DE102004022249A1 - Network adapter for e.g. digital TV signals receiving unit, has microprocessor in which driver software is run for activating and controlling respective network modules, where adapter is inserted into CI slot for decoding pay TV programs - Google Patents

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Abstract

The adapter has a microprocessor in which driver software is run to activate and control respective network modules. The adapter is inserted into a CI slot to decode pay TV programs. Control data and mapping of address in field programmable gate array of the adapter is multiplexed to change data and address buses of respective modules. The adapter has a mechanical interface compatible with CI card interface.

Description

Die Erfindung betrifft einen Netzwerkadapter für ein Empfangsgerät für digitale Fernsehsignale mit einer Common Interface-Schnittstelle mit einer Steckleiste für eine CI-Karte.The The invention relates to a network adapter for a digital receiving device Television signals with a Common Interface interface with a header for one CI card.

Empfangsgeräte für digitale Fernsehsignale, insbesondere zum Empfang von verschlüsselten digitalen Fernsehsignalen, sind bekanntlich mit einer sogenannten Common Interface-Schnittstelle ausgestattet, die gemäß EN 50221 genormt ist. Unter Empfangsgeräten versteht die Erfindung Fernsehempfangsgeräte, Videorecorder sowie Set Top Boxen und andere Empfangsgeräte mit einem Empfangsteil zum Empfang von MPEG-codierten Programmen, die via Satellit, terrestrische Verteilung oder mittels Kabel gesendet werden. Die Common Interface-Schnittstelle ist ausgelegt für einen Conditional Access und andere Decoderapplikationen und kann mit einer oder zwei entsprechenden Karten bestückt werden, in welchem benötigte Hard- und Software, beispielsweise für die Entschlüsselung verschlüsselt empfangener Programme, mindestens teilweise enthalten sind. Eine solche Schnittstelle weist eine Steckleiste auf, deren einzelne Anschlüsse gemäß der Norm belegt sind.Receivers for digital Television signals, in particular for receiving encrypted digital television signals are known to have a so-called Common interface interface equipped according to EN 50221 is standardized. Under receivers the invention understands television receivers, video recorders and set Top boxes and other receivers with a receiving part for receiving MPEG-coded programs, which are sent via satellite, terrestrial distribution or by cable become. The common interface interface is designed for one Conditional Access and other decoder applications and can use one or two corresponding cards in which required hardware and software, for example the decryption encoded received programs are included, at least in part. A such interface has a header, the individual connections according to the standard are occupied.

Darüber hinaus ist es bei Empfangsgeräten der gattungsgemäßen Art bekannt, zum Zwecke des Verbindens mit anderen Geräten oder zur Realisierung zusätzlicher Funktionen weitere dedizierte Schnittstellen vorzusehen, beispielsweise eine Videoschnittstelle nach IEEE 1394 (Firewire), drahtlose (WLAN)-Schnittstellen zur Einbindung in Netzwerke, PCI- und miniPCl-Schnittstellen, PC-Card-Schnittstellen und CompactFlash-Schnittstellen u.a. Alle diese Schnittstellen haben gemeinsam, dass sie die digitalen Video- und Audiosignale sowie digitale Datensignale annehmen oder weiterzuleiten vermögen.Furthermore is it with receivers of the generic type known, for the purpose of connecting to other devices or for the realization of additional Functions provide further dedicated interfaces, for example a video interface according to IEEE 1394 (Firewire), wireless (WLAN) interfaces for integration in networks, PCI and miniPCl interfaces, PC Card interfaces and CompactFlash interfaces et al All these interfaces have in common that they are the digital ones Accept video and audio signals as well as digital data signals or to be able to pass on.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Meidung dedizierter Schnittstellen einen Netzwerkadapter für eine CI-Schnittstelle zu schaffen, mit dem wenigstens eine weitere digitale Schnittstelle realisiert werden kann, die für andere Verbindungen benötigt wird.Of the Invention is based on the object, under avoidance dedicated Interfaces to a network adapter for a CI interface create, realized with the at least one more digital interface that can be for other connections needed becomes.

