CN1411280A - 一种制作和发送及接收广播式准视频点播节目的装置 - Google Patents

Abstract

一种制作和发送及接收广播式准视频点播节目的装置，主要有：视音频节目放录设备；节目采集工作站；节目制作工作站；存储设备；播出服务器；码流再复用器和信道调制设备；一个网络；终端接收机。通过任意的远程通信网络从播出服务器向终端广播NVOD节目技术，该技术包含节目制作、发送、接收和显示等环节。节目制作工作站将压缩编码后的节目内容信息进行分割、多路复用并打包，同时加入特定的码流标识由播出服务器进行广播发送；终端接收设备根据码流标识选择性的缓冲节目内容信息，并将接收到的节目内容信息重新组合、解压缩并显示。在接收端数量没有限制，网络提供具有一定单向传输带宽的连接，用户在很短的时间即可从开始处完整收看一部节目。

Description

一种制作和发送及接收广播式准视频点播节目的装置

技术领域

本发明涉及一种制作、发送和接收广播式准视频点播(NVOD)节目的装置。

背景技术

视频点播(VOD)是很有价值的一项服务，也是近年来数字电视发展中的热点之一。从广义上讲，VOD服务系统应该能够处理包括静止图像、高质量视音频节目以及计算机软件等内容的多媒体信息，但目前它主要用于处理电影和电视节目。VOD服务系统一般依靠双向网络实现，用户端从VOD播放中心获得可供点播的节目列表，并向播放中心提交操作请求，播放中心根据用户的操作请求向用户提供特定节目中特定位置的节目内容，用户一般通过电视机或PC显示器进行观看。由于视音频信息所需要的数据量非常大，而VOD播放服务器的处理能力和电视或数据传输网络的带宽资源都相对有限，因此VOD服务系统很难同时为大量观众提供节目。准视频点播(NVOD)采用广播方式，受众数量不受限制，是一种有前途的业务。在NVOD业务中播放中心的播放服务器向网络中所有共享通信通道的用户播放相同的节目，用户通过与接收机之间的交互选择某一部节目进行收看。这种业务方式不需要回传通道，播放服务器的数据处理量和对网络带宽的占用都较小。通常的NVOD节目组织方式是将同一个交互式应用的若干个时间偏移版本在网络中向所有共享该网络的用户同时广播，即将该交互式应用的若干个复制版本同时进行广播，并且每个版本之间间隔一个确定的时间增量。例如，对于一部90分钟的电影，同时以8倍于该电影节目码率的带宽传送8个该电影节目内容的拷贝，8个拷贝的开始时间逐个递延(90/8)分钟，对于每一个拷贝自己循环播放。这种方式的NVOD节目的主要缺陷是当可用带宽有限时，即可同时播放的节目拷贝个数有限，用户等待节目开始时间将较长，最差情况用户要等待一个完整的拷贝间递延播放间隔，如上例要等待(90/8)分钟。

对于NVOD业务的改进，则要求在不改变现有网络结构、设备的情况下，尽量减少对频带的占用，减少等待时间，以达到近似于VOD业务的服务质量。

在已公开的欧洲专利申请EPO 749 242 A1中描述了一种改进的NVOD系统，其中的NVOD节目服务器通过多个单独的传输NVOD信道传送每个节目的多个拷贝，从时间角度看，不同信道上传送的同一节目之间存在一个固定的时间间隔偏移，即不同信道上播送着同一节目的不同时间阶段。服务器接收用户端对特定节目的请求，并通过VOD信道将该节目的起始部分的内容发送给提交请求的用户端接收机，该起始部分时间长度等于或小于上述的固定时间间隔。同时用户端接收机在一特定的NVOD信道上开始录制正在播放的节目，该特定的NVOD信道就是在提出请求时刻之前，最后一个开始该节目传输的信道。这就能保证在某一特定时间区间，已经录制的节目内容与VOD信道播放的节目内容有重叠。理论上讲，这种重叠可以保证在节目播放过程中从VOD信道到录制的特定NVOD信道节目内容间的平滑切换。这种系统虽然可以实现VOD系统的即时点播效果，但由于对每一个点播用户都需分配一个用于传送起始部分数据的VOD信道，当遇到突发性的庞大数量的用户点播情况时，服务器处理能力和网络带宽都将不能满足需求。

在已公开的中国专利申请CN1322440A中描述了另一种改进的NVOD系统，该系统提供了一种在NVOD结构中模仿VOD业务的方法，并且允许用户数量的增容。该方法将每个NVOD节目分为介绍信息部分和节目内容部分，其中每个NVOD节目的介绍信息部分通过一定方式被事先存储于终端接收机中，当用户选定某个NVOD节目后，终端接收机开始播放事先存储好的节目介绍信息，同时设定一个特定NVOD信道开始录制该节目的节目内容部分。对于该特定节目来说，所选择的特定NVOD信道从开始处播放节目内容部分的时间点与点播时刻最为接近。本地存储的节目介绍信息部分的时间长度不必长于NVOD业务中节目的交错时间间隔，节目介绍信息部分的内容可以是该节目的起始部分，也可以是与节目相关的其他内容。节目介绍信息部分播放完后平滑过度道播放已录制的该节目的内容部分。该种方法具有用户可增容而服务器负载和网络带宽不增加的特点，并且播放过程中可实现暂停和回倒操作。但是该种方法依然存在一个天然的缺陷，即必须事先下载节目介绍信息，因而不具备实现开机后即点即播的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作、发送和接收广播式NVOD节目的装置，在占用有限的网络带宽情况下实现NVOD节目的播放，用户等待节目开始的最长等待时间相对于普通方式的NVOD节目大大缩短，可达到近似VOD业务水平，并且开展该业务时不需回传通道，对网络带宽的占用确定且不随用户数量的增加而变化。本发明实现用户开机后就可即点即播，无须事先下载相关节目内容。由于广电网络原来都是单向网络，做双向改造不但技术实现有一定难度，而且资金需求十分庞大，特别是面向大量观众的VOD业务，目前几乎不可能实现，因此本发明所包含的技术对于在现有广电网络上开展高服务质量的NVOD业务将十分有益。对于将该技术应用于IP网络进行NVOD节目广播，也可达到近乎于VOD业务的服务质量，在用户数量较大的情况下，可以极大的降低网络带宽的占用率，并且所需服务器的数量或服务器的处理能力不会因用户数量的增加而有较大变化。

为实现上述目的，本发明提供一种制作、发送和接收广播式NVOD节目的装置。该NVOD节目系统通过对视音频码流拆分复用并加入专用描述符和数据段形成NVOD节目码流，节目码流通过传输网络广播，终端接收机分析专用描述符和数据段，并根据特定算法过滤重组码流，解码播放节目。

通过对视音频码流拆分复用并加入专用描述符和数据段生成NVOD节目码流，通过传输网络广播该码流，在接收端分析专用描述符和数据段，并根据特定算法过滤重组码流，解码播放节目。特别是节目制作中对压缩编码的视音频码流进行拆分的分割算法，NVOD节目专用描述符和专用数据段的生成方法，节目码流复用算法，接收端的描述符和专用数据段分析方法，有效数据包过滤算法，缓存的有效数据包重组排列算法等。

