与部署点(pod)对接的主机设备和处理广播数据的方法

专利名称：与部署点(pod)对接的主机设备和处理广播数据的方法
技术领域：
本发明涉及一种与部署点(POD)对接的主机设备和一种处理广 播数据的方法，更具体地，涉及一种用于处理基于网际协议(IP)发送 的广播数据的主机设备和一种处理基于网际协议(IP)发送的广播数据 的方法。
背景技术：
现有的电视(TV)服务已经以这样的方式被提供，即由广播公司 制造的内容通过诸如地面波的无线电传输介质、电缆或卫星发送，并 且观看者通过能够经由各个传输介质接收所发送的内容的TV接收机 来观看发送的内容。
但是，由于基于数字广播的数字电视技术被开发并且获得来商业 上的应用，所以摆脱了现有的模拟广播，从而使得可以除现有传输介 质之外还使用连接到每个家庭的因特网网络来向观看者提供各种内 容，诸如实时广播、内容点播(CoD)、游戏和新闻。
使用因特网网络来提供内容的例子可以包括网际协议电视 (IPTV) 。 IPTV表示用于使用因特网网络来接收各类信息服务、运动
图像内容和广播并将它们显示给用户的广播接收机。可以基于各种类 型的网络来实现因特网网络，诸如光缆网络、同轴电缆网络、光纤到
户(FTTH)、电话网络和无线网络。
与一般的地面广播不同，使用因特网网络的服务另外具有双向性， 并使得观看者能够在他/她方便的时候观看想看的节目。

发明内容
因此，本发明意在一种基本上消除了由于相关技术的限制和缺点 而引起的一个或多个问题的与部署点(POD)对接的主机设备和用于 在该主机设备中使用的数据处理方法。
本发明的目的是提供一种与部署点(POD)对接的主机设备和用 于在该主机设备中使用的数据处理方法，所述主机设备可以处理经由 因特网接收的数据。
本发明的另一个目的是提供一种与部署点(POD)对接的主机设 备和用于在该主机设备中使用的数据处理方法，所述主机装置可以利 用由传统的有线卡提供的条件接入来处理从包括有线/无线网络和IP协 议两者的所有Tx协议接收的广播数据。
本发明的另一个目的是提供一种与部署点(POD)对接的主机设 备和用于在该主机设备中使用的数据处理方法，该主机设备可以从同 轴电缆多媒体联盟(MoCA)接收广播数据。
本发明的另一个目的是提供一种与部署点(POD)对接的主机设 备和用于在该主机设备中使用的数据处理方法，该主机设备可以处理 通过因特网接收的带内数据。
本发明的其它优点、目的、和特征将在后面的说明中得到部分阐 述，其部分地将在随后的考察中变得对于本领域的技术人员来说是显
而易见的，或者可以通过对本发明的实践而了解到。本发明的目标和
其它优点可以通过在书面说明及其权利要求以及附图中特别指出的结 构来实现和完成。
为了实现这些目的和其它优点及依照本发明的目的，如此处所体 现和广泛描述的， 一种处理广播数据的方法包括通过网络接收包括 网际协议(IP)分组的帧；将该帧转换成IP分组并且基于包括在帧中 的目的地信息路由该IP分组；将载有标识信息的分组报头添加到IP 分组；以及将包括该分组报头的IP分组复用并将所复用的IP分组发 送到部署点(POD)。在此，目的地信息是MAC地址、IP地址和端 口号中的至少一个。并且标识信息是本地传送流ID (LTSID)。并且 IP分组载有视频、音频和服务信息中的至少一个。
而且，该帧是包括以太网报头、IP分组和以太网CRC的以太网 帧。在此，将该帧转换成IP分组包括从该帧中除去以太网报头和以太 网CRC。
而且，添加分组报头包括确定关于IP分组的标识信息。在此，基 于包括在IP分组中的IP地址和端口号中的至少一个来确定标识信息。
在本发明的另一个方面， 一种处理广播数据的方法包括通过网 络接收包括网际协议(IP)分组的帧和通过线缆接收MPEG传送分组； 将该帧转换成IP分组并且基于包括在该帧中的目的地信息来路由该IP 分组；解调该MPEG传送分组；通过将载有标识信息的分组报头附加 于IP分组和所解调的MPEG传送分组中的每一个来生成IP MPEG分 组和有线卡(CableCARD) MPEG分组；以及将IP MPEG分组和 CableCARD MPEG分组复用并将所复用的IP MPEG分组和 CableCARD MPEG分组发送到部署点(POD)。在此，IP分组载有视 频、音频和服务信息中的至少一个。
而且，该方法进一步包括从POD接收IP MPEG分组CableCARD
MPEG分组；以及基于标识信息将所接收的IP MPEG分组和 CableCARD MPEG分组解复用。
在本发明的另一方面， 一种与部署点(POD)对接的主机设备包 括IP物理接口单元，用于通过网络接收包括网际协议(IP)分组的 帧；路由引擎，用于将该帧转换成IP分组并基于包括在该帧中的目的 地信息路由该IP分组；以及复用器，用于通过将载有标识信息的分组 报头附加于IP分组来生成IP MPEG分组、复用该IP MPEG分组并将 所复用的IP分组发送到POD。在此，目的地信息是MAC地址、IP地 址和端口号中的至少一个。并且，标识信息是本地传送流ID(LTSID)。 并且，IP分组载有视频、音频和服务信息中的至少一个。
而且，该帧是包括以太网报头、IP分组和以太网CRC的以太网帧。 在此，路由引擎从该帧中除去以太网报头和以太网CRC。
而且，复用器确定关于每个IP分组的标识信息。在此，复用器基 于包括在每个IP分组中的IP地址和端口号中的至少一个来确定标识信 息。
而且，主机设备进一步包括宽带接口单元，用于通过线缆接收 MPEG传送分组；和解调器，用于解调所接收的MPEG传送分组。在 此，复用器通过将载有标识信息的分组报头附加于所解调的MPEG传 送分组来生成CableCARD MPEG分组、将该IP MPEG分组和该 CableCARD MPEG分组复用并将所复用的IP MPEG分组和 CableCARD MPEG分组发送到POD。
