CN101095352A - 用于将同步字节插入传输分组的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

所公开的实施例涉及一种用于将同步字节插入视频传输流的系统和方法。更具体地，提供了一种方法，包括：确定第一机顶盒(22a)所支持的解析过程；增补第一传输分组以遵从第一机顶盒(22a)的解析过程；以及将第一传输分组发送到第一机顶盒(22a)。

Description

用于将同步字节插入传输分组的系统和方法
技术领域
本发明大体上涉及在网络上发送视频或其它数字数据。更具体地，本发明涉及一种用于将同步字节插入视频传输流的系统。
背景技术
该章节意欲向读者介绍与下面描述和/或要求保护的本发明的多个方面有关的各种现有技术。相信该讨论有助于给读者提供背景技术以便于更好地理解本发明的多个方面。因此，应该理解到，要从这种角度阅读这些陈述，而不应该将其作为现有技术的陈述。
在过去几年里，大多数人们认识到，诸如DirecTV的卫星电视系统越来越普遍。实际上，由于1994年DirecTV的引入，一千两百多万美国家庭开始成为卫星电视订户。这些订户中的大多数独门独户地居住在相对容易安装和连接圆盘式卫星电视天线的地方。例如，圆盘式卫星电视天线可安装在屋顶上。
然而，很多潜在的订户生活或暂时居住在多住户单元(“MDU”)中，例如旅馆或高层公寓大楼。不幸的是，向MDU内的各个居住单元提供卫星电视服务会涉及到额外的挑战。给每个住户提供并连接一个圆盘式卫星电视天线是不切实际的，并且/或者是极其昂贵的。例如，在拥有一千个公寓的高层公寓大楼中，在大楼楼顶安装一千个圆盘式卫星电视天线是不切实际的。一些传统的系统通过将数字卫星电视信号转换为可通过单根同轴电缆传送到多个住户的模拟信号，避免了这些问题。然而，这些系统提供有限的信道，与全数字系统相比，质量下降，并且无法提供独门独户居住的用户所习惯的卫星电视体验。
需要一种改进的系统和/或方法，用于给多住户单元提供卫星电视。
发明内容
下面提出在范围上与最初要求保护的本发明相符合的某些方面。应该理解，这些方面仅提出用于给读者提供本发明也许采用的某些形式的简要说明，并且这些方面并不意欲限制本发明的范围。实际上，本发明可包括下面未给出的多个方面。
所公开的实施例涉及一种用于将同步字节插入视频传输流的系统和方法。更具体地，提供了一种方法，包括：确定第一机顶盒(22a)所支持的解析过程；增补(append)第一传输分组以遵从第一机顶盒(22a)的解析过程；以及将第一传输分组发送到第一机顶盒(22a)。
附图说明
在结合附图阅读下面详细的说明时，本发明的优点将变得显而易见，附图中：
图1是根据本发明一个实施例的示范性的卫星IP电视系统的框图；
图2是本发明的图1所示的示范性的卫星IP电视系统的另一实施例；
图3是本发明的示范性卫星网关的框图；
图4是示出了本发明的示范性传输分组的框图；以及
图5是根据本发明实施例的示范性的增补后传输分组的框图。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，在说明书中未描述实际实施方式的所有特征。应该认识到，如在任意工程或设计项目中一样，在任何实际实施方式的开发中，必须作出多个实施方式特定决策，以实现开发者的特定目的，例如与系统有关和商业有关的限制的兼容性，而这对于不同实施方式是不同的。此外，应该认识到，这种开发也许是复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的普通技术人员而言，是设计、制作和制造的例行工作。
转向图1，附图标记10总体上表示并示出了根据一个实施例的示范性的卫星IP电视系统的框图。如图所示，在一个实施例中，系统10可包括一个或多个圆盘式卫星电视天线12a至12m、例如卫星网关14的头端(head-end)单元、IP分发网络(IP distribution network)20以及一个或多个机顶盒(“STB”)22a至22n。然而，本领域的普通技术人员可认识到，图1所示的系统10的实施例仅仅是系统10的一个可能实施例。同样地，在可选实施例中，可重新设置或省略系统10的所示组件，或者可将附加组件添加到系统10。例如，在微小的修改的情况下，可将系统10配置为分布式的非卫星视频和音频服务。
