CN116830587A - 流修复存储器管理 - Google Patents

Abstract

描述了用于在鲁棒地递送下一代广播电视服务方面扩展和/或改进高级电视系统委员会(ATSC)3.0电视协议的技术。多个存储器缓冲器被用于管理广播分组修复以及呈现或存储。

Description

流修复存储器管理

技术领域

本申请涉及必然植根于计算机技术中并针对数字电视的技术进步，并且更具体地，涉及高级电视系统委员会(ATSC)3.0。

背景技术

高级电视系统委员会(ATSC)3.0标准套是如A/300中所指示的用于递送下一代广播电视的超过十几个行业技术标准的集合。ATSC 3.0支持将宽范围的电视服务(包括电视视频、交互式服务、数据的非实时递送和定制广告)递送给大量接收设备(从超高清晰度电视到无线电话)。ATSC 3.0还安排广播内容(被称为“空中(over the air)”或OTA)与相关宽带递送内容和服务(被称为“过顶(over the top)”或OTT)之间的协调。ATSC 3.0被设计为是灵活的，以便随着技术演进，可以容易地包含进步，而不需要任何相关技术标准的彻底修改。

如在本文中理解的那样，ATSC 3.0接收器针对单频网络(SFN)或多频网络(MFN)中的服务进行扫描。此外，当这两种类型的频率网络都不可用时，ATSC 3.0接收器可以通过宽带接收服务。接收器可以尝试将内容实时渲染到显示器或将内容记录到存储设备。

发明内容

如在本文中进一步理解的那样，当广播内容被接收时，它被针对错误进行处理和纠正。ATSC广播流在采用的调制方案中具有内置前向纠错(FEC)，该内置前向纠错(FEC)将会修复ATSC链路层分组(ALP)中的许多单比特错误。多比特或丢失的分组是可能发生在信号路径劣化或存在信号锁的丢失的边界条件下的严重错误。这些类型的错误不能利用FEC来修复。如在本文中意识到的那样，期望通过在渲染或写入到存储装置之前替换丢失或不可纠正的分组来改善此类内容。这种处理需要针对错误检查内容，然后决定是否应该发起广泛的修复处理或可能重新选择主广播馈送是什么，例如，在MFN中是否存在第二频率。即使可比较的服务存在于第二频率上，也可能确定访问是暂时的并且主广播馈送不应该改变。然而，如果修复将要被尝试，则它通常涉及并不仅仅替换丢失的或具有错误的分组，而是替换那些分组所在的该帧组内相关联的所有分组。这些可以取自从第二频率上的服务获得的分组，或者如果第二频率不可用，则可以取自通过宽带获得的分组。修复应用需要对内容存储器的不受限制的访问。然而，由在同一设备上运行并试图访问同一存储器的不同软件应用或硬件电路对内容存储器进行的并发写入可能引起问题。更具体地，当一个软件应用或硬件电路正在访问存储器时，它可以针对其他应用或硬件电路锁定存储器。这意味着在应用或硬件电路之间可能存在竞争，诸如当涉及修复的应用需要替换丢失或受损的内容段，而接收应用或电路需要存储传入内容段，并且渲染或存储应用或电路需要为了解压缩和回放目的或者更长期的存储(例如，硬盘驱动器或固态驱动器)而访问该存储器，由此为了对同一存储器的访问而竞争时。

因此，在其中至少一个接收器能够接收广播信号的数字电视中，一种方法包括：在缓冲器中接收广播数字电视(DTV)数据元素。所述方法包括：响应于缓冲器包含满足阈值的数据量，识别缓冲器中的DTV数据元素中的分组错误的任何替换内容是否可用；以及响应于替换内容可用，至少修复缓冲器中的第一DTV数据元素。所述方法还包括：将缓冲器中的DTV数据元素传送给至少一个解压缩或存储引擎以处理DTV数据元素以用于将其呈现在至少一个显示器上或用于存储到记录介质。

在一些实施例中，所述方法可以包括：响应于第二DTV数据元素的替换内容不可用，向解压缩或存储引擎发信号通知(signal)至少第二DTV数据元素包含至少一个错误。

在示例实现方案中，DTV数据元素可以包括DTV分组。

在示例实施例中，所述缓冲器是具有第一范围的存储器地址的第一缓冲器，并且所述方法包括：当在第一缓冲器已满之前DTV数据元素正在被接收到第一缓冲器中时，在具有第二范围的存储器地址的第二缓冲器中修复DTV数据元素中的错误。在一些实现方案中，当在第一缓冲器已满之前DTV数据元素正在被接收到第一缓冲器中并且错误正在第二缓冲器中被修复时，所述方法包括：从第三缓冲器向解压缩或存储引擎传送DTV数据元素。第三缓冲器具有第三范围的存储器地址。当第三缓冲器为空时，它的存储器指针被改变为针对第二缓冲器的存储器指针。然后，假设在完成修复在第二缓冲器中的DTV数据元素中的错误后，来自第二缓冲器并且现在在第三缓冲器中的DTV数据元素可以被传送给解压缩或存储引擎。

