专利名称：数字电视频道的调谐方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于数字电视接收的设备和方法，具体的，涉及可高速 緩存或保存条件存取信息的设备和方法，以减少数字电视系统中的频道转换 时间。
背景技术：
本部分旨在向审阅人介绍与下述发明各方面相关的诸方面技术。讨论相 关技术相信有助于向审阅人提供背景信息，便于审阅人更好地了解本发明的审阅。
当前，美国及海外的电视传输和接收系统正由模拟节目分发机制向数字 节目分发机制转变。同以前的模拟节目相比，数字节目(音频和视频)不断 提高的分辨率和综合质量，以及数字电视服务提供的附加节目和服务推动了 消费者对数字电视服务的需求。
对于广播装置，数字电视提出的要求不同于以前的模拟电视。对访问安全 性的需要是这些要求之一，即保证只有付费订购用户才允许访问其订购的节
目，如付费频道，按次付费收看(PPV)节目、视频点播(VOD)节目、个 人视频录制(PVR)功能、在线游戏、和/或互联网接入等。尽管访问安全性 不是一个新问题，在以前的模拟广播系统中也已经实现，但数字节目分发提 供了盗版和非法制作的新前沿，其对电视广播商和节目开发商的风险更高。
以前，视频和音频节目以模拟格式分发，例如使用模拟录像带和模拟有 线电视分发，未授权的拷贝难以批量制作且其质量通常达不到标准。然而， 使用当前的数字技术易于制作出高质量的拷贝，以至于盗版者和非法制作者 开始与传播节目的授权经销商进行竟争。解决该问题的一个方法就是提高访 问安全性。
数字加密是保证访问安全的一种普遍方式，特别适用于保护数字节目。 数字节目在加密时经过加扰，只有那些拥有解密密钥的用户才能解扰和4妻收所述节目。例如， 一种称为"数据加密标准，，(DES)的常用加密方式可在节 目经销商和有意接收节目的用户间交换"DES密钥"。采用特定的数学方法 应用"DES密钥"对it字节目进行一次或多次加密或加扰，只有那些拥有"DES 密钥"(且知道该数学方法)的用户才能对这些数字节目成功解密或解扰。
数学方法和"DES密钥"被专门设计，旨在加大那些未经节目经销商 授权的人试图"猜出"或发现"DES密钥"的难度。例如，"DES密钥"可 由以特定顺序排列的一串比特位(即"1"或"0，，)组成，其中比特位串的长 度可以是56或更多比特位。使用公/私密钥交换(如Di迅e Hellman公共密钥 交换)中的随^U匕特位可以计算出"DES密钥"的比特位串，而其它密钥则 可通过安全散列算法(SHA )导出，和/或使用动态反馈安排加扰技术(DFAST) 引擎产生一个未在经销商和订购用户间明确分享的56位DES密钥。此外， 使用上述方法计算出的每个DES密钥其可用时间很短(如，2秒钟)，而后 即被更换。这样，未经授权的用户就很难或不可能计算出多个DES密钥并且 在合理的时间内对整个节目内容进行解扰。
数字电视经销商，包括通过陆地信号、电缆、卫星、互联网和数字用 户线路(DSL)传输数字电视节目的经销商，使用"条件存取"这个名称描 述他们实现安全访问，如使用DES数字加密。虽然"条件存取"的具体内容 各经销商间有所不同，但却有一个共同目标，即防止未经授权就访问指定的 节目内容。最近可通过随数字节目传送一些"条件存取"信息实现安全访问， 例如，除音频和视频节目外也传送公-私密钥交换中的公共密钥信息。
除"条件存取"信息外，数字电视经销商也经常传送其它各种获取节 目的必要信息或与节目相关的音频和视频数据补充信息。例如，使用与所选 电视节目相关频带以内或以外(即，"带内，，或"带外"(OOB))的频带传输 节目映射表(PMT)、节目系统信息(PSI)、节目和数据包标识(PID)、电 子节目指南(EPG)、紧急告警系统(EAS)、以及其它命令和条件存取信息 等控制信息。其它信息为符合各种数字标准(如MPEG-2)的必要数据。这 些补充信息向终端用户提供与将上映的节目相关的信息，"条件存取"节目信 息，以及在接收和处理广播数字节目时接收设备所用的数据(如电视机显示的数据)。
