CN101557513A - Dvb共享路由方法和dvb共享路由器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种DVB共享路由方法和DVB共享路由器装置，属于多媒体技术领域。本发明方法包括：接收数字电视TS数据流；将所述TS数据流封装成IP数据包；向局域网广播所述IP数据包。本发明装置包括DVB调谐器、DVB信号转换封装模块和标准路由器模块，所述DVB信号转换封装模块分别和所述DVB调谐器和标准路由器模块数据连接，所述DVB调谐器将数字电视信号转化成TS数据流，所述DVB信号转换封装模块接收所述TS数据流并将其封装成IP数据包，转发到所述标准路由器模块，所述标准路由器模块向局域网广播所述IP数据包。本发明可用于将DVB数字电视信号转换注入到家庭IP局域网络内，通过一个网络实现互联网访问和DVB数字电视信号的共享接收。
Description
技术领域
本发明涉及数字视频广播，特别涉及一种在局域网内通过路由器将DVB数字电视信号通过IP封装传输共享的方法及其装置。属于多媒体技术领域。
背景技术
随着互联网和数字媒体技术的发展，家庭数字信息接入的方式和种类也变得更加丰富和复杂。其中以互联网信息资源共享和DVB(Digital Video Broadcasting，数字视频广播)数字电视推送两大内容来源为主。最普及的互联网接入方式是宽带入户和ADSL拨号，网络线路是电话线和光纤或网线，遵循以太网协议标准IEEE 802.3；DVB数字电视信号依然是传统的广播电视网络，数据传输格式为TS(传输流，Transport Stream的缩写，遵循IS0/IEC 13818-1标准)。这两种网络都具备了巨大容量的内容资源，数据协议却互不兼容，使得用户在使用时存在很多麻烦：
■用户在使用多个终端观看DVB数字电视时，需要为每个终端连接一个数字电视信号线。
■观看IPTV时，需要使用IPTV类型的机顶盒；观看DVB数字电视时，需要使用DVB类型的机顶盒。
■PC(个人电脑)机如果想观看DVB数字电视，还得购买一个电视接收卡设备，并安装到电脑中，同时连接电视信号线，才能够观看。
互联网与DVB数字电视网络分别采取不同的物理机制，难以融合；互联网一般是以太网接口，如通常的PC电脑上的接口。而目前市场上，DVB数字电视信号的接入设备是以PCI、USB接口为主流。依靠FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或其它逻辑芯片连接DVB调谐器和PCI、USB接口芯片，通过调谐器将高频信号解调为数字信号，即TS流数据；通过调谐器的串行数据接口连接到FPGA或其它逻辑芯片，FPGA逻辑芯片通过串行接口获取TS流数据后，通过硬件逻辑和软件结合的方式，在PCI、USB物理总线上传输TS流数据包。但PCI、USB接口和网卡之间是无法交换数据的。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，将DVB数字电视信号转换注入到家庭IP局域网络内，进而通过一个网络来实现互联网访问和DVB数字电视信号的共享接收。
本发明的目的是提供一种DVB共享路由方法，该方法包括：
a.接收数字电视TS数据流；
b.将所述TS数据流封装成IP数据包；
c.向局域网广播所述IP数据包。
其中，步骤a所述数字电视信号可以是有线数字电视、卫星数字电视和地面数字电视中的一种或多种，也可以是除此之外的其他数字电视信号；
优选地，步骤b所述封装过程具体可通过下述方法实现：
接收并缓存TS数据包，等缓存了若干个(比如7个)TS数据包后，创建一个包括所述若干个TS数据包的IP数据包。所述IP数据包包括包头和数据区两部分。所述数据包可符合IEEE802.3中的UDP广播协议，即为UDP广播数据包。在此情况下，这个IP数据包(UDP广播数据包)的总长度为1358字节，其中包头42字节，数据区1316字节。
优选地，步骤b所述封装过程由逻辑芯片(比如，FPGA、CPLD或DSP逻辑芯片)控制。就上述步骤b的具体实现方式而言，逻辑芯片通过编程实现一内存控制器，以接收TS数据包并将其储存于内存中，同时通过编程实现一IP数据包组成单元，以将所述若干个TS数据包整合成IP数据包并发送至数据出口。
本发明的另一目的是提供一种DVB共享路由器装置，该装置内部支持DVB信号的高速数据实时接收、转换及局域网转发；同时具备标准路由器功能，在提供局域网共享访问互联网的同时，能够兼容DVB信号在局域网内的共享传输，简化家庭内多媒体网络结构和终端设备。