缓冲器的存储器地址都彼此不同，并且根据需要，彼此不重叠。根据需要，指向各种缓冲器的指针可以改变。当第一缓冲器包含满足阈值的数据的量时，诸如当缓冲器已满时，它变为第二缓冲器。修复应用可以被赋予曾经是第一缓冲器的事物的存储器位置点。缓冲器可以被赋予终止地址或缓冲器大小。较旧的第二缓冲器的指针现在被赋予给涉及渲染的应用——其中第二缓冲器现在变为第三缓冲器。具有旧内容的旧的第三缓冲器现在可以变为可用缓冲器以变为用于接收传入分组的第一缓冲器。

在另一方面，一种数字电视(DTV)装置包括：至少一个数字电视(DTV)接收器和至少一个处理器，所述至少一个处理器被利用指令编程以将处理器配置为：控制至少第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器以同时分别接收广播数字电视(DTV)数据元素、修复DTV数据元素以及将DTV数据元素传送给处理引擎以用于将在DTV数据元素中表示的内容呈现在至少一个显示器上或存储到记录介质。

在另一方面，一种装置包括：至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：使接收的广播数字电视(DTV)在包括接收、纠错和数据读出的至少三种缓冲器操作之间循环。在具有相应存储器寄存器分配的至少第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器中的每个缓冲器中按顺序执行每种缓冲器操作。所述处理器被配置为：在执行缓冲器操作的应用之间防止针对缓冲器使用的竞争。

可以参照附图最好地理解关于本申请的结构和操作两者的本申请的细节，附图中相同的附图标记指代相同的部分，并且附图中：

附图说明

图1图示了高级电视系统委员会(ATSC)3.0系统；

图2图示了图1中所示的设备的组件；

图3图示了示例特定系统；

图4图示了数字TV接收器的第一示例实施例；

图5图示了数字TV接收器的第二示例实施例；

图6图示了示例特定接收器存储器系统；

图7图示了第一缓冲器的示例流程图格式的示例逻辑；

图8图示了第二缓冲器的示例流程图格式的示例逻辑；并且

图9图示了第三缓冲器的示例流程图格式的示例逻辑；

具体实施方式

本公开涉及数字电视中(诸如高级电视系统委员会(ATSC)3.0电视中)的技术进步。本文中的示例系统可以包括ATSC 3.0源组件和客户端组件，所述ATSC 3.0源组件和客户端组件经由广播和/或通过网络连接，使得可以在客户端组件和ATSC 3.0源组件之间交换数据。客户端组件可以包括一个或多个计算设备，该一个或多个计算设备包括便携式电视(例如，智能TV、支持互联网的TV)、便携式计算机(诸如膝上型计算机和平板计算机)以及其他移动设备，包括智能电话和下文中讨论的附加示例。这些客户端设备可以用各种操作环境来操作。例如，作为示例，一些客户端计算机可以采用来自Microsoft的操作系统或Unix操作系统或者由Apple Computer或Google生产的操作系统(诸如)。这些操作环境可以被用于执行一个或多个浏览程序，诸如由Microsoft或Google或Mozilla制作的浏览器或者可以访问由下文中讨论的互联网服务器托管的网站的其他浏览器程序。

通过引用并入本文中的ATSC 3.0出版物A/344可以尤其与本文中描述的技术相关。

ATSC 3.0源组件可以包括广播传输组件和服务器和/或网关，所述广播传输组件和服务器和/或网关可以包括执行指令的一个或多个处理器，所述指令将源组件配置为通过诸如互联网之类的网络来广播数据和/或传输数据。可以通过诸如Sony之类的游戏控制台、个人计算机等来实例化客户端组件和/或本地ATSC 3.0源组件。

可以通过网络在客户端和服务器之间交换信息。为了这个目的并且为了安全性，服务器和/或客户端可以包括防火墙、负载均衡器、临时存储装置和代理以及用于可靠性和安全性的其他网络基础设施。

如本文中所使用的，指令是指用于处理系统中的信息的计算机实现的步骤。指令可以用软件、固件或硬件来实现，并且包括由系统的组件执行的任何类型的编程的步骤。

处理器可以是能够通过各种线(诸如地址线、数据线和控制线)以及寄存器和移位寄存器来执行逻辑的单芯片或多芯片处理器。

本文中通过流程图和用户界面的方式描述的软件模块可以包括各种子例程、过程等。在不限制本公开的情况下，陈述为由特定模块执行的逻辑可以被重新分配给其他软件模块和/或一起组合在单个模块中和/或在可共享的库中可用。虽然可以使用流程图格式，但应该理解的是，软件可以被实现为状态机或其他逻辑方法。

本文中描述的本原理可以被实现为硬件、软件、固件或其组合；因此，说明性的组件、块、模块、电路和步骤是根据其功能而阐述的。

除了上文中已经提到的事物之外，还可以利用被设计为执行本文中描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件(诸如专用集成电路(ASIC))、分立式门或晶体管逻辑、分立式硬件组件或其任何组合来实现或执行逻辑块、模块和电路。处理器可以由控制器或状态机或计算设备的组合来实现。