Die Aufgabe löst die Erfindung durch Ausgestaltung des Netzwerkadapters gemäß der im Anspruch 1 angegebenen Lehre. Der Netzwerkadapter kann dabei in die Aufnahme der CI-Schnittstelle anstelle beispielsweise einer Karte eingeschoben werden, wobei die Buchsen und Stecker der Schnittstellen an den äußeren zugänglichen Kantenbereich des so gebildeten Einsteckmoduls gelegt sind. Die CI-Schnittstelle wird somit zu einer universellen Schnittstelle für den Empfang von digitalen MPEG-codierten Programmen, die über ein beliebiges drahtgebundenes, z.B. über die Firewire-Schnittstelle nach IEEE1394 oder ein drahtloses (WLAN)-Netzwerk von einer externen Quelle empfangen oder an diese gesendet werden können. In dem Empfangsgerät brauchen zur Schnittstellenrealisierung keine Hardware-Änderungen vorgenommen zu werden, weil der Adapter mechanisch wie eine Zugangskarte zur Entschlüsselung von Pay-TV-Programmen in den CI-Schlitz einführbar ist. Da die CI-Schnittstellen zwei CI-Schlitze in der Regel aufweisen, braucht mit dem Adapter nur ein Schlitz belegt zu werden, der andere kann für andere Zwecke, z.B. für eine Zugangskarte, verwendet werden.The Task solves the invention by embodiment of the network adapter according to the im Claim 1 teaching. The network adapter can be in the inclusion of the CI interface instead of, for example, one Card inserted, with the sockets and connectors of the interfaces at the outside accessible Edge region of the plug-in module thus formed are placed. The CI interface thus becomes a universal interface for the reception of digital MPEG encoded Programs that over any wired, e.g. via the Firewire interface IEEE1394 or a wireless (WLAN) network from an external Source can be received or sent to this. Need in the receiver No hardware changes for interface realization to be made, because the adapter mechanically like an access card for decryption of pay-TV programs is insertable into the CI slot. Because the CI interfaces usually have two CI slots, needs with the adapter only one slot to be occupied, the other can be for others Purposes, e.g. For an access card.

Der erfindungsgemäß ausgelegte Netzwerkadapter initialisiert sich beim Einstecken wie eine nach der DVB-Spezifikation ausgelegte CI-Karte und kommuniziert mit dem DVB-Host-Controller des Empfangsgerätes.Of the designed according to the invention Network adapter initializes like plug-in when plugged in of the DVB specification and communicates with the DVB host controller of the receiving device.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen im einzelnen angegeben.advantageous Further developments of the invention are in the dependent claims individual indicated.

Der Netzwerkadapter führt eine Anpassung der Daten- und Adressbusse zu den jeweiligen Netzwerkmodulen, die auf ihm realisiert sind, durch. Die Anpassung wird vorgenommen durch ein Multiplexing der Controldaten und ein Mapping der Adressräume in dem auf dem Netzwerkadapter vorgesehenen Field Programmable Gate Array (FPGA). Normalerweise besitzt das CI-Modul nur eine 8Bit breite Controldaten-Schnittstelle und einen 15Bit breiten Adressbus, mit denen es nicht möglich ist, auf breitere Daten- und Adressbusse direkt zuzugreifen, 16 Bit bei der Schnittstelle nach IEEE1394 und 32 Bit bei einer WLAN-Schnittstelle. Durch die angegebenen vorgesehenen Maßnahmen ist die Anpassung jedoch möglich. Der programmierbare Hardware-Baustein FPGA, dessen Funktionalität mittels einer Beschreibung, z.B. in der VHDL-Sprache (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language)programmierbar ist und als compilierter Code in das FPGA geladen wird, ermöglicht jede individuelle Anpassung an weitere Schnittstellenforderungen, beispielsweise bezüglich der vorgenannten digitalen Schnittstellen.Of the Network adapter leads an adaptation of the data and address buses to the respective network modules, which are realized on him by. The adjustment is made by multiplexing the control data and mapping the address spaces in the provided on the network adapter Field Programmable Gate Array (FPGA). Normally, the CI module only has an 8-bit-wide contrast data interface and a 15-bit wide address bus that does not allow to directly access wider data and address buses, 16 bits at the interface according to IEEE1394 and 32 bits with a WLAN interface. However, the proposed measures make the adaptation possible. Of the programmable hardware device FPGA, whose functionality by means of a description, e.g. in the VHDL language (Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language) is programmable and as compiled code is loaded into the FPGA, allowing for any customization to other interface requirements, for example with respect to aforementioned digital interfaces.

Das FPGA stellt auch eine normierte parallele MPEG-2-Transport-Stream-Schnittstelle zur Übertragung der digitalen Nutzdaten gemäß der DVB-Norm zur Verfügung, welche in den jeweiligen Netzwerkmodulen nicht vorhanden ist. Diese Lösung kann autark eingesetzt werden, indem sie an ein vorhandenes DVB-Modul mit Common Interface angeschlossen wird. Selbstverständlich können auch mehrere Schnittstellen mit dem Netzwerkadapter realisiert werden, beispielsweise auch ein Ethernet (LAN) Knoten, auch ein WLAN-Sender gemäß Spec. 802.11a, b, g, ein Sender für digitale MPEG-codierte Audio- und Videosignale sowie ein Empfänger, um beispielsweise Tochtergeräte mit entsprechenden Signalen versorgen oder von diesen empfangen zu können.The FPGA also provides a normalized parallel MPEG-2 transport stream interface for transmitting the digital user data in accordance with the DVB standard, which is not present in the respective network modules. This solution can be used autonomously by connecting it to an existing DVB module with common interface is closed. Of course, multiple interfaces with the network adapter can be realized, for example, an Ethernet (LAN) node, a WLAN transmitter according to Spec. 802.11a, b, g, a transmitter for digital MPEG-coded audio and video signals, and a receiver, for example, to be able to supply or receive corresponding signals from daughter devices.

