CN1408180A - 便于在数字mpeg网络上传输ip数据的系统和方法 - Google Patents

便于在数字mpeg网络上传输ip数据的系统和方法 Download PDF

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罗伯特·马克
阿瑟·约斯特
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Abstract

一种便于在MPEG数字网络上传递IP数据的系统和方法,包括了一个包含在节目映射表(PMT)中的新消息:一个地址描述符。这个地址描述符提供能使机顶盒或其类似的设备更有效地定位携带IP数据的数据流的信息,例如一种组播的MAC地址。

Description

便于在数字MPEG网络上传输IP数据的系统和方法
相关申请
本申请要求在1999年8月20日提交的、序列号为60/149,702的和在1999年8月25日提交的、序列号为60/150,535的美国临时申请的利益,这两个临时申请的全部内容都在此引入作为参考。
发明领域
本发明一般涉及到用于传输数字信息,特别是用于使IP数据便于在数字MPEG网络上传输的一种系统和方法。
发明背景
现代社会的通信通过广泛分布的下列这些数据网络的出现而大大增强,如公共电话系统、互联网(包括万维网)、有线和卫星电视系统。传输信息的一种重要的协议(例如通过互联网)是众所周知的互联网协议(IP)。然而在有线和卫星系统中,一种重要的机制是“运动图象专家组”(MPEG)传输流(即MPEG-2)。为了有助于互操作性,详细说明IP数据报是如何被映射成为MPEG-2传输分组的标准已被开发出来,可参考1999年3月31日出版的ATSC Data BroadcastingSpecification(ATSC数据广播规范),ATSC T3/S13,Doc.010 DVS-161,R3ev 1.0草案和数字视频广播(DVB):DVB数据广播规范,EN 301 192v1.2.1(1999-01)(可以在 http://www.etsi.org上得到)。根据DVB标准,如图1所示的一个完整的IP数据报10,如果长度大于1008字节,则被分为多个IP数据报段(datagram fragment):121,...,12n。每一个数据报段121,...,12n被封装为一个DVB-MPE数据报片段(datagramsection)141,...,14n(依照ATSC标准的一个”DSM-CC”片段)。然后,每一个DVB-MPE数据报片段自己分裂开并装入一个MPEG-2传输分组161,...,16i,16i+1,...,16n的一个有效负荷部分,这种传输分组被限在188字节内。
如图1所示,尽管相当复杂,IP和MPEG之间的互操作性仍是可能的和期望的,因为它给有线和卫星系统的运营者提供了为用户供应增强业务的机会。举一个例子,高级电视增强论坛(ATVEF),一个跨行业的组织,制定了用互联网技术提供增强的电视节目的标准,可以参考增强内容规范,高级电视增强论坛(ATVEF),版本1.1r26(下文称“ATVEF文档”)。ATVEF文档公开了一种ATVEF捆绑,它定义了ATVEF如何在一个给定的网络上运行(也就是说,ATVEF捆绑提供了ATVEF规范和给定网络的规范之间的“粘合”)。ATVEF文档进一步公开了捆绑到IP为一种参考捆绑,因为IP可以用来运行在事实上的任何种类的网络。
另外,还预期到ATVEF数据可能利用IP组播机制被分发,如RFC1112所描述的那样。因此,根据上面所述的ATSC或者DVB标准在MPEG网络上载送IP时,例如实现ATVEF,会有一系列的缺点。
一个缺点为效率低。按照上面所述的标准在MPEG传输流中帮助载送IP协议并不能优化与从IP数据报映射到MPEG-2传输分组关联的处理。特别的,在接收端的机顶盒(STB)或者类似的设备按照惯例必须接收多个MPEG传输分组才能把DVB-MPE片段重新放回到一起,然后解析得到的结果以确定目的地,或者更坏的情况是,重组被分段的IP数据报,以根据地址字段来确定目的地。STB必须在其后确定是否把获取的IP数据报传送到更高的层来进一步处理。由于IP数据报的连续流,例如在IP组播的场合,解析和重组的过程会使用大量的处理资源(如CPU周期,存储器等)。不论在STB上运行的应用是否已建立连接(也就是一种对IP数据报的需要是否被建立),资源的过多利用都会降低STB的总体性能。
