專利名稱：基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于可以同時傳輸廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)和方法，更具體地，本發(fā)明涉及一種基于可以通過單一傳輸線路來傳輸廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)開發(fā)的加大，在信息技術(shù)上已經(jīng)顯著的增強(qiáng)，通信發(fā)展成為其中綜合了數(shù)據(jù)、音頻、視頻的形式。因此，可以預(yù)期在廣播、通信和視頻工業(yè)之間的界限并不明顯，因此，將發(fā)展成為一種綜合形式。更具體地，可以預(yù)期這種現(xiàn)象將隨著數(shù)字廣播的出現(xiàn)得到加速。
需要數(shù)字化為廣播數(shù)據(jù)的大多數(shù)數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)，這樣的數(shù)據(jù)經(jīng)常格式化為數(shù)據(jù)流，如在活動圖像專家組-2(MPEG-2)中。隨著MPEG發(fā)展成為其中綜合了廣播和通信的形式，一種基于廣播/通信會聚(convergence)來執(zhí)行傳輸操作的設(shè)備可以同時傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的傳統(tǒng)設(shè)備將廣播數(shù)據(jù)(例如MPEG-2數(shù)據(jù))和通信數(shù)據(jù)(例如以太網(wǎng)數(shù)據(jù))彼此分離，并由傳統(tǒng)的設(shè)備傳輸分離的結(jié)果。這里，在傳輸側(cè)上，通過分組交換方法對MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并傳輸由復(fù)用數(shù)據(jù)產(chǎn)生的分組。接收側(cè)通過利用在諸如MPEG-2數(shù)據(jù)的格式中找到的分組識別(PID)信息將復(fù)用的數(shù)據(jù)分組的結(jié)果分離為廣播數(shù)據(jù)(例如MPEG-2數(shù)據(jù))和通信數(shù)據(jù)(例如以太網(wǎng)數(shù)據(jù))。
圖1是示出了基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的傳統(tǒng)設(shè)備20的示意性方框圖。
如圖1所示，基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的傳統(tǒng)設(shè)備20可以容納通過因特網(wǎng)10傳輸?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)、由衛(wèi)星傳輸?shù)男l(wèi)星廣播數(shù)據(jù)、通過電纜傳輸?shù)碾娎|廣播數(shù)據(jù)。
路由器21接收通過因特網(wǎng)10傳輸?shù)耐ㄐ艛?shù)據(jù)。換句話說，該數(shù)據(jù)是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。將所接收的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)疆惒絺鬏斈Ｊ?ATM)交換機(jī)22。ATM交換機(jī)22根據(jù)系統(tǒng)管理器23的控制，向廣播/通信復(fù)用器29選擇性地輸出輸入的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
衛(wèi)星廣播接收機(jī)(接收設(shè)備)25接收由衛(wèi)星接收天線傳輸?shù)男l(wèi)星廣播數(shù)據(jù)，并將所接收的衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曨l控制器24和/或MPEG-2編碼器27。電纜廣播接收機(jī)26接收由廣播電臺傳輸?shù)碾娎|廣播數(shù)據(jù)，并將接收的電纜廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)組PEG-2編碼器27。
MPEG-2編碼器27對由衛(wèi)星廣播接收機(jī)25和電纜廣播接收機(jī)26傳輸?shù)膹V播數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。換句話說，將衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)、電纜廣播數(shù)據(jù)編碼為MPEG-2數(shù)據(jù)，然后，將已編碼的MPEG-2數(shù)據(jù)傳輸?shù)組PEG-2復(fù)用器28。MPEG-2復(fù)用器28將由MPEG-2編碼器27傳輸?shù)腗PEG-2數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，然后，將復(fù)用的MPEG-2數(shù)據(jù)傳輸?shù)揭曨l控制器24。
視頻控制器24根據(jù)系統(tǒng)管理器23的控制，將由衛(wèi)星廣播接收機(jī)25傳輸?shù)男l(wèi)星廣播數(shù)據(jù)和來自MPEG-2復(fù)用器28的復(fù)用的MPEG-2數(shù)據(jù)選擇性地輸出到廣播/通信復(fù)用器29。廣播/通信復(fù)用器29將從ATM轉(zhuǎn)換機(jī)22輸出的通信數(shù)據(jù)和從視頻控制器24輸出的衛(wèi)星廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，然后，將復(fù)用的結(jié)果傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)30。
為了使基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的傳統(tǒng)設(shè)備20可以確保廣播數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，執(zhí)行到準(zhǔn)同步數(shù)字序列(PDH)、同步數(shù)字序列(SDH)或ATM格式的轉(zhuǎn)換，由于因特網(wǎng)數(shù)據(jù)是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的事實(shí)，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)再次轉(zhuǎn)換為時分復(fù)用(TDM)數(shù)據(jù)，從而可以執(zhí)行廣播/通信會聚。在圖1所示的傳統(tǒng)系統(tǒng)中存在的問題在于可能會浪費(fèi)帶寬，且需要較高價格的TDM設(shè)備，以便可以將不同格式數(shù)據(jù)單元轉(zhuǎn)換為相同格式數(shù)據(jù)單元。此外，在將廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)和將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)之后，TDM數(shù)據(jù)單元必須通過預(yù)定的設(shè)備進(jìn)行組合。
在上述配置中，存在的缺點(diǎn)在于由于訂戶側(cè)需要與傳輸側(cè)中相同的設(shè)備，訂戶側(cè)必須配置高價格的設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
因此，考慮到上述問題的至少部分提出了本發(fā)明，本發(fā)明提出了一種基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)和方法，可以通過單一物理介質(zhì)同時傳輸廣播數(shù)據(jù)和因特網(wǎng)數(shù)據(jù)，并且對每個訂戶來說，提供了與目前公知的相比較低價格的設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的方案的實(shí)現(xiàn)，提供了一種基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)，包括基于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)，用于將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將端口識別(端口ID)信息添加到轉(zhuǎn)換為并行格式的廣播數(shù)據(jù)和輸入的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，對所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并通過單一傳輸信道傳輸由復(fù)用器復(fù)用的廣播/通信會聚信號。該系統(tǒng)還包括適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)，用于當(dāng)接收到所述復(fù)用廣播/通信會聚信號時，利用端口ID信息解復(fù)用所述復(fù)用廣播/通信會聚信號，以使其分離成所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸出到目的地。