而且，主机设备进一步包括解复用器，用于从POD接收IP MPEG 分组和CableCARD MPEG分组，并且基于标识信息将所接收的IP MPEG分组和CableCARD MPEG分组解复用。
因此，本发明可以利用从传统的有线卡提供的条件接入来执行内 容保护。因此，服务提供商或服务企业可以利用条件接入来执行上述 内容保护，并可以稳定地向服务用户收取使用费。
本发明处理从包括有线/无线网络和IP协议的所有传输协议接收
的广播数据，以使得它与openCable安全卡对接。服务订户或服务用户 最低限度地改变或扩展传统的有线安全卡的功能，以使得订户或用户 能够观看想看的服务提供商的数据。
本发明允许在包括有线/无线网络和IP协议的所有传输协议上发 送的带内数据保持IP分组格式，以使得将IP分组格式的带内数据发送 到安全卡。结果，主机可以有效地与安全卡通信。
本发明保持传统的openCable卡的带内接口的接口，以使得它可 以支持通过因特网接收的带内数据或通过其它带内信道接收的其它带 内数据两者。结果，本发明可以获得与传统系统的向后兼容。
本发明可以从同轴电缆多媒体联盟(MoCA)接收广播数据，以使 得可以在同轴网络上实现基于IP的无缝连接，使得实现同轴线缆IP(IP over Coax)。


被包括进来以便提供对本发明的进一步理解的附图被并入本申请 中并构成本申请的一部分，在附图中示出了本发明的实施例，并连同
说明书一起用于解释本发明的原理。在所述附图中
图1是示出了根据本发明的一个实施例的IPTV系统的概念图； 图2是示出了根据本发明的一个实施例的用于使用有线卡的接收
机的框图3是示出了根据本发明的一个实施例的以太网帧的结构图； 图4是示出了根据本发明的一个实施例的被路由到复用器的数据
的结构图5是示出了根据本发明的一个实施例的本地传送流ID(LTSID) 表的结构图6是示出了根据本发明的一个实施例的CableCARD MPEG分组 (CMP)结构的结构图7是示出了根据本发明的一个实施例的IMP结构的结构图； 图8示出了根据本发明的一个实施例的接收机的数据流；以及 图9和10是示出了根据本发明的一个实施例的用于处理接收(Rx) 数据的方法的流程图。
具体实施例方式
另外，虽然本发明中使用的术语选自通常已知和使用的术语，但 本发明的说明书中提及的一些术语已经过申请人缜密选择，其详细意 义在本说明书的相关部分中描述。此外，需要并非简单地通过使用的 实际术语而是通过每个术语中包含的意义来理解本发明。
将参照附图详细描述根据本发明的广播接收机和处理广播数据的 方法。
作为能够使用因特网网络来提供各种类型的内容的系统的示例， 网际协议电视(IPTV)系统可以主要被分成服务器、网络和广播接收 机(客户端)。
IPTV系统的服务器可以包括具有各种功能的服务器，诸如服务发 现和选择服务器、流服务器、内容指南信息服务器、顾客信息服务器、 和支付信息服务器。
在这些服务器中，流服务器通过网络将所存储的运动图像专家组 (MPEG)-2或MPEG-4解码运动图像数据发送到广播接收机。作为传输 协议，可以使用实时传输协议(RTP)或RTP控制协议(RTCP)。
在使用实时流协议(RTSP)的情形中，运动图像流的再现可以在 某种程度上被诸如暂停、重放、停止等网络特技播放功能来控制。
内容指南信息服务器提供关于所提供的各种内容的信息。内容指 南信息包括关于内容的各种信息，作为与电子节目指南(EPG)信息相 应的信息。内容指南信息服务器存储内容指南信息数据，并将所存储 的数据提供给广播接收机。
在服务器中，服务发现和选择服务器将服务器的访问信息以及再 现信息提供给广播接收机，所述访问信息用于提供诸如广播、内容点 播(CoD)或游戏的各类内容服务。
网络系统包括基于因特网的网络和网关。作为基于因特网的网络， 可以使用各类基于IP的网络，诸如光缆网络、同轴电缆网络、光纤到 户(FTTH)、电话网络和无线网络。网关通常可以执行数据传送、使 用诸如因特网组管理协议(IGMP)的协议的多播组管理和服务质量 (QoS)管理。
IPTV表示能够接收经由因特网网络发送的数据并将数据提供给 用户的广播接收机。广播接收机可以包括IPTV机顶盒、家庭网关和 IPTV嵌入电视。
混合IPTV系统可以提供各类因特网内容以及各类现有的广播内 容。也就是说，除诸如地面广播、有线广播、卫星广播或私人广播的 各类广播内容之外，还可以向用户提供各种因特网图像内容或除图像 之外的数据内容。这些内容可以实时或点播提供。
图1是示出根据本发明的实施例的IPTV系统的示意图。
从内容服务提供商的角度看，IPTV系统可以分成内容提供商
(CP)、服务提供商(SP)、网络提供商(NP)和用户。
CP制造并提供各类内容。CP可以包括地面广播公司、有线系统 运营商(SO)或有线多系统运营商、卫星广播公司和因特网广播公司。
SP将CP提供的内容打包成服务并提供服务。例如，图1的SP 将第一地面广播、第二地面广播、有线MSO广播、卫星广播、各种因 特网广播打包成服务并将服务提供给用户。
作为用于保护在IPTV系统中发送的内容的机制，可以使用条件接 入或内容保护。作为条件接入或内容保护的示例，可以使用有线卡或 可下载的条件接收系统(DACS)。
安全卡或DCAS的使用由提供IPTV服务的SP来选择。在广播接 收机中使用安全卡或DCAS的情形中，与广播接收机通信的SP应使用 该系统。
图2是示出根据本发明的实施例使用安全卡的广播接收机示意性 框图。
图2的广播接收机能接收基于IP的IPTV服务、有线广播、地面 广播和卫星广播的所有。根据实现实例，图2的广播接收机可以只接 收IPTV服务或有线广播。图2的安全卡可以根据实现实例而被叫做其 它术语。
图2的接收机主要包括主机和安全卡。主机包括第一宽带接口单 元202、第二宽带接口单元204、解调器206、复用器208、解复用器 210、解码器212、 IP物理接口单元214、路由引擎216、控制器218、 可下载的CAS (DCAS)单元222、数字视频录像机(DVR)控制器224、