当以软件实现时，可以用适当的语言来编写下文中描述的功能和方法，所述适当的语言诸如但不限于超文本标记语言(HTML)-5、/Javascript、C#或C++，并且所述功能和方法可以被存储在计算机可读存储介质上或通过计算机可读存储介质来传输，该计算机可读存储介质诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)或其他光盘存储装置(诸如数字多功能盘(DVD))、磁盘存储装置或其他磁存储设备(包括可移除通用串行总线(USB)拇指驱动器)等。连接可以确立计算机可读介质。作为示例，此类连接可以包括硬连线线缆，该硬连线线缆包括光纤和同轴线和数字订户线(DSL)和双绞线。

一个实施例中包括的组件可以以任何适当的组合被用于其他实施例。例如，本文中描述的和/或附图中描绘的各种组件中的任何组件可以被组合、互换或从其他实施例中排除。

“具有A、B和C中的至少一个”(同样地，“具有A、B或C中的至少一个”和“具有A、B、C中的至少一个”)的叙述包括单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等。

本原理可以采用各种机器学习模型，包括深度学习模型。与本原理一致的机器学习模型可以使用以包括监督学习、无监督学习、半监督学习、强化学习、特征学习、自学习和其他形式的学习的方式训练的各种算法。可以由计算机电路实现的此类算法的示例包括一种或多种神经网络，诸如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和被称为长短期记忆(LSTM)网络的一种类型的RNN。支持向量机(SVM)和贝叶斯网络也可以被视为机器学习模型的示例。

如在本文中理解的那样，执行机器学习可以因此涉及访问模型然后在训练数据上训练模型以使模型能够处理进一步的数据从而进行推断。通过机器学习训练的人工神经网络/人工智能模型可以因此包括输入层、输出层和其间的多个隐藏层，这些层被配置并且加权以推断适当的输出。

转到图1，ATSC 3.0源组件的示例被标记为“广播器装置”10，并且可以包括空中(OTA)装置12，该空中(OTA)装置12用于通常以一对多关系经由正交频分复用(OFDM)向多个接收器14(诸如ATSC 3.0电视)无线地广播电视数据。一个或多个接收器14可以通过可由低功耗蓝牙、其他近场通信(NFC)协议、红外(IR)等实现的短距离、通常是无线的链路18与一个或多个配套设备16(诸如遥控器、耳机、平板计算机、移动电话等)进行通信。

此外，一个或多个接收器14可以经由诸如互联网之类的有线和/或无线网络链路20通常以一对一关系与广播器装置10的过顶(OTT)装置22进行通信。OTA装置12可以与OTT装置22位于同一位置，或者广播器装置10的两侧12、22可以彼此远离并且可以通过适当的手段彼此通信。在任何情况下，接收器14可以通过调谐到ATSC 3.0的电视信道来通过OTA接收ATSC 3.0电视信号，并且还可以通过OTT(宽带)接收相关内容，包括电视。注意，在本文的所有附图中描述的计算机化的设备可以包括针对图1和图2中的各种设备所阐述的组件中的一些或所有。

现在参照图2，可以看到图1中所示的组件的示例的细节。图2图示了可由硬件和软件的组合实现的示例协议栈。使用图2中所示并且针对广播器侧适当地修改的ATSC 3.0协议栈，广播器可以发送混合服务递送，其中经由计算机网络(在本文中被称为“宽带”和“过顶”(OTT))以及经由无线广播(在本文中被称为“广播”和“空中”(OTA))来递送一个或多个节目元素。图2还图示了具有可由接收器实施的硬件的示例栈。

根据广播器装置10公开图2，访问一个或多个计算机存储介质202(诸如本文中描述的任何存储器或存储装置)的一个或多个处理器200可以被实现为提供顶层应用层204中的一个或多个软件应用。应用层204可以包括在运行时环境中运行的、用例如HTML5/Javascript编写的一个或多个软件应用。应用栈204中的应用可以包括但不限于线性TV应用、交互式服务应用、配套屏幕应用、个性化应用、紧急警报应用和使用情况报告应用。应用通常被实施在表示观看者体验的元素的软件中，其包括视频编码、音频编码和运行时环境。作为示例，可以提供使用户能够控制对话、使用备用音轨、控制音频参数(诸如归一化和动态范围)等的应用。

在应用层204下方是表示层206。在广播(OTA)侧，表示层206包括被称为媒体处理单元(MPU)208的广播音频-视频回放设备，当在接收器中被实现时，该媒体处理单元(MPU)208在一个或多个显示器和扬声器上对无线广播的音频视频内容进行解码和回放。MPU 208被配置为呈现国际标准化组织(ISO)基础媒体文件格式(BMFF)数据表示210和具有例如杜比音频压缩(AC-4)格式的音频的高效视频编码(HEVC)的视频。ISO BMFF是被分为“段”和表示元数据的用于基于时间的媒体文件的通用文件结构。每个文件本质上是嵌套对象的集合，每个对象具有类型和长度。为了促进解密，MPU 208可以访问广播侧加密媒体扩展(EME)/通用加密(CENC)模块212。

