CN101873319A - 支持多pid的传输码流到ip包的实时转换装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置及方法，该装置包括TS流接收模块、PID过滤模块、TS流解复用模块、IP数据包存储模块和MAC发送模块，对外部输入的TS流数据包提取PID信息，根据预设的PID信息对TS流进行过滤，将符合要求的TS流根据PID信息的不同送入不同支路的TS流解复用模块恢复出IP数据包，将各个支路TS流解复用模块恢复出来的IP数据包缓存到IP数据包存储模块，并根据时间顺序对不同支路恢复出的IP数据包其进行排队处理，然后MAC发送模块读取IP数据包并发送给客户端，该装置支持同时对具有多个PID信息的TS流进行处理，并且可极大的提高卫星通信系统中的数据传输速率。

Description

支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置及方法

技术领域

本发明属于卫星DVB数据传输技术领域，特别是涉及支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置及方法。

背景技术

基于卫星的DVB系统主要应用于卫星远程教育、卫星电视服务、卫星宽带多媒体及互联网等。在DVB系统中传输的数据实际上在发送端是通过将IP数据包通过MPE协议转换为TS流数据包以便于适应于卫星传输，在卫星通信系统的接收端需要有一种高效的方法来实现从传输码流到以太网数据包的实时转换。现有的技术在实现从传输码流到以太网数据包的过程中，只能对具有一个相同PID信息的单路TS流数据包进行处理，数据传输速率低，并浪费系统资源。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置，该装置支持同时对具有多个PID信息的TS流进行处理，并且可以极大的提高卫星通信系统中的数据传输速率。

本发明的另外一个目的在于提供支持多PID的传输码流到IP包的实时转换方法。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置，包括TS流接收模块、PID过滤模块、n个TS流解复用模块、IP数据包存储模块和MAC发送模块，其中IP数据包存储模块由n个乒乓RAM缓存器和1个桶形指针缓存器组成，其中：

TS流接收模块：接收外部输入的TS流数据包，并从TS流数据包中提取PID信息，并将所述PID信息输出给PID过滤模块；

PID过滤模块：接收TS流接收模块输入的外部TS流数据包的PID信息，并将PID信息与预设的PID信息进行比对，将TS流数据包的PID信息中与预设的PID信息不符合的TS流数据包过滤掉，并将其余TS流数据包按照PID信息分为n类，具有相同PID信息的TS流数据包分为一类，并按照类别将其余TS流数据包输出到n个TS流解复用模块；

TS流解复用模块：接收PID过滤模块输出的TS流数据包，根据MPE协议将TS流数据包中的包头和填充字段去掉，将TS流数据包中的IP数据包恢复出来并实时存储到IP数据包存储模块中相应的乒乓RAM缓存器中，其中每个乒乓RAM缓存器根据PID信息对应于一个TS流解复用模块；

IP数据包存储模块：每个乒乓RAM缓存器接收对应的TS流解复用模块恢复并实时存储的IP数据包，再按照时间先后顺序，将完全恢复并存储到乒乓RAM缓存器中的IP数据包逐一搬移到桶形指针缓存器中进行存储；

MAC发送模块：从IP数据包存储模块的桶形指针缓存器中按照存入顺序读取相应的IP数据包，并传送至外部网络控制芯片；

其中n为正整数，并且n≥2。

在上述支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置中，TS流数据包由包头和包数据组成，其中PID信息存在于包头中，IP数据包和填充字段存在于包数据中。

支持多PID的传输码流到IP包的实时转换方法，包括如下步骤：

(1)接收外部输入的TS流数据包，并从TS流数据包中提取PID信息；

(2)将所述提取的PID信息与预设的PID信息进行比对，将TS流数据包的PID信息中与预设的PID信息不符合的TS流数据包过滤掉，并将其余TS流数据包按照PID信息分为n类，其中具有相同PID信息的TS流数据包分为一类；

