EP2174433A2 - Procede et dispositif pour l'emission de salves de taille variable - Google Patents

Procede et dispositif pour l'emission de salves de taille variable

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Publication number
EP2174433A2
EP2174433A2 EP08774472A EP08774472A EP2174433A2 EP 2174433 A2 EP2174433 A2 EP 2174433A2 EP 08774472 A EP08774472 A EP 08774472A EP 08774472 A EP08774472 A EP 08774472A EP 2174433 A2 EP2174433 A2 EP 2174433A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
burst
elementary stream
transmission
time
transmitted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08774472A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Antoine Clerget
Patrick Cipiere
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Udcast
Original Assignee
Udcast
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Udcast filed Critical Udcast
Publication of EP2174433A2 publication Critical patent/EP2174433A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04H—BROADCAST COMMUNICATION
    • H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
    • H04H20/28—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information

Definitions

  • the field of the invention is that of communication systems, and more specifically that of communication systems for the transmission of multimedia content to portable terminals via digital broadcasting networks.
  • the DVB-H standard is an example of a digital terrestrial broadcasting standard for the transmission of content to portable terminals, in which medium speed audio / video IP streams of the order of
  • 300-500kbs are transmitted on radio channels whose flow is greater by an order of magnitude (5-20Mbs).
  • the streams are sent by bursts of limited duration (typically 100ms ) using the entire bandwidth allocated to DVB-H on the channel.
  • the flow of a service (or elementary flow) average flow 500kbs can be achieved by repeating every 2 seconds bursts of 100ms.
  • the terminal can then simply listen to the channel intermittently (100 ms every 2 seconds), which saves 95% of the power consumption of its radio circuit.
  • Streams broadcast in DVB-H are characterized by a variable bit rate which originates from the encoding techniques. Indeed, at each change of scene, a main image of large size is sent. This main image is followed by images containing the differences with respect to the main image, and which therefore have a smaller size.
  • the optimal support of these variable-rate streams in a burst transmission context is an important technical and economic issue for the development of Mobile TV services.
  • the burst transmission mechanism is characterized by a signaling that allows the terminal to announce the times when it will have to be listening to receive bursts.
  • the implementation of this signaling is described in particular in document ETSI EN 301 192: “Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting ", in particular paragraph 9:” Time slicing and MPE-FEC ".
  • IP datagrams are encapsulated in MPE (Multi-Protocol Encapsulation) sections, which are themselves transported in MPEG-2 packets.
  • MPE Multi-Protocol Encapsulation
  • a salvo is characterized by:
  • bit rate used for its transmission Bb (Burst Bandwidth" in b / s);
  • the number of services (or elementary streams) passed at a given moment is known.
  • the bursts of a service can be of fixed size (identical or different from one service to another) or variable, which will pose in a different way the problem of the calculation of the delta-t fields.
  • bursts are of fixed size, it is easy to calculate the delta-t of each MPE section from the durations of the various services remaining to be sold, the number of MPEG-2 packets already transmitted in the burst and the dedicated flow on the channel to the transmission of bursts.
  • bursts will also facilitate the hand-over mechanisms for which the same contents are available from one cell to another in different frequencies.
  • phase shift based on the impossibility of rendering isochronous the arrival and the processing of IP datagrams in the various encapsulators IPE ("IP Encapsulator"), consists in ordering differently from one IPE to another the bursts of the various services so as to allow a changing cell terminal to avoid losing IP datagrams and to find in the new cell some of the IP datagrams already received.
  • IP Encapsulator IP Encapsulator
  • One method commonly used in the state of the art is to delay data forgiveness to obtain a complete view of the bursts between the current burst and the next salvo of the same service. A "posterior" calculation of the delta-t is then performed.
  • the object of the invention is to propose a technique for the flow of VBR streams that can both benefit from the advantages of the variable size policy (no bandwidth waste) and the advantages of the fixed size policy (absence additional delay in transmission, facilitation of frequency shift handover).
  • the invention proposes, according to a first aspect, a method for generating a data stream comprising a plurality of elementary streams temporally cut to be transmitted in the form of bursts, at least one time indicator indicating in a burst of an elementary flow the start time of the next burst of the same elementary stream, the method comprising the steps according to which: - at the latest at the emission of a burst, the starting time of the next burst of the same elementary stream, and the time stamp of the burst is informed as a function of the predicted departure time for the next burst, - at the predicted departure time, the start of transmission of the next burst is forced, even if a salvo another elementary stream is then being transmitted, and in this case then a multiplex transmission of said next burst with said burst of another elementary stream being transmitted.
  • Some preferred, but not limiting, aspects of this method are the following: during the multiplex transmission of said next burst with said burst of another elementary stream being transmitted, x% of the bandwidth allocated to the transmission of the data stream is allocated to said next burst and (100-x)% of said bandwidth is allocated to said burst of another elementary stream being transmitted;
  • the multiplex transmission is implemented until the end of the transmission of said burst of another elementary stream; - The multiplex transmission is implemented for a limited time;
  • a level of service is guaranteed for each elementary stream, and the start time of a burst of an elementary stream is predicted to correspond to each elementary stream its guaranteed level of service;
  • the guaranteed level of service for a basic stream is a guaranteed level of service for the transmission of each of the bursts of the elementary stream;
  • the guaranteed level of service for the transmission of a burst is a guaranteed number of packets for the transmission of burst data; the predicted start time of the next burst corresponds to the sum of the number of packets guaranteed for the transmission of the bursts of each of the elementary flows;
  • the guaranteed level of service for an elementary stream corresponds to the average, minimum or maximum level of service of a variable-sized elementary stream
  • a burst comprising a plurality of sections, the header of each section comprising a time indicator indicating the starting time of the first section of the next burst of the same elementary stream, for each section the duration is calculated between the date of transmission of the section and the predicted departure time, and information is provided on the temporal indicators of the sections with the said calculated durations;
  • the data stream is a DVB-H compatible stream.
  • the invention relates to a device for processing a data stream comprising a plurality of elementary streams temporally cut to be transmitted in the form of bursts, and comprising means for implementing the method according to the first aspect. of the invention.
