CN101166262A - 数字广播接收机及其加扰频道确定方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种数字广播接收机及其加扰频道确定方法。所述数字广播接收机包括:头分析单元,用于分析从传输流分离出的视频分组和音频分组的头,从而确定分组化基本流(PES)分组数据的开始部分的存在;和加扰确定单元,如果所述头分析单元确定视频和音频分组包含所述PES分组数据的开始部分,则通过分析所述视频和音频分组的有效负载,所述加扰确定单元确定加扰频道的存在。因而,所述数字广播接收机提供了在频道选择过程中改进的响应速度。

Description

数字广播接收机及其加扰频道确定方法
技术领域
本发明的装置和方法涉及数字广播接收机及其加扰频道确定方法,特别涉及带有改进的频道改变速度的数字广播接收机及其加扰频道确定方法。
背景技术
加扰广播是一种具有插入到广播信号的特定信号的广播、或者是只有特定用户能够观察到其中扫描线顺序的广播。这种加扰广播主要用于卫星广播和付费广播,例如CATV(有线电视)。
在加扰广播中,广播信号根据特定规则加扰,以便防止非授权接收者观察广播。普通的电视机不能把这些加扰电视信号转换成可视画面,而需用另外的解码器将其显示成清晰的画面。因此,数字广播接收机需要在频道选择或者自动频道设置过程中识别加扰频道。
图1是现有技术中有关的数字广播接收机的框图。
参照图1,所述有关的数字广播接收机包含调谐器10、频道解码器20、解复用器30、视频解码器40、以及音频解码器50。调谐器10将感兴趣的射频(RF)广播信号调制到中间频率,频道解码器20将残余边带(VSB)/正交幅度调制(QAM)调制的模拟信号转换成数字传输流。解复用器30对传输流进行解复用,并且视频和音频解码器40和50分别解码视频信号和音频信号。
一般地,如果由频道解码器20确定锁定状态,则数字广播接收机根据视频和音频解码器40和50的解码操作是否正常进行来确定加扰频道。
换句话说,直到视频和音频解码器40和50完成其解码操作,通过前述方法来确定接收频道是否已加扰的数字广播接收机才能确定感兴趣的信号是否是加扰信号。这引起了一个问题:所述相关的数字广播接收机花掉相当多时间来检查视频和音频信号是否已被正常解码。
发明内容
本发明的示范性实施例克服了上述缺陷和上面没有描述的其它缺陷。
本发明提供了一种能容易地在解码传输流之前识别出加扰频道的数字广播接收机及其加扰频道确定方法。
根据本发明的一方面,提供了一种数字广播接收机,包括:头分析单元,能分析从传输流中分离的视频和音频分组的头,从而确定分组化基本流(PES)分组数据的开始部分的存在;以及加扰确定单元,如果头分析单元确定视频和音频分组包含PES分组数据的开始部分,该加扰确定单元通过分析视频和音频分组的有效负载来确定加扰频道的存在。
所述加扰确定单元通过分析一对视频和音频分组的有效负载可以确定加扰频道的存在。
如果头里的有效负载单元开始指示符(PUSI)字段具有值‘1’,所述头分析单元可以确定视频和音频分组包含PES分组数据的开始部分。
加扰确定单元可以确定有效负载是否包含对应于分组开始码前缀(PSCP)和流标识符(ID)的比特流,并且如果该比特流既不包含在视频分组里也不包含在音频分组里时,它可以确定加扰频道。
该数字广播接收机可以进一步包含:调谐器,将RF广播信号转换成IF广播信号;频道解码器,将被转换的IF广播信号转换成传输流;解复用器,将被转换的传输流分成视频分组和音频分组;视频解码器,解码分离的视频分组;以及音频解码器,解码分离的音频分组。
头分析单元和加扰确定单元可以内置在解复用器里。
头分析单元和加扰确定单元可以分别在视频解码器和音频解码器里。
本发明的另一个方面,提供了一种加扰频道确定方法,包括:分析从传输流中分离出的视频和音频分组的头,从而确定分组化基本流(PES)分组数据的开始部分的存在;如果视频和音频分组包含PES分组数据的开始部分,则基于确定结果,通过分析视频和音频分组的有效负载,确定加扰频道的存在。
