CN1770818A - 使用无线局域网提供数字广播数据 - Google Patents

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金永执
姜承美
李钟昌
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Abstract

一种使用无线局域网提供数字广播数据的装置，包括：数字广播处理器，接收、解调、解码和输出多频道数字广播数据；代码转换器，从数字广播处理器接收所解调的数字广播数据，将数字广播数据转换为可在WLAN上传输的格式，并输出转换的数字广播数据；和WLAN处理器，将转换的数字广播数据发送到连接至WLAN的无线终端设备。该方法包括：使用WLAN来创建多频道广播接收机与无线终端设备之间的会话，其中无线终端设备通过WLAN被连接到多频道广播接收机；响应来自无线终端设备的数字广播业务请求，将由多频道广播接收机接收的数字广播数据转换为可通过WLAN传输的格式；并通过WLAN将转换的数字广播数据发送到无线终端设备。

Description

使用无线局域网提供数字广播数据
技术领域
本发明涉及接收数字广播数据，并且更具体地，涉及使用无线局域网(WLAN)来接收数字广播数据。
背景技术
随着数字广播业务的开展，在地面、电缆、卫星、和/或诸如此类的东西上传输的数字和模拟广播频道的数量正日益增长，并达到了总计100或更多个频道。为了接收这些频道的广播信号，机顶盒(STB)是必需的。
典型地，STB连同电视接收机(在下文中称作“TV”)一起使用。STB接收在网络和/或卫星上传输的各种多频道TV图像数据和电子节目指南(EPG)数据，并将它们提供给用户。
按照惯例，这样的STB必须连接到TV，并与TV一起来使用。也就是说，只可能收看通过TV上的STB接收的多频道广播数据。
自从具有显示器和扬声器功能的无线终端(例如，蜂窝电话和个人数字助理(PDA))由于通信技术近来的发展而得到普及，使用WLAN来连接无线终端和STB，并使用所连接的无线终端来接收数字广播数据的需求已经出现。
然而，按照惯例，在STB与无线终端之间没有传输数字广播数据和EPG数据的接口。因此，无线终端不可能从STB接收数字广播数据，这是因为由STB处理的数字广播数据的带宽，有别于能够由无线终端接收的数据的带宽。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种装置和方法，以使用WLAN来提供数字广播数据。
根据本发明的一个方面，提供一种装置，包括：数字广播处理器，适用于接收、解调、解码和输出多频道数字广播数据；代码转换器，适用于从所述数字广播处理器接收所解调的数字广播数据，将该数字广播数据转换为可在无线局域网(WLAN)上传输的格式，并输出所转换的数字广播数据；和WLAN处理器，适用于将所转换的数字广播数据发送到连接至WLAN的无线终端设备。
根据本发明的另一方面，提供一种无线终端设备，包括：无线局域网(WLAN)处理器，适用于响应用户的请求而连接到通过WLAN接收多频道数字广播数据的多频道广播接收机上，从所述多频道广播接收机请求数字广播数据，并从多频道广播接收机接收数字广播数据；和数字广播处理器，适用于解调、解码和输出由WLAN处理器接收的数字广播数据。
根据本发明的又一方面，提供一种方法，包括：使用无线局域网(WLAN)来创建多频道广播接收机与无线终端设备之间的会话，其中所述无线终端设备通过WLAN被连接到多频道广播接收机；响应来自无线终端设备的数字广播业务请求，将由多频道广播接收机接收的数字广播数据转换为可通过WLAN传输的格式；并通过WLAN将所转换的数字广播数据发送到无线终端设备。
附图说明
当结合附图来考虑时，通过参照以下的详细描述，本发明将得到更好的理解，从而本发明的更全面的理解，及其伴随的许多优点，将更容易变得显而易见，在附图中同样的参考标记表示相同或类似的部分，其中：
图1是根据本发明一个实施例的、提供数字广播数据的装置的框图；
图2是根据本发明一个实施例的、多频道广播接收机的框图；
图3是根据本发明一个实施例的、个人数字助理(PDA)的框图；
图4是根据本发明一个实施例的、提供数字广播数据的处理过程的过程顺序图；
