将传送第256个空分组。因此，即使在空分组删除步骤之后，空分组仍然可以存在。
鉴于上述的空分组删除机制，即使PLP仅携带具有单个PID的TS分组，仍然有必要将空分组与数据分组进行区分。因此，根据本发明，没有完全移除原始的13比特PID字段，而是用短PID进行替换，该短PID比原始13比特PID更短且至少指示该分组是否是空分组。作为对指示空分组的替换，在一个PLP中携带多个PID的情况下，短PID可以指示被缩短的PID。这里，被缩短的PID意指已经基于预定义映射表而被缩短的原始PID。在接收器处基于预定义的映射表来将被缩短的PID恢复成原始PID。
之后，可以通过专用表格将原始PID与短PID之间的映射用信号发送给接收器。
在由单个PLP传递仅一个PID（例如，基本流）的情况下，短分组标识符优选是一个比特的空分组指示符，其用于用信号表明该分组是否是空分组。
为了节省更多的分组报头比特，根据本发明的实施例，4比特的连续计数器也能够被丢弃，因为传输流分组在物理层管道中不能被丢失或重新排序。然而，由于连续计数器也能够通过用相同的连续计数器值标记复制分组来识别复制分组，所以仍然需要一个比特，以用于指示分组是否被复制。根据本发明的该实施例，用一个比特的复制分组指示符替换4比特连续计数器。在接收器处，连续计数器字段可以被再次恢复成它的全长。
为了再节省一个比特，根据本发明的另一实施例，从TS分组报头中移除一个比特的传输错误指示符。这是可以完成的，因为在接收器处对传输错误指示符进行设置。当用各自的一个比特指示符替换分组标识符和连续计数器并移除传输错误指示符时，可以为每个传输流分组节省12+3+1=16个比特，即2个字节。这是分组比特长度的一半。而且，如已经描述的，同步字节也可以被移除。因此，根据本发明，传输流分组的报头大小可以从4个字节降低到仅一个字节。这种降低使得能够更有效地利用数字广播网络中的资源。
图5示出了本发明的示例，其中用各自的一个比特指示符510和520替换分组标识符125和连续计数器128，同时删除传输错误指示符和同步字节。然而，本发明不局限于这种示例。可以仅替换分组标识符和/或连续计数器，和/或删除传输错误指示符122。而且，分组标识符不是必须由如上所述的一个比特的空分组指示符510进行替换。其可以由短PID进行替换。可以确定短PID的大小，以便使得压缩后报头缩短整数个字节。例如，当传送复制分组指示符（1个比特）、自适应字段控制（2个比特）、扰码控制（2个比特）、传递奇偶校验（1个比特）和有效载荷开始指示符（1个比特）时，这些总共是7个比特。为了获得整数个字节，短PID可以具有9个比特的长度。可替换地，如果除了上面的参数之外还传送4比特的连续计数器，则10个比特是必要的。因此，短PID可以具有6个比特的长度。应当指出的是，这些仅是示例，而且其他组合是可能的，诸如除了或可替换地连续计数器之外，还传送传输错误指示符。可以有利地选择短PID的长度，以使得对于其信令以及用信号发送剩余参数而言，整数个字节是必要的。
如图5所示，如果在物理层管道中仅发送来自单个服务分量的传输流分组，则传输流分组110的PID字段125（其唯一地识别服务分量）携带冗余信息且因此不需要被传送。然而，一个比特的指示符510仍然是需要的，以将携带数据的分组与空分组进行区分。接收器例如基于静态PID至PLP映射表而知道在给定物理层管道中发送什么样的PID 125，而且能够因此从压缩后报头500中恢复原始PID值。如果来自不同物理层管道的分组被重新多路复用，则该恢复是需要的，以确保在解调器的输出处同步地校正传输流。
图5进一步示出了通过不传送4比特的连续计数器128来降低传输流分组报头120的大小。然而，至少一个比特520仍然是需要的，以便用信号发送分组重复。为了确保在解调器的输出处在句法上校正传输流，压缩后报头500必须被解压缩，因此也需要重新生成连续计数器128。通常，接收器处计数器的值不需要与发射器处计数器的值相同，因此接收器中的计数器能够用任意值进行初始化。复制分组指示符使得接收器处连续计数器能够与发射器处连续计数器同步递增。如果需要计数器的确切值，则连续计数器值可以被周期性地用信号发送，以便接收器计数器可以被初始化成发射器中的确切初始值。连续计数器可以例如在每个基带帧中被用信号发送。可替换地，其可以仅在传输帧的第一基带帧中被用信号发送。在这种情况下，仅需要传送包括在第一基带帧中的第一传输流分组的连续计数器。
而且，图5也示出了从传输流分组报头120中删除一个比特的传输错误指示符字段122。如果基带帧不能被校正，则在那个帧中携带的所有传输流分组将通过在接收器处设置它们的传输错误指示符比特而被标记为未被校正。可替换地，如果CRC校验和被用于每个TS分组，则传输错误指示符仅被设置用于被破坏的分组。
图6A和图6B分别示出了根据本发明的示例性发射器600a和接收器600b。包括传输流分组100的传输流分组601的流被输入到提取单元610，在该提取单元中，提取传输流分组的报头120，而且根据报头120中的分组标识符125，解多路复用器630将传输流分组110映射到所选的物理层管道220。具体地，仅具有相同PID值的传输流分组被映射到一个PLP。物理层管道基于被用信号发送到接收器的PID与PLP之间的固定映射进行选择。之后，报头压缩单元620对传输流分组的报头进行压缩。如上所述，通过用空分组指示符510替换传输流分组110的报头120中的PID字段来执行报头压缩。进一步地，报头压缩单元620可以通过用复制分组指示符520替换连续计数器128来压缩报头。除此之外或者可替换地，报头压缩单元620可以通过不传送传输错误指示符122和/或通过不传送同步字节121来压缩报头120。之后，在物理层处理单元640中，还处理具有压缩后报头500的传输流分组。物理层处理640可以包括前向纠错编码、调制、交织等。由物理层处理640获得的广播信号之后由发射单元650传送。
因此，示例性接收器600b具有用于接收由如上所述的发射装置传送的广播信号的接收单元660。接收到的广播信号在物理层处理单元670中进行处理，该物理层处理单元可以包括对来自物理资源的数字信号的解映射和/或多个物理层管道中的并行处理（包括解交织、解调、前向纠错解码等）。来自特定物理层管道的接收到的传输流分组传递到提取单元680，在该提取单元提取压缩后报头500。报头参数获取单元690获取尚未被传送的报头字段。例如，报头参数获取单元690基于PID与物理层管道之间的用信号发送的映射来获取原始PID，其中在该物理层管道中携带传输流分组。根据接收到的空分组指示符510，可以通过尝试恢复保留用于指示空分组的值以及恢复用于指示数据分组的PID值正确地获取PID。如上所述，参数获取单元690可以进一步获取传输流分组的连续计数器值。例如，每个基带帧或者每个发送帧可以发送连续计数器值，通过在处理/接收每个传输流分组之后递增用信号发送的连续值且同时考虑复制分组指示符128可以相应地获得特定传输流分组的连续计数器值。例如，如果复制分组指示符被设置，则每个分组的连续计数器值不增加。参数获取单元690可以基于前向纠错处理或校验和检查的结果来进一步生成传输错误指示符122。之后，报头解压缩单元695通过用所获取的PID 128替换空分组指示符510，用解压缩后报头替换接收到的压缩报头500。还可以用所获得的连续计数器128替换复制分组指示符520，和/或插入所生成的传输错误指示符122。之后，具有被恢复（解压缩）报头的传输流分组691被输出，以用于更高层的进一步处理。
