SYSTEME ET PROCEDE DE DIFFUSION ET DE CHANGEMENT DE CANAUX DE TELEVISION NUMERIQUE. SYSTEM AND METHOD FOR DIFFUSION AND CHANGE OF DIGITAL TELEVISION CHANNELS.
La présente invention concerne un système de diffusion et de changement de canaux de télévision comportant un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre les canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion. Elle concerne également un procédé de changement de canaux, un serveur de collecte et un récepteur pour mettre en œuvre le procédé.The present invention relates to a system for broadcasting and changing television channels comprising a router adapted to receive a plurality of television channels and for retransmitting the television channels to a plurality of receivers according to a request for reception of the television channel. least one determined television channel transmitted by each receiver, each television channel carrying in its stream access information for its reception and dissemination. It also relates to a channel change method, a collection server and a receiver for implementing the method.
Les technologies de télévision numérique telles que, par exemple, celles associées à la norme DVB, utilisent des méthodes de signalisation adaptées à un environnement de diffusion générale (« broadcast » en anglais). Digital television technologies such as, for example, those associated with the DVB standard, use signaling methods adapted to a broadcast environment.
Ainsi les informations concernant un canal de télévision, telles que le type de vidéo, ou les différents flux élémentaires audio, sont envoyées régulièrement à l'intérieur des données du canal. Cela implique qu'un décodeur ne peut changer de canal sans avoir préalablement recherché ces informations dans les données du canal. Thus the information concerning a television channel, such as the type of video, or the different audio elementary streams, are sent regularly inside the data of the channel. This implies that a decoder can not change channels without first searching for this information in the channel data.
Un changement de canal DVB se déroule typiquement de la façon suivante : A DVB channel change typically takes place as follows:
• un décodeur, par exemple le tuner d'une télévision, commence par recevoir les données de canal pour le canal numérique cible. Cela peut être fait en syntonisant le tuner, ou en rejoignant un groupe « multicast IP » transportant les données recherchées. • a decoder, for example the tuner of a television, begins by receiving the channel data for the target digital channel. This can be done by tuning the tuner, or by joining an "IP multicast" group carrying the desired data.
• Le décodeur attend de recevoir la table PAT (« Program Association Table » - table d'association de programme) dans les données du canal.• The decoder waits to receive the PAT ("Program Association Table") in the channel data.
• Quand la table PAT est reçue, le décodeur l'analyse pour sélectionner le service qu'il veut afficher. • A partir des informations contenues dans la PAT, le décodeur attend de recevoir la PMT (« Program Map Table » - table de cartographie de programme) correspond au service sélectionné.• When the PAT is received, the decoder analyzes it to select the service it wants to display. • From the information in the PAT, the decoder waits to receive the PMT ("Program Map Table") corresponding to the selected service.
• Quand la PMT est reçue, le décodeur l'analyse pour sélectionner les flux élémentaires à diffuser, à savoir les flux audio et vidéo correspondant au service sélectionné.• When the PMT is received, the decoder analyzes it to select the elementary streams to be broadcast, namely the audio and video streams corresponding to the selected service.
La PMT est aussi utilisée pour localiser l'horloge de référence (PCR - « Program Clock Référence ») dans le flux afin de synchroniser les flux audio et vidéo. Si les flux élémentaires ne sont pas protégés, le dispositif client peut alors démarrer les décodages audio et vidéo. Si les flux élémentaires sont protégés, alors l'ACS (« Access Control System » - système de gestion des accès) est d'abord utilisé pour retrouver les clés de chiffrage et configurer le déchiffrage. Les clés de chiffrage sont extraites de l'ECM (« Entitlement Control Message » - message de gestion d'autorisation) qui fait partie des données du canal. PMT is also used to locate the reference clock (PCR - Program Clock Reference) in the stream to synchronize audio and video streams. If the elementary streams are not protected, then the client device can start audio and video decoding. If the elementary streams are protected, then the Access Control System (ACS) is first used to retrieve the encryption keys and configure the decryption. The encryption keys are extracted from the ECM (Entitlement Control Message) which is part of the channel data.