图5是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的广播数据请求，提供相应的业务；
图6是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的状态信息数据请求，提供相应的业务；
图7是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的EPG请求，提供响应的业务；
图8是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的会话终结请求，提供响应的业务。
具体实施方式
现在将参照附图，在下文中对本发明进行更加详尽的描述，其中示出了本发明的示范性实施例。然而，本发明也可以体现为不同的形式，并且不应当被构建为对于此阐述的实施例的限制。相反，提供这些实施例，以便本说明书的公开能够彻底地、完全地，和充分地将本发明的范围传达给本领域技术人员。贯穿整个说明书，相似的数字指示相似的要素。
图1是根据本发明一个实施例的、提供数字广播数据的装置的框图。参照图1，根据本发明一个实施例的、提供数字广播数据的装置包括：机顶盒(STB)100，通过WLAN将数字广播数据发送到无线终端设备(例如，图1中的PDA)200；和无线终端设备200，从STB100接收数字广播数据，并输出所接收的数字广播数据。
STB100包括数字TV(DTV)模块110、代码转换器120和WLAN模块130。
DTV模块110充当常规的数字广播数据处理器。例如，DTV模块110进行操作以接收网络或卫星上的多频道TV图像数据和电子节目指南(在下文中，称作“EPG”)数据，并将该数据输出到TV。
代码转换器120将从DTV模块110发送的数字广播数据，转换为可在LWAN上传输的格式。例如，代码转换器120压缩来自DTV模块110的19.4Mbps的数字广播数据。当在802.11b网络上传输数字广播数据时，代码转换器120将数字广播数据的带宽减少到低于11Mbps，这是因为802.11b网络具有11Mbps的可传输数据的带宽。
WLAN模块130响应来自PDA200的控制数据，通过WLAN将数字广播数据发送到PDA200。例如，WLAN模块130响应来自PDA200的广播请求指令，将由代码转换器120转换的数字广播数据(例如，音频/视频数据，在下文中称作‘A/V数据’)，通过WLAN发送到PDA200，并响应来自PDA200的节目信息请求指令，将EPG数据通过WLAN发送到PDA200。
PDA200包括WLAN模块210和DTV模块220。
WLAN模块210通过WLAN，连接到STB100的WLAN模块130，以将控制数据(例如，业务请求指令)传到给STB100的WLAN模块，从STB100的WLAN模块接收数字广播数据(例如，A/V数据)，并将所接收的数字广播数据发送到DTV模块220。
DTV模块220执行常规的数字广播数据处理。也就是说，DTV模块220执行这样的处理，在PDA200上显示通过WLAN模块210接收的数字广播数据和/或EPG数据。
图2是根据本发明一个实施例的，多频道广播接收机的框图。也就是说，图2是图1的STB100的框图。
参照图2，STB100包括DTV模块110、代码转换器120、WLAN模块130电源140和显示器150。DTV模块110、代码转换器120和WLAN模块130的操作如以上参照图1所述。
为了如上所述地处理数字广播数据，DTV模块110包括存储器101、例如发光二极管(LED)的接口102、串行部分103、以太网模块104、远程控制模块105、主处理器单元(在下文中称作MPU)108、多个调谐器和解调器106和107(例如，第一调谐器和解调器106与第二调谐器和解调器107)和运动图像专家组2-解码器(MPEG 2-解码器)111。
存储器101是***存储器，并存储例如操作***和应用程序的程序。
LED部分112向外部输出STB100的运行状态。串行部分103用于输入用于设置STB100的运行状态或运行环境的信息。以太网模块104包括，作为以太网端口的、与外部网络进行交互连接的端口，与其他内部设备(例如，个人计算机)进行交互连接的端口，等等。远程控制模块105通过该端口接收来自遥控器的信号，并将这些信号发送给MPU。