根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供了一種利用基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)來傳輸和接收廣播/通信會聚信號的方法，所述系統(tǒng)具有適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述方法包括以下步驟(a)由適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)，將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將端口識別(端口ID)信息插入到轉(zhuǎn)換為并行格式的廣播數(shù)據(jù)和輸入的通信數(shù)據(jù)的每一個，對所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并通過單一傳輸信道傳輸基于復(fù)用結(jié)果的復(fù)用廣播/通信會聚信號；以及(b)當(dāng)接收到所述廣播/通信會聚信號時，利用所述端口ID信息對復(fù)用廣播/通信會聚信號進(jìn)行解復(fù)用，以使其分離成所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸出到目的地。


通過采用結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述方案和其它優(yōu)點(diǎn)將更容易理解，其中圖1是示出了基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的傳統(tǒng)設(shè)備的示意性方框圖；圖2示出了廣播數(shù)據(jù)的格式；圖3是示出了配置圖2的廣播數(shù)據(jù)的分組識別(PID)信息的實(shí)例的表；圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的MPEG-4系統(tǒng)的分級結(jié)構(gòu)；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個方案、基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)的方框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光纖信道的分級結(jié)構(gòu)；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個方案、基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)的示意性方框圖；圖8是示出了由圖7所示的組件獲得的數(shù)據(jù)的形式的圖；圖9是示出了利用根據(jù)本發(fā)明的第二個方案、基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)，來傳輸和接收廣播/通信會聚信號的方法的流程圖；圖10是示出了圖9所示的步驟S100的詳細(xì)過程的流程圖；以及圖11是示出了圖9所示的步驟S300的詳細(xì)過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參考附圖對本發(fā)明的幾個方案進(jìn)行詳細(xì)地描述。在附圖中，相同或類似的元件由相同的參考數(shù)字表示，即使其圖示在不同的圖中。在結(jié)合本發(fā)明的各個方案的以下描述中，示出了各種明確的項(xiàng)目，如具體的電路。出于說明的目的已經(jīng)描述了這些項(xiàng)目，并不限于將本發(fā)明僅與示出和描述的項(xiàng)目一起使用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到可以在未利用上述明確項(xiàng)目的情況下實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。此外，在以下描述中，當(dāng)可能使本發(fā)明的主題不清楚時，在本發(fā)明中包括的公知的功能和結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述，將被省略。
首先，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例傳輸廣播數(shù)據(jù)時，傳輸側(cè)將各個廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)復(fù)用到在FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)上的單一傳輸線路，并通過物理層傳輸部分，例如光纖信道、ESCON(企業(yè)系統(tǒng)連接)等、以及DVB ASI(數(shù)字視頻廣播-異步串行接口)來傳輸廣播數(shù)據(jù)。接收側(cè)啟動將所接收的數(shù)據(jù)分離成原始的廣播數(shù)據(jù)單元和原始的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的操作。
此外，盡管數(shù)字廣播的國際標(biāo)準(zhǔn)采用了MPEG-2方法，但隨著視頻/音頻壓縮方面日益增強(qiáng)的技術(shù)發(fā)展，用戶通常使用CODEC，例如，MPEG-4、MPEG-4AVC(H.264)和微軟視窗媒體版本9等。此外，為了使通用PC和移動通信終端可以再現(xiàn)運(yùn)動圖像，與基于CODEC的MPEG-2相比，更普遍使用基于CODEC的MPEG-4，由于MPEG-4比MPEG-2具有相對更大的壓縮率。此外，隨著用于傳輸/接收多種類型的數(shù)據(jù)的傳輸/接收方法方面日益增強(qiáng)的技術(shù)發(fā)展以及隨著傳輸速率的增加，用戶普遍使用能夠以Gbps數(shù)量級的傳輸速率來傳輸數(shù)據(jù)的芯片組。因此，如本發(fā)明的第一實(shí)施例中將描述的那樣，廣播數(shù)據(jù)包括基于MPEG-2的IP/以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)、MPEG-4數(shù)據(jù)、諸如MPEG-4AVC的H.264數(shù)據(jù)、利用MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、需要QoS(服務(wù)質(zhì)量)和MPEG-2的多媒體數(shù)據(jù)。具體地，本發(fā)明的第二實(shí)施例的復(fù)用方法和傳輸方法能夠利用物理層的串行接口芯片組來實(shí)現(xiàn)各種傳輸速率。更具體地，公開了一種使用包括DVB ASI的光纖信道方法的物理層的傳輸方法。此外，針對高速率串行互連的傳輸/接收標(biāo)準(zhǔn)包括以太網(wǎng)、USB2、IEEE1394、串行ATA、PCI-X、XAUI、RapidIO、Infiniband等。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例來發(fā)送廣播數(shù)據(jù)的MPEG-2數(shù)據(jù)時，傳輸側(cè)將各個廣播數(shù)據(jù)單元和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)復(fù)用到DVB-ASI上的單一傳輸線路中。接收側(cè)啟動用于將復(fù)用的結(jié)果分離成原始廣播數(shù)據(jù)單元和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的操作。這里，可以使用低價的FPGA和DVB ASI。
在給出本發(fā)明的描述之前，將簡要描述本發(fā)明的第二實(shí)施例中使用的DVB ASI。
在MPEG-2技術(shù)的發(fā)展之前，提出和定義了用于諸如MPEG-2的編碼原理和方法。然而，未在預(yù)定時間內(nèi)清楚地定義將MPEG-2數(shù)據(jù)從一個設(shè)備物理地傳輸?shù)搅硪辉O(shè)備的方法，因此，設(shè)備提供商已經(jīng)使用了不同的方法。當(dāng)前，定義了基于歐洲D(zhuǎn)VB標(biāo)準(zhǔn)的物理接口標(biāo)準(zhǔn)，例如同步串行接口(SSI)、同步并行接口(SPI)等。在物理接口標(biāo)準(zhǔn)中，DVB ASI方法公知為在數(shù)字TV相關(guān)的廣播設(shè)備之間傳輸MPEG-2數(shù)據(jù)的方法。
DVB ASI方法按照串行的方式、以270兆波特的固定速率異步地傳輸基于8B/10B比特的編碼流，并且使用75歐姆的同軸電纜或多模光纖作為傳輸介質(zhì)。在這種情況下，接口的傳輸時鐘是固定的，并且可以在能夠最大傳送的數(shù)據(jù)容量內(nèi)可變地選擇根據(jù)所述時鐘的MPEG-2數(shù)據(jù)。由于傳輸時鐘是固定的，其優(yōu)點(diǎn)在于接收機(jī)可以容易地提取時鐘，且可以簡化接收機(jī)的結(jié)構(gòu)。
參考向ASI傳輸MPEG-2數(shù)據(jù)的過程，通過8B/10B信道編碼對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并異步地傳輸已編碼的數(shù)據(jù)，從而將被稱為K28.5的逗點(diǎn)字符插入到MPEG-2分組的報頭和報尾，以便容易地執(zhí)行同步操作。因此，由于以270兆波特的速率傳輸數(shù)據(jù)，并通過8B/10B信道編碼對其編碼，且將K28.5插入到該數(shù)據(jù)中，因此，最大的數(shù)據(jù)傳輸速率是213.7兆波特。
同時，設(shè)計了基于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)，以便可以通過一個傳輸線路向訂戶側(cè)同時傳輸廣播數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)數(shù)據(jù)、音頻等。此外，訂戶側(cè)的傳輸操作對成本有顯著地影響。為此，典型地，通過因特網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸廣播數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。然而，這種方案的問題在于降低了傳輸信號的QoS。