  • FIG. 1 represents the delta-t temporal indicators contained in the header of each of the MPE sections of a burst of an elementary stream to indicate the departure time of the first section of the next burst of the same elementary stream.
  • FIG. 2a shows a burst transmitted alone on the transmission channel according to the usual method
  • FIGS. 2b and 2c show a burst transmitted in accordance with the invention using the possibility of multiplexing during part of the transmission of the burst
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the transmission of the bursts of different elementary flows in accordance with a possible implementation of the method according to the first aspect of the invention.
  • the invention is based on a transmission system in which a data stream comprises a plurality of ES elementary stream services or streams (temporally sliced) to be transmitted in the form of bursts.
  • a data stream comprises a plurality of ES elementary stream services or streams (temporally sliced) to be transmitted in the form of bursts.
  • a preferred, but not limiting, example of such a system is a system compatible with the DVB-H standard.
  • VBR Very Bit Rate
  • a VBR flow is characterized by its average flow Vav, its maximum flow Vmax, and its minimum flow Vmin.
  • the invention proposes to use the possibility of multiplexing bursts of different elementary streams on the transmission channel.
  • the DVB-H standard actually allows multiplexing of bursts.
  • a 500kbps average rate service can be sent on a 10Mbps channel with bursts of 100ms duration repeated every two seconds. If we consider two services of the same type, we can send them sequentially, each occupying 10Mbs of the channel for 100ms, or multiplex them at the MPEG-2 or MPE level so that each service will have a duration Bd of 200ms and will occupy 5Mbs on average.
  • FIG. 1 shows the time indicators contained in the header of each of the MPE sections of a burst B, j of an elementary stream ES, (burst No. j of the service No.
  • the burst B 1J of the elementary stream ES 1 comprises five sections MPE S1 -S5.
  • a time-delta-t indicator S1 -delta-t S5 is indicated in the header of each section S1 -S5, to indicate therein a time information relating to the departure time t IJ + i of the first section of the next burst B IJ + i of the same elementary stream ES 1 .
  • these temporal indicators can only be filled in after knowing the effective start time of the next burst, which requires having waited for the instant t IJ + i to obtain a complete view of the bursts between the current salvo and the next salvo.
  • the temporal indicators (delta-t S1 -delta- t S5) of the sections of a salvo are given at the latest during the constitution of the salvo, on the basis of a prediction of time from the next burst of the same elemental stream.
  • the departure time t IJ + i of the next burst B IJ + i of the same elementary stream ES 1 is predicted, and informs the time indicator (s) of the burst B 1J as a function of the predicted departure time for the next burst B IJ + i.
  • FIG. 2a shows a burst B1 transmitted alone on the transmission channel according to the usual method, this burst being characterized by a rectangle of dimensions Bb (bandwidth), Bd (duration)
  • FIGS. 2b and 2c show a burst B1 transmitted in accordance with the invention, using the multiplexing possibilities during part of the transmission of the burst.
  • the burst B1 is characterized by a figure of the same surface as that of FIG. 2a
  • FIG. 2b illustrates a general case
  • FIG. 2c represents a particular case in which the figure characterizing the salvo B1 is composed of a right triangle T1 (whose right-angle forming cathets are Bd and d1), a rectangle R (of dimensions Bb, d2) and a triangle T2 (whose catheters forming the right angle are Bd and d3).
  • the transmission of the burst B1 is broken down into three periods.
  • a first period of duration d1 initiated at the start time t0 predicted for the transmission of B1 at most during the transmission of the previous burst of the same stream, during which the burst B1 and a salvo BO of the previous elementary stream are transmitted from multiplexed way on the channel.
  • a second period d2 during which the burst B1 is transmitted alone on the channel.
  • the distribution of the departure times t, j can be chosen arbitrarily, or, as will be presented hereinafter, with a spacing between the starting times of two consecutive bursts (t i + 1).
  • j - t, j ) Ni * T translating a level of service associated with the different services. It will be understood that in the context of the invention, it is important that the departure times t IJ + i are predicted from burst n ° j of the same service n ° i.
  • each elementary stream is guaranteed a level of service.
  • the starting times of the successive bursts of the different services are then predicted so as to be distributed so as to guarantee the level of service associated with each elementary stream.
  • Guaranteeing a given level of service for the transmission of a burst can for example consist in guaranteeing a number of MPEG packets for the transmission of the burst (or in other words to guarantee a duration for the transmission of the burst, that is to say this corresponds to the time required to transmit the guaranteed number of packets).
  • the guaranteed level of service for an elementary stream can be set arbitrarily. It may also correspond to the average, minimum or maximum level of service of a VBR elementary stream.
  • this level of service can be modulated during the transmission, for example to take into account the rates actually recorded for each of the elementary flows.
  • the average number of packets per burst of the elementary stream itself derived from the average bit rate (Vav) of the elementary stream VBR, or
  • Vmin the minimum number of packets per burst of the elementary stream, itself derived from the minimum bit rate (Vmin) of the elementary stream VBR, or
  • the transport stream will be of type Bi ⁇ 0> B 2 , o, B 3 , o, Bi, i, B 2 , i, B 3 , i, Bi ⁇ 2 > B 2 , 2, B 3 , 2, --- - B 1J , where B 1J represents the burst n ° j of the elementary flow n ° i.
  • a guaranteed level of service is associated with an elementary stream by guaranteeing a number of packets for the transmission of bursts of this elementary stream. For example, we can choose to guarantee:
  • N1 40 packets for the transmission of each of the bursts of the elementary stream n ° 1;
  • N2 30 packets for the transmission of each of the bursts of the elementary stream n ° 2;
  • the start time t I J + i of the next burst B I J + i of the same elementary stream ES 1 is predicted on the basis of Guaranteed service levels, and the time-delta-t of the burst B 1J is reported as a function of the predicted departure time for the next burst B IJ + i.
  • the predicted departure time corresponds to the sum N of the guaranteed packet numbers N1, N2, N3 for transmitting a burst of each of the elementary streams.