图7示出可以在其中应用本发明的数字广播系统的示例。发射器710可以实施例如如上参考图6A所描述的本发明的传输流分组报头压缩。发射器710可以是单个设备或多个互连设备。发射站715传送由发射器710形成的广播信号。在该示例中，示出了地面数字广播系统。然而，本发明不局限于此，而且还可以应用于卫星或电缆传输或通过任意其他媒介的数字广播传输。各自包括图7所示的接收器的装置是计算机，诸如便携式或个人计算机730。然而，其还可以是能够接收数字广播的手持设备或移动电话。另一示例性装置是连接到数字或模拟TV 750或具有集成广播接收器的数字TV 760的机顶盒740。能够接收数字广播的这些示例性接收器或其他接收器可以实施例如如上参考图6B描述的根据本发明的报头解压缩。
在同一系统或者甚至是在传输流中，支持具有压缩和未压缩报头的传输流分组的同时传输是有益的。为了实现同时传输，根据本发明的又一实施例，用信号发送报头压缩的存在和/或类型。优选地，在PLP环中用信号发送报头压缩的存在和/或类型，其中该PLP环描述了物理层管道的特性。
由于携带根据本发明进行压缩的传输流分组的物理层管道能够与携带未压缩传输流分组的物理层管道进行混合，所以每个物理层管道至少需要信令比特，以用信号发送是否在那个物理层管道中传递压缩后传输流分组。然而，本发明不局限于用信号发送作为报头压缩指示符的单个比特。就传输效率而言，单个比特报头压缩指示符是有益的。可替换地，可以用信号发送具有不止一个比特的报头压缩指示符，以用于进一步指示报头压缩的类型。所述类型可以例如与压缩报头字段的数量和标识相关，所述的压缩诸如为仅压缩PID；仅压缩同步字节；压缩PID、连续计数器、传输错误指示符和同步字节等。
可以例如在基带分组报头320中用信号发送报头压缩指示符。优选地，在具有L1信令的PLP环中用信号发送报头压缩指示符。具有L1信令的DVB‑T2PLP环的报头压缩指示符的可能扩展的示例如下所示：
[数学1]

在该示例中，用信号发送报头压缩指示符，作为字段TS_COMPRESSION，其仅在PLP_PAYLOAD_TYPE字段指示在相应的物理层管道中携带了传输流（TS）有效载荷数据时才存在。如果对于该物理层管道而言选择了最大2字节报头压缩，则可以在具有L1信令的PLP环中用信号发送物理层管道中携带的数据分组的PID。如果选择1字节报头压缩，则可以在具有L1信令的PLP环中用信号发送原始PID与短PID之间的映射。
上面的示例并不意欲将本发明限制在所示的信令方式。例如，还可以用PID值不必出现在上述语法中的方式发送PID至PLP映射。可以根据单独的PID至PLP映射表确定PID。
本发明的另一实施例涉及使用硬件和软件实施上述各自实施例。应当意识到，本发明的各种实施例可以使用计算设备（处理器）进行实施或执行。计算设备或处理器可以例如是通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其他可编程逻辑设备等。本发明的各种实施例还可以通过这些设备的组合执行或体现。
进一步地，本发明的各种实施例还可以由软件模块的方式实施，该软件模块由处理器或直接在硬件中执行。还可以是软件模块与硬件实现方式的组合。软件模块可以存储在任意种类的计算机可读存储媒介上，例如RAM、EPROM、EEPROM、闪存、寄存器、硬盘、CD‑ROM、DVD等。
大部分的示例都已经在基于DVB‑T的数字广播系统中概述，而且所述术语主要涉及DVB术语。然而，该术语和针对基于DVB‑T的广播的各种实施例的描述并不意欲将本发明的原理和思想局限于这种系统。而且，与DVB‑T2标准相兼容的编码和解码的详细解释意欲更好地理解本文描述的示例性实施例，而且不应当被理解为将本发明局限于所描述数字广播中的过程和功能的具体实现方式。尽管如此，本文提出的改进可以容易地应用于所描述的广播系统。此外，本发明的概念还可以用于在标准中当前讨论的DVB‑T2编码的增强。
下面描述将上述实施例应用于图2所示的DVB‑T2传输系统的实施例。图8是示出了发射器800的结构的框图。注意，发射器800的与图2所示的发射器的组成元素相同的组成元素具有相同的参考标号，而且省略对它们的描述。下面仅描述不同之处。如图8所示，发射器800包括提取单元610、解多路复用器810、报头压缩单元620、PLP处理220、L1（第一层）信令处理820、帧映射830和调制器240。
提取单元610指定传输流分组201的报头120，并提取指定的报头120。解多路复用器810根据由提取单元610所提取的报头120的分组标识符125将传输流分组201映射到PLP。具体地，解多路复用器630替换具有空分组的、将被映射到为由预定义映射表（PID至PLP映射）所指示的PLP之外的PLP的传输流分组，结果，仅具有相同标识符值的传输流分组被映射到一个PLP。
报头压缩单元620压缩由解多路复用器810所映射的传输流分组的报头120。这里，如上所述那样，通过用一个比特的空分组指示符510替换报头120的分组标识符来执行报头映射。例如，具有值“1”的一个比特的空分组指示符指示传输流分组是空分组，而具有值“0”的一个报头的空分组指示符指示传输流分组是数据分组。进一步地，报头压缩单元620可以用一个比特的复制分组指示符520替换连续计数器128。例如，具有值“1”的一个比特的复制分组指示符指示传输流分组是复制分组，而具有值“0”的一个报头的复制分组指示符指示传输流分组不是复制分组。进一步地，除了上述报头压缩或作为上述压缩的替换，报头压缩单元620可以通过不传送传输错误指示符122和/或同步字节121来执行报头压缩。
PLP处理220例如对已经对其执行报头压缩的传输流分组执行前向纠错，如参考图2描述的那样。
L1信令处理820生成用于每个PLP的L1（第一层）信令信息，包括调制方法等，对L1信令信息执行前向纠错并输出L1信令信息。如上所述，L1信令处理820优选生成报头压缩指示符，作为L1信令信息。此外，L1信令处理820优选生成关于将被映射到每个PLP的传输流分组的分组标识符的信息（PID至PLP映射表）作为L1信令信息。
帧映射830将由PLP处理220输出的处理结果和由L1信令处理820输出的L1信令信息映射到物理层帧。
由调制240对物理层帧执行OFDM调制，例如，如参考图2描述的那样。物理层帧经由数字广播网络传送。这使得能够作为给接收器的L1信令信息来传输报头压缩指示符和PID至PLP映射表。
