CN1481158A - 基于usb总线的公共接口实现方法 - Google Patents

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宫俊
何世光
刘华预
张同友
谢文刚
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Shenzhen State Micro Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于USB总线的公共接口实现方法，利用本方法可以显著减少接口数目，降低成本。本发明通过下述技术方案予以实现：设计、采用一种基于USB总线的公共接口实现方法，包含数字电视接收机对信号进行接收、解码的方法以及条件接收功能模块对信号进行解扰、解密的方法，包括以下步骤：数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点A建立基于USB总线的同步通道A；数字电视接收机通过所述的同步通道A向条件接收功能模块发送传输流；数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点B建立基于USB总线的同步通道B；数字电视接收机通过所述的同步通道B从条件接收功能模块接收传输流。

Description

基于USB总线的公共接口实现方法
技术领域
本发明涉及数字视频广播系统(DVB)，特别涉及数字视频广播系统(DVB)的公共接口实现方法。
背景技术
在数字视频广播系统(DVB)的机卡分离方案中，数字电视接收机和条件接收功能模块分开，数字电视接收机完成信号的接收和解码工作，条件接收功能模块完成信号的解扰和解密工作，在数字电视接收机和条件接收功能模块间采用公开的标准接口，利用这个标准接口就可以完成对数字电视接收机和条件接收功能模块的访问，而不必考虑具体的实现细节。
为了实现数字电视接收机和条件接收功能模块间的通信，欧洲定义了一个公开的标准接口(EN50221：用于有条件访问和其它数字视频广播应用的公共接口描述)，该标准接口定义了两个逻辑接口：传输流接口和命令接口，通过这个公共接口，可以实现对条件接收功能模块、数字电视接收机和其它数字视频设备的通信。
目前，公共接口的物理接口采用PCMCIA协议，但是PCMCIA接口有68条接口线，需要周边设备的接口也相应的增加，这样就增加了成本，并且由于传输流和命令数据采用并行传输，使得减少接口数目很困难。
发明内容
本发明为克服现有技术的上述不足之处而提出了一种基于USB总线的公共接口实现方法，可以大大减少接口数目，降低成本。
本发明的目的可以通过采用以下技术措施来达到：
设计、采用一种基于USB总线的公共接口实现方法，包含数字电视接收机对信号进行接收、解码的方法以及条件接收功能模块对信号进行解扰、解密的方法，包括以下步骤：
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点A建立基于USB总线的同步通道A；
数字电视接收机通过所述的同步通道A向条件接收功能模块发送传输流；
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点B建立基于USB总线的同步通道B；
数字电视接收机通过所述的同步通道B从条件接收功能模块接收传输流。
还可以包括以下步骤：
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点C建立基于USB总线的同步通道C；
数字电视接收机通过所述的同步通道C向条件接收功能模块发送命令数据；
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点D建立基于USB总线的同步通道D；
数字电视接收机通过所述的同步通道D从条件接收功能模块接收命令数据。
所述的同步通道A、B、C、D可以是一路或一路以上。
附图说明
图1是一种数字视频广播系统(DVB)的公共接口方框图；
图2是一种基于USB总线的数字多媒体设备网络结构图；
图3是一种含条件接收功能模块的数字多媒体设备网络结构图；
图4是一种采用PCMCIA接口标准的DVB公共接口命令接口协议结构图；
图5是一种采用USB总线的DVB公共接口命令接口协议结构图；
图6是一种采用USB总线的DVB公共接口传输流接口协议结构图；
图7是一种采用USB公共接口传输传输流的方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述。
在图1中，数字电视接收机1与一个采用公共接口的模块2通过公共接口3连接，采用公共接口的模块2可以是条件接收功能模块、音频播放器、卫星接收器、视频解码器等。公共接口3包括两部分：传输流接口13和命令接口12，两个接口都是层次化设计，允许采用同样的上层协议而采用不同的物理层连接。传输流接口13用来传输传输流，传输流通过传输流接口13从数字电视接收机1传送到采用公共接口的模块2中解扰，解扰后的数据通过传输流接口13返回数字电视接收机1。
数字电视接收机1接收端接收射频输入4，由解调器5进行解调，解调后的信号在解码器6中进行解码，解码器6输出时分复用的多个传输流，这些传输流通过传输流接口13送到采用公共接口的模块2中的解扰器11，解扰器11对传输流进行解扰，解扰后的数据通过传输流接口13返回到数字电视接收机1。在数字电视接收机1中，解复用模块9对传输流解复用，然后将解复用后的MPEG包传到MPEG解码模块7，MPEG解码模块7对MPEG数据解码后输出AV信号14。
