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DE102008059028B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms mit Bilddaten - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms mit Bilddaten Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms (dTR) von aufeinander folgenden ersten Datenrahmen mit Bilddaten mehrerer Programme insbesondere des digitalen Fernsehens, mit folgenden Verfahrensschritten:• Erzeugen eines Datenstroms (d1,d2,...,dn) von aufeinander folgenden zweiten Datenrahmen mit einer Group-Of-Pictures-Struktur für jedes Programm, die jeweils die Bilddaten eines Bildes einer digital aufgenommenen, zum jeweiligen Programm gehörigen Bildsequenz beinhalten, durch einen zum Programm gehörigen Quellkodierer (11,12,..., 1n),• Ermitteln des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR),• Ermitteln des Sendezeitpunkts jedes zweiten Datenrahmens des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms (d1,d2,...,dn) mittels Zuordnung des jeweiligen zweiten Datenrahmens zu einem der ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms (dTR) durch den jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n),• Ersetzen von am Beginn von ersten Datenrahmen vollständig zu übertragenden, als P-Datenrahmen oder B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen durch als I-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen in jedem der zu jeweils einem Programm gehörigen Datenströme (d1d2,...,dn) durch den jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n) und• Packen jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) mit zweiten Datenrahmen von zu jeweils einem Programm gehörigen Datenströmen (d1,d2,...,dn), deren Sendezeitpunkt zum Sendebeginn und zur Sendedauer des jeweiligen ersten Datenrahmens passt, durch einen Multiplexer (2).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms mit Bilddaten insbesondere für das digitale Fernsehen (TV).
  • Für die Bildübertragung im digitalen Fernsehen wird die digital erfasste Bildfolge in einem ersten Verarbeitungsschritt im Rahmen einer Quellkodierung - hier: Videokodierung - in einen Strom von aufeinander folgenden Datenrahmen, welche jeweils die Bilddaten eines Bildes enthalten, transformiert.
  • In der Videokodierung für das digitale Fernsehen wird derzeit der Kodier- und Komprimierungsstandard MPEG4-10 (H.264/AVC) verwendet. Der Strom von aufeinander folgenden Datenrahmen weist hierbei entsprechend 1 eine zyklisch sich wiederholende Sequenz mehrerer Datenrahmen - Gruppe von Bildern bzw. Group-of-Pictures (GOP) - auf, die sich aus einem am Beginn der GOP übertragenen I-Datenrahmen - Intra-Coded-Frame - mit allen zu einem Bild gehörigen Bilddaten, mehreren P-Datenrahmen - Predictive-Coded-Frame - und/oder B-Datenrahmen - Bidirectional-Coded-Frame - zusammensetzt. Während ein P-Datenrahmen nur die geänderten Bilddaten des zugehörigen Bildes zu den Bilddaten des zum jeweils vorhergehenden P-Datenrahmen oder I-Datenrahmen gehörigen Bildes enthält, sind im B-Datenrahmen die geänderten Bilddaten des zugehörigen Bildes zu den Bilddaten von bis zu n vorhergehenden und von bis zu n nachfolgenden P-Datenrahmen oder I-Datenrahmen abgelegt. Hinzukommt, dass bei einem innerhalb einer GOP stattfindenden Szenenwechsel in der Bildsequenz anstelle eines P-Datenrahmens ein den Szenenwechsel besser wiedergebender I-Datenrahmen verwendet wird.
  • Diese Strukturmerkmale der in einem Strom von aufeinander folgenden Datenrahmen verwendeten GOP können bei der MPEG4-10 (H.264/AVC)-Kodierungsstandard bei der Initialisierung des Übertragungssystems parametrisiert werden. Für den laufenden Betrieb des Übertragungssystems kann die Anzahl der Datenrahmen pro GOP (d.h. die Anzahl der Bilder pro GOP) und die Anzahl der erzeugten Datenrahmen pro Zeiteinheit (d.h. Bildwiederholrate oder Video-Frame-Rate) eingestellt werden.
  • Im nächsten Verarbeitungsschritt der Kanalkodierung wird ausgehend von der GOP-Struktur des Stroms von aufeinander folgenden Datenrahmen eine vom verwendeten digitalen TV-Übertragungsstandard und vom dabei verwendeten Kodierungsalgorithmus abhängige Datenstruktur des kanalkodierten Datenstroms erzeugt.
  • Beim US-amerikanischen digitalen mobilen Fernsehstandard Advanced-Television-Systems-Committee-Mobile/Handheld (ATSC-M/H) beispielsweise wird gemäß 2 ein Strom von ATSC-M/H-Datenrahmen (ATSC-M/H-Frame) bestehend aus jeweils 5 ATSC-M/H-Unter-Datenrahmen (ATSC-M/H-Sub-Frame) gebildet, welche wiederum aus jeweils 16 ATSC-M/H-Zeitschlitzen (ATSC-M/H-Slot) zusammengesetzt werden. Die für jedes digitale Fernsehprogramm zu übertragenden Bilddaten werden in einem Multiplexer in für jedes Fernsehprogramm in jedem ATSC-M/H-Unter-Datenrahmen vorgesehenen ATSC-M/H-Zeitschlitze gepackt und mit einem Kanalkodierer, bevorzugt einem Reed-Solomon-Kodierer, kanalkodiert. Ein ATSC-M/H-Datenrahmen weist entsprechend den in der Tabelle der 4 aufgeführten Parametern des ATSC-M/H-Standards eine feste Dauer von z.B. 967,887 ms auf.
  • Zum technologischen Hintergrund von ATSC sei beispielsweise auf die WO 2008/092705 A2 verwiesen.
  • Wie aus der in 5 dargestellten Tabelle hervorgeht, ergibt sich für unterschiedliche Werte der Bildwiederholrate (Video-Frame-Rate) - Zeile 1 der Tabelle in 5 - aufgrund der festen Dauer des ATSC-M/H-Datenrahmens in Höhe von z. B. 967,887 ms jeweils eine unterschiedliche Packungsanzahl von MPEG4-H.264-Datenrahmen in einem ATSC-M/H-Datenrahmen, die nicht in einer ganzzahligen Packungsanzahl quantisiert sind.
