CN113765610A - 数字广播接收装置以及相关的接收方法 - Google Patents

Abstract

一种数字广播接收方法以及数字广播接收装置，包含：一多通道调谐装置、一第一解多工装置、一第二解多工装置。该多通道调谐装置包含多个锁定装置，其中该些锁定装置分别在多个频率点上锁定一广播信号，并且分别输出对应于该些频率点的多个数据流。该第一解多工装置包含多个第一解多工单元，其中该些第一解多工单元分别用以缓存该些数据流中对应于特定类型的数据单元。该第二解多工装置包含多个第二解多工单元，其中该些第二解多工单元分别用以缓存该些第一解多工单元中对应特定频道的数据单元。

Description

数字广播接收装置以及相关的接收方法

技术领域

本发明涉及数字广播，特别涉及一种具备多频率点锁频、分流以及缓存能力的接收装置以及相关方法。

背景技术

一般来说，数字广播接收器(digital broadcasting receiver)会接收一个大范围频带内的信号，也就是多个广播频道的内容，根据使用者所选定的频道，控制接收器中的调谐器(tuner)与该频道的对应频率同步，进行锁频。等到信号稳定后，接收器中的解多工器对已锁定信号中所接收到的数据进行分流，而解码器则对解多工器分流出的数据进行解码，从而输出该频道的节目内容。当使用者进行频道切换时，调谐器必须根据使用者欲切换的频道的对应频率重新进行锁频，而解多工器与解码器也需要再次进行相应操作，从而还原出使用者欲观看的节目内容。使用者每次进行频道切换，上述流程就必须要重新进行，这带给使用者可明显感知的延迟。

发明内容

为了降低频道切换的延迟，提升使用者体验，本发明提出一种创新的数字广播接收装置架构。其中，本发明通过具备多个频率点锁定能力的多通道调谐装置，同时对广播信号中的多个频率点进行锁定，而这些频率点对应使用者当前所观看的频道，以及前后的数个频道。因此，多通道调谐装置可预先锁定使用者之后可能观看的频道，从而获得对应于大量频道的数据单元。并且，本发明通过多重解多工单元，对于数据单元进行适当的筛选与分流。首先，通过第一组解多工单元，滤除非影音信息相关的数据单元，接着，再通过第二组解多工单元将对应于不同频道的数据单元分别进行缓存。之后，一旦使用者下达了频道切换指令，解码装置便可迅速地从第二组解多工单元中取得对应频道的数据单元，进行影音解码，还原频道内容。如此一来，便可以有效地改善频道切换时的延迟，以达到快速频道切换(fast channel change，FCC)的效果。

本发明的一实施例提供一种数字广播接收装置。该数字广播接收装置包含：一多通道调谐装置、一第一解多工装置以及一第二解多工装置。该多通道调谐装置包含多个锁定装置，该些锁定装置用以在多个频率点上锁定一广播信号，并且分别输出对应于该些频率点的多个数据流。该第一解多工装置耦接于该多通道调谐装置，并且包含多个第一解多工单元，该些第一解多工单元分别对应该些锁定装置中的一者，并且分别用以缓存该些数据流中对应于特定类型的数据单元。该第二解多工装置耦接该第一解多工装置，包含多个第二解多工单元，该些第二解多工单元分别用以缓存该些第一解多工单元中对应于特定频道的数据单元。

本发明的一实施例提供一种数字广播接收方法。该数字广播方法包含：利用一多通道调谐装置中多个锁定装置，在多个频率点上锁定一广播信号，并且分别输出对应于该些频率点的多个数据流；利用多个第一解多工单元，分别缓存该些数据流中对应于特定类型的数据单元以及利用多个第二解多工单元，分别缓存该些第一解多工单元中对应于特定频道的数据单元。

附图说明

图1为本发明数字广播接收装置的实施例的架构图。

图2为本发明数字广播接收方法的实施例的架构图。

图3为本发明数字广播接收方法与装置的应用示意图。

图4为本发明数字广播接收方法与装置的应用示意图。

符号说明

100数字广播接收装置

110多通道调谐装置

112_1～112_N锁定装置

120第一解多工装置

122_1～122_N第一解多工单元

124_1～124_N解扰单元

130第二解多工装置

132_1～132_N第二解多工单元

140解码装置

150频道选取装置

160编码装置

具体实施方式

在以下内文中，描述了许多具体细节以提供阅读者对本发明实施例的透彻理解。然而，本领域的技术人员将能理解，如何在缺少一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法或元件或材料等来实现本发明。在其他情况下，众所皆知的结构、材料或操作不会被示出或详细描述，从而避免模糊本发明的核心概念。