圆盘式卫星电视天线12a-12m可配置为接收视频、音频或从环绕地球的卫星发送的与电视有关的其它类型数据。在下面将描述，在一个实施例中，卫星12a-12m配置用于接收在从10.7至12.75千兆赫兹(“GHz”)的KU波段上编制的DirecTV。然而，在可选实施例中，圆盘式卫星电视天线12a-12m可配置用于接收其它类型的直播卫星(“DBS”)或电视单收站(“TVRO”)信号，例如Dish网络信号、ExpressVu信号、StarChoice信号等。在其它不基于卫星的系统中，系统10中可省略圆盘式卫星电视天线12a-12m。
在一个实施例中，圆盘式卫星电视天线12a-12m中的低噪声块转换器(“LNC”)从绕地卫星接收输入信号，并将这些输入信号转换为950和2150兆赫兹(“MHz”)的L波段的频率。下面结合图2将进一步详细描述，圆盘式卫星电视天线12a-12m中的每一个可配置用于接收在特定频率上并具有特定极化的一个或多个输入卫星电视信号(称为应答器(transponder))，并且用于将这些卫星信号转换为L波段信号，每一个L波段信号可包含多个视频或音频信号。
圆盘式卫星电视天线12a-12m可配置用于将L波段信号发送到头端单元或网关服务器，例如卫星网关14。在可选的非卫星实施例中，头端单元可以是有线电视接收机、高清晰电视接收机或其它视频分发系统。
卫星网关14包括卫星调谐、解调和解复用模块16以及IP包装器(wrapper)模块18。模块16可包括多个调谐器、解调器和解复用器，以将从卫星12a-12m发送来的经调制和复用的L波段信号转换为多个单一节目传输流(“SPTS”)，每一个SPTS均载有服务(例如电视频道视频、电视频道音频、节目指南等)。在一个实施例中，模块16配置用于针对圆盘式卫星电视天线12a-12m所接收的所有服务，产生单一节目传输流。然而，在可选实施例中，模块16可仅针对圆盘式卫星电视天线12a-12m所接收的服务的子集，产生传输流。
卫星调谐、解调和解复用模块16可将SPTS发送到IP包装器模块18。在一个实施例中，IP包装器模块18将SPTS中的数据重新分组为适合在IP分发网络20上传输的多个互联网协议(“IP”)分组。例如，IP包装器模块1 8可将SPTS中的DirectTV协议分组转换为IP分组。此外，IP包装器18可配置用于从STB 22a-22n接收服务器请求，并将IP SPTS组播(即，通过IP地址向一个或多个STB 22a-22n广播)到请求特定服务的这些STB 22a-22n。
在可选实施例中，IP包装器模块18还可配置用于组播STB22a-22n之一未请求的服务的IP协议SPTS。应该注意，模块16和18仅仅是卫星网关14的一个示范性实施例。在可选实施例中，例如下面结合图2和3所述的实施例，模块16和18的功能可以在多种适当的组件或模块中重新分配或组合。
IP分发网络20可包括一个或多个路由器、开关、调制解调器、分裂器或桥。例如，在一个实施例中，卫星网关14可与主配线架(distribution frame，“MDF”)相连，MDF与中间配线架(“IDF”)相连，IDF与以太网桥的同轴电缆相连，以太网桥与路由器相连，路由器与STB 22a-22n中的一个或多个相连。在另一实施例中，IP分发网络20可以是与数字用户线接入复用器(“DSLAM”)相连的MDF，DSLAM与DSL调制解调器相连，DSL调制解调器与路由器相连。在另一实施例中，IP分发网络可包括无线网络，例如802.11或WiMax网络。在这种实施例中，STB 22a-22n可包括配置用于接收组播IP分组的无线接收机。本领域普通技术人员可认识到，上述实施例仅仅是示范性的。同样，在可选实施例中，可在系统10中采用大量适当形式的IP分发网络。