  • Dieser Sachverhalt einer unterschiedlichen Taktung zwischen der Bildwiederholrate im GOP-strukturierten Datenrahmenstrom und der fixierten Übertragungsrate von ATSC-M/H-Datenrahmen ist grafisch in den 6A und 6B für eine Bildwiederholrate von 30 Bildern/Sekunde dargestellt. In 6A bzw. 6B ist zu erkennen, dass im ersten ATSC-M/H-Datenrahmen - #0 - die einzelnen I-Datenrahmen bei allen Bildwiederholraten noch am Beginn des ATSC-M/H-Datenrahmen positioniert sind, während sie in den folgenden ATSC-M/H-Datenrahmen - #1 bis #7 - bei allen Bildwiederholraten jeweils immer weiter um die Anzahl der bereits übertragenen ATSC-M/H-Datenrahmen und vervielfacht um den Taktratenunterschied vom Beginn des jeweiligen ATSC-M/H-Datenrahmen versetzt angeordnet sind.
  • Wird vom Betrachter des digitalen Fernsehens zu einem Zeitpunkt ein neues Programm ausgewählt, in dem ein P-Datenrahmen empfangen wird, so kommt es aufgrund der reduzierten Bildinformationen des P-Datenrahmen und aufgrund von fehlender Bildinformation des vom P-Datenrahmen referenzierten I-Datenrahmen zu einer ungenügenden Rekonstruktion des zum P-Datenrahmen gehörigen Bildes, die sich in Artefakten des Bildes bzw. in einem stark verrauschten Bild äußert. Eine erfolgreiche Quell-Dekodierung eines GOP-strukturierten Datenrahmenstroms ergibt sich erst nach der Kanaldekodierung des ersten empfangenen I-Datenrahmens. Dieser nicht vorhersagbare Beginn einer erfolgreichen Quelldekodierung aufgrund der unbestimmten Position des ersten empfangenen I-Datenrahmens verzögert nachteilig die Einstiegszeit in ein Programm des digitalen Fernsehens bei Zuschaltung eines Programms oder bei einem Programmwechsel.
  • Aus der EP 1 965 386 A1 ist ein MPEG-Datenstrom bekannt, der Referenzbilder enthält.
  • Aus der EP 1 079 631 A1 sind Dekoder für einen MPEG-2 Bitdatenstrom bekannt. Ein Schalter schaltet zwischen einem ersten Datenstrom von dem ersten Dekoder auf einen zweiten Datenstrom von dem zweiten Dekoder in Abhängigkeit von einem Steuersignal um.
  • Aus der US 2007/0174880 A1 ist ein Verfahren und ein System zum schnellen Umschalten zwischen kodierten Videodatenströmen bekannt. Beim Umschalten wird jeweils eine zusätzliche Information eingefügt.
  • Aus der EP 1 950 962 A1 ist eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzeugung eines Transportdatenstroms bekannt. Dabei wird der Übergang zwischen verschiedenen Datensätzen, insbesondere GOPs, besonders gekennzeichnet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Bilddatenstroms insbesondere für das digitale Fernsehen mit minimierten Verzögerungen beim Einstieg in ein Programm oder beim Programmwechsel zu schaffen.
  • Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung zur Bildung eines Transportdatenstroms mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Vorteilhafte technische Weiterbildungen sind in den dazu abhängigen Ansprüchen aufgeführt.
  • Hierzu werden in einem zum jeweiligen Programm gehörigen Quellkodierer jeweils ein zum jeweiligen Programm gehöriger Datenstrom von aufeinander folgenden zweiten Datenrahmen mit einer Group-Of-Pictures-Struktur erzeugt, die als P-, B- und/oder I-Datenrahmen jeweils die Bilddaten eines Bildes einer digital aufgenommenen Bildsequenz des jeweiligen Programms beinhalten. Auf der Basis von für jeden ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms ermittelten Parametern - Sendebeginn und Sendedauer - wird vom jeweiligen Quellkodierer der Sendezeitpunkt jedes zweiten Datenrahmens des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms mittels Zuordnung des jeweiligen zweiten Datenrahmens zu einem der ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms ermittelt. Anschließend wird vom jeweiligen Quellkodierer als P-Datenrahmen oder B-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen, die am Beginn von ersten Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms vollständig zu übertragen sind, durch als I-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen ersetzt. Schließlich wird von einem Multiplexer jeder erste Datenrahmen des Transportdatenstroms mit zweiten Datenrahmen von zu jeweils einem Programm gehörigen Datenströmen gepackt, deren Sendezeitpunkt zum Sendebeginn und zur Sendedauer des jeweiligen ersten Datenrahmens passt.
  • Auf diese Weise ist gewährleistet, dass der am nächsten zum Beginn des jeweiligen ersten Datenrahmens zu übertragende zweite Datenrahmen ein I-Datenrahmen ist und bei einer Zuschaltung zu einem Programm oder bei einem Programmwechsel nach dem Empfang und der Kanaldekodierung eines ersten Datenrahmens ohne Verzögerung oder zumindest mit minimierter Verzögerung die Quelldekodierung des als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen und der damit verbundenen GOP erfolgen kann.
  • Die Übertragung der Bilddaten im Transportdatenstrom erfolgt bevorzugt nach dem US-amerikanischen Advanced-Television-Systems-Committee-Mobile/Handheld-Standard (ATSC-M/H-Standard), so dass der Parameter Sendedauer der ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms nach diesem Standard festgelegt wird.
  • Da die Umwandlung eines P-Datenrahmens oder eines B-Datenrahmens in einen I-Datenrahmen am Beginn des jeweiligen ersten Datenrahmens zu einer Erhöhung der im jeweiligen ersten Datenrahmen zu übertragenden Datenmenge führt, wird durch verschiedene Varianten der Datenmengenreduzierung die Erhöhung der Datenmenge in einem ersten Datenrahmen zumindest teilweise kompensiert.