说明书中提到的“一实施例”意味着该实施例所描述的特定特征、结构或特性可能被包含于本发明的至少一个实施例中。因此，本说明书中各处出现的“在一实施例中”不一定意味着同一个实施例。此外，前述的特定特征、结构或特性可以以任何合适的形式在一个或多个实施例中结合。

请参考图1，该图为本发明数字广播接收装置的实施例的架构图。如图所示，数字广播接收装置100包含有：多通道调谐装置110、第一解多工装置120、第二解多工装置130、解码装置140以及频道选取装置150。多通道调谐装置110包含有多个锁定装置112_1～112_N。锁定装置112_1～112_N分别用以锁定一个广播信号BRC的多个频率点。其中，在进行频率点锁定时，多通道调谐装置110会参考使用者当前观看的频道，并且根据频道与频率的对应表，决定多个待锁定的频率点。进一步来说，多通道调谐装置110除了锁定使用者当前观看的频道对应的频率点，也会锁定数个预测观看频道对应的频率点，其中包含，一并锁定当前观看频道的前一个频道以及后一个频道所分别对应的频率点，或者是锁定当前观看的频道的前几个频道以及后几个频道所分别对应的频率点，又或者是，根据一个频道切换预测演算法，记录使用者的观看习惯，并且预测出使用者之后可能观看的频道，从而锁定多个预测观看频道分别对应的频率点。其中，多通道调谐装置110在同一时间内所能锁定的频率点的数量，将随着多通道调谐装置110所包含的锁定装置112_1～112_N的数量而定。在本发明不同实施例中，锁定装置112_1～112_N的数量可能会有所不同。

多通道调谐装置110的锁定装置112_1～112_N将会在不同频率点锁定广播信号BRC，从而得到对应于这些频率点的数据流(data stream)DS_1～DS_N。另外，尽管图示中未标注，但多通道调谐装置110可能还包含有其他电路元件，例如，解调器(demodulator)，模拟至数字转换器，对锁定后的信号进行解调制以及模拟至数字转换等，进而得以输出不同频率点上的数据流DS_1～DS_N。由多通道调谐装置110所输出的多个频道上的数据流DS_1～DS_N，将被传送给第一解多工装置120进行分流以及缓存。

第一解多工装置120包含第一解多工单元122_1～122_N，经由锁定装置110_1～110_N进行频率锁定后输出的数据流DS_1～DS_N中的每一者都会被输入给一个对应的第一解多工单元122_1～122_N，进行缓存。在初始阶段中，第一解多工单元122_1～122_N会被设定成缓存每一个数据流BS_1～BS_N中所有频道所对应的数据单元(如：封包)。进一步来说，第一解多工单元122_1可以对数据流DS_1进行缓存，而数据流DS_1中包含有对应于3个频道的节目内容的数据单元，而这3个频道的节目内容的数据单元在初始阶段中，全部被第一解多工单元122_1所缓存。再者，第一解多工单元122_1～122_N会舍弃非特定类型的数据单元，例如，与影音信息无关的数据单元。在一个实施例中，第一解多工单元122_1～122_N可能会舍弃对应于紧急广播、系统信息以及/或电子节目指南(ElectronicProgram Guide，EPG)类型的数据单元。这样的操作可以通过对数据单元中的数据单元识别元件(packetidentifier，PID)进行识别来实现。

在一个后续阶段中，第一解多工单元122_1～122_N会分别对数据流DS_1～DS_N进行更针对的缓存。举例来说，第一解多工单元122_1可能只会对3个频道中，对应于其中一个特定频道的节目内容的数据单元进行缓存。其中，频道选取装置150会根据使用者当前观看的频道，判断出当前观看频道的前一个频道以及后一个频道，或者是当前观看的频道的前几个频道以及后几个频道，又或者是，根据一个频道切换预测演算法，判断出多个预测观看频道，并且找到这些频道与第二解多工装置130中的第二解多工单元132_1～132_M的关联，也就是第二解多工单元132_1～132_M中的何者，缓存了哪一个频道的数据单元。接着，通过第二解多工单元132_1～132_M去设定第一解多工单元122_1～122_N，要求第一解多工单元122_1～122_N不再缓存不被频道选取装置150所需要的频道的数据单元。因此，在后续阶段中，第一解多工单元122_1～122_N只会保留某个频率点上特定频道的数据单元。

