數字電視接收裝置及其換臺方法

專利名稱：數字電視接收裝置及其換臺方法
技術領域：
本發明涉及數字電視領域，特別涉及一種數字電視接收裝置及其換臺方法。
背景技術：
隨著數字電視的快速發展，數字電視以其精彩的內容、豐富的節目及頻道、清晰的 圖像以及更方便收視等優點深受人們歡迎，在生活中的應用也越來越多。收看數字電視需 要通過數字電視接收裝置來實現，數字電視接收裝置一般包括數字電視一體機、數字電視 機頂盒等，尤其在數字電視的推廣中，通過使用數字電視機頂盒便能夠使傳統模擬電視機 播放數字電視節目，因此，數字電視機頂盒得到了廣泛的應用。數字電視機頂盒接收來自廣播網絡的業務數據，通過音視頻方式表現出業務的內 容。其前端傳輸模式包括有線網絡，地面廣播，衛星廣播等方式。普通用戶通過換臺操作， 可以實現選擇觀賞不同業務內容。換臺在技術上包含以下幾方面的步驟和內容步驟S11，頻點鎖定，包括接收到換臺的指令后，通過控制調諧器(timer)等鎖定 信道上的頻點，并由解調器(Demodulator)對調諧器傳送來的信號進行解調，獲得傳輸流 (TS, Transport Stream)數據。步驟S12，解復用，包括根據業務配置解復用(DEMUX，demultiplexer)模塊，篩選 分組數據包，獲得分組原始流(PES，Packetized Elementary Stream)數據。步驟S13，條件接收(CA，Conditional Access)解擾，包括獲取授權控制字(CW， Control Word)，并對分組原始流數據包進行解擾。步驟S14，分組原始流同步，包括根據分組原始流語法，偵測分組原始流包頭。步驟S15，視頻圖像組(G0P，Group Of Picture)頭部數據同步，包括根據視頻編 碼語法，偵測視頻G0P頭部數據。步驟S16，音視頻數據同步，包括根據分組原始流時間戳信息，以及節目時鐘基準 (PCR，Program Clock Reference)信息，進行音視頻內容的同步。步驟S17，還原為原始流(ES，Elementary Stream)并解碼輸出圖像或/和聲音， 包括將分組原始流數據解包還原為原始流數據，并由視頻或/和音頻解碼器將所述原始流 數據解碼后通過顯示裝置輸出圖像或/和聲音。以上步驟中，對于同頻點內換臺操作，步驟S11可以省略；對于未加擾數據，步驟 S13可以省略。數字電視機頂盒換臺分為同頻點換臺和跨頻點換臺兩種模式。通常在同頻點內傳 輸流由于內部復用以及帶寬條件約束，可以傳輸7路左右的視頻節目，或者更多路的音頻 節目。以有線數字機頂盒為例，如果廣播電視局的有線數字電視網絡包括150套的視頻節 目和音頻節目，分布在20個頻點上，則用戶進行一輪全部節目的切換，在最有利的情況下， 包括20次跨頻點的換臺，和130次的同頻點換臺。對于視頻節目，換臺后第一幀圖像的輸 出依賴于以下條件1.在視頻PES中尋找到G0P頭部數據，進而獲得第一幅G0P數據，在基于MPEG-2編碼條件下，被稱為I幀。I幀由于帶寬傳輸限制，不會在廣播網絡里高頻率播發，在PAL制 模式下，每個視頻節目每秒只會傳輸2個的I幀數據，且由于I幀數據較大，傳輸上的時間 分布通常超過0. 1秒，故此限制消耗時間為0. 1-0. 58秒(以PAL制為例)。2.對于采用條件接收系統的廣播網絡，由于視頻PES在獲得條件接收系統正確配 置解擾器后才能夠獲得。一個典型的流程是接收到授權控制信息(ECM，Entitle Control Message)，條件接收系統需要0. 3秒左右(實際情況中一般為0 0. 5秒)的時間，獲得解 擾器的控制字。3.由于視頻節目的音視頻需要作同步，采用不同的同步算法，一般需要3 6幀 視頻數據才能夠實現音視頻同步輸出。例如，在中國PAL制模式下，一幀視頻數據輸出耗時 40ms，3 6幀視頻數據耗時0. 12 0. 24秒。由條件1和條件2可知，傳統的換臺流程，導致同頻點未加擾業務切換的最長 時間不會短于0. 5秒，加擾業務間切換的最長時間不會短于0. 8秒，而在實際平臺上，考 慮到條件3的影響，最壞情況下，未加擾業務切換的時間不會短于0. 6秒，加擾業務切換 的時間甚至可能達到1秒。而在中國移動多媒體廣播(CMMB，China Mobile Multimedia Broadcasting)系統中換臺延遲問題更嚴重，未加擾節目換臺時間約為4秒，加擾節目換臺 時間約為7秒。通過以上分析可以看出，在數字電視接收裝置進行換臺操作時，會產生較大的延 遲問題，由此使換臺速度變慢，使用戶在收看數字電視進行換臺時產生不適的感覺。申請號為200810300565.6的中國專利申請公開了一種數字電視節目快速換臺方 法，該方法通過減短解調器鎖定時間從而加快數字電視節目換臺，但是該方法僅能縮短不 同頻點的節目之間換臺的時間，而并沒有解決同頻點內換臺時的延遲問題。

發明內容
本發明要解決的問題是現有技術中數字電視接收裝置進行同頻點內換臺操作時 所產生的延遲。為解決上述問題，本發明提供了一種數字電視接收裝置的換臺方法，包括將傳輸流數據進行解復用；將解復用后的數據按每個業務或多個業務聯合進行復用，并對復用后的數據進行 緩存；接收到換臺指令后，控制獲取目標業務所在的緩存數據；對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后的數據進行解 擾，解包還原為原始流數據；將經過解包后的所述原始流數據進行解碼。可選的，所述傳輸流數據來源于同一個頻點。可選的，所述傳輸流數據為加擾碼流數據。可選的，所述對所述解復用后的數據進行解擾包括接收所述解復用后的數據中 包括的目標業務的授權控制信息數據和授權管理信息數據，并對所述授權控制信息數據和 授權管理信息數據解密獲取目標業務的控制字，通過所述控制字對解復用后的數據進行解 擾。