為了解決上述問題，需要一種用于傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，同時節(jié)省成本地傳輸廣播數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)數(shù)據(jù)和音頻，并確保傳輸信號質(zhì)量的方法。由于廣播數(shù)據(jù)可以具有各種傳輸速率，因此，需要與廣播數(shù)據(jù)的傳輸速率有關(guān)的功能。
例如，諸如MPEG-2數(shù)據(jù)的廣播數(shù)據(jù)的參考格式可以具有可變的傳輸速率。因此，需要用于控制MPEG-2數(shù)據(jù)的傳輸速率的算法，以下將參考圖2對其進(jìn)行詳細(xì)地描述。圖2示出了廣播數(shù)據(jù)的格式。這里，廣播數(shù)據(jù)是基于MPEG-2數(shù)據(jù)進(jìn)行描述。如圖2所示，MPEG-2數(shù)據(jù)分組80由188字節(jié)組成，包括MPEG-2數(shù)據(jù)40和報頭50。這里，報頭由總共4字節(jié)組成，其中包括同步信息70和分組識別(PID)信息60。
報頭50包括表示數(shù)據(jù)類型的PID信息60。因此，接收側(cè)利用PID信號60確定所接收的MPEG-2數(shù)據(jù)是視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)還是文本數(shù)據(jù)等。
PID信息60可以按照圖3的表中所示進(jìn)行配置。圖3是示出了配置MPEG-2數(shù)據(jù)的PID信息的實(shí)例的表。如圖3所示，在PID信息中存在具有“0x1FFF”的空分組(null packet)。當(dāng)接收到空分組時，傳輸側(cè)的MPEG-2解碼器忽略和丟棄接收到的空分組。當(dāng)利用上述特征將具有較低傳輸速率的MPEG-2數(shù)據(jù)調(diào)整到預(yù)定傳輸速率，并以調(diào)整過的傳輸速率傳輸該數(shù)據(jù)時，MPEG-2數(shù)據(jù)的實(shí)際傳輸速率并未改變。
此外，由于接收側(cè)識別空分組的PID信息，可以根據(jù)PID信息來去除空分組。因此，可以在沒有時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)的情況下，穩(wěn)定地傳輸具有低于標(biāo)準(zhǔn)速率的傳輸速率的MPEG-2數(shù)據(jù)單元。
同時，當(dāng)通過其預(yù)先分配的端口，將上述的單一數(shù)據(jù)分組80輸入到基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的發(fā)射機(jī)時，然后，將與各個輸入端口相對應(yīng)的、基于1字節(jié)的端口識別(端口ID)信息90添加到數(shù)據(jù)分組80的起始部分。同樣地，在將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組輸入到發(fā)射機(jī)的情況下，將與各個輸入端口相對應(yīng)的、基于1字節(jié)的端口ID信息添加到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組80的起始部分。即，將端口ID信息添加到輸入基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的發(fā)射機(jī)的廣播數(shù)據(jù)分組和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組的每一個的起始部分。
現(xiàn)在，將描述通過基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)來傳輸廣播數(shù)據(jù)的過程。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的MPEG-4系統(tǒng)的分級結(jié)構(gòu)。參考圖4，對于MPEG-4數(shù)據(jù)，將媒體對象，例如音頻或視頻數(shù)據(jù)，分離成各個單一的對象，每一個均按基本流(element stream)格式來進(jìn)行傳輸。即，根據(jù)如圖4所示的分級結(jié)構(gòu)來傳輸基本流。這里，MPEG-4系統(tǒng)的分級結(jié)構(gòu)包括壓縮層S200，用于將基本流與其進(jìn)行接口；同步層S210，用于將DMIF(傳送多媒體集成框架)應(yīng)用程序與其進(jìn)行接口；DMIF層S220，用于將DMIF網(wǎng)絡(luò)與其進(jìn)行接口；以及TransMux層S230。
首先，DMIF在MPEG-4數(shù)據(jù)內(nèi)，定義能夠?qū)⒍嗝襟w數(shù)據(jù)和API(應(yīng)用程序接口)存儲和傳輸?shù)礁鞣N傳輸層的協(xié)議，例如，MPEG-2TS(傳輸流)、IP等。將基于各個對象特征配置的基本流進(jìn)行打包，以與各層相符合。TransMux層S230用于支持傳輸服務(wù)，同時滿足預(yù)定的QoS。
由于沒有針對MPEG-4數(shù)據(jù)定義特定傳輸方法，因此，可以通過如圖4所示的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、針對MPEG-2系統(tǒng)TS的網(wǎng)絡(luò)、ATM網(wǎng)絡(luò)、PSTN等對其進(jìn)行傳輸。這里，典型地，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)和針對MPEG-2系統(tǒng)TS的網(wǎng)絡(luò)用于傳輸數(shù)據(jù)，其同樣可以適合于通過由MPEG-4視頻編碼器發(fā)展而來的H.264編解碼器處理過的數(shù)據(jù)。因此，稍后將描述的廣播數(shù)據(jù)可以利用針對MPEG-2數(shù)據(jù)、MPEG-2系統(tǒng)數(shù)據(jù)、MPEG-4數(shù)據(jù)、H.264數(shù)據(jù)、基于MPEG-2的IP/以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)等方法，適合于所有數(shù)據(jù)。
將參考圖5來描述在基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)中處理廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的操作。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個方案，基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)的方框圖。
如圖5所示，基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)包括適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)，用于通過單一傳輸信道來傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)；以及適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)，用于接收和恢復(fù)通過單一傳輸信道傳輸來的廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
上述發(fā)射機(jī)將從多個端口輸入的輸入廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將端口ID信息插入到基于并行格式的廣播數(shù)據(jù)以及輸入的通信數(shù)據(jù)，并對廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，從而通過單一傳輸信道傳輸復(fù)用的廣播/通信會聚信號。
更具體地，適合于廣播/通信會聚的、用于傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的發(fā)射機(jī)對應(yīng)于用于向其傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的OLT(光學(xué)線路終端)或復(fù)用器。所述發(fā)射機(jī)包括低價格的FPGA，用于根據(jù)MPEG-2、MPEG-4、H2.64和MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來復(fù)用以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和廣播數(shù)據(jù)；以及光纖信道的物理層傳輸部分，用于傳輸?shù)蛢r格FPGA操作的結(jié)果。
現(xiàn)在，將簡要描述PID信息和端口ID信息。PID信息用于確定廣播數(shù)據(jù)的類型，諸如MPEG-2，是視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、還是文本數(shù)據(jù)等。因此，將區(qū)別廣播數(shù)據(jù)類型所需的PID信息添加到輸入到發(fā)射機(jī)的廣播數(shù)據(jù)分組。
