一种基于ip的DVB传输网络的框架

文摘

最重要的挑战之一为下一代全ip网络是无线和有线网络的融合和互动顺利和有效的方式。这个挑战需要面对如果广播传输网络收敛IP基础设施。DVB标准的第二代支持通用的流,允许使用通用的基于ip的内容的直接传输流封装(GSE),除了本地传输流(TS)。然而,当前信号框架是基于mpeg - 2表依赖的TS。本文探讨了可行性提供了GSE信号框架,不再需要的TS。这种新方法的需求和潜在的好处。它回顾前瞻性方法,适合网络发现和选择和分析不同的选择信号的传输和语法的元数据。预计GSE-only信号系统的设计将使DVB网络作为网络的一部分。

1。介绍

第一代DVB标准(1- - - - - -3)采用时分多路复用传播方法推导出直接从电影专家组2传送流(mpeg - 2 TS)标准4]。mpeg - 2规范定义了项目具体信息(PSI),表格多路复用信号系统的内容和允许接收器识别mpeg - 2程序和分工的程序元素TS。这些表直接分割部分和封装到mpeg - 2 TS包,如图1。数字视频广播(DVB)项目指定的其他类型的表,DVB-Service信息(SI) (5),而先进的电视系统委员会(电视)也为美国市场(定义一组表6]。

电流信号元数据依赖于这个TS数据包格式(4]。DVB系统的第二代,DVB-S2 / C2 / T2 [7- - - - - -9),保存这个信号框架利用mpeg - 2编码表。一些传输系统使用基于ip的服务发现和选择(SD&S)程序获取内容的元数据,例如,收购电子服务指南(ESG),所需的网络信号发送初始引导使用mpeg - 2编码表,例如,在DVB-Handheld (dvb - h)和DVB-Satellite手持(DVB-SH)系统(10,11]。

SD&S是一个通用术语,用来描述各种发现和选择程序,主要基于ip的元数据内容。网络发现和选择(ND&S)一词在本文中定义来描述网络信号的发现和选择元数据,比如收购PSI / SI。

图2说明了ND&S的过程和SD&S传输系统的一个示例。ND&S程序分为两个逻辑部分:网络发现开始通过收购网络引导信息从一个知名链接流,其次是选择所需的网络服务。

首先,当一个多路已被确定在一个接收器,接收器需要执行一个信号系统的引导,网络引导。相同的传输多路复用可能携带多个网络的引导信息,如果多路复用支持多个逻辑网络。引导信息也可以与其他网络服务传输的多放映场影剧院,可能使用不同的传输技术。一旦引导被执行,接收者发现信号流所需的基本信息,信号信息的逻辑流相关的网络服务,希望接收的内容。然后,接收方需要设置一个过滤器,从多路选择基于提取适当的信号所需的网络服务。然后,接收方可以被用来执行地址/服务解析,确定所需的基本流或IP流可以用来定位的内容。

ip系统的内容可以直接访问,或可能通过访问内容指导如环境、社会和治理。内容指南可能发现从内容提供引导信息在一个著名的IP流。超过一个网络可能引用相同的内容流中重复的多播的内容。同样,一个以上的内容指南可能活跃在网络服务和内容引导可以用于选择适当的内容指南。dvb - h和DVB-SH系统遵循这个两阶段程序一旦PSI / SI信息被提取出来。

当前广播电视传输网络使用TS格式可以为高速单向IP传输提供平台,不仅对TV-based服务。收敛IP-oriented架构将缓解传动系统的集成,使多网服务交付平台的发展。DVB基于ip的信号架构的好处是讨论部分3。

剩下的纸是划分如下:简要描述当前DVB中给出了信号的部分2GSE适用性,设想IP / GSE信号框架,讨论了其潜在的利益部分3。GSE-only信号架构的需求将识别部分4。然后,不同区域组成GSE-only信号系统进行了分析,并讨论了可能解决这些问题的方法5。最后,结论和未来的工作节中提到的6。

2。电流信号的框架

在当前DVB系统中,key-signalling信息发送,项目关联表中PSI (PAT),可使用其著名的数据包标识符(PID) TS数据包报头的价值。这允许接收器容易从收到的TS提取这个PID多路复用。图3显示了一个示意图的PID收购程序。

