CN2914525Y - 过滤数字视讯广播子频道的控制器 - Google Patents

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一种过滤数字广播子频道的控制器，包括媒体存取控制单元、至少一资料压缩单元及至少一实体界面电路，该媒体存取控制单元内设有数个暂存器，媒体存取控制单元经由总线连接数字视讯广播封包资料，暂存器内供暂存至少一数字视讯广播子频道封包资料的视频序号资料，使媒体存取控制器可以根据该视频序号而决定是否丢弃或输出数字视讯广播封包资料，资料压缩单元连接媒体存取控制单元，由媒体存取控制单元决定输出的数字视讯广播封包资料，经由资料压缩单元压缩后输出压缩封包或直接输出，实体界面电路连接媒体存取控制单元及资料压缩单元，输出媒体存取控制单元输出未压缩数字视讯广播封包资料或经资料压缩单元压缩输出的压缩封包。

Description

过滤数字视讯广播子频道的控制器
一、技术领域
本实用新型涉及广播频道控制器，尤其涉及一种根据数字视讯广播子频道的视频序号值暂存，以决定数字视讯广播封包资料丢弃、压缩输出或直接输出的过滤数字视讯广播子频道的控制器。
二、背景技术
随着科技的进步，人类对于电视广播的播送品质要求也提高，数字视讯广播(digital video broadcast，简称DVB)及高解析数字电视(HDTV)可以播送比以往更佳的数字画质与数字音质的节目，随着各种著名大型比赛赛事转播而广受大众注目，例如：奥运比赛、世界杯足球赛或世界经典棒球赛等球类运动赛事。
又，现有的个人计算机中通用序列总线(universal serial bus，简称USB)埠可供连接许多种USB装置，例如USB键盘、USB鼠标、USB卡片阅读机、USB随身碟、外接式USB硬盘、USB打印机以及USB  扫描仪等等，提供使用者极为方便的外围连接接口，从早期USB1.1支持12Mbps的数据传输，演进到目前USB2.0支持480Mbps的数据传输。
从USB的传输规格进行分类，USB1.1可以支持低速(low speed)外围装置，数据传输的规格为速率1.5M(1M＝106)bps(bit per second)、误差容忍度为1.5％，以及全速(full speed)外围装置，数据传输速率为12Mbps、误差容忍度为0.25％；USB2.0可支持高速(high speed)外围装置，数据传输速率则可高达480Mbps。低速外围装置，比如USB键盘、USB鼠标以及USB摇杆等等，全速外围装置，比如USB随身碟、USB打印机以及USB扫描仪等等。一般市面上的USB2.0可向下兼容USB1.1规格，也即可支持低速、全速、高速的外围装置。
参阅图1所示，为现有典型的USB数字视讯广播接收方块结构图，其包括天线200、射频调谐器(tuner)210、译码器(demodulator)220以及USB控制器230，由空气媒介传递的数字视讯广播讯号由天线200进入，包括有视频讯号、音频序号以及控制封包等等，数字视讯广播接收装置首先通过射频调谐器210接收射频讯号，经由译码器220将其译码后，送出MPEG2视频讯号至USB控制器230，以利用USB2.0高速传输接口与主机端(host)沟通。
参阅图2所示，数字视讯广播的传输封包240，每个封包为188字节，包括PID(program ID)，以表示封包类别。
根据上述图1及图2所示的现有USB数字视讯广播接收装置在接收数字视讯、音讯节目的过程中，由于需要考虑到有限的频宽问题，例如：USB1.1规格控制器的频宽用于如高解析数字电视品质的节目播放，则受数字视讯广播传输封包240资料流量的限制，而造成USB1.1规格无法配合高解析数字电视的收视与观看。
除此之外，在相关的在先专利技术文献方面，如申请人在前申请核准在案的中国台湾专利公开案，第200608768号“过滤数字视讯广播子频道之方法及相关控制器”发明专利，初步揭示利用数字视讯广播子频道的视频序号过滤选择丢弃封包或通过封包的方法及控制器技术。
三、实用新型内容
本实用新型的主要目的在于克服现有产品存在的上述缺点，而提供一种过滤数字视讯广播子频道的控制器，其利用一媒体存取控制单元通过视频序号以过滤数字视讯广播子频道的封包资料，以决定资料封包是否丢弃、压缩输出或直接输出，可大幅减少不必要的资料流量。
本实用新型的再一目的在于提供一种过滤数字视讯广播子频道的控制器，其具有一资料压缩单元，该资料压缩单元连接媒体存取控制器，以受媒体存取控制器控制而对某些数字视讯广播子频道的封包资料进行压缩输出，并可进一步节省控制器输出的频宽，进而让USB1.1规格收视控制器可以配合播放高解析数字电视品质节目。
本实用新型的目的是由以下技术方案实现的。
本实用新型过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，包括：