MPU108根据存储器101中存储的程序信息，控制STB100的全部操作。例如，MPU108根据预先存储的EPG再处理程序，控制将从数字广播数据提供商接收的EPG数据再处理为能够在拥有狭小显示区域的无线终端设备(例如，PDA)上显示的格式。MPU也可以根据预先存储的带宽调整程序，控制代码转换器120的操作，来调整数字广播数据的带宽，以便该数字广播数据能够在WLAN上传输。
多个调谐器和解码器中(例如，第一调谐器和解调器106与第二调谐器和解调器107)的每一个，均接收、解调和输出数字广播数据，使之成为MPEG2-TS(传输流)格式。在本发明中，如图2所示的STB100，包括多个调谐器和解调器106和107，以接收和处理在一个或多个频道上的各种数字广播数据。尽管在图2的例子中已阐释了两个调谐器和解调器，但是本发明并不限于具有两个调谐器和解调器。调谐器和解调器的数量能够基于WLAN的传输带宽，以及数字广播数据的压缩状态来确定。例如，如果数字广播数据被压缩到从19.4Mbps至3Mbps的带宽，那么有可能在具有11Mbps传输带宽的WLAN上，同时传输三个频道。在这种情况下，STB100最好是包括三个调谐器和解调器。
MPEG 2-解码器111对从多个调谐器和解调器106和107接收的、MPEG 2-TS格式的数字广播数据进行解码。
显示器150接收通过MPEG 2-解码器111进行解码的信号，并在连接至STB100的外部显示设备(例如TV)上显示该信号。
电源140提供必要的电力给STB100。例如，电源140将电力提供给构成STB100的所有部分。
代码转换器120在MPU108的控制下，压缩数字广播数据以减少其带宽。例如，代码转换器120将来自多个调谐器和解调器106和107的，MPEG 2-TS格式的数字广播数据转换为MPEG 4格式的数字广播数据，以减少数字广播数据的带宽。代码转换器120可以由多个代码转换器组成，以适配多个PDA。也就是说，STB100可以包括两个或更多的代码转换器，以发送数字广播数据给许多PDA。
WLAN模块130通过WLAN将来自代码转换器120或MPU108的信号发送给PDA，或者通过WLAN从PDA接收信号。例如，WLAN模块130通过WLAN传输来自代码转换器120的MPEG 4格式的数字广播数据，和来自MPU108的EPG数据。从MPU108传达的EPG数据不是当EPG数据从数字广播提供商接收时的格式，而是用于通过WLAN传送的重新组建后的格式。WLAN模块130将MPEG4流放置在网际协议(IP)层上，并使用实时传送协议(RTP)来发送它。
本发明的STB100的操作将配置为如下形式。
首先，多个调谐器和解码器106和107接收并解调由数字广播提供商广播的数字广播数据。例如，调谐器和解码器106和107将无线电频率(RF)的数字广播数据解调到8VSB(残余-边带)(例如，ATSC)，以产生MPEG2-信号。
MPEG2-信号从多个调谐器和解调器106和107输入到MPEG2-解码器111或代码转换器120。取决于要在其上显示该数字广播信号的设备，来决定MPEG2-信号的不同传送路径。
例如，如果该数字广播信号要在TV上显示，则通过远程控制模块105发送数字广播请求信号，并将MPEG2-信号从多个调谐器和解码器106和107发送到MPEG2-解码器111。另一方面，如果该数字广播信号要在PDA上显示，则通过WLAN模块130输入该数字广播请求信号，并将MPEG2-信号从多个调谐器和解码器106和107发送到代码转换器120。
输入到MPEG2-解码器111中的MPEG2-信号被解码为能够在TV上输出的格式。当通过远程控制模块15接收数字广播请求信号时，MPEG2-解码器111对从调谐器和解调器106和107接收的MPEG2格式的数字广播数据进行解码，然后将解码过的数据发送到显示器150，以便在TV上显示该数据。基本上，PMEG2-解码器111解析进入的广播流，以将该广播流分离为视频、音频以及与高级电视***委员会(ATSC)***一致的***数据。MPEG2-解码器111将视频数据解码为MPEG2格式，而将音频数据解码为音频编码-3(AC-3)格式。