在许多情况下,设备硬件支持过滤PID值,最初,著名的MPEG标准定义的值,也就是说,帕特的固定PID,有条件的访问表(CAT)和交通流描述符表(TSDT)。一旦帕特已经收到和各自的PID网络信息表(NIT)(步骤1图中提取3),这个PID接收机过滤器,访问NIT re-tunes,必要时(步骤2)。接下来,终端可以访问适当的帕特从mpeg - 2的PID程序的程序映射表(PMT)可以找到(步骤3),接收方可以,然后设置过滤器接收其他PID获得全套的相关信号的信息。接收方可以获得音频/视频(A / V)通过他们的PID程序元素,也是广告的PMT(步骤4)。转发链路信号的PID (FLS) [12PMT)也是广告。

如图1,除了这些信号表直接封装到TS数据包,A / V和数据服务是适应了TS使用适应协议如Packetised流线(PES)和多协议封装(MPE)。如果需要,可以直接放置在TS数据包数据使用单向轻量级封装(ULE) [13)协议。

3所示。ip第二代传播网络

DVB标准的第二代(7- - - - - -9预测融合ip传输的可能性,同时支持广播应用和宽带接入服务采用常见的基于ip的基础设施。这种融合网络之间的桥梁广播和传统网络传播。

支持聚合方法,介绍了DVB传输标准的第二代通用流(GS)除了TS。GS可以携带包大小不同的使用,消除了TS数据包格式。GS是,首先,将用于网络服务,在IP数据包和其他的网络层协议可以有效地使用通用流封装,封装GSE、协议(14,15]。

GSE提供了一个网络适应层。每个网络层协议数据单元(PDU)由GSE前缀头,如图所示4。GSE支持灵活的碎片,封装数据适应一系列可能的物理层帧大小。GSE提供了一个更高的封装效率(2%比-5% TS总统当填充用于数据包(14])。此外,GSE是可扩展的,允许通过扩展头实现额外的功能(16),例如,安全,报头压缩和时间戳。头,出现在每一个封装数据包,是4字节。额外的字段,目前只在某些数据包,尾随在图所示4。

虽然GSE定义了适应需要支持数据传输,目前没有规范的信号系统可以取代mpeg - 2 TS在GSE信号通过一个系统使用IP。

过渡到一个基于IP的内容和常用信号将使IP交付技术的接收机,提出新的机遇与标准的IP应用程序整合广播内容,和引进的增值服务。一种基于ip的传输网络设计还使数据网络的使用(例如,使用有线/无线以太网或移动平台)电视接收机开始交付。一种基于ip的方法允许重用现有的技术和协议机械(配置、管理、会计、加密、身份验证、等等)。这可以支持进化的服务和用于管理网络和监控性能。

基于ip的传输产品已经用于电视网络和数字卫星新闻采集的贡献。例如,IP卫星新闻采集可以大大受益于DVB-S2提高效率的同时利用基于标准的基于IP的媒体编解码器。

广播传输可以补充现有的无线基础设施,没有足够的能力,提供弹性备用路径,或被用来推出新服务。可以利用广播网络特别适合服务的广域交付使用IP多播。

提出了一种基于参考模型的框架如图5,我们替换TS-L2(在图1)由适应层,GS-L2。信号元数据被放置在应用程序层级别,GS-L5,而IP GS-L3允许收敛与互联网。ND&S程序是指一个IP信号系统关联的IP地址和服务流和一个特定的传输多路复用。mpeg - 2 TS格式还包括支持遗留服务。

一个简单的解决方案是封装在GSE TS数据包通过其TS-Concat扩展头(16]。这种格式允许一个或多个TS数据包被发送在一个GSE数据包通过结合群TS数据包的头(图4 b GSE基地4)。为单个TS包这额外的开销小于2%。

封装当前TS-packed表到GSE数据包将是一个极具吸引力的过渡方法虽然TS和GS的多放映场影剧院都在使用。然而,它可能会限制发展向全ip网络,它不提供一个有效的方式来传输PSI / SI表。的总开销将由GSE和TS数据包报头,TS包垫。例如,如果一个30 b表在一个TS包被,TS的开销由标题(5 b)填充(153 b),和GSE基地头(4 b)将162 b,如果标签字段(图4不使用)。开销对系统效率的影响应考虑(初步开销分析部分中提供了不同的封装方法5.5.2)。

然而,这只是一个部分解决方案。如果信号是运输使用GSE包代替TS包,不会有直接相当于PID滤波器用于TS,也就是说,GSE不包含PID字段。因此,接收机需要确定哪些物理层帧或GSE数据包携带所需的网络信号信息。潜在过程识别GSE数据包传递信号提出和讨论。