  • the predicted departure times t, j are thus spaced by a duration reflecting the service levels guaranteed to the various services.
  • T represents the transmission time of an MPEG-2 packet on the BP MAX whole of the assigned bandwidth BP. to the transmission of the data stream.
  • the predicted departure time corresponds to the moment at which the next burst should begin to be issued in the event that in the meantime, each of the bursts was transmitted alone on the channel (or at least only on the part of the channel allocated to the DVB-H) respecting the level of service that has been associated with it.
  • the start time t IJ + i of the burst B iJ + i is located at N * T seconds of the departure time t ,,, of the burst B 1J . It is actually considered that the bursts of the three elementary streams to be transmitted before the next burst of the stream ES 1 will each be successively transmitted using the guaranteed number of packets.
  • Bursts consisting of a plurality of sections S1-S5 are considered in the following.
  • force predicted start time t IJ + i, the start of transmission of the next burst B IJ + i, including whether a burst of another elementary stream is then in progress of transmission.
  • a multiplex transmission of said next burst with said burst of another elementary stream being transmitted is carried out.
  • the elementary streams have transmitted, in the interval between the transmission starts t, j , t IJ + i, two consecutive bursts B 1J , B 1, J + 1 of the same elementary stream ES 1, plus that what was allocated to them (for example an arbitrary service level, or a level of service corresponding to the average service level of a VBR stream), a multiplex transmission is carried out.
  • the burst Bi 0 (burst n ° 0 of the service n ° 1) is still in progress of transmission.
  • the start of the burst B 2 , o is then forced at t 2 , o, and a multiplex transmission is carried out on the part of the channel allocated to the transmission of the data stream (this part having a bandwidth BPMAX) of burst B 20 with burst Bi, 0 .
  • a burst of another service is no longer being transmitted to the predicted departure time, there is no need to perform a multiplex transmission. This case is represented in FIG. 3 for the transmission of the bursts B 2, i and Bi 2 which are transmitted from the outset to t 2 , i and t i, 2 only on the channel, with the complete BP MAX bandwidth.
  • the multiplex transmission may for example consist, as represented in FIG. 3, in allocating x% of the bandwidth BP MAX to the incoming burst whose transmission is forced to its predicted departure time and (100-x)% from the bandwidth BP MAX to the burst still being transmitted.
  • the distribution of the bandwidth BP MAX between bursts can of course be carried out according to different schemes, for example as this is shown schematically in Figure 2c by providing a linear increase in the bandwidth allocated to the incoming burst.
  • the multiplex transmission is implemented until the end of the transmission of the burst of another elementary stream still being transmitted to the start time of a burst.
  • the multiplex transmission is implemented during a limited time W
  • the invention implements an "a priori" calculation of the temporal indicator (s) delta-t during the constitution of the burst.
  • the invention thus has the advantage over a policy of bursts of variable size not to introduce delay in the transmission of bursts. It thus benefits from the advantages of a fixed size policy, such as the facilitation of hand-over by phase-shift, and the absence of any additional delay in the issue.
  • the invention makes it possible, with respect to the fixed size policy set to maximum, to make better use of the bandwidth resource.
  • the invention is of course not limited to the method described above, but extends to an electronic device comprising software and / or hardware means configured to implement this method.
  • This device typically resumes the functions of an IP encapsulator
  • IP Encapsulator receiving IP streams, splitting them temporally, calculating intra-burst FEC protection, encapsulating IP packets and embedding them in the transport stream.
  • the means for encapsulating the IP packets and embedding them in the transport stream are configured to, at the most at the time of issuing a burst, predict the starting time of the next burst of the same elementary stream, to inform the time indicator (s) of this burst, and to force at the start time predicts the transmission of the next burst, including if a burst of another elementary stream is then being transmitted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

L'invention concerne un procédé, ainsi qu'un dispositif conformés pour mettre en œuvre le procédé, de transmission d'un flux de données comprenant une pluralité de flux élémentaires (ES) découpés temporellement pour être transmis sous la forme de salves, au moins un indicateur temporel (delta-t) indiquant dans une salve d'un flux élémentaire le temps de départ de la salve suivante du même flux élémentaire, le procédé comprenant les étapes selon lesquelles : au plus tard à l'émission d'une salve (Bi,j), on prédit le temps de départ (ti,j,+1) de la salve suivante (Bi,j+1) du même flux élémentaire (ESi), et on renseigne l'indicateur temporel de la salve (Bi,J) en fonction du temps de départ prédit pour la salve suivante (Bi,j+1), au temps de départ prédit (ti,j+1), on force le départ de la transmission de la salve suivante, et si une salve (Bk,j) d'un autre flux élémentaire (ESk) est alors en cours de transmission, on réalise une transmission en multiplex de ladite salve suivante (Bi,j,+1) avec ladite salve (BkJ) d'un autre flux élémentaire (ESk) en cours de transmission.

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR L'EMISSION DE SALVES DE TAILLE
VARIABLE
Le domaine de l'invention est celui des systèmes de communication, et plus précisément celui des systèmes de communication pour la transmission de contenus multimédia à destination de terminaux portables par le biais de réseaux de radiodiffusion numérique.
Le standard DVB-H est un exemple de norme de radiodiffusion numérique hertzienne pour la transmission de contenus vers des terminaux portables, dans lequel des flux IP audio/vidéo de débit moyen de l'ordre de
300-500kbs sont transmis sur des canaux radio dont le débit est supérieur d'un ordre de magnitude (5-20Mbs).
Au lieu d'envoyer les flux de données en continu en multiplexant sur le canal les divers flux au niveau IP ou MPEG2, ce qui nécessiterait pour le terminal l'écoute permanente du canal, les flux sont envoyés par salves de durée limitée (typiquement 100ms) en utilisant la totalité de la bande passante allouée au DVB-H sur le canal.
Ainsi sur un canal sur lequel 10Mbs sont consacrés au DVB-H, l'écoulement d'un service (ou flux élémentaire) de débit moyen 500kbs peut être réalisé en répétant toutes les 2 secondes des salves de 100ms. Le terminal peut alors se contenter d'écouter le canal de façon intermittente (100 ms toutes les 2 secondes), ce qui permet d'économiser 95% de la consommation électrique de son circuit radio.