图9示出由帧映射830输出的物理层帧的结构。如图9所示，T2帧中的L1信令由三个元素组成，包括P1信令910、L1预信令920和L1后信令930（包括可配置单元和动态单元）。
物理层中的参数和帧结构在非专利文献1（ETSI标准EN 302 755）的第7部分中详细描述，而且该文献在本发明中被称为规范。而且，包括已经对其执行报头压缩的传输流分组的每个PLP被多路复用成图9中所示的数据符号区域和P2符号区域（如果可用）。
图10是示出了接收从发射器800传送的信号的接收器1000的结构的框图。注意，接收器1000的与图6B所示的接收器600b的组成元素相同的组成元素具有相同的参考标号，而且省略对它们的描述。下面仅描述不同之处。接收器1000包括接收单元660、物理层处理单元1010、L1信令处理1020、提取单元680、报头获取单元690、报头解压缩单元695和合并单元1030。
L1信令处理1020基于由接收单元660输出的广播信号来解码L1信令信息。
物理层处理单元1010基于由L1信令处理1020解码的L1信令信息来执行处理。物理层处理单元1010可以包括纠错、调制、交织等。如图9所示，属于同一传输流的、各自具有不同的分组标识符的分组各自在不同的PLP中进行传送。然而，由于分组各自以时间划分的方法进行传送，所以物理层处理单元1010能够以时间划分方法对这多个PLP执行处理。
提取单元680提取由物理层处理单元1010输出的传输流分组的压缩后报头500。
报头获取单元690基于解码的L1信令信息来获取尚未被传送的报头字段。这里，如上所述，用于获取报头字段的L1信令信息是压缩指示符、PID至PLP映射表等。如上所述，报头压缩指示符至少指示传输流分组的报头是否已经被压缩。根据解码的报头压缩指示符，报头获取单元690能够指定接收到的传输流分组的报头是否已经被压缩。而且，当报头压缩指示符指示报头的压缩方法时，报头获取单元690能够基于解码的报头压缩指示符来指定哪类报头压缩已经被执行。报头获取单元690基于用于指示报头压缩是否已经被执行的信息以及用于指示压缩方法的信息来获取尚未被传送的报头字段。PID至PLP映射表指示关于传输流分组的已经被映射到每个PLP的分组标识符的信息。根据解码的PID至PLP映射表，报头获取单元690基于短分组标识符值来获取原始的13比特分组标识符。而且，报头获取单元690可以通过递增原始的4比特连续计数器的值（这取决于每个传输流分组的增加/重复（这是基于复制分组指示符）），来获取该值。此外，报头获取单元690可以基于前向纠错处理的结果或校验和检查的结果来生成传输错误指示符。
报头解压缩单元695基于由报头获取单元690获得的报头字段来用原始报头替换压缩报头500。
合并单元1030整合报头解压缩单元695输出的属于同一传输流的各自具有不同的分组标识符的分组，以恢复原始传输流，并输出所恢复的原始传输流。
下面描述在上面的实施例中描述的传输和接收方法的示例性应用以及适用于该方法的系统的示例性结构。
图11是示出了用于执行在上面的实施例中描述的接收方法的接收设备的示例性结构的示意图。如图11所示，在一个示例性结构中，接收设备1100可以由在单个LSI（或单个芯片组）上实施的调制解调器部分以及在另一单个LSI（或另一单个芯片组）上实施的编解码器部分构成。图11所示的接收设备1100是例如被包括在图8所示的TV（电视接收器）840、STB（机顶盒）840、计算机（诸如个人计算机）、手持设备或移动电话中的部件。接收设备1100包括用于接收高频信号的天线1160、用于将接收到的信号转换成基带信号的调谐器1101以及用于从由频率转换获得的基带信号中解调传输流的解调单元1102。在上面的实施例中描述的接收器900b对应于解调单元1102，并执行在上面的实施例中描述的任意接收方法以接收传输流。结果，产生了针对上面的实施例所描述的本发明的有益效果。
下面的描述涉及传输流包括至少一个视频流和至少一个音频流的情况。视频流用于传送通过用移动图片编码方法（其与给定标准相兼容，诸如MPEG2、高级MPEG4视频编码（AVC）或VC‑1）对例如视频信号进行编码所获得的数据。音频流用于传送通过例如用音频编码方法对音频信号进行编码所获得的数据，所述音频编码方法与诸如杜比音频编码(AC)‑3、Dolby Digital Plus、Meridian无损压缩(MLP)、数字影院系统(DTS)、DTS‑HD或者脉冲编码调制(PCM)之类的给定标准兼容。
接收设备1100包括流输入/输出单元1103、信号处理单元1104、音频和视觉输出单元（下文中称为AV输出单元）1105、音频输出单元1106和视频显示单元1107。流输入/输出单元1103从由解调单元1102所获得的传输流中解多路复用视频和音频流。信号处理单元1104使用适当的移动图片解码方法将解多路复用后的视频流解码成视频信号，而且还使用适当的音频解码方法将解多路复用后的音频流解码成音频信号。音频和视觉输出单元1105输出视频信号和音频信号至音频和视觉输出接口（下文中称为AV输出IF）1111。音频输出单元1106（诸如扬声器）根据解码的音频信号产生音频输出。视频显示单元1107（诸如显示监控器）根据解码后的视频信号产生视频输出。例如，用户可以操作远程控制1150来选择（TV节目或音频广播的）频道，以便指示所选频道的信息被传送给操作输入单元1110。作为响应，接收设备1100从用天线1160接收到的信号中解调在所选频道上携带的信号并应用纠错，以便提取接收数据。在数据接收时，接收设备1100接收包含用于指示在所选频道上携带的信号的传输方法的信息的控制符号，以便获得用于指示传输方法的信息。通过采用该信息，接收设备1100能够对接收操作、解调方法和纠错方法做出适当的设置，以正确地接收从广播站（基站）传送的传输流。这里，例如，由在上面的实施例中所描述的P1信令、L1预信令、和L1后信令所携带的符号对应于控制符号。类似地，包含在P1信令、L1预信令和L1后信令中的每个PLP的FEC编码率、调制星座和相关参数对应于关于传输方法的信息。虽然上面的描述涉及用户使用远程控制1150选择频道的示例，但是相同的描述适用于用户使用在接收设备1100上提供的选择键来选择频道的示例。
通过采用上面的结构，用户能够观看接收设备1100通过在上面的实施例中描述的接收方法接收的广播节目。