一媒体存取控制单元，对外连接一总线以输入数字视讯广播封包资料，该媒体存取控制单元设有数个暂存器及一输出端，该暂存器内分别暂存相对数字视讯广播封包资料子频道的视讯序号，以作为该媒体存取控制单元针对数字视讯广播封包资料直接丢弃、直接输出或压缩处理的过滤判断准则，使媒体存取控制单元直接丢弃数字视讯广播封包资料或经由输出端直接输出数字视讯广播封包资料或输出数字视讯广播封包资料作压缩处理；
至少一资料压缩单元，连接媒体存取控制单元的输出端，接受媒体存取控制单元的激活压缩控制，使媒体存取控制单元输出端输出的数字视讯广播封包资料压缩处理后通过一压缩封包输出；
至少一实体界面电路，连接媒体存取控制单元的输出端及资料压缩单元，使媒体存取控制单元输出端直接输出的数字视讯广播封包资料或经资料压缩单元压缩输出的压缩封包转换成界面格式资料及讯号输出。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中媒体存取控制单元为一微处理器。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中资料压缩单元为一非失真压缩模块。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中资料压缩单元为霍夫曼压缩模块。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中实体界面电路为USB实体界面电路。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中USB实体界面电路为USB1.1规格。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中实体界面电路为PCIEXPRESS实体界面控制电路。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中实体界面电路连接一计算机主机。
前述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其中实体界面电路连接一PCIEXPRESS界面数字视讯广播播放器。
本实用新型过滤数字视讯广播子频道的控制器的有益效果是，其包括有一媒体存取控制单元、至少一资料压缩单元及至少一实体界面电路；其中，媒体存取控制单元内设有数个暂存器，媒体存取控制单元经由一总线连接数字视讯广播的封包资料，该暂存器内供暂存至少一数字视讯广播子频道封包资料的视频序号资料，使媒体存取控制器可以根据视频序号决定是否丢弃或输出数字视讯广播的封包资料，资料压缩单元连接媒体存取控制单元，以由媒体存取控制单元决定输出的数字视讯广播的封包资料，经由资料压缩单元压缩后输出压缩封包或直接输出，实体界面电路连接媒体存取控制单元及资料压缩单元，以输出媒体存取控制单元输出未压缩的数字视讯广播的封包资料或经资料压缩单元压缩输出的压缩封包，达到本实用新型使收视控制器具有较高传输频宽及高解析数字电视收视观看品质的功效。
四、附图说明
图1为现有典型的USB数字视讯广播接收装置方块结构图。
图2为现有数字视讯广播传输封包结构示意图。
图3为本实用新型过滤数字视讯广播子频道的控制器的第一实施例实施电路方块图。
图4为图3所示资料压缩单元进行数字视讯广播封包数据压缩处理流程图。
图5为本实用新型资料压缩单元压缩输出的压缩封包结构图。
图6为本实用新型过滤数字视讯广播子频道的控制器的第二实施例实施电路方块图。
图中主要标号说明：200天线、210)射频调谐器、220译码器、230为USB控制器、240数字视讯广播的传输封包、100控制器、10媒体存取控制单元、11暂存器、12暂存器、13输出端、14总线、20资料压缩单元、21霍夫曼码、22差值、23压缩封包、30实体界面电路、30’实体界面电路、300数字视讯广播封包资料、400开始、410压缩运算产生霍夫曼码、420差值运算产生差值、430将霍夫曼码与差值进行最终运算、440输出压缩封包资料、500计算机主机、600为PCI__EXPRESS界面数字视讯广播播放器、P1视频序号、P2音频序号。
五、具体实施方式
首先，参阅图3所示，为本实用新型过滤数字视讯广播子频道的控制器100的第一实施例，其中，该控制器100包括一媒体存取控制单元10、至少一资料压缩单元20及至少一实体界面电路30，该媒体存取控制单元10设有数个暂存器11、12及一输出端13，该暂存器11及12的数量不限，在本实用新型实施例中以二个暂存器11、12为其例说明，该媒体存取控制单元10对外连接一总线14，借助该总线14连接输入一数字视讯广播封包资料300。
如表一显示，目前国内播送的常用数字广播频道节目，作为说明例，其包括中视、公视、民视、台视与华视，各电视台占住固定广播频道，但同时可以送出多个子频道(SDTV)，举例而言，台视占住中心频率为581Mhz(百万赫兹，1M＝106)的广播频道，而同时传送三个子频道节目供用户选择，各个子频道分别有不同的视频序号(PID)P1与音频序号(PID)P2的值，并占有6Mhz的频宽，另外在各电视台所占用的频率下，也会传送各种视频序号(PID)P1与音频序号(PID)P2的控制封包。
