CN100563112C - 数字多媒体广播接收机和用于再现数字多媒体数据的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于接收数字广播，尤其涉及用于在具有有条件接入功能的混合型数字多媒体广播接收机中提供数字多媒体业务的设备和方法。所述混合型数字多媒体广播接收机包括广播接收模块。所述广播接收模块包括用于接收和解调数字广播数据流的接收部分，用于根据所选的节目多路分解和提取数字广播数据的第一多路分解器，和用于检测有条件接入信息和使用检测的信息解密所选数据的有条件接入部分。所述混合型数字广播接收机还包括解码器模块。

Description

数字多媒体广播接收机和用于再现数字多媒体数据的方法
技术领域
本发明涉及用于接收数字广播数据的设备和方法，尤其涉及用于在具有有条件接入功能的数字多媒体广播接收机中提供数字多媒体业务的设备和方法。
背景技术
在数字多媒体广播(DMB)中，通过诸如MPEG(运动图像专家组)算法的高效压缩算法对多个节目的数字广播数据进行压缩。所压缩的数据被多路复用和通过卫星转发器或地面中继器作为数字广播波束广播。换句话说，数字广播数据被划分为视频和音频数据，然后被压缩。压缩后的数据被分割成称为传输分组(TP)的预定的发送单元，并且被复用到要传输的传输流(TS)中。为多个节目的数字广播数据在每个传输流中被复用。用户随后可以从复用的广播数据中选择一个节目。
图1示出了传统的数字多媒体广播接收机的结构。传统的数字多媒体广播接收机包括天线10、DMB接收模块20、解码器模块30、显示部分50和扬声器60。基本上是收费广播的数字多媒体广播，采用传统的接入***(CAS)来限制对某个广播节目的接入(access)。所述DMB接收模块20和解码器模块30每个都由单一的芯片构成。在解码器模块30中包括了提供用于有条件接入业务的有条件接入部分33。
在传统的DMB接收机中，通过天线10接收的数字广播数据，通过DMB接收模块20的解调器21被再现成原始传输流。再现的传输流由纠错部分23修正，并且输入到解码器模块30。解码器模块30的TS多路分解器31对在其中包括用于多个节目的复用的数字广播数据的传输流多路分解。解码器模块30提取包括用于由用户所选择节目的数字广播数据传输分组。在此时，数字广播数据为了有条件接入被扰频，并且随后被发送。解码器模块30的有条件接入部分33随后接收扰频的数字广播数据和使用智能卡40产生的扰频密钥解扰或解密扰频的数字广播数据。解密的数字广播数据由解码器模块30的MPEG视频解码器35和MPEG音频解码器37解码，并通过显示部分50和扬声器60提供给用户。
如上所述，在数字多媒体广播中，多个节目被复用在单一的要发送的传输流中。在传统的DMB接收机中，由DMB接收模块20接收的包括在传输流中的所有的节目都被转发(transfer)到解码器模块30，并如上所述，每个模块都由单一的芯片构成。然而，一般来说，在芯片间的数据发送是通过消耗大量功率的PAD来进行的。因此当传统的DMB接收机被直接用用到具有有限电力资源的移动终端时，这里当所述传统的DMB接收机应用到有限的功率资源的移动终端时，可能会产生一些问题，所述DMB接收机将由DMB接收模块20接收的全部传输流转发到解码器模块30。因此，有必要最大限度地减少转发到DMB接收机各个模块的数据量从而减少功率消耗。
数字数据压缩技术已快速发展。然而，在传统的DMB接收机中，解码器模块30包括有条件接入部分33和用于解压缩的解码部分。在只需要更换(change)解码部分的情况下，包括有条件接入部分33的整个解码器模块30都必须被更换。这样，同样也需要开发一种用于独立于有条件接入部分33来更换解码部分的技术。
数字技术的最新发展带来了消除了每个数字产品的功能边界的数字集成的新潮流.为了赶上这个新潮流，进行了对于像诸如蜂窝式电话或个人数据助理(PDA)的移动终端提供用于接收数字多媒体广播功能的研究。然而，如上所述，传统的数字多媒体广播接收机具有能够在有条件接入部分对多路分解的数字广播数据解密的结构，并随后在解码部分对数据解码。这种传统DMB接收机的解码器模块存在再现数字多媒体数据而不是数字广播数据的问题。为了在移动终端中安装传统的DMB接收机，需要附加的解码部分来再现未扰频的多媒体数据。然而，如果在具有有限功率资源的移动终端中提供多个解码部分，这将导致功率问题，并且使得很难形成小尺寸的移动终端。