在1999年2月16日发布的M.Dolan,A Discussion of ATVEF andIts Possible Bindings Onto The ATSC Transport,Version 1.0,Draft3(ATVEF及其在ATSC传送上可能的捆绑的讨论,1.0版,草案3)中公开的针对IP到MPEG捆绑本领域所采取的一种方法,建议使用一种MPEG系统的数据构建(被称作虚拟频道表),向接收端(例如STB)明确指示每一个ATVEF数据分组的标识(PID),这种标识是MPEG业务的一种数据组成部分。然而,这种方法引进了并不需要的耦合和其他的低效率。例如,这种方法把IP数据报限制在一单个系统内,也就是说,因为VCT的系统是特定的(同类的,即在几个有线系统/转发器之间,或异类的,即跨越卫星和有线系统),所以VCT不能很容易地跨越多系统。
因此,有必要提供一种改进的传输IP数据到用户的方法和系统,能够减小或者消除上述的一个或者多个缺点。
发明概述
本发明的一个优点为高效。如果运行在机顶盒上的应用没有建立接收IP数据的连接,那么就不必转发IP数据报,更重要的,不必执行如发明背景提到的重组和语法解析以重建IP数据报。然而,一旦连接被建立,一个描述符就被传送到机顶盒(在PMT里面)以关联数据流与MAC目的地址。本发明允许更早的过滤来确定某些MPEG数据流是否含有所要的IP数据。采用本发明可以消除传统方法的低效率和对资源的不必要的使用。
本发明提供了一种便于传递内容数据流中的内容到终端的方法。这种方法包括三个主要步骤。第一步涉及到给内容数据流产生一种包含目的地址的描述符。第二步涉及到在节目映射表(PMT)中把这种描述符传送到终端。第三步涉及到在终端处用这种描述符中的目的地址对内容数据流进行定位。
在一种优选实施方案中,内容包含互联网协议(IP)数据报,这里内容数据流在运动图像专家组-2(MPEG-2)传输流中被传送到终端。在另一优选的实施方案中,内容遵从用于高级电视节目的高级电视增强论坛(ATVEF)规范。而在又一种优选的实施方案中,ATVEF数据被配置成增强视听业务,该视听业务也通过MPEG传输流提供到终端。因此本发明使得能够传递增强的视听业务。
这种描述符使得能够较早的过滤,如果没有这种过滤,可能是一种数字消费者终端(DCT)的终端就不得不接收并检查多个DVB-MPE或DSM-CC片段,或者更糟,要解析这些片段以重建IP数据报。为了检查数据报中的目的地址字段,以确定重建的数据报是否应该被传送到更高的层(即一种应用是否已经建立了和相同属性值,如IP组播地址,的连接),这将是必要的。本发明使对终端资源的影响最小化,并且使得多种数据流的有效关联能够伴随该视听业务。本发明使业务定义(即包含在描述符中)能够自我包含,因而适合在多系统上使用,因为PMT并不是像虚拟频道表(VCT)那样是系统特定的。
产生这种描述符的一种设备,和配置为能够识别和使用这种描述符的一种终端也被提出。
本发明另外的目的、特征和优势也将通过下面用例子而不是限制的方式说明本发明特征的详述和附图,而对本领域的技术人员显而易见。
附图简述
图1是一个实现IP数据报映射到MPEG传输分组的现有技术的图解;
图2是显示了根据本发明,本地(数据转发器)IP数据插入的系统的框图;
图3是一个关联不同组成部分、支持本发明的协议栈的简化框图;
图4是一个含有根据本发明的描述符的节目映射表(PMT)的简化框图;
图5是一个根据本发明的机顶盒(终端)中发生的处理的简化流程图。
优选实施方案详述
现在参考附图,其中相似的参考数字被用来识别不同视图中的相同部分,图2是根据本发明的系统20的框图。系统20被配置成允许或便于用户22通过终端24(在图1中标注为先进的机顶盒ASTB)来访问互联网协议(IP)数据。IP数据可能是ATVEF数据,用来提供增强的视听业务,可能在与终端24相连的显示器26中被显示。系统20说明了在本地或转发器位置上,IP数据被插入到MPEG数据流所涉及到的不同的设备。在一种可选的实施方案(未被显示)中,IP数据可在国家接入系统(NAS)处被插入,并传送至终端24群。图2进一步说明了多种IP数据源,如网络服务器30、互联网网关32和垂直消隐间隔(VBI)到MPEG的代码转换器34。图2进一步显示了一个广播域名服务器(DNS)36、一个数字可寻址的控制器(DAC)38、如以太网交换机40的交换机、一个IP封装器42、一个控制器44、一个模块化处理系统(MPS)46、一个圆盘式卫星天线48、一个上变频器50和电缆线路52。
终端24可以包含下面的任一设备:先进的机顶盒(ASTB)、置顶的终端、消费者终端(例如数字消费者终端DCT)、有线电视娱乐终端(例如数字消费者终端DCT)、数字电视或者包含合适配置的个人电脑(PC)的有部属点(POD)能力的主机。