可選的，所述將傳輸流數據解復用后的數據包括視頻數據、音頻數據、同步數據。可選的，所述將傳輸流數據解復用之后的數據的格式為傳輸流格式或分組原始流 格式。可選的，所述對復用后的數據進行緩存的數據量為0. 5秒至1秒傳輸的數據量。可選的，所述對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用包括對所述目標業務所 在的緩存數據進行解復用獲取G0P頭部數據，由所述G0P頭部數據獲得第一幀G0P數據。為解決上述問題，本發明還提供了一種數字電視接收裝置，包括第一解復用器、 復用器、數據緩存單元、控制單元、第二解復用器、解碼器，所述第一解復用器用于將傳輸流數據進行解復用，并將解復用后的數據傳送至所 述復用器；所述復用器用于對接收的經過所述第一解復用器解復用之后的數據按每個業務 或多個業務聯合進行復用，并將復用后的數據緩存于所述數據緩存單元；還用于接受所述 控制單元的控制，從所述數據緩存單元獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解 復用器；所述數據緩存單元用于存儲所述復用器按每個業務或多個業務聯合進行復用后 的緩存數據；所述控制單元用于接收到換臺指令后控制所述復用器從所述數據緩存單元獲取 目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器；所述第二解復用器用于對目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用 后的數據進行解擾，解包還原為原始流數據，并將解包后的所述原始流數據分配至所述解 碼器；所述解碼器用于接收所述第二解復用器分配的所述原始流數據，并對所述原始流 數據進行解碼。可選的，所述傳輸流數據來源于同一個頻點。可選的，所述傳輸流數據為加擾碼流數據。可選的，還包括條件接收系統，所述第二解復用器包括解擾模塊，所述第二解復用 器對所述解復用后的數據進行解擾包括由所述條件接收系統接收所述第二解復用器解復 用后的數據中包括的目標業務的授權控制信息數據和授權管理信息數據，并對所述授權控 制信息數據和授權管理信息數據解密獲取目標業務的控制字，所述第二解復用器的解擾模 塊通過所述控制字對解復用后的數據進行解擾。可選的，所述第一解復用器和第二解復用器均包括2路或2路以上的PID(Packet Identification)通道。可選的，所述復用器接收經過所述第一解復用器解復用后的數據包括視頻數據、 音頻數據、同步數據。可選的，所述復用器接收經過所述第一解復用器解復用后的數據的格式為傳輸流 格式或分組原始流格式或原始流格式。可選的，所述復用器的數量為1組或1組以上，所述復用器對接收的經過所述第一 解復用器解復用之后的數據按每個業務或多個業務聯合進行復用包括每組復用器接收所 述第一解復用器解復用后的一個業務或多個業務的各種數據并按每個業務或多個業務聯合對其進行復用。可選的，所述控制單元接收到換臺指令后控制所述復用器從所述數據緩存單元獲 取目標業務的所在緩存數據并傳送給所述第二解復用器包括所述控制單元接收到換臺指 令后控制對目標業務進行復用的那組復用器從所述數據緩存單元獲取目標業務所在的緩 存數據并傳送給所述第二解復用器。可選的，每組復用器共享所述數據緩存單元，將各自對一個業務或多個業務聯合 進行復用后的緩存數據均存儲于所述數據緩存單元。可選的，所述數據緩存單元集成于所述復用器之中，包括多個數據緩存子單元，每 組復用器包括一個所述數據緩存子單元，對一個業務或多個業務聯合進行復用后的緩存數 據存儲于各自所述數據緩存子單元中。可選的，所述數據緩存單元對所述復用器復用之后的數據進行緩存的數據量為 0.5秒至1秒傳輸的數據量。可選的，所述第二解復用器對目標業務所在的緩存數據進行解復用包括對所述目 標業務所在的緩存數據進行解復用獲取G0P頭部數據，由所述G0P頭部數據獲得第一幀G0P 數據。可選的，所述解碼器包括視頻解碼器和音頻解碼器，所述原始流數據包括視頻原 始流數據和音頻原始流數據，所述解碼器接收所述第二解復用器分配的所述原始流數據， 并對所述原始流數據進行解碼包括分別由所述視頻解碼器和音頻解碼器對所述第二解復 用器分配的視頻原始流數據和音頻原始流數據進行解碼。與現有技術相比，本發明具有以下優點對于經過加擾的傳輸流數據由所述第一解復用器解復用后，通過加入多組復用器 對解復用后的數據進行復用并緩存一段時間傳輸的數據，使接收到換臺指令后能馬上通過 帶有解擾模塊的所述第二解復用器對目標業務所在的緩存數據進行解復用并完成解擾，迅 速輸出圖像和聲音，大大縮短了同頻點內換臺所產生的延遲時間，明顯增強了用戶體驗。由于帶有解擾模塊的所述第二解復用器只對目標業務所在的緩存數據進行解復 用并完成解擾，所述條件接收系統僅需要解密出目標業務傳輸流的控制字，因此具有更廣 泛的適用性。


圖1是本發明提供的數字電視接收裝置的換臺方法流程示意圖；圖2是通過PSI解復用示意圖；圖3是視頻數據包中G0P幀結構示意圖；圖4是本發明提供的數字電視接收裝置的一種實施例結構示意圖；圖5是本發明提供的數字電視接收裝置的另一種實施例結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明 的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便于充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不
8同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類 似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施方式