图2进一步图示了：在广播侧，表示层206可以包括信令模块，该信令模块包括运动图像专家组(MPEG)媒体传输协议(MMTP)信令模块214或通过单向传输的实时对象递送(ROUTE)信令模块216，用于递送应用层204可访问的非实时(NRT)内容218。NRT内容可以包括但不限于存储的替换广告。

在宽带(OTT或计算机网络)侧，当由接收器实现时，表示层206可以包括一个或多个通过超文本传输协议(HTTP)的动态自适应流传输(DASH)播放器/解码器220，用于对来自互联网的音频-视频内容进行解码和播放。为此，DASH播放器220可以访问宽带侧EME/CENC模块222。可以作为ISO/BMFF格式的DASH段224来提供DASH内容。

如广播侧的情况那样，表示层206的宽带侧可以包括文件226中的NRT内容，并且还可以包括用于提供回放信令的信令对象228。

在协议栈中的表示层206下方是会话层230。在广播侧，会话层230包括MMTP协议232或ROUTE协议234。注意，ATSC标准提供了将MPEG MMT用于传输的选项，虽然它在这里未被示出。

在宽带侧，会话层230包括可以被实现为安全HTTP(HTTP(S))的HTTP协议236。会话层230的广播侧还可以采用HTTP代理模块238和服务列表表(SLT)240。SLT 240包括用于建立基本服务列表并且提供广播内容的引导发现的信令信息的表。媒体呈现描述(MPD)被包括在由ROUTE传输协议通过用户数据报协议(UDP)递送的“ROUTE信令”表中。

在协议栈中，传输层242在会话层230下方，用于建立低时延并且容忍丢失的连接。在广播侧，传输层242使用UDP 244，并且在宽带侧，传输层242使用传输控制协议(TCP)246。

图2中所示的示例非限制性协议栈还包括在传输层242下方的网络层248。网络层248在两侧使用互联网协议(IP)以进行IP分组通信，其中在广播侧多播递送是典型的，并且在宽带侧单播是典型的。

在网络层248下方是物理层250，物理层250包括广播发送/接收装置252和(一个或多个)计算机网络接口254，用于在与两侧相关联的相应物理介质上进行通信。物理层250将互联网协议(IP)分组转换为适合于通过相关介质来传输，并且可以添加前向纠错功能以使得能够在接收器处进行纠错，以及包含调制和解调模块以并入调制和解调功能。这将位转换成符号，以进行长距离传输以及增加带宽效率。在OTA侧，物理层250通常包括无线广播发送器以使用正交频分复用(OFDM)无线地广播数据，而在OTT侧，物理层250包括计算机传输组件以通过互联网发送数据。

通过协议栈中的各种协议(HTTP/TCP/IP)发送的DASH行业论坛(DASH-IF)简档可以被用在宽带侧。基于ISO BMFF的DASH-IF简档中的媒体文件可以被用作用于广播和宽带递送两者的递送、媒体封装和同步格式。

每个接收器14通常包括与广播器装置的协议栈互补的协议栈。

如图2中所示，图1中的接收器14可以包括具有ATSC 3.0TV调谐器(等效地，控制TV的机顶盒)256的支持互联网的TV。接收器14可以是基于的系统。可替代地，接收器14可以由计算机化的支持互联网的(“智能”)电话、平板计算机、笔记本计算机、可穿戴计算机化设备(诸如虚拟现实(VR)护目镜或智能眼镜)等来实现。无论如何，应该理解的是，接收器14和/或本文中描述的其他计算机被配置为执行本原理(例如，与其他设备通信以执行本原理、执行本文中描述的逻辑以及执行本文中描述的任何其他功能和/或操作)。

因此，为了执行此类原理，可以由图1中所示的组件中的一些或所有来建立接收器14。例如，接收器14可以包括一个或多个显示器258，该一个或多个显示器258可以由高清晰度或超高清晰度“4K”或更高的平面屏幕来实现，并且该一个或多个显示器258可以是或者可以不是用于经由在显示器上的触摸接收用户输入信号的支持触摸的。接收器14还可以包括用于根据本原理输出音频的一个或多个扬声器260以及用于例如将可听命令输入到接收器14以控制接收器14的至少一个附加输入设备262(诸如例如音频接收器/麦克风)。示例接收器14还可以包括用于在一个或多个处理器266的控制下通过至少一个网络(诸如互联网、WAN、LAN、PAN等)通信的一个或多个网络接口264。因此，接口264可以是但不限于作为无线计算机网络接口的示例的Wi-Fi收发器，诸如但不限于网状网络收发器。接口264可以是但不限于收发器、收发器、红外数据协会(IrDA)收发器、无线USB收发器、有线USB、有线LAN、电力线或同轴电缆多媒体联盟(MoCA)。应该理解的是，处理器266控制接收器14以执行本原理，包括本文中描述的接收器14的其他元件，诸如例如控制显示器258以在显示器258上呈现图像并且从其接收输入。此外，注意网络接口264可以是例如有线或无线调制解调器或路由器或者其他适当的接口，诸如例如无线电话收发器或如上所述的Wi-Fi收发器等。