根据本发明,终端24可提供运行第三方应用的平台,这种第三方应用被配置成请求连接到与当前已调谐业务关联的或者在全然不同的传输流(TS)上可用的IP数据源。终端24被配置成为可以用本发明的描述符来定位携带请求的IP数据的数据流(也就是说,一个特定的分组标识,PID),并在其后重组在MPEG传输分组中提取出来的IP数据报段。然后IP数据被提取出来,并且被传送到也在终端24上运行的IP层软件来进一步处理。另外,终端24可能包含根据在此描述的发明修改过的本领域已知的常规组成部分。网络服务器30、互联网网关32和代码转换器34可以包含本领域普通技术人员熟知的常规组成部分。
数字可寻址的控制器(DAC)38尤其允许本地控制和对已经部署的终端24的功能性授权。DAC38可能包含商业上可得的设备,如GeneralInstrument Corporation,Horsham,Pennsylvania,美国的型号为DAC6000的数字可寻址的控制器。
IP封装器42(以及和它相关联的控制器44)也可以包含商业上可得的本领域普通技术人员熟知的部件。
MPS 46被配置成为进入的数字数据流的处理平台。MPS 46可以完成诸如加密/解密、流复用、速率变换和消息插入/提取等的数字处理功能,并且可以通过多种输入和输出的选项,如在IF处携带MPEG-2传输流(TS)的DS3 I/O、64/256QAM(输出)等来配置。MPS 46可以包含商业上可得的设备,如General Instrument Corporation,Horsham,Pennsylvania,美国的型号为MPS-模块化处理系统。
上变频器50被配置来(i)在IF接收来自MPS46的64或者256QAM信号;(ii)如众所周知的那样,为了在线路52的选取的物理频道上分发,上变频IF信号到RF。上变频器50包含商业上可得的部件,如General Instrument Corporation,Horsham,Pennsylvania,美国的型号为C6U的部件。
本发明涉及到产生一种描述符,这种描述符随节目映射表(PMT)在电缆线路上传输,而肯定会被一个或多个终端24所接收和处理。第三方应用开发者可以向终端24上运行的他们的应用传送单向IP数据报(例如含有ATVEF数据的IP组播)。如果没有上面所述的描述符,终端24就必须进行大量的处理以解析数据流来寻找所要的IP数据,或者更糟,必须重组分段的IP数据报来恢复和处理目的地址,按照本发明,这种描述符便于终端24中更早的判决和更快的处理。
继续参考图2,来自不同IP数据源的IP数据报通过网络,如互联网,被提供给IP封装器42。这些IP数据源可能包括本地网络服务器30、有一个或多个模拟广播做为输入来提供在垂直消隐间隔内包含的IP数据的代码转换器34,或者经由其连接到互联网的网关32。这些数据源依次把IP数据报经交换机40传送到封装器42。尽管显示为以太网,但从IP数据源到封装器42的路径可能包含其他传输技术。每一个IP封装器42从以太网帧中提取IP数据并封装它们,在一个实施方案中,IP数据被封装在DVB-MPE数据报片段141,...,14n,正如在图1中以示范方式显示的。下面的表1给出了DVB-MPE片段的示范语法。DVB-MPE标准为一个公用标准,将结合表1仅在与本发明有关的范围内对其进行描述。其后,IP封装器42把DVB-MPE数据报片段分割到MPEG传输分组16i,并把它们传送到模块化处理系统46。MPS46接收到从IP封装器42传来的MPEG传输分组,并把接收到的PID流和从卫星下行链路48、视频服务器及其它类似设备接收的MPEG视音频业务进行复用。
在一种替代的实施方案中,网络服务器30可能执行IP数据报的DVB-MPE封装,并通过DVB系统并行接口(SPI)或异步串行接口(ASI)直接给MPS46提供结果。
              表1.DVB-MPE数据报片段
语法                            比特数   格式datagram_section(){table_id                    8       ‘0x3E’uimsbfsection_syntax_indicator    1       ‘1’private_indicator           1       ‘0’reserved                    2       ‘11’section_length              12       UimsbfdeviceId_6                  8        UimsbfdeviceId_5                  8        Uimsbfreserved                    2       ‘11’payload_scrambling_control  2       ‘00’address_scrambling_control  2       ‘00’LLC_SNAP_flag               1       ‘0current_next_indicator      1       ‘1’
