HRP20000040A2 - Digital transport stream processing - Google Patents

Description

Područje izuma

Izum je iz područja elektronike i telekomunikacija.

Ovaj izum odnosi se na povezivanje aplikacijskih programa s fizičkim uređajima, konkretno ali ne i isključivo – odnosi se na prijemnike/dekodere za digitalne televizijske sustave.

Stanje tehnike

Pojava digitalnih prijenosnih sustava otvorila je mogućnost korištenja takvih sustava za ostale namjene. Jedna od tih mogućnost je interakcija s krajnjim korisnikom. Kako se ovdje rabi, pojam “digitalni prijenosni sustav” podrazumijeva bilo kakav prijenosni sustav za prijenos ili difuziju, primjerice primarno audiovizualnih ili multimedijskih digitalnih podataka. Dok je ovaj izum prvenstveno primjenjiv na difuziju digitalnih televizijskih sustava, ovaj izum može se također primijeniti na stacionarnu mrežu telekomunikacija za multimedijske primjene na Internetu, za zatvorene televizijske sustave itd. Kako se ovdje rabi, pojam “digitalni televizijski sustav” uključuje primjerice bilo kakav satelitski, zemaljski, kabelski ili ostali sustav.

Ovaj izum nalazi specifičnu primjenu u difuzijskom digitalnom televizijskom sustavu u kojem se primljeni signali propuštaju kroz prijemnik do prijemnika/dekodera i zatim do televizora. Pojam “prijemnik/dekoder” kako se ovdje rabi može označavati prijemnik za prijem bilo kodiranih ili nekodiranih signala, primjerice televizijskih i/ili radijskih signala, koji se mogu staviti u difuziju ili prenijeti na neki drugi način. Pojam može također označavati dekoder za dekodiranje primljenih signala. Realizacije takvih prijemnika/dekodera mogu uključivati dekoder koji je integriran s prijemnikom za dekodiranje primljenih signala, primjerice, u “set-top box” uređaju, pa takav dekoder funkcionira u kombinaciji s fizički odvojenim prijemnikom, ili takav dekoder ima dodatne funkcije, kao što je mrežni preglednik, videorekorder ili televizor.

Prijemnik/dekoder dekodira komprimirani signal MPEG-tipa u televizijski signal za televizor. Njime se upravlja daljinskim ručnim upravljačem, pomoću međusklopa u prijemniku/dekoderu, koji je također poznat kao “set-top box” ili STB. Pojam MPEG odnosi se na standarde za prijenos podataka koje je razvila Međunarodna organizacija za standarde u radnoj skupini “Ekspertna skupina za film” te se konkretno, ali ne isključivo, odnosi na MPEG-2 standard koji je razvijen za digitalnu televizijsku primjenu i definiran je u dokumentima ISO 13818-1, ISO 13818-2, ISO 18318-3 i ISO 13818-4. U kontekstu ove patentne aplikacije, pojam uključuje sve inačice, modifikacije i razvoj MPEG formata koji se primjenjuju u području prijenosa digitalnih podataka.

Jedan način da se postigne interakcija koja je gore opisana je da se pokrene aplikacija na prijemniku/dekoderu kojom se prima televizijski signal. Poželjno je omogućiti da razne aplikacije komuniciraju s različitim fizičkim uređajima na transparentan način. Naše prateće aplikacije PCT/EP97/02115 i PCT/EP97/02116 opisuju sustave u kojima se jedna ili više aplikacija učitava pomoću prijemnika/dekodera i komunicira s fizičkim uređajima u prijemniku/dekoderu kao što su paralelni i serijski međusklopovi i čitači kartica pomoću pogonskih programa za svaki uređaj i upravljač svim uređajima. Kao što se ovdje rabi, pojam “kartica” podrazumijeva (ali nije ograničen na) uređaje koji se temelje na čipu ili sličnim uređajima slične namjene i svojstava koji sadrže, naprimjer, mikroprocesor i/ili memorijski spremnik. Ovim pojmom obuhvaćeni su također uređaji koji imaju alternativni fizički oblik (različit od kartice), primjerice uređaji u obliku ključa koji se često koriste u dekoderskim televizijskim sustavima.

Sukladno ovom izumu, predloženo je da se ostvari mogućnost da “top-set box” proizvede digitalni izlazni tok iz prijemnog toka podataka, primjerice da se omogući digitalno spremanje primljenih programa i podataka, primjerice koristeći digitalni videorekorder ili da se olakša razmjena podataka s ostalim uređajima, primjerice putem TCP/IP mreže.

Poteškoća u realizaciji takvog izlaznog digitalnog toka je u tome što primljeni tok podataka općenito sadrži MPEG podatke uz vrlo visoku bitovnu brzinu, te bi bilo nepraktično da se spremni cijeli tok primljenih podataka. Nadalje, primljeni tok podataka može sadržavati takve informacije koje pregledniku nisu zanimljive. Prijemnik/dekoder sadrži uređaj za demultipleksiranje te je potrebno dešifrirati dio primljenog toka podataka da se dobije jedan kanal za analogni prikaz koji se može zabilježiti standardnim analognim videorekorderom. Međutim, standardnim uređajima nedostaje elastičnost i ne mogu proizvesti tok podataka koji je primjeren za digitalno pohranjivanje.

Rješenje tehničkog problema s primjerima izvođenja

Aspekti ovoga izuma predlažu nove tehnike da se dobije digitalni tok podataka koji je pogodan za spremanje na digitalni videorekorder. Premda ovaj izum nudi većinu prednosti u obradi MPEG toka podataka koji sadrže određeni broj televizijskih programa i ostalih podataka koje prihvaća prijemnik/dekoder (za kabel ili poželjnije satelit) da se dobije izlazni tok koji je pogodan za prijenos na digitalni videorekorder, izumitelji naglašavaju da se izum može primijeniti na tokove ostalih podataka, te se može postići pregled digitalnog videa u realnom vremenu.

U prvom aspektu ovog izuma dobiva se uređaj za obradu digitalnog toka podataka koji sadrži:

- sklop za prijem digitalnog toka podataka koji se sastoji iz množine paketa informacija;

- sklop za spremanje liste specificiranih paketa koje treba odabrati iz primljenog digitalnog toka podataka, pri čemu navedena lista sadrži informaciju o prioritetu ukazujući na prioritet koji je dodijeljen svakom paketu;

- sklop za ekstrahiranje paketa koji su specificirani u navedenoj listi iz primljenog toka podataka; i

- sklop za obradu ekstrahiranih paketa da se dobije izlazni tok podataka, te da se selektivno smanji broj ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka uključivanjem ekstrahiranih paketa višeg prioriteta u izlaznom toku podataka u odnosu na ekstrahirane pakete nižeg prioriteta.

Ovaj aspekt ovog izuma proširuje se na metodu za obradu digitalnog toka podataka koja uključuje:

- prijem digitalnog toka podataka koji se sastoji iz množine paketa informacija;

- spremanje liste specificiranih paketa koje treba odabrati iz primljenog toka digitalnih podataka, pri čemu navedena lista sadrži informaciju o prioritetu koja pokazuje prioritet koji je dodijeljen svakom paketu;

- ekstrahiranje paketa koji su navedeni u navedenoj listi iz primljenog toka podataka;

- obradu ekstrahiranih paketa da se dobije izlazni tok podataka; i

- selektivno smanjenje broja ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka uključivanjem esktrahiranih paketa višeg prioriteta u izlaznom toku podataka u odnosu na ekstrahirane pakete nižeg prioriteta.

Prema tome, s ovim aspektom izuma, određeni paketi mogu se ekstrahirati izravno iz primljenog toka podataka (koji se može nazvati izvornim prijenosnim tokom) i odabrani dijelovi, primjerice oni koji odgovaraju jednom ili nekoliko programa, mogu se ekstrahirati i prevesti u izlazni tok podataka (koji se može također nazvati djelomičnim prijenosnim tokom).

Valja naglasiti da uređaj posjeduje odgovarajuću elastičnost jer se može koristiti za jednostavno kopiranje izvornog prijenosnog toka koji sadrži nepromijenjene podatke za nekoliko kanala, ili se može odabrati pojedinačni paket podataka.

Budući da lista sadrži informacije o prioritetu te ukazuje na prioritet koji je dodijeljen svakom paketu, manje bitne informacije, primjerice koje su od manjeg značaja za program - mogu se odbaciti, što dovodi do smanjenja kakvoće programa, dok se drugi program pouzdanije bilježi.

U jednoj realizaciji, sklopovi za obradu prilagođeni su da se selektivno smanji broj ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka u slučaju da broj ekstrahiranih paketa koji su uključeni postane prevelik obzirom na kapacitet izlaznog toka. Paketi se mogu isključiti iz mnogo razloga, primjerice paketi mogu biti isključeni u slučaju da je broj paketa suviše velik obzirom na dostupan kapacitet na mediju za spremanje kojemu se upućuju paketi, ili obzirom na dostupan kapacitet uređaja ili izlaznog porta koji prihvaća izlazni tok podataka.