的限制。如背景技術中所分析的，傳統的數字電視換臺方法會在換臺過程中產生較大的延 遲問題，由此使換臺速度變慢，使用戶在收看數字電視進行換臺時帶來較大不適，于是本發 明提出了一種數字電視接收裝置的換臺方法，如圖1所示，圖1是本發明提供的數字電視接 收裝置的換臺方法流程示意圖。本發明提供的數字電視接收裝置的換臺方法包括步驟S101，將傳輸流數據進行解復用；步驟S102，將解復用后的數據按每個業務或多個業務聯合進行復用，并對復用后 的數據進行緩存；步驟S103，接收到換臺指令后，獲取目標業務所在的緩存數據；步驟S104，對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后的數 據進行解擾，解包還原為原始流數據；步驟S105，將經過解包后的所述原始流數據進行解碼。其中，步驟S101中所述傳輸流數據可以通過多種信道傳輸方式進行傳輸，例如地 面數字電視廣播、衛星數字電視廣播、以及有線數字電視網絡，并且來源于某信道中的同一 個頻點，而且是加擾碼流數據。所述傳輸流數據具體是通過數字電視接收裝置中調諧器等 鎖定數字電視傳輸信道(例如有線數字電視網、地面廣播數字電視網等)上的頻點，并由 解調器對調諧器傳送來的信號進行解調制而獲得的。因為傳輸流數據中包含了多個業務 (包括音視頻節目、數據業務等)的數據，每個業務的數據中又包括有視頻數據、音頻數據、 同步數據以及其他一些數據信息，這些數據(ES包)是按照一定的編解碼標準(例如最常 用的MPEG-2標準)通過打成一個個數據包(PES包)再進行復用后形成傳輸流(TS)進行 傳輸的，所以在接收端需要對傳輸流數據進行解復用以區分出這些不同業務的數據。傳輸 流的結構長度為188字節，分成包頭和包負荷兩部分。包頭主要包括同步字節和包標識符 (PID，Packetldentification)以及其他的信息，同步字節用來指示一個TS包開始，PID表 示TS包的類型，根據PID可以將TS上從不同ES來的TS包區別出來，以重建原來的ES。例 如一個節目里的音頻PES包，在轉換成為TS包后會具備同樣的PID，這樣，接收端只需要接 收具有此PID的TS包，就可以將該節目的音頻解出來了。包負荷是包的實際內容，根據具 體情況，可以放置PES包或節目專用信息(PSI，Program Specific Information)包。PSI 用于說明1個節目是由多少PES組成的；1個節目是由哪些PES組成的；在哪些PID情況 下，能找到TS中的各個數據包(PES)。PSI包在傳輸流解復用中占據重要地位，它通過四個 表格來定義碼流的結構，分別是節目關聯表(PAT，Program Association Table)、節目映射 表(PMT,Program Map Table)、條件接收表(CAT,Conditional Access Table)和網絡信息 表(NIT，Network Information Table)，其中最為關鍵的部分是PAT表和PMT表。PAT表是 PSI信息的索引表，其PID值固定為0。在PAT表中列出了該傳輸碼流中所有節目的PMT表 的PID值。如果接收方希望接收其中的一個節目，即可根據這個PID值解出對應于該節目 的PMT表，從中可以查詢到與該節目相關的所有音頻流、視頻流、同步數據信息、私有信息 的PID，在接收時就可以只接收具有這些PID值的包。圖2是通過PSI解復用示意圖，如圖 2所示，PAT表的PID值為0，根據PAT表可以得到各個節目對應的PID值，如節目0，PID = 10，對應NIT網絡信息表；節目1，PID = 60 ；節目20，PID = 250等。如果希望收看節目20，值得到節目20對應的PMT表，再進一步查到節目20的視頻包、音頻包、 同步數據包、私有信息包對應的PID值，例如PID為500的視頻包1、PID為501的視頻包 2、PID為550的音頻包1，PID為551的音頻包2，PID為510的同步數據包、PID為600的 私有信息包等。通過解有這些PID值的TS包就可以解出音頻和視頻的PES包，最終解出音 頻流和視頻流。CAT表的PID值固定為1，用來傳遞加密信息。因此，步驟S101中所述的解 復用的過程可由一個解復用器按照上述的原理對PSI表進行處理，同時將各個音頻、視頻、 同步數據等數據包從TS中分離出來。所述從TS中分離出來的數據包格式一般為PES包， 在TS沒有被加擾的情況下還可以進一步解包為ES包，而步驟S101所述的傳輸流數據為加 擾碼流數據，因此暫不能解包為ES包。當然，也可以從TS中分離出音頻和視頻的數據包之 后，仍然以TS的格式輸出。因此，所述解復用之后的數據的格式可以為傳輸流格式或分組 原始流格式。通過步驟S101對傳輸流數據進行解復用后，執行步驟S102，將解復用后的數據按 每個業務或多個業務聯合進行復用，并對復用后的數據進行緩存。所述按多個業務聯合進 行復用可以是將多個業務任意聯合進行復用，例如，某頻點上有7個業務，分別是業務1至 業務7，在按多個業務聯合進行復用時，可以將業務1、業務2、業務4聯合進行復用，也可 以將業務1、業務2、業務6、業務7聯合進行復用。具體地，步驟S102可通過一復用器實 現，是將解復用后的數據經過篩選后按每個業務或多個業務聯合將所有相關數據重新打包 (可以是形成TS數據包)，并將打包后的數據緩存在一數據緩存單元之中，以供同頻點內換 臺操作發生后，直接可以從所述數據緩存單元讀取目標業務所在的緩存數據，即執行步驟 S103，接收到換臺指令后，獲取目標業務所在的緩存數據。所述目標業務指的是換臺之后需 要接收的業務，比如，用戶當前收看的是節目19，但是希望收看節目20 了(假設節目20與 節目19在同一頻點傳輸)，那么便通過遙控器進行換臺，遙控器將換臺的指令發送給數字 電視接收裝置(例如數字電視機頂盒)，在接收到所述換臺指令后，便可以去獲取緩存于所 述數據緩存單元的節目20的緩存數據。上述節目20此時便稱為目標業務。