section_number                              8    Uimsbflast_section_number                         8    UimsbfdeviceId_4                                  8    UimsbfdeviceId_3                                  8    UimsbfdeviceId_2                                  8    UimsbfdeviceId_1                                  8    Uimsbfif(LLC_SNAP_flag==‘1’){LLC_SNAP()}else{for(j=0;j<N1;j++){IP_datagram_byte                        8    Bslbf}}if(section_number==last_section_number){for(j=0;j<N2;j++){                  8    Bslbfstuffing_byte}}if(section_syntax_indicator==‘0’){      32   Uimsbfchecksum}else{                                            rpchofCRC_32}}
参数table_id是一个8比特的字段,并被设定为“0x3E”,指示DSM-CC片段依照ISO/IEC 13818-6[2]带有专有数据。参数deviceId_1到deviceId_6定义MAC_address_[1...6],也就是说,这是一个包含有目的地MAC地址的48比特字段。这样,MAC地址就被分为6个字段,每个8比特,标记为deviceId_1到deviceId_6。deviceId_1字段中最好包含MAC地址中最高有效字节,而deviceId_6包含最低有效字节。RFC1112规定了从组播IP地址到以太网MAC地址的映射。在优选的实施方案中,MAC地址字段根据这种映射被编码。如下所述,这种映射是直接的。通过把IP组播地址中低位的23比特放置到组播MAC地址01.00.5E.00.00.00(基数16)的低位23比特上,IP组播地址被映射成为对应的硬件组播地址。
另外,参数section_number是一个8比特的字段。如果该IP数据报被分成多片段传送,此字段就指示了该片段在分段过程中的位置。否则它的值为零。应该指出的是,在一种实施方案中,IP数据报段必须被传送到数据链路层,使得它们不大于最大传输单元(MTU)的大小1008字节。这样做了以后,就不必跨越DVB-MPE数据报片段进一步分割IP数据报段。参数last_section_number是一个8比特的字段,它指出被用来携带数据报的最后一个片段的序号,也就是分段过程的最后片段的序号。
继续参考图2,将描述本发明对网络侧(相对于终端侧)的操作。DAC38向MPS46发送命令(例如load_mps命令)来控制业务重新复用、节目特定信息(PSI)消息的提取和插入以及业务加密。另外,DAC38向MPS46发送其他的命令(例如包含成分命令),这些命令用来识别将被包含在定义的输出业务中的输入基本PID流。MPS46的这种能力将被用来把携带IP数据的适当的PID流映射为一种特定的业务复用。根据本发明,DAC38发出的命令(如包含成分)也会被用于向MPS46提供(i)stream_type和(ii)上面提到的与目的为终端24、携带IP数据报的输入PID流关联的描述符。因此,MPS能够通过MPEG-2传输流发送出包括流类型和地址描述符的PMT。利用本发明描述符的终端24中出现的处理过程将要在下面详细论述。
图3给出了进行单向IP数据报广播的IP数据源的协议栈,这些IP数据源例如是网络服务器30、IP封装器42、MPS46和终端24。如图3所示,IP封装器42向第三方网络服务器30提供了一种标准的网络接口。如前所述,封装器42把接收到的IP数据报封装到例如DVB-MPE数据报片段,诸如图1所示的141,...,14n数据报片段。已封装的IP数据报被分成MPEG传输分组,它们被传送到MPS46,借助于例如64/256QAM通过上变频器50被分发到终端24。
图4显示了一种按照本发明的节目映射表(PMT)54。如本领域普通技术人员知道的那样,PMT54可以在MPEG-2传输流的节目映射数据流上被传送。