Comme chaque recherche de section peut durer plusieurs centaines de millisecondes, on conçoit que l'ensemble des opérations prend un temps suffisamment long pour être perçu par l'utilisateur comme un temps d'attente frustrant. As each section search can last several hundred milliseconds, it is conceivable that the set of operations takes a long enough time to be perceived by the user as a frustrating waiting time.
Pour minimiser ce temps d'attente qui peut durer 1 seconde, il a été proposé de démarrer le décodeur vidéo immédiatement. Pour cela, certaines solutions proposent de mettre les dernières trames I de chaque canal en cache et de les envoyer en mode « unicast », c'est-à-dire point à point, au client quand un changement de canal doit être réalisé. D'autres solutions similaires gardent en cache plusieurs trames, ou même un flux basse résolution du flux vidéo qui peut ainsi débuter plus rapidement. To minimize this waiting time which can last 1 second, it has been proposed to start the video decoder immediately. For this, some solutions propose to put the last I frames of each channel cache and send them in "unicast" mode, that is to say point-to-point, to the client when a change of channel must be made. Other similar solutions cache several frames, or even a low-resolution stream of the video stream that can start faster.
Cette solution a pour inconvénient de n'offrir qu'un service dégradé pendant le changement de canal complet. This solution has the drawback of only offering a degraded service during the complete channel change.
Il serait donc particulièrement avantageux de pouvoir réduire ce temps de changement de canal It would therefore be particularly advantageous to be able to reduce this channel changeover time
Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, un système de diffusion et de changement de canaux de télévision comporte un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre la pluralité de canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion. Ce système comporte en outre un serveur de collecte adapté pour collecter les informations d'accès de tous les canaux de télévision reçus par le routeur, le serveur étant connecté à la pluralité des récepteurs pour transmettre à la demande des récepteurs les informations d'accès.To solve one or more of the aforementioned drawbacks, a television channel broadcast and change system includes a router adapted to receive a plurality of television channels and to retransmit the plurality of television channels to a television channel. plurality of receivers based on a request for reception of at least one determined television channel transmitted by each receiver, each television channel carrying in its stream access information for its reception and its broadcast. The system further includes a collection server adapted to collect the access information of all television channels received by the router, the server being connected to the plurality of receivers for transmitting the access information to the receivers.
Ainsi le récepteur n'a pas à attendre que les trames du canal lui fournissent l'ensemble des informations nécessaires à un décodage, toutes les informations pertinentes pour ce décodage ayant été mises en cache dans le serveur Thus the receiver does not have to wait for the frames of the channel to provide all the information necessary for decoding, all the information relevant to this decoding having been cached in the server.
Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison, sont : Particular characteristics or embodiments that can be used alone or in combination are:
· le routeur est connecté aux récepteurs par des connexions · The router is connected to the receivers by connections
« multicast » et le serveur de collecte est connecté aux récepteurs par des connexions « unicast » ; et/ou"Multicast" and the collection server is connected to the receivers by "unicast" connections; and or
• le serveur de collecte se comporte comme un serveur http répondant à des requêtes émises par les récepteurs. • The collection server behaves like an http server responding to requests from the receivers.
Dans un deuxième aspect de l'invention, un serveur de collecte d'un réseau de diffusion de canaux de télévision numérique comprend : In a second aspect of the invention, a collection server of a digital television channel broadcasting network comprises:
• une unité d'acquisition adaptée pour extraire des informations de canal au fur et à mesure de leur transmission dans les canaux ; An acquisition unit adapted to extract channel information as it is transmitted in the channels;
• une mémoire de stockage des informations extraites ; et• a storage memory of the extracted information; and
· une unité de transport adaptée pour distribuer les informations stockées pour un canal donné sur requête d'un récepteur de télévision. A transport unit adapted to distribute the stored information for a given channel upon request from a television receiver.