内容加密器226、存储器接口单元228和存储单元230。
广播接收机是开放的有线型接收机，其中，包括条件接入系统 (CAS)的安全卡可以与主体分离。安全卡也可以被称做部署点(POD) 模块，其被插在广播接收机的主体的插槽中或与之分离。安全卡插在 其中的主体也被称做主机设备。也就是说，安全卡与主机设备的组合 被称做广播接收机。
包括在图2的广播接收机中的主机设备是通过能够同时处理多个 流的多流主机设备实现的一个示例。当主机设备是通过只能处理一个 流的单流主机设备实现时，它被旁路以便图2的主机设备的复用器208 和解复用器210通过将分组报头附加于MPEG传送分组来生成 CableCard MPEG分组(CMP)和IP MPEG分组(IMP)并且复用该 CMP和该IMP以及解复用所复用的CMP和IMP。但是，虽然主机设 备是通过单流主机设备实现的，但本发明公开的其它操作也同样执行。 而且，可以将只能处理一个流的单流卡用作安全卡220，或者也可以将 能够同时处理几个流的多流卡用作安全卡220。
网络调制解调器200连接外部网络和广播接收机。例如，广播接 收机可以利用有线数据服务接口规范(DOCSIS)调制解调器、连接到 无线因特网网络的无线中继器(repeater)、或诸如有线非对称数字用 户线(ADSL)中继器的连接到有线因特网网络的有线中继器连接到外 部网络。广播接收机与外部网络之间的连接的例子只是示范性的并且 可以根据广播接收机如何连接到外部网络而改变。
在网络调制解调器200是通过DOCSIS调制解调器实现的情形中， 根据本发明的广播接收机可以连接到DOCSIS网络。也就是说，网络 调制解调器200可以建立线缆调制解调器终端系统(CMTS) (DSG代 理)和DSG通道以便经由DOCSIS网络传递从机顶控制器(DSG服务 器)接收的数据广播并通过所建立的DSG通道接收广播数据。在这里，DOCSIS网络可以通过IP骨干网络来实现并支持IP多播/单播。
但是，为了通过DOCSIS网络支持IP多播/单播，从CMTS(DSG 代理)接收的分组应被转换成DSG分组并且应发送该DSG分组。因 此，广播接收机不能直接连接到外部IP网络以致接收广播数据。
为了解决这些问题，网络调制解调器200可以提供用于将广播接 收机直接连接到外部IP网络的功能。例如，网络调制解调器200可以 通过同轴电缆多媒体联盟(MoCA)来实现。在网络调制解调器200是 通过MoCA实现的情形中，可以建立基于IP的网络并通过同轴线缆网 络来连接它。也就是说，在网络调制解调器200是通过MoCA实现的 情形中，可以不使用DOCSIS,不需要使用DOCSIS调制解调器，并且 不需要使用通过网络连接到DOCSIS调制解调器的CMTS。另外，不 需要使用在DOCSIS调制解调器与CMTS之间建立的DSG通道。因此， 由于可以通过同轴网络实现基于IP的无缝连接，所以根据本发明的广 播接收机可以使用同轴线缆IP (IPOverCoax)，并因此向用户提供快 速稳定的广播服务。
第一宽带接口单元202只调谐到通过天线发送的地面音频/视频 (A/V)广播或通过连接到网络调制解调器200的线缆带内发送的有线 A/V广播的特定信道频率，并将所调谐的信号输出到解调器206。
这时，由于地面广播和有线广播是通过不同的传输方法发送的， 所以在解调器206中用不同的解调方法来解调它们。例如，地面A/V 广播是用残留边带调制(VSB)方法调制的，而有线A/V广播是用正 交调幅(QAM)方法调制的。因此，如果由第一宽带接口单元202调 谐的信道频率是地面广播，则解调器206用VSB方法解调地面广播， 并且如果由第一宽带接口单元202调谐的信道频率是有线广播，则用 QAM方法解调有线广播。
第二宽带接口单元204只调谐到通过连接到网络调制解调器200 的线缆带内发送的有线A/V广播的特定信道频率，并将调谐的信号输 出到解调器206。
第一宽带接口单元202和第二宽带接口单元204可以调谐不同信 道的信号，并将信号发送到解调器206。可替代地，第一宽带接口单元 202和第二宽带接口单元204可以调谐相同信道的不同A/V流，并将 信号发送到解调器206。例如，第一宽带接口单元202可以调谐主画面 的流，而第二宽带接口单元204可以调谐画中画(PIP)的流。在数字 视频信号被存储在数字视频录像机(DVR)中的情形中，可以使用第 一宽带接口单元202和第二宽带接口单元204来观看和记录视频信号。
解调器206解调所接收的信号并将所解调的信号发送到复用器 208。例如，被MPEG编码方案(例如MPEG 2或MPEG 4)编码的 MPEGTS (传送流)流被发送到复用器208。或者，被其它编码方案编 码的流被发送到复用器208。所接收的信号根据对所接收的信号进行编 码的编码方案而不同。
IP物理接口单元214充当网络接口单元。IP物理接口单元214接 收经由网络调制解调器200接收的、被发送到地址之中的特定IP地址 的以太网帧分组，并将所接收的以太网帧分组发送到路由引擎216。另 外，IP物理接口单元从路由引擎216接收双向数据(例如按次计费节 目应用、接收机状态信息、和用户输入信息)，并通过网络调制解调 器200将所接收的双向数据发送到外部网络。IP地址可以是主机的IP 地址或安全卡的IP地址。
图2的接收机可以从IP物理接口单元214接收基于IP协议的OOB (带外)消息数据或带内数据，包括音频、视频、和数据广播数据。
传统的有线广播系统用DOCSIS机顶网关(DSG)或OOB方案接200810130163.6
说明书第12/25页
收OOB数据，例如系统信息(SI)、紧急警报系统(EAS)、扩展应 用信息表(XAIT)、条件接入系统信息、和各种安全卡控制信息。