根据本发明得到的最优化是通过结合IP和MPEG协议的适当信息以便有助于终端24更早做出判决和更快处理来达到的。这种最优化通过定义一种新的数据结构来实现,这种数据结构在MPEG术语里被称作描述符。本领域普通技术人员知道,在MPEG-2中,传输复用可以包括几个在节目关联表(PAT)中指示的节目流(业务)。每一个节目流(业务)可以包括一个或多个视频、音频和数据分组化的基本流(PES)。这种组成节目的基本流被节目映射表(PMT)所指。例如,如图4所示,PMT54包括一个PCR(即定时)流561,第一视频流562,第一音频流563,第二音频流564,和一个数据流56k。PMT54通过在表中提供各自的分组标识(PID)号码来指向每一个基本流,该特定的流做为一个整体可以在传输流中找到。例如,PMT54中指出1号节目视频流携带PID=54。另外,PMT54的每一个条目都有一个基本流类型的描述符与之对应,例如类型描述符58对应数据流条目56k
如进一步所说明的,对于在两个或更多stream_type=0x0D(DSM-CC片段)的基本PID流中携带IP数据报的MPEG业务(节目)来说,根据本发明,每一个这种数据流还要包含一个地址描述符60PMT54。也就是说,当一个在指定的视听业务中关联的数据成分(也就是说,一个基本流)含有IP数据报的时候,地址描述符60就被包含在内使终端24可以确定何时必须解析并重建(也就是说,从诸如DSM-CC片段重组IP数据报),何时应该忽略进入的数据。特别是,地址描述符60被终端24处理,来确定成分PID流是否携带组播的IP数据。
另外,在一种实施方案中,描述符60携带在一种特定成分PID流中携带的DVB-MPE数据报片段的一个或多个组播媒体访问控制(MAC)地址。因为MPEG消息长度限制在1024字节之内,所以MAC地址的最大数目就根据PMT所携带的其他描述符的数目以及被指定的成分PID的数目被限制在大约150条。在已构建好的实施方案中,最大150条应该留有足够空间携带通常定义的PMT描述符(如语言,有条件访问,等),和强制性PMT消息域。在替代的实施方案中,如果在一个特定的PID流中携带了超过150个MAC地址,或者许多数据PID流每个都携带大量不同的IP数据报流,那么,可以指定MAC地址的一个范围。描述符60使终端24可以快速且高效地识别携带所请求IP数据的数据PID流,而不必提取并重组DVB-MPE消息来过滤组播的MAC地址。表2给出了一个描述符60的示范语法,并给出了相关的定义。
                  表2.地址描述符
语法                                             比特数  助记符MAC_Address_List_descriptor(){descriptor_tag                                   8    uimsbfdescriptor_length                                8    uimsbfdata_stream_content                              8    uimsbf{mc_mac_addr_included,mc_mac_addr_range_included,reserved1...N}if(data_stream_content==mc_mac_addr_incuded){num_of_mac_addresses                        8    uimsbffor(i=0;i<num_of_mac_addresses;i++){multicast_mac_address                   48   uimsbf}}else if(data_stream_content=mc_mac_addr_range_included){highest_mac_address                      48   uimsbflowest mac address                       48   uimsbf}else{for(i=0;i<descriptor_length-1;i++){Reserved_data_byte              8    uimsbf}}}