IP分发网络20可以与一个或多个STB 22a-22n相连。STB 22a-22n可以是任意适当类型的能够在IP分发网络20上接收例如IP SPTS的IP分组的视频、音频或其它数据接收机。可以认识到，这里使用的术语机顶盒(“STB”)不仅可包括位于电视机上的设备。而是，STB22a-22n可以是在电视机、显示器或计算机内部或外部的任意设备或装置，在此描述为可配置为包括但不局限于视频组件、计算机、无线电话或其它形式的视频记录器。在一个实施例中，STB 22a-22n可以是配置用于通过(其它输入中的)以太网端口来接收例如视频和/或音频等服务的DirectTV接收机。在可选实施例中，STB 22a-22n可以设计和/或配置用于接收同轴电缆、双绞线、铜线上的组播传输，或者经由例如IEEE 802.11标准等无线标准的无线传输。
如上所述，系统10可接收卫星在空间发送的视频、音频和/或其它数据，并且处理/转换该数据以便在IP分发网络20上分发。因此，图2是根据一个实施例的示范性的卫星IP电视系统10的另一实施例。图2示出了三个示范性的圆盘式卫星电视天线12a-12c。每一个圆盘式卫星电视天线12a-12c可配置用于接收来自一个或多个绕地卫星的信号。本领域的普通技术人员可认识到，通常以卫星所在的轨道槽(orbital slot)来提及卫星和从卫星发送来的信号。例如，在图2中，圆盘式卫星电视天线12a配置用于接收来自位于101度轨道槽的DirecTV卫星的信号。类似地，圆盘式卫星电视天线12b接收来自位于119度卫星的信号，圆盘式卫星电视天线12c接收来自位于110度的轨道槽的卫星的信号。可以认识到，在可选实施例中，圆盘式卫星电视天线12a-12c可接收来自位于例如95度轨道槽的多个轨道槽的多个其它卫星的信号。此外，圆盘式卫星电视天线12a-12c还可以配置用于接收极化的卫星信号。例如，在图2中，圆盘式卫星电视天线12a配置用于接收左极化(图中示出为“101L”)和右极化(示出为“101R”)的信号。
如上面结合图1所述的，圆盘式卫星电视天线12a-12c可接收KU波段的卫星信号，并将这些信号转换为要发送到卫星网关14的L波段信号。然而，在一些实施例中，可在到达卫星网关14之前，将圆盘式卫星电视天线12a-12c所产生的L波段信号合并为更少的信号或分裂为更多的信号。例如，如图2所示，可通过开关24将来自圆盘式卫星电视天线12b和12c的L波段信号合并为单个L波段信号，该单个L波段信号包含来自110度的卫星和119度的卫星的L波段信号。
如图所示，系统10还可包括多个1∶2分裂器26a、26b、26c和26d，用于将从圆盘式卫星电视天线12a-12c发送来的L波段信号分为两个L波段信号，每个L波段信号包括分裂前的L波段信号的服务的一半。在可选实施例中，1∶2分裂器26a-26b可省略或集成到卫星网关14a和14b中。
可将新分裂的L波段信号从1∶2分裂器26a-26d发送到卫星网关14a和14b。图2所示的系统10的实施例包括两个卫星网关14a和14b。然而，在可选实施例中，系统10可包括任意适当数目的卫星网关14。例如，在一个实施例中，系统可包括三个卫星网关14。
卫星网关14a和14b还可进一步细分L波段信号，然后调谐到L波段信号上的一个或多个服务，以产生可重新分组为IP分组并在IP分发网络20上组播的一个或多个SPTS。此外，一个或多个卫星网关14a、14b还可与公共交换电话网络(“PSTN”)28相连。由于卫星网关14a、b与PSTN 28相连，所以STB 22a-22n可通过IP分发网络20和卫星网关14a、b，与卫星服务提供商进行通信。该功能有利地消除了对于将各个单独STB22a-22n直接与PSTN 28相连的需要。
IP分发网络20还可与互联网服务提供商(“ISP”)30相连。在一个实施例中，IP分发网络20可以用于给STB 22a-22n和/或与IP分发网络20相连的其它适当的设备(未示出)提供互联网服务，例如高速数据接入。
如上所述，卫星网关14a、b可以配置用于接收多个L波段信号，以产生多个SPTS，并在IP分发网络20上组播所请求的SPTS。现在参照图3，图3示出了示范性的卫星网关14的框图。如图所示，卫星网关14a、b包括电源40、两个前端41a和41b以及后端52。电源40可以是多个工业标准AC或DC电源中的任意一个，可配置用于使前端41a、b和后端52能够执行下面所述功能。
