专利名称：一种移动多媒体广播接收终端时钟同步的方法
技术领域：
本发明涉及移动多媒体广播或手机电视领域，尤其涉及一种使移动多媒体广播的接收终端实现实时音视频流的时钟同步的方法。
背景技术：
近年来，数字移动多媒体广播技术和标准发展迅速，例如欧洲的DVB-H(数字视频广播手持式接收Digital Video Broadcast Handheld)、美国的MediaFLO(媒体单一前向链路Media Forward Link Only)和中国的CMMB(移动多媒体广播系统China Mobile Multimedia Broadcast)等，为其终端用户提供许多服务内容，如果广告、天气预报、新闻、体育节目、综艺、多媒体广播剧、电影等节目，用户可以根据自己的爱好选择移动多媒体广播的业务。
出于减少移动多媒体接收终端的接收功耗的考虑，各种移动多媒体广播技术都采用了多种方法来减少接收终端的工作时间，以下两种方法被普遍采用时间分片技术——广播信道定义了一种帧结构，每一帧进一步细分多个时间片，一个业务只在一个时间片上承载，这样，接收终端只需要接收所需的一个时间片，而无需将整帧接收下来。
控制数据与业务数据使用不同的时间片——接收终端只在必要的情况下才接收控制数据所在的时间片，多数时间用于接收自己所选择的业务，这可以进一步减少了接收时间，从而减少接收终端的工作时间。本文将控制数据所在的时间片称为控制信道，业务数据使用的时间片称为业务信道。
多媒体广播每个业务的数据最多可以包括视频、音频和数据三种类型，要求保证接收终端与发送系统之间能同步播放，即时钟同步，还要求终端能保证视频音频的同步播放，即唇音同步。时钟同步是多媒体广播系统中最基本的功能。
在多媒体广播领域，现有的保证时钟同步的方法有2种。一种是TS(传输流)协议，通过系统侧不断地发送节目参考时钟(PCR)包，让终端不停地校正时钟，以保证终端的时钟与系统设备的时钟是同步的。另一种方法是NTP(网络时间协议)，每隔一段时间，例如1个小时，服务器与客户端做一次交互，校对一下时间。
上述第一种方法适合在电路网络中使用，也适合单向广播网络使用，时钟可以保证很精确，但是带来了比较大的网络带宽的开销。第二种方法适合在IP网络中使用，虽然对网络带宽的开销很小，但不适合广播网络中使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适合在广播网络中使用的时钟同步方法，在减少接收终端获取控制数据次数的同时又能实现接收终端的时钟同步。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种移动多媒体广播接收终端时钟同步的方法，包括以下步骤(1)移动多媒体广播系统在发送数据时，除在每帧的控制信道中发送系统时间外，还赋予每帧一个帧序号，并在相应帧的业务信道中标志该帧序号；(2)接收终端在接收数据时，从一个帧的控制信道获取一个系统时间，缓存该系统时间并校正终端时钟，此后非连续的接收后续帧的控制信道信息；接收终端接收并保存业务信道中的帧序号，并判断该帧序号与前一帧序号是否连续，帧序号连续则将缓存的系统时间加一个帧长的时间后再缓存，接收终端根据新缓存的系统时间校正当前终端时钟，不连续则通过计算与前一帧序号的差值来得到新的系统时间，或重新接收和处理控制信道获取系统时间。
所述步骤(1)中，移动多媒体广播系统规定一个值，帧序号在该规定值范围内循环，将某一时刻对应帧序号0，以后每帧的帧序号的值都比前一帧增加1，溢出后重新开始下一次循环。
上述步骤(2)中，接收终端可定期从控制信道获取系统时间来校正时钟。
上述移动多媒体广播系统的编码器、复用器和广播发射站之间保持相同的时钟，可以把这些设备的时钟同步到同一个设备上，例如GPS。
本发明通过在每帧的业务信道中增加一个帧序号，终端不必连续接收每帧的控制信息，而是根据每帧的帧序号，通过每帧都基于前一帧的系统时间增加一个帧长时间，作为接收终端时间的校正时间，从而在减少接收终端获取控制数据次数的同时又实现了接收终端的时钟同步。
图1为移动多媒体广播系统的简要示意图；图2为移动多媒体广播系统的广播信道帧结构示意图；图3为系统时间的发送示意；图4为帧序号的发送示意；图5为接收终端对于系统时间和帧序号的处理过程。
具体实施例方式
与模拟技术相比，数字移动多媒体广播网络的一个最大优点就是在满足业务的服务质量要求的前提下，一个移动多媒体广播系统的广播信道可以支持多个业务的传送，这样大大提高了无线资源的利用效率。
移动多媒体广播系统由编码器、复用器、射频发射系统和接收终端组成，其中编码器负责送出实时码流，复用器负责数据封装设速率适配功能，广播发射站将广播信道编码和调制后的输出通过无线电磁信号送给接收终端。
移动多媒体广播发射系统在一帧时间内发送一帧数据，通过空中无线传输，移动多媒体广播接收系统(终端)也在一帧时间内接收一帧数据，其中，每一帧都是由一个控制信道和多个业务信道组成，控制信道用来传递控制数据，例如系统时间和业务配置等系统开销信息，通常控制信道位于一帧的开始；业务信道用来传递移动多媒体广播业务数据。
移动多媒体发射系统将系统时间放在了控制信道传送，每帧都有最新的系统时间发送给接收终端，相邻帧间系统时间间隔为系统帧时长，为接收终端提供一个精确的系统时间，如GPS(全球定位系统Global PositionSystem)时间。