由于受当前数字分发系统的容量或带宽限制，包括"条件存取"信息
例如，节目映射表(PMT)每400毫秒传输一次，而音频和视频节目的更新
频率更快。具体而言，当用户选择播放"条件存取"节目时，传统系统需要
包含在PMT内的当前信息，以获得用于播放"条件存取"节目的信息。因 此，每次变换频道均需要接收到当前PMT,即与条件存取节目相关的每次频 道变换均需要至少400毫秒的等待播放时间。这种等待使用户感到不满意。
假如付费用户的满意度因"条件存取"节目的等待时间过长而受到损害， 就需要一种电视接收器，其能够减少条件存取节目变换频道时的等待时间， 同时，其还可传送各种数字节目且适用于传统有线电视传输系统。减少频道 变换所需时间的一种方法是将完全复制的PMT高速緩存(或保存)在数字 电视接收器内的存储器上。这种方法尽管有效，但由于需要大量存储空间及 相关费用而在商业上不可行。
因此，有必要对数字电视频道调谐技术进行改进。
发明内容
下文所述是与公开的实施方式范畴相当的某些方面。陈述这些方面仅为 就本发明可能采用的某些形式向审阅人提供其简要内容，且这些方面并非有 意限制本发明的范畴。实际上，本发明可能包含未在下文陈述的多个方面。
本发明为数字电视频道的调谐提供了一种方法和设备。具体的，在一个 实施方式中，该方法包括接收访问第一数字电视频道的请求，下载与第一数 字电视频道的频率相关的第一节目映射表("PMT" ) ( 109 ),接收访问第二数 字电视频道的请求，确定第二数字电视频道是否与第一数字电视频道的频率 相关，如果第二数字电视频道与所述频率相关，根据保存的PMT为第二数 字电视频道创建条件存取PMT ( 108)。
通过阅读下文的详细描述，同时参照附图，本发明的优点显而易见，其
中图1为依据本发明一个实施方式给出的数字电视系统的简化框图； 图2为依据本发明一个实施方式给出的调谐数字电视频道所用示例技术 的流程图3为依据本发明一个实施方式给出的使用数字电视接收器的示例系统 的框图。
具体实施例方式
本发明的一个或多个具体实施方式
将在下文说明。为提供这些实施方 式的简洁说明，在此并未将一个实际实施方式的所有特点全部给予描述。应 该i人识到在任何这些实际实施方式的开发中，正如在^f壬何工程或i殳计项目中
相关和商业相关的约束，必须做出许多具体实施决定。而且，开发过程可能 复杂耗时，但尽管如此，对于那些将受益于本公开发明的普通技术人员而言， 这不过是一个设计、加工、制造的例行工作。
参阅图1,图1为依据本发明一个实施方式给出的一种数字电视系统的 简化框图，以参考标号100总体标示。如图所示，数字电视系统100包括数 字电视接收器101,其包括与网络资源102连接的调谐器103,链路/解调功 能模块104,带外接收器/调谐器105,配置点(POD)模块107，包含随机 存储器(RAM) 111的微处理器系统110，和传输解复用器113,其向显示系 统115 ^T出解密浮见频流114。
在数字电视系统工作时，广播载波经载有音频、视频、及广播节目内 容相关数据的信号调制后被调谐器103从网络资源102处接收，调谐器103 通过硬件和/或软件使用任何一种已知调制技术对带内正交调幅(QAM)频 道进行调谐。然后，调谐器103产生带内数字输出信号，该信号被耦合至链 路/解调功能模块104,同时带外信号被耦合至带外接收器/调谐器105。"带 内"信号是指那些使用与电视传输和接收(如，VHF频道13 )相关的载频进 行传输的信号，而"带外"(OOB)信号是指通过与所选电视节目相关的频 率传输的信号。OOB信号内包含的信息在OOB接收器/调谐器105内经过调 谐/接收/解调后耦合至POD模块107。带内数字输出信号在链路/解调功能模块104处解调。来自功能模块104