由于將解復用 后的數據可以按每個業務進行復用，也可以按多個業務聯合進行復用，當按每個業務進行 復用時，步驟S103中所述目標業務所在的緩存數據即為目標業務的緩存數據，而當按多個 業務聯合進行復用時，所述目標業務所在的緩存數據不僅包括目標業務的緩存數據，還包 括多個業務聯合進行復用時其他業務的緩存數據，至于所述其他業務的緩存數據可以通過 在執行步驟S104的時候進行過濾，只選用目標業務的緩存數據。需要說明的是，從步驟S101至步驟S103的過程中，涉及的傳輸流數據均為經過加 擾的碼流數據，包括存儲的目標業務所在的緩存數據，也依然是加擾后的碼流數據。在通過執行步驟S103獲取到所述目標業務所在的緩存數據后，則執行步驟S104， 對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后的數據進行解擾，解包還 原為原始流數據。具體地，步驟S104可通過一解復用器來完成，對所述目標業務所在的緩 存數據進行解復用的過程中，當所述目標業務所在的緩存數據中既包括目標業務的緩存數 據又包括其他業務的緩存數據時，則需要對所述其他業務的緩存數據進行過濾，只選用目 標業務的緩存數據。具體的過濾可通過對數據包的PID進行識別，當識別出為目標業務的 數據包PID時，則選取該數據包解復用，當識別出為其他業務的數據包PID時，則丟棄該數 據包。在步驟S104中所述對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用包括對所述目標業
10務所在的緩存數據進行解復用獲取G0P頭部數據，由所述G0P頭部數據獲得第一幀G0P數 據，所述第一幀G0P數據用于輸出第一幀圖像(當然，同時還應保證對同步音頻的輸出)。在 基于MPEG-2編碼條件下，第一幀G0P數據被稱為I幀。為了在高效壓縮編碼的條件下、獲得 可隨機存取的高壓縮比、高質量圖像，MPEG-2中定義了 I、P、B三種圖像格式，分別稱為幀內 圖(Intra Picture)、預測圖(Predicted Picture)及雙向圖(Bidirectional Picture)，即 I圖(I幀)、P圖(P幀)及B圖(B幀)，用于表示l/30s時間間隔的幀序列畫面。因為要 滿足隨機存取的要求，僅利用I幀本身信息進行幀內編碼就可以了，而要滿足高壓縮比和 高質量圖像的要求，單靠I幀的幀內編碼還不行，還要加上由P幀和B幀參與的幀間編碼， 以及塊匹配運動補償預測，即用前一幀圖像預測當前圖像的因果預測和用后一幀圖像預測 當前圖像的內插預測。這就要求幀內編碼與幀間編碼平衡，因果預測與內插預測間的平衡， 平衡的結果是隨機存取的高壓縮比、高質量圖像的統一。圖3示出了視頻數據包中G0P幀結 構示意圖，如圖3所示，某個視頻數據包中包括數據頭以及n個G0P數據包，分別為G0P-1、
G0P-2、G0P-3.......GOP-n,以其中的G0P-1為例:G0P_1又包括頭部數據和n幀圖像，所
述G0P-1的頭部數據中給出了圖像編碼類型、碼表選擇、G0P頭部開始碼、視頻磁帶記錄時 間及控制碼、B幀處理等信息，通過所述頭部數據可以獲得I幀；G0P-1的n幀圖像分別表
示為第一幀圖像、第二幀圖像、第三幀圖像.......第n幀圖像，這n幀圖像由I幀、P幀、B
幀組成，例如編碼輸出時幀順序為IABAPABJJA......，而在接收端解碼輸出幀順序
則為I1B2B3P4B5B6P7B8B9I10.......因為當需要輸出第一幀圖像時，就必須獲得I幀，而I幀
數據容量較大，因帶寬傳輸限制，不會在廣播網絡里高頻率播發，通常每個視頻節目每秒只 有約2幅的I幀數據，正是由于該限制導致使用傳統換臺方法在同頻點換臺時使延遲接近 0. 5秒(獲得I幀的時間)。因此，在具體實施時，對復用后的數據進行緩存的數據量優選 為0. 5秒至1秒傳輸的數據量，在傳輸的碼流率為40Mb/s左右的情況下，0. 5秒至1秒傳輸 的數據量為20Mb至40Mb (即2. 5MB至5MB)，則選用的所述數據緩存單元的容量只需要大 于5MB即可。其中，0. 5秒傳輸的數據量可以保證至少能獲得一個I幀并緩存起來供換臺時 直接獲取從而節省了時間，而緩存1秒的數據量則可以保證至少能獲得兩個I幀，從而確保 當其中一個I幀出現錯誤時可以用另一個I幀來實現。因為獲取連續兩個I幀都出錯的幾 率很低，所以如果緩存1秒以上的數據量則會導致存儲空間的浪費，進而導致成本上升。當 然，如果采取緩存0. 5秒以下傳輸的數據量，也是有可能獲得I幀的，但是并不能夠保證以 100%的幾率獲得I幀，因此不作為備選的方案。綜上，由于在緩存的數據中必定可以獲得I 幀，在不考慮音視頻同步的情況下，從而使視頻可以早輸出一個G0P的時間，即約0. 5秒左 右時間。當然，一般由于I幀數據較大，在傳輸上的時間分布通常超過0. 1秒，如果將該因 素也考慮上的話，則總共可以節省0. 6秒左右時間。 步驟S104中所述對所述解復用后的數據進行解擾包括接收所述解復用后的數 據中包括的目標業務的授權控制信息數據和授權管理信息數據，并對所述授權控制信息數 據和授權管理信息數據解密獲取目標業務的控制字，通過所述控制字對解復用后的數據進 行解擾。因為所述目標業務的緩存數據為加擾碼流數據，而對于經過加擾的傳輸流，還需 要對其進行解擾才可以正常解碼輸出，而要進行解擾則需要獲取傳輸流中的兩個重要的數 據授權控制信息(ECM，Entitle Control Message)和授權管理信息(EMM，Entitle Manage Message)，而這兩個數據與目標業務的音視頻數據傳輸包一起存儲于所述目標業務的緩存數據中。具體地，在對傳輸流進行解復用的過程中，首先在傳輸流中尋找PSI，在PSI中找到 條件接收表CAT，根據CAT表中給出的EMM的PID，找到相應的加密的EMM數據；另一方面， 由業務對應的PMT表中攜帶的條件接受描述子(CA descriptor)語法，可以獲取相應的ECM 數據。而且，ECM數據中還包括節目來源、時間、內容分類和節目價格等信息，EMM數據中還 包含地址、用戶授權信息。