Un procedimiento para su uso en la difusión de vídeo digital, a fin de transmitir una pluralidad de programas gráficos informativos, desde un extremo de cabecera, por un sistema de difusión de vídeo digital (DVB), a receptores de televisión, estando los receptores configurados y operativos para seleccionar del sistema de DVB una señal digital identificable con cualquiera entre una pluralidad de canales de vídeo, y codificada según un estándar del Grupo de Expertos en Películas (MPEG), según el cual dicha señal digital se estructura como una secuencia de tramas, algunas de las cuales son I-tramas, estando dichos receptores adicionalmente operativos para descodificar la señal digital en una señal de vídeo visualizable, comprendiendo el procedimiento:

codificar la pluralidad de programas gráficos informativos según el estándar MPEG, y transmitir los datos codificados, estando el procedimiento caracterizado porque dicha codificación comprende: i) almacenar una pluralidad de los programas gráficos informativos; ii) planificar una pluralidad de dichos programas gráficos informativos almacenados a lo largo de las correspondientes líneas temporales simultáneas; iii) representar cada uno de los programas gráficos informativos planificados para obtener la correspondiente representación de imágenes basada en raster; iv) procesar la representación basada en raster de cada uno de los programas gráficos informativos representados para crear flujos de vídeo codificados, cada uno creado a partir de una multiplicidad de las representaciones basadas en raster de los programas gráficos informativos representados a partir de dicha pluralidad de los programas gráficos informativos, estando el flujo de vídeo codificado según el estándar MPEG; multiplexar los flujos de vídeo codificados correspondientes a todos los programas planificados, de forma intercalada, para formar un flujo combinado; y v) dar formato a dicho flujo combinado como un flujo de transporte, de una tasa dada de transmisión de transporte, en donde los datos dentro del flujo de transporte, correspondientes a cualquiera de los programas planificados, son identificables con respecto al programa respectivo, y forman una señal digital seleccionable y descodificable por cualquiera de los receptores de televisión, esencialmente de la misma manera que una señal digital correspondiente a cualquiera de los canales de vídeo; y en donde dicha tasa de transmisión de transporte no supera la tasa de transmisión de una señal digital correspondiente a cualquiera de los canales de vídeo normalmente transmitidos desde dicho extremo de cabecera; y en donde cualquiera de dichas operaciones de planificación, representación, codificación y multiplexación son tales que las imágenes obtenidas descodificando datos transmitidos identificables con respecto a cualquiera de los programas, y exhibiendo la señal de vídeo resultante, son esencialmente similares a aquellas obtenibles representando y codificando cualquiera de los programas por separado, según dicho formato MPEG, transmitiendo el respectivo programa codificado solo por un flujo de transmisión similar, descodificando los datos transmitidos y exhibiendo la señal de vídeo resultante

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a la Difusión de Vídeo Digital (DVB) y, en particular, a la difusión eficiente de canales informativos por un sistema de DVB.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Los sistemas de Difusión de Vídeo Digital han sido definidos en términos de estándares para una gran variedad de medios de difusión, tales como la difusión por cable y la satelital directa, y para la mayoría de las etapas de la cadena de difusión, desde el origen de los contenidos hasta la descodificación en el televisor del espectador. Tales sistemas están ahora en las primeras etapas de su adopción.

Típicamente, un sistema de DVB, tal como el que usa cables para la distribución de señales, difunde una pluralidad de canales de contenidos (también denominados canales a continuación en el presente documento) y consiste en un extremo de cabecera, el sistema de distribución por cable y un descodificador (tal como en un aparato descodificador) asociado a un receptor de televisión en cada localidad de abonado. En el extremo de cabecera, ilustrado por el diagrama en bloques ejemplar de la Figura 1 (excluyendo el área sombreada), los contenidos para los diversos canales se suministran desde los respectivos reproductores de cintas de vídeo y desde las trayectorias entrantes de transmisión troncal, tales como enlaces terrestres o satelitales. El contenido de cada uno de tales canales se codifica digitalmente, si no está ya ingresado en el código adecuado, y las señales digitales resultantes desde un cierto número de canales se encaminan a, y se combinan dentro de, un Multiplexador (MUX), en un único flujo de transmisión digital, llamado Flujo de Transporte (TS), con el cual, después de modular una cierta frecuencia portadora, se alimenta el sistema de cable. Usualmente, se difunde una pluralidad de portadoras por el sistema, llevando cada una un TS que ha sido producido dentro de un respectivo MUX desde un correspondiente grupo de canales. Cada descodificador recibe los flujos de transmisión y, según el canal actualmente seleccionado por el abonado, demodula la portadora adecuada, selecciona del TS correspondiente los bits de señal correspondientes a ese canal y los descodifica, a fin de producir una señal adecuada de vídeo para su ingreso al receptor de televisión, donde la señal se exhibe como imágenes en la pantalla, de la manera habitual. Obviamente, la señal de vídeo también puede dirigirse a otros dispositivos, tales como un

ordenador, un grabador de vídeo o un sistema de transmisión local.