端口ID信息，作為應(yīng)用于本發(fā)明的信息，可以用于確定通過適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是廣播數(shù)據(jù)還是以太網(wǎng)通信數(shù)據(jù)。此外，端口ID信息表示通過其將數(shù)據(jù)輸入到發(fā)射機(jī)的端口的信息。
當(dāng)接收到廣播/通信會聚信號時，適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)利用端口ID信息，將廣播/通信會聚信號分離成廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并將相應(yīng)數(shù)據(jù)輸出到目的地。更具體地，接收機(jī)相當(dāng)于OLT或解復(fù)用器。所述接收機(jī)包括光纖信道的物理層接收單元，用于接收數(shù)據(jù)；以及低價格的FPGA，用于根據(jù)MPEG-2、MPEG-4、H.264和MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)來解復(fù)用廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
參考圖5，以下將描述在基于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)中傳輸數(shù)據(jù)的操作。首先，傳輸接口300將通過多個信道輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基于預(yù)定比特的單元的并行格式，并將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)通過多個輸出端口輸出到FPGA復(fù)用器330。這里，廣播數(shù)據(jù)包括MPEG數(shù)據(jù)、H.264數(shù)據(jù)、基于MPEG-2的IP/以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)，作為利用MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的多媒體數(shù)據(jù)。
當(dāng)將通過以太網(wǎng)信道的輸入通信數(shù)據(jù)輸入到以太網(wǎng)物理層310時，以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)320執(zhí)行交換操作，以將從以太網(wǎng)物理層310的傳輸來的通信數(shù)據(jù)，即以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，輸出到FPGA復(fù)用器330。這里，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，可以經(jīng)由100Mbps快速以太網(wǎng)、多個快速以太網(wǎng)或吉比特以太網(wǎng)(GbE)來傳輸該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
然后，F(xiàn)PGA復(fù)用器330將區(qū)分各個數(shù)據(jù)單元所需的端口ID信息添加到從傳輸接口300和以太網(wǎng)交換機(jī)320輸出的廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的附加部分，例如起始部分。這里，端口ID信息表示通過其將數(shù)據(jù)輸入到FPGA復(fù)用器330的端口的信息。
將每一個都具有添加到其上的端口ID信息的廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)暫時存儲在FPGA復(fù)用器330內(nèi)的存儲器中預(yù)先分配的FIFO(先進(jìn)先出)存儲器(未示出)中。這里，將具有添加到其上的端口ID信息的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)和有效信號一起存儲在9比特FIFO存儲器中。
之后，如果將數(shù)據(jù)分組堆放在各個FIFO存儲器中，則各個FIFO存儲器向FPGA復(fù)用器330輸出表示分組可用的使能信號。如果將預(yù)定數(shù)據(jù)量堆放在存儲以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的FIFO存儲器中，則在其中執(zhí)行與其存儲的數(shù)據(jù)有效信號是否為“0”的確認(rèn)操作。如果檢測到數(shù)據(jù)有效信號為“0”的時間點(diǎn)，則向FPGA復(fù)用器330輸出表示直到該時間點(diǎn)為止堆放的數(shù)據(jù)有效的使能信號。然后，F(xiàn)PGA復(fù)用器330根據(jù)來自各個FIFO存儲器的使能信號，依次讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)。如果在相同時間點(diǎn)處出現(xiàn)使能信號，則FPGA復(fù)用器330根據(jù)預(yù)定優(yōu)先級順序，從最高優(yōu)先級開始進(jìn)行處理。這里，僅當(dāng)在相同時間點(diǎn)處出現(xiàn)使能信號時，優(yōu)先級順序才是有效的。然而，除了在相同時間點(diǎn)處出現(xiàn)使能信號的情況之外，根據(jù)使能信號的出現(xiàn)順序來執(zhí)行該處理操作。
這樣，當(dāng)出現(xiàn)使能信號時，F(xiàn)PGA復(fù)用器330將每一個具有添加到其上的端口ID信息的廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)復(fù)用為并行格式，并通過單一信道將復(fù)用數(shù)據(jù)輸出到利用光纖信道方法的物理層傳輸340。這里，物理層傳輸340包括DVB ASI。然后，通過物理層傳輸340的芯片組，將復(fù)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為利用快速串行標(biāo)準(zhǔn)物理層的串行數(shù)據(jù)(下文中，稱為廣播/通信會聚信號)。物理層傳輸340可以使用ESCON(企業(yè)系統(tǒng)連接)、DVB ASI信道、光纖信道、或其它合適的方法之一。
然后，光傳輸接口350將從物理層傳輸340輸出的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為光信號，并通過單一傳輸信道，即光纖信道400，將該光信號傳輸?shù)竭m合于廣播/通信會聚的接收機(jī)。
利用光信道的收發(fā)機(jī)、ESCON、或DVB ASI來實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的物理層傳輸340，由此，可以選擇性地使用基于很少Gbps的傳輸線的串行線速率。即，當(dāng)物理層傳輸?shù)男酒M利用外部時鐘時，可以根據(jù)傳輸距離和用途靈活地調(diào)整傳輸速率。
例如，在通常用于基于一對一或一對多方法的快速串行鏈路的Cypress HOTLink II芯片組的情況下，替換與收發(fā)機(jī)相連的振蕩器，從而可以根據(jù)195Mbps到1.5Gbps來選擇串行線速率。因此，如果另一公司的串行鏈路芯片組也輸入來自外部振蕩器的時鐘，則可以基于195Mbps到1.5Gbps來選擇串行鏈路芯片組的串行線速率。
在描述適合于從適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)中接收信號的接收機(jī)中處理廣播/通信會聚信號的操作之前，將簡要描述本發(fā)明的第一實(shí)施例中使用的光纖信道的物理層。參考圖6，將描述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的光纖信道的分級結(jié)構(gòu)。
如圖6所示，光纖信道的分級結(jié)構(gòu)包括5層，從FC(光纖信道)-0到FC-4。本發(fā)明沒有利用光纖信道的所有層，僅僅利用了與傳輸有關(guān)的FC-0和FC-1，以便使用基于物理層傳輸部分的、商用和低價的芯片組，以及利用了FC-2，其用于利用同步字符填充分組之間的空閑間隔。
這里，利用銅來實(shí)現(xiàn)作為物理層的FC-0，并能夠以多?；騿文５姆绞綄ζ溥M(jìn)行操作?？梢詮?33Mbps、266Mbps、512Mbps、1.06Gbps、2.12Gbps和4.25Gbps中選擇傳輸速率。根據(jù)FC-1的8B/10B信道編碼方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。該FC-2支持高速串行接口的芯片組。
存在用于支持高速串行接口的芯片組的各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通常，這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)使芯片組能夠容納差錯，并使用8B/10B信道編碼方法來向單一傳輸線加載和傳輸時鐘信號。這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)允許電纜選擇為傳輸介質(zhì)或光學(xué)模塊(photo module)等，并具有擁有分級結(jié)構(gòu)的協(xié)議，以使物理層等得到通用。此外，由于這些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)用于提供靈活地傳輸/接收數(shù)據(jù)的流量控制方法，因此，可以針對多個串行接口工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及光纖信道來采用其。