因此，存在在具有有条件接入功能的数字多媒体广播接收机中提供数字多媒体业务的设备和方法的需求，其中所述设备最大程度地减少了要转发的数据量，并且允许不需要大范围替换的改动。
发明内容
因此，创建本发明以解决在现有技术中发生的上述问题，并且本发明的一个目的在于提供用于在数字多媒体广播接收机中的每个模块之间减少数据流量的设备和方法。
本发明的另一个目的在于提供包括能接收数字多媒体广播和再现其它多媒体数据的混合型移动终端的设备和方法。
本发明的另一个目的在于提供包括能提供各种多媒体业务的数字广播接收机的设备和方法。
为了实现上述的目的，根据本发明的实施例，提供了包括能够再现数字多媒体数据的混合型数字广播接收机的设备和方法，其包括广播接收模块和解码器模块，其中的广播接收模块包括：用于接收和解调数字广播数据流的接收部分，在所述数字广播数据流中多个被压缩编码和扰频的节目被复用和发送；第一多路分解器，用于对解调的数字广播数据流多路分解和提取对应于由用户所选的节目的数字广播数据；和有条件接入部分，用于检测有条件接入信息和使用检测的信息对选择的数字广播数据解密。所述解码器模块包括：第二多路分解器，用于多路分解数字多媒体数据流，所述数字多媒体数据流中多个被压缩编码的数字多媒体数据被复用；和解码部分，用于对由广播接收模块输出的数字广播数据和从第二多路分解器输出的数字多媒体数据解码。
根据本发明的实施例还提供了一种混合型多媒体广播接收机，包括：接收部分，用于接收数字广播数据流，在其中用于多个节目的数字广播数据分组和有条件接入信息分组被复用和发送；第一多路分解器，用于从接收的数字广播数据流中分离用于用户所选择的节目的有条件接入信息分组和数字广播数据分组；和有条件接入部分，用于检测来自有条件接入信息分组的有条件接入信息和使用有条件接入信息对分离的数字广播数据分组解密。所述混合型多媒体广播接收机还包括第二多路分解器，用于接收数字多媒体数据流和从中分离音频分组和视频分组，在所述数字多媒体数据流中被压缩编码的音频分组和视频分组被复用；和解码部分，用于对从有条件接入部分输出的数字广播数据分组和从第二多路分解器输出的音频分组和视频分组解码，其中的接收部分、第一多路分解器和有条件接入部分形成在第一集成电路芯片中而第二多路分解器和解码部分形成在第二集成电路芯片中。
根据本发明的实施例，还提供了用于处理数字广播数据的设备，其包括：接收部分，用于接收和解调数字广播数据流，在所述数字广播数据流中用于多个节目的数字广播数据分组和有条件接入信息分组被复用和转发；纠错部分，用于纠正在解调的数字广播数据流中的错误；多路分解器，用于从解调的数字广播数据流中分离用于用户所选择的节目的有条件接入信息分组和数字广播数据分组；和有条件接入部分，用于从有条件接入信息分组中检测有条件接入信息和使用所述有条件接入信息对分离的数字广播数据分组解密，其中所述的设备形成在单一的集成电路芯片上。
而且，为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供了一种方法，用于在其中包括用来处理数字广播数据的广播接收模块和用来处理压缩编码的数字数据的解码器模块的混合型数字广播接收机中提供数字多媒体业务。所述方法包括下列步骤：在广播接收模块接收数字广播数据流，在其中多个被扰频的节目和有条件接入信息被复用和转发；从广播接收模块接收的数字广播数据流中分离用于用户所选择的节目的有条件接入信息和数字广播数据和使用有条件的访问信息对分离的数字广播数据解密；在解码器模块对从广播接收模块输入的数字广播数据解码；接收数字多媒体数据流，在所述数字多媒体数据流中压缩编码的音频数据和视频数据在解码器模块被复用；和在解码器模块对数字多媒体数据流多路分解以分离音频数据和视频数据，并对分离的音频数据和视频数据解码。
附图说明
下面参照附图的详细说明，将使本发明的上述和其他目的、特征和优点更加明显，其中
图1示出了传统的数字多媒体广播接收机的示例结构的方框图；
图2示出根据本发明的实施例的混合型数字多媒体广播接收机的示例结构的方框图；
图3是示出根据本发明的实施例的在混合型数字多媒体广播接收机中再现数字多媒体数据的处理的流程图。
具体实施方式