卫星网关14a、b还可包括两个前端41a、b。在一个实施例中，每一个前端41a、b均可配置用于接收来自参考图2所述的1∶2分裂器26a-26d的两个L波段信号输入。例如，前端41a可接收来自1∶2分裂器26a的两个L波段信号，前端41b可接收来自1∶2分裂器26b的两个L波段信号。在一个实施例中，输入前端41a、b的每一个L波段均包括八个或更少的服务。
前端401a、b然后可使用1∶4L波段分裂器42a、42b、42c和42d来进一步细分L波段输入。一旦细分了，则L波段信号可通过进入双调谐器链路的四个组(bank)44a、44b、44c和44d。组44a-44d中每个双调谐器链路均可配置用于调谐到由单独的双调谐器链路接收的L波段信号内的两个服务，以产生SPTS。每个双调谐器链路然后可将SPTS发送到低压差分信号(“LVDS”)驱动器48a、48b、48c和48d之一。LVDS驱动器48a-48d可配置用于放大L波段传输信号以发送到后端52。在可选实施例中，代替LVDS驱动器48a-48d，可采用不同形式的差分驱动器和/或放大器。其它实施例可采用将所有传输信号串行化，以一并路由到后端52。
如图所示，前端41a、b还可包括微处理器46a和46b。在一个实施例中，微处理器46a、46b可控制和/或中继命令到双调谐器链路的组44a-44d和1∶4L波段分裂器42a-42d。微处理器46a、b可包括采用ST微电子技术生产的ST10微处理器。微处理器46a、b可与LVDS接收机和发送机模块50a和50b相连。LVDS接收机/发送机模块50a、b可方便微处理器46a、b与后端52上的组件之间的通信，如下面所述。
接下来转向后端52，后端52包括LVDS接收机54a、54b、54c和54d，LVDS接收机54a、54b、54c和54d配置用于接收LVDS驱动器48a-48d所发送的传输信号。后端52还包括LVDS接收机/发送机模块56a和56b，LVDS接收机/发送机模块56a和56b配置用于与LVDS接收机/发送机模块50a、b进行通信。
如图所示，LVDS接收机54a-54d和LVDS接收机/发送机56a、b配置用于与传输处理器58a和58b进行通信。在一个实施例中，传输处理器58a、b配置用于接收在前端41a、b中由双调谐器链路所产生的SPTS。例如，在一个实施例中，传输处理器58a、58b可配置用于产生16个SPTS。传输处理器58a、b可配置用于将SPTS重新分组为可在IP分发网络20上组播的IP分组。例如，传输处理器58a、b可将DirecTV协议分组重新分组为IP协议分组，然后在IP地址上将这些IP分组组播到一个或多个STB 22a-22n。
传输处理器58a、b还可以与例如32位、66Mz外围组件互联(“PCI”)总线的总线62相连。通过总线62，传输处理器58a、b可以与网络处理器70、以太网接口84和/或扩展槽66进行通信。网络处理70可配置用于接收来自STB 22a-22n的针对服务的请求，并命令传输处理器58a、b组播所请求的服务。在一个实施例中，网络处理器是intel生产的IXP425网络处理器。尽管未示出，网络处理器70还可以配置用于将状态数据发送到卫星网关14a、b的面板(front panel)，或通过调试端口来支持对卫星网关14a、b的调试或监视。
如图所示，传输处理器58a、b还可经由总线62与以太网接口68相连。在一个实施例中，以太网接口68是提供面向IP分发网络20的铜线或光纤接口的吉比特以太网接口。此外，总线62还可与例如PCI扩展槽的扩展槽相连，以便能够升级或扩展卫星网关14a、b。
传输处理器58a、b还可与周线(host bus)64相连。在一个实施例中，周线64是将传输处理器58a、b连接到调制解调器72的1 6比特数据总线，其中调制解调器72可配置用于通过如上所述的PSTN 28进行通信。在可选实施例中，调制解调器72还可与总线62相连。