命令接口12提供了一个高层协议来处理数字电视接收机1和采用公共接口的模块2间的通信，数字电视接收机1和采用公共接口的模块2都可以通过命令接口12来访问资源，标准代码和数据格式都可以通过命令接口12来实现传输。数字电视接收机1中的微控制器8和采用公共接口的模块2中的微控制器10可以通过命令接口12进行通信，在一个含多个设备的系统中，命令接口12还可以用来传输不同设备间的控制信息。采用公共接口的模块2可以通过公共接口3接入到设备网络中。
图2是一种基于USB总线的数字多媒体设备网络结构图。数字电视接收机1、DVD17、个人计算机15、数字电视播放设备18利用Hub16通过USB总线连接在一起，个人计算机15作为主机，在主机控制下主机和设备间进行数据通信。
目前，DVB公共接口定义的物理接口符合PCMCIA规范，也就是说，物理层连接需要68根按照PCMCIA标准排列的数据线。同时DVB公共接口的层次化设计允许在保持高层设计不变的情况下，采用不同的物理接口。
USB总线是一种串行总线，采用USB总线作为物理接口，可以提供一种低成本的物理层连接方案。USB接口还支持即插即用功能，即允许设备在主机工作情况下添加、移除设备，主机可以自动根据设备的变化情况，完成设备的配置。通过USB总线将不同的视频设备连接在一起，传输流接口和命令接口的数据传输都通过同步通道进行，这样可以保证传输流接口和命令接口的带宽，从而保证数据的快速响应，这在显示设备等对时间响应要求高的地方尤其重要，当然采用同步传输可能在某些地方会带来带宽的浪费。
图3中数字电视接收机1、DVD17、个人计算机15、数字电视播放设备18、条件接收功能模块20利用两个Hub16通过USB总线连接在一起。以个人计算机15为主机，主机和设备之间在主机控制之下进行数据传输，主机按照预定的标准协议使各种设备分享USB带宽，设备可以在主机控制之下访问条件接收功能模块20。
目前，USB接口已经是计算机的标准配置，在本发明中，设备通过USB公共接口传输数据，可利用软件对接口数据进行处理，从而可以很容易地采用USB总线将设备连到计算机网络中。条件接收功能模块20还可以与设备间实现端到端连接，同样，设备与设备间也可以采用端到端连接。
由于数字多媒体设备网络中设备对条件接收功能模块的访问是在主机控制下进行的，一个条件接收功能模块可以在主机控制下为多个数字电视接收机服务，同样，一个数字电视接收机也可以访问不同的条件接收功能模块。条件接收功能模块并不需要与特定的数字电视接收机物理绑定在一起，因此条件接收功能模块在位置和物理连接方式上有很大的选择空间。
图4描述了一种采用PCMCIA接口标准的DVB公共接口命令接口协议结构，30是DVB公共接口命令接口协议层，31是基于PCMCIA标准实现公共接口命令接口的协议层。其中，应用层用以提供不同的资源和应用，会话层可以在设备需要资源时，建立一个到资源的对话，通用传输层可以控制传输连接的建立与删除，并通过传输连接来传送数据，传输层建立适用于PCMCIA物理层接口的数据传输，链路层提供了到不同设备的数据通道，物理层定义了物理连接的电气/物理特性。在层次化设计中，底层协议数据对上层协议来说是透明的，也就是说，上层协议可以直接利用底层数据而不必考虑数据的来源与方式。
这样在传输层采用的传输方式和协议的改变并不会对通用传输层产生影响。在传输层采用其它的传输协议也可以实现原有功能，而不需要对上层结构作任何改变。利用USB接口层来取代传输层及以下各层结构，就可以实现一种新的命令接口协议结构。
图5描述了一种采用USB总线的DVB公共接口命令接口协议结构，31是基于PCMCIA标准实现公共接口命令接口的协议层，33是基于USB总线实现公共接口命令接口的协议层。与采用PCMCIA标准的DVB公共接口命令接口协议相比，基于USB总线的公共接口协议，在通用传输层以上的层次保持不变，通用传输层以下层次，包括PCMCIA传输层、PCMCIA链路层和PCMCIA物理层的功能由USB接口层实现。命令数据的连接和数据传输都通过USB物理接口根据USB协议完成，命令数据通过USB接口时，封装成USB格式的数据包形式，根据USB协议进行传输。
由于底层协议数据对上层协议来说是透明的，传输层的改变不影响通用传输层以上层次的功能。这样，不需改变上层协议，USB命令接口就可以象采用PCMCIA标准的DVB公共接口命令接口一样工作。
图6描述了一种采用USB总线的DVB公共接口传输流接口的协议结构。DVB公共接口的传输层和MPEG2系统的传输层一样，在传输流接口，数据封装成MPEG2传输包形式传输，传输流数据到解扰模块经解扰或部分解扰后通过传输流接口返回，若数据没有加扰，则数据原样返回。在本发明中，数据通过USB传输流接口时，将MPEG2传输包重新打包，封装成USB数据包格式，采用USB总线传输，由于底层协议数据对上层协议来说是透明的，不需对DVB公共接口传输流接口的上层协议作任何改变，就可以使基于USB总线的传输流接口正常工作。
图7描述了一种采用USB公共接口在条件接收功能模块20、数字电视接收机1和数字电视播放设备18间传输传输流的实现方法。数字电视接收机1接收到视频信号后，将加扰的传输流71通过传输流接口13送到条件接收功能模块20，条件接收功能模块20对视频信号进行解扰，然后通过传输流接口13将解扰后的传输流72传回数字电视接收机1，数字电视接收机1收到后，通过传输流接口13将解扰后的传输流72送到数字电视播放设备18。这里数字电视接收机1作为主机端，检测外部设备并完成外部设备的设置，按照预定的标准协议使各种外部设备分享USB带宽。

