CN102752650A - 数字广播信号的播放系统及其信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种数字广播信号的信号处理方法，可适用于在一机上盒(set-top box)处理一多媒体数据流。所述的方法包含以下步骤：在数字信号接收装置中设置支持机上盒的USB请求命令；当数字信号接收装置通过USB与机上盒连接之后，数字信号接收装置根据机上盒传来的USB请求命令，与机上盒传送数据与控制信号质量。

Description

数字广播信号的播放系统及其信号处理方法
技术领域
本发明涉及一种播放系统，特别是涉及一种数字广播信号的播放系统及其信号处理方法，与用于数字广播信号播放系统的数字信号接收装置。
背景技术
除了传统的固定电视节目外，使用者逐渐利用机上盒来接收数字影音节目来增加生活娱乐。请参考图1，其为传统数字广播信号的播放系统的架构示意图。传统数字广播信号的播放系统包含一机上盒13，其内建天线模块15，用来接收从远程的广播服务端17传来的数字广播信号，如各频道电视节目内容。机上盒13收到数字广播信号后，需进行解调、解复用、译码等处理，才能传至显示装置11播放。
然而，由于不同地区有不同规格的数字广播信号，而传统机上盒13通常仅能针对特定地区解调固定规格的数字广播信号，若在不同地区欲使用传统机上盒13播放数字广播频道，将会因为各地区的数字广播信号规格不同，无法进行解调处理，因为这样的兼容性限制，而无法播放不同地区的数字广播频道。再者，通常机上盒13处理过的影音数据便直接输出至显示装置11播放，而无法储存，因此无法达到重复播放的目的。
因此，亟需提出一种新颖的数字广播信号的播放系统及方法，其不受限于解调规格的限制，并能储存收到的影音信息。
发明内容
鉴于上述，本发明实施例的目的之一在于提出一种数字广播信号的播放系统及方法，其通过具有USB接口的信号接收装置来接收与传送影音信息，以避免解调规格的限制，并可储存影音信息以利日后使用。
本发明揭示一种数字广播信号的播放系统，其可用来搭配一显示装置。所述的数字广播信号的播放系统包含一数字信号接收装置以及一机上盒(set-top box)。数字信号接收装置包含一天线模块以及一解调模块(demodulator)。天线模块用来接收一数字广播信号；解调模块(demodulator)用来解调数字广播信号以成为一传输流数据(transportstream)。机上盒包含一USB控制单元，其传送USB请求命令给数字信号接收装置与接收数字信号接收装置传来的USB封包数据。其中，USB控制单元发出USB请求命令将传输流数据从数字信号接收装置传至机上盒，由机上盒对传输流数据进行传输流解复用及解多媒体格式，经机上盒处理后的信号可输出至显示装置播放，及/或通过USB传送至数字信号接收装置，藉由设置于数字信号接收装置中的一储存单元，储存该处理后的信号。
本发明还揭示一种数字广播信号的播放信号处理方法，适用于一机上盒(set-top box)播放一多媒体数据流。所述的方法包含以下步骤：首先机上盒发出USB请求命令给数字信号接收装置，然后数字信号接收装置接收一数字广播信号，并对数字广播信号进行解调，以产生一传输流数据(transport stream)，接着数字信号接收装置将传输流数据传至机上盒，由机上盒将传输流数据进行传输流解复用及解多媒体格式。
本发明还揭示一种用于数字广播信号播放系统的数字信号接收装置，经由USB接口连接一机上盒。数字信号接收装置包含一天线模块、一接收模块、一解调模块及一USB传输装置。接收模块经由天线模块接收数字广播信号。解调模块接收由接收模块传送来的数字广播信号，并解调数字广播信号，产生一传输流数据。USB传输装置设有支持机上盒请求命令的USB请求命令集，在收到机上盒USB请求命令后，输出传输流数据到机上盒。藉此机上盒再将传输流数据进行传输流解复用及解多媒体格式，即可播放数字广播信号。
其中一实施例为经机上盒处理后的数据可输出至显示装置播放，及/或传回数字信号接收装置储存，以供重复播放。
另一实施例为机上盒可发出USB请求命令给数字信号接收装置，数字信号接收装置传送数字广播调变信号信噪比(SNR)至机上盒，然后机上盒根据接收的信噪比发出USB请求命令调整信号质量，藉此监测与控制数字信号接收装置，达成维持信号质量的目的。