另一方面，第一解多工装置140还包含解扰单元124_1～124_N，当数据流DS_1～DS_N被传送端生成时进行过加扰(scramble)，那么第一解多工装置120中的解扰单元124_1～124_N可以对数据流DS_1～DS_N进行解扰(descramble)，让第一解多工单元122_1～122_N缓存经过解扰后的数据单元。在一实施例中，第二解多工单元132_1～132_N会对数据单元进行一解析(parsing)操作，若发现数据单元经过加扰处理，便会设定解扰单元124_1～124_N进行解扰处理。然而，解扰单元124_1～124_N的解扰处理可以是选择性的，针对数据流DS_1～DS_N的解扰处理也可以由第二解多工单元132_1～132_N来完成，又或者是数据流DS_1～DS_N本身未经加密，则解扰单元124_1～124_N也无需对数据单元进行解扰处理。

第二解多工装置130中的第二解多工单元132_1～132_M的数量可能大于或等于第一解多工单元122_1～122_N的数量。例如，当数据流DS_1～DS_N中的每一者可能包含有3个频道的节目内容，那么第二解多工单元132_1～132_M的数量可高达N*3。然此并非本发明限制，第二解多工单元132_1～132_M的具体数量可随不同需求而改变。并且，在一实施例中，第二解多工单元132_1～132_M可由软件实现。第二解多工单元132_1～132_M可进一步缓存由第一解多工单元122_1～122_N所缓存的数据单元，并且识别第一解多工单元122_1～122_N中缓存的数据单元，根据其类型进行保留或舍弃。举例来说，第二解多工单元132_1可以根据数据单元中的数据单元识别元件来识别数据单元类型，选择只保留某个特定频道相关的数据单元，又或者在第一解多工装置的操作的后续阶段中，设定第一解多工单元122_1～122_N只保留某个频道相关的数据单元。另外，第二解多工单元132_1～132_M也可以对第一解多工单元122_1～122_N者所缓存的数据单元进行解扰。然而，这个解扰处理是选择性的，若第一解多工装置120中的解扰单元124_1～124_N已经针对数据流DS_1～DS_N进行过解扰处理，则第二解多工单元132_1～132_M便无需再次进行解扰处理，又或者是数据流DS_1～DBS_N本身未经加扰，则第二解多工单元132_1～132_M也无需进行解扰处理。

通过上述多通道调谐装置100、第一解多工装置110以及第二解多工装置120的协同运行，第二解多工单元132_1～132_M除了缓存使用者当前所观看的频道的数据单元外，也会一并地缓存使用者先前所观看的一个或多个频道、使用者之后可能观看的一个或多个频道等的数据单元。因此，当使用者切换到一个新频道时，频道选取装置150就会根据先前所判断出的多个预测观看频道，以及这些预测观看频道与第二解多工单元132_1～132_M的关联，找出缓存有该频道的数据单元的第二解多工单元132_1～132_M，并且，让解码装置140对已缓存的数据单元进行影音解码，还原出该频道的视频/音频讯框。如此一来，多通道调谐装置110、第一解多工装置120以及第二解多工装置130不需要再次重新锁定频率点、分流以及缓存数据单元，大幅缩短了延迟时间。另一方面，若是使用者所欲切换的新频道的数据单元，并不在第二解多工单元132_1～132_M之中，那么，多通道调谐装置110中的锁定装置112_1～112_N中的一者会重新锁定新频道的对应频率点，以及第一解多工单元122_1～122_N会对该频道的数据单元进行缓存。

另外，在一实施例中，本发明的数字广播接收装置100还包含编码装置160，其可对于第二解多工单元132_1～132_M中所缓存的数据单元进行编码，从而实现对应特定频道的节目内容的录制。其中，由于本发明的多通道调谐装置110可以同时锁定不同频率点，因此本发明的编码装置160可以同时针对不同频率点上，不同频道的节目内容进行录制。然而，这是传统数字广播接收装置所无法实现的，因为传统数字广播接收装置只会锁定一个频率点的信号，因此无法对不同频率点上，不同频道的节目内容进行录制。