加扰频道的存在可以通过分析一对视频和音频分组的有效负载来确定。
如果头里的PUSI字段具有值‘1’,则可以确定PES分组数据具有开始部分。
加扰频道存在的确定可以包括:确定有效负载是否包含对应于PSCP和流ID的比特流;如果所述比特流既不包含在视频分组也不包含在音频分组里,则确定传输流携带了加扰频道。
附图说明
通过结合附图对本发明的示范性实施方式进行详细描述,本发明的上述和其它方面将变得更加清楚,附图中:
图1是有关技术的数字广播接收机的框图;
图2是根据本发明的示范性实施例的数字广播接收机的框图;
图3示出用于图2的PES分组结构;
图4示出用于图2的传输流分组结构;
图5是根据本发明的另一个示范性实施例的数字广播接收机的框图;并且
图6示出根据本发明示范性实施例的加扰频道确定方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的示范性实施方式进行详细描述。
在这些图中,全部附图中相同的元件将用相同的参考数字来表示。在以下描述中定义的如详细结构和元件之类的内容是为了帮助充分地理解本发明。但是,本发明可以以不同方式实现。同时,为简明起见,将省略对合并于此的已知功能和配置的详细描述。
图2是根据本发明的示范性实施例的数字广播接收机的框图。
参考图2,数字广播接收机100包括调谐器110、频道解码器120、解复用器130、视频解码器140和音频解码器150。
调谐器110接收6MHz带宽内的RF广播信号,并将接收到的RF广播信号调制到IF广播信号上作为输出。
频道解码器120将VSB/QAM调制的模拟信号转换成数字传输流作为输出。
另外,频道解码器120将从调谐器110输出的IF广播信号转换成传输流,并确定锁定状态,如果在当前广播频道中存在有效传输流,则确定了锁定状态。
解复用器130对已被频道解码器120转换的传输流进行解复用。参考图2,解复用器130包括解复用单元131、头分析单元132和加扰确定单元133。
解复用单元131实现传输流的解复用,这是解复用器的部分普通功能。当传输流在解复用单元131中被解复用时,它被分成视频分组和音频分组。
头分析单元132分析由解复用单元131分离的视频分组和音频分组的头,从而确定其是否包含分组化基本流(PES)分组数据的开始部分。
特别地,如果在其它组成视频和音频分组头的字段中,有效负载单元开始指示符(PUSI)字段的值是1,则头分析单元132确定感兴趣的视频或音频分组包含PES分组数据的开始部分。
在这里,如果PUSI字段值是1,则意味着当前视频和音频分组的有效负载包含PES分组的第一个字节。关于头分析单元132怎样确定PES分组数据开始部分的存在、以及关于PES分组的进一步细节将在下面参考图3和图4进行讨论。
如果通过头分析单元132确定视频和音频分组包含PES分组数据的开始部分,则加扰确定单元133分析视频和音频分组的有效负载,从而确定加扰频道的存在。
加扰确定单元133确定视频和音频分组有效负载是否包含对应于分组开始码前缀(PSCP)和流ID的比特流。在这里,该比特流具有唯一(也就是预定)模式。
加扰确定单元133通过分析一对视频和音频分组的有效负载可以确定加扰频道的存在。这是因为尽管视频和音频分组包含PSCP和流ID是很正常的,但是没有强制规则规定视频和音频分组必须包含PSCP和流ID。这就是说,期望加扰确定单元133分析一对视频和音频分组来确定加扰频道的存在,因为某一个视频或者音频分组也许不包含PSCP和流ID。
如果视频和音频分组都不包含对应于PSCP和流ID的比特流,则加扰确定单元133就把当前传输流当作加扰频道。另一方面,如果视频和音频分组至少有一个分组包含对应于PSCP和流ID的比特流,则加扰确定单元133就把当前传输流当作非加扰(或未加扰)频道。
将参考图3和图4在下面对加扰确定单元133如何识别加扰频道做进一步阐释。