除了前述的之外，接收器14还可以包括一个或多个输入端口268，诸如用于(使用有线连接)物理连接到另一CE设备的高清晰度多媒体接口(HDMI)端口或USB端口和/或用于将耳机连接到接收器14以通过耳机将来自接收器14的音频表现给用户的耳机端口。例如，输入端口268可以经由电线或无线地连接到音频视频内容的卫星源或线缆。因此，该源可以是分离或集成的机顶盒或者卫星接收器。或者，该源可以是游戏控制台或盘播放器。

接收器14还可以包括一个或多个计算机存储器270，诸如并非暂态信号的基于盘的存储装置或固态存储装置，在一些情况下，该一个或多个计算机存储器270在接收器的机箱中被实施为独立设备，或者被实施为用于回放音频视频(AV)节目的在接收器的机箱内部或外部的个人视频记录设备(PVR)或视频盘播放器，或者被实施为可移除存储器介质。此外，在一些实施例中，接收器14可以包括定位或位置接收器272，诸如但不限于蜂窝电话接收器、全球定位卫星(GPS)接收器和/或高度计，该定位或位置接收器272被配置为例如从至少一个卫星或蜂窝电话塔接收地理定位信息，并且将该信息提供给处理器266和/或与处理器266结合确定接收器14被布置的海拔高度。然而，应该理解的是，可以根据本原理使用除蜂窝电话接收器、GPS接收器和/或高度计之外的另一合适的定位接收器以确定接收器14的位置，例如在所有三个维度上。

继续描述接收器14，在一些实施例中，接收器14可以包括一个或多个相机274，该一个或多个相机274可以包括以下相机中的一个或多个：热成像相机、数码相机(诸如网络摄像头)和/或集成到接收器14中并可由处理器266控制以根据本原理采集图片/图像和/或视频的相机。在接收器14上还可以包括收发器276或其他近场通信(NFC)元件，以用于分别使用和/或NFC技术与其他设备通信。示例NFC元件可以是射频识别(RFID)元件。

此外，接收器14可以包括向处理器266提供输入的一个或多个辅助传感器278(诸如运动传感器，诸如加速度计、陀螺仪、回转计或磁传感器及其组合)、用于从遥控器接收IR命令的红外(IR)传感器、光学传感器、速度和/或节奏传感器、姿势传感器(用于感测姿势命令)等。可以提供IR传感器280以从无线遥控器接收命令。可以提供电池(未示出)来为接收器14供电。

配套设备16可以包含关于上述接收器14示出的元件中的一些或所有。

本文中描述的方法可以被实现为由处理器执行的软件指令、合适地配置的专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)模块或者如本领域技术人员将会理解的任何其他方便的方式。在软件指令被采用的情况下，软件指令可以被实施在非暂态设备(诸如CDROM或闪存驱动器)中。可替代地，软件代码指令可以被实施在暂态布置(诸如无线电或光信号)中，或者通过互联网经由下载而被实施。

现在参照图3，示出了简化的数字TV系统，诸如ATSC 3.0系统。在图3中，可包括上文关于图1和图2讨论的任何或所有相关组件的移动或静止数字TV接收器(诸如ATSC 3.0接收器300)位于第一和第二ATSC 3.0广播站或组件304之间的边界区域302中，来自两个广播站304的信号由区域302中的接收器300拾取。通过第一频率306从第一广播站304广播第一ATSC 3.0服务(“服务A”)，而通过与第一频率306不同的第二频率308从第二广播站304广播相同的服务A。接收器300拾取两个频率，即，接收器300拾取来自两个广播站304的信号。

图4图示了可包括上文关于图1和图2讨论的任何或所有相关组件的数字TV接收器(诸如ATSC 3.0接收器400)的示例非限制性实施例。在所示的示例中，ATSC 3.0接收器400可以是静止接收器，例如位于住宅内部的接收器。在一些示例中，ATSC 3.0接收器400可以是移动接收器，例如，如通过被实现在移动电话中或被布置在移动的交通工具中。

图4中所示的示例ATSC 3.0接收器400包括调谐器402，该调谐器402将调谐器从一个或多个天线406拾取的信号发送到解调器404。在所示的示例中，接收器400包括一个且仅一个调谐器、一个且仅一个解调器以及一个且仅一个天线。

相比之下，图5图示了可包括上文关于图1和图2讨论的任何或所有相关组件的数字TV接收器(诸如ATSC 3.0接收器500)的示例非限制性实施例。在所示的示例中，ATSC 3.0接收器500可以是移动接收器，例如，如通过被实现在移动电话中或被布置在移动的交通工具中。在一些示例中，ATSC 3.0接收器500可以是静止接收器，例如位于住宅内部的接收器。

图5中所示的示例ATSC 3.0接收器500包括多个调谐器502，该多个调谐器502将调谐器从一个或多个天线506拾取的信号发送到相应解调器504。在所示的非限制性示例中，ATSC 3.0接收器500具有两个调谐器和两个解调器，应该理解的是，接收器可以具有更大或更小数量的调谐器/解调器。在所示的非限制性示例中，ATSC 3.0接收器500具有四个天线，应该理解的是，接收器可以具有更大或更小数量的天线。接收器500可以具有切换对调谐器的天线输入的能力，使得第一调谐器可以从例如三个天线接收信号，并且第二调谐器可以从第四天线接收信号，然后可以进行切换以在调谐器之间交换天线输入。两个天线可以向每个相应调谐器提供输入。所有四个天线可以向单个调谐器提供输入。可以根据需要在操作期间动态地改变这些和其他天线-调谐器配置。应该注意的是，虽然设想了使用地面天线的不同配置来接收OTA信号，但接收器500仍可以保留与电话、WI-FI或卫星数据服务的宽带连接250。