根据本发明的一个方面，该NVOD节目装置包括：视音频节目放录设备；采集视音频信号并将它们按MPEG2、MPEG1、MPEG4或H.263等标准压缩编码为适合广播的视频流和音频流的节目采集工作站；将来自节目采集工作站的视频流和音频流按照特定的分割算法进行拆分，并生成NVOD节目的专用描述符和专用数据段，然后将拆分好的各段码流和专用描述符、数据段按特定复用算法进行复用并按某些标准封装成利于传输的数据包，形成成品NVOD节目码流的节目制作工作站；存储成品NVOD节目码流的节目码流存储设备；用于播出NVOD节目码流的播出服务器；可将播出服务器播出的多个TS流进行再次复用的码流再复用器；信道调制设备；具有一定单向带宽的传输网络；在对网络传输信号解调制解复用后，根据对NVOD节目的专用描述符、专用数据段的分析，依据过滤算法，通过识别PID号有选择的缓存数据包，并将缓存的数据包重组排列、解码展现的终端接收机。

另外，节目采集工作站进一步包括对未压缩的一路视频信号和若干路音频信号进行压缩和编码以生成适合广播的视音频流的视音频压缩器，该压缩器生成的视音频流被存储为素材文件，并对文件进行时码标注。

另外，节目制作工作站进一步包括根据时码按特定分割算法将视音频码流分割成若干段的码流拆分软件模块；将码流拆分软件模块处理后的各段码流按特定的时间排列格式和复用算法进行复用的码流复用软件模块；生成每次制作的NVOD节目专用的码流标识描述符、码流位置描述符和专用数据段的专用描述符和数据段生成软件模块。

另外，节目制作工作站进一步包括标准时间获取装置，该装置通过特定的方法获得国际标准格林威治时间，并将该时间提供给NVOD节目专用描述符和数据段生成软件模块，用于生成每个NVOD节目专用的码流标识描述符。

另外，终端接收机进一步包括信道解调器；可根据PID号和数据包内特定位置字节内容对数据包进行过滤的码流过滤器；用于缓存过滤出的有用数据包的存储装置；具有一定运算能力且能控制接收机运行的硬件电路；将已经重排序好的缓存视音频码流解压缩编码的解码器；以及各部分相应的软件。

利用上述装置播放要制作成NVOD节目的视音频信号流；采集播放的视音频信号流并将它们按MPEG2、MPEG1、MPEG4或H.263等标准压缩编码为适合广播的压缩视音频码流，该码流以文件形式保存并同时对文件进行时码标注；按照特定的分割算法根据时码分别将视音频码流拆分成若干段；根据DYMBP(DY Multimedia Broadcast Protocol)协议生成针对该NVOD节目的专用描述符和专用数据段；然后将拆分好的各段码流和专用描述符、数据段按特定复用算法进行复用，并按一定的标准封装成利于传输的数据包，形成成品NVOD节目的数据码流，并保存于存储设备中；播出服务器从存储设备中提取NVOD节目码流并播出；多台播出服务器播出的不同节目可通过码流复用器再复用为一个码流，该码流经信道调制后通过传输网络广播。终端接收设备接收调制码流并解调制解复用，根据对NVOD节目的专用描述符、专用数据段的分析，依据过滤算法，通过识别PID号有选择的接收数据包并缓存，然后将缓存的数据包重组排列，解码展现。

另外，本发明中涉及到几种算法、分析方法和协议，下面分别进行解释。

首先是节目制作中对压缩编码的视音频码流进行拆分的分割算法。该算法通过压缩视音频码流文件中的时码标注，依据下述两个公式对压缩视音频码流进行拆分。 $G_1=\mathrm{Ceil}(M/\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{2}^i)---\left(1\right)$

          G_n＝2^(n-1)×G₁                (2)

M表示该节目压缩码流在拆分前的时间长度；

N表示所希望拆分的段数，其上限与压缩后的节目最高码率R和可供用于传输的带宽B有关，N≤(B/R)。N值还与节目时间长度有关，需根据公式(2)的计算结果进行修正；

Ceil表示将运算结果进位取整；

其中G_n表示拆分后每段的时间长度(1≤n≤N)，段编号从1开始递增，G₁表示第一段的时间长度；上述计算公式中所用节目时间长度单位根据压缩标准而定。该单位选取时，要保证在每一个节目时间长度单位中所包含的视频和音频的展现时间应相等，同时对于每一个节目时间长度单位内的视音频码流的码率，它们之间应恒定相同，即每个节目时间长度单位中所包含的码流字节数应基本相等。对于使用MPEG2压缩标准的恒定码率的视频节目码流可以GOP为单位。

分割时，根据选取的节目时间长度单位按时间顺序将码流分割成时间长度符合上述公式且内容分别连续的若干段。若拆分到第e段时(1≤e≤N)所剩码流时间长度小于通过公式计算得到的G_e，那么将N值修正为e，第e段(也就是第N段)是最后有效段。该段码流码率以R_N表示，在该段码流后面按码率R_N填充特定内容(该内容可被终端接收机识别并作为无用信息丢弃)，直至补充到由公式(2)计算得出的时间长度G_N(G_N＝G_e)。

对于视频压缩码流按上述算法进行分割后，将与其匹配的压缩音频码流也按相同的时间长度分割成各自匹配的音频码流段，第N段时间长度若不足G_N，通过填充特定内容补足。在后续复用步骤对这拆分好的N段视频码流和N段音频码流进行复用。

其次是节目制作中对拆分好的码流按特定时间格式排列的方法和复用算法。下述时间排列格式及公式对于根据上述分割算法拆分获得的各视频码流段和音频码流段都适用，且视音频码流各自处理。

将分割好的编号为1～N的码流段，任意一段码流自己循环连接，形成一路压缩节目码流，即第n段码流自己循环连接形成第n路压缩节目码流，每一路压缩节目码流中所使用的码流段的循环次数由下式计算：

            G_n＝2×2^(N-n)                (3)

N表示由上述分割算法获得的有效码流段的数量；

n表示该式计算的是第几路码流，取值范围为1～N；

G_n表示第n路压缩节目码流要将第n个码流段循环连接的次数。

对于生成的N路压缩节目码流，除第1路外其余各路它们各自内部对码流段按时间排列都应遵循如下的规则：将各路所用的码流段以上述的节目时间长度单位为基础(对于按MPEG2标准压缩编码的恒定码率的码流，视频可以GOP为单位，音频以帧为单位)，按节目采集时间顺序分为S1和S2前后两个子段，S1和S2两个子段所包含的节目码流在节目展现时间长度上相等。由S1、S2两个子段交替循环连接形成各路码流，各路的起始时刻t_b处对应于S2子段的开始处，各路的结束时刻t_e处对应于S1子段的结束处。时刻t_b与t_e之间S2和S1子段交替排列，对于第n路码流(1＜n≤N)，其所包含的S1和S2子段数量各为C_n个。对于第1路，它的码流段不再划分子段。