图2的接收机的主机可以包括DOCSIS调制解调器或OOB调谐 器，以使得它可以接收OOB数据。例如，接收机可以利用IP方案和 OON方案中的一个来接收OOB数据。另外，接收机可以利用IP方案、 DSG方案，和OOB方案中的一个来接收OOB数据。
如果接收机选择IP方案和OOB方案中的一个并以所选择的方案 接收OOB数据，则图2的接收机进一步需要OOB调谐器和解调器。 如果图2的接收机接收IP方案、DSG方案和OOB方案中的一个，并 且以所选择的方案接收OOB数据，则接收机进一步需要DOCSIC调制 解调器、OOB调谐器、用于选择DSG或OOB方案的切换单元、和用 于根据各个方案将数据发送到数据转发器(headend)或服务提供商的 解调器。如果有多个方案，则数据转发器确定将使用哪个方案，并将 所确定的结果发送到安全卡。安全卡将所接收的操作方案信息发送到 主机。
为了方便说明，图2的接收机中省略了 DOCSIS的DSG方案的路 径和块或OOB调谐器的OOB方案的路径和块。
路由引擎216将每个Rx分组路由到Rx分组的目的地。例如，路 由引擎216可以利用基于TCP/IP (传输控制协议/网际协议)的网络堆 栈将上述分组路由到目的地。路由引擎216可以支持TCP/IP协议和 UDP (用户数据报协议)/IP协议两者。而且，路由引擎216可以利用 分组报头信息来区分带内数据和OOB数据，并且可以执行抖动(jitter) 过滤。
图3是示出了根据本发明的一个实施例的以太网帧的结构图。路 由引擎216接收具有图3的结构的以太网帧。该帧包括14字节的以太
网报头、20字节的IP报头、8字节的UDP报头、有效载荷、和以太网 CRC (循环冗余校验)。如果数据是根据TCP协议而不是UDP协议发 送的，则可以使用TCP报头而不是UDP报头，并且代表UDP报头的 TCP有效载荷可以包含在以太网帧中，以使得上述有效载荷可以包括 带内数据或OOB数据。
路由引擎216将图3的Rx数据分成带内数据和OOB数据，并执 行带内和OOB数据的路由。为了将带内数据与OOB数据区分开来， 路由引擎216可以使用在发送端与接收端之间约定的报头信息。可以 使用第二层路由、第三层路由、或第四层路由将带内数据和OOB数据 路由到数据目的地。
在使用第二层路由的情形中，路由引擎216使用在所接收的以太 网帧的以太网报头中包含的目的地媒体访问控制(MAC)地址执行路 由。在使用第三层路由的情形中，路由引擎216使用在所接收的以太 网帧的IP报头中包含的目的地IP地址执行路由。在使用第四层路由的 情形中，路由引擎216使用在所接收的以太网帧的UDP报头中包含的 目的地端口执行路由。如果以太网帧包括TCP报头，则路由引擎216 使用目的地TCP端口执行路由。路由引擎216可以根据各个实现实例 来确定是使用第二层路由、第三层路由还是第四层路由。换句话说， 路由引擎216可以根据各个实现实例使用第二层路由、第三层路由还 是第四层路由。
例如，在使用第二层路由的情形中，包含在Rx数据中的主机数据 的以太网报头包括MAC地址信息。在使用第三层路由的情形中，包含 在Rx数据中的主机数据的IP地址包括主机的IP地址信息。在使用第 四层路由的情形中，包含在Rx数据中的主机数据的UDP报头或TCP 报头包括端口号。
在路由引擎216的Rx数据中，包括音频、视频、和数据广播数据
的带内数据被路由到IP到TS解封装器218。带内数据可以是用MPEG 编码方案(例如MPEG2或MPEG4)编码的MPEGTS流。带内数据 可以是用其它编码方案编码的流。
图4是示出了根据本发明的一个实施例的被路由到复用器208的 数据的结构图。图4的数据结构可以包括有效载荷和用MPEG方案编 码的MPEG - TS。路由引擎216将除在所接收的以太网帧中的以太网 报头和以太网CRC两者之外的数据发送到复用器208。下文中将具有 图4的数据结构的数据称为IP分组。
根据主机实现实例，可以同时接收包括几个信道的A/V数据的IP 分组。因此，复用器208将LTSID分配给包含在不同信道的IP分组中 的每个数据，并将结果得到的数据复用。在这种情形中，LTSID表示 用于识别相应流数据的标识信息。例如，如果复用器208接收图4的 IP分组，则使用与数据传输服务器或数据转发器约定的路由索引信息 将映射到每个MPEG-TS的LTSID分配给所接收的IP分组。安全卡使 用上述LTSID将数据分类，并且可以对分类数据执行CA解扰 (descrambling)。主机可以使用LTSID正确地路由数据。在这种情形 中，路由索引信息可以通过服务器或数据转发器来接收。而且，路由 索引信息可以包括IP地址列表或端口列表，并且还可以包括与IP地址 和相关端口相关的另一个列表。
图5是示出了根据本发明的一个实施例的本地传送流ID(LTSID) 表的结构图。基于图5的LTSID表，本发明可以同时在基于IP的每个 Rx信道的IP分组数据和有线广播信道的带内数据之间进行区分。而且， 本发明可以使用路由索引信息来生成并修改上述的LTSID表。
参照图5， QAM有线索引可以用来区分通过有线广播信道的正交 调幅(QAM)信道接收的A/V数据流。例如，如果接收机可以通过几 个调谐器接收几个有线广播信道的数据，则它可以将LTSID分配给每
个调谐器。如图2所示，为了识别在第一宽带接口单元202中接收的 A/V数据流，可以分配QAM有线索引1 (LTSID 1)。为了识别在第 二宽带接口单元204中接收的A/V数据流，可以分配QAM有线索引2 (LTSID2)。
IP索引可以用来识别与通过IP网络信道接收的每个信道数据相对 应的IP分组数据。为了识别上述IP分组数据，可以使用各种用于分配 LTSID的方法。在这种情形中，可以根据路由索引信息来计算IP索弓I。