  • In einer ersten Variante der Datenmengenreduzierung wird eine Umwandlung eines als P- oder B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmens am Beginn eines ersten Datenrahmens nur dann durchgeführt, sofern der Abstand zwischen dem Beginn des jeweiligen ersten Datenrahmens und dem nächsten im jeweiligen ersten Datenrahmen zu liegen kommenden als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen größer als ein vorher festgelegter erster minimaler Abstand ist. Nur in diesem Fall berechtigt der Gewinn an erzielter Minimierung der verzögerten Einstiegszeit im Fall eines Programmwechsel oder eines Zuschaltens eines Programms den durch die erfindungsgemäße Maßnahme bedingten Anstieg der Datenmenge im jeweiligen ersten Datenrahmen.
  • In einer zweiten Variante der Datenmengenreduzierung wird der Anstieg der Datenmenge im jeweiligen ersten Datenrahmen durch Minimierung der Datenmenge in den übrigen I-Datenrahmen des jeweiligen ersten Datenrahmens - I-Datenrahmen am Beginn einer GOP oder I-Datenrahmen aufgrund eines Szenenwechsels in der Bildfolge - kompensiert. Die Reduzierung der Datenmenge kann dabei durch Reduzierung der Quantisierung der einzelnen Bildpunkte - Anzahl der Bits oder Bytes zur Beschreibung von Farbe und/oder Helligkeit des Bildpunkts - des im jeweiligen I-Datenrahmen übertragenen Bilds erfolgen. Eine Reduzierung der Datenmenge in den übrigen I-Datenrahmen des jeweiligen ersten Datenrahmens wird nur dann durchgeführt, wenn der Abstand vom Beginn des jeweiligen ersten Datenrahmens zum jeweiligen I-Datenrahmen größer als ein vorher festgelegter zweiter minimaler Abstand ist. In diesem Fall ist die zum jeweiligen I-Datenrahmen gehörige GOP so verkürzt, dass die geringere Bildqualität des aus einem I-Datenrahmen mit minimierter Datenmenge rekonstruierten Vollbilds und der aus den nachfolgenden P-Datenrahmen rekonstruierten Vollbilder für den Betrachter nur einen unwesentlichen Qualitätseinbruch in der Bildsequenz bewirken.
  • In einer dritten Variante der Datenmengenreduzierung wird der Anstieg der Datenmenge im jeweiligen ersten Datenrahmen durch Verlängerung der Dauer einer GOP kompensiert. Auf diese Weise reduziert sich die Anzahl von I-Datenrahmen pro Zeiteinheit und damit die mit jedem I-Datenrahmen verbundene höhere Datenmenge in Relation zur geringeren Datenmenge der P-Datenrahmen pro Zeiteinheit. Da die Strukturparameter einer GOP zur Laufzeit des Übertragungssystems nicht geändert werden können, müssen sie bei der Initialisierung des Übertragungssystems eingestellt werden.
  • Um dem Multiplexer den jeweiligen ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms mitzuteilen, in dem der einzelne zweite Datenrahmen des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms gepackt werden soll, übermittelt der zuständige Quellkodierer dem Multiplexer die Sendezeitpunkte der jeweils im betreffenden ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms zu übertragenden zweiten Datenrahmen in den einzelnen Sendeantennen des als Gleichwellennetz realisierten Übertragungssystems - d.h. an der „Luftschnittstelle“ - jeweils als Referenzmarke, die im ersten Datenpaket des am Beginn des betreffenden ersten Datenrahmens zu übertragenden zweiten Datenrahmens des jeweiligen Datenstroms abgelegt werden.
  • Die Referenzmarke ist in einer ersten Variante als Zeitstempel mit einem Sendezeitpunkt der koordinierten Weltzeit (Universal-Time-Coordinated (UTC)) ausgeführt. In einer zweiten Variante wird der Sendezeitpunkt als Zeitintervall relativ zum Initialisierungszeitpunkt (1.1.1980 00:00 Uhr) oder jedem anderen gewählten Bezugszeitpunkt innerhalb der koordinierten Weltzeit angegeben.
  • Die Ermittlung des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms wird in einer ersten Variante durch den einzelnen Quellkodierer ermittelt.
  • Hierzu erhält in einer ersten Untervariante jeder Quellkodierer von einem ihm zugeordneten Referenzzeitgeber eine Referenzzeit, die mit der Referenzzeit eines dem Multiplexer zugeordneten Referenzzeitgeber synchronisiert ist. Auf diese Weise ergibt sich eine identische zeitliche Referenzierung zwischen der Ermittlung des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms in jedem Quellkodierer und der Einstellung der korrespondierenden Parameter im Multiplexer.
  • Alternativ erhält in einer zweiten Untervariante jeder Quellkodierer die Referenzzeit von einem dem Multiplexer zugeordneten Referenzzeitgeber über den Multiplexer.
  • Die Ermittlung des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms wird in einer zweiten Variante vom Multiplexer ermittelt und jedem Quellkodierer übertragen.
  • In einem ersten Datenrahmen des Datenstroms werden nur vollständige zweite Datenrahmen gepackt. Zweite Datenrahmen, die sich jeweils über zwei aufeinander folgende erste Datenrahmen erstrecken, werden entweder jeweils als vollständige zweite Datenrahmen im vorausgehenden ersten Datenrahmen oder im nachfolgenden zweiten Datenrahmen übertragen. Die Zuweisung des zweiten Datenrahmens erfolgt auf denjenigen der beiden ersten Datenrahmen, auf den der größere Anteil der im zweiten Rahmen übertragenen Bilddaten zeitlich fällt. Durch Vorhaltung einer zusätzlichen Übertragungskapazitätsreserve wird eine derartige Zuweisung eines vollständigen zweiten Datenrahmens in einen der beiden aufeinander folgenden ersten Datenrahmen ermöglicht.