的解调输出信号包括加密数字视频信号106 (以及其它加密数字信号，如音 频信号)，这些信号被耦合至POD模块107处解扰。来自功能模块104的解 调输出信号还包括调谐和生成电子节目指南所必须的辅助信息，其包括但不 限于节目系统信息(PSI )、节目关4关表(PAT )、和节目映射表(PMT)信息 109,以上信息均被耦合至微处理器IIO处。包含软件和硬件(如RAMlll ) 的微处理器IIO使用PMT信息109建立条件存耳又节目映射表(CA—PMT )108， 其中包括按照EIA-679B中B部分8.4.3.4.节所述提取条件存取描述符和其它
4吕息。
数字电视接收器101也包括PMT高速緩存120,其用于保存最近访问的 数字频道频率的PMT信息109。例如，PMT高速緩存120可包括一个或多 个分离的存储设备，或包含一组逻辑地址(如，在RAMI 11中)。可选的， PMT高速緩存120可包括一个或多个专用存储设备，例如EEPROM、闪存、 或本技术领域已知的其它易失性或非易失性存储设备。
如下将对图2作详细说明，数字电视接收器101可用于将最近访问的数 字频道频率相关的PMT信息109保存在PMT高速緩存120内。因而，数字 电视接收器101就能够对最近访问的数字频道频率所载任何一个数字频道生 成CA—PMT108,无需等待来自功能模块104的解调输出信号。以这种方式， 能够满足最近访问的频率的数字频道转换需要，同时，不会发生与接收新带 内PMT信息109相关的延迟。而且，在4交短的时间内可从高速緩存120内 斗企索出与所请求的频道相应的PMT信息109。
CA—PMT 108生成后被传输至POD模块107处，模块107获得解扰已 加密的视频信号106(以及其它信号，如音频信号)所需的信息。随后在POD 模块107内进行处理，由数据包组成的传输数据流与加密密钥(如DES密钥) 112、数据包标识符、和其它信息一起被耦合至传输解复用模块113处。
在传输解复用模块113处，对传输数据流进行解码，包括将其分为音频 和视频信号，例如，按动态图像专家组标准2 (MPEG2)进行解码。在传输 解复用模块113处对数字节目进一步解密，例如，在将解密视频114 (和其它内容，如音频)耦合到显示系统115进行最后解码和播放前，使用DES解
密对视频和音频解扰。
应当理解的是依据上述实施方式的数字调谐器103并不限于上文所述的 功能，在提供适用于链路/解调模块104的带内数字输出信号前，数字调谐器 103还可完成其它多种适合其处理的工作。例如，在传带内数字输出信号给 链路/解调模块104之前，数字调谐器103可完成编码、解码、加扰、解扰、 旋转、和/或反转等操作。
如上所述，为减少变换数字频道时的时间，数字电视接收器101可为一 个或多个数字电视频率保存PMT信息109。相应的，图2为依据一个实施方 式给出的调谐数字电视频道所用技术200的流程图。在一个实施方式中，由 数字电视接收器IOI实现技术200。但在替代实施方式中，其它适合的数字 电#见系统也可使用技术200。
如图2中图框202所示，技术200从接收访问数字电视频道的请求开始。 例如，在一个实施方式中，数字电视接收器101通过电视遥控器可从用户接 收频道请求。接收访问该数字电视频道的请求后，技术200包括下载与所请 求的数字电-见频道的频率相关的PMT信息109，如图框204所示。例如，正 如本技术领域内的普通技术人员所知，单个数字电视频率可承载多个数字电 视频道。因此，下载与请求的数字电视频道的频率相关的PMT信息包括下 载除所请求的数字电视频道外的多个数字电视频道的PMT信息109。
与请求的数字电视频道的频率相关的PMT信息下载后保存在存储器 内，如图框206所示。例如，在一个实施方式中，所下载的PMT信息109 保存在PMT高速緩存120内。如图所示，技术200还包括根据所请求数字 频道保存的PMT信息109为该频道生成一个CA—PMT,如方框208所示。 在一个实施方式中，按照上文对图l所作说明，CA—PMT可继续生成。生成 CA—PMT后，技术200包括显示所请求的数字频道，如图框209所示。