附图说明
图1显示传统数字广播信号的播放系统的架构示意图。
图2显示本发明实施例的数字广播信号的播放系统的架构示意图。
图3为本发明实施例的数字广播信号的播放系统的功能方块图。
图4为本发明实施例的数字广播信号的播放方法的步骤流程图。
图5为本发明实施例的数字广播信号播放方法的信号质量控制的步骤流程图。
主要组件符号说明
11显示装置
13机上盒
15天线模块
17广播服务端
21数字信号接收装置
211天线模块
213接收模块
215解调模块
217 USB传输装置
219储存单元
22 USB界面
23机上盒
231 USB控制单元
233解复用器
235译码模块
25显示装置
27广播服务端
S401-S415步骤
S501-S511步骤
具体实施方式
首先，请参考图2，其为本发明实施例的数字广播信号的播放系统的架构示意图。如图2所示，数字广播信号的播放系统包含一数字信号接收装置21以及一机上盒(set-top box)23。数字信号接收装置21包括一天线模块211，用来接收从广播服务端27传送的一数字广播信号，如各电视节目频道的信号。数字信号接收装置21可通过USB接口22来耦合于机上盒23，将解调后的数字广播信号传至机上盒作影音处理。进而，机上盒处理好的信号可在显示装置25中播放，也可回传至数字信号接收装置21储存。
具体来说，数字信号接收装置21为一USB装置，天线模块211可整合于数字信号接收装置21的壳体内以接收数字广播信号。而数字广播信号可为符合地面数字视频广播标准(Digital Video Broadcasting-Terrestrial，DVB-T)、手持式装置数字视频广播标准(Digital VideoBroadcasting-Handheld，DVB-H)、数字音频广播标准(Digital AudioBroadcasting，DAB)、美国数字广播标准(Advanced Television SystemsCommittee，ATSC)、或日本数字广播标准(Integrated Services DigitalBroadcasting，ISDB)的信号。显示装置25系可为电浆液晶显示器(PlasmaDisplay Panel，PDP or Plasma TV)、液晶电视(Liquid Crystal Display TV，LCD TV)、真空映像管电视(Cathode Ray Tube TV，CRT TV)、或数字电视(Digital TV，DTV)。
请再参考图3，其为本发明实施例的数字广播信号的播放系统的功能方块图。数字信号接收装置21还包含一接收模块213、一解调模块(demodulator)215、一USB传输装置217以及一储存单元219。接收模块213耦接于天线模块211，用来接收数字广播信号。解调模块215耦接于接收模块213，经由接收模块213接收天线模块211所接收的数字广播信号，用来解调数字广播信号以产生节目频道的传输流数据(transport stream)。具体来说，接收模块213及解调模块215可整合成一谐调器(Tuner)，可用于解调至少一种规格的数字广播信号。
数字信号接收装置21可藉由USB传输装置217来接收USB请求命令以及传输与接收数据。数字信号接收装置21内建厂商(Vender)定义的USB请求命令集(USB request command set)，其包含多个USB请求命令(USB request command)，分别具有不同的功能，例如读取参数、写入参数、传输数据等。相关请求命令可在数字信号接收装置21与机上盒23初始化时，通过总线控制端点(USB Control Endpoint)确认装置是否有支持，藉此使机上盒23可读取信号接收单元21的信噪比(Signalto Noise Ratio，SNR)、调整修正数字信号接收装置21的模拟/数字转换的增益值(Gain)与两者间进行数据传输等功能。
而机上盒23包括一USB控制单元231、一解复用器(demultiplexer)233以及一译码模块235。USB控制单元231可通过总线巨量输入模式(USB Bulk In mode)发出USB封包，要求数字信号接收装置21传回被选定节目频道的传输流数据，数字信号接收装置21收到请求命令后，回传所请求节目频道的传输流数据。其中所请求节目频道的传输流数据以USB封包，通过USB22回传给机上盒23的USB控制单元231。