根据本实施例的接收设备1100可以附加地包括记录单元（驱动）1108，用于将各种数据记录到记录介质（诸如磁盘、光盘或非易失性半导体存储器）上。将由记录单元1108记录的示例包括包含在传输流中的数据（其作为由解调单元1102的解调和纠错的结果而被获得）、等价于这种数据的数据（例如，通过压缩该数据所获得的数据）以及通过处理移动图片和/或音频所获得的数据。（注意，可能存在着解调单元1102不执行纠错的情况以及接收设备1100在纠错之后执行另一信号处理的情况。其包含在出现类似措辞的下面的描述中。）。注意，这里使用的术语“光盘”指代记录介质，诸如数字多用途盘（DVD）或BD（蓝光盘），其能够使用激光进行读取和写入。另外，这里使用的术语“磁盘”指代记录介质，诸如软盘（FD，注册商标）或硬盘，其能够通过用磁通量来磁化磁物质进行写入。此外，术语“非易失性半导体存储器”指代记录介质，诸如由半导体元件构成的闪存或铁电随机存取存储器。非易失性半导体存储器的具体示例包括使用闪存的SD卡和闪存固态驱动（SSD）。应当意识到，这里提到的记录介质的具体类型仅是示例，而且任意其他类型的记录介质都可以使用。
通过采用上面的结构，用户能够记录接收设备1100用在上面的实施例中描述的任意接收方法接收的广播节目，而且观看记录的广播节目的时间改变可以是在广播之后的任意时间。
在接收设备1100的上述描述中，记录单元1108记录由解调单元1102所获得的传输流。然而，记录单元1108可以记录从包含在传输流中的数据中提取的数据的一部分。例如，除了视频和音频流之外，由解调单元1102解调的传输流可以包含数据广播服务的内容。在这种情况下，可以在没有广播服务的内容的情况下通过多路复用从由解调单元1102解调的传输流中提取的视频和音频流来生成新的传输流，而且记录单元1108可以记录新生成的传输流。在另一示例中，可以通过多路复用包含在作为解调单元1102的解调和纠错的结果所获得的传输流中视频流和音频流中的任意一者来生成新的传输流，而且记录单元1108可以记录新生成的传输流。在又一示例中，记录单元1108可以记录如上所述包含在传输流中的数据广播服务的内容。
如上所述，在该实施例中描述的接收设备1100可以被包括在TV、记录器（诸如DVD记录器、蓝光记录器、HDD记录器或SD卡记录器）、或移动电话中。在这种情况下，作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流可以包含用于校正操作TV或记录器的软件中的或者保护个人或机密信息的软件中的错误（故障）的数据。如果包含这种数据，则该数据被装载到TV或记录器中以校正错误。另外，如果包含用于校正装载在接收设备1100中的软件中的错误（故障）的数据，则这种用于校正接收设备1100的数据可能有的错误。该布置确保了在其中实施接收设备1100的TV、记录器或移动电话的更稳定的操作。
注意，可以是流输入/输出单元1103处理包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流中的整个数据中的数据的提取并多路复用所提取的数据。更具体地，根据诸如CPU之类的控制单元（未在图中示出）给出的指令，流输入/输出单元1103从由解调单元1102解调的传输流中解多路复用视频流、音频流、数据广播服务的内容等，并从解多路复用后的数据中提取特定的数据片段，并将所提取的数据片段多路复用以生成新的传输流。对于各个类型的记录介质而言，可以由用户确定或事先确定从解多路复用后的数据中提取的数据片段。
通过采用上面的结构，接收设备1100能够提取和记录仅观看所记录的广播节目所需的数据，这有利于降低将被记录的数据的大小。
在上面的描述中，记录单元1108记录作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流。可替换地，然而，记录单元1108可以记录新的传输流，所述新的传输流是通过对编码包含在传输流中的原始视频流（其作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得）新生成的视频流进行多路复用生成的。这里，将被采用的移动图片编码方法可以与用于编码原始视频流的方法不同，以便新的视频流的数据大小或比特率小于原始视频流。这里，用于生成新的视频流的移动图片编码方法可以具有与用于生成原始视频流的标准不同的标准。可替换地，可以使用相同的移动图片编码方法，但采用不同的参数。类似地，记录单元1108可以记录通过对包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流中的原始音频流进行编码所新获得的音频流进行多路复用所生成的新的传输流。这里，将被采用的音频编码方法可以与用于编码原始音频流的方法不同，以便新的音频流的数据大小或比特率小于原始音频流。
注意，流输入/输出单元1103和信号处理单元1104可以执行将包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流中的原始视频或音频流编码成具有不同数据大小或比特率的视频或音频流的过程。更具体地，根据诸如CPU之类的控制单元给出的指令，流输入/输出单元1103从作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流中解多路复用视频流、音频流、数据广播服务的内容等。根据控制单元给出的指令，信号处理单元1104通过使用各自与用于对初始包含在传输流中的视频和音频流进行编码所使用的编码方法不同的移动图片编码方法和音频编码方法来分别编码解多路复用后的视频流和音频流。根据控制单元给出的指令，流输入/输出单元1103对新编码的视频流和音频流进行多路复用以生成新的传输流。注意，信号处理单元1104可以根据控制单元给出的指令来执行视频流或音频流中的任意一者或两者的转换。另外，对于记录介质的类型而言，可以由用户指定或事先确定通过编码所获得的视频和音频流的大小。
通过采用上述布置，接收设备1100能够在将视频和音频流转换成在记录介质上可记录的大小或与记录单元1108的读或写速率相匹配的大小或比特率的流之后，记录视频和音频流。该布置确保了记录单元能够准确地记录广播节目，即使作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流的大小大于在记录介质上可记录的大小或其比特率高于记录单元的读或写速率。因此，观看记录的广播节目的时间改变可以是在广播之后的任意时间。
另外，接收设备1100附加地包括流输出接口（IF）1109，用于将由解调单元1102解调的传输流经由传输介质1130传送到外部设备。在一个示例中，流输出IF 1109可以是通过使用与无线通信标准相兼容的无线通信方法经由无线介质（等价于传输介质1130）向外部设备传送通过解调所获得的传输流的无线电通信设备，所述无线通信标准诸如是Wi‑Fi（注册商标，包括IEEE 802.11a、IEEE 802.11g和IEEE 802.11n的标准集）、WiGiG、无线HD、蓝牙或Zigbee。在另一示例中，流输出IF 1109可以是通过使用与有线通信标准相兼容的通信方法经由物理地连接到流输出IF 1109的传输线（等价于传输介质1130）向外部设备传送通过解调获得的传输流的有线通信设备，所述有线通信标准诸如是以太网（注册商标）、USB（通用串行总线）、PLC（电力线通信）或HDMI（高清多媒体接口）。