Claims (6)

1.一种基于USB总线的公共接口实现方法，包含数字电视接收机对信号进行接收、解码的方法以及条件接收功能模块对信号进行解扰、解密的方法，其特征在于，包括以下步骤：
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点A建立基于USB总线的同步通道A；
数字电视接收机通过所述的同步通道A向条件接收功能模块发送传输流；
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点B建立基于USB总线的同步通道B；
数字电视接收机通过所述的同步通道B从条件接收功能模块接收传输流。
2.根据权利要求1所述的一种基于USB总线的公共接口实现方法，其特征在于，还包括以下步骤：
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点C建立基于USB总线的同步通道C；
数字电视接收机通过所述的同步通道C向条件接收功能模块发送命令数据；
数字电视接收机与条件接收功能模块间通过端点D建立基于USB总线的同步通道D；
数字电视接收机通过所述的同步通道D从条件接收功能模块接收命令数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于USB总线的公共接口实现方法，所述同步通道A是一路或一路以上。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于USB总线的公共接口实现方法，所述同步通道B是一路或一路以上。
5.根据权利要求2所述的一种基于USB总线的公共接口实现方法，所述同步通道C是一路或一路以上。
6.根据权利要求2所述的一种基于USB总线的公共接口实现方法，所述同步通道D是一路或一路以上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101448126B (zh) * 2007-11-27 2010-12-15 海华科技股份有限公司 数字电视的条件接收系统及其运作方法
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