現(xiàn)在，將描述在適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)中的信號處理操作，通過基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)將廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)會聚到其中。
在適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)中對復(fù)用的傳輸數(shù)據(jù)，即廣播/通信會聚信號，進(jìn)行解復(fù)用。更具體地，光接收接口410接收從適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)的光傳輸接口350傳輸來的廣播/通信會聚信號，將所接收的信號轉(zhuǎn)換為并行格式的數(shù)據(jù)，并通過物理層接收420，將轉(zhuǎn)換后的并行格式的數(shù)據(jù)提供給FPGA解復(fù)用器430。然后，F(xiàn)PGA解復(fù)用器430分析添加到轉(zhuǎn)換后的并行格式的數(shù)據(jù)上的端口ID信息，從而將該轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)分離成廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，同時，根據(jù)分析的結(jié)果，由各個端口對廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，然后，從中去除端口ID信息。
在FPGA解復(fù)用器430中的廣播數(shù)據(jù)的情況下，將每一個數(shù)據(jù)分組和使能信號一起存儲在FIFO存儲器中，然后，傳送至解碼框，以通過接收接口440將其輸出。在FPGA解復(fù)用器430中的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的情況下，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分離成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組和數(shù)據(jù)有效信號，并將8比特的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MII(介質(zhì)無關(guān)接口)數(shù)據(jù)，然后，通過以太網(wǎng)接收交換機(jī)460和以太網(wǎng)物理層450將其輸出。
根據(jù)廣播數(shù)據(jù)的MPEG-2數(shù)據(jù)，圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個方案，基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)的方框圖。
將參考圖7來描述基于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)中傳輸數(shù)據(jù)的操作。首先，DVB ASI傳輸接口100將輸入的廣播數(shù)據(jù)，即MPEG-2數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為基于預(yù)定比特單元的并行格式，并將轉(zhuǎn)換的MPEG-2數(shù)據(jù)輸出到多個輸出端口。以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)140對從以太網(wǎng)物理層120傳輸來的通信數(shù)據(jù)，即以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，進(jìn)行交換，并輸出交換后的通信數(shù)據(jù)。
FPGA ASI復(fù)用器160將區(qū)分每個數(shù)據(jù)單元所需的端口ID信息插入到從DVB ASI傳輸接口100和以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)140輸出的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的每一個的附加端口。FPGA ASI復(fù)用器160對其中插入了端口ID信息的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并將復(fù)用的數(shù)據(jù)(下文中，稱為廣播/通信會聚信號)輸出到一個信道。
光傳輸接口180將從FPGA ASI復(fù)用器160輸出的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為光信號，并通過一個傳輸信道，即光纖信道200，將該光信號傳輸?shù)交趶V播/通信會聚的接收機(jī)。
現(xiàn)在，將描述用于接收廣播/通信會聚信號的、適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)中的信號處理操作，通過基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)將廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)會聚到其中。
接收機(jī)的光接收接口210接收從發(fā)射機(jī)的光傳輸接口180傳輸來的廣播/通信會聚信號，將所接收的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出轉(zhuǎn)換為電信號的廣播/通信會聚信號。
FPGA ASI解復(fù)用器220利用PI信息，將從光接收接口210輸出的廣播/通信會聚信號分離成廣播數(shù)據(jù)(例如，MPEG-2數(shù)據(jù))和通信數(shù)據(jù)(例如，以太網(wǎng)數(shù)據(jù))。FPGA ASI解復(fù)用器220通過多個不同的輸出端口，輸出MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
DVB ASI接收接口230將通過多個輸出端口、從FPGA ASI解復(fù)用器220中輸出的MPEG-2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式，然后，將轉(zhuǎn)換的MPEG-2數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地。
以太網(wǎng)接收交換機(jī)250通過以太網(wǎng)物理層260，將從FPGA ASI解復(fù)用器220輸出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)目的地。
FPGA ASI解復(fù)用器220利用端口ID信息，將廣播/通信會聚信號分離成MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，然后，去除添加到MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的每一個上的端口ID信息。因此，F(xiàn)PGA ASI解復(fù)用器220將去除了端口ID信息的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)輸出到DVB ASI接收接口230和以太網(wǎng)接收交換機(jī)250。
結(jié)果，傳輸側(cè)將區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)類型所需的端口ID信息添加到廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個，在一個信號中復(fù)用其中添加了端口ID信息單元的廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并通過單一傳輸線或信道來傳輸復(fù)用信號。然后，接收側(cè)利用端口ID信息，將復(fù)用信號分離成廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并向相應(yīng)目的地輸出廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個。通過單一信號傳輸線或信道，可以同時接收和傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
如本發(fā)明的第二個方案中所述，基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸操作的系統(tǒng)利用ASI特征對MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，并傳輸集成的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。在這種情況下，包含音頻數(shù)據(jù)的MPEG-2數(shù)據(jù)的長度是固定的，而以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的長度是可變的。此外，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)確保960納秒或更多的幀間間隙(IFG)。這里，IFG用于防止專用信道占用。
以太網(wǎng)分組的起始部分包含8字節(jié)的前同步碼，用于匹配傳輸側(cè)和接收側(cè)的傳輸和接收速率。以太網(wǎng)分組的結(jié)束部分包含4字節(jié)的幀校驗(yàn)序列(FCS)，即，糾錯碼。FCS用于校驗(yàn)除前同步碼和FCS之外的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的差錯。