如上所述，卫星网关14可通过IP分发网络20将IP分组的卫星服务发送到STB 22a-22n。在一个实施例中，卫星网关14可接收L波段信号，将L波段信号转换为包含卫星传输分组的传输流，并将这些传输分组重新分组为IP分组。当IP分组到达STB 22a-22n时，STB可解码IP分组并重组传输流，从传输流中，STB 22a-22n可解析出(即，分离出)可解码以提供卫星服务的卫星传输分组。
在一个实施例中，STB 22a-22n可通过识别重组的传输流中的一个或多个同步字节来解析出卫星传输分组。这些同步字节可包含STB22a-22n配置用于辨别的同步符号。因此，由于在固定长度的卫星传输分组内的预设位置处添加同步字节，所以STB22a-22n可通过定位在与卫星传输分组的固定长度相对应的间隔处的同步字节，来解析出各个IP分组。例如，如果一个卫星传输分组的总长度是132字节，则一个或多个STB 22a-22n能够通过识别在重组的传输流内每130个字节重新出现的同步符号来将传输流解析为多个独立的传输分组。
然而，在从L波段传输流解析出传输分组中的一个挑战在于不同STB 22a-22n可配置用于支持多个不同的解析过程。换言之，不同STB22a-22n可采用不同同步符号和/或分组长度。例如，STB 22a-22n之一可使用AA47同步符号和132字节的分组长度来解析传输分组，而STB 22a-22n中的另一个可使用同步符号47和130字节的分组长度来解析分组，而STB 22a-22n中的另一个可使用同步符号CC47和131字节的分组长度来解析分组。
图4是根据一个实施例的示范性的卫星传输分组80的框图。卫星传输分组80可包括报头部分82，报头部分82包含卫星传输分组80的同步符号。卫星传输分组80还可包含有效载荷84，有效载荷84包含传输的实际卫星服务。然而，由于多种原因，卫星网关所接收到的卫星传输分组80的同步符号和/或分组长度并不与STB 22a-22n配置用于辨别的同步符号和/或分组长度(下面称为STB的“解析过程”)匹配。例如，一个STB制造商可将其STB配置用于使用一种解析过程，而另一个STB制造商可将其STB配置用于使用另一种不同的解析过程。
为了补偿多种可能的解析过程，卫星网关14可配置用于根据最终解析重组的传输流的STB的解析过程，适当地向卫星传输分组80增补字节或同步符号。具体地，卫星网关14可增补卫星传输分组80，以创建遵从STB 22a-22n的解析过程的传输分组。
例如，图5是根据一个实施例的示范性的增补后传输分组90的框图。为了简明，使用类似的附图标记表示先前在图4中描述的特征。如图所示，分组90包含报头82和有效载荷84(先前关于图4已经描述了)。然而，此外，分组90还包含2字节长的增补部分92，增补部分92包含新的同步符号AA47。这样，分组90现在可适用于使用同步符号AA47和132字节的分组长度来传输到解析传输流的STB22a-22n之一。尽管未示出，在可选实施例中，可在分组90内的其它位置处添加同步符号和/或字节的其它适当组合。例如，可在有效载荷84之后或分组90内的其它位置添加附加字节。
如上所述，卫星网关14可配置用于增补卫星传输分组80以遵从各个STB 22a-22n的解析过程。在一个实施例中，卫星网关14包含每个STB 22a-22n的解析过程列表。这样，卫星网关14可针对请求特定服务的STB 22a-22n所采用的独立解析过程中的每一个，适当地创建独立的组播。例如，如果仅有一个STB 22a-22n请求了特定服务，则可修改该服务，使之遵从该单个STB所支持的解析过程。然而，如果每个支持不同解析过程的两个或多个STB 22a-22n请求特定服务，则可将所请求的服务分为两个独立的组播，增补每一个组播以与请求的STB 22a-22n所支持的解析过程匹配。在这种情况下，卫星网关14可将相同的(不同分组的)卫星服务组播到两个不同的请求STB。
可以容易地对本发明进行多种修改并采用多种可选形式，同时附图中举例示出了特定实施例，并在此对其进行了详细描述。然而，应该理解，本发明并不意欲受限于所公开的特定形式。而是，本发明覆盖落入由所附权利要求限定的本发明精神和范围内的所有修改、等同物和可选物。