该装置由三个主要部分组成：DVB调谐器、DVB信号转换封装模块、标准路由器模块。所述DVB调谐器接收数字电视信号输入，并输出TS数据流。所述DVB调谐器可以有一个或多个，这些DVB调谐器可选自DVB-C、DVB-S、DVB-T或CMMB型DVB调谐器，从而支持有线数字电视、卫星数字电视、地面数字电视等。所述DVB信号转换封装模块接收所述TS流数据，通过硬件过滤接收有效数据，利用软件封装成IP数据包，转发到所述标准路由器模块中的LAN接口，并由所述标准路由器模块将该数据包转发到局域网内共享使用。在局域网内的电脑、IPTV机顶盒或IPTV一体机等都可以通过以太网络接口获得DVB数字电视数据。
本装置的核心是实现DVB信号转换和封装的DVB信号转换封装模块。在该模块内，逻辑芯片(比如，FPGA)连接DVB调谐器，通过串行数据接口获取TS流数据；同时，逻辑芯片内部通过硬件逻辑单元实现MII(媒体独立接口，是IEEE-802.3定义的以太网行业标准。它包括一个数据接口，以及一个MAC和PHY之间的管理接口)接口，并连接到一个标准MII接口的网卡；以IEEE 802.3标准为基础，按照一定的格式规范，逻辑芯片通过其逻辑功能设计成将TS数据包封装到IP数据包的数据区内，这个数据包可以是符合UDP广播协议的IP数据包；最终由FPGA负责将该IP数据包(UDP广播数据包)通过MII接口连接的网卡发送出去。
根据本发明所描述的封装方法，DVB数据包通过标准路由器模块后，能够被路由转发到整个局域网内的其它设备，从而实现共享。
和现有技术相比，本发明的优势在于：
本发明能够简化家庭多媒体网络结构，使互联网和DVB数字电视信号接入相融合，终端使用更方便，成本低，易于推广普及。
附图说明
图1为DVB共享路由器应用原理示意图；
图2为DVB信号转换封装流程示意图；
图3为DVB封装转换模块结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的描述。
本实施例的DVB共享路由器装置由3个部件组成：DVB调谐器、DVB封装转换模块和IP路由模块。如图1所示。
其中DVB封装转换模块采用FPGA或其它逻辑芯片来实现，由它连接DVB调谐器，并完成DVB信号到以太网的转换分发工作。
DVB调谐器是依据DVB数字电视传输网络类型来选择的，有线电视网是DVBC，卫星电视网是DVBS，地面广播网是DVBT。该调谐器部件通过标准的I2C总线由DVB封装转换模块控制，输出的数据是TS包。
DVB封装转换模块是DVB调谐器和IP路由模块之间的桥接模块，其核心功能分为两个部分：
●功能1：按照一定协议规范来封装DVB数据，组成广播类型的UDP包。DVB数据封装到UDP数据包的过程参考图2。步骤详细描述如下：
(1)等待接收由DVB调谐器输出的TS数据包，并存储到缓冲区内，要累积达到7个TS数据包后，才能够开始后续处理；否则继续等待接收TS数据包。
(2)缓冲累积到7个TS数据包后，创建一个以太网链路层数据包，符合IP包规范中的UDP广播协议。总长度为1358字节。这个数据包分为两大部分：包头42字节和数据区1316字节。
(3)按照如下数据结构定义(按字节顺序排列)，设置以太网包头数据：
| 字段名 | 长度(字节) | 规范描述 |
| Destination MAC | 6 | 全部设置为：0xff |
| Source MAC | 6 | 为任意数值 |
| Protocol type | 2 | IP类型，数值为：0x0800 |
| Versionheader length | 2 | Ipv4类型，IP头长度20字节数值为：0x4500 |
| IP packet length | 2 | IP包总长度为1344字节数值为：0x0540 |
| Packet ID | 2 | 包计数器，从1开始累加 |
| Fragment flag | 2 | 不分片，数值为：0x0000 |
| Time to live | 1 | 数值为：0x80 |
| IP protocol | 1 | UDP类型，数值为：0x11 |
| IP head checksum | 2 | IP头部校验 |
| Source ip address | 4 | 源IP地址，任意数值 |
| Dest ip address | 4 | 目标IP地址，数值全部为：0xff |
| Source port | 2 | 源端口号，任意数值 |
| Destination port | 2 | 目标端口号，任意数值 |