首先，接收机可以使用在复用器208中接收的IP分组的IP报头 中包含的IP地址信息分配LTSID。换言之，如果几个IP地址被用作IP 索引，则可以将不同的LTSID分配给IP地址。因此，接收机可以区分 每个IP地址的Rx数据。例如，可以将IP索引1 (LTSID3)分配给在 接收机的IP地址(l丄l.l)处接收的IP分组，并且可以将IP索引2 (LTSID 4)分配给在接收机的另一IP地址(1丄1.2)处接收的IP分 组。IPv4、 IPv6等可以应用于IP地址。上述IP地址只是用作示例。但 是，帧或分组的IP报头中包含的信息可以根据上述IP地址而改变。在 这种情形中，复用器208可以将包含在路由索引信息中的每个IP地址 设置为IP索引，并将LTSID分配给每个IP地址，以使得可以生成和 修改图4的表。
其次，接收机可以使用在复用器208中接收的IP分组的UDP (或 TCP)报头中包含的端口信息来分配LTSID。换言之，如果将几个端口 用作IP索引，则可以将不同的LTSID分配给各个端口。因此，接收机 可以区分每个端口的Rx数据。例如，可以将IP索引1 (LTSID3)分 配给在接收机的No.6端口处接收的IP分组，并且可以将IP索引2 (LTSID 4)分配给在接收机的No.17端口处接收的IP分组。上述端口 号只是用作示例。在这种情形中，复用器208可以将包含在路由索引信 息中的每个端口设置为IP索引，并将LTSID分配给每个端口，以使得 可以生成和修改图5的表。
第三，接收机不仅可以使用在复用器208中接收的IP分组的IP 报头中包含的IP地址来分配LTSID，而且也可以使用UDP (或TCP) 报头中包含的端口信息来分配LTSID。换言之，IP索引可以包括IP地 址及其相关端口中的至少一个。接收机可以使用IP地址和端口信息来 分配LTSID。例如，可以将IP索引1 (LTSID 3 )分配给在IP地址(1.1.1.1) 处接收的所有IP分组之中No.6端口接收的IP分组，并且可以将IP索 引2 (LTSID 4)分配给在IP地址(l丄l.l)处接收的所有IP分组之中 No.l7端口接收的IP分组。可以将IP索引3 (LTSID 5:未示出)分配 给在IP地址(1丄1.2)处接收的所有IP分组之中No.6端口接收的IP 分组。在这种情形中，复用器208可以将包含在路由索引信息的每个IP 地址和与IP地址相关的端口设置为IP索引，并将LTSID分配给每个 IP地址和端口，以使得可以生成和修改图5的表。
LTSID的路由目的地(Routing Dest)表示在解复用器210已执行 解复用之后上述数据的路由目的地。LTSID表的'格式'表示在路由 解复用器的解复用数据时在目的地接收的数据格式。例如，如果数据 的LTSID值为l，则这个数据被解复用器210解复用，并且将解复用 的数据路由到解码器。路由到解码器的数据格式是MPEG - TS格式。 如果数据的LTSID值为4，则这个数据被解复用器210解复用，并且 将解复用的数据路由到存储单元(例如HDD)。以IP分组的形式配置 上述路由数据格式，所述IP分组的IP报头被添加到MPEG-TS，如图 4所示。
可以在初始启动主机之后生成上述LTSID表。当生成上述LTSID 表时，上述表的各个项(例如目的地信息或格式信息)可以分别具有 缺省值。即使主机被切断电源，上述表也可以保持缺省值。对于此操 作，可以将上述值存储在充当主机的非易失性存储器的存储单元230 中。路由目的地信息或格式信息可以在主机启动之后的预定时间通过 用户的设置信息改变为另一个。也就是说，上述信息可以根据各种设 置条件而改变。
复用器208将LTSID插入到解调器206和路由引擎216两者的Rx 数据中。Rx数据可以被复用，并且可以输出复用的数据。例如，复用 器208将主图像和PIP图像复用，并输出经复用得到的图像。在这种情 形中，主图像被第一宽带接口单元202调谐，并且经调谐得到的图像 被解调。PIP图像被第二宽带接口单元204调谐，并且经调谐得到的图 像被解调。另外，根据实现实例，上述复用结果可以用路由引擎216 的输出信号复用，以使得可以从复用器208生成结果图像。如果通过 调谐器将基于MPEG2的编码数据接收在接收机中，则复用器208接收 MPEG-TS数据。如果通过IP物理接口单元(NIC) 214将基于IP的 编码数据接收在接收机中，则复用器208接收IP分组。
如果接收机的安全卡等同于能够支持单个流的S - CARD,则主机 将Rx数据发送到安全卡，而不做任何修改。因此，图2的复用器208 或解复用器210不需要通过将本地报头附于Rx数据来进行IMP或 CMP，并且不需要复用或解复用IMP或CMP。换言之，回避了图2中 所示的复用器208或解复用器210的复用或解复用处理。但是，即使 使用单流主机，本发明的其它操作也可以以与多流主机相同的方式执 行。但是，如果安全卡是能够支持多流的M-CARD，则需要用于对几 个数据流进行复用或对经复用得到的数据进行解复用的处理。上述的 复用处理将12字节的前报头(pre-header)添加到流数据，并然后将结 果数据复用。从解复用处理中除去该前报头。
当使用用于支持多流的M-CARD卡时，使用图2的接收机。因此， 如果复用器208接收数据，则它将前报头添加到所接收的数据、将结 果数据复用、并输出复用的结果。解调器206的Rx数据与路由引擎216 的数据不同。例如，MPEG - TS数据可以接收在解调器206中。图4 的IP分组数据可以从路由引擎216接收。
复用器208区分所接收的数据、将前报头添加到结果数据、并输 出所添加的结果。例如，如果解调器206接收MPEG - TS数据，则复 用器208将12字节的前报头添加到MPEG-TS数据，并将所添加的结 果复用。如果将IP分组格式的数据接收在路由引擎216中，则复用器 208将12字节的前报头添加到IP分组格式数据，并将所添加的结果复 用。为了方便描述，如果通过将前报头添加到MPEG-TS来构造特定 的分组，则将该特定的分组称做CableCardMPEG分组(CMP)。如果 通过将前报头添加到IP分组数据来构造特定的分组，则将该特定的分 组称做IP MPEG分组(IMP)。上述的术语只是出于说明性的目的而 公开，并且本发明的范围和精神不仅限于上述术语，而是还可以根据 需要应用于其它示例。