Les flux diffusés en DVB-H, et plus particulièrement les flux vidéo, sont caractérisés par un débit variable qui a pour origine les techniques d'encodage. En effet à chaque changement de scène, une image principale de taille importante est envoyée. Cette image principale est suivie d'images contenant les différences par rapport à l'image principale, et qui présentent donc une taille moindre. Le support optimal de ces flux à débit variable dans un contexte de transmission par salves constitue un enjeu technique et économique important pour le développement des services de TV Mobile.
Constitution de salves
Le mécanisme de transmission par salves est caractérisé par une signalisation qui permet d'annoncer au terminal les moments auxquels il devra être à l'écoute pour recevoir les salves. L'implémentation de cette signalisation est notamment décrite dans le document ETSI EN 301 192 : « Digital Video Broadcasting (DVB) ; DVB spécification for data broadcasting », en particulier au paragraphe 9 : « Time slicing and MPE-FEC ».
D'un point de vue pratique les datagrammes IP sont encapsulés dans des sections MPE (Multi-Protocol Encapsulation), elles-mêmes transportées dans des paquets MPEG-2.
Dans l'en-tête des sections MPE d'une salve d'un service, on trouve un champ (delta-t) indiquant le temps au bout duquel apparaîtra la première section MPE de la salve suivante pour ce même service. Par ailleurs une salve est caractérisée par :
- sa durée : Bd en secondes ;
- le débit utilisé pour sa transmission : Bb (« Burst Bandwidth » en b/s) ;
- le temps s'écoulant entre la fin de la salve et le début de la salve suivante pour le même service : Ot (Off Time). On en déduit l'intervalle de répétition Ri=Bd+Ot, ainsi que le nombre de bits constituant la salve Bs=Bb*Bd.
Le nombre de services (ou flux élémentaires) écoulés à un instant donné est connu.
Les salves d'un service peuvent être de taille fixe (identique ou différente d'un service à l'autre) ou variable, ce qui va poser de façon différente le problème du calcul des champs delta-t. Taille fixe
Lorsque les salves sont de taille fixe, il est aisé de calculer le delta-t de chaque section MPE à partir des durées des divers services restant à écouler, du nombre de paquets MPEG-2 déjà transmis dans la salve et du débit consacré sur le canal à la transmission des salves.
Ce calcul « a priori » peut être fait lors de la constitution de la salve, sans introduire de retard supplémentaire dans l'envoi des données.
L'utilisation de salves de taille fixe va par ailleurs faciliter les mécanismes de transfert intercellulaire (« hand-over ») pour lesquels les mêmes contenus sont disponibles d'une cellule à l'autre dans des fréquences différentes. Parmi ces mécanismes, celui dit de décalage de phase (« phase shift »), basé sur l'impossibilité de rendre isochrone l'arrivée et le traitement des datagrammes IP dans les divers encapsulateurs IPE (« IP Encapsulator »), consiste à ordonner différemment d'un IPE à l'autre les salves des divers services de façon à permettre à un terminal changeant de cellule d'éviter de perdre des datagrammes IP quitte à retrouver dans la nouvelle cellule une partie des datagrammes IP déjà reçus. Ces mécanismes peuvent facilement être mis en œuvre lorsque les salves ont une taille fixe. Taille variable Lorsque les salves ont une taille variable, la connaissance à priori des tailles des salves restant à écouler jusqu'à l'occurrence de la salve suivante pour le même service est impossible. Le calcul « a priori » des delta-t est par conséquent aussi impossible.
Une méthode couramment utilisée dans l'état de l'art consiste à retarder rémission des données pour obtenir une vision complète des salves comprises entre la salve courante et la prochaine salve du même service. On réalise alors un calcul « a posteriori » des delta-t.
Cette méthode présente l'inconvénient d'introduire un délai dans la transmission, ce délai pouvant atteindre un maximum de 39 secondes. Or l'introduction de délais importants n'est pas souhaitable, notamment lorsque des événements en direct sont diffusés. Comme on l'a vu précédemment, l'essentiel des flux diffusés en DVB-H sont des flux vidéo dont le débit est variable par nature. Ces flux sont également désignés par l'acronyme VBR de l'expression anglo-saxonne « Variable Bit Rate ». De tels flux VBR peuvent être écoulés avec une politique de salves de taille fixe. Dans un tel cas de figure, la taille des salves va devoir être calée sur le maximum ce qui va entrainer un gâchis de bande passante. Ce gâchis, estimé par l'art actuel à 30-40%, est jugé inacceptable en raison de la rareté des fréquences et des débits modérés accessibles. On opte donc généralement pour une politique de salves de taille variable pour écouler de tels flux VBR. Si cette politique permet d'éviter le gâchis mentionné ci-dessus, il n'en reste pas moins qu'elle entraîne un délai non souhaitable dans la transmission.
L'invention a pour objectif de proposer une technique pour l'écoulement des flux VBR qui puisse à la fois bénéficier des avantages de la politique de taille variable (pas de gâchis de bande passante) et des avantages de la politique de taille fixe (absence de retard supplémentaire à l'émission, facilitation du transfert intercellulaire par décalage de fréquence).