表1：
  频道名称     频率     视频序号P1     视频序号P2
  中视1     53300     33     36
  中视2     53300     49     52
  公视1     54500     2011     2012
  公视2     54500     2021     2022
  公视3     54500     0     2032
  民视1     55700     3001     3002
  民视2     55700     3011     3012
  民视3     55700     3021     3022
  台视1     58100     4001     4002
  台视2     58100     4011     4012
  台视3     58100     4021     4022
  华视1     59300     5011     5012
  华视2     59300     5021     5022
  华视3     59300     5031     5032
上述的媒体存取控制单元10根据数字视讯广播封包资料300所对应的数字电视子频道进行查表，以获得在相同中心频率下所有其它数字电视子频道的视频讯号P1及音频序号P2；举例而言，当使用者选择台视的第一个子频道进行节目观赏(如台视1，台视广播的中心频率为581MHZ，该媒体存取控制单元10可以得知正确的子频道的视频序号P1与音频序号P2的值分别为“4001”以及“4002”，并再利用查表得知相同中心频率下的所有其它视频序号P1值为“4011”以及“4021”；该媒体存取控制单元10将这些视频序号P1的值“4011”以及“4021”分别暂存于各暂存器11、12中，致使媒体存取控制单元10可通过检查每个暂存器11、12的视频序号P1的值，以将不属于使用者所选择的数字电视子频道的数字视讯广播封包资料300予以选择丢弃、压缩或直接输出，从而可以节省线路传输频宽。
上述媒体存取控制单元10的形式可为一微处理器，可以预先写入控制程序，以作为针对内部暂存器11、12内视频序号P1的值进行数字视讯广播封包资料300丢弃、压缩或直接输出的过滤判断准则，例如：可以选择暂存器11、12内的视频序号P1值与预先设定者相同，则选择性让数字视讯广播封包资料300压缩输出或直接输出，也可以是选择当视频序号P1值与预先设定者相同时，选择性让数字视讯广播封包资料300丢弃处理。
上述资料压缩单元20连接媒体存取控制单元10的输出端13，以接受媒体存取控制单元10的控制而激活数据压缩功能及接收来自输出端13输出且欲作数据压缩的数字视讯广播封包资料300，该资料压缩单元20的形式不限，在本实用新型中是以霍夫曼(Huffman)非失真压缩模块及非失真压缩方式为说明例，其它等效的压缩模块与结构，也应当属于本实用新型的技术范畴，本实用新型较佳实施方式采用霍夫曼非失真压缩方式，是针对数字视讯广播封包资料300的视讯格式，如破坏性的MPEG2格式资料进行非失真压缩，使经压缩的数字视讯广播封包资料300资料可以精确还原出原始MPEG2格式视讯资料。
参阅图4及图5所示，为上述资料压缩单元20的霍夫曼非失真压缩模块的对数字视讯广播封包资料300进行非失真压缩的流程，该步骤包括400至440；其中：
400为开始；
410为压缩运算产生霍夫曼码，即针对该媒体存取控制单元10输出的数字视讯广播封包资料300，进行霍夫曼压缩方法处理产生一霍夫曼码21(如图5所示)；
420为差值运算产生差值，即针对该媒体存取控制单元10输出的数字视讯广播封包资料300的彩色(RGB)资料及灰阶(GRAYSCALE)资料进行差值(DIFFERENCE VALUE)运算而产生一差值22(如图5所示)；
430为将霍夫曼码与差值进行最终运算，即将步骤410所得的霍夫曼码21与步骤420所得的差值22进行运算，即将该霍夫曼码21作为高字节，差值22作为低字节，而使二者组合成单一压缩封包23；
440为输出压缩封包资料，即将步骤430运算完成的如图5所示的压缩封包23经由资料压缩单元20予以输出。
上述的实体界面电路30的形式不限，在本实用新型第一实施例中，是以USB1.1规格的实体界面控制电路为例，该实体界面电路30分别连接媒体存取控制单元10的输出端13与资料压缩单元20，以将媒体存取控制单元10的输出端13直接输出的数字视讯广播封包资料300或经由资料压缩单元20压缩处理输出的压缩封包23转换成USB资料格式的讯号输出，该实体界面电路30对外连接一计算机主机500(如图3所示)或其它的高解析数字电视播放装置(图中未显示)，以播放该数字视讯广播节目，该计算机主机500可通过数字视讯广播播放应用程序，直接播放该数字视讯广播封包资料300的数字视讯广播节目，或将该压缩封包23通过霍夫曼解压缩还原程序予以还原后播放；该计算机主机500的数字视讯广播播放应用程序并非为本实用新型技术特征范畴，且为现有软件程序，故不予详述其内容。