通过采用上述结构，用户能够在外部设备上使用由接收设备1100使用根据上述实施例所描述的接收方法所接收的传输流。这里提到的用户对传输流的使用包括使用传输流以实时在外部设备上进行观看、通过包括在外部设备中的记录单元来记录传输流以及将来自外部设备的传输流传送到另一外部设备。
在接收设备1100的上述描述中，流输出IF 1109输出作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流。然而，接收设备1100可以输出从包含在传输流中的数据中提取的数据，而不是包含在传输流中的整个数据。例如，除了视频和音频流之外，作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流可以包含数据广播服务的内容。在这种情况下，流输出IF 1109可以输出通过对从作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流中提取的视频和音频流进行多路复用而新生成的传输流。在另一示例中，流输出IF 1109可以输出通过对被包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流中的视频流和音频流中的任意一者进行多路复用而新生成的传输流。
注意，可以是流输入/输出单元1103处理包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而获得的传输流中的整个数据中的数据的提取并多路复用所提取的数据。更具体地，根据诸如CPU之类的控制单元（未在图中示出）给出的指令，流输入/输出单元1103从由解调单元1102解调的传输流中解多路复用视频流、音频流、数据广播服务的内容等，并从解多路复用后的数据中提取特定的数据片段，并将所提取的数据片段多路复用以生成新的传输流。对于各个类型的流输出IF 1109而言，可以由用户确定或事先确定从解多路复用后的数据中提取的数据片段。
通过采用上面的结构，接收设备1100能够提取并输出仅外部设备所需的数据，这有效地降低了用于输出传输流的带宽。
在上面的描述中，流输出IF 1109记录作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流。可替换地，然而，流输出IF 1109可以输出通过对包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流中的原始视频流进行编码所新获得的视频流进行多路复用所生成的新的传输流。该新的视频流用与用于对原始视频流进行编码的方法不同的移动图片编码方法进行编码，以便新视频流的数据大小或比特率小于原始视频流。这里，用于生成新视频流的移动图片编码方法可以具有与用于生成原始视频流的标准不同的标准。可替换地，可以使用相同的移动图片编码方法，但采用不同的参数。类似地，流输出IF 1109可以输出通过对包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流中的原始音频流进行编码所新获得的音频流进行多路复用所生成的新的传输流。该新的音频流用与用于对原始音频流进行编码的方法不同的音频编码方法进行编码，以便新音频流的数据大小或比特率小于原始音频流。
将被包含在作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流中的原始视频或音频流转换成具有不同数据大小或比特率的视频或音频流的过程例如通过流输入/输出单元1103和信号处理单元1104执行。更具体地，在控制单元给出的指令之下，流输入/输出单元1103从作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流中解多路复用视频流、音频流、数据广播服务的内容等。在控制单元给出的指令之下，信号处理单元1104通过使用各自与在用于获得视频和音频流的转换中所使用的方法不同的移动图片编码方法和音频编码方法来分别转换解多路复用后的视频流和音频流。根据控制单元给出的指令，流输入/输出单元1103对新转换的视频流和音频流进行多路复用以生成新的传输流。注意，信号处理单元1104可以根据控制单元给出的指令来执行视频流或音频流中的任意一者或两者的转换。另外，对于流输出IF 1109的类型而言，可以由用户指定或事先确定通过转换所获得的视频和音频流的大小。
通过采用上述结构，接收设备1100能够在将视频和音频流转换成与接收设备1100和外部设备之间的传递速率相匹配的比特率之后输出视频和音频流。该布置确保了即使作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流的比特率高于给外部设备的数据传递速率，流输出IF仍然准确地以适当的比特率向外部设备输出新的传输流。因此，用户能够在另一通信设备上使用该新的传输流。
另外，接收设备1100还包括AV输出IF 1111，该AV输出IF经由外部传输介质向外部设备输出由信号处理单元1104解码的视频和音频信号。在一个示例中，AV输出IF 1111可以是通过使用与无线通信标准相兼容的无线通信方法经由无线介质向外部设备传送通过解调所获得的传输流的无线电通信设备，所述无线通信标准诸如是Wi‑Fi（注册商标，是包括IEEE802.11a、IEEE 802.11g和IEEE 802.11n的标准集）、WiGiG、无线HD、蓝牙或Zigbee。在另一示例中，流输出IF 1109可以是通过使用与有线通信标准相兼容的通信方法经由物理地连接到流输出IF 1109的传输线向外部设备传送解调后视频和音频信号的有线通信设备，所述有线通信标准诸如是以太网（注册商标）、USB、PLC或HDMI。在再一示例中，流输出IF 1109可以是用于连接电缆以输出模拟形式的视频和音频信号的终端。
通过采用上述结构，用户被允许在外部设备上使用由信号处理单元1104解码的视频和音频信号。
另外，接收设备1100附加地包括操作输入单元1110，用于接收用户操作。根据用于向操作输入单元1110指示用户操作输入的控制信号，接收设备1100执行各种操作，诸如开启或关闭电源、将当前所选的接收频道切换到另一频道、将字幕文本的显示打开或关闭、将字幕文本的显示切换到另一语言、改变音频输出单元1106的音频输出的容量以及改变能够被接收的频道的设置。