在这一点上，显示该数字频道后，技术200包括接收访问另一个数字 电视频道的请求，如方框210所示。接收访问另 一个数字电视频道的请求后， 技术200包括确定新请求的数字电视频道与以前访问的数字电视频道是否具有相同的频率(图框212)。如果新请求的数字电视频道与以前请求的数字电
视频道的数字电视频率相同，则技术200会根据保存的PMT信息109为新 请求的数字频道生成一个CA—PMT,如方框214所示。为新请求的数字频道 生成CA—PMT后，技术200开始显示该新请求的频道(方框215),然后重 新返回方框210，等待另一个数字电视频道的请求。
但如果新请求的数字电视频道与以前请求的数字电视频道在不同的数 字电视频率上，则技术200就包括下载与新请求的数字电视频道的频率相关 的PMT信息109,如方框216所示。下载与新的数字电视频道请求的频率相 关的PMT信息109后，技术200将重新返回方框206，并按照上文所述继续 执行。在一个实施方式中，技术200可包括覆盖与原来请求的数字电视频道 相关的PMT信息109。
参阅图3，图3为依据本发明一个实施方式给出的一种数字电视接收器 系统。为简便起见，采用与图l相同的参考标号，以标示在图l中已描述的 特性。数字电视接收系统300包括源信号接收设备302、数字电视接收器101、 节目显示设备315、和节目录制设备316。源信号接收设备302包括用于接收 陆地或空中(OTA)电视信号的常规天线。当然，应当理解的是并不限于采 用上述源信号接收设备302，其可包括一个或多个放置在陆地或者其他位置 的接收设备，可用于接收模拟或数字陆地电视信号、卫星电视信号、有线电 视信号、或其它想要接收的电视信号。源信号接收设备302包括放大器、前 置放大器、或本领域技术人员所知的其它电视接收元件。源信号接收设备302 可通过同轴电缆、光缆、带状电缆、高速数据传输线、或本技术领域内已知 的其它信号传输途径与数字电视接收器101连接。
参照对图1所作说明，数字电视接收器101包括调谐器103、链路/解调 功能模块104、带外接收器/调谐器105、配置点(POD)模块107、包含随 机存储器(RAM) 111的微处理器系统110、 PMT高速緩存120、和传输解 复用器113。来自接收器101的输出信号分别被耦合至节目显示设备315和 节目录制设备316。节目显示设备315和节目录制设备316包括宽屏电视、 音频处理器/接收器和扬声器、个人录像机(PVR),能够进行网络浏览的互动电视设备、个人电脑、或其它可使用解扰和/或解码数字电视节目的设备。
尽管前面描述了上述实施方式用于数字有线电视信号接收环境中，应当 理解的是本发明也适用于其它形式的射频通信系统(包括通过卫星、DSL、 互联网、以及陆地电视传输系统接收数字电视频道的通信系统)。而且，尽管 本发明允许有各种修改和替代形式，但具体实施方式
已通过实例示于筒图内 并在此进行了详细说明。然而，可以理解的是本发明并非有意受限于这些公 开的具体形式。相反，本发明旨在涵盖按以上所附权利要求定义且符合本发 明精神和发明范畴的所有修改、等同物和替代物。
权利要求
1. 一种方法，其包括接收访问第一数字电视频道的请求；下载与第一数字电视频道的频率相关的第一节目映射表(“PMT”)(109)；保存第一PMT；接收访问第二数字电视频道的请求；确定第二数字电视频道与所述第一数字电视频道的频率是否相关；和如果第二数字电视频道与所述频率相关，根据所保存的PMT为所述第二数字电视频道创建条件存取PMT(108)。
2. 根据权利要求1所述的方法，其包括 在显示设备(315)上显示所述第一数字电视频道。
3. 根据权利要求1所述的方法，其包括为所述第一数字电视频道创建条 件存取PMT。
4. 根据权利要求1所述的方法，其包括如果所述第二数字电视频道与所 述第 一数字电视频道的频率相关，下载与所述第二数字电视频道相关的第二 PMT。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，保存下载的PMT包括将所述下 载的PMT保存在存储器(120 )内。