另外，USB控制单元231也可传送USB请求命令至数字信号接收装置21，要求数字信号接收装置21传回数字广播调变信号实时信噪比，并进一步视情况传送USB请求命令给数字信号接收装置21来调整信号质量。也就是机上盒23监测到数字广播调变信号质量不佳时，便使用厂商定义的USB请求命令，在USB控制模式(USB Control mode)下修改数字信号接收装置21相关参数，以监测及控制数字信号接收装置21。
一实施例中，机上盒23可由一韧体(Firmware)(图未示)宣告一软件定时器(图未示)，通过USB控制单元231周期性地发出相对应的USB请求命令至数字信号接收装置21，以读取数字信号接收装置21目前传送影音数据流的信噪比。一旦发现收到的信噪比小于一预定的临界值，便再发出相对应的USB请求命令至数字信号接收装置21，以修正数字信号接收装置21的模拟/数字转换的增益值(Gain)。
解复用器233耦接于USB控制单元231，当多任务模块233收到USB控制单元231传来的传输流数据，解复用器233便对其解出一多媒体编码数据，具体来说，多媒体编码数据为一被选定节目的多媒体格式数据。译码模块235耦接于解复用器233，用来根据多媒体编码数据的编码格式来译码出一多媒体数据流，以供节目内容的播放。机上盒23可进一步将译码出的多媒体数据流输出至显示装置25。
一实施例中，解复用完成的多媒体编码数据除了可经译码而直接播放外，也可通过USB控制单元231将多媒体编码数据输出到数字信号接收装置21，数字信号接收装置21通过USB传输装置217接收多媒体编码数据，并将其储存至储存单元219中，以作为日后重复播之用。其中储存单元219中的多媒体编码数据可在机上盒23上利用译码模块235译码后播放，也可将数字信号接收装置21视为一存有多媒体编码数据的储存装置，在其它设有译码装置的播放器中播放该多媒体编码数据。
接下来将，进一步说明USB传输装置217与USB控制单元231间的一实施方法。数字信号接收装置21的USB传输装置217有一个总线控制端点(USB Control Endpoint)，两个总线巨量输入端点(USB BulkIn Endpoint)，一个总线巨量输出端点(USB Bulk Out Endpoint)。被解调出的传输流数据通过USB22，由USB传输装置217藉由一个总线巨量输入端点传至机上盒23的USB控制单元231，而USB控制单元231藉由USB传输装置217的总线控制端点传送厂商定义USB请求命令，以监测及控制数字信号接收装置21。而机上盒23则通过USB传输装置217的一个总线巨量输出端点将多媒体影音数据回存至信号接收单元21的储存单元219，信号接收单元21则通过另一个总线巨量输入端点将储存单元219内的多媒体影音数据传输至机上盒23播放。
为了更进一步了解本发明的运作，请参考图4，其为本发明实施例的数字广播信号的播放方法的步骤流程图。相关系统架构请一并参考图2、3。所述的数字广播信号的播放方法的步骤如下：
数字信号接收装置21与机上盒23连接进行初始化作业，藉此机上盒23可确认与数字信号接收装置21间可互相支持的USB请求命令(步骤S401)，而天线模块211开始接收广播服务端27传来的数字广播信号(步骤S403)。接着，机上盒23发出USB请求命令给数字信号接收装置21，要求传送节目频道的传输流数据(步骤S405)，数字信号接收装置21收到USB请求命令后，解调模块215便对数字广播信号解调，产生一传输流数据(步骤S407)。
接着解调模块215产生的传输流数据通过USB传输装置217将传输流数据从数字信号接收装置21传至机上盒23的USB控制单元231(步骤S409)。随后USB控制单元231将传输流数据传送至解复用器233，由解复用器233将收到的传输流数据解复用(demultiplex)，以解出一节目的多媒体编码数据(步骤S411)。然后解复用器233产生的多媒体编码数据被传送至译码模块235，以译码出一多媒体数据流(步骤S413)。值得一提的是，步骤S411之后，解复用器233产生的多媒体编码数据也可通过USB控制单元231发出相对应的USB请求命令，将其传至数字信号接收装置21。数字信号接收装置21通过USB传输装置217接收多媒体编码数据并将其传送至储存单元219中储存，以利日后重复播放之用(步骤S415)。