Según los estándares actuales de DVB, como los publicados, por ejemplo, en el documento ETSI ETR 154, la codificación de cada canal es conforme a los estándares MPEG-2, que son bien conocidos en la tecnología. Habitualmente, cada canal de vídeo se codifica en un flujo constante de entre 2 y 6 megabits por segundo (Mb/s), según la calidad asignada al canal específico. Puede decirse así que cada canal tiene una capacidad de tasa de transmisión de entre 2 y 6 Mb/s. Cada TS combinado (modulando una portadora) tiene una tasa de aproximadamente 38 Mb/s. De esta forma, lleva entre seis y diecinueve canales. Con, digamos, 40 portadoras, que es habitual para un sistema de cable, el número total de canales posibles está, por ello, entre 240 canales de alta calidad y más de 700 canales de calidad inferior.

A pesar de este número aparentemente grande de canales disponibles en un sistema, es probable que puedan no ser suficientes para las necesidades de los difusores y los abonados, por lo que puede haber un alto valor asociado a cada canal disponible. Gran parte del material original destinado para tales canales tiene las características de una señal completa de vídeo, es decir, representa imágenes complejas con una magnitud relativamente grande de movimiento, tal como las películas normales, los vídeos publicitarios y otras escenas en movimiento capturadas por la cámara. Se considera que tal material tiene un contenido “rico” de información y, por lo tanto, requiere la tasa de bits adjudicada del canal (p. ej., entre 2 y 6 Mb/s). Por otra parte, hay una gran clase de material original de vídeo que es relativamente “magro” en contenido de información. Esta clases incluye principalmente el tipo “informativo” de programas, tales como anuncios gubernamentales y cívicos, horarios de trenes, pronósticos meteorológicos, noticias y anuncios sencillos – todos los cuales se caracterizan por ser habitualmente presentables en términos de texto, gráficos sencillos y ocasionales inserciones pequeñas de clips de vídeo; el texto y los gráficos pueden incluir alguna animación, que implica movimiento sencillo. Claramente, tal material, cuando se codifica digitalmente, p. ej., según cualquier estándar MPEG, requiere una tasa muy inferior al mínimo de 2 Mb/s del canal estándar en un sistema de DVB. Así, adjudicar un canal estándar completo a cada fuente de tal material de programa, dentro de un sistema de DVB, es un derroche de recursos del sistema y puede ser antieconómico; es decir, los cargos impuestos para cada canal por el operador del sistema pueden ser demasiado altos para el valor utilitario de la difusión de tales fuentes.

Si bien es concebible que los estándares de sistemas de DVB puedan extenderse para asimilar los canales de tasas cada vez más bajas, a fin de asimilar eficientemente las fuentes “magras” de este tipo, tal proceder puede ser algo poco práctico, porque aumentaría enormemente la complejidad del equipo del extremo de cabecera – especialmente, del multiplexador – aumentando así enormemente su coste, que ya es alto incluso con los actuales estándares (habitualmente alrededor de 200.000 dólares estadounidenses). Además, como se mostrará en la exposición de la presente invención, tal material de vídeo informativo puede comprimirse a tasas medias de bits incluso menores que cualquier tasa predefinida dentro de tales sistemas de DVB de estándares extendidos, por lo que la eficiencia alcanzable con un tal sistema de estándares extendidos puede no ser óptima.

Hay por tanto una necesidad de, y también sería sumamente deseable, tener un procedimiento y, preferiblemente, también un aparato para codificar eficiente y económicamente material de vídeo informativo y difundirlo dentro de un sistema estándar actual de DVB. El papel de tal aparato en un extremo de cabecera de un sistema de DVB se muestra, por ejemplo, esquemáticamente (marcado por un área sombreada) en la Fig. 1. Aquí se ve como conectado de forma tal que reciba materiales de programa desde diversas fuentes por una red digital (que puede incluir a Internet) y alimentando a un correspondiente flujo de transporte, que lleva los diversos materiales, como un único canal, hacia el encaminador del extremo de cabecera.