在具體實施例中，接收所述解復用后的數據中包括的目標業務的授權控制信息數 據和授權管理信息數據，并對所述授權控制信息數據和授權管理信息數據解密獲取目標業 務的控制字是由條件接收系統(CAS，Conditional Access System)來完成的，在已實際運 營的多套條件接收系統中，運營商對終端用戶的加密授權方式有很多種，如人工授權、磁卡 授權、IC卡授權、智能卡授權(用IC構成有分析判斷能力的卡)、中心集中尋址授權(由控 制中心直接尋址授權，不用插卡授權)、智能卡和中心授權共用的授權方式等，其中，智能卡 授權方式則是目前機頂盒市場的主流。具體解擾過程為當有智能卡插入時，智能卡中存有 個人分配密鑰(PDK，Personal Distribute Key)，智能卡首先使用PDK對加密的EMM數據 解密，得到EMM數據中的業務密鑰(SK，Service Key)與用戶授權信息，根據解出的EMM信 息來確定本智能卡是否被授權收看該節目，如果沒有授權將不能進行后續解密，也就不能 收看該節目，如果該卡已被授權，獲取ECM后啟用SK對ECM解密，得到控制字，最后通過所 述控制字對加密的傳輸流進行解擾。所述通過所述控制字對加密的傳輸流進行解擾可以由 一解擾器(解擾模塊)完成，通過將解密出的控制字設置入所述解擾器(解擾模塊)后解 擾對經過加擾的傳輸流解復用后的數據。在執行步驟S104對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用并解擾，將該數據 解包還原為原始流數據后，執行步驟S105，將經過解包后的所述原始流數據進行解碼。具 體地，所述解碼器包括視頻解碼器和音頻解碼器，所述原始流數據包括視頻原始流數據和 音頻原始流數據，所述將經過解包后的所述原始流數據進行解碼包括將經過解包后的視頻 原始流數據和音頻原始流數據分別分配至所述視頻解碼器和所述音頻解碼器進行解碼，并 在解碼后通過一顯示裝置輸出圖像和聲音。所述解碼后輸出圖像和聲音既包括解碼后輸 出圖像和聲音，也包括輸出后續的圖像和聲音。具體實施時，在執行步驟S104獲得第一幀 G0P數據后，將該數據解包還原為原始流數據(視頻原始流數據)，連同經過解包后的音頻 原始流數據分別分配至所述視頻解碼器和所述音頻解碼器進行解碼后輸出第一幀圖像和 聲音。在接收到換臺指令并輸出第一幀圖像和聲音后便已經完成了換臺的操作，后續的步 驟同樣可參考上述步驟S101至S105，有所區別的是，在換臺后輸出后續的圖像和聲音的過 程中，不再需要步驟S104中的“接收到換臺指令后”這一條件，而是(由已經被選中的復用 器)直接獲取目標業務所在的緩存數據。在實際實施過程中，接收到換臺指令的前后，步驟 S102中對復用后的數據進行緩存的過程是持續工作的，一方面保證數據的連貫性，即沒有 數據會被人為丟失，另一方面緩存的數據亦可隨時用來響應用戶的下一次換臺操作。基于本發明所述的數字電視接收裝置的換臺方法，還提供了一種數字電視接收裝 置。圖4示出了本發明提供的數字電視接收裝置的一種實施例結構示意圖，如圖4所示， 所述數字電視接收裝置包括第一解復用器201、復用器202、數據緩存單元203、控制單元 204、第二解復用器205、解碼器206，所述第一解復用器201用于將傳輸流數據進行解復用， 并將解復用后的數據傳送至所述復用器202 ；所述復用器202用于對接收的經過所述第一解復用器201解復用之后的數據按每個業務或多個業務聯合進行復用，并將復用后的數據 緩存于所述數據緩存單元203 ；所述復用器202還用于接受所述控制單元204的控制，從所 述數據緩存單元203獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器205 ；所述 數據緩存單元203用于存儲所述復用器202按每個業務或多個業務聯合進行復用后的緩存 數據；所述控制單元204用于接收到換臺指令后控制所述復用器202從所述數據緩存單元 203獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器205 ；所述第二解復用器205 用于對目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后的數據進行解擾，解包還 原為原始流數據，并將解包后的所述原始流數據分配至所述解碼器206 ；所述解碼器206用 于接收所述第二解復用器205分配的所述原始流數據，并對所述原始流數據進行解碼。所述數字電視接收裝置還包括條件接收系統207，所述第二解復用器205包括解 擾模塊(圖中未示)，所述第二解復用器205對所述解復用后的數據進行解擾包括由所述 條件接收系統207接收所述第二解復用器205解復用后的數據中包括的目標業務的授權控 制信息數據和授權管理信息數據，并對所述授權控制信息數據和授權管理信息數據解密獲 取目標業務的控制字，所述第二解復用器207的解擾模塊通過所述控制字對解復用后的數 據進行解擾。具體實施例中，所述數字電視接收裝置可以為數字電視一體機或數字電視機頂 盒，所述傳輸流數據可以通過多種信道傳輸方式進行傳輸，例如地面數字電視廣播、衛星數 字電視廣播、以及有線數字電視網絡，并且來源于某信道中的同一個頻點，而且是加擾碼流 數據。所述條件接收系統207依賴于其所包括的條件接收解擾庫來對所述授權控制信息數 據和授權管理信息數據解密獲取控制字。在已實際運營的多套條件接收系統中，運營商對 終端用戶的加密授權方式有很多種，而智能卡授權方式則是目前機頂盒市場的主流。當所 述第二解復用器205因帶有解擾模塊而具有解擾能力時，可將多個業務對應的ECM所在傳 輸包連同業務的音視頻數據傳輸包一同通過所述第一解復用器201接收并經所述復用器 202復用后存放在所述數據緩存單元203中，數據解擾過程將在第二解復用器205中實現。 因為這種做法只對目標業務的緩存數據進行解復用并完成解擾，其優點是不依賴條件接收 解擾庫的能力，具有較廣泛的適用性。采用此種方式，同頻點內換臺延遲將依賴于條件接受 解擾庫根據ECM數據解密獲取控制字的延遲，而該延遲在實際實施時一般為0. 2 0. 3秒， 這也就是同頻點內換臺的全部延遲時間了。具體實施例中，所述第一解復用器201和第二解復用器205均包括2路或2路以上 的PID通道，其中，所述第一解復用器201包括多路PID通道，提高并行處理能力，例如包括 32路PID通道，當然，在其他實施例中也可以包括多個所述第一解復用器；所述第二解復用 器205 —般包括2路PID通道即可，1路用于傳輸視頻流，1路用于傳輸音頻流。所述復用