Durch die Verwendung eines FPGA's und die Programmierung in der VHDL-Sprache können auf einfache Weise unterschiedliche WLAN-Module sowie auch beliebige andere Netzwerk-Schnittstellen adaptiert werden. Ein solcher FPGA ist beispielsweise der von der Firma Altera angebotene IC „Cyclone".By the use of an FPGA and programming in the VHDL language can be different in a simple way WLAN modules as well as any other network interfaces adapted become. Such an FPGA is for example that of the company Altera offered IC "Cyclone".

Über den Netzwerkadapter kann auch ein MPEG-2-codiertes Programm bei Realisierung der entsprechenden Funkeinheit als partieller oder kompletter Datenstrom, in welchem mehrere Programme gleichzeitig übertragen werden, in einem drahtlosen Heimnetz verteilt werden. Auf dem Netzwerkadapter ist selbstverständlich auch ein Mikroprozessor vorzusehen, auf dem die jeweilige Treibersoftware zur Ansteuerung und Kontrolle der Netzwerkmodule läuft, so dass in dem TV-Gerät selbst auch keine Software für den Betrieb dieser unterschiedlichen Netzwerkmodule installiert werden muss.On the Network adapter can also be an MPEG-2 encoded program when realized the corresponding radio unit as a partial or complete data stream, in which several programs are transmitted simultaneously, in one distributed wireless home network. On the network adapter is Of course Also to provide a microprocessor on which the respective driver software to control and control the network modules is running, so that in the TV set even no software for installed the operation of these different network modules must become.

Der programmierbare Hardware-Baustein FPGA koppelt die Daten- und Controlbusse, beispielsweise des WLAN-Moduls, um eine Anpassung der unterschiedlichen Datenbusbreiten, die vorher beschrieben worden sind, vornehmen zu können. Der Baustein übernimmt ferner die Aufgabe, vom DVB-Modul des Gerätes, welches über die Common Interface-Schnittstelle mit einer Karte kommuniziert, das Vorhandensein einer PC-Memory-Card zu simulieren. Dies beinhaltet die Bereitstellung des CIS (Card Information Structure). Speicherzugriffe, die vom DVB-Modul des Gerätes auf den Common-Memory-Bereich der Karte erfolgen, werden vom FPGA als Zugriffe auf das WLAN-Modul ausgeführt. Weiterhin hat das FPGA die Aufgabe, Synchronisationssignale für den MPEG-Transportstrom zu generieren. Im Falle der Implementation einer PCI- oder miniPCl-WLAN-Karte wird vom FPGA auch die Funktionalität eines PCI-Controllers übernommen. Der auf dem Netzwerkadapter vorhandene Prozessor kann zweckmäßigerweise eine schmalbandige Control-Schnittstelle zu dem DVB-Prozessor des DVB-Moduls bereitstellen. In jedem Fall sollte der Prozessor die Softwaretreiber für die Ansteuerung der WLAN-Chips abarbeiten sowie den TCP/IP-Protokollstack für das Handling und die Protokollabtrennung der WLAN-Nutzdaten und eine Framekonvertierung in MPEG-2-Datenpakete (188 Bytes) sicherstellen.Of the programmable hardware device FPGA couples the data and control buses, for example, the WLAN module to adapt the different Data bus widths described previously apply can. Of the Module takes over Furthermore, the task of the DVB module of the device, which on the Common interface interface communicates with a card that Presence of a PC memory card to simulate. this includes the provision of the CIS (Card Information Structure). Memory accesses, the DVB module of the device on the common memory area of the card are used by the FPGA as Accesses to the WLAN module. Furthermore, the FPGA has the task of synchronizing signals for the MPEG transport stream to generate. In the case of the implementation of a PCI or miniPCl WLAN card The FPGA also takes on the functionality of a PCI controller. The existing on the network adapter processor can expediently provide a narrowband control interface to the DVB processor of the DVB module. In any case, the processor should be the software driver for controlling the Process wireless LAN chips and the TCP / IP protocol stack for handling and the protocol separation of the WLAN payload and a frame conversion in MPEG-2 data packets (188 bytes).