Es, además, sumamente deseable que puedan ser codificables de esta manera tantos programas como sea posible en un único canal, sin superar su capacidad de transmisión de datos, y sin introducir distorsiones notables u otros efectos nocivos en las imágenes recibidas.

Es, además, sumamente deseable que los programas desde las diversas fuentes sean individualmente seleccionables por parte del usuario y que su equipo de sobremesa sea capaz de descodificarlos como lo haría con cualquier material de programa convencional, sin necesidad de una modificación especial del equipo. En otras palabras, es deseable que los diversos programas sean tratados por agentes externos como canales efectivos; en el contexto actual, se denominarán Microcanales, o Canales Virtuales de Información (VIC). En consecuencia, el equipo deseado se denominará un Servidor de VIC.

Referencias de la tecnología referida:

El documento US 5.856.973 “Data Multiplexing in Mpeg Server to Decoder Systems” [“Multiplexado de datos en sistemas de servidor de MPEG a descodificador”] revela un procedimiento y dispositivo para comunicar datos de aplicaciones privadas, junto con datos de audio (p. ej., datos de audio codificados en MPEG-2) y datos de vídeo (p. ej., datos de vídeo codificados en MPEG-2), desde una primera localidad a una segunda localidad. Los datos de aplicaciones privadas bien se meten en una porción de cabecera de los paquetes de datos codificados de audio o vídeo, o bien se dividen en paquetes y se multiplexan con paquetes de datos codificados de audio o vídeo. Los paquetes multiplexados forman un flujo de paquetes que se comunica a la segunda localidad.

Del...

1. Un procedimiento para su uso en la difusión de vídeo digital, a fin de transmitir una pluralidad de programas gráficos informativos, desde un extremo de cabecera, por un sistema de difusión de vídeo digital (DVB), a receptores de televisión, estando los receptores configurados y operativos para seleccionar del sistema de DVB una señal digital identificable con cualquiera entre una pluralidad de canales de vídeo, y codificada según un estándar del Grupo de Expertos en Películas (MPEG), según el cual dicha señal digital se estructura como una secuencia de tramas, algunas de las cuales son I-tramas, estando dichos receptores adicionalmente operativos para descodificar la señal digital en una señal de vídeo visualizable, comprendiendo el procedimiento: codificar la pluralidad de programas gráficos informativos según el estándar MPEG, y transmitir los datos codificados, estando el procedimiento caracterizado porque dicha codificación comprende:

i) almacenar una pluralidad de los programas gráficos informativos; ii) planificar una pluralidad de dichos programas gráficos informativos almacenados a lo largo de las correspondientes líneas temporales simultáneas; iii) representar cada uno de los programas gráficos informativos planificados para obtener la correspondiente representación de imágenes basada en raster; iv) procesar la representación basada en raster de cada uno de los programas gráficos informativos representados para crear flujos de vídeo codificados, cada uno creado a partir de una multiplicidad de las representaciones basadas en raster de los programas gráficos informativos representados a partir de dicha pluralidad de los programas gráficos informativos, estando el flujo de vídeo codificado según el estándar MPEG; multiplexar los flujos de vídeo codificados correspondientes a todos los programas planificados, de forma intercalada, para formar un flujo combinado; y v) dar formato a dicho flujo combinado como un flujo de transporte, de una tasa dada de transmisión de transporte, en donde los datos dentro del flujo de transporte, correspondientes a cualquiera de los programas planificados, son identificables con respecto al programa respectivo, y forman una señal digital seleccionable y descodificable por cualquiera de los receptores de televisión, esencialmente de la misma manera que una señal digital correspondiente a cualquiera de los canales de vídeo; y en donde dicha tasa de transmisión de transporte no supera la tasa de transmisión de una señal digital correspondiente a cualquiera de los canales de vídeo normalmente transmitidos desde dicho extremo de cabecera; y en donde cualquiera de dichas operaciones de planificación, representación, codificación y multiplexación son tales que las imágenes obtenidas descodificando datos transmitidos identificables con respecto a cualquiera de los programas, y exhibiendo la señal de vídeo resultante, son esencialmente similares a aquellas obtenibles representando y codificando cualquiera de los programas por separado, según dicho formato MPEG, transmitiendo el respectivo programa codificado solo por un flujo de transmisión similar, descodificando los datos transmitidos y exhibiendo la señal de vídeo resultante.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual cada segmento de datos dentro del flujo de transporte llega a cualquier receptor, configurado para seleccionarlo y descodificarlo, dentro de un periodo de tiempo dado anterior al comienzo de la trama asociada en la señal de vídeo resultante.