  • Auf diese Weise wird vermieden, dass bei einem Zuschalten eines Programms oder bei einem Programmwechsel der am Beginn eines ersten Datenrahmen übertragene Bruchteil eines zweiten Datenrahmens aufgrund des Fehlens des dazu korrespondierenden anderen Bruchteils des zweiten Datenrahmens verworfen wird und im Fall eines nur bruchteilhaft übertragenen I-Datenrahmens erst mit dem Empfang des nächsten I-Datenrahmen im gleichen oder nächsten ersten Datenrahmen die Quelldekodierung begonnen werden kann.
  • Die in jeweils einen ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms gemeinsam gepackten zweiten Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms werden vom jeweiligen Quellkodierer zu einem Generierungszeitpunkt, der gegenüber dem Sendezeitpunkt des am Beginn des jeweiligen ersten Datenrahmens zu übertragenden zweiten Datenrahmens um die Übertragungszeit zwischen dem jeweiligen Quellkodierer und dem Multiplexer vorgelagert ist, fertig gestellt und zum Multiplexer übertragen.
  • In einer ersten Variante wird der Generierungszeitpunkt der in einem bestimmten ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms zu packenden zweiten Datenrahmen des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms vom jeweiligen Quellkodierer ermittelt.
  • In einer zweiten Variante wird der Generierungszeitpunkt der in einen bestimmten ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms zu packenden zweiten Datenrahmen des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms vom Multiplexer ermittelt und dem jeweiligen Quellkodierer übermittelt.
  • Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen werden im folgenden anhand der Zeichnung im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen:
    • 1 ein Datenrate-Zeit-Diagramm einer Group-of-Pictures-Struktur nach dem Stand der Technik, 2 eine Aufbaustruktur eines ATSC-M/H-Datenrahmens,
    • 3A ein Datenrate-Zeit-Diagramm mit Datenrahmen eines GOP-strukturierten Datenstroms in einem Datenstrom mit ATSC-M/H-Datenrahmen bei einer zum ATSC-M/H-Datenrahmen-Dauer größeren GOP-Dauer und unterschiedlicher Datenrahmen-Rate,
    • 3B ein Datenrate-Zeit-Diagramm mit Datenrahmen eines GOP-strukturierten Datenstroms in einem Datenstrom mit ATSC-M/H-Datenrahmen bei einer zum ATSC-M/H-Datenrahmen-Dauer kleineren GOP-Dauer und unterschiedlicher Bildwiederholrate,
    • 4 eine Tabelle mit ATSC-M/H-Parametern,
    • 5 eine Tabelle zur Darstellung des Zusammenhangs zwischen den im GOP-strukturierten Datenstrom enthaltenen Datenrahmen und einem ATSC-M/H-Datenrahmen bei unterschiedlicher Datenrahmen-Rate der GOP-strukturierten Datenrahmen,
    • 6A ein Zeitdiagramm mit erfindungsgemäßer Wandlung von P- bzw. B-Datenrahmen in I-Datenrahmen am Beginn eines ATSC-M/H-Datenrahmen über mehrere aufeinander folgende ATSC-M/H-Datenrahmen bei einer zum ATSC-M/H-Datenrahmen-Dauer größeren GOP-Dauer,
    • 6B ein Zeitdiagramm mit erfindungsgemäßer Wandlung von P- bzw. B-Datenrahmen in I-Datenrahmen am Beginn eines ATSC-M/H-Datenrahmen über mehrere aufeinander folgende ATSC-M/H-Datenrahmen bei einer zum ATSC-M/H-Datenrahmen-Dauer kleineren GOP-Dauer,
    • 7 ein Datenrate-Zeit-Diagramm mit einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Übertragung von GOP-strukturierten Datenrahmen in einem ATSC-M/H-Datenstrom,
    • 8 ein Datenrate-Zeit-Diagramm mit einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Übertragung von GOP-strukturierten Datenrahmen in einem ATSC-M/H-Datenstrom,
    • 9 ein Datenrate-Zeit-Diagramm mit einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Übertragung von GOP-strukturierten Datenrahmen in einem ATSC-M/H-Datenstrom,
    • 10 ein Zeitdiagramm mit mehreren sich jeweils über zwei aufeinander folgende ATSC-M/H-Datenrahmen erstreckenden Datenrahmen eines GOP-strukturierten Datenstroms,
    • 11A ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen,
    • 11B ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen,
    • 12 ein Flussdiagramm der in einem Quellkodierer ablaufenden Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen und
    • 13 ein Flussdiagramm der im Multiplexer und nachfolgenden Funktionseinheiten ablaufenden Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen.
  • Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung eines Transportportdatenstroms für das digitale Fernsehen anhand der beiden Flussdiagramme in den 12 und 13 und werden die beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatendatenstroms für das digitale Fernsehen anhand der Blockdiagramme in den 11A und 11B erläutert.
  • In Verfahrensschritt S10 des erfindungsgemäßen Verfahrens in 12 wird für jedes Programm 1,2,..,n jeweils eine Bildsequenz s1,s2,...,sn bestehend aus einzelnen digitalen Bildern in einer bestimmten Bildwiederholfrequenz aufgenommen.
  • Im darauffolgenden Verfahrensschritt S20 wird aus der zum jeweiligen Programm gehörigen Bildsequenz in jeweils einen zum jeweiligen Programm gehörigen Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n gemäß 11A bzw. 11B ein Datenstrom d1,d2,...,dn mit aufeinander folgenden quellkodierten zweiten Datenrahmen erzeugt. In jedem zweiten Datenrahmen, d.h. in jedem P-,B- oder I-Datenrahmen, sind jeweils die Bilddaten eines Bildes der aufgenommenen Bildsequenz enthalten. Zur Quellkodierung wird ein gängiger Bildkodierungs- bzw. Bildkomprimierungsalgorithmus - derzeit bevorzugt der sehr effiziente Video-Kodierungs- bzw.