對由圖7所示的FPGA ASI復(fù)用器160執(zhí)行的算法進(jìn)行配置，以使其能夠首先處理先輸入的數(shù)據(jù)。這里，傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160向輸入數(shù)據(jù)的報頭添加指示輸入數(shù)據(jù)的唯一ID的一個字節(jié)。此外，傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160對以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，同時保持輸入IFG。
傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160通過校驗(yàn)FCS，確定以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中是否出現(xiàn)差錯。如果出現(xiàn)差錯，則傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160將差錯信息存儲在設(shè)置在傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160內(nèi)部的存儲器中，從而可以外部讀取所存儲的信息。此外，傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160從以太網(wǎng)數(shù)據(jù)中去除前同步碼，然后，傳輸去除后的結(jié)果。這樣做的目的在于在已經(jīng)接收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的接收側(cè)的解復(fù)用器中保持針對該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的IFG。
當(dāng)同時輸入數(shù)據(jù)單元時，傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160根據(jù)優(yōu)先級來處理輸入的數(shù)據(jù)單元，但是優(yōu)先級順序地發(fā)生改變，并利用算法來防止專用傳輸線占用。
圖8是示出了由圖7所示的組件獲得的數(shù)據(jù)的形式的圖。當(dāng)輸入MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)時，傳輸側(cè)的FPGA ASI復(fù)用器160根據(jù)有效信號，對MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，然后，輸出復(fù)用步驟的結(jié)果。
當(dāng)接收到數(shù)據(jù)單元時，圖7所示的接收側(cè)的FPGA ASI解復(fù)用器220根據(jù)插入到其中的ID對接收到的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行分類。此時，接收側(cè)的FPGA ASI解復(fù)用器220將MPEG-2數(shù)據(jù)發(fā)送到DVB ASI接收接口230，或利用預(yù)定傳輸速率相關(guān)的方案，改變數(shù)據(jù)的傳輸速率，從而以不同的傳輸速率發(fā)送數(shù)據(jù)。接收側(cè)的FPGA ASI解復(fù)用器220以實(shí)際數(shù)據(jù)速率來改變并傳輸音頻數(shù)據(jù)。
此外，接收側(cè)的FPGA ASI解復(fù)用器220向以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的前同步碼添加4字節(jié)，以保持IFG。當(dāng)前同步碼為2字節(jié)或更多時，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是有效的。根據(jù)添加到前同步碼上的字節(jié)數(shù)的減少，與實(shí)際IFG相比，IFG區(qū)可能會增加。
接收側(cè)的FPGA ASI解復(fù)用器220再次校驗(yàn)針對所接收的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的FCS，并確定在傳輸時間內(nèi)是否已經(jīng)引起了差錯。
現(xiàn)在，將參考圖9描述傳輸和接收廣播/通信會聚信號的方法。圖9是示出了利用基于廣播/通信數(shù)據(jù)會聚執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)來傳輸和接收廣播/通信會聚信號的方法的流程圖，所述系統(tǒng)配備有根據(jù)本發(fā)明的方案的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。
首先，適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)將輸入廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將分組識別(PID)信息添加到基于并行格式的每一個廣播數(shù)據(jù)和輸入的通信數(shù)據(jù)，或各個數(shù)據(jù)分組，并將廣播數(shù)據(jù)與通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，從而通過單一傳輸信道來傳輸復(fù)用的廣播/通信會聚信號(S100)。
當(dāng)接收到廣播/通信會聚信號時，適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)利用PID信息，將所接收的廣播/通信會聚信號分離成MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出到目的地(S300)。
將參考圖10詳細(xì)描述在適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)中輸出廣播/通信會聚信號的輸出操作，圖10是示出了圖9所示的步驟S100的詳細(xì)過程的流程圖。
首先，DVB ASI傳輸接口100將輸入的MPEG-2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基于預(yù)定比特的單元的并行格式，并將轉(zhuǎn)換的MPEG-2數(shù)據(jù)輸出到多個輸出端口(S120)。
以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)140將從以太網(wǎng)物理層120傳輸來的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后，輸出交換的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(S140)。FPGA ASI復(fù)用器160將PI信息添加到從DVB ASI傳輸接口100和以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)140輸出的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的每一個的數(shù)據(jù)分組起始部分。此時，F(xiàn)PGA ASI復(fù)用器160對其上添加了PI信息的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，然后，輸出復(fù)用的廣播/通信會聚信號(S160)。
光傳輸接口180將從FPGA ASI復(fù)用器160輸出的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為光信號，然后，通過一個光纖信道200將光信號傳輸?shù)侥康牡?S180)。
將參考圖11詳細(xì)描述在適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)中接收廣播/通信會聚信號的處理操作，圖11是示出了圖9所示的步驟S300的詳細(xì)處理的流程圖。
首先，當(dāng)光接收接口210接收從發(fā)射機(jī)的光傳輸接口180傳輸?shù)膹V播/通信會聚信號時，其將所接收的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為電信號(S320)。
FPGA ASI解復(fù)用器220利用PI信息，將從光接收接口210輸出的、基于廣播/通信會聚信號的電信號分離成MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。這里，F(xiàn)PGA ASI解復(fù)用器220通過多個不同輸出端口來輸出MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)(S340)。
DVB ASI接收接口230將從FPGA ASI解復(fù)用器220輸出的MPEG-2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式，然后，將轉(zhuǎn)換的MPEG-2數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地(S360)。以太網(wǎng)接收交換機(jī)250通過以太網(wǎng)物理層260，將從FPGA ASI解復(fù)用器220輸出的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)目的地(S380)。