任何以上设备、系统和配置可以被用于实现本文中的技术。

如下文中更详细地阐述的那样，本文中描述的用于修复内容的技术利用多个缓冲器，该多个缓冲器被按顺序排列并划分成分离的存储器的块。在所有各种ATSC 3.0传输场景中，使用ATSC链路层协议(ALP)分组来发送内容和相关元数据。例如，缓冲器1使用ALP分组来接收传入和UDP/IP内容。这是物理层管道(PLP)上方的层。往往存在低级解调器到存储器连接，允许内容被接收到缓冲器1中，而除了设置之外没有太多处理器200参与。可以监测缓冲器1以确定它包含多少数据从而确定数据的量何时满足阈值，诸如80％满或100％满或其他阈值。可以通过设定与每个ALP分组相关联的错误指示符位来在存储器中标记具有错误的分组。当分组未能通过循环冗余校验(CRC)时，解调器通常可以在接收到这个位时设定这个位的值。并且丢失的分组可以被标记为空分组。当已满或者以其他方式包含满足阈值的数据的量时，缓冲器1可以由处理器200利用新的存储器指针来重新初始化以释放例如回收的存储器。在本文中概述的修复场景中，用于缓冲器1的存储器现在是缓冲器2。通常，缓冲器2可以被链接到解压缩引擎。但在这种情况下，修复处理需要处理器检查缓冲器2中的每个分组以查看是否存在设定的错误指示符位，该设定的错误指示符位指示FEC不能纠正一个或多个错误并且所接收的产生的数据未能通过硬件校验和操作。处理器可以确定修复操作是否有意义。如果它只是一个分组，则解压缩中的简单的错误隐藏可能就足够了。如果多个分组具有错误或丢失，则处理器可以采取行动。因为相同的内容由于可能的代码转换的差异而未在广播系统中以完全相同的方式被处理以便由不同传输系统节省带宽，所以最安全的是处理器替换在丢失的分组或具有错误的分组之前的以帧内编码帧(I帧)的帧起始(SOF)开始的图像组的分组以及包含B帧和P帧的所有分组。音频没有被那样严重地压缩。并且根据需要，与受影响的视频分组一起接收的所有音频分组可以被替换。

数据由修复应用处理，该修复应用检查内容段以对丢失或受损的内容段进行定位(并且尝试从邻接服务传输(其可以被并行地调谐)或通过互联网(传送回到广播器宽带OTT服务22)来替换它们)，并且缓冲器3是具有准备好被发送到解压缩或存储引擎的处于最佳修复状态的内容的缓冲器。当缓冲器3被用尽时，它的指针被归零，并且它变为缓冲器1以接受新内容。存储器因此被分割，并且某些应用被锁定在不在其任务分配中的邻接存储器之外。实际上存在4个缓冲器是可能的。当缓冲器3被用尽时，它变为临时缓冲器，即缓冲器4，该临时缓冲器可以变为缓冲器1(当缓冲器1传入写入已终止时)。

本技术修复来自噪声和丢失的分组的错误，如果可能的话，修复来自可从同一接收器中的另一天线/解调器或从互联网(例如，广播器或聚合器web内容22)获得的内容的错误。这必须在内容正在持续地流传输到接收器中并且正在被渲染在显示器上或存储到存储器270的同时进行。缓冲器应该足够大以适应处理修复缓冲器以确定丢失的内容并且请求和接收来自远程服务器的修复数据或者从连接到第二调谐器/解调器的单独的存储器提取内容所需的时间。这通常比从蜂窝或卫星网络取得修复数据更便宜。

图6图示了一个或多个存储器600，该一个或多个存储器600可以由数字TV接收器(诸如本文中讨论的任何接收器，例如图5中的多调谐器/解调器接收器500)中的一个或多个处理器602访问以接收并处理广播数字TV(诸如ASC 3.0)内容分组604。存储器600在一个示例中包括至少三个缓冲器，并且在所示的示例中包括四个缓冲器1-4(在图6中被标记为606、608、610和612)。每个缓冲器被分派永久存储器寄存器，分别是用于第一缓冲器606的寄存器0到N-1、用于第二缓冲器608的寄存器N到M-1、用于第三缓冲器610的寄存器M到P-1和用于第四缓冲器612的寄存器P到Q。由处理器602执行以对相应缓冲器的相应功能进行操作的应用不被允许同时访问其他缓冲器的存储器地址。

因此，处理器同时执行第一应用以执行如图7中描述的第一缓冲器606中的分组接收逻辑，执行第二应用以执行如图8中描述的第二缓冲器608中的分组修复逻辑，以及执行第三应用以执行如图9中描述的第三缓冲器610中的分组读出逻辑，这些应用不被允许对其他缓冲器进行访问，直到其他缓冲器循环到适当的功能为止，如下文中进一步阐述的那样。