根据MPEG2标准的系统部分，将生成的N路视频码流和N路音频码流分别封装成PES包，在PES包基础上再封装成利于电视广播传输的TS包，每个TS包内应包含一个特定识别标志，称为PID。对于各路码流中的所有码流段，可按其所处时间顺序位置分为奇位置码流段和偶位置码流段，每路开始时间处的S2子段和结束时间处的S1子段组成一个码流段(第1路除外)。对于属于某路码流中奇位置码流段的所有TS包应有相同的PID，属于偶位置码流段的所有TS包也应有相同的PID，属于不同路码流或不同奇偶位置的TS包应有不同的PID。

可以将每一路视频码流和其对应的音频码流看作一个节目，这里称为节目组，按MPEG2标准对每个节目组各生成一个PMT表(节目映射表)。在一个本发明所阐述的NVOD业务中还必须存在一路由专用数据段DY_NVOD_Section()所形成的码流，根据MPEG2标准对其也要生成一个PMT表进行描述。在上述各PMT表中的描述符部分(位于基本流描述循环之前)添加DYNVOD_ID_Descriptor描述符(码流标识描述符)，该描述符中包含DYNVOD_ID节目标识号，所有具有相同DYNVOD_ID的PMT表中所列出的视频码流、音频码流、专用数据段码流组成了一个NVOD业务。对于描述视音频码流的每个PMT表，在它的基本流描述循环部分会列出两个有不同PID的视频流(即同一路码流中的奇位置码流段和偶位置码流段)及它们对应的音频流，对每一个流的描述中都会加入DYNVOD_Position_Descriptor描述符(码流位置描述符)，通过该描述符可以获知每个流属于NVOD节目的第几路，在这路中的奇偶位置。综合各PMT表生成PAT表。

根据DVB-SI标准并借用其形式生成描述该NVOD业务的SDT(业务描述表)、EIT(事件信息表)、NIT(网络信息表)等表，表中包含NVOD_reference()、time_shifted_service()、time_shifted_event()等描述符，并按标准推荐的方式将这些表与描述符组成对一个NVOD业务的描述，只是现在用上述生成的N路视音频流代替标准中的N个时间偏移版本节目码流。

将这N路视频码流和其对应的音频码流及上述的各表复用成一路码流时，先根据各路码流的总数据量和其所代表的时间长度计算各路传输码率，在保证各路的传输码率要求的前提下，以时分复用的方式从各路码流中分别提取数据并封装成TS包形成复用码流，同时根据预先设定的间隔参数将各表内容以TS包的形式插入到复用码流中。在复用过程中每隔一个节目时间长度单位(码流以MPEG2标准压缩时该时间单位是GOP)加入一个DY_NVOD_Section()专用数据段，该专用数据段的内容表述了复用码流的实时信息，这些信息说明了在目前时刻各路码流已经播放到的位置。

对于视音频各自的第N路码流中的特定填充内容，可以保留，也可从复用后的码流中将它们剔除。

上面的复用步骤中涉及到NVOD节目专用描述符和专用数据段，这里对它们的生成方法，即DYMBP(DaYang Multimedia Broadcast Protocol)协议进行解释。本协议是在MPEG2和DVB标准的基础上，通过扩展专用描述符和专用数据段而形成。扩展的描述符有DYNVOD_ID_Descriptor(码流标识描述符)和DYNVOD_Position_Descriptor(码流位置描述符)，扩展的专用数据段是DY_NVOD_Section()。具体内容如下。

·DYNVOD_ID_Descriptor描述符：在一个按本发明所涉及的方法制作的NVOD节目中，会有若干个PMT表分别描述组成该NVOD节目的视音频码流和专用数据段码流，在每一个PMT表中位于基本流描述循环之前的描述符部分，都要添加一个DYNVOD_ID_Descriptor描述符，且该描述符中DYNVOD_ID字段值都相同。

DYNVOD_ID_Descriptor(){

  descriptor_tag       ：8；//值为OxFD

  descriptor_length    ：8；//值为10

  DYNVOD_ID            ：80；//每个NVOD节目的ID，该ID具有唯一性。

  }

其中DYNVOD_ID是每个NVOD节目的唯一标识号，用于区分不同的NVOD节目。由于DYNVOD_ID会出现在一个NVOD节目的所有PMT表中，因而接收端可以识别出那路专用数据段码流与那些视音频码流组成一个NVOD节目。特别是当码流复用器将多个NVOD节目再复用为一个码流进行广播时，该唯一识别号变得将尤为重要。DYNVOD_ID由80位数据组成，具体形式如下：

厂商ID(16)+机器识别码(32)+创建时间(32)

其中，厂商ID由各个生产NVOD节目制作工作站的厂商向管理机构申请，不能重复。各厂商生产的NVOD节目制作工作站都有一个32位的机器识别码，该识别码由厂商发放并各自管理，同一厂商生产的任意两台NVOD节目制作工作站不能有相同的机器时别码。创建时间为自1970年1月1日午夜起，至开始生成该NVOD节目时经过的时间(以秒计数)。该时间以国际标准格林威治时间为准。

·DYNVOD_Position_Descriptor描述符：在一个按本发明所涉及的方法制作的NVOD节目的所有描述视音频码流的PMT表中，其基本流描述循环部分所列出的各个码流都会带有一个DYNVOD_Position_Descriptor，这个描述符说明标有该PID号的码流位于这个NVOD节目的第几路，以及在这路中的奇偶位置。接收端从中可以获得对码流过滤重排序的信息，该PID号的码流是节目复原后的第几段。

DYNVOD_Position_Descriptor(){

   descriptor_tag    ：8；//固定为0xFE

   descriptor_length ：8；//通常为2

   segment_index     ：8；//指出该段码流属于该NVOD节目的第

   几路

   odd_even_flag     ：8；//指出该段码流在该路中的奇偶位

   置

   }

原则上一个NVOD节目所分割的段数应该不超过256段，但如果具体情况中需要大于256段，则DYNVOD Position_Descriptor描述符中segment_index字段加长为16bit或24bit或更长，同时descriptor_length字段值相应改为3或4或更大。

·DY_NVOD_Section专用数据段：该专用数据段套用MPEG2标准系统部分所阐明的专用段语法。每一个按本发明所涉及的方法制作的NVOD节目中都会包含有一路专用数据段码流，用来描述各路视音频流的基本参数和实时参数。每一路专用数据段码流即可单独用一个PMT表指出其PID号，也可与该NVOD节目中某一路视音频码流共用一个PMT表。每个专用数据段可由几个Section组成，每个Section的长度不超过4093字节。专用数据段语法格式如下：