4所示。GSE-Only框架要求

本节来自一组要求过渡GSE-only信号框架。

4.1。IP互操作性

信号系统需要支持IP协议栈,设想系统图中描述5。它必须能够共存等,为基于ip协议提供元数据的实时传输协议(RTP) [17]或文件交付通过单向传输(笛子)18]。在DVB网络成为互联网的一个组成部分,使用IP网络信号将使全IP的IPTV等服务。重要的是,其他支持功能(包括网络管理和相关内容)可能利用著名的基于ip的工具,这可能减少开发和运营的成本。

4.2。与mpeg - 2 TS服务共存

在过渡期间,有必要允许TS信号信息的交换GS传输网络。各种选项的存在,可能使这个运输,包括mpeg - 2传输部分通过UDP / IP使用GSE封装,或mpeg - 2之间的直接映射SI / PSI GSE,例如,使用GSE TS-Concat扩展(16]。在考虑需要共存,翻译和额外的成本费用(如果有的话)的传播必须分析。

4.3。类似当前TS信号或更高的效率

带来的开销中使用的协议框架设想基于ip的信号图5必须减轻。虽然交通信号为典型的mpeg - 2 TS PSI / SI用例通常总可用带宽的一小部分,系统的性能需要评估和比较的效率通过现有mpeg - 2 TS SI / PSI系统。必须检查方法来减少额外的传输开销,如头压缩(例如,基于健壮的报头压缩技术(ROHC) [19,20.])或使用链接机制,如GSE PDU-Concat扩展(16]。这个扩展允许多个IP数据包交付到相同的目的地(GS-L2地址)使用单一GSE数据包,最大GSE载荷长度的64000 b。例如,如果十IP数据包被发送在一个GSE包,这将节省35%的GS-L2开销。

4.4。信号安全

需要时,信号可能在全ip解决方案是安全的。可以发现不同安全需求函数(引导期间所有接收器最初可能需要访问),和单个信号流(可能是授权特定用户组)。安全使用提供的信号流可能GSE安全扩展(16]。另外,或组合,可能直接保护的信号信息认证和加密的元数据。

4.5。使服务发现和服务描述元数据

新信号系统应使接收器执行“网络扫描”发现网络和内容,相当于当前拍功能。也就是说,它将允许接收器,以确定哪些网络和内容可以通过解码GS没有先验信息。网络发现方法应该确定的多路复用和解决网络点附件/介质访问控制(NPA / MAC)地址在GSE级别。支持“网络扫描”将要求网络的重复率信号流。

4.6。提供简单的识别信号在GSE流

接收机必须快速有效地识别GSE数据包携带在GS网络信号信息。这是需要采集和提供快速服务可以帮助改变到一个不同的服务(例如,提供信号的快速采集信息时消灭渠道之间)。选择的机制还需要确保这个过程不是处理密集的接收器。

4.7。服务质量(QoS)和时间重建

交付要求网络信号需要考虑。假设包丢失由于链接腐败可能会忽视,因为在大多数情况下,物理层波形将提供一个使用结合物理层quasi-error-free服务参数和前向纠错(FEC)编码(例如,某个ModCod DVB-S2)。信号的重复也提高了鲁棒性,并允许快速PSI / SI引导收购。描述语法应该允许容易包容网络服务的QoS描述符。A / V时间需要同步,需要机制相当于节目时钟参考/网络时钟参考(PCR / NCR),例如,使用RTP时间戳。GSE的时间戳扩展头(16)不提供所需的分辨率同步,因为它旨在支持功能较不严格的定时精度,如监视和管理操作。

4.8。可扩展的语法

网络信号元数据语法应该提供一个“友好的”描述为了便于修改,扩展和/或增强的信号,以支持新的格式和方法从网络/内容提供者。它也应该使容易添加新的信号方案可能需要支持新的应用程序和新服务(需要新的描述符或表)。

4.9。网络和内容信号的分离

网络和内容应组织和信号相互独立,这样接收器就可以获得网络信号的速度比它的内容。这也可以允许接收器获取适当的信号,而不需要解析整个GS。即GSE的识别数据包携带网络信号不应涉及所有帧的过滤水平GS-L1或GS-L2。此外,该方法实现这种分离应该适用于任何DVB标准,允许发送网络信号与相同的技术在任何DVB物理框架,使其bearer-agnostic。