此后参照附图说明本发明的实施例。在附图中，相同元件，虽然在不同的附图中描述，将用相同的附图标记表示。并且，在下面的本发明的说明中，当其可能使得本发明的主题不清时，将省略对已知功能和引入的结构的详细说明。
图2示出了根据本发明的实施例的混合型数字多媒体广播接收机的示例结构的方框图。此后，将参照图2对混合型数字多媒体广播接收机的结构和操作进行详细说明。
图2中的混合型数字多媒体广播接收机包括天线210、广播接收模块220、解码器模块230、多媒体模块260、显示部分241和扬声器243。
天线210接收数字广播波，其中用于多个节目的数字广播数据被复用和发送。所述数字广播数据被压缩编码。所述数字广播数据包括至少视频数据、音频数据和附加数据其中之一，其被分割成称为分组的预定发送单元。所述视频数据和音频数据按照诸如H.264(MPEG4p.10)或MPEG4AAC的传统的压缩算法被压缩编码。附加数据包括诸如和语音数据相关的字幕的图像数据和文字数据。被分割的传输分组用于有条件接入的扰频密钥扰频，并被复用到单一的数字广播数据流，即，传输流中。
广播接收模块220包括解调器221、纠错部分223、TS多路分解器225和有条件接入部分227。广播接收模块220从天线210接收的数字广播数据中分离出对应于用户所选择的节目的传输流。广播接收模块225对扰频的数字广播数据解密，并将解密的数据通过一个接口(未示出)输出到解码器模块230。
解调器221对通过天线210接收的数字广播波束放大。在频率转换后，解调器221对信号波形整形(shapes)和解调以再现原始传输流。并且，解调器221提取特定信道的传输流，在所述信道上由用户选择的节目从解调的传输流中播放，解调器221还把提取的传输流输出到纠错部分223。纠错部分223对传输流中的任何错误纠错。
TS多路分解器225包括区域滤波器。TS多路分解器225对传输流多路分解并且分离对应于所选节目的数字广播数据中的传输分组。分离的分组根据所选择的节目包括至少音频数据、视频数据和附加数据之一。有条件接入部分227包括解扰器228和分组滤波器229。有条件接入部分227使用由智能卡250产生的扰频密钥对数字广播数据解密。下面参照图3对在广播接收模块220中执行的操作进行详细说明。
解码器模块230包括TS多路分解器231、视频解码器233和音频解码器235。虽然在附图中未示出，解码器模块230可能还包括一个附加的解码器。TS多路分解器231的操作类似于广播接收模块220中的TS多路分解器225所执行的操作。TS多路分解器231对在数字多媒体数据流中被复用的压缩编码的视频数据和音频数据多路分解。然而，解码器模块230中的TS多路分解器231和广播接收模块220中的TS多路分解器225的区别在于TS多路分解器231支持对各种数字多媒体数据而不是对数字广播数据的再现。
由多媒体模块260提供数字多媒体数据流。虽然这里说明的本发明的实施例是基于多媒体模块260包括CDMA接收模块261、多媒体游戏模块263和数字音乐模块265的假定，在多媒体模块260中可以被改动为排除某个模块或包括任何其它模块以提供数字多媒体业务。CDMA模块261提供通过移动通信网络接收的诸如音乐点播(MOD)或视频点播(VOD)的数据。多媒体游戏模块263提供多媒体游戏数据。所述数字音乐模块265提供对于诸如唱歌机(singing machine)的音乐设备有用的数字音乐数据。
视频解码器233和音频解码器235对从TS多路分解器231输出的数据和从广播接收模块220输出的数据解码，并将解码后的数据分别输出到显示部分241和扬声器243。智能卡250存储用于解密有条件接入码的数据和程序。智能卡250通过在图中未示出的智能卡接口接收来自有条件接入部分227的数据和发送到有条件访问部分227的数据。
图3是示出根据本发明的实施例的在混合型数字多媒体广播接收机中再现数字多媒体数据的处理的流程图。此后，将参考图2和图3详细说明数字多媒体广播接收机中用于提供各种数字多媒体业务，包括数字广播的方法。
在步骤301，DMB接收机确定是否有来自用户的对接收数字多媒体广播的请求。如果存在这样的请求，则DMB接收机执行步骤303。在步骤303，DMB接收机驱动广播接收模块220，以处理数字广播数据并执行步骤305。