A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, un procédé de génération d'un flux de données comprenant une pluralité de flux élémentaires découpés temporellement pour être transmis sous la forme de salves, au moins un indicateur temporel indiquant dans une salve d'un flux élémentaire le temps de départ de la salve suivante du même flux élémentaire, le procédé comprenant les étapes selon lesquelles : - au plus tard à l'émission d'une salve, on prédit le temps de départ de la salve suivante du même flux élémentaire, et on renseigne l'indicateur temporel de la salve en fonction du temps de départ prédit pour la salve suivante, - au temps de départ prédit, on force le départ de la transmission de la salve suivante, y compris si une salve d'un autre flux élémentaire est alors en cours de transmission, et dans ce cas on réalise alors une transmission en multiplex de ladite salve suivante avec ladite salve d'un autre flux élémentaire en cours de transmission. Certains aspects préférés, mais non limitatifs, de ce procédé sont les suivants : - au cours de la transmission en multiplex de ladite salve suivante avec ladite salve d'un autre flux élémentaire en cours de transmission, x% de la bande passante attribuée à la transmission du flux de données est allouée à ladite salve suivante et (100-x)% de ladite bande passante est allouée à ladite salve d'un autre flux élémentaire en cours de transmission ;
- au temps de départ prédit de ladite salve suivante, on transmet un paquet de ladite salve suivante et on considère x=0% ;
- la transmission en multiplex est mise en œuvre jusqu'à la fin de la transmission de ladite salve d'un autre flux élémentaire ; - la transmission en multiplex est mise en œuvre pendant une durée limitée ;
- si à l'issue de la durée limitée, des sections de ladite salve d'un autre flux élémentaire n'ont pas été transmises, lesdites sections sont reportées pour être transmises au début de la salve suivante dudit autre flux élémentaire ;
- on garantit un niveau de service à chaque flux élémentaire, et le temps de départ d'une salve d'un flux élémentaire est prédit pour faire correspondre à chaque flux élémentaire son niveau de service garanti ; - le niveau de service garanti pour un flux élémentaire est un niveau de service garanti pour la transmission de chacune des salves du flux élémentaire ;
- le niveau de service garanti pour la transmission d'une salve est un nombre de paquets garanti pour la transmission des données de la salve ; - le temps de départ prédit de la salve suivante correspond à la somme des nombres de paquets garantis pour la transmission des salves de chacun des flux élémentaires ;
- le niveau de service garanti pour un flux élémentaire correspond au niveau de service moyen, minimum ou maximum d'un flux élémentaire de taille variable ;
- une salve comprenant une pluralité de sections, l'en-tête de chaque section comprenant un indicateur temporel indiquant le temps de départ de la première section de la salve suivante du même flux élémentaire, on calcule pour chaque section la durée entre la date de transmission de la section et le temps de départ prédit, et on renseigne les indicateurs temporels des sections avec lesdites durées calculées ;
- le flux de données est un flux compatible DVB-H. Selon un second aspect, l'invention concerne un dispositif de traitement d'un flux de données comprenant une pluralité de flux élémentaires découpés temporellement pour être transmis sous la forme de salves, et comprenant des moyens pour mettre en œuvre le procédé selon le premier aspect de l'invention. D'autres aspects, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente les indicateurs temporels delta-t contenus dans l'en-tête de chacune des sections MPE d'une salve d'un flux élémentaire pour indiquer le temps de départ de la première section de la salve suivante du même flux élémentaire ;
- la figure 2a représente une salve transmise seule sur le canal de transmission selon la méthode habituelle, et les figures 2b et 2c représentent une salve transmise conformément à l'invention en utilisant les possibilités de multiplexage pendant une partie de la transmission de la salve ;
- la figure 3 est un schéma illustrant la transmission des salves de différents flux élémentaires conformément à une mise en œuvre possible du procédé selon le premier aspect de l'invention.
L'invention a pour cadre un système de transmission dans lequel un flux de données comprend une pluralité de services ou flux élémentaires ES (selon la terminologie anglo-saxonne Εlementary Stream') découpés temporel lement pour être transmis sous la forme de salves. Un exemple préférentiel, mais non limitatif, d'un tel système est un système compatible avec le standard DVB-H.
L'invention concerne notamment, mais non limitativement, la transmission de flux élémentaires à débit variable VBR (« Variable Bit Rate »), en particulier des flux vidéo. Un flux VBR est caractérisé par son débit moyen Vav, son débit maximum Vmax, et son débit minimum Vmin.
Comme cela sera détaillé par la suite, l'invention propose d'utiliser la possibilité de multiplexer les salves de différents flux élémentaires sur le canal de transmission.
Le standard DVB-H autorise effectivement le multiplexage de salves. Comme on l'a vu précédemment, un service de débit moyen 500kbs peut être envoyé sur un canal de 10Mbs avec des salves de durée 100ms répétés toutes les deux secondes. Si l'on considère deux services de ce même type, on peut les envoyer séquentiellement, chacun occupant les 10Mbs du canal pendant 100ms, ou bien les multiplexer au niveau MPEG-2 ou MPE si bien que chaque service aura une durée Bd de 200ms et occupera 5Mbs en moyenne.
Le multiplexage de salves entraine une augmentation de la durée des salves, et par voie de conséquence une diminution de l'autonomie électrique du terminal. En revanche, le multiplexage des salves permet d'augmenter la qualité de la transmission dans le mesure où une perte d'information pendant une durée donnée va toucher des données appartenant à des salves différentes et donc se traduire au niveau de chaque salve par un nombre moindre de bits perdus. Les mécanismes de correction d'erreur (MPE-FEC typiquement) associés à chaque salve auront alors plus de chance de récupérer l'erreur. On a représenté sur la figure 1 , les indicateurs temporels contenus dans l'en-tête de chacune des sections MPE d'une salve B,j d'un flux élémentaire ES, (salve n°j du service n°i) pour indiquer le temps de départ t,j+i de la première section de la salve suivante BIJ+i du même flux élémentaire ES1. Sur cette figure, la salve B1J du flux élémentaire ES1 comprend cinq sections MPE S1 -S5. Un indicateur temporel delta-t S1 -delta-t S5 est renseigné dans l'en-tête de chaque section S1 -S5, pour y indiquer une information temporelle concernant le temps de départ tIJ+i de la première section de la salve suivante BIJ+i du même flux élémentaire ES1. II s'agit d'une information temporelle relative en ce qu'elle permet d'informer de ce que la salve suivante commencera x millisecondes à partir de maintenant.
On a vu précédemment que dans un politique de salve de taille fixe, ces indicateurs temporels sont facilement calculables et peuvent être renseignés sans délai lors de la constitution de la salve.