参数descriptor_tag是一个8比特无符号的整型量,用来定义特定描述符的数据结构。参数descriptor_length是一个8比特无符号的整数,用来定义紧跟此字段的描述符的长度。长度参数包括除了参数descriptor_tag和长度字节本身之外的描述符结构的所有参数。参数data_stream_content是一个8比特枚举型字段,用来标识描述符的内容。描述符multicast_mac_addr_included包含一组目的组播MAC地址。描述符multicast_mac_addr_included包含目的组播MAC地址的范围,该范围由highest_mac_address和lowest_mac_address字段所规定。num_of_mac_addresses是一个8比特无符号整数,指示包含在描述符里面的组播MAC地址的数目。参数multicast_mac_address是一个48比特组播MAC组地址。highest_mac_address是一个被描述符携带的最大的48比特组播组MAC地址。lowest_mac_address是一个被描述符携带的最小的48比特组播组MAC地址。根据特定的任何有线和/或卫星电视系统,可能出现其他变量。
图5给出了终端24上执行的应用如何建立连接来接收IP数据的流程图。图5进一步显示终端24,特别是其中的解码部分,如何通过指定关联的组播MAC地址来定位并提取应用所请求的组播IP数据报。应用连接过程从步骤62开始。
在步骤64,终端24上执行的应用打开“套接字”连接来获取IP数据,通常是从带内的IP数据源获取。然而,在可选的实施方案中,终端24包含一个电缆-调制解调器的调谐器,和相关的电路及软件,使终端24上执行的应用能够从DOCSIS兼容的IP数据源得到IP数据。例如,商业上可得的终端,如可以从General Instrument Corporation,Horsham,Pennsylvania,美国得到的型号DCT 5000,包含这样的电缆-调制解调器能力。这种套接字网络接口可以提供一种recvfrom数据报业务,既可连到带内的IP数据源,又可连到DOCSIS数据源。另外,这种接口可以对只通过DOCSIS频道的连接来支持一种sendto数据报业务和双向套接字流数据业务。这种方法继续到步骤66。
在步骤66,正在处理的逻辑确定应用所请求的是哪一类或哪一种连接。当一个应用打开一个套接字流连接(即TCP连接),或希望向上发送UDP数据报的时候,终端24就可以用上行流的装置,如步骤68所示一个DOCSIS端口。当一个应用打开一个套接字连接,并想对特定的目的IP地址和UDP端口仅仅监听的时候,终端24可以监听当时调公文引入作为参考。这样,处理过程就进行到判决步骤72。从报文指代为“A”)开始的处理过程(也就是说,紧接在判决步前),对于终端24而言无论何时接收到一个“新的”节目映T),它都是开始处理点。骤86。
在步骤86,终端24的解码器部分确定由映射的组播MAC地址(源于步骤70步)所指示的被请求的IP数据是否在描述符60中列出,或者在描述符60中规定的范围内。如果回答是“否”,则此方法进行到步骤88,在这一步骤,终端24上运行的应用被告知目前IP数据还没有被找到,但还将继续搜索。即使所请求的组播的MAC地址已经被找到,终端24的解码器部分仍将处理和流类型为0x0D的其他数据PID流关联的所有其他地址描述符。这是因为其他流成分可能携带有同样的组播的MAC地址。出现这种现象,是因为从组播的IP地址到组播的MAC地址的映射方法并不能保证产生唯一的组播的MAC地址。组播IP地址有28个有效位(前面的4个是固定的,标识D类地址)。如上所述,只有较低的23比特映射到组播的MAC地址01.00.5E.00.00.00的较低23比特。因此,从不同的组播的IP地址映射到相同的组播MAC地址是可能的,至少在构建好的实施方案中使用RFC1112提出的方法下会如此。IP数据源(例如,如图2所示的)最好在选择组播地址或地址范围的过程中考虑这个细节,以使在任何特定的网络维持唯一的组播MAC地址。
该方法进行到步骤90。
在步骤90,终端24的解码器选择一个或多个流并开始消息提取。一旦解码器开始提取一个或多个数据PID流所携带的DVB-MPE数据报片段,就要确保消息的table_id字段为“0x3E”,这指示此消息为一个DVB-MPE数据报片段。这一步在图5中表示为判决步骤92。如果答案为“否”,则方法分支到步骤94,其中下一个DSM-CC消息被提取出来进行处理。但是如果步骤92的回答为“是”,则方法分支到步骤96。
在步骤96,(如,table_id=“0x3E”),终端24的解码器对数据报片段(如图1)携带的48比特的组播的MAC地址和所请求的组播的MAC地址(在步骤70步生成)进行比较。过滤和对比的步骤在图5中被示为步骤96、98。如果回答是“是”,则此DVB-MPE数据报片段被确认为携带应用所请求的IP数据报的一个片段。然后控制传给步骤100,其中终端24的解码器将从DVB-MPE数据报片段中提取IP数据报段。终端24的解码器然后把提取的IP数据报段传至也在终端24上运行的IP层的软件部分,如步骤102所示。然后方法进行到步骤94,其中下一个消息被提取用于进行进一步处理。