在移动多媒体广播系统中，接收终端不是每帧都接收和处理控制信道信息，一则为了节约接收终端功率消耗，二则因为在每帧控制信道信息中除了系统时间变化外，其他信息都是长时间不变的，所以为了接收终端系统时间的准确性，在每帧业务信道中增加一个帧序号标识，帧序号在移动多媒体广播系统中规定值范围内循环，连续帧间帧序号相差1，帧序号的设计采用与系统时间相关联，将某一时刻对应帧序号0，以后每帧的帧序号都执行‘+1’操作，溢出后重新开始下一次循环。接收终端每帧都基于前一帧系统时间增加一个帧长时间，作为接收终端时间的校正时间。
接收终端在接收到控制信道后将获取一个系统时间后，可以转换为本地时间。接收终端除了定期从控制信道获取系统时间来校正时钟外，其他时间可以通过获取每一帧的帧序号用于时钟校正。
本发明要求编码器、复用器和广播发射站设备之间保持相同的时钟，可以把这些设备的时钟同步到同一个设备上，例如GPS。
下面结合附图对本发明做详细的说明。
移动多媒体广播网络系统主要由编码器、复用器、广播发射机和移动多媒体广播接收系统(终端)组成，其中编码器负责送出实时码流，复用器负责数据封装及速率适配功能，广播发射站可以把经过广播信道编码和调制输出无线信号送给接收终端，广播发射站和接收终端二者之间的接口为无线空中接口，如图1所示，移动多媒体广播服务通过空中接口以电磁信号的方式发给移动多媒体广播接收终端。
移动多媒体广播网络系统为其接收终端提供的是复用后的信号，广播信道帧的结构如图2所示在一帧中，帧长为1秒，控制信道位于每帧的首部。
移动多媒体广播网络系统中，系统时间都是通过控制信道从移动多媒体广播发射系统发向接收终端，如图3所示。
移动多媒体广播网络系统中，帧序号都是通过业务信道从移动多媒体广播发射系统发向接收终端，如图4所示。
图5示意了接收终端利用系统时间和帧序号进行时钟校正的处理过程，移动多媒体广播接收终端开机接收移动多媒体广播服务后，首先需要接收和处理控制信道信息，进而获取当前的系统时间并缓存；此后不连续接收后续帧的控制信道中的系统时间，而是根据帧序号，将前一帧的系统时间增加一个帧长时间作为后续帧的系统时间。接收终端接收业务信道，获取业务帧序号后保存，并判断帧序号是否为最新，最新则继续接收下帧业务信道，否则判断前帧序号与本帧序号是否连续，不连续则计算本帧序号与前一帧序号的差值，与前帧差几个帧序号，则差几个帧长时间，从而得到新的系统时间，或通过重新接收和处理控制信道获取系统时间，帧序号连续则保存帧序号，将缓存的系统时间加1秒后再缓存，同时校正当前终端系统时间；判断终端服务接收过程是否结束，没结束则继续接收下帧业务信道，否则流程结束；如果接收终端的音视频解码部分需要系统时间进行时间校正时，直接就可以从缓存区获取。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种移动多媒体广播接收终端时钟同步的方法，包括以下步骤(1)移动多媒体广播系统在发送数据时，除在每帧的控制信道中发送系统时间外，还赋予每帧一个帧序号，并在相应帧的业务信道中标识该帧序号；(2)接收终端在接收数据时，从一个帧的控制信道获取一个系统时间，缓存该系统时间并校正终端时钟，此后非连续的接收后续帧的控制信道信息；接收终端接收并保存业务信道中的帧序号，并判断该帧序号与前一帧序号是否连续，帧序号连续则将缓存的系统时间加一个帧长的时间后再缓存，接收终端根据新缓存的系统时间校正当前终端时钟，不连续则通过计算与前一帧序号的差值来得到新的系统时间，或重新接收和处理控制信道获取系统时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(1)中，移动多媒体广播系统规定一个值，帧序号在该规定值范围内循环。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于系统将某一时刻对应帧序号0，以后每帧的帧序号的值都比前一帧增加1，溢出规定值后重新开始下一次循环。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤(2)中，接收终端定期从控制信道获取系统时间来校正时钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于移动多媒体广播发送侧的编码器、复用器和广播发射站之间保持相同的时钟。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述编码器、复用器和广播发射站的时钟同步到同一个设备上。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述设备是GPS。
全文摘要
一种移动多媒体广播接收终端时钟同步的方法，包括以下步骤(1)移动多媒体广播系统在发送数据时，除在每帧的控制信道中发送系统时间外，还赋予每帧一个帧序号，并在每帧的业务信道中增加一个帧序号标识；(2)接收终端在接收数据时，从一个帧的控制信道获取一个系统时间，缓存该系统时间并校正终端时钟，此后非连续的接收后续帧的控制信道信息；接收终端接收并保存业务信道中的帧序号，并判断该帧序号与前一帧序号是否连续，帧序号连续则将缓存的系统时间加一个帧长的时间后再缓存，接收终端根据新缓存的系统时间校正当前终端时钟，不连续则计算与前一帧序号的差值来得到新的系统时间或重新接收和处理控制信道获取系统时间。
文档编号H04N7/52GK1968078SQ20061014068
公开日2007年5月23日 申请日期2006年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者王标, 朱晓光 申请人:中兴通讯股份有限公司