Sklopovi za obradu mogu se prilagoditi za selektivno ubacivanje izuzetih ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka, primjerice, ako se kapacitet za rukovanje podacima u izlaznom toku poveća.

Paket se tipično sastoji iz množine odjeljaka. Sklopovi za obradu ekstrahiranih odjeljaka mogu poželjno vršiti jednu od brojnih operacija da se enkapsuliraju ili upakiraju primljeni MPEG odjeljci u pogodan format. U jednostavnoj realizaciji, obrada ekstrahiranih odjeljaka može jednostavno uključivati uklanjanje informacija u MPEG zaglavlju ili ostalih podataka odjeljka, primjerice brisanje dijelova segmenata, poželjno na početku ili na kraju, da se ekstrahiraju “sirovi” podaci za daljnji prijenos. U tom slučaju, dodavanje specifičnog zaglavlja komunikacijskog protokola i slično može se obaviti nakon slanja ili slanjem, primjerice, TCP/IP paketa koji su priređeni za čitanje.

Poželjno, sklopovi za obradu ekstrahiranih odjeljaka uključuju sklopove za dodavanje bar jednog zaglavlja i podnožja, a poželjno oboje, uz primljene odjeljke da se dobije tok podataka koji odgovara komunikacijskom protokolu koji se razlikuje od komunikacijskog protokola primljenog toka podataka. Sklop za obradu odjeljka uključuje sklop za dodavanje sekvencije podataka za provjeru okvira. Uključivanje oba ova svojstva smanjuje količinu obrade koju zahtijeva prijenosnik, kao i količinu podataka koju treba prenijeti. Nadalje, komunikacijski protokol može se promijeniti na prijemniku/dekoderu.

U svakom slučaju, primljeni digitalni tok poželjno je MPEG tok podataka (pod čime se podrazumijeva bilo koja inačica, modifikacija ili razvoj osnovnog MPEG formata, poželjno MPEG-2 tok podataka) koji se sastoji iz niza paketa koji imaju odgovarajuće identifikatore paketa (koji se također nazivaju PID-i).

Konkretno (ali ne isključivo), lista poželjno sadrži listu identifikatora paketa koje treba odabrati iz primljenog toka podataka.

Konkretno (ali ne isključivo), ako lista sadrži listu odjeljaka, svaki odjeljak može se identificirati sukladno brojčanoj vrijednosti u specificiranom polju odjeljka. Odjeljak je poželjno definiran definiranjem polja prvog, unaprijed određenog broja bita na ordinati određenoj drugim unaprijed određenim brojem bita od identificirane točke, poželjno početka odjeljka.

Uređaj može sadržavati sklop za prihvat identifikatora primljenih odjeljaka. Sklop za prihvat može imati sklop za definiranje bitmape, pri čemu svaki bit bitmape odgovara odjeljku koji je primljen ili koji je očekivan za prijem, te sklop za promjenu stanja bita koji odgovara primljenom odjeljku da se označi prijem tog odjeljka.

Uređaj poželjno ima sklop za pohranjivanje bar jedne dodatne liste identifikatora paketa te primjenu jedne ili više specificiranih operacija obrade, primjerice dešifriranja, na pakete u određenoj listi ili svake daljnje liste prije uključivanja u izlazni tok podataka. To omogućuje, primjerice, da se šifrirani programi dešifriraju i spreme u dešifriranom obliku.

Uređaj poželjno može sadržavati sklop za ubacivanje dodatnih podataka, primjerice paketa, u izlazni tok podataka. Uređaj je poželjno postavljen za prijem dodatnih podataka iz aplikacije. To omogućuje spremanje ostalih informacija, primjerice informacija koje identificiraju programe koji su uključeni u izlaznom toku podataka, ili omogućuje da se spreme ostali podaci koje stvara aplikacija koja prima izvorni prijenosni tok.

Uređaj se najpoželjnije realizira kao uređaj u prijemniku/dekoderu, na primjer za digitalni satelitski sustav, kao što je opisano u pratećim aplikacijama PCT/EP97/02106-02117. U takvoj realizaciji, uređaj može raditi pod kontrolom aplikacije, putem upravljača uređajima, čime se postiže zgodan i elastičan raspored za upravljanje sastavom izlaznog toka podataka. Uređaj je poželjno postavljen za komuniciranje s digitalnim videorekorderom koristeći vrlo brzi digitalni međusklop, kao što je IEEE 1394, pomoću odgovarajućeg upravljačkog uređaja, poput onog opisanog u europskoj patentnoj aplikaciji br. 97401793.1, ali može se koristiti bilo koji odgovarajući digitalni međusklop.

Uređaj se može postaviti da se postigne virtualna TCP/IP veza s računalom, prijemom difuzijskih MPEG paketa i enkapsuliranjem paketa da se dobije TCP/IP tok podataka prema računalu. U tom slučaju, komunikacija može biti preko serijskog ili paralelnog porta, poželjno poboljšanim dvosmjernim paralelnim portom.

U trećem aspektu, izumom se dobiva uređaj za rad pod kontrolom aplikacije da se obradi primljeni digitalni tok podataka da bi se iz njega dobio izlazni tok, a dotični se uređaj sastoji iz:

- sklopa za prijem digitalnog toka podataka koji se sastoji iz množine paketa informacija;

- sklopa za prijem iz informacija aplikacije, da bi se prevela lista specificiranih paketa da budu odabrani iz primljenog digitalnog toka podataka, pri čemu navedena lista sadrži informaciju o prioritetu koji je pridijeljen svakom paketu;

- sklopa za ekstrahiranje paketa koji su specificirani u navedenoj listi iz primljenog toka podataka; i

- sklopa za obradu da bi se obradili ekstrahirani paketi te dobio izlazni tok podataka, te za selektivno smanjenje broja ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka uključivanjem ekstrahiranih paketa višeg prioriteta u izlazni tok podataka u odnosu na ekstrahirane pakete nižeg prioriteta.

Uređaj poželjno radi na dva načina, u praznom hodu kada nema izlaznog toka i izvršnom načinu kada se podaci propuštaju kroz uređaj. Mada se nastajanje izlaznog toka može zaustaviti jednostavnim specificiranjem da se ne uključi nijedan paket; postavljanje praznog hoda može omogućiti učinkovitiju uporabu sistemskih izvora. Uređaj poželjno također ima sklop za prijem naredbi iz aplikacije za započinjanje i zaustavljanje stvaranja izlaznog toka (za prebacivanje između pojedinih načina rada).

Poželjno, u navedenom praznom hodu, uređaj je postavljen za prijem informacija za prevođenje navedene liste u oblik početne liste svih identifikatora paketa koje treba kopirati u izlazni tok. To omogućuje da se učinkovito načini početna lista. Nakon toga, u izvršnom načinu, uređaj se poželjno postavi za prijem liste identifikatora paketa koje treba dodati ili izbrisati iz tekuće liste. Na taj način, da se obnovi lista, nije neophodno raditi s rastuće dugačkom listom da se zabilježe svi prethodni identifikatori paketa; to ima osobito prednost budući da obrada u izvršnom načinu može biti više vremenski kritičnija nego obrada u praznom hodu.

Na sličan način, na koji se početna lista identifikatora paketa kopira u praznom hodu, te dodaju i brišu stavke u izvršnom načinu, uređaj se poželjno postavlja da se zadrži dodatna lista identifikatora paketa koje treba dešifrirati, poželjno sklopom za dešifriranje prijemnika/dekodera koji se rabi za dešifriranje programa za prikaz. Nadalje, uređaj se može postaviti da primi iz aplikacije informacije koje se koriste u dešifriranju, poželjno dio postupka za postavljanje početne liste identifikatora paketa koje treba dešifrirati.

Uređaj poželjno nadalje rabi sklop za spremanje liste MPEG odjeljaka koje treba ubaciti aplikacija. Poželjno, uređaj je postavljen da se prime parametri iz aplikacije za kontrolu ponavljanja odjeljka u izlaznom toku i uređaj je postavljen da ponovi odjeljak koji se temelji na parametrima. Time je omogućeno stvaranje složenih tokova podataka s razmjerno malenim ulazom iz aplikacije. Primjerice, aplikacija može poslati jednostavnu naredbu da se ubaci odjeljak koji identificira programe koji su uključeni u izlazni tok, te se ovo može automatski ubaciti u pravilnim intervalima u izlazni tok uređaja.

Uređaj poželjno ima sklop za povrat aplikaciji informacije koja se odnosi na tekuće odabrane identifikatore paketa koji su uključeni u izlazni tok.

Funkcije uređaja mogu se ugraditi u hardver, primjerice u namjenski integrirani krug; time se može postići povećana brzina operacije. Poželjno, međutim, bar neki upravljački sklop je ugrađen u softver, poželjno pokrenut sklopom za obradu koji pokreće aplikaciju; time se postiže veća elastičnost, potrebno je manje dijelova i time se postiže jednostavnije obnavljanje pogonskog uređaja.