另一方面，在上述步驟S340中，利用PI信息將廣播/通信會聚信號分離成MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)之后，F(xiàn)PGA ASI解復(fù)用器220去除添加到MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的每一個上的PI信息。從而，F(xiàn)PGA ASI解復(fù)用器220通過輸出端口，輸出去除了PI信息的MPEG-2數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
如上所述，雖然已經(jīng)基于圖9到11中的廣播數(shù)據(jù)的MPEG-2數(shù)據(jù)描述了傳輸和接收廣播/通信會聚信號的方法，但其可以根據(jù)基于MPEG-2的IP/以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)、MPEG-4數(shù)據(jù)、MPEG-4AVC的H.264數(shù)據(jù)、利用MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)、和需要QoS保證的多媒體數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。
正如從本發(fā)明的以上描述中顯而易見的，傳輸側(cè)將區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)類型所需的PI信息插入到廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個中，在一個信號中復(fù)用其中插入了PI信息單元的廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并通過單一傳輸線或信道來傳輸復(fù)用的信號。然后，接收側(cè)利用PI信息將復(fù)用的信號分離成廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并將廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個輸出到相應(yīng)目的地。因此，可以通過單一傳輸線或信道，同時接收和傳輸廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過100Mbps快速以太網(wǎng)、多個快速以太網(wǎng)或吉比特以太網(wǎng)(GbE)來傳輸以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并且可以實(shí)現(xiàn)各種傳輸方法和傳輸速率，作為包括DVB ASI協(xié)議的光信道方法的物理層。由于物理層的傳輸芯片組使用了外部時鐘，可以根據(jù)傳輸距離和用途靈活地改變傳輸速率。雖然出于說明的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的方案，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該意識到在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種修改、添加和替代是可能的。因此，本發(fā)明并不限于上述方案和附圖。
權(quán)利要求
1.一種基于廣播/通信會聚來執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)，包括適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)，用于將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將端口識別信息添加到轉(zhuǎn)換為并行格式的廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)上，復(fù)用所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并通過單一傳輸信道，根據(jù)復(fù)用結(jié)果，傳輸復(fù)用的廣播/通信會聚信號；以及適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)，當(dāng)接收到所述復(fù)用廣播/通信會聚信號時，所述接收機(jī)利用所述端口識別信息，對所述復(fù)用廣播/通信會聚信號進(jìn)行解復(fù)用，以將其分離成廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射機(jī)包括傳輸接口，用于將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基于預(yù)定比特單元的并行格式，并向多個端口輸出轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)；以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)，用于執(zhí)行交換操作，以輸出從數(shù)據(jù)通信物理層傳輸來的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；現(xiàn)場可編程門陣列復(fù)用器，用于將所述端口識別信息添加到從所述傳輸接口和以太網(wǎng)傳輸交換機(jī)輸出的所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的每一個上，復(fù)用每一個均具有添加到其上的端口識別信息的廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并輸出復(fù)用廣播/通信會聚信號；物理層傳輸部分，用于利用高速串行標(biāo)準(zhǔn)物理層，將所述復(fù)用廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)；以及光傳輸接口，用于通過一個傳輸信道向目的地傳輸所述串行數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述快速串行標(biāo)準(zhǔn)物理層是光纖信道。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述物理層傳輸部分使用光纖信道、企業(yè)系統(tǒng)連接信道和數(shù)字視頻廣播-異步串行接口之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述物理層傳輸部分通過改變提供給所述傳輸部分的外部時鐘信號，選擇性地改變傳輸速率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于適合于廣播/通信會聚的所述接收機(jī)包括光接收接口，用于將從適合于廣播/通信會聚的所述發(fā)射機(jī)接收的所述復(fù)用廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出所述電信號；物理層接收部分，用于將從所述光接收接口輸出的、與所述復(fù)用廣播/通信會聚信號相對應(yīng)的所述電信號轉(zhuǎn)換為并行格式；FPGA解復(fù)用器，用于利用所述端口識別信息，將轉(zhuǎn)換為并行格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行解復(fù)用，以將其分離成廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述端口識別信息，通過各個輸出端口輸出所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)；接收接口，用于將從所述現(xiàn)場可編程門陣列解復(fù)用器輸出的所述廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式，并將轉(zhuǎn)換的串行格式的數(shù)據(jù)輸出到第一相應(yīng)目的地；以及以太網(wǎng)接收交換機(jī)，用于通過所述數(shù)據(jù)通信物理層，將從所述現(xiàn)場可編程門陣列解復(fù)用器輸出的所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)輸出到第二相應(yīng)目的地。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場可編程門陣列解復(fù)用器利用所述端口識別信息，將所述廣播/通信會聚信號分離成所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，從所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的每一個中去除所述端口識別信息，并將每一個均未包括添加到其上的所述端口識別信息的所述廣播數(shù)據(jù)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)輸出到所述接收接口和以太網(wǎng)接收交換機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述廣播數(shù)據(jù)是MPEG-2數(shù)據(jù)、MPEG-4數(shù)據(jù)、MPEG-4AVC的H.264數(shù)據(jù)、以及基于MPEG-2的IP/以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)中的一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述廣播數(shù)據(jù)使用MPEG-2系統(tǒng)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是多個100Mbps快速以太網(wǎng)、以及吉比特以太網(wǎng)(GbE)中的一個。