器202的數量為1組或1組以上，如圖4所示，分別為復用器202a、復用器202b.......復
用器202n，所述復用器202對接收的經過所述第一解復用器201解復用之后的數據按每個 業務或多個業務聯合進行復用包括每組復用器接收所述第一解復用器201解復用之后的 一個業務或多個業務(包括音視頻節目、數據業務等)的各種數據(包括視頻數據、音頻數 據、同步數據等)并按每個業務或多個業務聯合對其進行復用。所述控制單元204接收到 換臺指令后控制所述復用器202從所述數據緩存單元203獲取目標業務所在的緩存數據并 傳送給所述第二解復用器205包括所述控制單元204接收到換臺指令后控制對目標業務進行復用的那組復用器從所述數據緩存單元203獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給 所述第二解復用器205。當然，由于經過第一解復用器201解復用后的數據可以按每個業務 進行復用，也可以按多個業務聯合進行復用，當按每個業務進行復用時，所述目標業務所在 的緩存數據即為目標業務的緩存數據，而當按多個業務聯合進行復用時，所述目標業務所 在的緩存數據不僅包括目標業務的緩存數據，還包括多個業務聯合進行復用時其他業務的 緩存數據，至于所述其他業務的緩存數據可以通過第二解復用器205對所述目標業務所在 的緩存數據解復用時進行過濾，只選用目標業務的緩存數據。例如，在按每個業務進行復用 的情況下，用戶當前在收看音視頻節目19，假設此時對業務數據進行復用處理的是復用器 202a，而當用戶想收看音視頻節目20 (假設節目20與節目19在同一頻點傳輸)，進行換臺 操作時，假設此時對目標業務即音視頻節目20的數據進行復用處理的是復用器202b，則由 所述控制單元204選中復用器202b，控制其獲取音視頻節目20的緩存數據并傳送給所述第 二解復用器205。而在按多個業務聯合進行復用的情況下，用戶當前在收看音視頻節目19， 假設此時對業務數據進行復用處理的仍是復用器202a，而當用戶想收看音視頻節目20 (假 設節目20與節目19在同一頻點傳輸)，假設音視頻節目20和音視頻節目21的業務數據 是通過復用器202b聯合復用處理的，在進行換臺操作時，則由所述控制單元204選中復用 器202b，控制其獲取音視頻節目20所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器205，所述 第二解復用器205在后續的解復用過程中，對音視頻節目20所在的緩存數據進行過濾，只 選用音視頻節目20的業務數據，而棄用音視頻節目21的業務數據。所述復用器的數量可 選取為7組，因為考慮到現有的帶寬條件，同一個頻點上可以多路復用7套左右的視頻節目 進行傳輸，設置7組復用器可以由一組復用器對一個頻點上的每一路業務進行復用處理， 同時也方便所述控制單元204進行管理控制。當然，所述復用器的數量的選取是任意的，在 其他實施例中可以只選取1組復用器，并不影響本發明的實施。本實施例中，每組復用器是 采用共享所述數據緩存單元203的方式，每組復用器將各自對一個業務或多個業務聯合進 行復用后的緩存數據均存儲于所述數據緩存單元203。所述數據緩存單元203對所述復用 器202復用之后的數據進行緩存的數據量優選為0. 5秒至1秒傳輸的數據量，以前端信源 調制方式為QAM64為例，在傳輸的碼流率為40Mb/s左右的情況下，0. 5秒至1秒傳輸的數據 量為20Mb至40Mb (即2. 5MB至5MB)，則具體實施例中選用的所述數據緩存單元203的容量 只需要大于5MB即可，例如采取共享6MB的內存設備，在其他實施例中，所述數據緩存單元 203也可以選用非掉電易失設備，如SD卡、MMC卡、NAND FLASH、U盤、硬盤或遠程存儲設備。 緩存的時候采取先進先出(FIFO，First In First Out)存儲的形式，保證0. 5秒至1秒傳 輸的數據量中永遠是當前最新的數據，也可以提高所述數據緩存單元203的利用率。
所述解碼器206可包括一個或多個視頻解碼器和音頻解碼器，具體可為MPEG20ML 解碼器以及MPEG Audio解碼器；所述原始流數據包括視頻原始流數據和音頻原始流數據； 所述解碼器206接收所述第二解復用器205分配的所述原始流數據，并對所述原始流數據 進行解碼包括分別由所述視頻解碼器和音頻解碼器對所述第二解復用器205分配的視頻 原始流數據和音頻原始流數據進行解碼，并在解碼后通過一顯示裝置輸出圖像和聲音。所 述解碼器206解碼后輸出圖像和聲音既包括解碼后輸出第一幀圖像和聲音，也包括輸出后 續的圖像和聲音。所述控制單元204接收到換臺指令并由所述解碼器206解碼輸出第一幀 圖像和聲音后便已經完成了換臺的操作，至于后續的圖像和聲音的解碼輸出過程中，所述
14數據緩存單元203在繼續工作，即存儲所述復用器202按每個業務或多個業務(所述業務 為同頻點內的業務)聯合進行復用之后的緩存數據，由所述復用器202從所述數據緩存單 元203獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器205，這樣一方面保證數 據的連貫性，另一方面緩存的數據可隨時用來響應用戶的下一次換臺操作。圖5是本發明提供的數字電視接收裝置的另一種實施例結構示意圖。如圖5所示， 與圖4中所示的實施例結構示意圖不同的是，在本實施例中，所述數據緩存單元集成于所 述復用器302之中，包括多個數據緩存子單元，每組復用器包括一個所述數據緩存子單元。