图6是示出了根据本发明的 一 个实施例的CableCARD MPEG分组 (CMP)结构的结构图。图7是示出了根据本发明的一个实施方案的
IMP结构的结构图。CMP包括12字节的前报头和188字节的有效载荷 (MPEG-TS) 。 IMP结构包括12字节的前报头、20字节的IP报头、
和8字节的UDP (或TCP)报头、以及188字节的有效载荷(MPEG-
TS)。
12字节的前报头包括本地传送流ID (LTSID)区、保留区(Resl 和Res2)、主机保留区(HOSTres)、本地时间戳(LTS)区、安全 CARD保留区(CableCardres)、和CRC区。LTSID区可以包括上述 的LTSID信息。主机保留区(HOSTres)可以包括从主机生成的附加 分组特征信息。LTS区包括在主机中规定的本地时间戳(LTS)信息。 主机可以使用上述的本地时间戳(LTS)信息来管理MPEG分组时序。 安全卡保留区(CableCardres)可以被安全卡选择性地使用。CRC区包 括用于纠正前报头的错误的CRC信息。
复用器208将地面广播数据(即不需要CA解扰的数据)输出到 解复用器210。要求CA解扰的其它数据(例如有线广播数据或IPTV
带内数据)被发送到安全卡220。在这种情形中，复用器208可以将上 述的CMP或IMP分组格式的数据发送到安全卡220。
安全卡220包括条件接入(CA)系统，以使得可以实现高附加值 广播内容的防止复制和条件接入。此安全卡220还可以被称做部署点 (POD)。换言之，安全卡220解扰Rx广播数据，并将解扰的广播数 据输出到解复用器210。如果在安全卡220中接收CMP或IMP分组， 则安全卡220解扰包含在分组的有效载荷中的数据(即MPEG-TS)。 如果没有安全卡220，则从复用器208生成的CMP或IMP分组被直接 发送到解复用器210。在这种情形中，加扰的广播数据不能被解扰，以 使得用户不能正常观看上述广播数据。
安全卡220解扰所接收的CMP或IMP分组，并且将包括已解扰 数据的CMP或IMP分组再发送到主机。
解复用器210接收CMP或IMP分组、对分组数据解复用、并输 出解复用的数据。解复用器210使用包含在前报头中的LTSID来处理 解复用的数据。例如，可以将具有特定LTSID的分组数据发送到解码 器212，以使得解码器212解码所接收的数据。可以使用数字视频录像 机(DVR)将具有另一LTSID的分组数据存储在存储单元230中。
在接收到CMP分组之后，解复用器210除去包含在上述分组中的 前报头，并且使用包含在前报头中的LTSID信息来处理数据。换言之， 解复用器210通过参照图5的LTSID表来检测路由目的地信息和数据 格式信息，它们被映射到包含在上述CMP分组中的LTSID。根据所检 测的路由目的地信息除去上述前报头，并且根据所检测的格式信息路 由具有所构成的数据的CMP分组。例如，根据上述LTSID信息除去上 述前报头，并且可以将包含在有效载荷中的数据(例如MPEG - TS) 输出到解码器212。对于另一个示例，根据LTSID信息除去前报头， 并且也可以将包含在有效载荷中的数据存储在存储单元230中。
在接收到IMP分组之后，解复用器210除去包含在上述分组中的 前报头，并且使用LTSID信息来处理数据。换言之，解复用器210通 过参照图5的LTSID表来检测路由目的地信息和数据格式信息，它们 被映射到包含在上述IMP分组中的LTSID。根据所检测的路由目的地 信息除去上述前报头，并且根据所检测的格式信息路由具有构成的数 据的IMP分组。例如，从上述分组中除去前报头、IP报头、和UDP(或 TCP)报头，并且可以将包含在有效载荷中的数据(例如MPEG-TS) 发送到解码器212。根据上述LTSID信息，可以将不具有前报头的IP 分组存储在存储单元230中，或者可以将不具有前报头、不具有IP报 头、以及不具有UDP (或TCP)报头的有效载荷数据(MPEG - TS) 存储在存储单元230中。
解码器212恢复用视频解码算法和音频解码算法两者压縮的A/V 信号，并输出所恢复的A/V信号。
DVR控制器224、内容加密器226、存储器接口228、和存储单元 230存储所接收的数字数据、输出所存储的数据、并再现这些数据。在 从控制器218接收到控制信号之后，DVR控制器224存储解复用器210 的路由的MPEGTS、或再现选自所存储的数据的视频、音频、和系统 数据。内容加密器226对要存储的数据执行加密，并输出所加密的数 据。另外，内容加密器226对所加密的数据执行解密，并输出所解密 的数据。根据实现实例，可以不使用内容加密器226。存储器接口228 将数据发送到存储单元230/从存储单元230接收数据，以使得它充当 与存储单元230的数据I/O接口 。存储单元230存储所接收的数据。
DCAS单元222从传输端服务器下载条件接入系统(CAS)，并 存储所下载的CAS。DCAS单元222根据所存储的CA系统之中的适当 CA系统执行条件接入(CA)功能。控制器218控制在主机与安全卡 之间的接口和上述主机的数据处理功能。
图8示出了根据本发明的一个实施例的接收机的数据流。图8的 接收机等同于图2的接收机。为了方便描述，应注意到图8的数据流 是基于IP网络信道的Rx数据和有线广播信道的Rx数据的流，并且这 里将省略其它块。假定图8的接收机中已接收到MPEG编码的数据。
如上所述，可以通过第一宽带接口单元202和第二宽带接口单元 204接收有线广播数据。通过解调器206对所接收的数据进行QAM解 调，以使得将已解调的数据应用于复用器208。复用器208的输出数据 具有MPEG - TS格式。