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射機(jī)包括數(shù)字視頻廣播-異步串行接口，用于將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基于預(yù)定比特的并行格式，并通過多個輸出端口輸出轉(zhuǎn)換的廣播數(shù)據(jù)；通信交換機(jī)，用于對從數(shù)據(jù)通信物理層傳輸來的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，并輸出交換通信數(shù)據(jù)；現(xiàn)場可編程門陣列異步串行接口復(fù)用器，用于將所述端口識別信息插入到從所述數(shù)字視頻廣播-異步串行接口和所述通信交換機(jī)輸出的所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個的報頭中，對其中插入所述端口識別信息的所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并根據(jù)復(fù)用結(jié)果，輸出所述廣播/通信會聚信號；以及光傳輸接口，用于將所述廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為光信號，并通過單一傳輸信道，將所述光信號傳輸?shù)侥康牡亍?br> 12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述接收機(jī)包括光接收接口，用于接收從適合于廣播/通信會聚的所述發(fā)射機(jī)傳輸來的所述廣播/通信會聚信號，將接收的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出所述電信號；現(xiàn)場可編程門陣列-異步串行接口解復(fù)用器，用于利用所述端口識別信息，將基于廣播/通信會聚信號的所述電信號分離成廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并通過多個不同輸出端口輸出所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)；數(shù)字視頻廣播-異步串行接口，用于將從所述現(xiàn)場可編程門陣列-異步串行接口解復(fù)用器輸出的所述廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式，并將轉(zhuǎn)換的廣播數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地；以及以太網(wǎng)交換機(jī)，用于通過數(shù)據(jù)通信物理層，將從所述現(xiàn)場可編程門陣列-異步串行接口解復(fù)用器輸出的所述通信數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場可編程門陣列-異步串行接口解復(fù)用器利用所述端口識別信息，將所述廣播/通信會聚信號分離成所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，去除插入到所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個的所述端口識別信息，并將其中去除了所述端口識別信息的所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)輸出到所述數(shù)字視頻廣播-異步串行接口和以太網(wǎng)交換機(jī)。
14.一種利用基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)來傳輸和接收廣播/通信會聚信號的方法，所述系統(tǒng)具有基于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，所述方法包括以下步驟(a)由適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)，將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將端口識別信息插入到轉(zhuǎn)換為并行格式的廣播數(shù)據(jù)和輸入的通信數(shù)據(jù)的每一個，對所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并通過單一傳輸信道，根據(jù)復(fù)用結(jié)果，傳輸廣播/通信會聚信號；以及(b)當(dāng)接收到所述廣播/通信會聚信號時，由適合于接收廣播/通信會聚信號的接收機(jī)，利用所述端口識別信息，解復(fù)用所述廣播/通信會聚信號，以使其分離成所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述步驟(a)還包括將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為基于預(yù)定比特的并行格式，并通過多個輸出端口輸出轉(zhuǎn)換的廣播數(shù)據(jù)；將從數(shù)據(jù)通信物理層傳輸?shù)乃鐾ㄐ艛?shù)據(jù)進(jìn)行交換，并輸出交換的通信數(shù)據(jù)；將端口識別信息插入到所述輸出廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)的每一個，對其中插入端口識別信息的所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并根據(jù)復(fù)用結(jié)果，輸出廣播/通信會聚信號；以及將所述廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為光信號，并通過所述單一傳輸信道將所述光信號傳輸?shù)侥康牡亍?br> 16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述步驟(b)還包括接收從所述發(fā)射機(jī)傳輸來的所述廣播/通信會聚信號，將接收的廣播/通信會聚信號轉(zhuǎn)換為電信號，并輸出所述電信號；利用所述端口識別信息將基于廣播/通信會聚信號的所述電信號分離成所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并通過多個不同輸出端口輸出所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)；將輸出的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行格式，并將轉(zhuǎn)換的廣播數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地；以及通過數(shù)據(jù)通信物理層，將通信數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于當(dāng)利用所述端口識別信息將所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)彼此分離并輸出分離的結(jié)果時，從所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)中去除所述端口識別信息，然后，通過輸出端口，分別輸出從中去除了所述端口識別信息的所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述廣播數(shù)據(jù)是MPEG-2數(shù)據(jù)、MPEG-4數(shù)據(jù)、作為MPEG-4AVC的H.264數(shù)據(jù)、以及基于MPEG-2的IP/以太網(wǎng)/數(shù)據(jù)中的一個。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述廣播數(shù)據(jù)使用MPEG-2系統(tǒng)層。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于所述通信數(shù)據(jù)是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是多個100Mbps快速以太網(wǎng)、以及吉比特以太網(wǎng)(GbE)中的一個。
全文摘要
一種基于廣播/通信會聚執(zhí)行傳輸和接收操作的系統(tǒng)。適合于廣播/通信會聚的發(fā)射機(jī)將輸入的廣播數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行格式，將端口識別(端口ID)信息插入到轉(zhuǎn)換為并行格式的廣播數(shù)據(jù)和輸入的通信數(shù)據(jù)的每一個，對所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)用，并通過單一傳輸信道，傳輸基于復(fù)用結(jié)果的廣播/通信會聚信號。當(dāng)接收到所述廣播/通信會聚信號時，適合于廣播/通信會聚的接收機(jī)利用所述端口ID信息對所述廣播/通信會聚信號進(jìn)行解復(fù)用，以使其分離成所述廣播數(shù)據(jù)和通信數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)輸出到相應(yīng)目的地。
文檔編號H04N7/16GK1642087SQ20041010114
公開日2005年7月20日 申請日期2004年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月13日
發(fā)明者金相鎬, 金容德, 吳潤濟(jì), 高俊豪, 曹圭亨 申請人:三星電子株式會社