參閱圖5，所述復用器302包括多組復用器，分別是復用器302a、復用器302b.......復用
器302n，每組復用器均包括一個數據緩存子單元，分別為復用器302a包含數據緩存子單
元303a、復用器302b包含數據緩存子單元303b.......復用器302n包含數據緩存子單元
303n。本實施例中其他組成部分及其實現的功能與圖4中所示的實施例中描述的相同，在 此不再贅述。以上對于本發明提供的數字電視接收裝置的實施例描述中，所述復用器可以與第 一解復用器合并為一個組合部件，也可以與第二解復用器合并為一個組合部件，并且所述 復用器、所述第二解復用器以及所述解碼器所包括的音頻解碼器均可以僅由軟件算法來實 現，也可以含有但不限于硬件直接內存訪問(DMA，Direct Memory Access)的方式。而且， 在具體實施例中，所述數字電視接收裝置包括的所有組成部分均可集成于同一芯片上。所述數字電視接收裝置的具體實施換臺的過程可參考數字電視接收裝置的換臺 方法，在此不再贅述。此外，本領域技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分是可以通過程序來 指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于計算機可讀存儲介質中，所述存儲介質可 以是ROM、RAM、磁碟、光盤等。綜上，本發明提供的數字電視接收裝置及其換臺方法，至少具有如下有益效果對于經過加擾的傳輸流數據由所述第一解復用器解復用后，通過加入多組復用器 對解復用后的數據進行復用并緩存一段時間傳輸的數據，使接收到換臺指令后能馬上通過 帶有解擾模塊的所述第二解復用器對目標業務的緩存數據進行解復用并完成解擾，迅速輸 出圖像和聲音，在多種信道傳輸方式的情況下，例如地面數字電視廣播、衛星數字電視廣 播、以及有線數字電視網絡，均可以大大縮短了同頻點內換臺所產生的延遲時間，明顯增強 了用戶體驗，進而不僅能提升數字電視接收裝置產品的性能，也有助于廣電部門推廣模擬 電視向數字電視的轉換進程。由于帶有解擾模塊的所述第二解復用器只對目標業務所在的緩存數據進行解復 用并完成解擾，所述條件接收系統僅需要解密出目標業務傳輸流的控制字，因此具有較廣 泛的適用性。另外，通過緩存0. 5秒至1秒傳輸的數據量即能保證高效地獲取I幀以輸出第一 幀圖像從而完成換臺操作，又不至于浪費存儲空間，在有效降低成本的前提下實現本發明。本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域 技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發 明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明 的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發明技術方案的保護范圍。
權利要求
一種數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，包括將傳輸流數據進行解復用；將解復用后的數據按每個業務或多個業務聯合進行復用，并對復用后的數據進行緩存；接收到換臺指令后，獲取目標業務所在的緩存數據；對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后的數據進行解擾，解包還原為原始流數據；將經過解包后的所述原始流數據進行解碼。
2.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述傳輸流數 據來源于同一個頻點。
3.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述傳輸流數 據為加擾碼流數據。
4.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述對所述解 復用后的數據進行解擾包括接收所述解復用后的數據中包括的目標業務的授權控制信息 數據和授權管理信息數據，并對所述授權控制信息數據和授權管理信息數據解密獲取目標 業務的控制字，通過所述控制字對解復用后的數據進行解擾。
5.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述將傳輸流 數據解復用后的數據包括視頻數據、音頻數據、同步數據。
6.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述將傳輸流 數據解復用后的數據的格式為傳輸流格式或分組原始流格式。
7.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述對復用后 的數據進行緩存的數據量為0. 5秒至1秒傳輸的數據量。
8.根據權利要求1所述的數字電視接收裝置的換臺方法，其特征在于，所述對所述目 標業務所在的緩存數據進行解復用包括對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用獲取 G0P頭部數據，由所述G0P頭部數據獲得第一幀G0P數據。