4.10。ND&S和/或SD&S要求

在这些需求可能被用来获得一个新的信号框架。要求4.2,4.3,4.6和4.9涉及网络的发现过程,而要求4.1包括网络选择和SD&S技术。为了更好的理解,表1标识要求适用于网络发现、网络选择和服务发现和选择。

5。GSE-Only信号框架

本节分析方法提供GSE信号识别和ND&S程序。信号传输协议和信令语法也研究确定哪些可能适合GSE-only信号框架和可能满足在前一节中所述的需求。有些方法已经用于基于ip的信号内容的元数据,然而,当前所有DVB系统使用网络信号基于mpeg - 2编码表。

5.1。GSE信号识别

因为没有pid GSE-only信号架构,这个框架的第一步是通过过滤信号的信息来提供ND&S GS-L1或GS-L2层,确定哪些GSE数据包传递信号的信息。程序包携带信号的识别元数据需要减少接收机处理。适当的技术还可以协助会议网络和内容分离信号的要求。

一系列技术可用,如表所示2和下面的详细描述。这包括帧头中使用的字段和codepoints分配协议。这些程序可能共同使用,例如,5.1.4和是5.1.5的方法。的方法是由越来越多的信息需要解析一个接收器加入网络。最后的解决方案应该保持灵活性,使用不同的更高的层协议,引入安全需要时,提供灵活性,优化开销(例如,使用头压缩)。

5.1.1。转让专用传输流

可以保留整个物理层的传输框架使用一个单独的信号流。这条小溪可以由物理层的标识符,例如,一个著名的输入流标识符(ISI) DVB-S2 / T2值。接收器执行引导可能跳过所有帧不同的三军情报局,降低接收机信息处理负载。然而,这种方法可以减少帧尺寸很大时整个系统的效率。接收器需要设置处理多个ISI,这种方法在一些目前的系统进行了测试。

5.1.2中。分配领域的物理帧头

而不是把一个特定的信道信号,控制信息在物理层的头可能扩展到网络信号信息。这种方法类似于使用快速信息通道(FIC)在电视移动数字电视系统(21]。FIC通道提供了一种网络引导方法,是指定以外的正常帧载荷,因此是独立的数据通道携带Reed-Solomon (RS)选举委员会的框架,如图6。它的数据单位是FIC-Chunk,它提供了移动/手持之间的绑定信息(M / H)服务和M / H集合体。M / H系综是一组连续的RS帧相同的FEC编码。信息,比如合奏ID表由合奏,服务的数量和服务ID是由FIC-Chunk。这种方法是一种最优化的物理层,这可能是独立处理的内容。这使得快速调谐接收机和简单处理。

DVB物理层规范没有提供一个等价的物理层的信号通道,虽然DVB-S2 / T2帧头目前未分配的比特。一个位在这些帧信号如果GSE包输送信号出现在框架中,否则寻求信号接收器可能忽略框架。额外的比特可以使用,如果适当的和可用的,来帮助定义信号的类型,例如,引导或网络服务信号。这将需要一个更新到现在DVB传输标准。

5.1.3。对齐次帧的信号传输

次是一个众所周知的方法用于dvb - h和DVB-SH系统节电。这种技术可以应用到信号允许接收器知道哪些帧可能包含信号信息,允许接收器跳过处理的帧不包含信号pdu。(即时间片信息。,prior knowledge of times when signalling data is to be sent) would allow a synchronised receiver to disregard a proportion of physical-layer frames. Such an approach may be desirable for mobile applications, and could be extended to all signalling messages in any new system.

5.1.4。放置一个GSE包在一个已知的位置在一个框架

传输帧通常是长相比pdu(信号或数据)。处理的帧可能包含一个或多个信号pdu可以简化信号信息插入到一个已知的位置在一个框架。GSE的分裂算法的灵活性允许信号包总是被放置在框架有效载荷的开始。尽管接收器需要检查所有的帧,它可能会跳过任何剩余的有效载荷后发现第一GSE包在S2 / T2框架不包含信号信息。这种方法不需要任何改变目前的物理层或GSE标准。

是5.1.5。配置专用的GSE类型字段值

接收器需要一个简单的方法从数据包分工GSE信号的数据包。一种选择是使用GSE类型字段。这可能是表现在两个方面:

(一)分配一个众所周知的强制类型字段(13,14]。
一个强制性的类型字段直接先于GSE PDU(图4)。需要一种强制性的每种类型的信号信息,例如,如果使用IPv4和IPv6, IP的版本需要暗示,或者使用报头压缩。GSE-level加密可以防止解密前强制类型字段的可见性。