(3)根据MPE协议将TS流数据包中的包头和填充字段去掉，按照PID信息分类将TS流数据包中的IP数据包分n类恢复出来并实时存储；

(4)按照时间先后顺序将n类完全恢复并完成存储的IP数据包逐一搬移到桶形指针缓存器中进行存储；

(5)从桶形指针缓存器中按照存入顺序读取相应的IP数据包，并传送至外部网络控制芯片；

其中n为正整数，并且n≥2。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明采用多支路处理具有不同PID信息的TS流数据包，其中IP数据包存储模块包括两级缓存器，第一级为乒乓RAM缓存器，第二级为桶形指针缓存器，乒乓RAM缓存器主要用于IP数据包恢复过程中对当前正在恢复的IP数据包进行缓存，当IP数据包恢复完毕之后，将其搬移到第二级桶形指针缓存器进行缓存，由于从具有不同PID的TS数据包中恢复出来的IP数据包不可能在同一时间内完成，因此在IP数据包恢复出来后立即搬移到桶形指针的过程即完成了对具有不同PID的TS数据包中恢复出来的IP数据包按时间顺序进行排队的操作，因此上述方法实现了对同时具有多个PID信息的TS流进行处理的能力，并且由于本发明多支路结构设计可以同时处理具有不同PID信息的TS流数据包，从而大大提升了卫星通信系统中的数据传输的速率。

附图说明

图1为本发明实时转换装置组成结构图；

图2为本发明实时转换方法的数据处理流程图；

图3为本发明实时转换装置处理的TS流帧格式示意图；

图4为本发明两路TS传输码流到IP包转换的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为本发明实时转换装置组成结构图，由图可知本发明实时转换装置由TS流接收模块、PID过滤模块、n个TS流解复用模块、IP数据包缓存模块及MAC发送模块组成，其中IP数据包缓存模块由n个乒乓RAM缓存器和1个桶形指针缓存器(简称IP buffer)组成。

从外部接收到的射频信号经过下变频和解调后恢复成TS流数据包，进入TS流接收模块后从TS流数据包的包头中提取包含的PID字段，得到该TS流数据包中的PID信息。PID过滤模块根据TS流接收模块提供的PID信息，在预先设定的PID信息范围内查找，如果发现该PID信息，则认为包含该PID信息的TS流数据包符合条件；否则就将该TS流数据包过滤掉。

根据TS流数据包的PID信息，将保留的TS流数据包按照PID信息分为n类，相同PID信息的TS流数据包分为一类，将其分别送入n路TS流解复用模块。在TS流解复用模块中根据MPE协议，将TS流数据包中的包头和填充字段去掉，将TS流数据包中剩余的IP数据包的数据恢复出来并实时存储到相应的乒乓RAM缓存器中，IP数据包的数据边恢复边存储，数据恢复与数据存储二者同时进行，当IP数据包完全恢复出来后立即搬移到桶形指针缓存器中，TS流解复用模块和乒乓RAM缓存器相互配合完成对IP数据包的恢复和存储，桶形指针缓存器则用于存储完全恢复出来的IP数据包，IP数据包逐一搬移到桶形指针缓存器是按照IP数据包完全恢复的时间先后顺序进行的，即先恢复完的IP数据包先存入桶形指针缓存器，最后恢复完的IP数据包最后存入桶形指针缓存器，其中每一个乒乓RAM缓存器根据PID信息和一个TS流解复用模块相对应。

MAC发送模块从IP数据包存储模块的桶形指针缓存器中按照存入顺序读取相应的IP数据包，即先存入的先读出，并传送至外部网络控制芯片。

如图2所示为本发明实时转换方法的数据处理流程图，由图可知，PID＝1的TS流数据包进入PID1的TS流解复用模块，进行解复用之后将IP数据包存储到PID1的乒乓RAM中，PID＝2的TS流数据包进入PID2的TS流解复用模块，进行解复用之后将IP数据包存储到PID2的乒乓RAM中，依次类推，直到完成PID＝n的TS流数据包的处理。按照时间先后顺序将完全恢复并存储到乒乓RAM缓存器中的IP数据包逐一存入IP Buffer中，判断IP Buffer中是否有数据存在，若有数据存在则MAC发送模块从IP Buffer中按照存入的时间顺序将IP数据包依次读出，并传送至外部客户端。