请参考图2所示的流程图，该图为本发明数字广播接收方法的实施例的流程图，该流程包含有以下步骤：

步骤210：利用一多通道调谐装置中多个锁定装置，在多个频率点上锁定一广播信号，并且分别输出对应于该些频率点的多个数据流；

步骤220：利用多个第一解多工单元，分别缓存该些数据流中对应于特定类型的数据单元；

步骤230：利用多个第二解多工单元，分别缓存该些第一解多工单元中对应于特定频道的数据单元。

由于上述步骤的详细原理、具体操作以及相关的实施变化已经在关于本发明数字广播接收装置的实施说明中详细解释，在此不做重复性地描述。熟悉本发明技术领域的人员，应可在完整理解前述说明内容后，基于上述步骤来实现本发明的数字广播方法。

另外，在本发明的一实施例中，第二解多工单元132_1～132_M可以对所缓存的数据单元进行一预解析操作，判断数据单元是否包含有解码装置140需要的影音信息。当数据单元不包含解码装置140需要的影音信息时，也可以要求第一解多工装置120以及第二解多工装置130丢弃已缓存的数据单元，避免解码装置140耗费时间与硬件资源在对非影音信息进行处理。在本发明一实施例中，第二解多工单元132_1～132_M是根据数据单元的标头(header)来判断该数据单元的有效载荷(payload)中是否有解码装置140需要的影音信息，例如，当数据单元的标头关联于有效载荷在图像群(Group of pictures，GOP)架构中的画格(frame)类型时，即代表数据单元中包含有解码装置140需要的影音信息。

首先，请参考图3。在图3所示的实施例中，假定在数据流中的第一个数据单元PA1中就包含有GOP架构的I画格。其中，I画格代表节点编码图像(intra coded picture)的参考图像，每个GOP由此类型的图像开始。在第一个时槽TL1中，多通道调谐装置110接收了数据单元PA1。而在第二个时槽TL2中，数据单元PA1被第一解多工装置120中的一个第一解多工单元122_K所缓存，于此同时，第二解多工装置130中的一个第二解多工单元132_K会对数据单元PA1进行预解析操作，并且根据数据单元PA1的标头，解析出数据单元PA1中包含有GOP架构中的I画格，故判断数据单元PA1包含解码装置140所需的影音信息。因此，数据单元PA1将被缓存，并被解码装置140所解码。在确认数据单元PA1包含影像数据后，第二解多工单元130_K可以不需要对后续的数据单元进行预解析操作，这是因为GOP架构下的画格具有连续性，所以数据单元PA1后续的数据单元仍然会包含GOP架构中的其他画格(如：I画格、B画格以及/或P画格)。因此，数据单元PA2～PA8在被多通道调谐装置110接收后，都会被保留在第二解多工单元130_K中，等候解码装置140的解码。

在图4所示的实施例中，数据单元PA1中并不包含GOP架构中的I画格，而第二个数据单元PA2中则包含有GOP架构中的I画格。在第一个时槽TL1中，多通道调谐装置110接收了数据单元PA1。而在第二个时槽TL2中，数据单元PA1被第一解多工装置120中的一个第一解多工单元122_K所缓存，于此同时，第二解多工装置130中的一个第二解多工单元132_K对数据单元PA1进行预解析操作，并且根据数据单元PA1的标头，解析出数据单元PA1中不包含有GOP架构的I画格，也就是数据单元PA1并不包含影像数据。因此，第二解多工单元132_K丢弃数据单元PA1，使得解码装置140不需解码数据单元PA1。再者，在时槽TL2中接收的数据单元PA将会在时槽TL3中被第一解多工单元122_K缓存，同时被第二解多工单元132_K所预解析。此时，根据数据单元PA2的标头，第二解多工单元132_K解析出数据单元PA2中包含有GOP架构的I画格，故判断数据单元PA2包含解码装置140所需的影音信息。因此，数据单元PA2将被保留，并等候被解码装置140解码。

总结来说，本发明提出一种创新的数字广播接收装置架构。其中，多通道调谐装置110可同时对广播信号中的多个频率点进行锁定，从而取得对应于使用者当前所观看的频道，以及之后可能观看的频道的数据单元。并且，通过多重解多工单元对数据单元进行适当的筛选与分流。首先，通过第一解多工单元122_1～122_N，滤除非影音信息相关的数据单元，接着，再通过第二组解多工单元132_1～132_N将对应于不同频道的数据单元分别进行缓存。之后，一旦使用者下达了频道切换指令，解码装置140便可迅速地从第二组解多工单元132_1～132_N中取得对应频道的数据单元，进行影音解码，还原频道内容。如此一来，便可以有效地改善频道切换时的延迟，以达到快速频道切换的效果。