(b)分配一个著名的可选字段类型。
一个可选的类型字段(13)是一个独立的标签头插入后GSE基地。在这种情况下,标签可以用来表明,封装PDU携带信号数据。原始类型字段也会呈现(显示版本的IP,使用加密,等等),这样操作就像路由器IP报头警告选项。这是最简单的方法,但将增加2 b GSE头的开销。

互联网地址分配机构(IANA)分配强制性的和可选的类型值。电气和电子工程师协会(IEEE)也注册EtherTypes可以作为强制类型值。

5.1.6。配置专用的标签/ NPA或IP地址

信号的多路分解数据包可能得益于使用众所周知的其他协议字段的值。两种方法已确定的GSE和IP水平可能协助这一过程:

(一)转让著名的多播NPA地址。
有吸引力的使用众所周知的L2地址引导,例如,一个IANA DVB多播IP地址映射到一个MAC / NPA地址(22),但这对发现有限使用。引导后,接收方可能移动的网络服务之一,它可能是自然的不同地址分配给每个服务。如果这种方法被用来识别信号,这将防止抑制GSE的NPA地址/标签字段。这表明不可能有单地址绑定,适用于所有情况。

(b)分配一个众所周知的IP地址。
这种方法将使抑制NPA / MAC地址,但需要一个IP数据包格式。过滤不推荐使用的IP地址,因为它会阻止使用链接头压缩或加密的GSE数据包有效载荷(因为所有数据包必须解压和/或解密之前过滤)。系统也会增加复杂性如果存在其他GSE扩展(例如,时间戳)。著名的目的地IP多播地址是用在许多IP引导程序,当礼物,这些通常会导致一个映射知名MAC地址(22]。

5.1.7。转让一个众所周知的UDP端口

这个方法需要一个IP数据包格式,如部分5.1。6和深度数据包检测(即。,parsing of the IP and transport headers). It is not compatible with header compression and with other extension headers. This would not be recommended since the receiver would have to process all packets at GS and IP level to finally filter those conveying signalling at the transport layer level.

5.2。网络发现和选择

本节提出了一种两阶段方法可用于ND&S,共同点与其他基于ip系统发现和选择提供内容。一旦GSE数据包携带信号元数据在GS-L1或GS-L2层过滤,将执行引导来选择适当的网络信号信息。网络信号信息可以用于选择所需的网络服务。下面的程序是基于IP满足要求IP互操作性支持服务发现的时候。

引导的方法消除了需要手动输入一个引导入口点,例如,需要配置IP / NPA地址的乐队或使用设备配置。相反,设备只需要配置的逻辑名称的网络连接。

网络引导信息的格式可以是一个表结构,逻辑名称映射到适当的发现入口点,也就是说,IP地址,发现可以找到信息。这样的一个表可能是相当于IP / MAC通知表(INT)所使用的dvb - h系统IP流的可用性和位置信号。另一种格式可以使用多播域名服务器服务(mdn SRV)记录(23]来指定网络服务发现入口点,类似于程序推荐DVB-IPTV [24]。SRV记录传达的信息服务,如使用的传输协议,它的优先级和提供服务的服务器的IP地址。

广播电视网络,引导使用众所周知的IP多播地址可以发送。这种方法类似于DVB服务发现(dvbservdsc)信息,dvbservdsc提供的信息,默认情况下,在IANA-registered众所周知的dvbservdsc多播地址224.0.23.14 IPv4和FF0X: 0:0:0:0:0:0:12D IPv6, IANA-registered知名dvbservdsc通过TCP和UDP端口3937 (25]。

双向网络,ND&S入口点地址可以通过以下三个选项:发现简单的服务发现协议(SSDP) / UDP, SRV记录通过DNS / UDP或通过DHCP选项SRV记录15 / UDP。SSDP,由微软和惠普(hewlett - packard),被指定为通用即插即用(“)发现协议(26]。它使用HTTP1.1的头字段格式的一部分。因为它是基于HTTP1.1只是部分,它是由UDP TCP。一个缺点是SSDP专有标准。SRV记录通过DNS或通过DHCP选项15 SD&S过程(内容元数据)推荐的DVB-IPTV [24)也使用IPTV开放论坛(OIPF)框架(27]的信号以及DVB交互式应用程序(28]。双向网络描述的方法,并不适用于单向广播,因为他们依赖的存在返回通道。一个单向的解决方案适用于这两个场景中,广播和互动,是可取的。