En revanche dans une politique de salves de taille variable, ces indicateurs temporels ne peuvent être renseignés qu'après avoir eu connaissance du temps de départ effectif de la salve suivante, ce qui nécessite d'avoir attendu l'instant tIJ+i pour disposer d'un vision complète des salves comprises entre la salve courante et la prochaine salve.
Dans le cadre de l'invention, les indicateurs temporels (delta-t S1 -delta- t S5) des sections d'une salve sont renseignés au plus tard lors de la constitution de la salve, sur la base d'une prédiction du temps de départ de la salve suivante du même flux élémentaire. Ainsi, au plus tard à l'émission d'une salve B,;J, on prédit le temps de départ tIJ+i de la salve suivante BIJ+i du même flux élémentaire ES1, et on renseigne le ou les indicateurs temporels de la salve B1J en fonction du temps de départ prédit pour la salve suivante BIJ+i.
Puis, au temps de départ prédit tIJ+i, on force le départ de la transmission de la salve suivante BIJ+i, y compris si une salve BkJ d'un autre flux élémentaire ESk est alors en cours de transmission.
En particulier, si une salve BkJ d'un autre flux élémentaire ESk est en cours de transmission au temps de départ prédit tIJ+i de la salve suivante
BIJ+i du flux ES1, on réalise une transmission en multiplex de ladite salve suivante BI J+i avec ladite salve BkJ d'un autre flux élémentaire (ESk) en cours de transmission.
Et on réitère, au plus tard à l'émission de la salve suivante BI J+i du flux ES1, l'étape de prédiction pour évaluer le temps de départ tIJ+2 de la prochaine salve B1J+2 du même flux ES1, et renseigner le ou les indicateurs temporels de la salve BIJ+i. On a représenté sur la figure 2a, une salve B1 transmise seule sur le canal de transmission selon la méthode habituelle, cette salve étant caractérisée par un rectangle de dimensions Bb (bande passante), Bd (durée)
On a représenté sur les figures 2b et 2c une salve B1 transmise conformément à l'invention en utilisant les possibilités de multiplexage pendant une partie de la transmission de la salve. La salve B1 est caractérisée par une figure de même surface que celle de la figure 2a
(égalité du nombre de bits transmis par la salve).
La figure 2b illustre un cas général, tandis que la figure 2c représente un cas particulier selon lequel la figure caractérisant la salve B1 est composée d'un triangle rectangle T1 (dont les cathètes formant l'angle droit sont Bd et d1 ), un rectangle R (de dimensions Bb,d2) et un triangle T2 (dont les cathètes formant l'angle droit sont Bd et d3).
Dans l'exemple ici représenté, la transmission de la salve B1 se décompose en trois périodes. Une première période de durée d1 , initiée au temps tO de départ prédit pour la transmission de B1 au plus lors de l'émission de la salve précédente du même flux, pendant laquelle la salve B1 et une salve BO du flux élémentaire précédent sont transmises de façon multiplexée sur le canal. Une seconde période d2 pendant laquelle la salve B1 est transmise seule sur le canal.
Une troisième période d3, initiée au temps t1 de départ prédit pour la transmission d'une salve B2 du flux élémentaire suivant, pendant laquelle la salve B1 et la salve B2 du flux élémentaire suivant sont transmises de façon multiplexée sur le canal.
La durée de transmission de la salve B1 passe de Bd (figure 2a) à Bdv=d1 +d2+d3 (figure 2c).
L'égalité des surfaces (le nombre de bits composant la salve) entraine l'égalité suivante: Bd=d2+(d1 +d3)/2. On en déduit BdV=Bd +(d1 +d3)/2.
Cette augmentation de la durée de la salve se traduira par une diminution de l'économie de batteries sur le terminal. Mais comme on a vu précédemment, une meilleure protection contre l'erreur pourra être obtenue du fait de la mise en œuvre du multiplexage de salves sur le canal. Dans le cadre de l'invention, la répartition des temps de départ t,j peut être choisie de manière arbitraire, ou, comme cela sera présenté par la suite, avec un espacement entre les temps de départ de deux salves consécutives (tι+ij - t,j)= Ni*T traduisant un niveau de service associé aux différents services. On aura compris que dans le cadre de l'invention, il est important que les temps de départ tIJ+i soient prédits dès la salve n°j du même service n°i. Ceci ne signifie pas nécessairement que les espacements (t,+ij - tu) restent fixes dans le temps. L'invention s'étend en effet également à l'adaptation de ces espacements (t,+i,j - 1,,,) au cours du temps, par exemple en fonction des débits des services effectivement constatés. Selon un mode de réalisation possible de l'invention, on garantit à chaque flux élémentaire un niveau de service.
Les temps de départ des salves successives des différents services sont alors prédits de manière à être répartis de façon à garantir le niveau de service associé à chaque flux élémentaire.
Selon un mode de réalisation préférentiel, il s'agit notamment de garantir un niveau de service donné pour la transmission de chacune des salves du même flux élémentaire.
Garantir un niveau de service donné pour la transmission d'une salve peut par exemple consister à garantir un nombre de paquets MPEG pour la transmission de la salve (ou en d'autres termes à garantir une durée pour la transmission de la salve, celle-ci correspondant à la durée nécessaire pour transmettre le nombre garanti de paquets).
Le niveau de service garanti pour un flux élémentaire peut être fixé de manière arbitraire. Il peut également correspondre au niveau de service moyen, minimum ou maximum d'un flux élémentaire VBR.
Et comme on l'a vu précédemment, ce niveau de service peut être modulé au cours de la transmission, par exemple pour prendre en considération les débits effectivement constatés pour chacun des flux élémentaires.
En particulier, on peut garantir un nombre de paquets pour la transmission d'une salve d'un flux élémentaire, ce nombre étant choisi, pour chaque flux élémentaire, sur la base :
- du nombre moyen de paquets par salve du flux élémentaire, lui même déduit du débit moyen (Vav) du flux élémentaire VBR, ou
- du nombre minimum de paquets par salve du flux élémentaire, lui même déduit du débit minimum (Vmin) du flux élémentaire VBR, ou encore
- du nombre maximum de paquets par salve du flux élémentaire, lui même déduit du débit maximal (Vmax) du flux élémentaire VBR. En référence à la figure 3, on considère dans ce qui suit l'exemple d'un flux de données à transmettre comprenant trois flux élémentaires ESi, ES2, ES3.