另一方面，输入到代码转换器120中的MPEG2-信号被转换为能够在PDA上输出的格式。代码转换器120将MPEG2～MPEG4(或H.264)格式的输入视频流，和AC-3格式的输入音频流转换为MPEG4格式，然后将它们传送到WLAN模块130。这种转换将数字广播数据从19.4Mbps降低到几个Mbps，成为能够在WLAN上传输的格式。
接下来WLAN模块130通过无线LAN，将来自解码器120的数字广播数据发送到PDA。
当PDA请求除数字广播数据之外的附加信息(例如EPG数据)时，STB100的MPU108从MPEG2-解码器111中预先存储的业务信息(SI)表中读出EPG信息，将EPG信息重新组建成和PDA相适应的新格式，并将它发送给WLAN模块130。例如，MPU108仅从与PDA具有狭小显示区域的特点相适应的各种EPG信息中，抽取并重新组建必要的EPG信息，并将重新组建后的EPG信息发送到WLAN模块130。
图3是根据本发明一个实施例的、个人数字助理(PDA)的框图。也就是说，图3是图1的PDA200的框图。
参照图3，PDA200不包括用于接收和解调数字广播数据的调谐器和解调器，也不包括用于对广播流中包含的MPEG2-TS格式的SI进行解析的模块，而是只包括MPEG-4解码器227、显示器240和接口模块222～225。
PDA200包括WLAN模块210、DTV模块220、电源230和显示器240。WLAN模块210和DTV模块220的操作如同以上参照图1所进行的描述。
WLAN模块210通过WLAN连接到STB100的WLAN模块，以发送控制数据(例如业务请求指令)给STB100的WLAN模块130(参见图1和图2)，从STB100的WLAN模块130接收数字广播数据(例如A/V数据)，并将所接收的数字广播数据发送到DTV模块220。
DTV模块220显示通过WLAN模块210接收的数字广播数据。DTV模块220包括存储器221、接口(例如发光二极管(LED)部分222、串行部分223、以太网模块224、远程控制模块225，等等)、主处理器单元(在下文中，称作“MPU”)226和MPEG4解码器227。
存储器221是***存储器，并存储各种程序，例如管理PDA200的操作的操作***和应用程序。
LED部分222向外部输出PDA200的运行状态。串行部分223输入用于设置PDA200的运行状态或运行环境的信息。以太网模块224包括，作为以太网端口的、与外部网络进行交互连接的端口，与其他内部设备(例如，个人计算机)进行交互连接的端口，等等。远程控制模块225通过该端口接收来自遥控器的信号，并将这些信号发送给CPU。
MPU226基于存储器221中存储的程序信息，控制PDA200的全部操作。例如，MPU226控制PDA200的全部操作，将通过WLAN模块接收的数字广播数据输出到显示器240。
MPEG4解码器227对通过WLAN模块210从STB100接收到的，MPEG4格式的数字广播数据进行解码。
显示器240接收通过MPEG4解码器227进行解码的信号，并在连接至PDA200的显示设备(例如LCD)上显示该信号。
电源230提供必要的电力给PDA200。例如，电源230将电力提供给构成PDA200的所有部分。
本发明的PDA200的操作如下所述。
首先，当通过WLAN模块210接收MPEG4格式的EPG数据或数字广播数据时，MPU226发送这些数据给MPEG4解码器227，而MPEG4解码器227对这些数据(例如数字广播数据和EPG数据)进行解码，并将解码后的数据发送到显示器240。
特别地，当通过WLAN模块210接收的数据是MPEG4数字广播数据时，MPU226从MPEG4格式的数字广播数据上除去报头，并将该数据发送到MPEG4解码器227。接下来，MPEG4解码器227对MPEG4格式的数字广播数据进行解码，并将解码后的广播数据发送到显示器240。
图4是根据本发明一个实施例的、提供数字广播数据的处理过程的过程顺序图。特别地，图4阐释了使用如图1～3所示的根据本发明的提供数字广播数据的装置，来提供数字广播数据的处理过程。以下将参照图4，论述根据本发明某一实施例的提供数字广播数据的过程。