  • Videokomprimierungsalgorithmus MPEG4-10 H.264/AVC - verwendet. Dieser Videokodierungsalgorithmus erzeugt gemäß 1 einen Datenstrom mit einer regelmäßig sich wiederholenden Struktur aus einer bestimmten Anzahl von Datenrahmen. Diese als reguläre Group-Of-Pictures (GOP) bezeichnete zyklische Struktur besteht, wie oben schon erläutert wurde, aus einem als I-Datenrahmen realisierten Datenrahmen mit den Daten eines Vollbildes am Beginn der GOP und nachfolgend einer bestimmten Anzahl von als P-Datenrahmen realisierten Datenrahmen, welche lediglich die geänderten Bilddaten zum vorherigen Bild enthalten, bzw. von als B-Datenrahmen realisierten Datenrahmen, welche die geänderten Bilddaten von bis zu n vorhergehenden Bildern bzw. von bis zu n nachfolgenden Bild enthalten. Die einzelnen Parameter des GOP-strukturierten Datenstroms - Anzahl der P- bzw. B-Datenrahmen einer regulären GOP, Anzahl der zu übertragenden Datenrahmen des Datenstroms pro Zeiteinheit - werden bei der Initialisierung der einzelnen Quellkodierer 11 , 12 ,..., 1n eingestellt und bleiben zur Laufzeit unverändert.
  • Da die einzelnen als I-, P- oder B-Datenrahmen quellkodierten zweiten Datenrahmen der zu jeweils einem Programm 1,2,.., n gehörigen Datenströme d1,d2,...,dn gemäß 3A bzw. 3B in einem der folgenden Verfahrensschritte in jeweils aufeinander folgenden ersten Datenrahmen eines einzigen Transportdatenstroms dIR von einem Multiplexer 2 gepackt und einem nachfolgenden Kanalkodierer 6 kanalkodiert werden, kann es aufgrund der eingestellten Dauer der regulären GOP-Struktur im jeweiligen quellkodierten Datenstrom d1,d2,...,dn und der entsprechend dem Standard der Bilddatenübertragung festgelegten Dauer der ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR zu einer Abweichung zwischen dem Sendebeginn und der Sendedauer einer regulären GOP in einem oder mehreren quellkodierten Datenströmen d1,d2,...,dn und dem Sendebeginn und der Sendedauer eines ersten Datenrahmens im kanalkodierten Transportdatenstrom dIR gemäß 3A kommen. Aus gleichem Grund kann es auch zu einer Abweichung zwischen dem Sendebeginn und der Sendedauer eines Komplexes bestehend aus mehreren aufeinander folgenden regulären GOPs in einem oder mehreren quellkodierten Datenströmen d1,d2,...,dn und dem Sendebeginn und der Sendedauer eines ersten Datenrahmens im kanalkodierten Transportdatenstrom dIR gemäß 3B kommen. In beiden Fällen ergeben sich die in der Einleitung bereits erwähnten technischen Nachteile.
  • Zur Angleichung dieser Parameter wird erfindungsgemäß durch den jeweiligen Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n jeweils eine virtuelle GOP-Struktur im jeweiligen Datenstrom d1,d2,...,dn erzeugt, deren Parameter - Sendebeginn und Sendedauer - mit den entsprechenden Parametern der jeweils eine virtuelle GOP aufnehmenden ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR übereinstimmt.
  • Hierzu werden im Verfahrensschritt S30 die Parameter - Sendebeginn und Sendedauer - der einzelnen aufeinander folgenden kanalkodierten ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR und damit der zugehörigen aufeinander folgenden virtuellen GOPs ermittelt.
  • Bei einer Übertragung des digitalen Fernsehens nach dem US-amerikanischen digitalen mobilen Fernsehstandard Advanced-Television-Systems-Committee-Mobile/Handheld (ATSC-M/H) beträgt die Dauer eines von einem Multiplexer 2 gepackten und einem Kanalkodierer 6 kanalkodierten ATSC-M/H-Datenrahmens gemäß der Tabelle in 4 ca. 967,88 ms. Somit ist die Sendedauer einer virtuellen GOP im jeweiligen Datenstrom d1,d2,...,dn ebenfalls 967,88 ms lang. Der Sendebeginn des jeweiligen ATSC-M/H-Datenrahmens ergibt sich aus dem Initialisierungszeitpunkt der sogenannten ATSC-System-Zeit (1.1.1980 00:00 Uhr) und der Anzahl von seit diesem Initialisierungszeitpunkt übertragenen ATSC-M/H-Datenrahmen multipliziert mit der Sendedauer eines ATSC-M/H-Datenrahmens.
  • Um die reguläre GOP-Struktur der einzelnen Datenströme d1,d2,...,dn in Relation zur virtuellen GOP-Struktur zu bringen, sind die Sendeintervalle der einzelnen zweiten Datenrahmen der einzelnen zu jeweils einem Programm gehörigen Datenströme d1,d2,...,dn in Relation zum Sendebeginn und zur Sendedauer der einzelnen ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR zu ermitteln.
  • Hierzu ist jedem Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n in einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen gemäß 11A jeweils ein Referenzzeitgeber 51 , 52 ,...,5n zugeordnet, die jeweils zu dem dem Multiplexer 2 zugeordneten Referenzzeitgeber 5n+1 synchronisiert sind und jeweils eine zueinander synchronisierte Referenzzeit liefern. Diese Referenzzeit kann auch die koordinierte Weltzeit (Universal-Time-Coordinated (UTC)) sein, die in einem über das Netzwerk übertragenen Network-Time-Protocol (NTP) enthalten ist.
  • In einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Bilddatenstroms für das digitale Fernsehen gemäß 11B wird jedem Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n die Referenzzeit vom Referenzzeitgeber 5n+1 , der dem Multiplexer 2 zugeordnet ist, über den Multiplexer 2 und Signalleitung T zugeführt.
  • Anhand dieser Referenzzeit und mit den zum Übertragungsstandard gehörigen Übertragungsparametern gemäß der Tabelle in 4 ermittelt jeder Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n Sendebeginn und Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms dIR und damit Sendebeginn und Sendedauer jeder dazu korrespondierenden virtuellen GOP.
  • Mit den ermittelten Parametern Sendebeginn und Senderdauer jeder einzelnen virtuellen GOP kann die Zuordnung jedes zweiten Datenrahmens des vom jeweiligen Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n erzeugten Datenstroms d1,d2,...,dn zu einer virtuellen GOP und somit zu einem der ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR erfolgen.