本发明的实施例可使用硬件、软件、固件以及其相关结合来完成。通过适当的一指令执行系统，可使用存储于一存储器中的软件或固件来实作本发明的实施例。就硬件而言，则是可应用下列任一技术或其相关结合来完成：具有可根据数据信号执行逻辑功能的逻辑门的一个别运算逻辑、具有合适的组合逻辑门的一特定应用集成电路(applicationspecific integratedcircuit,ASIC)、可编程门阵列(programmable gate array,PGA)或一现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)等。

说明书内的流程图中的流程和方块示出了基于本发明的各种实施例的系统、方法和电脑软件产品所能实现的架构，功能和操作。在这方面，流程图或功能方框图中的每个方块可以代表程序码的模块，区段或者是部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。另外，功能方框图以及/或流程图中的每个方块，以及方块的组合，基本上可以由执行指定功能或动作的专用硬件系统来实现，或专用硬件和电脑程序指令的组合来实现。这些电脑程序指令还可以存储在电脑可读媒体中，该媒体可以使电脑或其他可编程数据处理装置以特定方式工作，使得存储在电脑可读媒体中的指令，实现流程图以及/或功能方框图中的方块所指定的功能/动作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种数字广播接收装置，包含：

一多通道调谐装置，包含多个锁定装置，所述多个锁定装置用以在多个频率点上锁定一广播信号，并且分别输出对应于所述多个频率点的多个数据流；

一第一解多工装置，耦接于该多通道调谐装置，包含多个第一解多工单元，所述多个第一解多工单元分别对应所述多个锁定装置中的一者，并且分别用以缓存所述多个数据流中对应于特定类型的数据单元；以及

一第二解多工装置，耦接该第一解多工装置，包含多个第二解多工单元，所述多个第二解多工单元分别用以缓存所述多个第一解多工单元中对应于特定频道的数据单元。

2.如权利要求1所述的数字广播接收装置，其中所述多个第一解多工单元于一第一时间内，分别缓存所述多个数据流中对应于所有频道的数据单元，以及在一第二时间内，分别缓存所述多个数据流中对应于特定频道的数据单元。

3.如权利要求1所述的数字广播接收装置，其中当所述多个数据流中的数据单元对应于视频或音频类型时，所述多个第一解多工单元才会对该数据单元进行缓存。

4.如权利要求1所述的数字广播接收装置，其中所述多个第一解多工单元不缓存对应于紧急广播、系统信息、以及电子节目指南类型的数据单元。

5.如权利要求1所述的数字广播接收装置，其中该第一解多工装置还包含多个解扰单元，所述多个第二解多工单元分别对所述多个第一解多工单元所缓存的数据单元进行解析，当解析出一数据单元经过加扰时，所述多个第二解多工单元会设定该第一解多工装置中的所述多个解扰单元对所述多个数据流中的数据单元进行解扰。

6.如权利要求1所述的数字广播接收装置，其中该数字广播接收装置还包含一个解码装置，该解码装置能对所述多个第二解多工单元中的一者所缓存的数据单元进行解码，从而产生对应于一第一频道的节目内容的视频与音频讯框。

7.如权利要求6所述的数字广播接收装置，其中该数字广播接收装置还包含至少一个编码装置，该编码装置能对所述多个第二解多工单元中的至少一者所缓存的数据单元进行编码，从而针对一第二频道的节目内容进行录制。

8.如权利要求7所述的数字广播接收装置，其中该第一频道与该第二频道对应于该广播信号的不同频率点。

9.一种数字广播接收方法，包含：

利用一多通道调谐装置中多个锁定装置，在多个频率点上锁定一广播信号，并且分别输出对应于所述多个频率点的多个数据流；

利用多个第一解多工单元，分别缓存所述多个数据流中对应于特定类型的数据单元；以及

利用多个第二解多工单元，分别缓存所述多个第一解多工单元中对应于特定频道的数据单元。

10.如权利要求9所述的数字广播接收方法，其中利用所述多个第一解多工单元分别缓存所述多个数据流中的数据单元的步骤包含：

于一第一时间内，利用所述多个第一解多工单元分别缓存所述多个数据流中对应于所有频道的数据单元；以及

在一第二时间内，利用所述多个第一解多工单元分别缓存所述多个数据流中对应于特定频道的数据单元。

Images