　　DY_NVOD_Section(){

　　  table_id                   ：8；//表标识，值为0xFE

　　  section_syntax_indicator   ：1；//段语法指示符，值为1

　　  reserved_future_use_1      ：1；//保留位，用户定义，目前

　　值为0

　　  reserved                   ：2；//保留位，值为11b

　　  sect_ion_length            ：12；//Section长度

　　  table_id_extension         ：16；//表标识扩展，用户定义，

　　目前值为0xffff

　　  reserved                   ：2；//保留位，值为11b

　　  version_number             ：5；//版本号

　　　  current_next_indicator     ：1；//当前后续指示符，值

　　为1

　　  section_number             ：8；//该Section号码

　　  last_section_number        ：8；//最后Section的号码

　　  DYNVOD_Segment_Number      ：8；//该NVOD节目共分成几路

　　  for(i＝0；i＜DYNVOD_Segment_Number；i++){

　　  reserved                   ：4；

　　  segment_parameter_length   ：12；//其后到该路码流的参数描

　　述结束处的

　　                                //字节数
        <!-- SIPO <DP n="10"> -->
        <dp n="d10"/>
　　  current_frame_number    ：32；//该路码流中已播放的视频

　　帧数量

　　  sum_frame_number        ：32；//组成该路码流的视频码流段

　　所包

　　                                //含的视频帧数量

　　for(j＝0；j＜Q；j++){

　　  stream_type              ：8；//流类型

　　  data_size                ：32；//节目码流段中该类型基本流

　　的总字节

　　                                 //数

　　        }

　　    }

　　  CRC_32                   ：32；//32位CRC校验值

　　  }

上述专用数据段语法结构中last_section_number字段和其以前部分与MPEG2标准系统部分中的意义相同，参见该标准。同时一些特别字段的值已经在上面的注释部分明确标注出。下面对其余字段的语义和用法进行解释。

在前面的码流排列和复用算法部分已经说明，一个NVOD节目由N路视音频码流复用形成，即由N个节目组构成；每个节目组中又包含一路视频码流和与其配套的音频码流，这里统称为基本流，视频码流和音频码流的总个数为Q；对于每路视频码流和音频码流，各自又是由相同的码流段通过循环连接构成。DYNVOD_Segment_Number：用于表明该NVOD节目共分成几路，即由几个节目组构成。其数值为N。current_frame_number：说明在接收到该字段的时刻，这一路节目码流已经播放了的视频帧数量，从t_b时刻开始计算。在专用数据段码流中，该字段的取值随时间的增长而增加。sum_frame_number：指明用于形成该路码流的视频码流段内所包含的视频帧总数量。stream_type：表明是那种类型的基本流，如视频流、音频流，流标识定义遵循MPEG2标准。

data_size：指明在该路码流中，该基本流码流段的总字节数。

在生成一个本发明所描述的NVOD节目时，应按下述方法和步骤使用DYMBP协议：

1、生成PAT表，表中列出N+1个PMT表的PID号。这N+1个PMT表在ES流描述循环前包含DYNVOD_ID_Descriptor。前N个PMT表在ES流描述循环中分别指出奇偶位置的视音频码流的PID号，并且每个PID号后会跟随一个DYNVOD Position Descriptor，其segment_index字段指出该路视频或音频码流是该套NVOD节目的第几路，视频和音频码流各自递增排序，起始序号为1。对于奇位置的码流odd_even_flag字段值为1，偶位置的码流odd_even_flag字段值为0。第N+1个PMT表中stream_type字段值为0x05，则其对应的elementary_PID字段的值就为dy_nvod_section所在的TS流分组的PID号。

2、在NIT表中对该NVOD节目所在TS流的描述中增加一个service_list_descriptor，该描述符的service_type字段的值为0x04(即NVOD参考业务)，service_id字段为16bit，值应尽量接近0xFFFF(但不能为0xFFFF)，将其记为reference_service_id。

3、SDT表中，在对包含该NVOD节目的TS流进行描述的SECTION中添加一个service_id，该service_id的值为reference_service_id。该service_id应携带NVOD_reference_descriptor和service_descriptor两个描述符。由于我们将NVOD节目分为N路，分别有对应的PMT表，NVOD_reference_descriptor中的service_id字段的N个值分别为N个PMT表的program_number(即相当于列出了组成该NVOD节目所需的所有视音频资源)。service_descriptor中service_type字段的值为0x04，service_name和service_provider域分别提供该NVOD节目的名字和节目提供商的名字。

4、对于该NVOD节目的每一路，在SDT表中描述该NVOD所在TS流的SECTION中都要有相应描述，方式为：分别添加N个service_id，值分别前面所述的描述视音频码流的N个PMT表的program_number。N个service_id各自会带有一个time_shifted_service_descriptor，其reference_service_id字段的值都为第2步中reference_service_id。

5、在上述SDT表中我们总共添加了N+1个service_id，1个对应reference_service_id，其于N个对应描述视音频码流的N个PMT表的program_number，因此，在EIT表中我们也会添加这N+1个service_id的描述信息。在EIT表中的各自描述部分中，running_status的3bits都置为0。对于reference_service_id，它可携带short_event/extended_event、component、CA_identifier、content、parental_rating等描述符，且我们假定它的event_id字段的值为A_event_id。对于该NVOD节目的N路码流，在EIT表中的各自描述部分中，除添加一个time_shifted_event_descriptor外，不再需要其它描述符。time_shifted_event_descriptor中的reference_service_id字段的值都为第2步中reference_service_id，reference_event_id字段的值都为A_event_id。

6、在复用TS流中按确定的间隔同步添加DY_NVOD_Section。每次添加的DY_NVOD_Section中的实时信息部分则根据复用的进度而相应变化。

下面对接收端如何实现码流解复用，并将以碎片方式下推发送的NVOD节目码流复原展现的方法进行说明。

接收端设备首先通过其内含的信道解调器(用于有线电视网的信道解调器一般为QAM解调器)对接收到的调制码流进行解调，输出TS包流送码流过滤器。在初始状态时设置码流过滤器过滤PID号为0x0000的TS包，根据MPEG2和DVB标准，PAT表在复用传输中放于PID号为0x0000的TS包中。根据PAT表的内容，可以获得所有PMT表的PID号，并通过对码流过滤器的设置过滤出所有PMT表。然后按下述步骤分析PMT表、NVOD节目专用描述符和专用数据段，最终得出所需过滤并缓冲的视音频码流的PID号。

1、对过滤得到的每一个PMT表进行分析，所有含有DYNVOD_ID_Descriptor且其中DYNVOD_ID字段值都相同的PMT表共同描述了一个NVOD节目。这些PMT表中stream_type字段值为0x05的PMT表，其elementary_PID字段的值就为DY_NVOD_Section专用数据段所在的TS流分组的PID号，其它PMT表中则列出组成该NVOD节目的视频和音频码流的PID号。

2、在描述视音频码流的PMT表中，基本流描述循环部分所列出的各个码流都会带有一个DYNVOD_Position_Descriptor，由其中的segment_index字段可知拥有该PID号的视频或音频码流位于这个NVOD节目的第几路，由odd_even_flag字段知道其在这路中的奇偶位置。