Claims (20)

1.一种方法，包括：
确定第一机顶盒(22a)所支持的解析过程；
增补第一传输分组以遵从第一机顶盒(22a)的解析过程；以及
将第一传输分组发送到第一机顶盒(22a)。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
确定第二机顶盒(22b)所支持的解析过程；
增补第二传输分组以遵从第二机顶盒(22b)的解析过程，其中，第二机顶盒(22b)的解析过程与第一机顶盒(22a)的解析过程不同；以及
将第二传输分组发送到第二机顶盒(22b)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，增补第一传输分组包括向第一传输分组的开头添加同步符号。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，增补第一传输分组包括向第一传输分组的开头添加一个或多个字节。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，增补第一传输分组包括向第一传输分组的结尾添加一个或多个字节。
6.根据权利要求2所述的方法，其中，第一传输分组和第二传输分组载有卫星服务。
7.根据权利要求2所述的方法，其中，发送第一传输分组包括：
重新分组为IP分组；以及
将重新分组的第一传输分组组播到第一机顶盒(22a)。
8.一种头端单元(14)，配置用于：
确定第一机顶盒(22a)所支持的解析过程；
增补第一传输分组以遵从第一机顶盒(22a)的解析过程；以及
将第一传输分组发送到第一机顶盒(22a)。
9.根据权利要求8所述的头端单元(14)，其中，所述头端单元(14)配置用于：
确定第二机顶盒(22b)所支持的解析过程；
增补第二传输分组以遵从第二机顶盒(22b)的解析过程，其中，
第二机顶盒(22b)的解析过程与第一机顶盒(22a)的解析过程不同；以及
将第二传输分组发送到第二机顶盒(22b)。
10.根据权利要求9所述的头端单元(14)，其中，所述头端单元(14)配置用于向第一传输分组的开头添加同步符号。
11.根据权利要求9所述的头端单元(14)，其中，所述头端单元(14)配置用于向第一传输分组的开头添加一个或多个字节。
12.根据权利要求11所述的头端单元(14)，其中，所述头端单元(14)配置用于向第一传输分组的结尾添加一个或多个字节。
13.根据权利要求9所述的头端单元(14)，其中，第一传输分组和第二传输分组载有相同的卫星服务。
14.根据权利要求11所述的头端单元(14)，其中，所述头端单元(14)配置用于：
将第一传输分组重新分组为IP分组；以及
将重新分组的第一传输分组组播到第一机顶盒(22a)。
15.一种头端单元(14)，包括：
用于确定第一机顶盒(22a)所支持的解析过程的装置；
用于增补第一传输分组以遵从第一机顶盒(22a)的解析过程的装置；以及
用于将第一传输分组发送到第一机顶盒(22a)的装置。
16.根据权利要求15所述的头端单元(14)，包括：
用于确定第二机顶盒(22b)所支持的解析过程的装置；
用于增补第二传输分组以遵从第二机顶盒(22b)的解析过程的装置，其中，第二机顶盒(22b)的解析过程与第一机顶盒(22a)的解析过程不同；以及
用于将第二传输分组发送到第二机顶盒(22b)的装置。
17.根据权利要求16所述的头端单元(14)，包括用于向第一传输分组的开头添加同步符号的装置。
18.根据权利要求16所述的头端单元(14)，包括用于向第一传输分组的开头添加一个或多个字节的装置。
19.根据权利要求16所述的头端单元(14)，包括用于向第一传输分组的结尾添加一个或多个字节的装置。
20.根据权利要求16所述的头端单元(14)，其中，第一传输分组和第二传输分组载有相同的卫星服务。
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