9.一種數字電視接收裝置，其特征在于，包括第一解復用器、復用器、數據緩存單元、控 制單元、第二解復用器、解碼器，所述第一解復用器用于將傳輸流數據進行解復用，并將解復用后的數據傳送至所述復 用器；所述復用器用于對接收的經過所述第一解復用器解復用之后的數據按每個業務或多 個業務聯合進行復用，并將復用后的數據緩存于所述數據緩存單元；還用于接受所述控制 單元的控制，從所述數據緩存單元獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用 器；所述數據緩存單元用于存儲所述復用器按每個業務或多個業務聯合進行復用后的緩 存數據；所述控制單元用于接收到換臺指令后控制所述復用器從所述數據緩存單元獲取目標 業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器；所述第二解復用器用于對目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后 的數據進行解擾，解包還原為原始流數據，并將解包后的所述原始流數據分配至所述解碼器；所述解碼器用于接收所述第二解復用器分配的所述原始流數據，并對所述原始流數據 進行解碼。
10.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述傳輸流數據來源于同一個頻點。
11.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述傳輸流數據為加擾碼 流數據。
12.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，還包括條件接收系統，所 述第二解復用器包括解擾模塊，所述第二解復用器對所述解復用后的數據進行解擾包括 由所述條件接收系統接收所述第二解復用器解復用后的數據中包括的目標業務的授權控 制信息數據和授權管理信息數據，并對所述授權控制信息數據和授權管理信息數據解密獲 取目標業務的控制字，所述第二解復用器的解擾模塊通過所述控制字對解復用后的數據進 行解擾。
13.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述第一解復用器和第二 解復用器均包括2路或2路以上的PID通道。
14.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述復用器接收經過所述 第一解復用器解復用后的數據包括視頻數據、音頻數據、同步數據。
15.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述復用器接收經過所述 第一解復用器解復用后的數據的格式為傳輸流格式或分組原始流格式或原始流格式。
16.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述復用器的數量為1組 或1組以上，所述復用器對接收的經過所述第一解復用器解復用后的數據按每個業務或多 個業務聯合進行復用包括每組復用器接收所述第一解復用器解復用后的一個業務或多個 業務的各種數據并按每個業務或多個業務聯合對其進行復用。
17.根據權利要求16所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述控制單元接收到換 臺指令后控制所述復用器從所述數據緩存單元獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所 述第二解復用器包括所述控制單元接收到換臺指令后控制對目標業務進行復用的那組復 用器從所述數據緩存單元獲取目標業務所在的緩存數據并傳送給所述第二解復用器。
18.根據權利要求16所述的數字電視接收裝置，其特征在于，每組復用器共享所述數 據緩存單元，將各自對一個業務或多個業務聯合進行復用后的緩存數據均存儲于所述數據 緩存單元。
19.根據權利要求16所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述數據緩存單元集成 于所述復用器之中，包括多個數據緩存子單元，每組復用器包括一個所述數據緩存子單元， 對一個業務或多個業務聯合進行復用后的緩存數據存儲于各自所述數據緩存子單元中。
20.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述數據緩存單元對所述 復用器復用之后的數據進行緩存的數據量為0. 5秒至1秒傳輸的數據量。
21.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述第二解復用器對目標 業務所在的緩存數據進行解復用包括對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用獲取G0P 頭部數據，由所述G0P頭部數據獲得第一幀G0P數據。
22.根據權利要求9所述的數字電視接收裝置，其特征在于，所述解碼器包括視頻解碼器和音頻解碼器，所述原始流數據包括視頻原始流數據和音頻原始流數據，所述解碼器接 收所述第二解復用器分配的所述原始流數據，并對所述原始流數據進行解碼包括分別由所 述視頻解碼器和音頻解碼器對所述第二解復用器分配的視頻原始流數據和音頻原始流數 據進行解碼。
全文摘要
一種數字電視接收裝置及其換臺方法，所述換臺方法包括將傳輸流數據進行解復用；將解復用后的數據按每個業務或多個業務聯合進行復用，并對復用后的數據進行緩存；接收到換臺指令后，獲取目標業務所在的緩存數據；對所述目標業務所在的緩存數據進行解復用，并對所述解復用后的數據進行解擾，解包還原為原始流數據；將經過解包后的所述原始流數據進行解碼。基于上述換臺方法，還提供了一種數字電視接收裝置。本發明能夠大大縮短同頻點內換臺所產生的延遲時間，增強用戶體驗。
文檔編號H04N7/26GK101980541SQ20101055735
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月23日 優先權日2010年11月23日
發明者劉榮軍, 李政道, 陳古順 申請人:華亞微電子(上海)有限公司