3、根据第1步中获得的PID号，过滤出一个完整的DY_NVOD_Section专用数据段，分析该数据段从而得到该套NVOD节目共分成几路(DYNVOD_Segment_Number)、每一路节目码流当前已经播放了的视频帧数量(current_frame_number)、形成该路码流的视频码流段内所包含的视频帧总数量(sum_frame_number)、该路码流中各基本流的码流段的总字节数(data_size)。

4、用各路的current_frame_number值除以sum_frame_number，结果包含整数部分和小数部分。对于各路码流，选取奇位置或选取偶位置的码流段过滤的方法如下：如果头端的节目制作工作站在复用各路码流时，将它们的开始和结束时间处的S1、S2两个子段组成的节目码流段标示为偶位置码流段，那么按下面的计算方法选取；如果标示为奇位置码流段，那么将下面计算方法的结果取反，即奇位置变为偶位置，偶位置变为奇位置。计算方法：对于第1路，如果结果的整数部分为奇数则选择偶位置的视音频码流过滤，反之如果结果的整数部分为偶数则选择奇位置的视音频码流过滤。对于其余各路，在整数部分为奇数时，如果小数部分小于0.5则选择偶位置的视音频码流过滤，大于0.5则选择奇位置的视音频码流过滤；在整数部分为偶数时，如果小数部分小于0.5则选择奇位置的视音频码流过滤，大于0.5则选择偶位置的视音频码流过滤。

5、根据上一步的结果从各路对应的PMT表中获取所有需要的视音频码流的PID号，并同时设置到码流过滤器，当符合上述PID的任意路码流到来时，码流过滤器会自动将其滤出并由软件程序和控制电路协调对其进行缓存。缓存时会标注该码流属于NVOD节目的第几段。并计算已经缓存的字节数，当达到data_size值时停止过滤和缓存。

6、根据缓存记录的标注，按从1到N的顺序分别将缓存的视音频码流送解码器解码并展现。头端的码流排列与复用算法与上述的接收端的码流过滤算法相配合，可以保证在前一路视音频码流解码展现完成时，后一路视音频码流已经开始被缓存并可开始用于连续解码展现。

上面描述了本发明提出的NVOD节目实现方法，在运用这种新的NVOD节目实现方法的过程中，根据广播通道的带宽，把根据时码分割的这若干段素材按照一定的顺序作若干路并发流的复用传输，通过占用数倍于素材码率带宽的方式进行数据高速下推。接收端通过缓冲器(如硬盘)暂时存放下推的素材，在接收到节目头时即开始解码并连续播放节目。按此种方法，用户等待节目开始的最长等待时间就是分割后的第一段码流的时间周期。与普通方式的NVOD节目相比较，在占用网络带宽相同的情况下，等待时间将大大缩短。例如：假定节目A的时间长度为M，发送端占用N倍于节目A码流码率的带宽进行广播。对于普通方式的NVOD节目，播放的各路节目拷贝之间存在的固定起始时间间隔偏移量为M/N。由于用户开始接收NVOD节目的时间点是任意的，故在最差情况下用户可能要等待M/N长度的时间才可从节目开始处收看。而对于本发明提出的NVOD节目实现方法，由于在最差情况下用户只需等待一个第一段码流的广播时间周期，即可从节目开始处收看。第一段的广播周期可根据上述公式(1)计算，即： $G_1=\mathrm{Ceil}(M/\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{2}^i)$ 通过比较可以看出只要N的取值大于1，那么G₁都将小于(M/N)。无论M还是N增大都将增加G₁与(M/N)之间的比值差距，并且随着N的增加G₁将相应成倍降低。假定M取值为90分钟，N取值为8，那么G₁将为21秒左右，而M/N却为675秒，相差30多倍。

本发明提出的对分割好的码流按特定时间格式进行排列的方法和复用算法，使接收端对有效数据包进行缓冲暂存时工作负荷处于相对较低的程度，易于使用低成本设备实现。

另外，本发明提出的DYMBP协议，保证了这种NVOD节目码流可在大型网络中传输，并可在大型网络传输的过程中将多个这种类型的不同NVOD节目再次复用，且接收端设备可以正确复原并展现任何一个NVOD节目。

附图说明

通过结合附图详细说明本发明的实施例可以更清楚地理解本发明的特性和优点。附图中包括：

图1是根据本发明实施例制作、发送和接收广播式NVOD节目的系统的方框图；

图2是根据本发明实施例基于节目制作工作站内部功能模块之间关系的示意方框图；

图3是根据本发明实施例基于终端接收机内部功能模块之间关系的示意方框图；

图4是根据本发明实施例广播式NVOD节目的制作和发送部分的工作流程图；

图5是根据本发明实施例广播式NVOD节目的接收部分的工作流程图。

所有附图中，相同的参考数字表示类似或者对应的部分。

具体实施方式

将本发明涉及的广播式NVOD节目制作、发送和接收装置用于中国的单向数字有线广播电视网络，开展NVOD业务，现在中国的单向数字有线广播电视网络中采用DVB标准，节目压缩一般使用MPEG2标准。

下面参考图1、2和3说明根据本发明实施例制作、发送和接收广播式NVOD节目的装置的方框图。视音频信号从诸如磁带机、DV摄像机、VCD/DVD机之类的视音频节目放录设备11通过如S端子、CVBS(复合信号)、YUV(分量信号)、SDI(数字信号)或XLR接头(模拟音频或数字音频)之类的连接线输出到节目采集工作站12。在节目采集工作站12中，由视音频数据采集卡按照视音频制式标准(如对于标准清晰度视频信号PAL制时为720×576×25fps(每秒帧)，NTSC制为720×480×29.9fps，音频可以是每秒48K、32K或44.1K采样，每个采样点的分辨率可以是16、20或24bits等制式)和设定的采集参数，以一定的速度采集输出的视音频信号流，并进一步按照某种国际通用的视音频压缩编码标准(如MPEG1、MPEG2或MPEG4等标准，但不局限于这些标准)将采集的视音频数据压缩编码并存储为素材文件，同时对文件进行时码标注。本发明对视频按MPEG2标准的MP@ML4：2：0IBP方式恒定码率压缩编码时，视频GOP长度为12或15，音频可相应按48k采样，压缩编码方式采用MPEG1的层II。节目采集工作站12由一台性能较高的PC机和视音频压缩采集卡构成，压缩采集卡可以采用ViewCast公司的Osprey-2000或Matrox公司的相关产品。当然节目采集工作站12也可以只配置不带压缩功能的采集卡，其输出的基带视音频数据通过软件进行压缩编码并存储为带时码标注的素材文件。