在步骤305，DMB接收机通过天线210接收数字广播波。解调器221放大数字广播波。在频率转换后，解码器221对信号波束整形和解调以再现原始传输流。解调器221提取特定信道的传输流，在所述信道上由用户选择的节目被递送，解调器221还把提取的传输流输出到纠错部分223。在步骤307，纠错部分223对再现的传输流中的任何信号错误纠错。
在步骤309，TS多路分解器225从纠错的传输流中分离节目相关表(PAT)传输分组并分析该分组。包含所有节目的控制信息的整体清单的所述节目相关表几乎总是由具有分组ID(PID)＝0的分组所携带。在步骤311，TS多路分解器225检测对应于用户所选节目的节目图表(PMT)的PID。在步骤313，TS多路分解器225使用检测的PID从传输流中分离出对应于所选节目的传输分组，并且把分离的分组提供给有条件接入部分227。这些对应于所选节目的传输分组是构造所选节目的数字广播数据，并且被扰频用于有条件接入。
使用资格(Entitlement)控制消息(ECM)和资格管理消息(EMM)来产生用于解扰扰频的传输分组的扰频密钥。ECM包括节目属性信息和ECM分组，而EMM包括每个用户和EMM分组的合同信息。ECM和EMM消息与扰频的视频和音频数据的传输分组共同发送。
步骤315到步骤325被提供用于产生扰频密钥，并将在下面详细说明。在步骤315，TS多路分解器225提取有条件接入表(CAT)分组和包含ECM信息的PMT分组的PID。在步骤317，TS多路分解器225使用PID从传输流中分离出CAT和PMT分组，并分析分离的分组。在步骤319，TS多路分解器225检测来自CAT和PMT分组的EMM和ECM分组的PID。在步骤321，EMM和ECM分组的PID被送出到有条件接入部分227，并且设置成分组滤波器229中的值。分组滤波器229检测从TS多路分解器225送出的传输分组中的EMM和ECM分组，并且提取EMM和ECM信息。
在步骤323，提取的EMM和ECM信息被转发到智能卡250。在步骤325，智能卡250基于所述EMM和ECM信息产生扰频密钥，并且把所述扰频密钥送出到有条件接入部分227。
在步骤327，条件接入部分227的解扰频器228用从智能卡250输入的扰频密钥对对应于所选的节目的传输分组的有条件接入代码解密。然后，所解密的数字广播数据被输入到解码器模块230。
在步骤329，解码器模块230的视频解码器233和音频解码器235分别对数字广播数据的视频数据和音频数据解码。在步骤331，解码后的视频数据和音频数据被分别通过显示部分241和扬声器243输出。如果在数字广播数据中包括了诸如字幕数据的附加数据，其将由附加数据解码器(未示出)解码，并通过显示部分241输出。
在步骤301，如果没有来自用户的对接收数字多媒体广播的请求，则DMB接收机执行步骤333，并将确定是否存在再现数字多媒体数据的请求。换句话说，解码器模块230的TS多路分解器231确定是否从多媒体模块260输入了数字多媒体数据。虽然上面的实施例说明了一种设备和方法，在其中DMB接收机确定接收机是否被请求，再现数字多媒体广播后确定接收机是否被请求再现数字多媒体数据，对于本技术领域的工作人员来说显而易见确定两个请求的顺序可以颠倒。并且，还可以把DMB接收机修改为独立和同时接收数字多媒体广播和再现数字多媒体数据。
如果在步骤333确定数字多媒体数据未被输入，DMB接收机将回到步骤301的等待状态。如果输入了数字多媒体数据，则DMB接收机将执行步骤335。在步骤335，TS多路分解器231对于输入数据多路分解，并且分离复用的视频和音频数据。通过步骤329到331，分离的数据将被提供给用户。
虽然本发明的优选实施例被用于说明的目的，本领域的技术人员应当理解可以在不脱离由包括等同的全部范围的所附权利要求所公布的本发明的范围和精神的情况下进行各种改动，增加和删减。
如上所述，本发明能够在单一的终端中提供数字多媒体广播和其他数字多媒体业务。并且，根据本发明的实施例，各种实际的多媒体功能可以被容易地附加在混合型多媒体广播接收机中。通过最大程度地减少添加的用于支持使用多媒体业务的部件的数量，有可能生产出小型的混合型多媒体广播接收机。此外，本发明能通过减少在芯片间的数据流量来减少功率消耗。

Claims (16)

1.一种用于再生数字多媒体数据的混合型数字接收机，包括：
广播接收模块，包括：