Dans un troisième aspect de l'invention, un récepteur de canaux de télévision numérique comprenant des décodeurs de flux audio et vidéo pour diffusion d'un canal de télévision à un téléspectateur et des moyens de changement de canal sur requête du téléspectateur, est tel que les moyens de changement de canal sont adaptés pour émettre une requête d'information de canal à un serveur de collecte et, sur réception de la réponse du serveur, pour paramétrer les décodeurs en fonction des informations pour effectuer le changement de canal.In a third aspect of the invention, a digital television channel receiver comprising audio and video stream decoders for broadcasting a television channel to a viewer and means for changing the channel on request of the viewer, is such that the channel change means is adapted to issue a channel information request to a collection server and upon receipt of the server response, to set the decoders according to the information to perform the channel change.
Dans un quatrième aspect de l'invention, un procédé de changement de canal dans un système de diffusion de canaux de télévision comportant un routeur adapté pour recevoir une pluralité de canaux de télévision et pour retransmettre ladite pluralité de canaux de télévision à une pluralité de récepteurs en fonction d'une demande de réception d'au moins un canal de télévision déterminé émise par chaque récepteur, chaque canal de télévision transportant dans son flux des informations d'accès permettant sa réception et sa diffusion, comprend : In a fourth aspect of the invention, a channel change method in a television channel broadcast system comprising a router adapted to receive a plurality of television channels and for retransmitting said plurality of television channels to a plurality of receivers. according to a request for reception of at least one determined television channel transmitted by each receiver, each television channel carrying in its stream access information allowing its reception and its broadcast, comprises:
• acquisition et stockage par un serveur de collecte des informations d'accès de la pluralité de canaux ; Acquisition and storage by a collection server of the access information of the plurality of channels;
• réception par ledit serveur de collecte d'une requête d'information d'accès pour un canal donné émise par un des récepteurs ; Reception by said collection server of an access information request for a given channel sent by one of the receivers;
· transmission par ledit serveur de collecte au récepteur des informations d'accès stockées correspondant au canal donné permettant ainsi au récepteur de se configurer pour recevoir le canal donné. Transmission by said collection server to the receiver of the stored access information corresponding to the given channel thus allowing the receiver to configure itself to receive the given channel.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d'exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles : The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, and with reference to the appended figures in which:
- la figure 1 est une vue schématique d'un réseau de diffusion de télévision numérique selon un mode de réalisation ; et FIG. 1 is a schematic view of a digital television broadcasting network according to one embodiment; and
- la figure 2 est un ordinogramme d'un procédé de changement rapide de canal de télévision selon un mode de réalisation de l'invention. FIG. 2 is a flowchart of a television channel rapid change method according to one embodiment of the invention.
En référence à la figure 1 , un réseau de distribution de canaux TV numériques comporte un routeur 1 connecté à un ensemble de diffuseurs 3 pour recevoir une pluralité de canaux de télévision numérique.With reference to FIG. 1, a digital TV channel distribution network comprises a router 1 connected to a set of diffusers 3 for receiving a plurality of digital television channels.
Ce routeur 1 est connecté à une pluralité de récepteurs 5. Ces récepteurs 5 sont soit des télévisions, soit des décodeurs associés à des télévisions. This router 1 is connected to a plurality of receivers 5. These receivers 5 are either televisions or decoders associated with televisions.
Un serveur de collecte 7 est connecté au réseau de façon à recevoir également la pluralité des canaux de télévision. Il est également connecté aux récepteurs 5. Le serveur de collecte 7 comporte une unité d'acquisition 9 des informations de canal, une mémoire 1 1 permettant de stocker les informations de canal extraites par l'unité d'acquisition 9 et une unité de transport 13 permettant de distribuer ces informations aux récepteurs 5.A collection server 7 is connected to the network so as to also receive the plurality of television channels. It is also connected to the receivers 5. The collection server 7 comprises an acquisition unit 9 channel information, a memory 1 1 for storing the channel information extracted by the acquisition unit 9 and a transport unit 13 for distributing this information to the receivers 5.
Le système de la figure 1 fonctionne de la manière suivante, figure 2. The system of Figure 1 operates as follows, Figure 2.