视频解码器140对由解复用单元131解复用而分离的视频分组进行解码以输出视频信号。
同样地,音频解码器150对由解复用单元131解复用而分离的音频分组进行解码以输出音频信号。
图3描述了用于图2的PES分组结构,图4描述了用于图2的传输流分组结构。
为了简要阐述传输流分组300的产生过程,以MPEG-2来编码实际视频,以AC3文件来编码语音/声音。这分别称为视频ES和音频ES。基本流(ES)截成不同长度,在其上增加头从而变成PES分组200格式。该PES分组200具有可变的非固定的长度。
该PES分组200截成固定的长度,头附于其上(包含头共188字节),从而将其转变成传输流分组300。由此产生的传输流分组300然后从数字广播发射机(未示出)传送到数字广播接收机100。
一般的PES分组200的结构如图3所示。参考图3,PES分组200包含分组开始码前缀字段(以后用PSCP简化指代)210、流ID字段220、PES分组长度字段230、以及PES分组数据字段240。
在PES分组200的许多字段中,PSCP字段210和流ID字段220是加扰确定单元133用作识别加扰频道的标准的字段。在数字广播中,视频PES分组的流ID具有值‘1110XXXX’。在美国的核心硬件AC3的情况中,音频PEC分组的流ID值是‘10111101’,而欧洲核心硬件中的MPEG系列音频的音频PEC分组的流ID值是‘110X XXXX’。不管视频还是音频,PSCP字段210具有值‘0000 0000 0000 0000 0000 0001’。
加扰确定单元133确定传输流分组300的有效负载320是否包含对应于PSCP+流ID的比特流。如果对应于PSCP+流ID的比特流包含在传输流分组300中,则加扰确定单元133确定当前广播信号不是加扰频道的信号。如果对应于PSCP+流ID的比特流没有包含在传输流分组300中,则加扰确定单元133确定当前广播信号是加扰频道的信号。
这就是说,如果当前传输流是视频PES分组,则加扰确定单元133确定该分组的有效负载320是否包含格式为‘0000 0000 0000 0000 0000 00011110XXXX’的比特流,从而识别出加扰频道。
另外,如果当前传输流是音频PES分组,则加扰确定单元133确定该分组的有效负载320是否包含格式为‘0000 0000 0000 0000 0000 0001 10111101’或者‘0000 0000 0000 0000 0000 0001 110X XXXX’的比特流,从而识别出加扰频道。
在PES分组200的其它字段中,PSCP字段210和流ID字段220特定地应用于本实施例中,来确定加扰频道。这就是上述讨论主要集中在PSCP字段210和流ID字段220的原因。除PSCP字段210和流ID字段220外,其它字段在该技术中已普遍为人们所知,所以下文将略去对它们的描述。
相关传输流分组300的结构如图4所示。参考图4,传输流分组300包括4字节的头310和184字节的有效负载320。这就是说,传输流分组300的长度为头310和有效负载320字段的长度相加,共为188字节。
其中,头310的结构描述如下。头310由同步字节字段311、传输错误指示符字段312、有效负载单元开始指示符字段(以后用PUSI简化指代)313、传输优先级字段314、PID字段315、传输加扰控制字段316、适配字段控制字段317、连续计数字段318和适配字段319。
在组成传输流分组300的头310的这些字段当中,PUSI字段313用在头分析单元132中来确定视频和音频分组是否包含PES分组200数据的开始部分。
PUSI字段313是具有值‘1’或者‘0’的1比特字段。如果PUSI字段313值为‘1’,意味着PES分组200的开始部分。如果PUSI字段313值为‘0’,意味着PES分组200的中间部分或者最后部分(也就是,不是开始部分)。