  • Im Fall eines sich über jeweils zwei aufeinander folgende ATSC-M/H-Datenrahmen erstreckenden zweiten Datenrahmen gemäß 10 wird der zweite Datenrahmen vollständig im jeweils ersten ATSC-M/H-Datenrahmen oder im jeweils zweiten ATSC-M/H-Datenrahmen übertragen, je nachdem auf welchen der beiden ATSC-M/H-Datenrahmen der größere Teil der zu übertragenden Datenmenge des zweiten Datenrahmens zu liegen kommt.
  • Im nächsten Verfahrensschritt S40 werden am Beginn einer jeden virtuellen GOP und damit am Beginn eines ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms dIR vollständig zu übertragende und als P- bzw. B-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn gemäß 6A für den Fall einer einzigen regulären GOP innerhalb einer einzigen virtuellen GOP und gemäß 6B für den Fall mehrerer regulärer GOPs innerhalb einer einzigen virtuellen GOP durch einen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen ersetzt.
  • Im nächsten Verfahrensschritt S50 wird die Datenmengenerhöhung innerhalb jeder virtuellen GOP des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn und damit innerhalb eines ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms dIR, die durch die Wandlung eines als P-Datenrahmen oder als B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen am Beginn der jeweiligen virtuellen GOP in einen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen hervorgerufen wird, durch verschiedene Varianten der Datenmengenreduzierung innerhalb der jeweiligen virtuellen GOP bzw. innerhalb eines ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms dIR zumindest teilweise kompensiert.
  • In einer ersten Variante der Datenmengenreduzierung innerhalb einer virtuellen GOP gemäß 7 werden nur diejenigen als P-Datenrahmen oder als B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen in den einzelnen Datenströmen d1,d2,...,dn am Beginn einer virtuellen GOP in einen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen gewandelt, die jeweils zum nächsten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen innerhalb derselben virtuellen GOP einen gegenüber einem vorher festgelegten ersten minimalen zeitlichen Abstand größeren zeitlichen Abstand aufweisen. Somit wird in 7 beispielsweise einzig der am Beginn der dritten virtuellen GOP positionierte als P-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen in den einzelnen Datenströmen d1,d2,...,dn in einen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen gewandelt. Die übrigen am Beginn einer virtuellen GOP - am Beginn der 3., 4. und 5. virtuellen GOP - positionierten als P-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen werden aufgrund eines zeitlichen Abstands zum nächsten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen innerhalb derselben virtuellen GOP, der kleiner als ein vorher festgelegter erster minimaler zeitlicher Abstand ist, nicht zu einem als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen gewandelt.
  • In einer zweiten Variante der Datenmengenreduzierung innerhalb einer virtuellen GOP gemäß 8 werden diejenigen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen - I-Datenrahmen am Beginn der ursprünglichen regulären GOPs und I-Datenrahmen aufgrund eines Szenenwechsels in der Bildsequenz - in den einzelnen Datenströmen d1,d2,...,dn, die nicht am Beginn einer virtuellen GOP zu liegen kommen, hinsichtlich ihrer Datenmenge reduziert. Da die Anzahl der Bildpunkte eines Bildes bei einem als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen nicht reduziert werden kann, erfolgt die Datenmengenreduzierung einzig mit der Reduzierung der Bilddatenmenge - Farb- und Helligkeitsinformation - für jeden einzelnen Bildpunkt durch Reduzierung der Quantisierung der jeweiligen Bilddatenmenge, beispielsweise durch Ersetzung einer 16 Bit-Information für Farbe und Helligkeit durch eine 8 Bit-Information.
  • Die Reduzierung der Bilddatenmenge pro Bildpunkt eines nicht am Beginn einer virtuellen GOP positionierten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmens mittels Reduzierung der Quantisierung der Bilddatenmenge pro Bildpunkt wird nur dann durchgeführt, wenn der zeitliche Abstand zwischen dem am Beginn einer virtuellen GOP positionierten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen und dem jeweiligen nicht am Beginn derselben virtuellen GOP positionierten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen größer als ein vorher festgelegter zweiter minimaler zeitlicher Abstand ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass nur dann in einem nicht am Beginn einer virtuellen GOP positionierten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen eine Datenmengenreduzierung durchgeführt wird, wenn dieser als I-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen näher am Ende als am Beginn der jeweiligen virtuellen GOP positioniert ist und somit eine Datenmengenreduzierung in diesem Fall nicht schwerwiegend für die Qualität der Bilddatenübertragung ist.
  • In einer dritten Variante der Datenmengenreduzierung innerhalb einer virtuellen GOP gemäß 9 wird in der Initialisierung der Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n die Länge der ursprünglichen regulären GOP durch Erhöhung der Anzahl von als P-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen pro regulärer GOP vergrößert. Auf diese Weise wird der Anteil von nicht am Beginn einer virtuellen GOP positionierten als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen und damit die pro virtuelle GOP zu übertragende Datenmenge reduziert.
  • Im nächsten Verfahrensschritt S60 wird über die in Verfahrensschritt S30 für jeden zweiten Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn ermittelte Zuordnung zu einem bestimmten ATSC-M/H-Datenrahmen der Sendezeitpunkt - d.h. der Sendebeginn des jeweiligen zweiten Datenrahmens in einer Sendeantenne 4 des als Gleichwellennetz realisierten Übertragungssystems - bestimmt und im ersten Datenpaket des am Beginn der jeweiligen virtuellen GOP platzierten zweiten Datenrahmens als Referenzmarke abgelegt.
  • Schließlich werden die den einzelnen virtuellen GOPs des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn zugeordneten einzelnen Datenpakete bzw. zweiten Datenrahmen zu ihrem jeweiligen Generierungszeitpunkt, der sich aus dem Sendezeitpunkt des am Beginn der jeweiligen virtuellen GOP zu übertragenden zweiten Datenrahmens des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn abzüglich der Übertragungszeit zwischen dem jeweiligen Quellkodierer 11 , 12 ,..., 1n und dem Multiplexer 2 ergibt, vom jeweiligen Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n fertig gestellt und zum Multiplexer 2 übertragen.