U četvrtom aspektu, izumom se dobiva sustav za obradu podataka koji se sastoji iz:

- izvršnog pogonskog sklopa za izvršenje bar jedne aplikacije;

- sklopa za prijem difuzijskog digitalnog toka podataka;

- uređaja, poželjno kao što je gore definirano, za obradu primljenog digitalnog toka pod kontrolom određene ili svake aplikacije; i

- sklopa za slanje izlaznog toka podataka uređajem prema izlaznom međusklopu.

Poželjna svojstva prvog i drugog aspekta mogu se primijeniti na treći i četvrti aspekt.

Sustav za obradu podataka poželjno je ugrađen u prijemnik/dekoder (primjerice u “set-top box”) koji sadrži sklop za prijem difuzijskog digitalnog toka podataka za satelitskog prijemnika ili kabla, međusklop je postavljen za spoj s digitalnim videorekorderom (ova pojam, podrazumijeva se, uključuje odgovarajući digitalni uređaj za spremanje podataka koji može pohraniti podatke televizijskih programa, neovisno o tome kakav je fizički medij na koji se podaci zaista spremaju) ili digitalnim monitorom ili računalom koji mogu prikazati ili spremiti bar dio primljenih podataka. Uređaj je poželjno postavljen da surađuje s pogonskim uređajem za dovođenje izlaznog toka podataka do osobito brzog (100 Kbit/s i više, poželjno bar 1 Mbit/s, 10 Mbit/s ili više) digitalnog međusklopa.

Međusklop poželjno udovoljava IEEE 1394 standardu ili inačici ili njegovoj modifikaciji.

Kada je sustav ugrađen u prijemnik/dekoder koji je postavljen za spoj s digitalnim videorekorderom, prijemnik/dekoder poželjno uključuje aplikaciju koja je postavljena da kontrolira uređaj da se odaberu dijelovi (paketi ili odjeljci) toka primljenih podataka koji sadrže dva ili više televizijskih programa za izlaz prema digitalnom videorekorderu i poželjno ima sklop za dodavanje informacija u izlazni tok podataka za snimanje. Na ovaj način, korisnik može odabrati dva ili više programa za snimanje, da bi se kasnije mogli gledati; to će standardno zahtijevati dva ili više analognih videorekordera i dva ili više prijemnika/dekodera.

Aplikacija može sadržavati sklop za upravljanje videorekorderom, primjerice kao onaj opisan u europskoj patentnoj aplikaciji br. 97401793.1, a opis te aplikacije uključen je ovdje kao referenca.

Ovo svojstvo može se postići neovisno, u petom aspektu, u kojem se dobiva aplikacija za prijemnik/dekoder koja ima sklop za prijem difuzijskog digitalnog toka podataka, međusklop za spoj s digitalnim medijem za pohranjivanje, te uređaj za obradu primljenog digitalnog toka podataka da se dobije izlazni tok podataka za dovođenje na digitalni medij za pohranjivanje, aplikacija ima sklop za kontroliranje navedenog uređaja da se odaberu dijelovi primljenog digitalnog toka podataka koji odgovaraju jednom ili više difuzijskih programa za pohranjivanje u obliku koji omogućuje da se programi naknadno reproduciraju, aplikacija je prilagođena da se selektivno smanji broj dijelova u izlaznom toku podataka uključivanjem dijelova primljenog digitalnog toka podataka višeg prioriteta u izlazu prema digitalnom mediju za pohranjivanje u odnosu na dijelove nižeg prioriteta.

Aplikacija se poželjno pokreće u jeziku-interpreteru, dok se pogonski uređaj poželjno prevodi.

Realizacije koje uključuju poželjna svojstva ovog izuma bit će opisana, isključivo kao primjer, uz priložene crteže koji prikazuju sljedeće:

Slika 1 je shematski dijagram međusklopa prijemnika/dekodera;

Slika 2 je funkcionalni blok-dijagram prijemnika/dekodera;

Slika 3 prikazuje određene dijelove virtualnog stroja i izvršni pogon s više pojedinosti;

Slika 4 prikazuje shematski pregled funkcija koje uključuje prva realizacija ovog izuma;

Slika 5 je shematski dijagram koji objašnjava ubacivanje ponovljenih odjeljaka u izlazni tok podataka;

Slika 6 je shematski pregled funkcija koje sadrži druga realizacija uređaja ovog izuma;

Slika 7 je shematski dijagram podatkovnog dijagrama kojega daje realizacija sa slike 6;

Slika 8 prikazuje listu PID-a koju bi trebalo kopirati izravno s ulaznog toka podataka u izlazni tok podataka; i

Slika 9 prikazuje listu PID-a koju bi trebalo dešifrirati prije kopiranja s ulaznog toka podataka u izlazni tok podataka.

Osnovni podaci o prijemniku/dekoderu

Da se pomogne u razumijevanju uređaja, prvo će biti kratko opisana poželjna platforma na kojoj uređaj radi – naš digitalni satelitski prijemnik/dekoder.

Prema slici 1, prikazan je prijemnik/dekoder 2020 ili “set-top box” za uporabu u digitalnom interaktivnom televizijskom sustavu u kojega treba instalirati pogonski uređaj ove realizacije. Pojedinosti o odgovarajućem digitalnom interaktivnom televizijskom sustavu mogu se pronaći u našim pratećim aplikacijama PCT/EP97/02106-02117 koji služe kao referenca, te su opisi navedenih aplikacija uključeni ovdje kao referenca. Zbog jednostavnosti uporabe referenci, dijelovi koji su detaljno opisani u gore navedenim specifikacijama općenito su označeni onim brojevima koji su korišteni u navedenim specifikacijama.

Kao što je detaljno opisano u gore navedenim specifikacijama, prema slici 1, prijemnik/dekoder 2020 ima nekoliko međusklopova; konkretno, prijemnik 4028 za tok MPEG signala, serijski međusklop 4030, paralelni međusklop 4032 i dva čitača kartica 4036, jedan za inteligentne kartice koji čini dio sustava i drugi za bankovne kartice (koristi se za obavljanje plaćanja, kućno bankarstvo itd.) ili inteligentne kartice. Prijemnik/dekoder također ima međusklop 4034 do modemiziranog stražnjeg kanala 4002 do proizvođača televizijskog signala, tako da korisnik može naznačiti želje i dr. natrag prema proizvođaču televizijskog signala (programa). Prijemnik također ima izvršni pogon 4008, upravljač uređaja 4068 i određen broj uređaja 4062 za izvršenje jedne ili više aplikacija 4056.

Za potrebe ove specifikacije, aplikacija je dio programskog koda za kontroliranje funkcija visoke razine poželjno za prijemnik/dekoder 2020. Primjerice, kada krajnji korisnik postavi žarište daljinskog upravljača na objekt u obliku tipke na ekranu televizora 2022 i pritisne ispravnu tipku, pokreće se niz naredbi povezan s tom tipkom.

Interaktivna aplikacija nudi izbornike i izvršava naredbe na zahtjev krajnjeg korisnika i daje podatke za potrebe aplikacije. Aplikacije mogu biti bilo rezidentne aplikacije, koje su smještene u ROM-u (ili FLASH ili nekoj drugoj neizbrisivoj memoriji) prijemnika/dekodera 2020, ili difuzijske te učitane u RAM ili FLASH memoriju prijemnika/dekodera 2020.

Neki primjeri aplikacija, koje su opisane detaljno u gore navedenim patentnim aplikacijama, su:

� aplikacija inicijalizacije koja je prilagodljiva zbirka modula koji omogućuju prijemniku/dekoderu 2020 da bude trenutačno operativan u MPEG-2 okolini.

� startna aplikacija koja omogućuje bilo kojoj aplikaciji, bilo učitanoj ili rezidentnoj, da se izvrši na prijemniku/dekoderu 2020.

� programski vodič koji je interaktivna aplikacija koja pruža potpunu informaciju o programiranju.

� plaćanje po pregledu je aplikacija koja je interaktivna usluga dostupna na svakom PPV kanalu digitalne televizije da omogući krajnjem korisniku kupovinu trenutačnog događaja.

� aplikacija za PC učitavanje omogućuje krajnjem korisniku da učita računalni softver koristeći PC aplikaciju za učitavanje.

� magazinski preglednik je aplikacija koja se sastoji iz kružne video difuzije slika kojom krajnji korisnik upravlja pomoću tipki na ekranu.

� telekupovina je aplikacija koja nudi robu za prodaju koja se prenosi na prijemnik/dekoder 2020 i prikazuje na televiziji 2022 te omogućuje korisniku da odabere određeni artikl za kupovinu.

Aplikacije su spremljene u memoriji prijemnika/dekodera 2020 i predstavljaju izvorne datoteke. Izvorne datoteke sadrže opis jediničnih datoteka grafičkih objekata, promjenjivih blok jediničnih datoteka, sekvencijskih datoteka koje sadrže naredbe, aplikacijske datoteke i datoteke podataka, kao što je detaljnije opisano u gore navedenim specifikacijama.

U MPEG toku podataka, svaki modul sadrži skupinu MPEG tablica. Svaka MPEG tablica može se formatirati kao određen broj odjeljaka. U MPEG toku podataka, svaki odjeljak veličine je do 4 kilobajta. Za prijenos podataka putem serijskog i paralelnog međusklopa, primjerice, moduli se na sličan način dijele u tablice i odjeljke, a veličina odjeljka varira ovisno o mediju za prijenos.