5.3。信号传输协议

信号元数据传输协议的选择需要考虑需求(类似效率比TS信号)和特点(高重复率)的元数据。

为单播场景与双向连接,HTTP / TCP是一种常见的选择单播内容元数据传输方法,因为它使用DVB-IPTV, dvb - h, DVB-SH OIPF架构。

A / V数据通过UDP / IP通过RTP传输在DVB-IPTV和dvb - h系统。RTP和一个扩展头(17带时间戳可以用于同步,相当于PCR / NCR。信号元数据可能会被发送在一个新的RTP载荷格式定义。RTP媒体服务可以开放一组,例如源识别、包丢失,抖动控制和可靠性技术。RTP的扩展头也可能提供的执行手段发现,尽管它还将添加一个12或16 b部分的开销。

DVB SD&S传输协议(DVBSTP) [24]在UDP为可靠多播SD&S内容元数据指定交付架构符合DVB-IPTV [24]和OIPF [27]。它传输可扩展标记语言(XML) (29日)记录和定义载荷通过其有效载荷ID字段的类型(例如,需求内容,广播发现信息)。一个压缩指出压缩编码的类型,如果任何。DVBSTP头增加了开销至少12 b的每个部分。冗余的网络信号可能不需要表传输时高重复率。自从DVBSTP头提供信号识别虽然其载荷ID字段,将允许接收者判断信号流包含复制元数据已经收到或元数据接收方不愿接收。

笛子(18)协议内容已被用于引导传输UDP的dvb - h, DVB-SH和电视移动数字电视(21]。长笛基于异步分层编码(ALC)规范提供可伸缩的、单向的、多播分布的对象。酒精度/长笛也推荐一个新的传输协议的设计的交付网络媒体指南(一)由IETF多方多媒体会话控制(MMUSIC)组,当试图在互联网上提供一个格式内容元数据(30.]。

因为网络信号的要求运输元数据与元数据的内容,上面列出的传输协议可能不合适。例如,酒精度/长笛提供支持FEC-based尽管这可能增加处理开销和可靠性数据时不需要经常重复。它也会增加传输成本。DVBSTP增加的开销至少12 b和提供可靠性(也不需要)。DVBSTP并提供一个类型的xml记录进行通过其ID字段1 b负载和使用的压缩类型通过3-bit压缩领域。这些特性,结合的能力来确定内容(表)进行加密处理传输协议的有效载荷有吸引力。进一步的工作是需要确定的开销是否合理,是否这个选择的交通工具可以有效地结合元数据编码优化整体性能,还是另一个新的轻量级协议是可取的。

5.4。信号的语法

本节回顾一组候选人代表的元数据的方法。论述了现有的SI / PSI,会话描述协议(SDP) [31日与谈判能力(SDPng)[]和SDP32),最后使用XML (29日]。

5.4.1之前。PSI / SI的直接封装

PSI,如果和FLS的语法在mpeg - 2标准(4,5,12]部分中概述2。尽管这表格格式预计将持续向后兼容性,它是可取的过渡到一个更灵活的语法允许信号的可扩展性和演变。任何新方法应该支持mpeg - 2 PSI / SI共存来满足要求。

5.4.2。SDP, SDPng

IETF MMUSIC集团标准化SDP (31日)通过IP多媒体会话描述。SDP定义一个格式会话描述宣布会议及其参数潜在接收者;它并不指定一个传输协议。在双向网络,SDP通常运输使用的会话初始化协议(SIP),在RFC 3261中指定,或实时流协议(RTSP),在RFC 2326中指定。在多播IP网络,RFC 2974指定如何运送在会话公告协议SDP (SAP)使用一组著名的多播地址。

dvb - h的环境、社会和治理,OIPF框架和多播会话在电视使用SDP记录。尽管SDP是一个ip级别的方法,它不提供特定的信息来识别网络服务或物理层的调优参数的传输多路复用(如频率、传输方式和ISI)。因此,它需要扩展到适用于网络信号。

IETF开始开发一个更新SDP协议,SDPng。这是为了解决缺乏谈判能力SDP通过提供替代会话参数配置。即一个IP主机能够协商会话参数根据其系统功能。建议SDPng使用XML语法,文档类型定义(dtd)和模式,允许可扩展性。这是一个候选人的方法来传达会话参数IMG [30.]。然而,SDPng没有继续工作自2003年以来,没有规范的定义,因此并不适用于GSE-only信号框架。