3. El procedimiento de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual dicho flujo de vídeo codificado está estructurado como grupos de tramas, y en el cual dicha codificación incluye determinar el comienzo y el fin de cualquier grupo de tramas, por el cual las longitudes de los grupos pueden variar a lo largo del flujo.

4. El procedimiento de la reivindicación 3, en el cual dicha determinación incluye seleccionar cualquier trama para que sea una I-trama.

5. El procedimiento de las reivindicaciones 3 o 4, en el cual dicha codificación incluye anexar algunos de los datos asociados a cualquier trama con los datos asociados a cualquier otra trama del mismo grupo.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente ajustar cualquier parámetro que gobierne dicha codificación de cualquiera de los programas para cualquier porción del respectivo flujo de vídeo codificado, a fin de reducir la cantidad de datos en dicha porción.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, que comprende adicionalmente calcular continuamente la secuencia en la cual han de multiplexarse los segmentos de datos de dichos flujos de vídeo codificados de los diversos programas en dicho flujo combinado, y las longitudes de dichos segmentos.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende adicionalmente repetir la operación (iv) para cualquier porción de cualquier programa con parámetros de codificación cambiados.

9. El procedimiento de las reivindicaciones 7 u 8, que comprende adicionalmente repetir las operaciones (ii) y (iii) para cualquier programa o porción del mismo, para el cual su planificación haya cambiado con respecto al anterior.

10. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la planificación de cualquier programa o porción del mismo a lo largo de su respectiva línea temporal, resultante de dicha planificación en la operación (ii), puede desviarse con respecto a la prescrita por los respectivos datos de planificación.

11. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente modificar la representación de imágenes correspondientes a cualquier programa, a fin de reducir la cantidad de datos en el flujo de vídeo codificado resultante.

12. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual el flujo de transporte, siendo un flujo de transporte informativo, es llevado por un sistema de difusión de vídeo digital (DVB) junto con una pluralidad de otros flujos de transporte, y los receptores están operativos para seleccionar y descodificar datos en cualquiera de los otros flujos de transporte, de la misma manera en que lo hacen con respecto al flujo de transporte informativo.

13. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual la tasa de transmisión del flujo de transporte es conmensurable con cualquier tasa estándar de datos para un programa de vídeo codificado digitalmente.

14. Un aparato conectable con un sistema de difusión de vídeo digital (DVB) en asociación con un extremo de cabecera, para transmitir por el sistema una pluralidad de programas gráficos informativos a receptores de televisión, estando los receptores operativos para seleccionar del sistema una señal digital identificable con cualquiera entre una pluralidad de canales de vídeo, y codificada según un estándar del Grupo de Expertos en Películas (MPEG), según el cual dicha señal digital está estructurada como una secuencia de tramas, algunas de las cuales son I-tramas, estando dichos receptores adicionalmente operativos para descodificar la señal

23

digital en una correspondiente señal de vídeo visualizable, comprendiendo el aparato un almacenamiento para almacenar una pluralidad de programas gráficos informativos; un planificador (50) para planificar una pluralidad de dichos programas almacenados a lo largo de las correspondientes líneas temporales simultáneas; y caracterizado por:

un representador (52) para representar cada uno de los programas planificados a fin de obtener una correspondiente representación de imágenes basada en raster; un codificador (54) para codificar cualquier representación de imágenes basada en raster, según el estándar MPEG, en un correspondiente flujo de vídeo codificado; un multiplexador (56) y reformateador (58) para multiplexar una pluralidad de dichos flujos de vídeo codificados, de forma intercalada, a fin de obtener por ello un flujo de vídeo combinado correspondiente a la pluralidad de los programas gráficos informativos, y para dar formato a dicho flujo de vídeo combinado en un flujo de transporte, de una tasa dada de transmisión de transporte, en donde los datos dentro del flujo de transporte correspondiente a cualquiera de los programas planificados son identificables con respecto al respectivo programa, y forman una señal digital seleccionable y descodificable por cualquiera de los receptores de televisión, esencialmente de la misma manera que una señal digital correspondiente a cualquiera de los canales de vídeo; y en donde dicha tasa de transmisión de transporte no supera la tasa de transmisión de una señal digital correspondiente a cualquiera de los canales de vídeo normalmente transmitidos por el sistema; y

un organizador (60) operativo para controlar el funcionamiento de dicho planificador (50), dicho representador (52), dicho codificador (54) y dicho multiplexador (56), de forma tal que las imágenes obtenidas descodificando datos transmitidos identificables con respecto a cualquiera de los programas y exhibiendo la señal de vídeo resultante sean esencialmente similares a las obtenibles representando y codificando cualquiera de los programas por separado, según dicho formato MPEG, transmitiendo el respectivo programa codificado solo por un flujo de transmisión similar, descodificando los datos transmitidos y exhibiendo la señal de vídeo resultante.