Moduli se prenose MPEG tokom podataka u obliku paketa podataka, tipično 188 bajta unutar odgovarajućeg toka podataka, primjerice, video toka podataka, audio toka podataka i teletekst toka podataka. Svakom paketu prethodi identifikator paketa (PID) od 13 bita, a jedan PID za svaki paket prenosi se MPEG tokom podataka. Tablica programske mape (PMT tablica) sadrži listu različitih tokova podataka i definira sadržaj svakog toka podataka sukladno određenom PID-u. PID može upozoriti uređaj na prisutnost aplikacije u toku podataka, a identificira se korištenjem PMT tablice.

Dekoder ima memoriju koja je podijeljena u RAM dijelove, FLASH dio i ROM dio, ali se fizička organizacija razlikuje od logičke organizacije.

Memorija može biti dodatno podijeljena u memorijske dijelove koji su povezani s različitim međusklopovima. S jedne točke gledišta, memorija se može smatrati dijelom hardvera; s druge točke gledišta memorija se može smatrati nosačem ili spremnikom za cijeli sustav koji je izvan hardvera.

Sustav se može promatrati kao središte na izvršnom pogonu 4008 koji čini dio virtualnog stroja 4007. On je povezan s aplikacijama na jednoj strani (strana visoke razine) i, na drugoj strani (strana niske razine), putem različitih logičkih međujedinica koje su razmotrene niže, s prijemnikom/dekoderom 4061 kao hardverom. Prijemnik/dekoder kao hardver može se uzeti da uključuje različite dijelove međusklopova koji su razmotreni gore (međusklop 2030 za ručni komplet 2026, međusklop MPEG toka podataka 4028, serijski međusklop 4030, paralelni međusklop 4032, međusklopovi za čitače kartica 4036, te međusklop 4034 za modernizirani stražnji kanal 4002).

Prema slici 2, različite aplikacije 4056 vezane su za jedinicu 4007; neke od standardno korištenih aplikacija mogu biti manje ili više rezidentno smještene u sustavu, kao što je naznačeno na 4057, dok se ostale mogu učitati u sustav, npr. iz MPEG toka podataka ili s ostalih portova, prema potrebi.

Jedinica 4007 sadrži, uz izvršni pogon 4008, rezidentnu biblioteku funkcija 4006 koja ima kutiju s alatima 4058. Biblioteka sadrži različite funkcije u C jeziku koje koristi pogon 4008. To uključuje rukovanje podacima kao komprimiranje, širenje ili usporedbu struktura podataka, crta itd. Biblioteka 4006 također ima informacije o firmveru 4060 u prijemniku/dekoderu 2020, kao što je broj verzije hardvera i softvera i raspoloživi RAM prostor, te funkciju koja se koristi kada se učitava novi uređaj 4062. Funkcije se mogu učitati u biblioteku, te spremiti u FLASH ili RAM memoriju.

Izvršni pogon 4008 povezuje se s upravljačem uređaja 4086 koji je povezan sa skupom uređaja 4062 koji su povezani s pogonskim uređajima 4060 koji su opet povezani s portovima ili međusklopovima. Općenito rečeno, pogonski uređaj može se promatrati kao da sačinjava logički međusklop, tako da se dva različita pokretačka uređaja mogu povezati sa zajedničkim fizičkim portom. Uređaj će normalno biti povezan s više nego jednim pogonskim uređajem; ako se uređaj veže na jedan pogonski uređaj, uređaj će normalno biti načinjen tako da uključuje potpunu funkcionalnost koja je potrebna za komuniciranje, tako da se obilazi potreba za posebnim pogonskim uređajem. Određeni uređaji mogu komunicirati međusobno.

Kao što će niže biti opisano, postoje 3 oblika komuniciranja od uređaja 4064 do izvršnog pogona; pomoću varijabli, međuspremnika i događaja koji se propuštaju u niz događaja na čekanju.

Svaka funkcija prijemnika/dekodera 2020 predstavljena je kao uređaj 4062. Uređaji mogu biti lokalni ili udaljeni. Lokalni uređaji uključuju inteligentne kartice, SCART spojne signale, modeme, serijske i paralelne međusklopove, MPEG video i audio svirač i ekstraktor MPEG odjeljaka i tablice. Udaljeni uređaji 4066, koji se izvršavaju na udaljenom mjestu, razlikuju se od lokalnih uređaja time što se port i postupci moraju definirati od strane onoga koji je načinio sustav ili ga održava, bolje nego uređajem ili pogonskim uređajem kojega je načinio proizvođač prijemnika/dekodera.

Kada je načinjen novi uređaj 4062, on se može instalirati u postojeći prijemnik/dekoder 2020 učitavanjem bitnih aplikacija 4056 iz difuzijskog centra. Ovo učitavanje vrši se prijemnikom/dekoderom 2020 pomoću aplikacije 4056 koja provjerava verziju hardvera i softvera i, ako su točne, učitava softverski modul koji predstavlja novi uređaj 4062 i traži proceduru biblioteke 4006 da se instalira kod novog uređaja u firmver (flash memoriju). Time se dobiva elastična i sigurna instalacija nove funkcije unutar prijemnika/dekodera 2020 bez utjecaja na ostatak softvera.

Upravljač uređaja 4068 je zajednički softverski međusklop između aplikacije 4056 i specifičnih funkcija prijemnika/dekodera 2020. Upravljač uređajima 4068 nadzire pristup uređaju 4062, objavljuje prijam neočekivanog događaja i opslužuje dijeljenu memoriju.

Izvršni pogon 4008 radi pod kontrolom mikroprocesora i zajedničkog programskog međusklopa aplikacije. Oni se postavljaju u svakom prijemniku/dekoderu 2020 tako da su svi prijemnici/dekoderi identični s točke motrišta aplikacije.

Pogon 4008 izvršava aplikaciju 5056 na prijemniku/dekoderu 2020. On izvršava interaktivne aplikacije 4056 i prima događaje iz okoline prijemnika/dekodera 2020, pokazuje grafiku i tekst, poziva uređaje za opsluživanje i koristi funkcije biblioteke 4006 koja je povezana s pogonom 4008 za specifično izračunavanje.

Izvršni pogon 4008 je izvršni kod koji je postavljen na prijemniku/dekoderu 2020, te uključuje interpreter za interpretiranje izvršne aplikacije. Pogon 4008 prilagođen je bilo kojem operativnom sustavu, uključujući operativni sustav jedne zadaće (kao što je MS-DOS). Pogon 4008 temelji se na jedinicama sekvencijalne obrade (koje uzimaju različite događaje kao što je pritisak tipke, da izvrše različite akcije) i sadrži svoj vlastiti vremenski raspored da obradi događaje na čekanju s različitih hardverskih međusklopova. On također radi s prikazom grafike i teksta. Jedinica sekvencijalne obrade sadrži skup akcija-skupina. Svaki događaj izaziva jedinicu sekvencijalne obrade da se pokreće od tekuće akcija-skupine prema drugoj akcija-skupini u ovisnosti o prirodi događaja, da izvrši akcije nove akcija-skupine.

Pogon 4008 ima punjač koda da se unesu i učitaju aplikacije 4056 u memoriju prijemnika/dekodera 2028. Unosi se samo neophodan kod u RAM ili FLASH memoriju, da se osigura optimalna uporaba. Učitani podaci provjeravaju se mehanizmom provjere izvornosti da se spriječi bilo kakvo modificiranje aplikacije 4056 ili izvršavanje bilo kakve neautorizirane aplikacije. Pogon 4008 nadalje sadrži dekompresor. Budući da se programski kod (oblik međukoda) komprimira zbog uštede prostora i brzo učitavanje s MPEG-2 prijenosnog toka ili putem ugrađenog prijemnik/dekoder načina, kod mora biti dekomprimiran prije unošenja u RAM. Pogon 4008 također sadrži interpreter da se interpretira aplikacijski kod da se obnove vrijednosti različitih varijabli i odredi status promjena, te provjera greške.

Prije korištenja usluga bilo kojega uređaja 4062, program (kao što je niz naredbi aplikacije) mora se prijaviti kao “klijent”, dakle, logički pristupa uređaju 4062 ili upravljaču uređaja 4068. Upravljač daje klijentu njegov broj koji se navodi u svakom pristupu uređaju. Uređaj 4062 može imati nekoliko klijenata, a broj klijenata za svaki uređaj 4062 specificira se ovisno o tipu uređaja 4062. Klijent se uvodi u uređaj 4062 postupkom “uređaj: otvori kanal”. Ovim postupkom dodjeljuje se klijentu njegov broj. Klijent se može izuzeti iz liste klijenata upravljača uređaja 4068 postupkom “uređaj: zatvori kanal”.