Le flux de transport sera du type Biι0> B2,o, B3,o, Bi,i, B2,i, B3,i, Biι2> B2,2, B3,2,---- B1J, où B1J représente la salve n°j du flux élémentaire n°i.
On associe par exemple un niveau de service garanti à un flux élémentaire en garantissant un nombre de paquets pour la transmission des salves de ce flux élémentaire. A titre d'exemple, on peut choisir de garantir :
- N1 = 40 paquets pour la transmission de chacune des salves du flux élémentaire n°1 ;
- N2= 30 paquets pour la transmission de chacune des salves du flux élémentaire n°2 ;
- N3= 60 paquets pour la transmission de chacune des salves du flux élémentaire n°3. Dans le cadre de l'invention, au plus tard à l'émission d'une salve B1J, on prédit le temps de départ tI J+i de la salve suivante BI J+i du même flux élémentaire ES1 sur la base des niveaux de service garantis, et on renseigne le ou les indicateurs temporels delta-t de la salve B1J en fonction du temps de départ prédit pour la salve suivante BIJ+i. Selon un mode de réalisation de l'invention, le temps de départ prédit correspond à la somme N des nombres de paquets garantis N1 , N2, N3 pour la transmission d'une salve de chacun des flux élémentaires.
Les temps de départ prédits t,j sont ainsi espacées d'une durée traduisant les niveaux de service garantis aux différents services. On observe en particulier la relation (t,+i,j - t,;J)= Ni*T, où T représente le temps de transmission d'un paquet MPEG-2 sur l'intégralité BPMAX de la bande passante BP attribuée à la transmission du flux de données.
En d'autres termes, le temps de départ prédit correspond à l'instant auquel la salve suivante devrait commencer à être émise dans l'hypothèse où dans l'intervalle, chacune des salves était transmise seule sur le canal (ou tout du moins seule sur la partie du canal allouée au DVB-H) en respectant le niveau de service qui lui a été associé.
On prédit ainsi que le temps de départ tIJ+i de la salve BIJ+i est situé à N*T secondes du temps de départ t,,, de la salve B1J. On considère effectivement que les salves des trois flux élémentaires devant être transmises avant la prochaine salve du flux ES1 vont chacune être successivement transmises en utilisant le nombre garanti de paquets.
Prenant l'exemple de la salve B2,i, on prédit que son temps de départ t.2,1 est situé après transmission de N= N2+N3+N1 paquets (les N2 paquets de la salve B2,o + les N3 paquets de la salve B30 + les N1 paquets de la salve Bi,i), soit N*T secondes après le début de la salve B2,o à t2,o-
On considère dans ce qui suit des salves constituées d'une pluralité de sections S1 -S5.
Considérant la salve Bi 0, on renseigne l'indicateur temporel delta-t S1 de la première section S1 à l'émission (à tSi) de ladite section S1 selon : delta-t S1 = tι,i - tSi
De la même manière, on renseigne l'indicateur temporel delta-t Sm (m=2,...,5) d'une section suivante Sm, à l'émission (à tSm) desdits sections S2-S5, selon delta-t Sm = ti,i - tSm. Ainsi, on calcule pour chaque section d'une salve la durée entre la date de transmission tSm de la section et le temps de départ prédit pour la salve suivante BIJ+i du même service ES1, et on renseigne le delta-T de la section de la salve B1J avec ladite durée calculée.
Revenant à la description générale de l'invention, on force, au temps de départ prédit tIJ+i, le départ de la transmission de la salve suivante BIJ+i, y compris si une salve d'un autre flux élémentaire est alors en cours de transmission.
En particulier, si une salve d'un autre flux élémentaire est en cours de transmission au temps de départ prédit de ladite salve suivante, on réalise une transmission en multiplex de ladite salve suivante avec ladite salve d'un autre flux élémentaire en cours de transmission. En d'autres termes, si les flux élémentaires ont transmis, dans l'intervalle entre les départs de transmission t,j, tIJ+i de deux salves consécutives B1J, B,,J+i d'un même flux élémentaire ESi, plus que ce qui leur était alloué (par exemple un niveau de service arbitraire, ou encore un niveau de service correspondant au niveau de service moyen d'un flux VBR), on réalise une transmission en multiplex.
On a représenté sur la figure 3 différentes transmissions en multiplex de salves de services différents.
Par exemple, au temps t2,o de départ prédit de la salve B2,o (salve n°0 du service n°2), la salve Bi 0 (salve n°0 du service n°1 ) est toujours en cours de transmission. On force alors à t2,o le départ de la salve B2,o, et on réalise une transmission en multiplex sur la partie du canal attribuée à la transmission du flux de données (cette partie disposant d'une bande passante BPMAX) de la salve B20 avec la salve Bi,0. Bien entendu, lorsqu'une salve d'un autre service n'est plus en cours de transmission au temps de départ prédit, il n'y a pas lieu de réaliser une transmission en multiplex. Ce cas de figure est représenté sur la figure 3 pour la transmission des salves B2,i et Bi 2 qui sont transmises dès leur départ à t2,i et ti,2 seules sur le canal, en disposant de l'intégralité BPMAX de la bande passante.
La transmission en multiplex pourra par exemple consister, comme cela est représenté sur la figure 3, à allouer x% de la bande passante BPMAX à la salve entrante dont la transmission est forcée à son temps de départ prédit et (100-x)% de la bande passante BPMAX à la salve toujours en cours de transmission.
Un cas limite de ce mode de réalisation consiste au temps de départ prédit t,j+i de la salve BIJ+i, et en cas de transmission en multiplex, à forcer le départ de ladite salve BIJ+i en n'en transmettant qu'un paquet et en considérant x=0%. La répartition de la bande passante BPMAX entre salves pourra bien entendu être réalisée selon des schémas différents, par exemple comme cela est schématisé sur la figure 2c en prévoyant une augmentation linéaire de la bande passante allouée à la salve entrante.