L'unité d'acquisition 9 extrait, étape 21 , les informations de canal de l'ensemble des canaux distribués au fur et à mesure de leur transmission dans le flux.The acquisition unit 9 extracts, step 21, the channel information of all the distributed channels as and when they are transmitted in the stream.
Ces informations sont agrégées et stockées, étape 23, au fur et à mesure de leur acquisition dans la mémoire 1 1 . This information is aggregated and stored, step 23, as and when they are acquired in the memory 1 1.
Quand un récepteur 5 veut changer de canal de télévision, il envoie, étape 25, une requête au serveur de collecte 7. Cette requête contient en particulier une donnée précisant la référence du canal souhaité. When a receiver 5 wants to change the television channel, it sends, step 25, a request to the collection server 7. This request contains in particular a data specifying the reference of the desired channel.
Le serveur de collecte 7 recherche, étape 27, les informations contenues dans sa mémoire 1 1 concernant le canal souhaité et envoie en réponse, étape 29, ces informations au récepteur 5 par l'intermédiaire de l'unité de transport 13. The collection server 7 searches, step 27, the information contained in its memory 1 1 concerning the desired channel and sends in response, step 29, this information to the receiver 5 via the transport unit 13.
A la réception de ces informations, le récepteur effectue, étape 31 , le changement de canal. Upon receipt of this information, the receiver performs, step 31, the channel change.
Ainsi la récupération des informations par le récepteur dure quelques millisecondes ou dizaines de millisecondes permettant un changement de canal apparaissant comme quasi-instantané par le téléspectateur. Thus the recovery of information by the receiver lasts a few milliseconds or tens of milliseconds allowing a channel change appearing as quasi-instantaneous by the viewer.
Le système et le procédé décrit peuvent recevoir différentes implémentations en fonction de l'architecture du réseau sur lequel ils sont implantés. The described system and method may receive different implementations depending on the architecture of the network on which they are located.
Ainsi, dans un réseau de diffusion TV sur IP, le routeur 1 peut être inclus dans le diffuseur de tête de réseau (« head-end streamer ») et le serveur de collecte 7 peut être inclus dans le multiplexeur de lignes numériques d'abonné (DSLAM - Digital Subscriber Liner Multiplexer), un commutateur ou un routeur. Thus, in an IPTV broadcast network, the router 1 may be included in the head-end streamer and the collection server 7 may be included in the subscriber digital line multiplexer. (DSLAM - Digital Subscriber Liner Multiplexer), a switch or router.
Dans un réseau domotique multimédia, tel qu'un réseau UPNP (Universal Plug 'n Play - Prêt à tourner universel), le routeur 1 peut être inclus dans un dispositif client tel qu'une passerelle domotique (« home gateway ») ou un serveur de fichier NAS (« Network Attached Storage » - stockage connecté à un réseau). Le serveur de collecte 7 peut être également inclus dans ces mêmes équipements sous forme de module logiciel spécifique.In a multimedia home automation network, such as a Universal Plug'n Play (UPNP) network, router 1 may be included in a client device such as a home gateway or a server. NAS ("Network Attached Storage" - storage connected to a network). The collection server 7 can also be included in these same devices in the form of a specific software module.
Le routeur 1 diffuse les canaux TV en mode « unicast », « multicast », c'est-à-dire simultanément à un nombre défini de récepteurs, ou « broadcast ». Le mode « multicast » est différent du mode « unicast » ou point-à-point dans lequel le flux est envoyé à une adresse de destination spécifique et au mode « broadcast » ou diffusion dans lequel le flux est envoyé à l'ensemble des récepteurs 5, sans distinction. Router 1 broadcasts the TV channels in "unicast", "multicast" mode, that is to say simultaneously to a defined number of receivers, or "broadcast". The "multicast" mode is different from the "unicast" or point-to-point mode in which the stream is sent to a specific destination address and "broadcast" or broadcast mode in which the stream is sent to all receivers 5, without distinction.