参阅图6所示，为本实用新型控制器100第二实施例，其中，显示该实体界面电路30’为PCI EXPRESS实体界面控制电路，该实体界面电路30′对外连接PCI EXPRESS界面数字视讯广播播放器600，以通过该实体界面电路30′将该媒体存取控制单元10的输出端13直接输出的数字视讯广播封包资料300或经由资料压缩单元20压缩处理输出的压缩封包23转换成PCI EXPRESS界面资料格式的讯号输出给PCI EXPRESS界面数字视讯广播播放器600进行数字视讯广播节目的播放。
本实用新型的功效在于，针对每个数字视讯广播子频道主要包括视频序号P1、音频序号P2以及各种控制封包，其频宽为6Mbps(mega bit persecond)，如经由上述图3至图6所示的控制器100实施的过程中，如USB界面传输速率可为全速或高速，其传输频宽分别为12Mbps及480Mbps，对于USB2.0高速传输而言，480Mbps的频宽对于数字视讯广播而言已经足够；但对于USB1.1规格全速传输而言，其频宽只有12Mbps，同一中心频率的数个子频道的资料量总和便超过此频宽，举例而言，如在上列表1中的台视广播的中心频率为581MHZ，目前共有三个子频道，即台视1、台视2及台视3，其资料量总和达到18Mbps，已经超过12Mbps的频宽，如果是以现有的USB1.1界面直接输出时，传输上便会有频宽不够的问题。
根据上述本实用新型控制器100，可以利用最精简的硬件设计，例如：目前的数字视讯广播大多数为同一中心频率下包括三个子频道播送，当同一中心频率下包括N(N＝3)个子频道播送时，于媒体存取控制单元10内只需要中设置(N-1)＝2个暂存器供过滤不需要的视讯资料，因此可以较少的暂存器11及12过滤数字视讯广播的子频道，将不需要的视频讯号选择性丢弃、直接输出或压缩输出，因此，当使用者选择接收一个数字视讯广播的子频道，即使允许所有数字视讯广播封包资料300而到达计算机主机500或PCI EXPRESS界面数字视讯广播播放器600时，在控制器100与计算机主机500或PCI EXPRESS界面数字视讯广播播放器600之间，实际总传输资料量也将只有本身6Mbps或者更小(如经资料压缩单元20压缩时)，再加上其它子频道的数字视讯广播封包资料300，USB1.1的12Mbps传输频宽便可以流畅地接收一个数字视讯广播的子频道，而将所有数字视讯广播封包资料300直接传递或经压缩处理而送至计算机主机500或PCI_EXPRESS界面数字视讯广播播放器600端。
上述图3至图6所示，本实用新型过滤数字视讯广播子频道的控制器，其揭示的具体实施例的说明及图式，是为便于阐明本实用新型的技术内容及技术手段，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1、一种过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，包括：
一媒体存取控制单元，对外连接一总线以输入数字视讯广播封包资料，该媒体存取控制单元设有数个暂存器及一输出端，该暂存器内分别暂存相对数字视讯广播封包资料子频道的视讯序号，过滤判断该媒体存取控制单元针对数字视讯广播封包资料直接丢弃、直接输出或压缩处理，使媒体存取控制单元直接丢弃数字视讯广播封包资料或经由输出端直接输出数字视讯广播封包资料或输出数字视讯广播封包资料作压缩处理；
至少一资料压缩单元，连接媒体存取控制单元的输出端；
至少一实体界面电路，连接媒体存取控制单元的输出端及资料压缩单元。
2、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述媒体存取控制单元为一微处理器。
3、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述资料压缩单元为一非失真压缩模块。
4、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述资料压缩单元为霍夫曼压缩模块。
5、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述实体界面电路为USB实体界面电路。
6、根据权利要求5所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述USB实体界面电路为USB1.1规格。
7、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述实体界面电路为PCI_EXPRESS实体界面控制电路。
8、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述实体界面电路连接一计算机主机。
9、根据权利要求1所述的过滤数字视讯广播子频道的控制器，其特征在于，所述实体界面电路连接一PCI_EXPRESS界面数字视讯广播播放器。
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