Selon un mode de réalisation possible de l'invention, la transmission en multiplex est mise en œuvre jusqu'à la fin de la transmission de la salve d'un autre flux élémentaire toujours en cours de transmission au temps de départ d'une salve.
Selon un autre mode de réalisation possible, et comme cela est apparent sur la figure 3 pour la transmission en multiplex des salves B2,o et B3 0 à partir de t3,0, la transmission en multiplex est mise en œuvre pendant une durée limitée W
A l'issue de cette durée limitée t|im, seule la salve B30 sera transmise sur le canal. Et les sections de la salve B2,o non encore transmises à l'issue de cette durée limitée seront reportées pour être transmises au début de la salve suivante B2,i du même flux élémentaire ES2 (c'est-à-dire à partir de t2,i).
On comprend que l'invention met en œuvre un calcul « a priori » du ou des indicateurs temporels delta-t lors de la constitution de la salve. L'invention présente ainsi l'avantage par rapport à une politique de salves de taille variable de ne pas introduire de délai dans la transmission des salves. Elle bénéficie ainsi des avantages liés à une politique de taille fixe, comme la facilitation du hand-over par phase-shift, et l'absence de retard supplémentaire à l'émission.
Par ailleurs, en utilisant les possibilités de multiplexage pendant une partie de la transmission d'une salve, l'invention permet alors, par rapport à la politique de taille fixe calée sur le maximum, une meilleure utilisation de la ressource bande passante.
L'invention n'est bien entendu pas limitée au procédé décrit précédemment, mais s'étend à un dispositif électronique comprenant des moyens logiciels et/ou matériels configurés pour mettre en œuvre ce procédé. Ce dispositif reprend typiquement les fonctions d'un encapsulateur IP
(IP Encapsulator) recevant des flux IP, les découpant temporellement, calculant la protection FEC intra-salve, encapsulant les paquets IP et les incrustant dans le flux de transport. En particulier, les moyens pour encapsuler les paquets IP et les incruster dans le flux de transport sont configurés pour, au plus à l'émission d'une salve, prédire le temps de départ de la salve suivante d'un même flux élémentaire, renseigner le ou les indicateurs temporels de cette salve, et pour forcer au temps de départ prédit la transmission de la salve suivante, y compris si une salve d'un autre flux élémentaire est alors en cours de transmission.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de génération d'un flux de données comprenant une pluralité de flux élémentaires (ES) découpés temporellement pour être transmis sous la forme de salves, au moins un indicateur temporel (delta-t) indiquant dans une salve d'un flux élémentaire le temps de départ de la salve suivante du même flux élémentaire, le procédé comprenant les étapes selon lesquelles : - au plus tard à l'émission d'une salve (B,;J), on prédit le temps de départ (t,j+i) de la salve suivante (BIJ+i) du même flux élémentaire (ES1), et on renseigne l'indicateur temporel de la salve (BI;J) en fonction du temps de départ prédit pour la salve suivante (BIJ+i),
- au temps de départ prédit (tIJ+i), on force le départ de la transmission de la salve suivante, et si une salve (BkJ) d'un autre flux élémentaire (ESk) est alors en cours de transmission, on réalise une transmission en multiplex de ladite salve suivante (BIJ+i) avec ladite salve (BkJ) d'un autre flux élémentaire (ESk) en cours de transmission.
2. Procédé selon la revendication 1 , dans lequel au cours de la transmission en multiplex de ladite salve suivante (BIJ+i) avec ladite salve (BkJ) d'un autre flux élémentaire en cours de transmission, x% de la bande passante attribuée à la transmission du flux de données est allouée à ladite salve suivante (BIJ+i) et (100-x)% de ladite bande passante est allouée à ladite salve (BkJ) d'un autre flux élémentaire en cours de transmission.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel au temps de départ (tIJ+i) prédit de ladite salve suivante (BIJ+i), on transmet un paquet de ladite salve suivante (BIJ+i) et on considère x=0%.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la transmission en multiplex est mise en œuvre jusqu'à la fin de la transmission de ladite salve d'un autre flux élémentaire.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la transmission en multiplex est mise en œuvre pendant une durée limitée.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel si à l'issue de la durée limitée, des sections de ladite salve (BkJ) d'un autre flux élémentaire (ESk) n'ont pas été transmises, lesdites sections sont reportées pour être transmises au début de la salve suivante (Bk,J+i) dudit autre flux élémentaire (ESk).
7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on garantit un niveau de service (N1 , N2, N3) à chaque flux élémentaire
(ESi, ES2, ES3), et le temps de départ (tIJ+i) d'une salve d'un flux élémentaire est prédit pour faire correspondre à chaque flux élémentaire son niveau de service garanti (N1 , N2, N3).
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel le niveau de service garanti pour un flux élémentaire est un niveau de service garanti pour la transmission de chacune des salves du flux élémentaire.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le niveau de service garanti pour la transmission d'une salve est un nombre de paquets garanti pour la transmission des données de la salve.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le temps de départ prédit de la salve suivante correspond à la somme (N) des nombres de paquets garantis pour la transmission des salves de chacun des flux élémentaires.
11. Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, dans lequel le niveau de service garanti pour un flux élémentaire correspond au niveau de service moyen, minimum ou maximum d'un flux élémentaire de taille variable.
12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une salve comprend une pluralité de sections (S1 -S5), l'en-tête de chaque section comprenant un indicateur temporel (delta-t S1 - delta-t S5) indiquant le temps de départ de la première section de la salve suivante du même flux élémentaire, dans lequel on calcule pour chaque section la durée entre la date de transmission de la section et le temps de départ prédit, et on renseigne les indicateurs temporels (delta-t S1 ...delta-t S5) des sections avec lesdites durées calculées.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le flux de données est un flux compatible DVB-H.
14. Dispositif de traitement d'un flux de données comprenant une pluralité de flux élémentaires découpés temporellement pour être transmis sous la forme de salves, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour mettre en œuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13.
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