Le mode « multicast » est le plus souvent utilisé pour la diffusion terminale des canaux de télévision car il a l'avantage, par rapport au mode « broadcast » de préserver la bande passante du réseau en n'envoyant un canal donné qu'à un récepteur qui l'a demandé. Cela permet par exemple, de transmettre avec une bonne qualité un canal de télévision sur une connexion ADSL alors que celle-ci n'a pas la bande passante pour transmettre un bouquet complet de chaînes de télévision. The "multicast" mode is most often used for terminal broadcasting of television channels because it has the advantage, compared to broadcast mode, of preserving network bandwidth by only sending a given channel to a single channel. receiver who asked for it. This allows, for example, to transmit with good quality a television channel on an ADSL connection while it does not have the bandwidth to transmit a complete bouquet of television channels.
Et le mode « multicast » économise les ressources du routeur 1 par rapport au mode « unicast » en n'obligeant le serveur à gérer qu'une seule connexion au lieu d'avoir autant de connexions que de récepteurs. And the "multicast" mode saves the resources of the router 1 compared to the "unicast" mode by requiring the server to manage only one connection instead of having as many connections as receivers.
Le serveur de collecte 7 est avantageusement connecté aux récepteurs 5 selon un mode « unicast » puisqu'il doit fournir une information donnée à la demande. The collection server 7 is advantageously connected to the receivers 5 in a "unicast" mode since it must provide information given on demand.
Dans le cadre de la norme DVB, l'unité d'acquisition 9 du serveur de collecte 7 extrait la PMT pour retrouver les informations de canal. Le PI D, le type de flux ainsi que les champs descriptifs des composants vidéo, audio et de synchronisation sont extraits. Le PI D contenu dans la PMT est également ajouté aux informations de canal. As part of the DVB standard, the acquisition unit 9 of the collection server 7 extracts the PMT to retrieve the channel information. The PI D, the stream type as well as the descriptive fields of the video, audio and synchronization components are extracted. The PI D contained in the PMT is also added to the channel information.
Chaque fois qu'une information de canal quelconque est extraite, elle est envoyée à la mémoire 1 1 . La mémoire 1 1 est mise à jour quand la version de la section PMT change ou chaque fois qu'une nouvelle PMT est reçue. La synchronisation de la mise à jour sur le changement de version de la PMT utilise moins de ressource car cet événement est moins fréquent, typiquement une heure, voire un jour, que la réception d'une PMT qui est réalisée toutes les quelques centaines de millisecondes. Pour les canaux DVB protégés, plus d'information peuvent être extraites par l'unité d'acquisition 9. Celle-ci extrait également les ECM associés à chaque PID de chaque canal et qui font partie des informations de canal utiles pour le changement de canal.Whenever any channel information is retrieved, it is sent to the memory 1 1. The memory 11 is updated when the version of the PMT section changes or whenever a new PMT is received. The synchronization of the update on the version change of the PMT uses less resource because this event is less frequent, typically an hour or a day, than the reception of a PMT which is performed every few hundred milliseconds . For protected DVB channels, more information can be retrieved by the acquisition unit 9. This also extracts the ECMs associated with each PID of each channel and which form part of the channel information useful for the channel change. .
L'unité de transport 13 est également implémentée de différentes façons en fonction du protocole de transport utilisé. The transport unit 13 is also implemented in different ways depending on the transport protocol used.
Dans une première variante, l'unité de transport 13 utilise le protocole UDP ou le protocole RTP pour transporter l'information de canal jusqu'au récepteur 5. L'unité de transport se comporte alors comme un serveur de réseau UDP écoutant les requêtes des récepteurs 5. Chaque fois qu'une requête est reçue, l'unité de transport 13 cherche les informations de canal existantes dans la mémoire 1 1 . Si les informations de canal sont disponibles, l'unité de transport envoie une réponse contenant les informations de canal demandées au récepteur 5. Si les informations de canal ne sont pas disponibles, l'unité de transport 13 envoie une réponse d'erreur au récepteur 5, ou bien ne répond pas. L'unité de transport 13 peut choisir d'envoyer la réponse plusieurs fois afin de limiter l'impact lié à la perte éventuelle de paquets (les protocoles RTP et UDP ne demandent pas d'accusé de réception pour chaque paquet envoyé). In a first variant, the transport unit 13 uses the UDP protocol or the RTP protocol to transport the channel information to the receiver 5. The transport unit then behaves like a UDP network server listening to the requests of the 5. Each time a request is received, the transport unit 13 searches for the existing channel information in the memory 1 1. If the channel information is available, the transport unit sends a response containing the requested channel information to the receiver 5. If the channel information is not available, the transport unit 13 sends an error response to the receiver 5, or else does not answer. The transport unit 13 may choose to send the response several times in order to limit the impact related to the possible loss of packets (the RTP and UDP protocols do not require acknowledgment for each packet sent).