节目制作工作站13的内部功能模块之间的关系和工作流程见图2。节目制作工作站13通过网络如以太网，从节目采集工作站12获得带时码标注的压缩编码的视音频码流文件。如图2所示，节目制作工作站13中的码流拆分软件模块131根据前述公式(1)和(2)为核心的分割算法对该视音频码流进行分割，然后将拆分好的N段视频码流和N段音频码流提交给码流复用软件模块134进行复用。节目制作工作站13是一台内部带有标准时间获取装置132的高性能PC机，在本实施例中该标准时间获取装置是一块标准时钟解码卡，它可通过与电视台内部的标准时钟源相连获取国际标准格林威治时间，或通过解码电视节目信号携带的时钟信息获取国际标准格林威治时间，当然该时间也可以从其它与该标准时间有换算关系的信号源转换获得。此标准时间实时送入专用描述符和数据段生成软件模块133，该模块利用这个标准时间信息生成标识这个NVOD节目的唯一识别码DYNVOD_ID。同时模块133从码流拆分软件模块131获取节目码流的分割信息，如：总共分割为几段(用N表示)、每段中视频码流所包含的视频帧数量、每段中视频和音频码流各自的总字节数等信息，依据DYMBP协议利用这些信息及DYNVOD_ID识别码生成针对该NVOD节目的DYNVOD_ID_Descriptor描述符和2N个内容不同的DYNVOD_Position_Descriptor描述符(每个描述符中的segment_index字段或odd_even_flag字段会不同)，并将它们送入码流复用软件模块134，用于生成PMT表。在码流复用软件模块134中，将分割好的各段码流按前述的已拆分码流排列方法和复用算法进行复用处理，在复用过程中每隔一个时间单位(码流以MPEG2标准压缩时该时间单位是GOP)就向模块133发送一次各路码流复用的实时参数，即各路节目码流已经被复用了的视频帧数量，这一参数会被用于DY_NVOD_Section专用数据段中的current_frame_number字段。模块133根据这一实时参数和已获得的分割信息，依据DYMBP协议即时生成DY_NVOD_Section专用数据段并送回到复用模块134进行能够复用。模块134依据MPEG2、DVB标准、DYMBP协议和复用算法，对拆分好的各段视音频码流和根据复用需要生成的PAT、PMT、NIT、SDT、EIT等表进行复用，生成TS流文件，即成品NVOD节目的数据码流文件，并保存于节目码流存储设备14中。节目码流存储设备14可以是一台数据库服务器，它拥有并管理较大的磁盘存储空间，通过以太网或光纤网与节目制作工作站13、播出服务器15等相连。

根据图1所示流程，当有播出需求时，存储于设备14中的NVOD节目TS流文件通过网络链路被调入播出服务器15(15-1，…，15-N)进行广播。对于使用电视网络进行传输时，播出服务器15一般是DVB数字播出服务器，如北京中科大洋公司生产的DVB数字播出服务器。多台DVB数字播出服务器可同时工作分别播出不同的NVOD节目，这多个NVOD节目流送入码流再复用器16(如BARCO公司的PEGASUS传输流再复用器)进行再复用，形成单路复用码流送入信道调制设备17(如BARCO公司的QUASAR MKII型QAM调制器)进行信道编码和调制，然后进入传输网络18(如有线电视网或卫星电视网)进行广播。

如果传输环节使用数据网络，如IP网，则播出服务器15(15-1，…，15-N)一般为IP组播服务器。它将NVOD节目的TS流再封装成IP包，送入IP网络进行广播。

终端接收机19内部功能模块之间关系如图3所示。终端接收机19一般指机顶盒或用于计算机的接收卡。它一般包括以下几部分：信道解调器191，码流过滤器192，码流分析器193，码流缓冲器194和流重组解码器195等硬件和软件模块。

已调制的码流信号被信道解调器191接收，并对码流信号进行信道解码和解调制。对于用于电视网络的终端接收机，信道解调器191一般指具有QAM解调功能的高频头；对用于数据网络(如IP网)的终端接收机，信道解调器191一般指网卡芯片。解调后的码流信号被送入到码流过滤器192，码流过滤器192一般是一组硬件电路，它可以根据指定的PID号和码流中一些特定位置的字节内容过滤出所需的码流包。如IBM公司提供的机顶盒专用芯片即包含该电路功能，当然也可以通过软件程序来实现。码流分析器193是一个软件模块，在初始状态时，它会设置码流过滤器192过滤PID号为0x0000的TS包，获取PAT表。码流分析器193通过分析PAT表的内容，可以获得所有PMT表的PID号，并通过对码流过滤器192的设置过滤出所有PMT表和相关专用数据段，然后按前面已经阐述过的步骤分析PMT表、NVOD节目专用描述符和专用数据段，最终得出所需过滤并缓冲的视音频码流的PID号。码流分析器193根据分析结果，通知码流过滤器过滤那些PID号的视音频码流，并将相关的过滤信息传送给码流缓冲器194，使其接收码流过滤器送来的视音频码流数据包并进行暂存，同时通知码流重组解码器195按一定的顺序从码流缓冲器提取码流数据包。在本实施例中码流缓冲器194由内存、硬盘和实现对其进行读写控制的软件构成。控制软件根据码流分析器送来的相关过滤信息，如不同PID号的数据包分别是第几段视音频节目，将码流过滤器送来的各段视音频码流分别写入硬盘中的不同文件，并根据码流重组解码器的指令从相应的文件中读取缓冲的视音频码流数据包。码流重组解码器按1～N的递增次序提取各段视音频码流的数据包，进行解码并输出信号供播放设备(如电视机)展现。码流重组解码器195则一般指MPEG2解码芯片、用于编码模拟电视信号的芯片和配套的控制软件程序。如果显示设备是计算机，那么模拟电视信号编码芯片将由显示卡替代。

下面参考图4说明根据本发明实施例广播式NVOD节目的制作和发送部分的工作流程。首先，在步骤S401，从视音频节目放录设备11通过连接线向节目采集工作站12播放视音频信号流。在步骤S402，节目采集工作站12采集播放的视音频信号流。在步骤S403，节目采集工作站12中的压缩编码板卡或软件将采集的视音频信号流压缩编码为适合广播的数据流。在步骤S404，节目制作工作站13中的码流拆分软件模块131根据分割算法，分别将视音频数据流各拆分成长度呈一定比例关系的N段。在步骤S405，节目制作工作站13中的码流复用软件模块134按一定的排列方法将已拆分的各段视音频数据流各自重新循环排列，并将它们按MPEG2标准的系统部分封装为PES和TS包。在步骤S406，节目制作工作站13中的专用描述符和数据段生成软件模块133根据标准时间信息和从步骤S404、S405获得的数据流拆分信息生成NVOD的专用描述符，这些描述符在步骤S407中用于生成PMT表，同时在步骤S407，节目制作工作站13中的码流复用软件模块134还会依据DVB和MPEG2标准生成PAT、NIT和描述标准NVOD节目所需要的SDT、EIT等表。在步骤S408，根据复用算法码流复用软件模块134将在步骤S404～S407中生成的各路视音频码流和各种表进行时分复用，同时每隔确定的时间间隔向复用TS流中添加包含PCR的TS数据包和NVOD专用数据段。在步骤S409，节目制作工作站13中的专用描述符和数据段生成软件模块133从码流复用软件模块134获取实时的码流复用进度，并根据进度和视音频码流的拆分信息，实时生成NVOD专用数据段，并反送回复用模块134。在步骤S410，将节目制作工作站13生成的成品NVOD节目TS流文件通过以太网或光纤网存储到节目码流存储设备14。步骤S411中，播出服务器15从节目码流存储设备14提取NVOD节目TS流文件，并进行广播。为将多个NVOD节目通过一个广播信道播出，在步骤S412，将多个播出服务器输出的节目码流通过数据线送入码流再复用器16进行再复用，输出一路TS数据流，经信道调制设备17调制进入传输网络18广播。