Pristup uređajima 4062 postiže se upravljačem uređaja 4068 bilo sinkrono ili asinkrono. Za sinkroni pristup, koristi se postupak “uređaj: poziv”. To je način da se pristupi podacima koji su neposredno dostupni ili funkcionalnosti koja ne uključuje čekanje na željeni odgovor. Pri asinkronom pristupu, koristi se postupak “uređaj: I/O”. To je način da se pristupi podacima koji uključuju čekanje na odgovor, primjerice skeniranje prijemnih frekvencija da se nađe multiplex ili da se dobije natrag tablica iz MPEG toka. Kada je raspoloživ traženi rezultat, događaj se stavlja na red čekanja pogona da se signalizira njegov dolazak. Sljedeći postupak “uređaj: događaj” pruža način da se obrade neočekivani događaji.

Kao što je prije navedeno, glavna petlja izvršnog pogona povezuje se s različitim jedinicama sekvencijalne obrade, pa kada glavna petlja susretne odgovarajući događaj, nadzor se privremeno prebacuje jedinici sekvencijalne obrade, jednoj ili više njih.

Prema slici 3, upravljač uređajima sadrži red čekanja 100 u koji se propuštaju događaji s uređaja za privremeno spremanje. U odgovarajućim intervalima, virtualni stroj šalje signal ovom redu čekanja da se s njega ekstrahira prvi entitet. Ovaj događaj pomiče se prema strukturi reda čekanja 101 u virtualnom stroju. Ovisno o razini prioriteta toga događaja, on se ubacuje u odgovarajući red čekanja od njih 5, od 0 do 4. Pojedini događaji ekstrahiraju se iz strukture reda čekanja 101 jedinicom odabiranja reda čekanja 102 pod nadzorom izvršnog pogona.

Kada je događaj odabran iz strukture čekanja 101, on se šalje pogonskoj jedinici sekvencijalne obrade 104, koja se sastoji iz pokretačke jedinice sekvencijalne obrade 105 i skupa jedinica sekvencijalne obrade 106. Svaka jedinica sekvencijalne obrade je grupa akcija-skupova koji se povezani zajedno, tako da svaki stupanj iz akcija-skupa prema sljedećem akcija-skupu općenito, ovisi o tekućem akcija-skupu i prirodi događaja. Različite jedinice sekvencijalne obrade različite su veličine i složenosti, uključujući jednu u kojoj sljedeći akcija-skup, dakle akcija-skup prema kojem ide sustav nakon događaja ili kao odgovor na događaj, ovisi isključivo o prirodi događaja ali je neovisan o tekućem akcija-skupu. Također, kao što je prikazano na desnoj strani bloka jedinice sekvencijalne obrade, može biti nekoliko kopija jedinice sekvencijalne obrade, tj. nekoliko identičnih jedinica sekvencijalne obrade, da se bave npr. s nekoliko odvojenih tokova podataka koristeći identične protokole kroz jedan port.

Kada je događaj odabran, on se šalje odgovarajućoj jedinici sekvencijalne obrade. Ona odabire odgovarajući izlaz između akcije–skupa na jedinici sekvencijalne obrade. To rezultira odgovarajućom sljedećim akcija-skupom koji je odabran i akcija u tom akcija-skupu se izvršava, što primjerice uključuje slanje poruke prema pokretačkom uređaju ili izvršavanje slijeda naredbi. Skup-akcija u jedinici sekvencijalne obrade može također poslati poruke događaja drugoj jedinici sekvencijalne obrade.

Ako je odabrana sekvencija naredbi , identificiranje sekvencije naredbi šalje se na birač sekvencije naredbi 107. Tu se dobiva željena sekvencija naredbi iz memorije sekvencije naredbi 108 i propušta se prema interpreteru sekvencije naredbi 109, koji izvršava sekvenciju naredbi.

Sustav također sadrži filter 110, koji se unosi s tipom događaja, npr. iz jedinice procesnog razdjelnika 106. Kada se određeni događaj propusti iz niza 110 u upravljaču uređaja prema strukturi niza 101 u virtualnom stroju, te se njegov tip ili znak uspoređuje prema listi u filteru 110, te ako je tipa koji nije prepoznat, odbacuje se. Time se osigurava da ako, recimo, upravljač uređaja ili tipkovnica daju događaj tipa kojega virtualni stroj ne može obraditi, ovakvi događaji se ne propuštaju prema strukturi niza 101. (Ako se događaji ovakve vrste propuste prema strukturi niza 101, oni će se ili nakupljati u toj strukturi niza ili mogu izazvati pogrešno funkcioniranje jediničnog pogona procesnog razdjelnika 104).

Prema tome, može se vidjeti da ovaj osnovni sustav definira osnovu koja posjeduje odgovarajuću elastičnost da omogući aplikaciji komuniciranje s različitim uređajima.

Uređaji za obradu signala

Bit će opisana dva uređaja za obradu signala koji čine ovaj izum; dva uređaja mogu zajedno biti u jednom prijemniku/dekoderu istovremeno, svaki uređaj je tako oblikovan da se postignu nešto drukčije funkcije.

Prvi uređaj za obradu signala koji remultipleksira primljeni prijenosni tok da se dobije izlazni djelomični prijenosni tok, koji tipično sadrže neke, ali ne sve informacije u izvornom prijenosnom toku, te eventualno dodatne informacije koje će sada biti opisane, sukladno slici 4. Zbog jednostavnosti reference, uređaj će biti označen dolje kao TS_REMUX (kratica od Transport Stream RE-MUltipleXer).

TS_REMUX uređaj

Uređaj Ts_Remux može se uzeti da se sastoji od određenog broja funkcionalnih jedinica, koje se ovdje nazivaju naredbama. Nadalje, kao što će se vidjeti, uređaj sadrži pripadnu funkcionalnost za stvarno ugrađivanje funkcija koje izvršavaju različite naredbe. Na primjer, stvarno odabiranje paketa iz ulaznog toka podataka može se ugraditi pomoću namjenskog hardvera koji filtrira podatke da bi se ekstrahirali paketi koji odgovaraju definiranim identifikatorima paketa, a lista identifikatora paketa dostavlja se pod kontrolom softvera temeljem informacija koje dostavlja aplikacija putem jedne naredbe koja je dolje opisana. U daljnjem razmatranju, valja naglasiti da se velika i mala slova u imenima naredbi odnose na identičnu naredbu.

Točne pojedinosti ugradnje različitih funkcija, te raspodjela između hardvera i softvera je stvar izbora za onoga koji vrši ugradnju te neće biti iscrpno opisani. Treba, međutim, naglasiti da su namjenski integrirani krugovi koji vrše određene operacije filtriranja na MPEG toku podataka komercijalno dostupni, te se isti mogu rabiti kao osnovica za hardverski ubrzivač, ili poželjnije mogu se modificirati da se dobije namjenski hardverski ubrzivač, da se ugrade različite operacije paketnog odabiranja, čime se smanjuje procesorska snaga koja je potrebna da se pokrene softver. Međutim, operacije koje su nužne mogu se ugraditi u softver ako je raspoloživa dovoljna procesorska snaga.

Uređaj je postavljen da radi na dva načina, u praznom hodu kada se na izlazu ništa ne dobiva i u izvršnom načinu u kojem se podaci dovode na izlazni tok podataka. U izvršnom načinu, kao što se vidi, uređaj zahtijeva veće sistemske izvore. Djelovanje naredbi koje je niže opisano može ovisiti o načinu rada te, poglavito, većina naredbi će djelovati samo u jednom načinu, te će vratiti grešku ako joj se pristupi u drugom načinu.

Svaka naredba usklađuje se s aplikacijom pod kontrolom upravljača uređajima 4068 pomoću jednog od tri standardna postupka koji su gore navedeni, koji su zajednički ostalim uređajima. Informacija se može propustiti između aplikacije i uređaja pomoću parametarske tablice. Zbog jednostavnosti, tri osnovna postupka su ukratko niže navedena:

1. Device: Call. Ovu naredbu može koristiti aplikacija za izvršenje sinkrone naredbe ili prijenosa podataka. Izvršenje aplikacije je odloženo sve dok se kontrola vrati kada je završena operacija pogonskog uređaja; time se postiže pouzdano kontroliranje operacija koje se moraju izvršiti strogim redoslijedom.

2. Device: I/O. Ova naredba omogućuje asinkronu operaciju. To znači, aplikacija može poslati zahtjev za prijenos podataka ili za određenu funkciju koju treba izvršiti pogonskim uređajem i izvršenje aplikacije može se nastaviti dok se prijenos podataka ili funkcija izvrši od strane pogonskog uređaja.

3. Device: Event. Funkcija koja hvata događaj omogućuje da se određeni događaj signalizira od strane uređaja aplikaciji, te da se pokrene određena akcija od strane aplikacije kao odgovor neovisno o tome kakav se aplikacijski kod trenutačno izvršava u vrijeme kada se signalizira događaj; zapravo dolazi do prekida aplikacije. Događajima se može pripisati određeni prioritet. Događaji se mogu koristiti da se označe događaji koji se zbivaju na međusklopu, kao što je resetiranje sabirnice, ili da se postavi praćenje asinkronih naredbi, primjerice signaliziranjem završetka traženog prijenosa podataka.