因此,如果PUSI字段313具有值‘1’,则头分析单元132就确定视频和音频分组包含有PES分组200数据的开始部分。如果PUSI字段313具有值‘0’,则头分析单元132确定视频和音频分组没有PES分组200数据的开始部分。
在组成传输流分组300的头310的这些字段当中,PUSI字段313用于该实施例中来确定PES分组数据的开始部分的存在。这就是上述讨论主要集中于PUSI字段313的原因。除PUSI字段313外,其它字段在该技术中已普遍为人们所知,所以下文将略去对它们的描述。
图5是基于本发明的另一个示范性实施例的数字广播接收机的框图。
图2描述的数字广播接收机100具有安装在解复用器130中的头分析单元132和加扰确定单元133。
但是,依照图5描述的另一个示范性实施例的数字广播接收机400,头分析单元和加扰确定单元分别供给视频解码器440和音频解码器450。
参考图5,数字广播接收机400包括调谐器410、频道解码器420、解复用器430、视频解码器440和音频解码器450。在这里,调谐器410和频道解码器420与图2所示的调谐器110和频道解码器120发挥相同的功能。
解复用器430对频道解码器420里的编码传输流进行解复用。不像图2所示的解复用器130包括解复用单元131、头分析单元132、加扰确定单元133,基于该示范性实施例的解复用器430只能完成传输流的解复用。
视频解码器440包括视频解码单元441、第一头分析单元442和第一加扰确定单元443。
视频解码单元441解码由解复用器430分离的视频分组。
第一头分析单元442执行与图2所示头分析单元132相似的功能。但是,它们之间的不同是第一头分析元442只分析视频分组传输流的头310,从而确定PES分组数据开始部分的存在。
第一加扰确定单元443执行与图2所示加扰确定单元133相似的功能。但是,它们之间的不同是第一加扰确定单元443只处理视频分组来确定它的传输流的有效负载320是否包含对应于PSCP+流ID的比特流。如此,第一加扰确定单元443可以确定是否当前传输流携带加扰频道。
音频解码器450包括音频解码单元451、第二头分析单元452和第二加扰确定单元453。
音频解码单元451解码由解复用器430分离的音频分组。
第二头分析单元452执行与图2所示头分析单元132相似的功能。但是,它们之间的不同是第二头分析元452只分析音频分组传输流的头310,从而确定PES分组数据开始部分的存在。
第二加扰确定单元453执行与图2所示加扰确定单元133相似的功能。但是,它们之间的不同是第二加扰确定单元453只处理音频分组来确定它的传输流的有效负载320是否包含对应于PSCP+流ID的比特流。如此,第二加扰确定单元453可以确定是否当前传输流携带加扰频道。
图6是描述根据本发明示范性实施例的加扰频道确定方法的流程图。
为了阐述加扰频道确定方法,将利用根据本发明示范性实施例的数字广播接收机100,并反复参考图2到4和图6。
调谐器110通过天线接收RF广播信号(S501),并将接收到的RF广播信号转换成IF广播信号作为输出(S503)。
频道解码器120将从调谐器110输出的IF广播信号转换成传输流(S505),并确定锁定状态。也就是,频道解码器120确定是否存在有效的传输流(S507)。
如果频道解码器120已经确定不存在有效的传输流(S507-否),则在6MHz的带宽里不存在有意义的信号,这样确定为无信号状态(S509)。
另一方面,如果频道解码器120已经确定存在有效的传输流(S507-是),则将传输流提供给解复用器130。当传输流从频道解码器120传输时,解复用器130里的解复用单元131将其分离成视频和音频分组(S511)。
头分析单元132分析被解复用器130分离的视频和音频分组的头,从而确定PUSI字段313的值是否为‘1’。在这里,如果PUSI字段313的值为‘1’,意味着感兴趣的传输流包含PES分组200数据的开始部分(S513)。
如果由头分析单元132所做的对于头310的分析结果确定PUSI字段313值为‘1’(S513-是),则加扰确定单元133确定视频和音频分组的有效负载320是否包含对应于PSCP+流ID的比特流(S515)。