下面参考图5说明根据本发明实施例广播式NVOD节目的接收部分的工作流程。在步骤S501，终端接收机19接收已调制的NVOD节目TS流，并利用它的信道解调器191对码流进行解调。在步骤S502，终端接收机19的码流分析器193设置码流过滤器192过滤出PAT表并分析，获得所有PMT表的PID号。步骤S503中，码流过滤器192过滤所有PMT表并交由码流分析器193分析，根据是否有相同的DYNVOD ID Descriptor描述符找到描述同一NVOD节目的所有PMT表，从而获取各路视音频码流所有奇偶位置的PID号和它们在节目中的位置信息，同时得到NVOD节目专用数据段的PID号。在步骤S504，码流过滤器192过滤NVOD节目专用数据段并交给码流分析器193进行分析，计算得出在当前时刻各路视音频码流应该过滤奇位置还是偶位置PID号的TS数据包。在步骤S505，将计算得出的PID号设置到码流过滤器192过滤各路视音频码流的数据包，码流缓冲器194按数据包分段属性将它们分别存入不同的缓冲区域。在步骤S506，由软件控制，码流重组解码器195从码流缓冲器194中按节目时间顺序依次提取各路视音频码流的数据包，并通过解码器将码流解码解压缩，然后在步骤S507中，将解码解压缩后的基带视音频数据转换为模拟视音频信号并展现。

至此已结合实施例说明了本发明的具体实施过程。可以理解，在不脱离本发明申请权利要求范围的情况下可以对本发明进行修改和改进。

Claims (13)

1、一种制作和发送及接收广播式准视频点播节目的装置，主要有：

视音频节目放录设备，播放视音频信号流；

节目采集工作站，采集视音频节目放录设备提供的节目信号流并将节目信号流按MPEG2、MPEG1、MPEG4或H.263标准进行压缩编码，形成广播式压缩节目码流；

该节目采集工作站还包括视音频压缩器，对未压缩的一路视频信号和若干路音频信号进行压缩和编码以生成适合广播的视音频流，该视音频流被存储为素材文件，并对文件进行时码标注；

节目制作工作站，将来自节目采集工作站的节目码流进行分割、复用并同步插入NVOD节目描述符和专用数据段，再封装成可在相应网络上传输的数据包；

该节目制作工作站还包括码流拆分软件模块，该模块根据时码将视音频码流分割成若干段，该分割按下式进行： $G_1=\mathrm{Ceil}(M/\underset{i=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{2}^i)---\left(1\right)$

             G_n＝2^(n-1)×G₁           (2)

式中：

M表示该节目压缩码流在拆分前的时间长度；

N表示所希望拆分的段数，其上限与压缩后的节目最高码率R和可供用于传输的带宽B有关，且N≤(B/R)；

Ceil表示将运算结果进位取整；

G₁表示第一段的时间长度；

G_n表示拆分后每段的时间长度(1≤n≤N)，段编号从1开始递增；

式(1)中N值与节目时间长度有关，需根据式(2)的计算结果进行修正；

该节目制作工作站还包括码流复用软件模块，将上述码流拆分软件模块处理后的各段码流进行复用：

将按照公式(1)和(2)分割好的编号为1～N的码流段，任意一段码流自己循环连接，形成一路压缩节目码流，每一路压缩节目码流中所使用的码流段的循环次数由下式计算：

              G_n＝2×2^(N-n)              (3)

式中：

N表示由式(1)、(2)获得的有效码流段的数量；

n表示式(3)计算的是第几路码流，取值范围为1～N；

G_n表示第n路码流要将第n个节目码流段循环连接的次数；

将上述N路视频码流和N路音频码流复用成一路码流的复用算法如下：

先根据各路码流的总数据量和其所代表的时间长度计算各路传输码率，在此基础上，从各路码流中分时提取数据，并按MPEG2和DVB标准中的复用传输标准封装成TS包；

该节目制作工作站还包括专用描述符和数据段生成软件模块，其对每次制作的NVOD节目生成该节目专用的码流标识描述符、码流位置描述符和专用数据段，并提供给码流复用软件模块，使其在对已拆分码流进行复用时，同步加入所述的描述符；

该节目制作工作站还包括标准时间获取装置，获得国际标准格林威治时间，并将该时间提供给NVOD节目专用描述符和数据段生成软件模块，用于生成每个NVOD节目专用的码流标识描述符；

存储设备，存储节目制作工作站生成的复用节目码流；

播出服务器，播出上述复用节目码流；

码流再复用器和信道调制设备，将多个由播出服务器输出的NVOD节目复用码流进行再次复合，形成可在一个广播信道中播出的一个码流，并对其进行信道调制；

一个网络，为传送广播式NVOD节目码流提供连接；

终端接收机，包括：

码流过滤器，根据码流中各数据包内的数据内容而决定丢弃该数据包或向终端接收机中的其它设备传送该数据包；

码流分析器，接收码流过滤器传送来的数据包，从中提取NVOD节目专用的码流识别符、码流位置描述符和专用数据段，并对这些描述符和数据段进行分析、计算，从而获取以当前时刻为基准，用于还原节目的各个视音频码流段的PID号和各段码流的总字节数，同时向码流过滤器、码流缓冲器和码流重组解码器发出操作指令；

码流缓冲器，根据码流分析器发出的操作指令接收码流过滤器传送来的码流数据包并进行缓冲存储；

码流重组解码器，根据码流分析器发送的指令将码流缓冲器中暂存的数据包复原排列，并根据码流中标示的压缩标准将视音频数据包解码并播放。

2、根据权利要求1所述的装置，所述网络为电视网络，且具有单向带宽。

3、根据权利要求1所述的装置，所述网络为数据网络。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，根据公式(1)和(2)对码流进行拆分，若拆分到第e段时(1≤e≤N)所剩码流时间长度小于通过公式计算得到的G_e，则将N值修正为e，第e段(即第N段)是最后有效段；该段码流码率以R_N表示，在该段码流后面按码率R_N填充特定内容，直至补充到时间长度G_N；其内容可被终端接收机识别并作为无用信息丢弃；