Sada će biti opisane naredbe koje daje uređaj koji je realiziran ovim izumom. Svakoj komandi može se pristupiti od strane aplikacije slanjem identifikatora naredbe kao parametra putem jednog od tri navedena standardna postupka. Ne trebaju biti realizirane sve dolje opisane naredbe, te se funkcije i naredbe mogu mijenjati. Premda se naredbe mogu neovisno postaviti ili mijenjati, kao što će se vidjeti, određeni boljitak postiže se sjedinjenom funkcionalnošću opisanih naredbi.

Naredbe će biti opisane obzirom na svojstva i funkcije koji su vezani za svaku naredbu, zajedno s odaberivim i poželjnim svojstvima. Uz dane informacije i specifikacije, stvarna ugradnja ovih funkcija trebala bi biti izravna za onoga koji poznaje ovo područje, te su iscrpne pojedinosti prepuštene onome koji to vrši. Na primjer, svaka naredba može se ugraditi u softver, poželjno napisan C programskim jezikom i poželjno preveden da je vrši procesor koji se rabi za pokretanje aplikacije; međutim pogonski uređaj može se pokrenuti na odvojenom procesoru, te se neke ili sve naredbe mogu ugraditi namjenskim hardverom. Naredbe Call i IO mogu signalizirati informaciju ili propustiti parametre natrag aplikaciji postavljanjem vrijednosti u parametarskoj tablici koja je spremljena u memoriji čija se adresa prosljeđuje uređaju.

Naredba: TS_REMUX SET PID

Ova naredba operabilna je samo u praznom hodu. Sukladno slici 8, naredba je postavljena da prihvati početnu listu identifikatora paketa (PID-a) 200.

Lista 200 sadrži broja PID-a (NB_PID) koji se kopira iz ulaznog prijenosnog toka, te se vrijednost svakog PID-a kopira iz ulaznog prijenosnog toka u izlazni tok podataka, a svakom PID-u pridjeljuje se vrijednost prioriteta (PRIORITY). Vrijednost prioriteta poželjno je jedan bajt koji ima vrijednost od 0 do 255. Vrijednost 0 pokazuje najniži prioritet dok vrijednost 255 označuje najviši prioritet.

Moguće je da kapacitet bitovne brzine izlaznog toka podataka bude manja od bitovne brzine toka podataka uključujući sve popisane pakete koje treba kopirati iz ulaznog toka podataka. Ako je tako, paketi koji imaju PID-e s najnižom vrijednošću prioriteta isključeni su iz izlaznog toka podataka sve dok se bitovna brzina toka podataka ne smanji do razine koja je jednaka ili manja od kapaciteta bitovne brzine izlaznog toka podataka.

Ako su paketi isključeni iz izlaznog toka podataka, PID-i ovih paketa nisu izbrisani iz liste 200. Bude li se kapacitet bitovne brzine izlaznog toka podataka povećao tako da se dodatni paketi mogu dodati u izlazni tok podataka, onda se izuzeti paketi s najvišim prioritetom opet uključuju u izlazni tok podataka sve dok se ne dosegne kapacitet bitovne brzine izlaznog toka podataka.

Ovoj naredbi se poželjno pristupa sinkrono pomoću postupka Device: Call.

Naredba: TX_REMUX SET SCR PID

Sukladno slici 9, ova naredba djeluje slično naredbi Set_PID koja je gore opisana, te se rabi za specificiranje liste 300 identifikatora paketa onih paketa koje treba dešifrirati prije uključivanja u izlazni tok podataka. Uz listu identifikatora paketa (PID) i prioriteta (PRIORITY), naredba prihvaća informacije koje su potrebne za dešifriranje paketa. Te informacije mogu uključivati indikator način (MODE) čime se specificira tip obrade koju treba načiniti na svakom paketu, broj sesije (Session number) i indeksni broj (Index number), referenca operatora (OPI), PID paketa kojega treba dešifrirati (PID) i PID paketa koji sadrži ECM koji se rabi pri dešifriranju (PID_ECM).

Naredba: TS_REMUX SET DATA PID

Ova naredba djeluje slično kao Set_PID naredba koja je gore opisana, te se rabi da aplikacija specificira identifikator paketa MPEG odjeljka kojega treba uključiti u izlazni tok podataka.

Naredba: TS_REMUX SET SECTIONOva naredba djeluje slično kao Set_PID naredba gore opisana, te se rabi za specificiranje identifikatora paketa MPEG odjeljaka koje treba uključiti u izlazni tok podataka. Nadalje, aplikacija može specificirati broj parametara uključujući OFFSET kojim se određuje odgoda od početka izvršnog načina, REPEAT parametar određuje broj ponavljanja odjeljka kojega treba ponoviti, DELAY razmak između paketa jednog odjeljka, parametar CYCLE određuje vrijeme od početka jednog odjeljka do sljedećeg ponavljanja odjeljka te CYCLE_2 parametar određuje vrijeme od početka jednog niza ponavljanja do početka sljedećeg niza ponavljanja. Funkcija ovih parametara bolje se razumije uz sliku 5.

Naredba: TS_REMUX ADD PID

Kao što je gore navedeno, Set_PID naredba djeluje samo u praznom hodu. U izvršnom načinu, Add_PID naredba omogućuje aplikaciji dodavanje PID-a tekućoj listi PID-a koja određuje kopiranje u izlazni tok. Uređaj uključuje komplementarnu naredbu Ts_Temux_Stop_PID koja briše PID-e iz tekuće liste. PID-i su poželjno specificirani na jednaki način kao Set_PID naredba, uključujući prioritet za svaku naredbu. Budući da promjena PID-a u listi može zahtijevati neko vrijeme da se obnovi lista kada je uređaj u izvršnom načinu, ovim naredbama se poželjno pristupa asinkrono putem Device: I/O postupka.

Zatim, analogni postupci postavljeni su za dinamičko dodavanje ili brisanje iz liste paketa koje treba dešifrirati, odjeljaka koje treba kopirati ili odjeljaka koje treba ubaciti, pomoću Ts_Remux_{SCR_PID;Data_PID:Section} naredbi.

Za prebacivanje iz praznog hoda u izvršni način, postoji naredba Ts_Remux_Start, te za prebacivanje iz izvršnog načina natrag u prazni hod, naredba Ts_Remux_Stop. Objema ovim naredbama poželjno se pristupa asinkrono putem Device: I/O postupka.

Nadalje, za povratak informacija koje se tiču PID-a, u tekući izlazni tok uključuju se šifrirani PID-i i odjeljci, te postoje naredbe Ts_Remux_PID_Info, Ts_Remux_ECM_Info i Ts_remux_Info_Section. One vraćaju listu tekućih PID-a u sličnom formatu kao onaj kojega je dostavila aplikacija koristeći odgovarajuće naredbe Set i Add.

Uz ove naredbe, koje omogućuju aplikaciji slanje naredbi uređaju, uređaj je postavljen da signalizira određene događaje aplikaciji, putem funkcija koje obrađuju događaj u upravljaču uređaja. Uređaj ima predviđenu obradu sljedećih događaja:

Događaj: EV TS_REMUX ECM

Ovaj događaj koristi se da se signalizira odbacivanje ECM-a od RSM-a. Uređaj propušta PID paketa gdje je nađen ECM i adresa spremnika u koji se pohranjuje odbačeni ECM, zajedno s riječima statusa.

Događaj: EV TS_REMUX GETALL

Ovaj događaj koristi se za signaliziranje odgovora RSM-a aplikaciji kada je ECM poslan prema RSM-u.

Događaj: EV TS_REMUX BAD NB

Ovaj događaj dojavljuje prijam ECM-a s neočekivanom sesijom ili indeksnim brojem; ECM nije odaslan prema RSM-u.

Događaj: EV TS_REMUX STREAM

Ovaj događaj dojavljuje promjenu u sastavu toka, kada je prioritet koji je povezan s PID-om iskorišten za kontrolu propuštanja ili dodavanja PID-a u izlaznom toku.

Sada će biti opisan drugi uređaj u realizaciji izuma, prema slikama 6 i 7. Ovaj uređaj će biti označen oznakom MCOM (kratica od MPEG Communications) te je prvenstveno namijenjen da enkapsulira primljene MPEG odjeljke da se dobije virtualni TCP/IP izvor podataka sa satelitske veze.

MCOM uređaj

Ovaj uređaj, poput TS_REMUX uređaja, sastavljen je od više naredbi. Većina naredbi izvršava analogne funkcije kao i naredbe TS_REMUX uređaja, tako da neće biti detaljnije opisane. Poput TS_REMUX uređaja, MCOM uređaj poželjno radi ili u praznom hodu ili izvršnom načinu, te ima naredbe za prebacivanje između pojedinih načina. Umjesto naredbi za dodavanje i brisanje paketa iz izlaznog toka podataka, MCOM uređaj komprimira naredbe za odabiranje odjeljaka koje treba uključiti, za brisanje dijelova odjeljaka (ili, gledano na drugi način, ekstrahiranje dijelova odjeljaka koje treba uključiti) i za promjenu parametara zaglavlja (ako postoji), podnožja (ako postoji), provjeru podataka (ako postoje) koje treba dodati primljenim odjeljcima (ili njihovim dijelovima koje treba uključiti u izlazni tok podataka). Uređaj omogućuje elastičnost, omogućavanjem simuliranja bilo kojeg broja komunikacijskih protokola uz minimalnu interakciju koju zahtijeva aplikacija tijekom izvršenja.