然而,如果步骤98步的回答为“否”,则必须进行更进一步的检查。终端24处理的数据链路层优选地以类似于标准网络接口的方式动作。因此,终端24的解码器必须检查来确定MAC地址是否是所谓的广播MAC地址(即全1)。如果终端24的解码器确定一个MAC广播地址已被接收到,如步骤104所示,则它将从DVB-MPE数据报片段中提取IP数据报段,并将其传送至IP层来进一步处理,如上面的步骤100、102所描述的那样。
实例
本发明适合于便于在内容数据流(如IP数据报)中传递内容到终端。在一个特定的例子中,内容遵从用于高级电视节目的高级电视增强论坛(ATVEF)规范。ATVEF标准使HTML页与视听业务关联,它们适合于被广播并被兼容的接收者(如终端24)接收。内容通过IP协议被传送。在发明背景中已被提及的ATVEF规范并没有指出在IP层以下的传送或捆绑机制,尽管如在发明背景中已被讨论的那样,已提出一些特定的标准来提供IP协议到MPEG传输层的映射(适配)(如图1所示)。例如,ATVEF传输类型B广播数据被传送到一个应用(在终端24上执行),作为三种不同的成分:通告、触发器和资源。通告可能通过一种“众所周知”的组播IP地址和UDP端口被传输到应用。每个通告指向在特定的组播IP地址和UDP端口提供给应用使用的一个触发器和资源。在一般情况下,通告、触发器和资源被包含作为同一个数据流成分的一部分。通过识别PMT中的成分,此数据流成分将关联于一种特别的MPEG节目。例如,stream_type=“0x0D”的数据流成分(即DSM_CC_section)可能包含ATVEF IP数据。根据本发明,PMT被配置成携带地址描述符60,该描述符60被终端24用来确定数据流成分是否携带有IP数据。描述符60包含流中的IP数据的目的组播地址。终端24的解码器部分可以利用此信息快速地判定是否该数据流携带有去往当前调谐的MPEG节目的IP数据,而不需要连续地提取IP数据并传送到更高层来过滤。
本发明在使通过ATVEF提供增强的视听业务方面的基本应用如下。第一,将终端24调谐到含有与ATVEF内容对应的IP数据的MPEG业务。然后,终端24上运行的应用请求连接到携带ATVEF通告的一个众所周知的组播IP地址和UDP端口。根据MPEG-2标准,终端24对节目关联表(PAT)进行定位和提取,以寻找与视听业务关联的PMT。然后终端24提取这个PMT以便识别关联于调谐业务的不同业务成分(音频、视频和数据)。当终端24观察到steam_type为0x0D的数据成分PID流(DSM_CC片段)时,根据本发明,它将检查关联于这种内容数据流中的本发明的地址描述符(如地址描述符60)。通过描述符60,终端24确定PID流携带有IP数据,进一步确定关联于这种内容数据流的组播的MAC地址。
接着,终端24的解码器解析描述符60(或多个描述符60,如果有多个类型为0x0D的成分数据流出现的话)中的MAC地址列表,寻找应用请求的组播MAC地址。组播目的MAC地址的列表被在本地高速缓存,以备后用。
如果被请求的组播MAC地址(如图5中步骤70步被映射的那样)包含在描述符60中的组播MAC地址列表中,终端24就指定一个PID过滤器来从各个数据PID流中提取DVB-MPE数据报片段。否则,终端24循环,等待一个新的PMT版本。
接着,终端24开始提取DVB-MPE数据报片段。终端24将DVB-MPE数据报片段中的MAC地址字段(也就是说,表1中的device_Id参数)和请求的组播MAC地址进行比较。如果找到一个匹配,终端24就从相应的DVB-MPE数据报片段的有效负荷中提取一个或多个IP数据报段。
接着,终端24把携带有ATVEF通告消息的一部分的IP数据报段传送到IP层软件,来重组成一个完整的IP数据报并进行进一步的IP层处理。
如果被用户22所启动,则应用可以接着请求连接到由捕获的通告提供的触发器和资源IP地址及UDP端口。
在一种实施方案中,应用基于语言偏好确定请求什么样的ATVEF触发器和资源,这仅是一个例子。应用进一步请求(在终端24的操作系统内部)足够的存储空间/带宽来接受最大的资源/最快的下载。根据ATVEF标准(参见发明背景),有不同层次的资源预备,它们使用不同水平的存储空间和(或)要求更大的带宽。
接着,从以前检查的关联于数据PID流的PMT描述符60中,终端24检查高速缓存的组播MAC地址。终端24确定哪一个流携带有请求的IP数据,并从DVB-MPE数据报片段中提取IP数据段。然后,终端24把捕获的IP数据报段传送到IP层软件,来重组成为一个完整的IP数据报并进一步进行IP处理。应用高速缓存捕获的资源数据,并当触发器到达终端24的时候用相似的方法处理它。经过前述过程,用户有效地获取对通过ATVEF数据增强的视听业务的接入。