另外，接收设备1100可以具有用于显示天线水平的功能，该天线水平指示由接收设备1100接收的信号的质量。注意，天线水平是基于例如接收到的信号强度指示、接收到的信号强度指示符（RSSI）、接收到的字段长度、载波与噪声功率比（C/N）、误码率（BER）、分组错误率、帧错误率以及在接收设备1100上接收到的信号的频道状态信息而计算的接收质量的指示符。换言之，天线水平是用于指示接收到的信号的电平和质量的信号。在这种情况下，解调单元1102还用作接收质量测量单元的功能，用于测量接收到的信号特征，诸如RSSI、接收到的字段强度、C/N、BER、分组错误率、帧错误率以及频道状态信息。响应于用户操作，接收设备1100在视频显示单元1107上以用户可识别的方式显示天线水平（即用于指示接收到的信号的电平和质量的信号）。天线水平（即用于指示接收到的信号的电平和质量的信号）可以通过使用表示RSSI、接收到的字段强度、C/N、BER、分组错误率、帧错误率、频道状态信息等的数而被数值地显示。可替换地，天线水平可以通过使用表示RSSI、接收到的字段强度、C/N、BER、分组错误率、帧错误率、频道状态信息等的图像来显示。
让我们假设下面的情况：当广播站（基站）715传送构成节目的多个基本流（例如，一个或多个视频流、一个或多个音频流以及一个或多个元数据流）时，通过下述方法实现分层传输方法：（i）设置前向纠错编码率、基于调制方法的星座大小，交织单独用于每个单独物理层管道的长度和其他物理层参数；以及（ii）单独为每个单独物理层管道指定鲁棒级别。在这种情况下，接收设备1100可以以下面的方式进行配置。接收设备1100可以具有例如下述功能：（i）计算分别指示多个分层的多个重复质量的索引；以及（ii）通过立刻或者通过从一个索引的显示切换到另一索引的显示来将所计算的索引显示为多个天线水平（用于分别指示接收到的信号的电平和优质/低质质量的信号）。可替换地，接收设备1100可以具有下述功能：（i）计算用于指示用于所有或一些分层的接收质量的索引；以及（ii）将所计算的索引显示为天线水平（用于指示接收到的信号的电平和优质/低质质量的信号）。
在通过使用在上面的实施例中所描述的任意接收方法接收信号的情况下，对于每个分层或由两个或更多个分层构成的每个分层群而言，上述的结构使得用户能够数值地或可视地获得天线水平（用于指示接收到的信号的电平和优质/低质质量的信号）。
而且，接收设备1100可以具有根据构成正在被观看的节目的每个基本流的接收条件来在将被回放（解码）的基本流之间进行切换的功能，或者显示构成这种节目的每个基本流的接收条件的功能。在广播站（基站）715通过（i）设置前向纠错编码率、基于调制方法的星座大小、单独用于每个单独物理层管道的其他物理层参数以及（ii）为每个单独的物理层管道单独指定鲁棒级别来实现分层传输方法的情况下，可能存在着在接收设备1100中用于每个PLP的接收条件可能不同。例如，假设构成节目的多个基本流通过第一物理层管道和第二物理层管道进行传送，其中第二物理层管道的鲁棒级别比第一物理层管道的鲁棒级别更低。在这种情况下，依赖于接收环境，存在着通过第一物理层管道传送的基本流以良好的接收条件被接收/获得，而通过第二物理层管道传送的基本流以差的接收条件被接收/获得。此时，接收设备1100基于例如（i）诸如RSSI、字段长度、C/N、BER、分组错误率、接收到的信号的帧错误率以及接收到的信号的频道状态信息之类的信息片段以及（ii）在通过其传送基本流的物理层管道中设置的鲁棒级别信息的片段来判断接收条件是好还是差。可替换地，接收设备1100可以根据基于下述准则的接收条件是好还是差来执行上述判断：每个基本流的基带帧的错误率或者每个基本流的TS分组的错误率是（i）大于或等于预定阈值，还是（ii）小于预定阈值。对于构成节目的多个基本流中的每个基本流而言，接收设备1100的解调单元1102判断基本流的接收条件是好还是差并输出用于指示所判断的接收条件的信号。基于用于指示基本流的接收条件的信号，接收设备1100执行对将由信号处理单元1104解码的基本流之间的切换的控制、对用于指示视频显示单元1107上的节目的接收条件的显示信息的控制等。
下面解释在构成节目的多个基本流包括多个视频流时由接收设备1100执行的一个操作示例。这里假设构成节目的这多个基本流包括通过编码低清晰度视频所获得的第一视频流以及通过编码高清晰度视频所包含的第二视频流（在低清晰度视频之后用于回放高清晰度视频的差分数据）。这里还假设在其上传送第一视频流的物理层管道比在其上传送第二视频流的物理层管道具有更高的鲁棒级别，以及第一视频流的接收条件总是好于或等于第二视频流的接收条件。当第二视频流的接收条件好时，接收设备1100的信号处理单元1104通过使用第一和第二视频流来执行解码，而且接收设备1100显示通过视频显示单元1107上的解码所获得的高清晰度视频信号。另一方面，当第二视频流的接收条件差时，接收设备1100的信号处理单元1104通过仅使用第一视频流来执行解码，而且接收设备1100显示通过视频显示单元1107上的解码所获得的低清晰度视频信号。
当第二视频流的接收条件差时，上述结构允许向用户稳定地显示低清晰度视频而非粗糙的高清晰度视频。
应当指出，根据上述结构，接收设备1100并不判断第一视频流的接收条件是好还是差。这是因为即使第一视频流的接收条件差，显示通过解码第一视频流所获得的低清晰度视频仍然被认为是比通过停止第一视频流的解码来不显示第一视频流的视频更优选，即使在第一视频流的视频中存在粗糙或中断。然而，这并不是说接收设备1100可以判断第一和第二视频流两者的接收条件是好还是差，并基于判断结果在将由信号处理单元1104解码的基本流之间进行切换。在这种情况下，当第一和第二视频流的接收条件都好时，接收设备1100的信号处理单元1104通过使用第一和第二视频流两者来执行解码，而且接收设备1100显示通过视频显示单元1107上的解码所获得的高清晰度视频信号。另一方面，当第二视频流的接收条件差但第一视频流的接收条件好时，接收设备1100的信号处理单元1104通过使用第一视频流来执行解码，而且接收设备1100显示通过视频显示单元1107上的解码所获得的低清晰度视频信号。另一方面，当第一和第二视频流的接收条件都差时，接收设备1100停止解码处理，即并不解码第一和第二视频流。上述结构能够通过在第一和第二视频流都差以使得用户在解码后第一视频流的显示时不能看清视频是什么时，通过停止解码处理来抑制功耗。
关于上述结构，接收设备1100可以基于与判断第二视频流的接收条件是好还是差的准则不同的准则来判断第一视频流的接收条件是好还是差。
例如，当基于每个视频流的基带帧的错误率或每时间单位每个视频流的TS分组的错误率来判断第一和第二视频流的接收条件是好还是差时，接收设备1100令在判断第一视频流的接收条件是好还是差时所使用的第一阈值大于在判断第二视频流的接收条件是好还是差时所使用的第二阈值。
而且，接收设备1100可以执行基于第二视频流的基带帧的错误率或每单位时间第二视频流的TS分组的错误率来判断第二视频流的接收条件是好还是差，同时执行基于在上面的实施例中所讨论的L1预信令和L1后信令是否已经被接收来判断第一视频流的接收条件是好还是差。而且，接收设备1100可以执行基于第二视频流的基带帧的错误率或每单位时间第二视频流的TS分组的错误率来判断第二视频流的接收条件是好还是差，同时执行基于诸如RSSI、字段长度和接收到的信号的C/N之类的信息片段来判断第一视频流的接收条件是好还是差。上述结构允许为每个视频流设置用于停止该视频流的解码的准则。