如果加扰确定单元133已经判定当前传输流的有效负载320包含对应于PSCP+流ID的比特流(S515-是),则意味着当前传输流没有携带加扰频道(S517)。
但是,如果加扰确定单元133已经判定当前传输流的有效负载320不包含对应于PSCP+流ID的比特流(S515-否),则意味着当前传输流携带有加扰频道(S519)。
上述加扰频道确定方法,特别是操作S501到S505,也可以实施在图5所示的数字广播接收机400上。不同之处在于操作S511是在解复用器430上实现,操作S513到S519分别在位于视频和音频解码器440和450里的第一头分析单元442、第一加扰确定单元443、第二头分析单元452和第二加扰确定单元453上实现。
阐述到目前为止,数字广播接收机和它的加扰频道确定方法在传输流解码之前识别出了加扰频道。结果,频道选择过程中的接收机的响应速度有了提高,并且自动频道设置能以增加的速度完成,因此为用户提供了较大的便利和改进的用法。
前述实施例只是一个示例,其不意欲本发明限于此。本技术能容易地施加到其它类型的装置。同样,本发明示范性实施例的描述仅供示例说明,不限制权利要求的范围,因为对于本领域技术人员,许多替代、修改和变动是显而易见的。因此,本发明的范围应当由附上的权利要求书和其同等物来规定。

Claims (11)

1.一种数字广播接收机,包括:
头分析单元,用于分析从传输流分离出的视频分组和音频分组的头,从而确定分组化基本流PES分组数据的开始部分的存在;以及
加扰确定单元,如果所述头分析单元确定视频分组和音频分组包含有PES分组数据的开始部分,则通过分析视频分组和音频分组的有效负载,所述加扰确定单元确定加扰频道的存在。
2.如权利要求1所述的数字广播接收机,其中,所述加扰确定单元通过分析一对视频和音频分组的有效负载,确定加扰频道的存在。
3.如权利要求1所述的数字广播接收机,其中,如果所述头里的有效负载单元开始指示符PUSI字段的值为‘1’,则所述头分析单元确定视频和音频分组包含所述PES分组数据的开始部分。
4.如权利要求1所述的数字广播接收机,其中,所述加扰确定单元确定有效负载是否包含与分组开始码前缀PSCP和流标识符ID对应的比特流,并且如果所述比特流既不包含在视频分组里也不包含在音频分组里,则确定加扰频道。
5.如权利要求1所述的数字广播接收机,进一步包括:
调谐器,用于将射频RF广播信号转换成中频IF广播信号;
频道解码器,用于将所述IF广播信号转换成传输流;
解复用器,用于将所述传输流分离出视频分组和音频分组;
视频解码器,用于解码所述视频分组;以及
音频解码器,用于解码所述音频分组。
6.如权利要求5所述的数字广播接收机,其中,在解复用器里提供有所述头分析单元和加扰确定单元。
7.如权利要求5所述的数字广播接收机,其中,在视频解码器和音频解码器里分别提供有所述头分析单元和加扰确定单元。
8.一种加扰频道确定方法,包括:
分析从传输流中分离出的视频分组和音频分组的头,从而确定分组化基本流PES分组数据的开始部分的存在;以及
如果所述视频和音频分组包含所述PES分组数据的开始部分,则通过分析所述视频分组和音频分组的有效负载,基于确定结果,确定加扰频道的存在。
9.如权利要求8所述的方法,其中,通过分析一对视频和音频分组的有效负载来确定加扰频道的存在。
10.如权利要求8所述的方法,其中,如果头里的有效负载单元开始指示符PUSI字段的值为‘1’,则确定所述PES分组数据具有开始部分。
11.如权利要求8所述的方法,其中,确定所述加扰频道的存在包括:
确定有效负载是否包含与分组开始码前缀PSCP和流标识符ID对应的比特流;以及
如果所述比特流既不包含在视频分组也不包含在音频分组里,则确定所述传输流携带有加扰频道。
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