上述方法使具有不同PID的TS数据包进入不同的处理支路进行处理，每个处理支路包含一个TS流解复用模块和一个乒乓RAM缓存器，这样就可以支持对多PID的TS流进行实时的解复用处理。

由于从具有不同PID的TS数据包中恢复出来的IP数据包不可能在同一时间内完成，因此在IP数据包恢复出来后立即搬移到桶形指针缓存器的过程即完成了对具有不同PID的TS数据包中恢复出来的IP数据包按时间顺序进行排队的操作。

如图3所示为本发明实时转换装置处理的TS流帧格式示意图，由图可知TS流数据包由包头和包数据组成，其中包头由同步字节、传输误码指示符、有效载荷单元起始指示符、传输优先指示符、PID信息、传输加扰控制指示符、自适应控制指示符和连续计数器组成，PID信息存在于包头中，包数据中包括IP数据包和填充字段。

下面给出了包含两个PID信息(PID＝01，PID＝02)的TS传输码流到IP包的转换示意图，如图4所示(图中数据为十六进制)，从图中可以看出在实时传输的TS数据流中，PID＝01的数据均存储到PID1的乒乓RAM中，PID＝02的数据均存储到PID2的乒乓RAM中，实现了对包含多个PID信息的TS数据包的实时处理。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (3)

1.支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置，其特征在于包括TS流接收模块、PID过滤模块、n个TS流解复用模块、IP数据包存储模块和MAC发送模块，其中IP数据包存储模块由n个乒乓RAM缓存器和1个桶形指针缓存器组成，其中：

TS流接收模块：接收外部输入的TS流数据包，并从TS流数据包中提取PID信息，并将所述PID信息输出给PID过滤模块；

PID过滤模块：接收TS流接收模块输入的外部TS流数据包的PID信息，并将所述PID信息与预设的PID信息进行比对，将所述TS流数据包的PID信息中与预设的PID信息不符合的TS流数据包过滤掉，并将其余TS流数据包按照PID信息分为n类，具有相同PID信息的TS流数据包分为一类，并按照类别将其余TS流数据包输出到n个TS流解复用模块；

TS流解复用模块：接收PID过滤模块输出的TS流数据包，根据MPE协议将TS流数据包中的包头和填充字段去掉，将TS流数据包中的IP数据包恢复出来并实时存储到IP数据包存储模块中相应的乒乓RAM缓存器中，其中每个乒乓RAM缓存器根据PID信息对应于一个TS流解复用模块；

IP数据包存储模块：每个乒乓RAM缓存器接收对应的TS流解复用模块恢复并实时存储的IP数据包，再按照时间先后顺序，将完全恢复并存储到乒乓RAM缓存器中的IP数据包逐一搬移到桶形指针缓存器中进行存储；

MAC发送模块：从IP数据包存储模块的桶形指针缓存器中按照存入顺序读取相应的IP数据包，并传送至外部网络控制芯片；

其中n为正整数，并且n≥2。

2.根据权利要求1所述的支持多PID的传输码流到IP包的实时转换装置，其特征在于：所述TS流数据包由包头和包数据组成，其中PID信息存在于包头中，IP数据包和填充字段存在于包数据中。

3.支持多PID的传输码流到IP包的实时转换方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)接收外部输入的TS流数据包，并从TS流数据包中提取PID信息；

(2)将所述提取的PID信息与预设的PID信息进行比对，将TS流数据包的PID信息中与预设的PID信息不符合的TS流数据包过滤掉，并将其余TS流数据包按照PID信息分为n类，其中具有相同PID信息的TS流数据包分为一类；

(3)根据MPE协议将TS流数据包中的包头和填充字段去掉，按照PID信息分类将TS流数据包中的IP数据包分n类恢复出来并实时存储；

(4)按照时间先后顺序将n类完全恢复并完成存储的IP数据包逐一搬移到桶形指针缓存器中进行存储；

(5)从桶形指针缓存器中按照存入顺序读取相应的IP数据包，并传送至外部网络控制芯片；

其中n为正整数，并且n≥2。

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