通过IP物理接口单元(NIC) 214接收IP网络信道数据，并且通 过路由引擎216将所接收的数据路由到相应的目的地。图8的路由引 擎216仅示出了网络堆桟之中的以太网层、IP层、和TCP/UDP。路由 引擎216将Rx数据分成带内数据和OOB数据。OOB数据被发送到安 全卡，而带内数据被发送到复用器208。所发送的OOB或带内数据是 包括IP报头、UDP报头(或TCP报头)和有效载荷的IP分组格式数 据。在OOB数据的情形中，有效载荷包括OOB消息数据。在带内数 据的情形中，有效载荷包括MPEGTS。
复用器208将12字节的前报头添加到从解调器206接收的MPEG -TS、将12字节的前报头添加到从路由引擎216接收的IP分组格式的 数据、并将结果数据发送到安全卡。图8的'本地'表示被复用器208 添加的前报头。如上所述，其中前报头被添加到MPEG-TS的分组被 确定为CMP。其中前报头被添加到IP分组的其它分组被确定为IMP。
数据信道和扩展信道位于安全卡和主机之间。数据信道允许在主 机与安全卡之间通信控制信号。扩展信道允许在主机与安全卡之间通 信真实或实际数据。数据信道与扩展信道被定义成实现主机与安全卡 之间的数据通信，以使得它们充当CPU接口。换言之，安全卡与传输
端通信、分析从传输端接收的数据、并通过数据信道和扩展信道与主 机通信，以使得可以执行传输端指示的命令或者将用户入口内容发送 到传输端。
在这种情形中，为了通过扩展信道发送数据，必须在安全卡与主 机之间建立与预定数据类型相对应的传输路径。将该传输路径称做
"流"。例如，为了发送MPEG区段(section)数据，必须在安全卡 与主机之间建立MPEG区段流。在已在安全卡与主机之间建立MPEG 区段流之后，可以将实际MPEG区段数据发送到相应的流。在安全卡 与主机之间存在各种扩展信道流，DOCSIS机顶网关(DSG)流、IP 单播(IP_U)流、IP多播(IP_M)流、和MPEG区段流。
如可以从图8看出的，可以使用IP一U流或IP—M流将以IP分组 形式配置的OOB消息发送到安全卡。可以使用MPEG数据流在安全卡 与主机之间通信带内数据(例如CMP或IMP分组)。
安全卡220根据CAS (条件接入系统)或CP (内容保护)方案解 扰包含在所接收的CMP或IMP分组的有效载荷中的数据。将包括已解 扰数据的结果CMP或IMP分组再发送到主机。
主机的解复用器210将所接收的分组解复用，并输出解复用的分 组。例如，解复用器210将包含在所接收的CMP或IMP分组的有效载 荷中的MPEG - TS数据发送到解码器212。另外，也可以将上述数据 存储在存储单元230中。解码器212解码所接收的A/V数据，并输出 所解码的A/V数据。
图9和10是示出了根据本发明的一个实施例的用于处理接收(Rx) 数据的方法的流程图。如果通过有线广播信道接收数据，则图9是示 出了用于处理所接收的数据(Rx数据)的方法的流程图。如果通过IP 网络信道接收数据，则图10是示出了用于处理所接收的数据(Rx数据)
的方法的流程图。上述接收机可以同时执行图9的处理和图10的处理。
在通过有线广播信道接收到信号之后，主机在步骤S900解调所接 收的信号。例如，主机可以根据QAM方案解调上述信号。用QAM方 案解调的数据可以具有MPEG - TS格式。
主机将前报头添加到上述解调的数据，并在步骤S910将添加结果 转换成CMP (CableCardMPEG分组)分组。在将添加结果数据转换为 CMP分组时，主机能够将用于识别上述数据的LTSID信息插入到前报 头中。在步骤S920将CMP分组发送到安全卡。在步骤S930，安全卡 解扰包含在CMP分组的有效载荷中的数据。安全卡根据Rx数据的加 扰方案来解扰数据，并输出所解扰的结果。
在步骤S940，安全卡将包括上述解扰数据的CMP分组再发送到 主机。在步骤S950，主机接收CMP分组、除去分组的前报头、并将所 解扰的数据解码。另外，DVR可以根据设置条件来存储所解扰的数据。
在通过IP网络信道接收到信号之后，在步骤SIOOO，主机可以使 用网络接口卡(NIC)来接收上述信号，以使得所接收的数据可以具有 以太网帧格式。
在步骤SIOIO，主机以IP分组的格式配置上述Rx数据，并将结 果IP分组路由到相应的目的地。IP分组包括IP报头、UDP (或TCP) 报头、或有效载荷。可以将上述路由方案设置为第二层路由、第三层 路由、和第四层路由中的任何一个。
在步骤sl020，主机将前报头添加到IP分组格式的Rx数据，并将 添加结果转换成IMP (IP MPEG分组)分组。上述分组的术语仅出于 说明性的目的而公开，并且应注意到本发明的范围和精神不限于上述 术语，而是还可以根据需要应用于其它示例。在将上述添加结果转换
为上述IMP分组时，主机可以将LTSID信息插入到前报头中。在步骤 S1030,将IMP分组发送到安全卡。在步骤S1040,安全卡解扰包含在 上述IMP分组的有效载荷中的数据。安全卡根据加扰方案解扰上述Rx 数据，并输出所解扰的结果。
在步骤S1050,安全卡将配置有上述解扰数据的IMP分组再发送 到主机。在步骤S1060，主机接收IMP分组，从上述分组中除去前报 头、IP报头、和UDP (或TCP)报头、并将所解扰的数据解码。对于 另一个示例，主机可以根据设置条件进行任何修改存储上述解扰数据 而不进行任何修改，或者可以存储不具有前报头的IP分组。对于还一 示例，主机可以从MPEGTS中除去前报头、IP报头、UDP (或TCP) 报头，并且可以只将剩余的MPEGTS存储在其中。
在这种情形中，安全卡可以使用智能卡而不是有线卡。