根据本发明,MPEG数字网络中使用的节目映射表(PMT)被配置成携带一种新消息一一种地址描述符。通过提供使终端能够高效地定位携带内容(IP数据)的成分PID数据流有用的信息(如组播MAC地址),这种地址描述符有助于把IP数据传递到用户终端,
前面所述的内容实际上仅做示范,而并不限制,在不背离本发明的精神和范围的情况下,修改和变化是可能的,本发明仅受限于所附的权利要求。应该理解变化是可能的。例如,尽管上面描述了一种场景:带内IP数据直接关联于特定的MPEG节目(即视听业务),但是应该理解,可选的实施方案可能提供一个系统,此系统中的终端24上的应用能够在当前调谐的MPEG传输流中(如上所述),或者在一个或多个全然不同的MPEG传输流中定位携带IP数据的业务。另外,本发明一般可应用来帮助传递IP数据,一个例子是ATVEF IP数据的携带。然而,另外的用途包括,并不限于,帮助传递来自互联网站点的IP数据,或者,另一个例子,是传递代码对象到终端24(例如操作系统、应用等)。

Claims (21)

1.一种便于将内容数据流中的内容传递到终端的方法,该方法包含以下步骤:
(A)为该内容数据流产生一个包含目的地址的描述符;
(B)在一个节目映射表(PMT)中将此描述符传送到该终端;以及
(C)在该终端中,用此描述符中的目的地址定位该内容数据流。
2.如权利要求1中的方法还包括以下步骤:
从内容数据流中提取对应于所标识内容的消息。
3.如权利要求1中的方法,其中数据业务在运动图象专家组-2(MPEG-2)传输流中被传送到终端。
4.如权利要求3中的方法,其中的内容遵循用于高级电视节目的高级电视增强论坛(ATVEF)规范。
5.如权利要求4中的方法,其中ATVEF内容被使用用户数据报协议(UDP)和互联网协议(IP)携带,该方法进一步包含以下步骤:
以可被MPEG-2传输流携带的形式封装IP数据报;以及
在传输流中把已封装的IP数据报传送至终端。
6.如权利要求5中的方法,其中的传送步骤包含以下子步骤:
把封装的数据报组播到包含所说的终端的多个终端。
7.如权利要求5中的方法,其中所说的形式符合用于数据报片段的数字视频广播/多协议封装(DVB-MPE)规范。
8.如权利要求5中的方法,其中所说的形式符合用于可寻址关连的高级电视系统协会(ASTC)规范。
9.如权利要求6中的方法进一步包括以下步骤:
在被配置成使用此内容的终端上运行一个应用;
请求连接到此内容的可能处在的一个组播IP地址;以及
把组播IP地址映射到相应的组播媒体访问控制(MAC)地址。
10.如权利要求9中的方法,其中所说的定位内容数据流的步骤包含以下步骤:
从节目映射表(PMT)中提取包含在描述符中的一个或多个目的MAC地址;以及
判定被映射的组播MAC地址是否包含在提取出的目的MAC地址中。
11.如权利要求10中的方法进一步包括以下步骤:
当提取出的目的MAC地址包含被映射的组播MAC地址时,提取对应于ATVEF内容的消息。
12.如权利要求11中的方法进一步包括以下步骤:
按照提取出的信息通过应用提供增强的视听业务。
13.如权利要求1中的方法,其中的数据业务为视听业务,以及其中的内容数据流和PMT关联于该视听业务。
14.一种便于通过MPEG传输流把含有内容的内容数据流传递到终端以增强该传输流所携带的数据业务的方法,该方法包含以下步骤:
(A)为该内容数据流产生一个包含目的地址的描述符;
(B)传送该包含目的地址的内容数据流的描述符;
(C)利用该描述符中包含的目的地址从该内容数据流中恢复对应于该内容的消息。
15.如权利要求14中的方法,其中的描述符包括至少一个组播媒体访问控制(MAC)地址。
16.如权利要求15中的方法,其中的消息作为数据业务被传输流的同一个业务流携带。
17.如权利要求16中的方法,其中的内容包含高级电视增强论坛(ATVEF)兼容内容。
18.如权利要求14中的方法,其中的描述符包括至少一个组播媒体访问控制(MAC)地址。
19.一种便于通过MPEG传输流把含有内容的内容数据流传递到终端以增强视听业务的设备,该设备包含:
一个被配置为存储关联于所说的内容数据流的组播IP地址的存储器;和
一个被配置为产生预定包含在节目映射表(PMT)中的地址描述符的处理器,所说的描述符包含按照所说的组播IP地址产生的目的地址。
20.如权利要求20中的设备,其中所说的目的地址包含一个组播媒体访问控制(MAC)目的地址。
21.一种终端包括:
配置为请求连接到一个组播IP地址来接收被配置成增强数据业务的内容的应用;
检查与所说的视听业务关联的节目映射表(PMT)以查找包含组播MAC地址的地址描述符的存在的装置;
当使用所说的目的地址时恢复对应于所说的内容的消息并把该消息提供给所说的应用的装置。
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