接着请参考图5，其为本发明实施例的数字广播信号播放方法的信号质量控制步骤流程图。在传输多媒体数据的过程中，机上盒23的USB控制单元231可周期性地发出相对应的USB请求命令至数字信号接收装置21，以读取数字信号接收装置21目前传送影音数据流的一信噪比(步骤S501～步骤S505)。接着，信号接收装置21收到读取信噪比的USB请求命令后，便回传数字广播调变信号的信噪比给机上盒23(步骤S507)，然后机上盒23便判断收到的信噪比是否小于一预定的临界值(步骤S509)，若否，则继续接收传输流数据。若信噪比小于所预定的临界值，便再发出相对应的USB请求命令至数字信号接收装置21，以修正数字信号接收装置21的模拟/数字转换的增益值(Gain)(步骤S511)，之后再以修正后的增益值来处理数据，进而达到改善信号质量的目的。
维持数字广播信号的信号质量的一实施方法可在机上盒23中的韧体(Firmware)宣告一软件定时器，并赋予其一中断服务程序，定时器每隔一预先设定时间即引发中断，进而执行此一中断服务程序；在此中断服务程序中发出厂商定义的USB请求命令，以读取储存在数字信号接收装置21中的数字广播调变信号实时信噪比。机上盒23收到信噪比的封包数据后，由韧体定时器中断服务程序解出该封包内的信噪比，并判断是否小于一预先设定好的临界值；假如为真，则继续发出厂商定义的USB请求命令，修正数字信号接收装置21的模拟至数字转换的增益值，以维持信号质量。
如前述，传统机上盒仅能解调固定规格的数字广播调变系统。所以藉由本发明的技术，机上盒主机可连接各种建有解调不同规格的数字信号接收装置，藉此机上盒将不再受限于特定地区数字广播调变系统的规格，而可依各地需的规格，接上可解调该地区数字广播调变系统规格的数字信号接收装置来播放该地区的数字广播内容。
另外，本发明利用厂商定义的命令，监测与控制数字信号接收装置的信噪比，达到调整与维持信号质量的功效。
再者，机上盒中经解复用的多媒体编码数据可通过机上盒与数字信号接收装置间的传输接口传回数字信号接收装置，并储存在数字信号接收装置中的储存装置中，以供重复播放之用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明；凡其它未脱离发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求所限定的范围内。

Claims (25)

1.一种数字广播信号的播放系统，包含：
一数字信号接收装置，包含：
一天线模块，用来接收一数字广播信号；
一解调模块，用来解调所述数字广播信号，产生一传输流数据；及
一USB传输装置，接收USB请求命令将所述传输流数据输出；及
一机上盒，经USB接口与所述数字信号接收装置耦接，处理所述传输流资料以播放所述传输流数据的内容，该机上盒包含：
一USB控制单元，传送USB请求命令给所述USB传输装置，要求所述数字信号接收装置传送所述传输流数据至所述机上盒。
2.如权利要求1所述的数字广播信号的播放系统，其中所述数字信号接收装置还包含一接收模块，所述解调模块经由该接收模块接收所述天线模块所接收的数字广播信号。
3.如权利要求2所述的数字广播信号的播放系统，其中所述机上盒还包含：
一解复用器，耦接于所述USB控制单元，用来解复用所述传输流数据，以解出一节目的多媒体编码数据。
4.如权利要求3所述的数字广播信号的播放系统，其中所述机上盒还包含：
一译码模块，耦接于所述解复用器，用来译码所述多媒体编码数据，以产生一多媒体数据流供所述节目内容的播放。
5.如权利要求3所述的数字广播信号的播放系统，其中所述数字信号接收装置还包含一储存单元，USB控制单元发出USB请求命令来控制所述多媒体编码数据传至所述储存单元中。
6.如权利要求4所述的数字广播信号的播放系统，其中所述USB控制单元周期性地发出USB请求命令，以读取所述数字信号接收装置的一信噪比。
7.如权利要求6所述的数字广播信号的播放系统，其中所述USB控制单元根据所述信噪比发出USB请求命令来修正所述数字信号接收装置的模拟/数字转换的增益值。
8.如权利要求1所述的数字广播信号的播放系统，其中所述数字广播信号为符合地面数字视频广播标准、手持式装置数字视频广播标准、数字音频广播标准、美国数字广播标准、或日本数字广播标准的信号。