根据本发明的本实施例，解扰模块包含在安全卡或智能卡中。该 卡可拆卸地连接到主机。通过卡的解扰模块来解扰Rx广播信号，并且 将解的结果提供给用户。但是，根据本发明的某些实施例，主机可以 包括解扰模块而没有卡。解扰模块可以被修改，以从广播站或服务提 供商处下载。换言之，所下载的解扰模块可以被修改，以存储在包含 在主机中的预定存储器中。但是，上述的结构只是出于说明性的目的 而公开，应注意到上述结构差异不限制本发明的精神和范围，并且还 可以根据需要用其它示例来实现。
从以上描述明显可知，本发明可以使用从传统的有线卡提供的条 件接入来执行内容保护。因此，服务提供商或服务企业可以使用条件 接入来执行上述内容保护，并可以稳定地向服务用户收取使用费。
本发明处理从包括有线/无线网络和IP协议的所有传输协议接收 的广播数据，以使得它与openCable安全卡接口。服务订户或服务用户
最低限度地修改或扩展传统的有线安全卡的功能，以使得订户或用户 能够观看想看的服务提供商的数据。
本发明允许在包括有线/无线网络和IP协议的所有传输协议上发 送的带内数据保持IP分组格式，以使得IP分组格式的带内数据被发送 到安全卡。结果，主机可以有效地与安全卡通信。
本发明保持传统的openCable卡的带内接口的接口，以使得它可 以支持通过因特网接收的带内数据或通过其它带内信道接收的其它带 内数据。结果，本发明可以获得与传统系统的向后兼容。
本发明可以从同轴电缆多媒体联盟(MoCA)接收广播数据，以使 得可以在同轴网络上实现基于IP的无缝连接，使得实现同轴线缆IP。
对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精 神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变更。因此，本发 明意欲涵盖对本发明的修改和变更，只要它们在所附权利要求书及其 等价物的范围内。
权利要求
1.一种处理广播数据的方法，该方法包括通过网络接收包括网际协议(IP)分组的帧；将所述帧转换成IP分组，并基于包括在所述帧中的目的地信息路由所述IP分组；将载有标识信息的分组报头添加到所述IP分组；以及复用包括所述分组报头的所述IP分组，并将所述复用的IP分组发送到部署点(POD)。
2. 根据权利要求1的方法，其中添加分组报头的步骤包括 确定关于所述IP分组的所述标识信息。
3. 根据权利要求2的方法，其中，基于包括在所述IP分组中的 IP地址和端口号中的至少一个来确定所述标识信息。
4. 根据权利要求1的方法，其中，所述标识信息是本地传送流ID (LTSID)。
5. 根据权利要求1的方法，其中，所述IP分组载有视频、音频和 服务信息中的至少一个。
6. —种处理广播数据的方法，该方法包括通过网络接收包括网际协议(IP)分组的帧并通过线缆接收MPEG 传送分组；将所述帧转换成IP分组，并基于包括在所述帧中的目的地信息路 由所述IP分组；解调所述MPEG传送分组；通过将载有标识信息的分组报头添加到所述IP分组和所解调的 MPEG传送分组来生成IP MPEG分组和CableCARD MPEG分组；以 及复用所述IP MPEG分组和所述CableCARD MPEG分组，并将复 用的IP MPEG分组和CableCARD MPEG分组发送到部署点(POD)。
7. 根据权利要求6的方法，其中进一步包括从所述POD接收所述IP MPEG分组和所述CableCARD MPEG分 组；以及基于所述标识信息将所接收的IP MPEG分组和CableCARD MPEG分组解复用。
8. 根据权利要求6的方法，其中，所述IP分组载有视频、音频和 服务信息中的至少一个。
9. 一种与部署点(POD)对接的主机设备，该主机设备包括 IP物理接口单元(214)，其用于通过网络接收包括网际协议(IP)分组的帧；路由引擎(216)，其用于将所述帧转换成IP分组，并基于包括 在所述帧中的目的地信息路由所述IP分组；以及复用器(208)，其用于通过将载有标识信息的分组报头附加于每 个IP分组来生成IP MPEG分组、复用所述IP MPEG分组并将复用的 IP分组发送到所述POD (220)。
10. 根据权利要求9的主机设备，其中，所述复用器(208)确定 关于IP分组的标识信息。
11. 根据权利要求10的主机设备，其中，所述复用器(208)基 于包括在每个IP分组中的IP地址和端口号中的至少一个来确定所述标 识信息。
12. 根据权利要求9的主机设备，其中，所述IP分组载有视频、 音频和服务信息中的至少一个。
13. 根据权利要求9的主机设备，其中进一步包括 宽带接口单元(202)，其用于通过线缆接收MPEG传送分组； 解调器(206)，其用于解调所接收的MPEG传送分组。
14. 根据权利要求13的主机设备，其中，所述复用器(208)通 过将载有标识信息的分组报头附加于所解调的MPEG传送分组来生成 CableCARD MPEG分组、复用所述IP MPEG分组和所述CableCARD MPEG分组，并将复用的IP MPEG分组和CableCARD MPEG分组发 送到所述POD (220)。
15. 根据权利要求14的主机设备，其中进一步包括 解复用器(210)，其用于从所述POD (220)接收IPMPEG分组和CableCARD MPEG分组，并基于所述标识信息将所接收的IP MPEG 分组和CableCARD MPEG分组解复用。
全文摘要
公开了一种与部署点(POD)对接的主机设备和一种处理广播数据的方法。IP物理接口单元通过网路调制解调器接收包括载有广播数据的网际协议(IP)分组的帧。路由引擎将该帧转换成IP分组并基于包括在该帧中的目的地信息路由该IP分组。并且复用器通过将载有标识信息的分组报头附加于IP分组来生成IP MPEG分组、复用该IPMPEG分组并将复用的IP分组转发到POD。
文档编号H04N7/52GK101360231SQ20081013016
公开日2009年2月4日 申请日期2008年7月30日 优先权日2007年7月30日
发明者车尚勋 申请人:Lg电子株式会社