上面已经描述了通过具有不同鲁棒级别的不同PLP传送通过编码低清晰度视频所获得的视频流和通过编码高清晰度视频所获得的视频流。类似地，也可以通过具有不同鲁棒级别的不同PLP传送其他基本流的组合。例如，在通过编码多个移动图片（其构成具有不同观看角度的3D视频）而分别获得的多个视频流的情况下，这种视频流可以通过具有不同鲁棒级别的不同PLP进行传送。可以通过具有不同鲁棒级别的不同PLP传送视频流和音频流。接收设备1100能够通过从接收到的基本流中选择已经被判断为处于好的接收条件中的基本流并回放（解码）所选的基本流来实现与上述结构的效果相类似的效果。
在因基本流的接收条件差而在使用构成节目的基本流的情况下不执行回放（解码）的情况下，接收设备1100可以对用于指示部分基本流具有差的接收条件或者剩余基本流具有好的接收条件的文本或图像进行多路复用，并之后在视频显示单元1107上显示文本或图像。例如，在作为高清晰度视频而正在被广播的节目被显示为低清晰度视频的情况下，上述结构使得用户能够容易地确认显示低清晰度视频是因为接收条件差。
上面已经描述了解调单元1102判断构成节目的多个基本流中的每个基本流的接收条件。可替换地，信号处理单元1104可以基于被附加到输入视频流和音频流的每个TS分组上的传输误差标识符的值来判断每个基本流是否已经被接收到。
虽然上面将接收设备1100描述为具有音频输出单元1106、视频显示单元1107、记录单元1108、流输出IF 1109和AV输出IF 1111，但是接收设备1100不是必须具有所有这些单元。只要接收设备1100被提供有上面描述的单元1106‑1111中的至少其中一个，用户就能够使用作为解调单元1102解调和纠错的结果而被获得的传输流。因此，接收设备1100依赖于其应用而具有任意组合的一个或多个上述单元是可行的。
传输流
下面是传输流的示例性结构的详细描述。
图12是示出了示例性传输流结构的视图。如图12所示，通过对一个或多个基本流进行多路复用来获得传输流，其中所述基本流是构成当前通过各个服务而提供的广播节目（节目或为节目的一部分的事件）的元素。基本流的示例包括视频流、音频流、呈现图形（PG）流和交互图形（IG）流。在传输流所携带的广播节目是电影的情况下，视频流表示该电影的主视频和子视频，音频流表示该电影的主音频和将与主音频混合的子音频，PG流表示电影的字幕。这里使用的术语“主视频”指代通常呈现在屏幕上的视频图像，而“子视频”指代将被呈现在插入视频图像中的小窗口中的视频图像（例如，解释电影的概述的文本的图像）。IG流表示通过在屏幕上呈现GUI分量而构建的交互显示。
包含在传输流中的每个流由被唯一分配给该流的称为PID的标识符进行识别。例如，携带电影的主视频图像的视频流被分配“0x1011”，每个音频流被分配“0x1100”至“0x111F”中的不同的一个，每个PG流被分配“0x1200”至“0x121F”中的不同的一个，每个IG流被分配“0x1400”至“0x141F”中的不同的一个，携带电影的子视频图像的每个视频流被分配“0x1B00”至“0x1B1F”中的不同的一个，将与主音频相混合的子音频的每个音频流被分配“0x1A00”至“0x1A1F”中的不同的一个。
图13是示出了传输流如何被多路复用的示例的示意图。首先，由多个视频流构成的视频流1301被转换成PES分组序列1302并之后被转换成TS分组序列1303，而由多个音频流构成的音频流1304被转换成PES分组序列1305并之后被转换成TS分组序列1306。类似地，PG流1311首先被转换成PES分组序列1312并之后被转换成TS分组序列1313，而IG流1314被转换成PES分组序列1315并之后被转换成TS分组序列1316。通过将TS分组序列（1303、1306、1313和1316）多路复用成一个流来获得传输流1317。
图14示出了视频流如何被划分成PES分组序列的细节。在图14中，第一排示出了包括在视频流中的视频帧序列。第二排示出了PES分组序列。如由图14中所示的箭头yy1、yy2、yy3和yy4所指示的，视频流的多个视频呈现单元，即I图片、B图片和P图片逐图片地被单独存储到PES分组的有效载荷。每个PES分组具有PES报头，而且PES报头存储用于指示相应图片的显示时间的呈现时间戳（PTS）和相应图片的解码时间的解码时间戳（DTS）。
图15示出将被最终加载到传输流上的TS分组的格式。TS分组是具有188字节的固定长度分组，而且具有包含诸如用于识别所述流的PID之类的信息的4字节的TS报头和用于携带实际数据的184字节TS有效载荷。上面描述的PES分组被划分以被存储到TS分组的TS有效载荷中。在BD‑ROM的情况下，每个TS分组被附属有4字节的TP额外报头以构建192字节的源分组，该TP额外报头将被加载到传输流中。TP额外报头包含诸如到达时间戳（ATS）之类的信息。ATS指示用于标示给解码器的PID滤波器的TS分组的传递的时间。如图15中的最低一排上所示，传输流包括源分组序列，每个源分组各自承载源分组号（SPN），该源分组号是从传输流的开始顺序递增的数。
除了存储诸如视频、音频和PG流之类的流的TS分组，传输流还包括存储节目相关表（PAT）、节目映射表（PMT）和节目时钟参考（PCR）的TS分组。传输流中的PAT指示在传输流中使用的PMT的PID，而且该PAT的PID是“0”。PMT包括用于识别包含在传输流中的各个流（诸如视频、音频和字幕）的PID以及由各个PID所识别的流的属性信息（帧率、纵横比等）。另外，PMT包括各种类型的关于传输流的描述符。其中一种描述符可以是复制控制信息，用于指示是否允许传输流的复制。PCR包括用于将到达时间时钟（ATC）与系统时间时钟（STC）进行同步的信息，其中ATC是ATS的时间轴，STC是PTS和DTS的时间轴。更具体地，PCR分组包括用于指示与ATS相对应的STC时间的信息，其中将在STC时间处传递PCR分组。
图16是详细示出了PMT的数据结构的视图。PMT从用于指示包含在PMT中的数据的长度的PMT报头开始。PMT报头之后布置关于传输流的描述符。包含在PMT中的描述符的一个示例是上面描述的复制控制信息。描述符之后布置关于包含在传输流中的各个流的流信息片段。每个流信息片段由流描述符构成，所述流描述符指示用于识别针对相应流所采用的压缩编解码器的流类型、流的PID和流的属性信息（帧率、纵横比等）。PMT包括与包含在传输流中的流的数量相同的流描述符。
例如当被记录到记录介质上时，传输流与传输流信息文件被一起记录。
图17是示出了传输流信息文件的结构的视图。如图17所示，传输流信息文件是相应传输流的管理信息且由传输流信息、流属性信息和条目映射构成。注意，传输流信息文件和传输流是一对一的关系。