9.一种数字广播信号的信号处理方法，适于在一机上盒播放一多媒体数据流，该方法包含：
将一数字信号接收装置通过一USB传输装置连接至所述机上盒；
所述机上盒通过所述USB传输装置与所述数字信号接收装置进行初始化作业；
所述数字信号接收装置接收数字广播信号；及
所述机上盒发送USB请求命令给所述数字信号接收装置，要求传送所述数字信号接收装置中的数据到所述机上盒。
10.如权利要求9所述的数字广播信号的信号处理方法，其中所述机上盒发送USB请求命令，要求所述数字信号接收装置回传一传输流数据，其步骤还包含：
所述数字信号接收装置根据所述机上盒发送USB请求命令将接收的数字广播信号解调为该机上盒所要求的所述传输流数据；及
所述数字信号接收装置通过所述USB传输装置将解调出的所述传输流数据传送至所述机上盒。
11.如权利要求10所述的数字广播信号的信号处理方法，其中所述机上盒发送USB请求命令，要求所述数字信号接收装置回传一信噪比，其步骤还包含：
所述数字信号接收装置通过所述USB传输装置将数字广播调变信号的所述信噪比传回该机上盒。
12.如权利要求11所述的数字广播信号的信号处理方法，其步骤中还包含：
所述机上盒根据是信噪比，传送USB请求命令修正所述数字信号接收装置的模拟/数字转换的增益值。
13.如权利要求12所述的数字广播信号的信号处理方法，其中所述机上盒周期性的发送USB请求命令，要求所述数字信号接收装置回传所述信噪比。
14.如权利要求13所述的数字广播信号的信号处理方法，其中所述机上盒通过一韧体宣告一软件定时器，并赋予该软件定时器一中断服务程序，藉由该中断服务程序周期性的发送USB请求命令要求所述数字信号接收装置回传所述信噪比，并根据该信噪比，传送USB请求命令修正所述数字信号接收装置的模拟/数字转换的增益值。
15.如权利要求10所述的数字广播信号的信号处理方法，其步骤还包含：
在所述机上盒接收所述传输流数据后，将所述传输流数据解复用，以解出一节目的多媒体编码数据。
16.如权利要求15所述的数字广播信号的信号处理方法，其步骤还包含：
所述机上盒将所述多媒体编码数据译码，以产生一多媒体数据流供所述节目内容的播放。
17.如权利要求15所述的数字广播信号的信号处理方法，其步骤还包含：
所述机上盒发送将所述多媒体编码数据译码USB请求命令给所述数字信号接收装置；及
将所述多媒体编码数据传送至所述数字信号接收装置中储存。
18.如权利要求9所述的数字广播信号的信号处理方法，其中所述数字广播信号系为符合地面数字视频广播标准、手持式装置数字视频广播标准、数字音频广播标准、美国数字广播标准、或日本数字广播标准的信号。
19.一种用于数字广播信号播放系统的数字信号接收装置，经由USB接口连接一机上盒，包含：
一天线模块，用来接收一数字广播信号；
一接收模块，由所述天线模块接收所述数字广播信号；
一解调模块，由所述接收模块接收所述数字广播信号，并解调所述数字广播信号，产生一传输流数据；及
一USB传输装置，设有支持所述机上盒请求命令的USB请求命令集，在收到所述机上盒USB请求命令后，输出所述传输流数据到所述机上盒。
20.如权利要求19所述的数字信号接收装置，其中所述USB传输装置在收到所述机上盒USB请求命令后，传输传送数据的信噪比给所述机上盒。
21.如权利要求19所述的数字信号接收装置，其中所述USB传输装置在收到所述机上盒USB请求命令后，修正所述数字信号接收装置的模拟/数字转换的增益值。
22.如权利要求19所述的数字信号接收装置，其中所述USB传输装置在收到所述机上盒USB请求命令后，接收所述机上盒传来的一多媒体编码数据。
23.如权利要求22所述的数字信号接收装置，还包括一储存单元，用于储存所述多媒体编码数据。
24.如权利要求23所述的数字信号接收装置，其中所述USB传输装置在收到所述机上盒USB请求命令后，将所述储存单元中的所述多媒体编码数据传送至所述机上盒。
25.如权利要求19所述的数字信号接收装置，其中所述数字广播信号为符合地面数字视频广播标准、手持式装置数字视频广播标准、数字音频广播标准、美国数字广播标准、或日本数字广播标准的信号。
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