  • Der Generierungszeitpunkt der in jeweils einen gemeinsamen ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR zu packenden zweiten Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn wird vom zugehörigen Quellkodierer 11 ,12, ...,1n bestimmt.
  • Alternativ zur Referenzzeit können vom Multiplexer 2 über die Taktleitung T der Sendebeginn jedes einzelnen als erster Datenrahmen fungierender ATSC-M/H-Datenrahmens - ATSC-M/H-Datenrahmen-Takt - oder der Generierungszeitpunkt für die in jeden einzelnen als ersten Datenrahmen fungierenden ATSC-M/H-Datenrahmen jeweils zu packenden zweiten Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms d1,d2,...,dn - Generierungs-Takt - zu jedem einzelnen Quellkodierer 11 , 12 ,..., 1n übertragen werden.
  • Auf diese Weise ermittelt der jeweilige Quellkodierer 11 ,12 ,...,1n den Sendezeitpunkt jedes einzelnen zweiten Datenrahmens im jeweiligen ersten Rahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR auf direktem Weg auf der Basis eines dieser beiden Takte (ATSC-M/H-Datenrahmen-Takt oder Generierungs-Takt) .
  • In Verfahrensschritt S100 des Flussdiagramms in 13 werden die von den einzelnen Quellkodierern 11 , 12 ,...,1n zum Multiplexer 2 jeweils übertragenen zweiten Datenrahmen der einzelnen Datenströme d1,d2,...,dn, die jeweils in einen identischen ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR gepackt werden, in einem Zwischenpuffer des Multiplexers 2 zwischengespeichert.
  • Sobald alle zweiten Datenrahmen der einzelnen Datenströme d1,d2,...,dn, die in einen gemeinsamen ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR gepackt werden, im Zwischenpuffer vorhanden sind, wird im nächsten Verfahrensschritt S110 der jeweilige als ATSC-M/H-Datenrahmen realisierte erste Datenrahmen erzeugt, indem die zu den einzelnen Programmen jeweils gehörigen zweiten Datenrahmen dem jeweiligen ATSC-M/H-Datenrahmen zugeordnet und in einem dem Multiplexer 2 nachgeschalteten Kanalkodierer 6 mittels beispielsweise eines Reed-Solomon-Kodierungsalgorithmus kanalkodiert werden. Zum Abschluss werden die kanalkodierten und zu jeweils einem Programm gehörigen Datenanteile in einen oder mehreren dem jeweiligen Programm zugeordneten Zeitschlitzen innerhalb des jeweiligen ATSC-M/H-Datenrahmens gepackt.
  • Im nächsten Verfahrensschritt S120 wird ein derart als ATSC-M/H-Datenrahmen realisierter ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dTR zum jeweiligen Sendezeitpunkt zum Exciter (Sendeeinheit) 3 übertragen.
  • Im Exciter 3 wird der jeweils empfangene als ATSC-M/H-Datenrahmen realisierte erste Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR im nächsten Verfahrensschritt S130 auf einen Hochfrequenzträger moduliert und auf das notwendige Sendepegelniveau verstärkt.
  • Schließlich erfolgt die Ausstrahlung des jeweiligen auf einem Hochfrequenz-Träger moduliertens und als ATSC-M/H-Datenrahmen realisierten ersten Datenrahmen des gemeinsamen Transportdatenstroms dIR im abschließenden Verfahrensschritt S140 mit einer Sendeantenne 4 zum Ausstrahlungszeitpunkt, der sich aus dem jeweiligen Sendezeitpunkt zuzüglich der Übertragungszeit zwischen Kanalkodierer 6 und Sendeantenne 4 - sogenannte Transmitter-Antenna-Delay (TAD-Zeit) - ergibt.
  • Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen, Varianten und Untervarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzeugung eines Transportdatenstroms für das digitale Fernsehen beschränkt. Von der Erfindung sind insbesondere neben dem ATSC-M/H-Standard auch andere bestehende und zukünftige Übertragungsstandards des digitalen Fernsehens und andere Bildübertragungsverfahren, beispielsweise via Satellit, Internet oder einer anderen Übertragungsstrecke, abgedeckt.

Claims (21)

  1. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms (dTR) von aufeinander folgenden ersten Datenrahmen mit Bilddaten mehrerer Programme insbesondere des digitalen Fernsehens, mit folgenden Verfahrensschritten: • Erzeugen eines Datenstroms (d1,d2,...,dn ) von aufeinander folgenden zweiten Datenrahmen mit einer Group-Of-Pictures-Struktur für jedes Programm, die jeweils die Bilddaten eines Bildes einer digital aufgenommenen, zum jeweiligen Programm gehörigen Bildsequenz beinhalten, durch einen zum Programm gehörigen Quellkodierer (11,12,..., 1n), • Ermitteln des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR), • Ermitteln des Sendezeitpunkts jedes zweiten Datenrahmens des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms (d1,d2,...,dn) mittels Zuordnung des jeweiligen zweiten Datenrahmens zu einem der ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms (dTR) durch den jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n), • Ersetzen von am Beginn von ersten Datenrahmen vollständig zu übertragenden, als P-Datenrahmen oder B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen durch als I-Datenrahmen realisierte zweite Datenrahmen in jedem der zu jeweils einem Programm gehörigen Datenströme (d1d2,...,dn) durch den jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n) und • Packen jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) mit zweiten Datenrahmen von zu jeweils einem Programm gehörigen Datenströmen (d1,d2,...,dn), deren Sendezeitpunkt zum Sendebeginn und zur Sendedauer des jeweiligen ersten Datenrahmens passt, durch einen Multiplexer (2).
  2. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendebeginn und die Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) nach dem Advanced-Television-Systems-Committee-Mobile/Handheld-Standard ermittelt wird.