| UDP packet length | 2 | UDP包总长度，数值为：0x052C |
| UDP head checksum | 2 | UDP包头校验。 |
(4)在42字节头部之后，拷贝存储7个TS数据包，总共1316字节的数据到以太网包中。
(5)组成完毕的以太网包，由DVB封装转换模块输出到IP路由处理模块的其中一个LAN接口。
●功能2：通过MII接口控制网卡来将UDP数据包发送出去。参考图3的结构示意图。
(1)在FPGA或其它逻辑芯片内部，应用逻辑单元编程实现一个MII接口控制器，并连接到外部的一个标准MII接口网卡。
(2)DVB调谐器的TS流数据通过串行接口连接到FPGA或其它逻辑芯片，应用逻辑单元编程实现一个SDRAM的控制器，并连接外部的一个SDRAM内存器件。TS流数据被缓冲在内存区域中。
(3)当有7个以上TS数据包缓冲在内存中时，依靠FPGA或其它逻辑芯片，应用逻辑编辑读取7个TS数据包以组成一个UDP广播数据包；最后通过MII接口的数据接口将UDP广播数据包传送到网卡上，发送到以太网络中。
IP路由模块是一个标准的路由器，其中有一个LAN接口被内部占用，直接连接到由DVB封装转换模块控制的网卡输出接口上。其它LAN接口则对外连接各种终端设备。工作原理描述如下：
(1)按照上述规定设置的UDP广播类型的数据包，通过IP路由处理模块的LAN接口，被路由转发到其它LAN接口，从而使整个局域网内所有主机都可以接收到DVB信号的数据。
(2)按照上述规定设置的UDP广播类型数据包，通过IP路由处理模块时，由于目标MAC地址为全0xff，所以不会被路由到WAN接口，从而保证对互联网接入功能不影响。
(3)DVB共享路由器装置的所有参数配置由路由器模块完成，同普通路由器设备相同，依靠IP路由模块的WEB服务器面向用户，提供网页界面，来配置参数。
Claims (10)
1.一种DVB共享路由方法，所述方法包括：
a)接收数字电视TS数据流；
b)将所述TS数据流封装成IP数据包；
c)向局域网广播所述IP数据包。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数字电视信号选自有线数字电视、卫星数字电视和地面数字电视中的一种或多种。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述封装过程包括：接收并缓存TS数据包，等缓存了n个TS数据包后，创建一个包括所述n个TS数据包的IP数据包。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，n＝7。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述IP数据包是符合IEEE802.3的UDP广播数据包。
6.一种DVB共享路由器装置，其特征在于，所述装置包括DVB调谐器、DVB信号转换封装模块和标准路由器模块，所述DVB信号转换封装模块分别和所述DVB调谐器和标准路由器模块数据连接，所述DVB调谐器将数字电视信号转化成TS数据流，所述DVB信号转换封装模块接收所述TS数据流并将其封装成IP数据包，转发到所述标准路由器模块，所述标准路由器模块向局域网广播所述IP数据包。
7.如权利要求6所述的路由器装置，其特征在于，所述装置包括一个或多个DVB调谐器。
8.如权利要求7所述的路由器装置，其特征在于，所述DVB调谐器选自DVB-C、DVB-S、DVB-T或CMMB型调谐器。
9.如权利要求6-8任意一项所述的路由器装置，其特征在于，所述DVB信号转换封装模块包括逻辑芯片、内存和MII接口网卡，所述逻辑芯片实现串行数据接口、内存控制器、UDP广播包组成单元和MII接口控制器，所述串行数据接口数据连接所述DVB调谐器，所述MII接口控制器数据连接所述MII接口网卡，所述内存控制器数据连接所述串行数据接口和所述内存，所述UDP广播包组成单元数据连接所述内存和所述MII接口控制器。
10.如权利要求9所述的路由器装置，其特征在于，所述逻辑芯片是FPGA逻辑芯片或CPLD逻辑芯片或DSP逻辑芯片。
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Publications (1)
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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