Dans une seconde variante, l'unité de transport 13 utilise le protocole http (Hyper Text Transfer Protocol - protocole de transfert d'hypertexte) pour transporter les informations de canal au récepteur 5. Dans cette variante, l'unité de transport 13 se comporte comme un serveur http écoutant les requêtes des récepteurs 5. Chaque fois qu'une requête est reçue, l'unité de transport 13 cherche les informations de canal existantes dans la mémoire 1 1 . Si les informations de canal sont disponibles, l'unité de transport envoie une réponse contenant les informations de canal demandées au récepteur 5. Si les informations de canal ne sont pas disponibles, l'unité de transport 13 envoie une réponse d'erreur au récepteur 5, ou bien il envoie une réponse vide. Les requêtes sont des commandes http HEAD ou GET. Les données de requête et celles de la réponse peuvent être transportées dans l'entête http ou dans les données du paquet http. In a second variant, the transport unit 13 uses the http protocol (Hyper Text Transfer Protocol) to transport the channel information to the receiver 5. In this variant, the transport unit 13 behaves as an http server listening to the requests of the receivers 5. Each time a request is received, the transport unit 13 searches the existing channel information in the memory 1 1. If the channel information is available, the transport unit sends a response containing the requested channel information to the receiver 5. If the channel information is not available, the transport unit 13 sends an error response to the receiver 5, or it sends an empty answer. Queries are http HEAD or GET commands. Query and response data can be transported in the http header or http packet data.
Dans cette variante, si le routeur 1 et le serveur de collecte 7 sont réunis dans le même équipement, et le routeur fournit aux récepteurs les données de canal sous forme d'un flux http, alors il est avantageux d'utiliser les entêtes des paquets http contenant les données pour transporter les informations de canal, économisant ainsi de la bande passante.In this variant, if the router 1 and the collection server 7 are combined in the same equipment, and the router provides the receivers the channel data as an http stream, so it is advantageous to use the headers of the http packets containing the data to carry the channel information, thereby saving bandwidth.
L'invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donnée à titre d'exemple et non comme limitant l'invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles. The invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description. This must be considered as illustrative and given by way of example and not as limiting the invention to this description alone. Many alternative embodiments are possible.
En particulier le routeur 1 et le serveur de collecte 7 peuvent être combinés dans une même machine, le serveur de collecte étant, par exemple, un logiciel particulier d'analyse des canaux de télévision effectué en parallèle du routage de ceux-ci. In particular, the router 1 and the collection server 7 can be combined in the same machine, the collection server being, for example, a particular software for analyzing the television channels performed in parallel with the routing of the latter.
On comprend également que la connexion entre le routeur et les récepteurs d'une part et le serveur de collecte et les récepteurs d'autre part peut emprunter le même réseau physique, par exemple un réseau filaire IP, les différences de connexion portant sur les protocoles utilisés, par exemple RTP pour les flux de donnée des canaux de télévision et http sur tcp pour les transferts d'information sur les canaux. It is also understood that the connection between the router and the receivers on the one hand and the collection server and the receivers on the other hand can borrow the same physical network, for example an IP wired network, the connection differences relating to the protocols used, for example RTP for data streams of television channels and http on tcp for channel information transfers.
Dans les revendications, le mot « comprenant » n'exclue pas d'autres éléments et l'article indéfini « un/une » n'exclue pas une pluralité. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements and the indefinite article "one" does not exclude a plurality.