Der erfindungsgemäße Netzwerkadapter weist eine Steckerleiste auf wie eine standardmäßige CI-Card und kann in den Schlitz eingesteckt werden. Bei Ausführung als WLAN-Schnittstelle kann auf der Ausgangsseite zugänglich ein Standardsteckverbinder vorgesehen sein, in den eine WLAN-Karte einsteckbar ist. Die gesamte WLAN-Hardware kann aber auch auf dem Layout des Netzwerkadapters portiert sein. Dem Fachmann eröffnen sich hier diverse Möglichkeiten. Das beigefügte Bild zeigt in einer vereinfachten Darstellung den Funktionsaufbau des Netzwerkadapters.Of the inventive network adapter has a power strip on like a standard CI card and can in the Slot are inserted. When running as a WLAN interface can be accessed on the output side a standard connector may be provided in which a WLAN card is pluggable. The entire WLAN hardware can also be found on the Layout of the network adapter to be ported. The expert opens up here various possibilities. The attached The picture shows the functional structure in a simplified representation of the network adapter.

Claims (9)

Netzwerkadapter für ein Empfangsgerät für digitale Fernsehsignale mit einer Common Interface-Schnittstelle mit einer Steckleiste für eine CI-Karte, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkadapter eine erste mechanische Schnittstelle kompatibel mit der Schnittstelle für die CI-Karte aufweist und anstelle einer CI-Karte an die Schnittstelle anschließbar ist und dass der Netzwerkadapter mindestens eine WLAN-Schnittstelle, eine IEEE 1394 (Firewire)-Schnittstelle, eine Ethernet (LAN)-Schnittstelle und/oder eine digitale Audio/Video-Signale sendende Schnittstelle aufweist und/oder Hardware- und Software-Komponenten zur Realisierung eines WLAN-Senders und -Empfängers und/oder eines Ethernet-Knotens oder eines Senders für digitale Audio/Video-Signale im MPEG-Format.A network adapter for a digital television signal receiving device having a common interface interface with a header for a CI card, characterized in that the network adapter has a first mechanical interface compatible with the interface for the CI card and instead of a CI card to the Interface and that the network adapter has at least one WLAN interface, an IEEE 1394 (Firewire) interface, an Ethernet (LAN) interface and / or a digital audio / video signal transmitting interface and / or hardware and software Components for implementing a WLAN transmitter and receiver and / or an Ethernet node or a transmitter for digital audio / video signals in MPEG format. Netzwerkadapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er die Größe einer CI-Karte aufweist.Network adapter according to claim 1, characterized that he is the size of one CI card has. Netzwerkadapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzadapter anstelle einer WLAN-Schnittstelle einen Standard-Steckverbinder aufweist, der mit einer WLAN-Karte verbunden ist, und dass auf der WLAN-Karte die Hardware und Software zur Realisierung der WLAN-Schnittstelle portiert sind.Network adapter according to claim 1, characterized that the power adapter has a standard connector instead of a WLAN interface, which is connected to a wireless card, and that on the wireless card ported the hardware and software for the realization of the WLAN interface are. Netzwerkadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Modullösung nachträglich anstelle einer CI-Karte einsetzbar ist und eine pinkompatible Steckerleiste aufweist.Network adapter according to one of the preceding claims, characterized that he as a module solution subsequently instead of a CI card can be used and has a pin compatible male connector. Netzwerkadapter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens ein Field Programmable Gate Array (EPGA) zur programmierbaren Realisierung unterschiedlicher WLAN-Module oder auch beliebig anderer Netzwerk-Interfaces.Network adapter according to claim 1, characterized by at least one Field Programmable Gate Array (EPGA) for programmable Realization of different WLAN modules or any other Network interfaces. Netzwerkadapter nach Anspruch 1 oder 5, gekennzeichnet durch eine Schaltung in dem TV-Gerät zum Empfang digitalcodierter Programme, die drahtlos von einem zentralen Server gesendet werden, und zum Decodieren und Darstellen.A network adapter according to claim 1 or 5, characterized by a circuit in the TV set for receiving digitally coded programs transmitted wirelessly from a central server, and for decoding and presentation. Netzwerkadapter nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung vorgesehen ist, die ein MPEG-2-codiertes Signal als partiellen Transportstrom oder als komplettes Transportsystem eines oder mehrerer Programme empfängt, aufbereitet und zur Verteilung in einem Heimnetz aussendet.Network adapter according to Claim 1 or 5, characterized that a circuit is provided which is an MPEG-2 coded signal as a partial transport stream or as a complete transport system one or more programs receives, processes and distributes in a home network. Netzwerkadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Netzwerkadapter einen Prozessor enthält und sämtliche Betriebsabläufe hierauf gesteuert werden.Network adapter according to one of the preceding claims, characterized in that the network adapter contains a processor and all operations be controlled on it. Netzwerkadapter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsprogramm an die jeweilige CI-Schnittstelle anpassbar ist.Network adapter according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the operating program to the respective CI interface is customizable.
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