6. 根据权利要求5所述的方法，其包括将所述第二PMT保存在存储器内。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，将所述第二PMT保存在存储器 内包括覆盖所述第一 PMT。
8. —种数字电视接收器(101),其包含微处理器系统(110),用于根据节目映射表信息(109)为第一数字电视 频道生成条件存取节目映射表；和存储器(111),用于保存与所述第一数字电视频道的频率相关的节目映 射表信息。
9. 根据权利要求8所述的数字电视接收器(101)，其中微处理器系统在访问第二数字电视频道前确定保存在存储器(111 )内的节目映射表信息是否 与第二数字电视频道相关。
10. 根据权利要求9所述的数字电视接收器(101),其中微处理器系统用于确定所述第 一数字电视频道与第二数字电视频道是否在相同的频率上。
11. 根据权利要求9所述的数字电视接收器(101),其中微处理器系统 用于在保存在存储器内的节目映射表信息与第二数字电视频道相关时，根据 保存在存储器内的节目映射表为第二数字电视频道生成条件存取节目映射 表。
12. 根据权利要求8所述的数字电视接收器(101),其包括用于显示所 述第一数字电视频道的显示设备(315)。
13. 根据权利要求8所述的数字电视接收器(101),其中存储器包括高 速緩存存储器。
14. 计算机可读存储介质，包括用于接收访问第一数字电视频道的请求的代码；用于下载与第一数字电视频道相关的第一节目映射表("PMT") (109) 的代码；用于保存所述第一 PMT的代码；用于接收访问第二数字电视频道的请求的代码；用于确定第二数字电视频道是否与所述第 一数字电视频道的频率相关的 代码；和如果所述第二数字电视频道与所述频率相关，根据所存PMT为所述第 二数字电视频道创建条件存取PMT (108)的代码。
15. 根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其包含用于在显示设 备(315)上显示所述第一数字电视频道的代码。
16. 根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其包含用于为所述第 一数字电视频道创建条件存取PMT的代码。
17. 根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，如果所述第二数字电 视频道与所述第 一数字电视频道的频率相关，则包含用于下载与所述第二数字电视频道相关的第二 PMT的代码。
18. 根据权利要求17所述的计算机可读存储介质，其包含用于将下载的PMT保存在存储器(120)内的代码。
19. 根据权利要求18所述的计算机可读存储介质，其包含用于将所述第 二 PMT保存在存储器内的代码。
20. 根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其包含用于覆盖所述 第一PMT的代码。
全文摘要
本发明为数字电视频道的调谐提供了一种方法和设备。具体的，在一个实施方式中，该方法包括接收访问第一数字电视频道的请求，下载与第一数字电视频道的频率相关的第一节目映射表(“PMT”)(109)，接收访问第二数字电视频道的请求，确定第二数字电视频道是否与第一数字电视频道的频率相关，如果第二数字电视频道与所述频率相关，则根据保存的PMT为第二数字电视频道创建条件存取PMT(108)。
文档编号H04N5/44GK101536495SQ200680056091
公开日2009年9月16日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年11月6日
发明者腾巴格·詹姆斯, 霍金斯·布莱特·D 申请人:深圳Tcl新技术有限公司