Uređaj je sposoban djelovati u automatskom načinu, u kojem, nakon definiranja filtriranja kojeg treba obaviti na primljenim podacima, odjeljci se automatski stavljaju u čekanje na izlaz sve dok se ne prime svi očekivani odjeljci. Alternativno, uređaj može raditi u ručnom načinu u kojem se svaki odjeljak prenosi pod kontrolom aplikacije.

Opis MCOM uređaja bit će usredotočen na naredbe koje se bitno razlikuju od onih koje su karakteristične za TS_REMUX uređaj.

Naredba: MCOM INIT COMM

Ova naredba koristi se za konfiguriranje komunikacijskog porta, te se poziva (CALL) s međuspremnikom koji sadrži identifikator tipa porta i specifične podatke tog porta. Ova naredba je korisna jer omogućuje MCOM uređaju rad s različitim komunikacijskim portovima (primjerice serijskim, paralelnim, IEEE 1394) bez potrebe za informacijama koje su specifične za određeni port i koje se koriste s ostalim naredbama uređaja.

Naredba: MCOM INIT FILTER

Ova naredba se poziva (CALL) da se definira brojčano polje od n bita koje počinje m bita od početka MPEG odjeljka u kojem se nalazi identifikator odjeljka.

Definirano polje može imati sadržanu vrijednost c od 0 do (2n-1).

Slijedom ove naredbe, u memoriji je definirana bitmapa od 2n bita, pri čemu svaki bit odgovara jednom odjeljku kojega treba primiti. Primjerice, ako je n=8, definirana je bitmapa od 256 bita (32 bajta), koja označuje prijam 256 odvojenih odjeljaka. Tijekom prijama odjeljaka iz demultipleksera, ekstrahira se vrijednost c ovog polja i ispita se (c-1) bit bitmape; te ako je bit postavljen, odjeljak se odbacuje. Tako se vrši automatsko filtriranje odjeljaka, u kojem se postavljeni bit može koristiti da se označi onaj odjeljak koji je već primljen, ili da se odgovarajući odjeljak ne očekuje. naravno, bit će može spustiti, ili se prijam odjeljaka može označiti na drugi način.

Ova naredba omogućuje da se definira početna bitmapa; svi bitovi mogu biti postavljeni ili spušteni, ili se određena bitmapa može postaviti kao početna.

Postoje odgovarajuće naredbe koje dinamički mijenjaju filter, primjerice u izvršnom načinu, ili koje ispituju tekuće stanje filtera.

Bitmapa (ili neka druga statusna tablica) može se rabiti da se automatski kontrolira red čekanja paketa dok svi očekivani odjeljci ne budu primljeni.

Ova naredba je korisna jer daje razmjernu elastičnost u odnosu na format MPEG odjeljaka koje treba obraditi uređajem s automatskim filtriranjem.

Naredba: MCOM PACKET DEL

Ova naredba se poziva (CALL) da se definira MPEG odjeljak kojega treba ukloniti kao dio postupka enkapsuliranja. Na primjer, početni ofset p i krajnji ofset q mogu se definirati, te MPEG odjeljak “skraćen i podrezan” uklanjanjem p bajtova na početku i q bajta na kraju.

Ova naredba i pridružena funkcionalnost omogućuju da značajni podaci kojima treba komunicirati mogu biti slobodno stavljeni u sredini MPEG odjeljka.

Naredba: MCOM PACKET HEADER

Ova naredba omogućuje zaglavlju definiranog formata da se doda primljenom odjeljku; zaglavlje može sadržavati informaciju koja odgovara određenom komunikacijskom protokolu, primjerice TCP/IP. Ova naredba može djelovati u jednom od dva načina, USE_HEADER načinu u kojem se dodaje samo zaglavlje, te u USE_LG_HEADER načinu u kojem naredba također dodaje informacije koje se odnose na duljinu enkapsuliranog paketa, primjerice definirana aditivna konstanta plus duljina odjeljka, kao što je prikazano na slici 7.

Na sličan način, uređaj ima naredbe za dodavanje provjere sekvencije okvira, na primjer CRC (cyclic redundancy check) od 16 ili 32 bita ili LRC na definiranom odjeljku paketa, na primjer polazeći od startno pomaknutog broja bajtova i nastavljanjem sve do krajnje pomaknutog broja bajtova od kraja, te se izračunata vrijednost ubacuje neposredno nakon provjere odjeljka.

Uređaj može također imati naredbu za translatiranje znakova, na primjer lista znakova koju treba “iskejpati” (tj. zamijeniti parom znakova koji se sastoje iz esc znaka i određene vrijednosti).

Gore navedene naredbe i događaji su isključivo ilustrativni, te se izum može realizirati na različite načine te, posebice, neke naredbe mogu se kombinirati s drugima koje obavljaju slične funkcije, ili se neke mogu izuzeti da se pojednostavni realizacija. Hardverske i softverske realizacije svake funkcije mogu se slobodno miješati, kako između naredbi tako i unutar jedne naredbe.

Podrazumijeva se da se funkcije izvršavaju pomoću elektroničkog sklopa, računalnim softverom, te da se one izvršavaju nad električnim ili sličnim signalima ili njihovim korištenjem. Softverske realizacije mogu se spremiti u ROM ili FLASH, ili se mogu ugraditi u FLASH.

Podrazumijeva se da je ovaj izum opisan isključivo kao primjer, te se izmjene pojedinosti mogu načiniti unutar dosega ovog izuma.

Svako svojstvo koje je prikazano u opisu te, (kada to odgovara) patentni zahtjevi i crteži mogu se rabiti neovisno ili u bilo kojoj pogodnoj kombinaciji.

Claims (46)

1. Uređaj za obradu digitalnog toka podataka, naznačen time što uključuje: - sklop za prijam digitalnog toka podataka koji sadrži množinu paketa informacija; - sklop za spremanje liste specificiranih paketa koje treba odabrati iz primljenog digitalnog toka podataka, navedena lista sadrži informacije o prioritetu koje određuju prioritet koji je dodijeljen svakom paketu; - sklop za ekstrahiranje paketa koji su specificirani u navedenoj listi iz primljenog toka podataka; i - sklop za obradu ekstrahiranih paketa da se dobije izlazni tok podataka, te za selektivno smanjenje broja ekstrahiranih paketa u izlaznom toku uključivanjem ekstrahiranih paketa većeg prioriteta u izlazni tok podataka u odnosu na ekstrahirane pakete nižeg prioriteta.

2. Uređaj prema zahtjevu 1, naznačen time što su navedeni sklopovi obrade prilagođeni da se selektivno smanji broj ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka u slučaju kada broj ekstrahiranih paketa koje treba uključiti postane suviše veliki u odnosu na kapacitet rukovanja s podacima izlaznog toka.

3. Uređaj prema zahtjevu 1 ili 2, naznačen time što su navedeni sklopovi za obradu selektivno prilagođeni da se ponovo ubace izbačeni ekstrahirani paketi podataka u izlazni tok podataka.

4. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što paketi imaju jednu od množine vrijednosti prioriteta.

5. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što paketi imaju vrijednost prioriteta u rasponu od 0 do 255.

6. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što je digitalni tok primljenih podataka upravo MPEG tok podataka, lista sadrži listu identifikatora paketa koji su odabrani iz primljenog toka podataka.

7. Uređaj prema zahtjevu 6, naznačen time što sadrži sklop za spremanje bar jedne dodatne liste identifikatora paketa i sklop za primjenu jedne ili više određenih operacija obrade paketa koji su navedeni u određenoj ili svakoj daljnjoj listi prije uključivanja u izlazni tok podataka.

8. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što sadrži sklop za ubacivanje dodatnih paketa u izlazni tok podataka.

9. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih podataka, naznačen time što primljeni paketi sadrže množinu odjeljaka s podacima i sklop za obradu je postavljen tako da izvrši bar jedno od sljedećeg: odbacivanje zaglavlja i/ili podnožja iz primljenog odjeljka s podacima; dodavanje zaglavlja i/ili podnožja primljenom odjeljku podataka; dodavanje oznake dužine primljenog odjeljka; dodavanje sekvencije za provjeru okvira.

10. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što sadrži sklop za praćenje prijama paketa informacija.

11. Uređaj prema zahtjevu 10, naznačen time što sadrži sklop za automatsko stavljanje u red čekanja ekstrahiranih paketa sve dok sklop za praćenje ne označi da su primljeni svi očekivani paketi ili do prijama naredbe da se zaustavi aplikacija.

12. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što je sklop za sjedinjavanje postavljen za kreiranje izlaznog toka podataka koji je prilagođen spremanju na digitalni videorekorder.

13. Uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 1 do 11, naznačen time što je sklop za sjedinjavanje postavljen za stvaranje izlaznog toka podataka za izmjenu podataka s računalom.

14. Uređaj prema bilo kojem od prethodnih zahtjeva, naznačen time što je u obliku uređaja u prijemniku/dekoderu koji je postavljen da radi pod kontrolom aplikacije, putem upravljača uređajima.