首先，如果PDA200通过WLAN发送会话请求消息给STB111(S110)，以从STB100接收数字广播数据，从而在STB100与PDA200之间建立会话(S120)。会话请求和相应的会话建立过程(S110和S120)最好是利用通常用于WLAN中任意设备之间的数据交换的处理。
然而，STB100和PDA200均包括WLAN处理模块。
在S120中的STB100与PDA200之间的会话建立完成之后，如果PDA发送业务请求消息给STB100(S130)，则STB100分析该业务请求消息以确认业务类型(S140)，然后提供相关的业务(例如，数字广播业务、STB状态信息提供业务和EPG数据提供业务，等等)(S150)。
STB100判定是否已经满足了S120中所建立会话的终结条件(S160)。如果已经满足了会话终结条件(例如，如果PDA200将终结所建立会话的请求转发给STB100)，则STB100终结在STB100与PDA200之间建立的会话(S170)。
图5～图8阐释了在STB100中，依照图4的S130中PDA200对STB100请求的业务类型的处理。
图5是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的广播数据请求，提供相应的业务。也就是说，图5阐释了当PDA200在图4的S130中请求数字广播业务时，作出响应的STB100的处理。
参照图5，当从PDA200接收数字广播业务请求消息时，STB100检查在可供STB100使用的数据传输信道中是否存在空闲信道(S210)。也就是说，STB100检查在STB100和PDA200之间连接的WLAN的传输带宽中是否还有剩余带宽，并检查当前是否还有未处于使用中的调谐器和解码器。例如，当STB100和PDA200之间的互连是在802.11b网络上时，STB检查在分配给802.11b网络的11Mbps的传输带宽当中是否还有剩余带宽。
如果在S210中确定了还有空闲信道，则STB100将该信道分配为广播信道(S220)。STB100接收PDA200请求的数字广播数据，然后将该数字广播数据解析为MPEG2格式的数字广播数据(S230)。STB100将所解析的MPEG2格式的数字广播数据解码(例如，代码转换)为MPEG4格式的数字广播数据(S240)，IP封装该数字广播数据(S250)，并通过WLAN发送该数据广播数据(S260)。
另一方面，如果在S210中确定了没有空闲信道，则STB100产生并发送错误消息(S270)给PDA200。
图6是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的状态信息请求，提供相应的业务。也就是说，图6阐释了当PDA200在图4的步骤(S130)中请求STB100的状态信息时，作出响应的STB100的处理。
参照图6，当从PDA200接收请求STB100的状态信息的消息时，STB100采集STB100的信息(例如运行状态)(S310)，IP封装该信息(S320)，然后通过WLAN将IP封装后的信息发送到PDA200(S300)。
图7是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的EPG请求，提供相应的业务。也就是说，图7阐释了当PDA200在图4的S130中请求EPG数据时，作出响应的STB100的处理。
参照图7，当从PDA200接收EPG数据的请求消息时，STB100为STB100与PDA200之间的EPG数据传输产生独立信道(S410)。独立信道是指与用于广播数据传输的信道不同的信道。也就是说，EPG数据是通过另一端口进行传输的。
此外，STB100解析EPG数据，以将EPG数据转换为MPEG2格式(S420)，然后将所转换的EPG数据重新组建为可在PDA200上显示的格式(S430)。STB100同样也IP封装重新组建过的EPG数据(S440)，以便通过WLAN将该EPG数据发送到PDA200(S450)。
图8是一个处理过程的流程图，其中根据本发明一个实施例的多频道广播接收机，响应个人数字助理(PDA)的会话终结请求，提供相应的业务。也就是说，图8阐释了当PDA200在图4的S170中请求会话终结时，作出响应的STB100的处理。