从第三缓冲器读出的数据可以被发送到解压缩引擎614或其他适当的处理组件(诸如存储引擎615)以用于将内容最终显示在显示器616(诸如本文中的任何显示器)上。

因此，第一应用可以在第一缓冲器接收分组时被分配第一缓冲器的存储器寄存器，并且可以在这个时间期间被锁定在第二缓冲器和第三缓冲器的存储器寄存器之外。第二应用和第三应用在这个时间期间分别被分派第二缓冲器和第三缓冲器的存储器寄存器。然后，当第一缓冲器已满或包含足够的数据以满足阈值(诸如高百分比的满，例如90％满)并且承担第二缓冲器的作用时，第一应用可以被锁定在第一缓冲器的存储器寄存器之外，并且可以被分派新缓冲器(例如，第三缓冲器或提供了第四缓冲器时的第四缓冲器)的存储器寄存器以接收传入分组。根据这种转换，第二应用(纠错)被分派第一缓冲器的存储器寄存器并且被锁定在其他缓冲器之外，而第三应用(数据读出到解压缩器)被分派现在已纠正的第二缓冲器的存储器寄存器并且被锁定在其他缓冲器之外。当内容流入时，针对应用的存储器寄存器分派的这种转换持续进行，并且每个缓冲器转换发生，以防止应用之间的竞争。

在图7中的框700处开始，广播数据(或经由广播接收的解分组化内容数据)的分组被递送给第一缓冲器。在框702处，第一缓冲器可以检测并且发信号通知是否检测到任何错误，诸如损坏的或丢失的数据。决策菱形704指示：这种处理继续，直到缓冲器具有足够的数据以满足阈值(诸如通过已满)为止，此时，逻辑移动到框706，在框706中，第一缓冲器承担第二缓冲器的纠错功能，第二缓冲器从纠错循环到第三缓冲器的读出功能，并且第三缓冲器从读出功能循环到第一缓冲器的接收功能。在一些情况下，第四“备用”缓冲器可以被提供以在第三缓冲器完成其数据读出之前承担第一缓冲器的接收功能。

因此，在图7中，可以对IP地址进行过滤，接收器硬件被配置为向包括第一缓冲器606的特定存储器范围直接递送ATSC 3.0IP分组。硬件发信号通知在存储器中接收的任何分组上的错误。缓冲器可以是中断驱动的缓冲器或轮询驱动的缓冲器。当第一缓冲器606已满或者以其他方式包含足够数据以满足阈值时，它被标记为第二缓冲器608(承担第二缓冲器608的作用)，第二缓冲器608被标记为第三缓冲器610(承担第三缓冲器610的作用)，并且第三缓冲器被标记为第一缓冲器或(在提供了第四缓冲器612时)第四缓冲器612(承担第一缓冲器或第四缓冲器612的作用)。

图8图示了在已填充并且准备好纠错的缓冲器上操作的第二应用的纠错逻辑。框800指示识别在用数据填充缓冲器时硬件是否发信号通知了任何错误。如果未发信号通知错误，则逻辑结束。然而，假设发信号通知了错误，逻辑移动到决策菱形802以对于任何发信号通知的错误确定替换内容是否可用。如果替换内容不可用，则在框804处，不修改内容，并且可以向解压缩引擎发信号通知这种结果以允许解压缩引擎尝试掩饰或隐藏内容中的任何错误。附加地或可替代地，数据可以沿着逻辑的这个路径被发送到存储引擎，诸如图6中的存储引擎615。

另一方面，如果替换内容可用，则逻辑流动至框806以从例如正通过OTA被接收并且携带与正在处理的服务相同的服务的另一广播频率或者通过宽带从广播器获取替换内容，如例如在图3中的边界区域302中可能发生的那样。回想一下，可以通过诸如图5中所示的第二调谐器/解调器对来接收此类重复流。或者，可以从聚合器或广播器的网络服务器通过OTT获得替换内容。在受损数据的适当位置处，替换内容被插入到数据中，该受损数据被移除。

在替换内容时，可以识别特定错误是什么、什么数据丢失、在其中发现受损或丢失的分组的整个图像组是否像通常情况那样需要替换。该处理需要在所接收的第二流中或在广播器内容高速缓存中对图像组进行定位。它可能需要对帧起始所位于的特定IP分组进行定位，并且从那里开始等等。

在框808处，内容的块可以被到处移动并且添加到获取的内容以创建由上述应用中的第三应用执行的图9的解压缩逻辑所需的连续存储器。

实际上，图9图示了第三应用在框900处与图6中的解压缩引擎614进行通信以向解压缩引擎硬件供给已刚刚完成来自图8的逻辑的纠错的缓冲器的存储器寄存器标识。框902指示该应用向解压缩或存储引擎发信号通知新内容可用于读出以供解压缩和显示或存储，并且解压缩引擎对来自缓冲器的数据进行解压缩并将其提供给图6中的显示器616。这通常是“即发即弃(fire and forget)”操作。这同样适用于将内容写入到存储器270的操作。