如图17所示，传输流信息由系统速率、有效载荷开始时间和有效载荷结束时间构成。系统速率指示至系统目标解码器的PID滤波器的传输流的最大传递速率，这将在下面描述。传输流包括处于所设间隔处的ATS，以便不超过系统速率。有效载荷开始时间被设置成由传输流中的第一视频流的PTS所指定的时间，而有效载荷结束时间被设置成通过将一个帧的有效载荷周期加到传输流中的最后视频流的PTS上所计算的时间。
图18示出了包含在传输流信息文件中的流属性信息的结构。如图18所示，流属性信息包括包含在传输流中的各个流的属性信息片段，而且每个属性信息被注册有相应的PID。也就是说，将不同的属性信息片段提供给不同的流，即视频流、音频流、PG流和IG流。视频流属性信息指示被用于压缩视频流的压缩编解码器、构成视频流的单独图片的分辨率、纵横比、帧率等。音频流属性信息指示用于压缩音频流的压缩编解码器、包含在音频流中的频道号、音频流的语言、采样频率等。这些信息片段用于在由播放器回放之前对解码器进行初始化。在本发明中，从包含在用户分组信息文件中的信息片段中，使用包含在PMT中的流类型。在用户分组被记录在记录介质上的情况下，使用包含在用户分组信息中的视频流属性信息。更具体地，在上述任意实施例中所描述的移动图片编码方法和设备可以被修改以附加地包括在包含在PMT中的流类型中或在视频流属性信息中设置特定的信息片段的步骤或单元。特定的信息片段用于指示由在所述实施例中描述的移动图片编码方法和设备生成视频数据。通过采用上述结构，由在上述任意实施例中描述的移动图片编码方法和设备所生成的视频数据与和其他标准相兼容的视频数据是可区分的。
图19示出了视频和音频输出设备1900的示例性结构，其中该视频和音频输出设备包括用于接收携带视频和音频数据或用于从广播站（基站）进行数据广播的数据的调制后信号的接收设备1904。注意，接收设备1904的结构与图11所示的接收设备1100基本相同。视频和音频输出设备1900安装有例如操作系统（OS），而且还安装有用于建立因特网连接的通信单元1906（例如，用于无线局域网（LAN）或以太网（注册商标）的设备）。通过采用该结构，通过因特网提供的超文本（万维网（WWW））1903能够在显示区域1901上进行显示，同时在显示区域1901上从视频和音频数据或由数据广播所提供的数据中再现图像1902。通过操作远程控制（其可以是移动电话或键盘）1907，用户能够对从由数据广播所提供的数据中再现的图像1902或者通过因特网提供的超文本1903进行选择，以改变视频和音频输出设备1900的操作。例如，通过操作远程控制来选择通过因特网提供的超文本1903，用户能够将当前所显示的WWW地址改变成另一地址。可替换地，通过操作远程控制以选择从视频或音频数据或由数据广播所提供的数据中所再现的图像1902，用户能够传送用于指示所选频道（诸如所选广播节目或音频广播）的信息。作为响应，接口（IF）1905获取从远程控制1907所传送的信息，以便接收设备1904操作来通过在所选频道上携带的信号的解调和纠错获得接收数据。在数据接收时，接收设备1904接收包含用于指示在所选频道上携带的信号的传输方法的信息的控制符号，以便获得用于指示传输方法的信息。通过采用该信息，接收设备1904能够对接收操作、解调方法和纠错方法做出适当的设置，以正确地接收从广播站（基站）传送的传输流。虽然上面的描述涉及用户使用远程控制1907选择频道的示例，但是相同的描述适用于用户使用在视频和音频输出设备1900上提供的选择键来选择频道的示例。
另外，视频和音频输出设备1900可以经由因特网进行操作。例如，连接到因特网的终端用于对视频和音频输出设备1900做出设置，以进行预编码的记录（存储）。（视频和音频输出设备1900因此具有如图11所示的记录单元1108。）。在开始预编程的记录之前，视频和音频输出设备1900选择频道，以便接收设备1904操作以通过在所选频道上携带的信号的解调和纠错来获得接收数据。在数据接收时，接收设备1904接收包含用于指示在所选频道上携带的信号的传输方法的信息的控制符号，以便获得用于指示传输方法的信息。通过采用该信息，接收设备1904能够对接收操作、解调方法和纠错方法做出适当的设置，以正确地接收从广播站（基站）传送的传输流。
总之，本发明提供用于压缩传输流分组的报头以在数字广播网络中进行传输的可逆压缩机制。特别地，用于传送传输流分组的物理层管道根据传输流分组的分组标识符进行选择，而且传输流分组的分组标识符用短分组标识符进行替换，该短分组标识符至少指示传输流分组是否是空分组。
工业实用性
本发明提供用于压缩传输流分组的报头以用于在数字广播网络中进行传输的可逆压缩机制，因此在增加数字广播网络的传输效率方面是有效的。
参考信号列表
110TS分组
120TS分组报头
121同步字节（同步字节）
122传输错误指示符
123有效载荷单元开始指示符
124传输优先级
125分组标识符（PID）
126传输扰码控制
127自适应字段控制
128连续计数器
130TS分组有效载荷
201TS分组
210解多路复用器
220物理层管道处理
230帧映射
240调制
250输入处理
260前向纠错（FEC）编码
270星座映射
280交织
301数据突发
302基带分组有效载荷的部分
303基带帧
320基带帧报头
330剩余
340基带分组有效载荷
350填充
410空分组
500压缩后报头
510空分组指示符
520复制分组指示符
600a发射器
600b接收器
601传输流分组的流
610提取单元
620报头压缩单元
630解多路复用器（DEMUX）
640物理层处理单元
650发射单元
660接收单元
670物理层处理单元
680提取单元
690报头获取单元
691TS分组
695报头解压缩单元
710发射器
715发射站
730个人计算机（PC）
740机顶盒（STB）
750TV
760具有接收器的TV
800发射器
810解多路复用器（DEMUX）
820L1信令处理
830帧映射
910P1信令
920L1预信令
930L1后信令
1000接收器
1010物理层处理单元
1020L1信令处理
1030合并单元
1100接收设备
1101调谐器
1102解调单元
1103流输入/输出单元
1104信号处理单元
1105AV输出单元
1106音频输出单元
1107视频显示单元
1108记录单元
1109流输出IF
1110操作输入单元
1111AV输出IF
1130、1140传输介质
1150远程控制
1160天线
1301视频流
1302、1305、1312、1315PES分组序列
1303、1306、1313、1316TS分组序列
1304音频流
1311呈现图形（PG）流
1314交互图形（IG）流
1317传输流
1900视频和音频输出设备
1901显示区域
1902图像
1903超文本
1904接收设备
1905接口（IF）
1906通信单元
1907远程控制