参照图8，当从PDA200接收会话终结请求消息时，STB100停止对MPEG4格式的数字广播数据进行解码(S510)，释放为传输该数据而建立的信道(S520)，然后终结在STB100与PDA200之间建立的会话(S530)。
尽管已经对提供在STB通过PDA接收的数字广播数据的装置和方法进行了描述，但是显而易见的是，只要不脱离本发明的精神和范围，本发明可以作出各种各样的变化。例如，尽管已经通过举例，对提供在STB通过PDA接收的数字广播数据的装置和方法进行了描述，但是从STB接收数字广播数据的设备并不限于PDA。也就是说，从STB接收数字广播数据的设备包括能够通过WLAN连接至STB，并且能够处理视频和音频数据的所有无线终端设备。因此，本发明并不限于所阐释的实施例，而是由以下的权利要求来限定的。
如上所述，由于STB转换了所接收数字广播数据的带宽，并输出所转换的数字广播数据，因此有可能通过WLAN发送所接收的数字广播数据。因此，用户有可能更方便地使用无线终端来收看数字广播，该无线终端从STB接收数字广播数据并将它输出给用户。

Claims (15)

1、一种装置，包括：
数字广播处理器，适用于接收、解调、解码和输出多频道数字广播数据；
代码转换器，适用于从所述数字广播处理器接收所解调的数字广播数据，将该数字广播数据转换为可在无线局域网(WLAN)上传输的格式，并输出所转换的数字广播数据；和
WLAN处理器，适用于将所转换的数字广播数据发送到连接至WLAN的无线终端设备。
2、根据权利要求1的装置，其中所述代码转换器适用于压缩所解调的数字广播数据，以减少其带宽。
3、根据权利要求2的装置，其中所述代码转换器适用于压缩所调制的数字广播数据，以将其带宽减少到低于连接至无线终端设备的WLAN的传输带宽。
4、根据权利要求1的装置，其中所述数字广播处理器包括至少一个调谐器和解调器，适用于接收多频道数字广播数据。
5、根据权利要求4的装置，其中所述代码转换器适用于压缩所解调数字广播数据的带宽，其中连接至无线终端设备的WLAN的传输带宽被压缩到低于在数字广播处理器中的多个可接收信道所分享的值。
6、根据权利要求5的装置，其中，响应来自无线终端设备的节目信息请求，所述数字广播处理器适用于将预先存储的节目信息重新组建为可在无线终端设备上显示的格式，并将重新组建后的节目信息发送给WLAN处理器。
7、根据权利要求1的装置，其中所述无线终端设备包括个人数字助理(PDA)。
8、一种无线终端设备，包括：
无线局域网(WLAN)处理器，适用于响应用户的请求而连接到通过WLAN接收多频道数字广播数据的多频道广播接收机上，从所述多频道广播接收机请求数字广播数据，并从多频道广播接收机接收数字广播数据；和
数字广播处理器，适用于解调、解码和输出由WLAN处理器接收的数字广播数据。
9、根据权利要求8的无线终端设备，包括个人数字助理(PDA)。
10、一种方法，包括：
使用无线局域网(WLAN)来创建多频道广播接收机与无线终端设备之间的会话，其中所述无线终端设备通过WLAN被连接到多频道广播接收机；
响应来自无线终端设备的数字广播业务请求，将由多频道广播接收机接收的数字广播数据转换为可通过WLAN传输的格式；和
通过WLAN将所转换的数字广播数据发送到无线终端设备。
11、根据权利要求10的方法，其中转换数字广播数据包括压缩由多频道广播接收机接收的数字广播信号，以减少其带宽。
12、根据权利要求11的方法，其中转换数字广播数据包括将由多频道广播接收机接收的数字广播数据的带宽压缩到低于WLAN的传输带宽。
13、根据权利要求11的方法，其中转换数字广播数据包括将由多频道广播接收机接收的数字广播数据的带宽，其中连接至无线终端设备的WLAN的传输带宽被压缩到低于在数字广播处理器中的多个可接收信道所分享的值。
14、根据权利要求10的方法，还包括：
响应来自无线终端设备的节目信息请求，由多频道挂广播接收机将预先存储的节目信息重新组建为可在无线终端设备上显示的格式；和
通过WLAN将重新组建后的节目信息发送给无线终端设备。
15、根据权利要求14的方法，还包括建立独立信道来发送重新组建后的节目信息。
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