5.4.3。XML

XML(可扩展标记语言,29日),已被全球标准化Web Consortium, W3C。现在是一个常见的语法网络控制信息和内容元数据。“DVB - h, DVB-IPTV DVB-SH OIPF,和电视系统定义XML模式,虽然DVB交互式应用程序元数据定义为XML dtd (28]。XML模式已经开发出来,让它更容易创建和提高编码信息和要优于dtd,例如,XML模式定义DVB-IPTV OIPF框架中也可以使用。与dtd、XML模式提供支持名称空间,可以限制数据基于公共数据类型,和现在的面向对象特性,比如派生类型。此外,XML允许加密,可用于提供安全的信号。

统一资源名称(URN)名称空间定义了命名(DVB标准中定义的资源25]。DVB指定XML模式和dtd,名称空间和其他类型的资源(33]。XML网络信号,与古典SI / PSI表可用于交互式DVB混合广播/宽带环境[申请28]。

在GSE-only信号框架中,元数据可以转化为XML语法。简单,但有效的方法可以保留PSI / SI表的细分,因为部分PSI / SI的机制是一个重要的元素结构,允许方便地访问表的部分。在XML编码,PID可能取代IP目的地址和UDP端口号,类似于[中提出的方法34]。这个替换还允许重用pid后的表映射到这些IP地址/端口中PSI / SI。

自编码信号元数据在XML中显著增加了信息速率(由于其固有的冗长),这样可以减少带宽效率。然而,XML数据可能容易压缩,例如,两个压缩算法推荐dvb - h内容元数据:GZIP (35和女子36]。GZIP格式使用缩小算法(RFC 1952)。这将索引和Huffman压缩一起(字典)的方法。GZIP流和重复出现的数据模式是有效的,特别是用于大型数据集。ISO MPEG-7组定义了二进制MPEG格式为XML,荡妇,作为一个替代文本表示。BiM TV-Anytime内容元数据和后来提出了建议DVB-IPTV和dvb - h环境、社会和治理。

BiM压缩可以减少传输成本高达60%的mpeg - 2编码PSI / SI表[34]。然而,这增加了系统的复杂性,因为XML模式需要接收者解压缩编码部分。

GZIP礼物复杂度低于荡妇,因为不需要模式接收机前减压。这使它吸引手持终端minise处理需求。然而,它的压缩增益通常远低于荡妇;PSI / SI部分转换为XML并与GZIP压缩相比可以提高数据的总量30%原始二进制编码的大小(34]。部分5.5.2提供了一些示例比较的开销。在需要考虑许多压缩技术专利。专利已经注册为BiM压缩工具。

其他XML压缩算法是在开发的过程中。一个是有效的XML交换(现有)由W3C (37]。EXI不仅达到更高的压缩比GZIP收益,但也提供了一个较低的译码复杂度自模式并不一定需要接收者执行网络扫描。

5.5。GSE / IP信号系统未来的方法

表3总结了在这一节中描述的潜在方法。出于完整性的考虑,它包括方法目前为双向链接,指定由星号表示。虽然技术相结合,建议至少一个技术用于GS-L1识别信号,以减少在接收机处理需求。

表4这些方法涉及需求识别部分4。总体而言,在接收机解码的处理成本是重要的在分析使用的任何潜在的方法列在表中3和4,尤其是在GSE流信号的识别。我们建议使用XML网络服务描述元数据的可扩展语法。XML加密和压缩安全与预计的结果将使信号带宽效率的TS相似,分别。

5.5.1。封装

几个网络信号封装选项GSE-only系统存在。(1)GSE TS-Concat扩展(16)可以用来使共存与TS服务但增加开销高于当前的mpeg - 2 TS通过添加GSE头。方法,然而,需要相关的元数据的IP地址。(2)减少开销,SI Table可能直接封装的PDU GSE负载。因为部分不应超过1024 b (5),GSE载荷可以携带多个部分。然而方法需要关联的元数据到IP地址。(3)网元数据可以封装为UDP数据报的IP,类似于目前的封装在dvb - h系统环境、社会和治理XML记录发送通过UDP / IP长笛。最近的IP / UDP报头压缩技术,如ROHC [19,20.),可能在未来进一步减少IP开销。(4)PDU-Concat扩展(16)可以提高系统效率,当传输小IP数据包通过结合几个在单个GSE负载,64000 b的最大有效载荷长度。