接收部分，用于接收和解调数字广播数据流，所述数字广播数据流包括复用和发送的多个被压缩编码和扰频的节目；
第一解复用器，用于对所述解调的数字广播数据流解复用，并且选择和提取对应于由用户所选节目的数字广播数据；
有条件接入部分，用于检测有条件接入信息和使用所述检测的信息对选择的数字广播数据解密；和
解码器模块，包括第二解复用器，用于对数字多媒体数据流解复用，所述数字多媒体数据流包括复用的多个被压缩编码的数字多媒体数据；和
解码部分，用于对从所述广播接收模块输出的数字广播数据和从所述第二解复用器输出的数字多媒体数据解码，
其中，所述数字多媒体数据流是未扰频的多媒体数据流。
2.如权利要求1所述的混合型数字广播接收机，还包括用于接收所述有条件接入信息和产生扰频密钥的智能卡。
3.如权利要求1所述的混合型数字广播接收机，其中，所述有条件接入信息包括节目管理信息和订户管理信息。
4.如权利要求2所述的混合型数字广播接收机，其中，所述有条件接入部分从所述智能卡接收所述扰频密钥并且对所述数字广播数据解密。
5.如权利要求1所述的混合型数字广播接收机，其中，所述数字多媒体数据包括音频数据和视频数据。
6.如权利要求5所述的混合型数字广播接收机，其中，所述第二解复用器从所述数字多媒体数据流提取所述音频数据和视频数据。
7.如权利要求1所述的混合型数字广播接收机，其中，所述广播接收模块和所述解码器模块每个由单一的集成电路构成。
8.用于再现数字多媒体数据的混合型数字广播接收机，包括：
接收部分，用于接收数字广播数据流，所述数字广播数据流包括用于多个节目的复用和发送的数字广播数据分组和有条件接入信息分组；
第一解复用器，用于从所述接收的数字广播数据流分离用于由用户所选节目的所述有条件接入信息分组和数字广播数据分组；
有条件接入部分，用于从有条件接入信息分组检测有条件接入信息和使用所述有条件接入信息对所述分离的数字广播数据解密；
第二解复用器，用于接收包括复用的被压缩编码的音频分组和视频分组的数字多媒体数据流，并且从所述数字多媒体数据流分离所述音频分组和所述视频分组；和
解码部分，用于对从所述有条件接入部分输出的数字广播分组和从所述第二解复用器输出的音频分组和视频分组解码，
其中，所述数字多媒体数据流是未扰频的多媒体数据流。
9.如权利要求8所述的混合型数字广播接收机，还包括用于接收所述有条件接入信息和产生扰频密钥的智能卡。
10.如权利要求8所述的混合型数字广播接收机，其中，所述有条件接入信息包括节目管理信息和订户管理信息。
11.如权利要求9所述的混合型数字广播接收机，其中，所述有条件接入部分从所述智能卡接收所述扰频密钥并且对所述数字广播数据解密。
12.如权利要求8所述的混合型数字广播接收机，其中，所述接收部分、第一解复用器和有条件接入部分由第一集成电路芯片构成，而第二解复用器和解码部分由第二集成电路芯片构成。
13.一种用于在包括广播接收模块和解码器模块的混合型数字广播接收机中提供数字多媒体业务的方法，所述广播接收模块用于处理数字广播数据，而所述解码器模块用于处理压缩编码的数字数据，所述方法包括下列步骤：
在广播接收模块接收包括解复用和转发的多个扰频的节目和有条件接入信息的数字广播数据流；
从在所述广播接收模块接收的所述数字广播数据流分离用于用户所选节目的所述有条件接入信息和数字广播数据并使用所述有条件接入信息对所述分离的数据广播数据解密；
在所述解码器模块接收包括解复用的压缩编码的音频数据和视频数据的数字多媒体数据流；
在所述解码器模块对所述数字多媒体数据流解复用以分离所述音频数据和所述视频数据并对所述音频数据和所述视频数据解码，
其中，所述数字多媒体数据流是未扰频的多媒体数据流。
14.如权利要求13所述的方法，还包括下列步骤：
确定是否有来自用户的对接收数字广播的请求；和
当接收到所述请求时，驱动所述广播接收模块和接收所述数字广播数据流。
15.如权利要求13所述的方法，其中，
所述有条件接入信息包括节目管理信息和订户管理信息。
16.如权利要求13所述的方法，还包括下列步骤：
从所述广播接收模块向智能卡提供所述有条件接入信息；
使用所述有条件接入信息在所述智能卡产生扰频密钥；和
向所述广播接收模块提供由所述智能卡产生的扰频密钥以对所述分离的数字广播数据解密。
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