应理解的是，虽然已经参照一些示例实施例描述了本原理，但这些不旨在是限制性的，并且各种替代布置可以被用于实现本文中要求保护的主题。

Claims (20)

1.在其中至少一个接收器能够接收广播信号的数字电视中，一种方法，包括：

在缓冲器中接收广播数字电视(DTV)数据元素；

响应于缓冲器包含满足阈值的数据量，识别缓冲器中的DTV数据元素中的分组错误的任何替换内容是否可用；

响应于替换内容可用，至少修复缓冲器中的第一DTV数据元素；以及

将缓冲器中的DTV数据元素传送给至少一个解压缩或存储引擎以处理DTV数据元素以用于呈现或存储。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：响应于第二DTV数据元素的替换内容不可用，向解压缩或存储引擎发信号通知至少第二DTV数据元素包含至少一个错误。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述DTV数据元素包括DTV分组。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述缓冲器是包括第一范围的存储器地址的第一缓冲器，并且所述方法包括：当在第一缓冲器已满之前DTV数据元素正在被接收到第一缓冲器中时，在包括第二范围的存储器地址的第二缓冲器中修复DTV数据元素中的错误。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述方法包括：当在第一缓冲器已满之前DTV数据元素正在被接收到第一缓冲器中并且错误正在第二缓冲器中被修复时，从第三缓冲器向解压缩或存储引擎传送DTV数据元素，第三缓冲器包括第三范围的存储器地址。

6.根据权利要求5所述的方法，包括：在完成修复第二缓冲器中的DTV数据元素中的错误后，从第二缓冲器向解压缩或存储引擎传送DTV数据元素。

7.根据权利要求6所述的方法，包括：在完成从第三缓冲器传送DTV数据元素后，将DTV数据元素接收到第三缓冲器中。

8.根据权利要求1所述的方法，其中DTV接收器包括高级电视系统委员会(ATSC)3.0接收器。

9.一种数字电视(DTV)装置，包括：

至少一个数字电视(DTV)接收器；和

至少一个处理器，所述至少一个处理器与DTV接收器相关联，并且利用指令被编程以将处理器配置为：

控制至少第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器以同时分别接收广播数字电视(DTV)数据元素、修复DTV数据元素以及将DTV数据元素传送给处理引擎以用于将在DTV数据元素中表示的内容呈现在至少一个显示器上或存储在DTV数据元素中表示的内容。

10.根据权利要求9所述的DTV装置，其中能够执行所述指令以便：

在第一缓冲器中接收DTV数据元素；

响应于第一缓冲器包含满足阈值的数据的量，识别第一缓冲器中的DTV数据元素中的分组错误的任何替换内容是否可用；

响应于替换内容可用，至少修复第一缓冲器中的第一DTV数据元素；以及

将第一缓冲器中的DTV数据元素传送给处理引擎。

11.根据权利要求10所述的DTV装置，其中能够执行所述指令以便：

响应于第二DTV数据元素的替换内容不可用，向处理引擎发信号通知至少第二DTV数据元素包含至少一个错误。

12.根据权利要求9所述的DTV装置，其中所述DTV数据元素包括DTV分组。

13.根据权利要求9所述的DTV装置，其中第一缓冲器包括第一范围的存储器地址，并且能够执行所述指令以便：

当在第一缓冲器已满之前DTV数据元素正在被接收到第一缓冲器中时，在第二缓冲器中修复DTV数据元素中的错误，第二缓冲器包括第二范围的存储器地址。

14.根据权利要求13所述的DTV装置，其中能够执行所述指令以便：当在第一缓冲器已满之前DTV数据元素正在被接收到第一缓冲器中并且错误正在第二缓冲器中被修复时，从第三缓冲器向处理引擎传送DTV数据元素，第三缓冲器包括第三范围的存储器地址。

15.根据权利要求14所述的DTV装置，其中能够执行所述指令以便：在完成修复第二缓冲器中的DTV数据元素中的错误后，从第二缓冲器向处理引擎传送DTV数据元素。

16.根据权利要求15所述的DTV装置，其中能够执行所述指令以便：在完成从第三缓冲器传送DTV数据元素后，将DTV数据元素接收到第三缓冲器中。

17.根据权利要求9所述的DTV装置，其中所述DTV接收器包括高级电视系统委员会(ATSC)3.0接收器。

18.一种装置，包括：

至少一个处理器，所述至少一个处理器被配置为：

使接收的广播数字电视(DTV)在包括接收、纠错和数据读出的至少三种缓冲器操作之间循环，在具有相应存储器寄存器分配的至少第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器中的每个缓冲器中按顺序执行每种缓冲器操作；以及

在执行缓冲器操作的应用之间防止针对缓冲器使用的竞争。

19.根据权利要求18所述的装置，其中所述装置包括高级电视系统委员会(ATSC)3.0接收器。

20.根据权利要求18所述的装置，其中所述处理器被配置为：控制第一缓冲器、第二缓冲器和第三缓冲器以同时分别接收广播数字电视(DTV)数据元素、修复DTV数据元素以及将DTV数据元素传送给处理引擎以用于内容的呈现或存储。