5.5.2。开销分析

本节比较发送网络信号的传输成本。产生的开销对表大小的候选人技术如表所示5。三个表的大小进行分析:一个由30 b的一小部分,第二个1024 b部分和最后一个表包含四个1024 b部分。开销计算一组DVB-S2 / T2帧大小(数据字段长度,研究对象)。DVB-S2,网络信号将发送使用最健壮ModCod支持网络中减少损失的概率和允许信号采集通道的条件。因此,这通常会导致小公司分帧。

方法比较本地传输mpeg - 2编码部分采用TS,如当前DVB信号。填料添加到每个TS包,是必要的。表5表明,该填充结果30 b表的开销超过50倍的相应值1024和4096 b表。部分开销,只考虑到TS头,是16.6%,30 b表为2.4%,1024年和4096年b表,但由于整个TS包需要发送,开销变得10.1%和526,分别如表所示5。

部分5.1。1提出一个方法的TS包被在一个单独的流使用一个专用的流(ISI值)。固定大小的框架的结果在一个巨大的开销,因为没有足够的信号数据填补帧。假设整个传输速率分配信号不会导致任何空帧(尽管burst-nature信号数据可能很难匹配到一个固定的传输速率)。

TS数据包的封装GSE,作为一个过渡方法,也进行了分析。GSE TS-Concat被认为是表的多个部分。正如所料,开销高于本地TS的传播。这也是高于基于ip封装方法。

下一组的方法考虑基于ip协议和XML-translated部分。每个部分由DVBSTP封装/ UDP / IP或长笛/酒精度/ UDP / IP,附加头的贡献40 b。GSE PDU-Concat扩展用于表有四个部分。假定信号识别是进行在GS-L1(例如,可选的GSE类型字段是没有考虑)。

中型和大型的开销表代表了一种权衡收益提供了一种基于ip的信号系统。小桌子一种基于ip的信号的效率产生负面影响框架的封装技术和帧大小,但是开销总是低于本地mpeg - 2 TS。这个开销是进一步降低当头压缩(HC)被认为是。压缩大小的估计使用GZIP或BiM算法。这假设BiM压缩的xml编码的部分结果在减少40%对mpeg - 2编码部分的大小(34]。相比之下,使用GZIP编码部分结果增加了30%对mpeg - 2编码部分的大小(34]。尽管如此,使用XML GZIP结果在不到一半的开销本机TS 1024和4096 b表的方法。

DVBSTP和长笛导致相同的开销。虽然DVBSTP旨在缓解处理SD&S XML记录的接收器,它导致重大开销小pdu。上面介绍的12 b的开销UDP层被视为一个上界。这个开销可以进一步减少了设计一个轻量级的传输协议来取代DVBSTP头,或组合优化的内容编码和传输协议。

UDP / IP报头被认为被压缩到3 b当使用报头压缩的一种形式,虽然没有与DVB方法目前已经指定使用。头压缩信号的使用应该分析进一步考虑到积极的影响减少开销。

6。结论和未来的工作

DVB网络的收敛与IP基础设施的桥梁之间的差距广播和传统网络传播。当前mpeg - 2系统已经用于传输IP数据包,大多使用迈普或ULE,预计未来DVB传输网络采用IP方法逐渐取代GS的TS。过渡到基于IP的内容和常用信号将使IP交付技术的接收机,提出新的机遇与标准的IP应用程序整合广播内容,和引进的增值服务。

一个主要的挑战将广播服务转换为GS是缺乏GSE-only信号框架。基于ip的程序内容元数据存在在DVB系统中,但是目前的信号是通过实现mpeg - 2 TS表。本文解释了需要GSE-only信号框架和制定一套需求,评论一系列候选方法,包括当前的基于ip的方法和推导出他们潜在的好处。

提出的方法可以识别GSE数据包携带信号和取代pid的角色。此外,当前的基于ip的方法可能用作ND&S前瞻性技术过程和信号的语法。选项也提出了信号传输协议。编码元数据的方法,允许检查可扩展性和简单的修改。XML模式是强大的候选人,因为它们可扩展性特点和目前常用内容元数据。显示性能数据用于比较各种方法的预期的开销。

这项工作的目的是指导和告知未来标准化工作。作为未来的工作,我们打算选择最优候选方法和提出一个GSE-only信号结构。高级需求的信号对于不同的场景,例如,固定的播出,互动,也将定义,以及规范当前映射/ PSI / SI FLS的mpeg - 2编码表基于xml的同行。

承认

作者承认欧洲航天局(ESA)的支持合同22471/09 /问/广告。

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