  3. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersetzen von am Beginn von ersten Datenrahmen vollständig zu übertragenden, als P-Datenrahmen oder B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen durch einen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen nur dann erfolgt, falls der Abstand zwischen dem Beginn des ersten Datenrahmens und dem nächsten im selben ersten Datenrahmen zu liegen kommenden als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen größer als ein vorher festgelegter erster minimaler Abstand ist.
  4. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass diejenigen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen, die jeweils nicht am Beginn eines ersten Datenrahmens zu übertragen sind, jeweils mit einer geringeren Datenmenge übertragen werden.
  5. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der Datenmenge der nicht am Beginn des ersten Datenrahmens zu übertragenden als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen durch eine geringere Quantisierung der zu den einzelnen Bildpunkten gehörigen Bilddaten des im als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen übertragenen Bildes erfolgt.
  6. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl von zweiten Datenrahmen in einer Group-of-Pictures (GOP) vergrößert wird, um die Zunahme der Datenmenge im ersten Datenrahmen durch das Ersetzen eines als P-Datenrahmen oder als B-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmens durch einen als I-Datenrahmen realisierten zweiten Datenrahmen am Beginn des ersten Datenrahmens zu kompensieren.
  7. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendezeitpunkte der jeweils in einem identischen ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms (dTR) zu übertragenden zweiten Datenrahmen jeweils als Referenzmarke im ersten Datenpaket des am Beginn des identischen ersten Datenrahmens zu übertragenden zweiten Datenrahmens des jeweiligen Datenstroms (d1,d2,...,dn) vom jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n) abgelegt werden.
  8. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzmarke ein Zeitstempel mit einem absoluten Zeitpunkt innerhalb der koordinierten Weltzeit ist.
  9. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzmarke ein Zeitintervall zum Initialisierungszeitpunkt der koordinierten Weltzeit oder zu einem anderen Bezugszeitpunkt innerhalb der koordinierten Weltzeit ist.
  10. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zeitintervall aus der Anzahl der bis zum Sendezeitpunkt des jeweiligen ersten Datenrahmens zu übertragenden ersten Datenrahmen multipliziert mit der Dauer eines ersten Datenrahmens ergibt.
  11. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendebeginn und die Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) durch den einzelnen Quellkodierer (11,12,...,1n) ermittelt wird.
  12. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Quellkodierer (11,12,...,1n) zur Ermittlung des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) von einem zugeordneten Referenzzeitgeber (51,52,...,5n) eine Referenzzeit erhält, die mit der Referenzzeit eines dem Multiplexer (2) zugeordneten Referenzzeitgebers (5n+1) synchronisiert ist.
  13. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Quellkodierer (11,12,...,1n) zur Ermittlung des Sendebeginns und der Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) über den Multiplexer (2) eine von einem dem Multiplexer (2) zugeordneten Referenzzeitgeber (5n+1) erzeugte Referenzzeit erhält.
  14. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendebeginn und die Sendedauer jedes ersten Datenrahmens des Transportdatenstroms (dTR) vom Multiplexer (2) ermittelt wird und jedem Quellkodierer (11, 12,...,1n) übertragen wird.
  15. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in jeden ersten Datenrahmen nur eine in der maximal vorhandenen Übertragungskapazität zu übertragende Anzahl von vollständigen zweiten Datenrahmen gepackt werden.
  16. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die in jeweils einen ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms (dTR) gemeinsam gepackten zweiten Datenrahmen des jeweiligen Datenstroms vom jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n) zu einem Generierungszeitpunkt, der gegenüber dem Sendezeitpunkt des am Beginn des jeweiligen ersten Datenrahmens zu übertragenden zweiten Datenrahmens um die Übertragungszeit zwischen dem jeweiligen Quellkodierer (11, 12,...,1n) und dem Multiplexer (2) vorgelagert ist, fertig gestellt werden und zum Multiplexer (2) übertragen werden.
  17. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Generierungszeitpunkt der in einen jeweiligen ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms (dTR) zu packenden zweiten Datenrahmen des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms (d1,d2,...,dn) vom jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n) ermittelt wird.
  18. Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Generierungszeitpunkt der in einen jeweiligen ersten Datenrahmen des Transportdatenstroms (dTR) zu packenden zweiten Datenrahmen des zum jeweiligen Programm gehörigen Datenstroms (d1,d2,...,dn) vom Multiplexer (2) ermittelt wird und dem jeweiligen Quellkodierer (11,12,...,1n) übermittelt wird.
  19. Vorrichtung zur Bildung eines Transportdatenstroms (dTR) von aufeinander folgenden ersten Datenrahmen mit Bilddaten mehrerer Programme insbesondere des digitalen Fernsehens, welche das Verfahren zur Bildung eines Transportdatenstroms (dTR) von aufeinander folgenden ersten Datenrahmen mit Bilddaten mehrerer Programme insbesondere des digitalen Fernsehens, nach einem der Ansprüche 1 bis 16 durchführt, mit mindestens einem Quellkodierer (11,12,..., 1n) zur Erzeugung eines einem Programm jeweils zugeordneten Datenstroms (d1,d2,...,dn) mit zweiten Datenrahmen, welche jeweils quellkodierte Bilddaten jeweils eines Bildes einer Bildsequenz des Programms beinhalten, und einem nachgeschalteten Multiplexer (2) und Kanalkodierer (6) zur Erzeugung und Kanalkodierung des Transportdatenstroms (dTR) aus den einzelnen zweiten Datenrahmen der den einzelnen Programmen jeweils zugeordneten Datenströmen (d1,d2,...,dn).
  20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass jedem einzelnen Quellkodierer (11,12,...,1n) und dem Multiplexer (2) jeweils ein eigener Referenzzeitgeber (51, 52,...,5n,5n+1) zugeordnet ist, die zueinander synchronisiert sind.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass einzig dem Multiplexer (2) ein Referenzzeitgeber (5n+1) zugeordnet ist und der Multiplexer (2) mit jedem Quellkodierer (11,12,...,1n) über jeweils eine unidirektionale Datenverbindung (T) zur Übertragung der Referenzzeit verbunden ist.
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