15. Uređaj za rad pod kontrolom aplikacije namijenjen obradi primljenog digitalnog toka podataka da se iz njega dobije izlazni tok, naznačen time što se sastoji iz sljedećeg: - sklop za prijam digitalnog toka podataka koji je sastavljen iz množine paketa informacija; - sklop za prijam informacije od aplikacije za prijevod liste specificiranih paketa koje treba odabrati iz primljenog digitalnog toka podataka, pri čemu navedena lista uključuje informaciju o prioritetu koji je dodijeljen svakom paketu; - sklop za ekstrahiranje paketa koji su specificirani u navedenoj listi iz primljenog toka podataka; i - sklop za obradu ekstrahiranih paketa da se dobije izlazni tok podataka te za selektivno smanjenje broja ekstrahiranih paketa u izlaznom toku uključivanjem ekstrahiranih paketa većeg prioriteta u izlazni tok podataka u odnosu na ekstrahirane pakete nižeg prioriteta.

16. Uređaj prema zahtjevu 15, naznačen time što je postavljen za rad u jednom od dva načina: prazni hod je način u kojem ne nastaje izlazni tok podataka i izvršni način u kojem se podaci propuštaju kroz uređaj.

17. Uređaj prema zahtjevu 16, naznačen time što sadrži sklop za prijam naredbi aplikacije za prebacivanje između navedena dva načina rada.

18. Uređaj prema zahtjevu 16 ili 17, naznačen time što sadrži sklop u navedenom praznom hodu za prijam informacije za prijevod liste u obliku početne liste identifikatora paketa koje treba kopirati u izlazni tok.

19. Uređaj prema zahtjevu 16, 17 ili 18, naznačen time što sadrži sklop koji djeluje u navedenom izvršnom načinu za prijam liste koja sadrži listu identifikatora paketa koje treba dodati ili ukloniti iz tekuće liste.

20. Uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 14 do 19, naznačen time što dodatno sadrži sklop koji je postavljen za održavanje dodatne liste koja sadrži listu identifikatora paketa koje treba dešifrirati.

21. Uređaj prema zahtjevu 20, naznačen time što je postavljen za prijam informacija od aplikacije koje se rabe pri dešifriranju, poželjno kao dio postupka za postavljanje početne liste koja sadrži listu identifikatora paketa koje treba dešifrirati.

22. Uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 14 do 21, naznačen time što dodatno sadrži sklop za spremanje MPEG odjeljaka koje će ubaciti aplikacija.

23. Uređaj prema zahtjevu 22, naznačen time što je postavljen za prijam parametara od aplikacije za kontrolu ponavljanja odjeljka u izlaznom toku, a uređaj je tako postavljen da ponovi odjeljak koji se temelji na parametrima.

24. Uređaj prema bilo kojem zahtjevu 14 do 23, naznačen time što dodatno sadrži sklop za povrat aplikaciji informacije u svezi s tekuće odabranim identifikatorima paketa koji su uključeni u izlazni tok.

25. Sustav za obradu podataka, naznačen time što sadrži: - izvršni pogonski sklop za izvršenje bar jedne aplikacije; - sklop za prijam difuzijskog digitalnog toka podataka; - uređaj prema bilo kojem zahtjevu od 14 do 24 za obradu primljenog digitalnog toka podataka pod kontrolom određene ili svake aplikacije; i - sklop za dostavljanje izlaznog toka podataka uređaja izlaznom uređaju.

26. Sustav za obradu podataka prema zahtjevu 25, naznačen time što je ugrađen u prijemnik/dekoder, prijemnik/dekoder ima sklop za prijam difuzijskog digitalnog toka podataka iz satelitskog prijemnika ili kabelom i navedenog međusklopa, međusklop je tako postavljen da se povežu digitalni videorekorder ili digitalni monitor ili računalo za prikaz ili spremanje bar dijela primljenih podataka ili da se postigne komunikacijska veza s računalom.

27. Prijemnik/dekoder prema zahtjevu 26, naznačen time što je uređaj postavljen da sudjeluje s pogonskim uređajem u stvaranju izlaznog toka podataka prema međusklopu.

28. Prijemnik/dekoder prema zahtjevu 27, naznačen time što međusklop odgovara IEEE 1394 standardu ili inačici ili modifikaciji.

29. Prijemnik/dekoder prema bilo kojem zahtjevu 26 do 28, naznačen time što je postavljen za vezu s digitalnim videorekorderom, prijemnik/dekoder sadrži aplikaciju koja je postavljena za kontrolu uređaja da se odaberu dijelovi primljenog toka podataka koji sadrže dva ili više televizijskih programa za izlaz na digitalni videorekorder i sklop za dodavanje informacija izlaznom toku podataka koji identificiraju programe.

30. Aplikacija za prijemnik/dekoder, naznačena time što sadrži sklop za prijam difuzijskog digitalnog toka podataka, međusklop za povezivanje s medijem za digitalnu pohranu i uređaj za obradu primljenog digitalnog toka podataka da se dobije izlazni digitalni tok koji se dovodi na medij za digitalnu pohranu; aplikacija sadrži sklop za kontrolu navedenog uređaja da se odaberu dijelovi primljenog digitalnog toka podataka koji odgovaraju difuzijskim programima (dva ili više) te za izlaz na medij za digitalnu pohranu u obliku koji omogućuje da se programi naknadno reproduciraju, aplikacija je prilagođena da se selektivno smanji broj dijelova u izlaznom toku podataka uključivanjem dijelova primljenog digitalnog toka podataka višeg prioriteta u izlazu na medij za digitalno pohranjivanje u odnosu na dijelove nižeg prioriteta.

31. Metoda obrade digitalnog toka podataka, naznačena time što uključuje: - prijam digitalnog toka podataka koji sadrži množinu paketa informacija; - spremanje liste specificiranih paketa koje treba odabrati iz primljenog digitalnog toka podataka, navedena lista sadrži informacije o prioritetu koje određuju prioritet koji je dodijeljen svakom paketu; - ekstrahiranje paketa koji su specificirani u navedenoj listi iz primljenog toka podataka; - obradu ekstrahiranih paketa da se dobije izlazni tok podataka; i - selektivno smanjenje broja ekstrahiranih paketa u izlaznom toku uključivanjem ekstrahiranih paketa većeg prioriteta u izlazni tok podataka u odnosu na ekstrahirane pakete nižeg prioriteta.

32. Metoda prema zahtjevu 31, naznačena time što je broj ekstrahiranih paketa u izlaznom toku podataka selektivno smanjen u slučaju da broj ekstrahiranih paketa koje treba uključiti postane prevelik za kapacitet podataka izlaznog toka.

33. Metoda prema zahtjevu 31 ili 32, naznačena time što dodatno uključuje stupanj selektivnog ubacivanja ekstrahiranih paketa podataka u izlazni tok podataka.

34. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 33, naznačena time što paketi imaju jednu od množine vrijednosti prioriteta.

35. Metoda prema bilo kojem zahtjevu 31 do 34, naznačena time što paketi imaju vrijednost prioriteta u rasponu do 0 do 255.

36. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 35, naznačena time što je primljeni digitalni tok podataka upravo MPEG tok podataka, listu koja sadrži listu identifikatora paketa koji se odabiru iz toka primljenih podataka.

37. Metoda prema zahtjevu 36, naznačena time što dodatno uključuje stupnjeve spremanja bar jedne dodatne liste identifikatora paketa, te primjenu jedne ili više specificiranih operacija obrade koje su navedene u njima ili svake dodatne liste prije uključivanja u izlazni tok podataka.

38. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 37, naznačena time što dodatno uključuje stupanj ubacivanja dodatnih paketa u izlazni tok podataka.

39. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 38, naznačena time što primljeni paketi sadrže množinu odjeljaka s podacima i stupanj obrade uključuje bar jedan za uklanjanje zaglavlja i/ili podnožja iz odjeljka primljenih podataka; dodavanje zaglavlja i/ili podnožja odjeljku primljenih podataka; dodavanje pokazatelja duljine primljenog odjeljka, te dodavanje sekvencije za provjeru okvira.

40. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 39, naznačena time što dodatno uključuje stupanj praćenja prihvata paketa informacija.

41. Metoda prema zahtjevu 40, naznačena time što dodatno uključuje stupanj automatskog stavljanja u red čekanja ekstrahiranih paketa sve dok svi očekivani paketi nisu primljeni ili dok nije preuzeta naredba da se zaustavi aplikacija.

42. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 41, naznačena time što daje izlazni tok podataka koji je prilagođen spremanju na digitalni videorekorder.

43. Metoda prema bilo kojem zahtjevu od 31 do 41, naznačena time što daje izlazni tok podataka koji je prilagođen komuniciranju s računalom.

44. Prijemnik/dekoder, naznačen time što ima ugrađen uređaj koji odgovara ovdje navedenom opisu.

45. Uređaj, naznačen time što odgovara ovdje navedenom opisu.

46. Metoda obrade digitalnog toka podataka, naznačena time što se obavlja na ovdje opisani način.