对于视频压缩码流按上述算法进行分割后，将与其匹配的压缩音频码流也按相同的时间长度分割成各自匹配的音频码流段，第N段时间长度若不足G_N，通过填充特定内容补足。

5、根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，码流拆分步骤中所述节目时间长度单位根据压缩标准而定，在每一个节目时间长度单位中所包含的视频和音频的展现时间应相等，同时对于每一个节目时间长度单位内的视音频码流的码率，它们之间应恒定相同；分割时按时间顺序和节目时间长度单位将码流分割成时间长度符合上述公式且内容分别连续的若干段。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，码流复用的时间排列格式和复用算法对于根据式(1)、(2)获得的各视频码流段和音频码流段均适用，且视音频码流各自处理。

7、根据权利要求1或6所述的装置，其特征在于，对于生成的N路压缩节目码流，除第1路外，其各自内部对节目码流段按时间排列遵循如下规则：

将各路所用的节目码流段以权利要求5所述的节目时间长度单位按时间顺序分为S1和S2前后两个子段，S1和S2两个子段所包含的节目码流在节目展现时间长度上相等；各路的起始时刻t_b处对应于S2子段的开始处，各路的结束时刻t_e处对应于S1子段的结束处；时刻t_b与t_e之间S2和S1子段交替排列，对于第n路码流(1＜n≤N)，其所包含的S1和S2子段数量各为C_n个；对于第1路，它的码流段不再划分子段；

8、根据权利要求1或7所述的装置，其特征在于，对于各路码流中C_n个循环连接的相同的节目码流段，按其所处时间顺序位置分为奇位置码流段和偶位置码流段，各路复用的开始时间处和结束时间处的S1和S2两个子段属于同一位置的节目码流段；将各路码流复用后形成的TS流中的各个TS数据包都包含一个识别标志为PID，对于属于某路码流中奇位置的节目码流段的所有数据包应有相同的PID，属于偶位置的节目码流段的所有数据包也应有相同的PID，属于不同路码流或不同奇偶位置的数据包应有不同的PID。

9、根据权利要求1所述的装置，其特征在于，专用描述符和专用数据段的生成和使用方法为DYMBP(DaYang Multimedia Broadcast Protocol)协议；该协议涉及DYNVOD_ID_Descriptor(码流标识描述符)、DYNVOD_Position_Descriptor(码流位置描述符)以及DY_NVOD_Section(专用数据段)；

上述描述符和专用数据段封装成数据包后在确定的时间点分别被复用进节目码流。

10、根据权利要求1或9所述的装置，其特征在于，为区分不同的NVOD节目，定义标识号-DYNVOD_ID，并在该NVOD节目内部建立专用数据段和各路节目码流的联系；DYNVOD_ID由80位组成，具体形式如下：

厂商ID(16)+机器识别码(32)+创建时间(32)

其中，创建时间为自1970年1月1日午夜起，至创建该NVOD节目时经过的时间(以秒计数)；

11、根据权利要求1或9所述的装置，其特征在于，所述DYNVOD_ID_Descriptor(码流标识描述符)、DYNVOD_Position_Descriptor(码流位置描述符)以及DY_NVOD_Section(专用数据段)组合使用，确定在复用的TS流中组成一个NVOD节目的码流，以及该些码流的属性：

A)DYNVOD_ID_Descriptor描述符：该描述符中带有一个NVOD节目的唯一标识号，用于识别那些码流数据组成一个NVOD节目；

B)DYNVOD_Position_Descriptor描述符：该描述符用于指出，拥有某个PID号的一组码流数据位于这个NVOD节目的第几路，以及在这路中的奇偶位置；

C)DY_NVOD_Section专用数据段：该专用数据段中列出了某个NVOD节目的固有属性，和该NVOD节目的复用码流的实时信息，包括：该NVOD节目共分成几路；用于形成每路码流的各视音频码流段的总字节数，和视频码流段所包含的视频帧总数量；在接收到该专用数据段的时刻，每一路节目码流已经播放了的视频帧数量。

12、根据权利要求3所述的装置，其特征在于，将已经制作好并可用于电视广播的NVOD节目数据传输流(TS)再次封装，用于在数据网络中传输。

13、根据权利要求1所述装置，其特征在于，终端接收机中的码流分析器根据DYMBP协议对接收到的TS流进行分析，从而获取以当前时刻为基准，用于还原节目的各个视音频码流段的PID号和各段码流的总字节数的分析方法，及对有用数据包缓存、重组、解码显示的策略，包括如下步骤：

A)过滤TS流中的PMT表，所有含有DYNVOD_ID_Descriptor且其中DYNVOD_ID字段值都相同的PMT表共同描述了一个NVOD节目；这些PMT表中stream_type字段值为0×05的PMT表，其elementary_PID字段的值就为这个NVOD节目的DY_NVOD_Section专用数据段所在的TS流分组的PID号，其它PMT表中则列出组成该NVOD节目的视频和音频码流的PID号；

B)在描述视音频码流的PMT表中，基本流描述循环部分所列出的各个码流都有一个DYNVOD_Position_Descriptor，由其中的segment_index字段可知拥有该PID号的视频或音频码流位于这个NVOD节目的第几路，由odd_even_flag字段知道其在这路中的奇偶位置；

C)根据步骤A获得的PID号，过滤出一个完整的DY_NVOD_Section专用数据段，分析该数据段从而得到该套NVOD节目共分成几路(DYNVOD_Segment_Number)、每一路节目码流当前已经播放了的视频帧数量(current_frame_number)、形成该路码流的视频码流段内所包含的视频帧总数量(sum_frame_number)、该路码流中各基本流的码流段的总字节数(data_size)；

D)用各路的current_frame_number值除以sum_frame_number，结果包含整数部分和小数部分。对于各路码流，选取奇位置或选取偶位置的码流段过滤的方法如下：如果头端的节目制作工作站在复用各路码流时，将它们的开始和结束时间处的S1、S2两个子段组成的节目码流段标示为偶位置码流段，那么按下面的计算方法选取；如果标示为奇位置码流段，那么将下面计算方法的结果取反，即奇位置变为偶位置，偶位置变为奇位置；

计算方法：对于第1路，如果结果的整数部分为奇数则选择偶位置的视音频码流过滤，反之如果结果的整数部分为偶数则选择奇位置的视音频码流过滤；对于其余各路，在整数部分为奇数时，如果小数部分小于0.5则选择偶位置的视音频码流过滤，大于0.5则选择奇位置的视音频码流过滤；在整数部分为偶数时，如果小数部分小于0.5则选择奇位置的视音频码流过滤，大于0.5则选择偶位置的视音频码流过滤；

E)根据上一步的结果从各路对应的PMT表中获取所有需要的视音频码流的PID号，并同时设置到码流过滤器，当符合上述PID的任意路码流到来时，码流过滤器自动将其滤出并由码流缓存器对其进行缓存；缓存时会标注该码流属于NVOD节目的第几段；并计算已经缓存的字节数，当达到data_size值时停止过滤和缓存；

F)根据缓存记录的标注，按从1到N的顺序分别将缓存的视音频码流送解码器解码并展现；头端的码流排列与复用算法与上述的接收端的码流过滤算法相配合，以保证在前一路视音频码流解码展现完成时，后一路视音频码流已经开始被缓存并可开始用于连续解码展现。

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