15. El aparato de la reivindicación 14, en el cual dicho organizador (60) está operativo para controlar el funcionamiento de dicho planificador (50), dicho representador (52), dicho codificador (54) y dicho multiplexador (56), de forma tal que cada segmento de datos en el flujo de transporte llegue a cualquier receptor, configurado para seleccionarlo y descodificarlo, dentro de un periodo de tiempo dado anterior al comienzo de la trama asociada en la señal de vídeo resultante.

16. El aparato de las reivindicaciones 14 o 15, en el cual dicho flujo de vídeo codificado está estructurado por grupos de tramas y en el cual dicho organizador (60) está operativo para determinar, para dicho codificador (54), el comienzo y final de cualquier grupo de tramas, para el cual las longitudes de los grupos pueden variar a lo largo del flujo.

17. El aparato de la reivindicación 16, en el cual dicho formato descodificable es conforme a los estándares MPEG, y en el cual dicha determinación incluye seleccionar cualquier trama para que sea una I-trama.

18. El aparato de las reivindicaciones 16 o 17, en el cual dicho organizador (60) está adicionalmente operativo para instruir a dicho codificador (54) a fin de anexar algunos de los datos asociados a cualquier trama a los datos asociados a cualquier otra trama del mismo grupo.

19. El aparato de la reivindicación 14, en el cual dicho organizador (60) está operativo para controlar cualquier parámetro de codificación en dicho codificador (54), a fin de reducir la cantidad de datos en cualquier porción de un flujo de vídeo codificado resultante.

20. El aparato de la reivindicación 14, en el cual dicho organizador (60) está operativo para controlar en cualquier momento la selección de un flujo de vídeo codificado, desde el cual ingresar datos a continuación en dicho multiplexador (56).

21. El aparato de la reivindicación 20, en el cual dicho organizador (60) está adicionalmente operativo para determinar la cantidad de datos a ingresar a continuación en dicho multiplexador (56).

22. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 21, en el cual dicho planificador (50) está operativo para planificar cualquier programa, o porción del mismo, a lo largo de su respectiva línea temporal, a fin de desviarse de lo que está prescrito por los respectivos datos de planificación.

23. El aparato de una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 22, que comprende adicionalmente un suavizador (53), operativo para modificar dicha representación de imágenes, correspondiente a cualquier programa, a fin de reducir la cantidad de datos en el flujo de

vídeo codificado resultante.

24. Un programa de ordenador que comprende medios de código de programa de ordenador para realizar todas las etapas de la Reivindicación 1 cuando dicho programa se ejecuta en un ordenador.

25. Un programa de ordenador según la Reivindicación 24, incorporado en un medio legible por ordenador.

26. El programa de ordenador de la reivindicación 24, en el cual cada segmento de datos dentro del flujo de transporte llega a cualquier receptor, configurado para seleccionarlo y descodificarlo, dentro un periodo de tiempo dado anterior al comienzo de la trama asociada en la señal de video resultante.

27. El procedimiento de la reivindicación 1, en el cual dicha codificación incluye, con respecto a cada programa planificado, determinar cuáles de las tramas en el correspondiente flujo codificado son I-tramas, siendo la determinación interdependiente entre los programas planificados, y tal que todos los datos dentro del flujo de transporte, que están identificados con respecto a cualquier programa y que pertenecen a cualquier trama, se transmiten dentro de un periodo de tiempo máximo admisible, prescrito por el estándar MPEG.

28. El aparato de la reivindicación 14, en el cual dicha codificación incluye, con respecto a cada programa planificado, determinar cuáles de las tramas en el correspondiente flujo codificado son I-tramas, siendo la determinación interdependiente entre los programas planificados, y tal que todos los datos dentro del flujo de transporte, que están identificados con respecto a cualquier programa y que pertenecen a cualquier trama, se transmiten dentro de un periodo de tiempo máximo admitido, prescrito por el estándar MPEG.

29. El programa de ordenador de la reivindicación 24, en el cual dicha codificación incluye, con respecto a cada programa planificado, determinar cuáles de las tramas en el correspondiente flujo codificado han de ser I-tramas, siendo la determinación interdependiente entre los programas planificados, y tal que todos los datos dentro del flujo de transporte, que están identificados con respecto a cualquier programa y que pertenecen a cualquier trama, se transmiten dentro de un periodo de tiempo máximo admisible, prescrito por el estándar MPEG.