专利名称：一拖二数字电视接收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视接收系统，特别是一拖二数字电视接收系统的芯片设计、系统设计。
背景技术：
数字电视接收终端是收看数字电视节目的基本装备，我国为推进广播电视数字化制定了“三步走”的战略。第一步，发展数字有线用户；第二步，发射直播卫星后，开展直播卫星电视业务；第三步，大力发展地面数字广播电视和高清数字电视。在这种形势下，数字电视接收终端得到迅速发展。同样，越来越多的接收终端进入家庭。为有效开展业务运营，广播电视运营商在有线数字电视系统中大量采用条件接收系统，从成本看，每个带有条件接收的终端价格都比较高，每张接收卡需要单独计费；从实现方式上，每个终端都必须有电视信号接口，因此需要重新布线；从管理上，各自独立收看节目，无法实现节目共享、交流。为更加方便地实现节目共享、交流，我们提出可监控的一拖二数字电视技术。
电视信号正逐步从模拟信号转成数字信号，数字信号又分为两种条件接收(CA)和免费接收(FTA)。条件接收指电视节目在发送之前以一种特定的方式进行加密，在接收端(一体化数字电视机或机顶盒)嵌入条件接收模块，并配置一张条件接收卡，运营商通过该卡管理用户、收费并给予授权，从而提供更多的增值服务，保护运营商的利益。免费接收指电视节目不经过加密就直接发送。在模拟信号到数字信号的过渡期，还有大量的模拟电视也希望能够接收数字信号，目前主要采用的方式是给每台电视配置一台机顶盒，将数字信号再转成模拟信号提供给模拟电视。随着经济的发展，越来越多的家庭拥有第二台，甚至多台电视，这就需要多台机顶盒，而每台机顶盒都需要接收电视台发送的节目信号，并独立处理，增加了机顶盒的成本。同时，很多家长希望孩子不沉溺于观看电视节目中，需要有一种手段监控孩子观看的电视节目。
为实现采用一个条件接收模块带多台接收终端，存在各种不同的实现方法，如中国专利技术“一种共享数字电视条件接收的方法(ZL200410077483.1)”和“同一户头多个接收终端数字电视内容无线分发关联方式(ZL200510028330.2)”。
一种共享数字电视条件接收的方法(ZL200410077483.1)专利的核心是共享条件接收模块，是副机和主机之间的通信电路，将副机的解扰信息传到主机，主机和条件接收卡通信，得到解扰密钥，传送到副机，由副机对码流进行解扰。我们的技术和其区别在于一是主终端包括多个解扰器，多个解码器，从终端不需要对码流解扰，二是我们不需要这样的共享条件接收模块，只有主终端有条件接收模块。三是我们的主从终端之间的通信传送的是TS流和控制信息，而不需要传送条件接收信息。
同一户头多个接收终端数字电视内容无线分发关联方式(ZL200510028330.2)。该专利的核心是只有一个解扰器，没有考虑多传输流情况，因此主从模块只能收看同一个传输流(TS)，二是采用无线分发的传输方式。我们的技术和其区别在于一是主终端包括多个传输流接口，多个解扰器，多个解码器，可以接收并解扰不同的传输流，二是主终端多个解码模块，将送给从终端的码流同时在主终端进行解码，并以画中画或画外画的方式进行显示和监控，三是采用无线或有线的方式进行传输。
发明内容
本发明提出了一种解决上述应用问题的方案在主终端内设置两个或更多的解扰模块，只需要一张条件接收卡，就可以对两路以上的加扰电视节目进行解扰，并将经过解扰后的一个节目信号送给另外一台只需要解码功能的从终端，同时在主终端内提供两个解码模块，将从节目信号以画中画或画外画的形式在与主终端相连的显示器上进行播放，从而实现可监控的一拖二数字电视。
本发明的目的在于提供一种一拖二数字电视接收系统，包括多个数字电视接收终端，即一体化接收机或机顶盒，所述数字电视接收终端采用主从形式，在主终端内包括两个或多个解扰模块，双解码模块，并将这些功能模块集成到一个集成芯片中；主终端可为从终端提供数字或模拟的非加密电视节目；主终端可以以画中画或画外画的方式观看并监控从终端的节目。
本发明具有以下特点1、强大的集成功能。在一片集成电路中集成了两个电视节目源输入接口、两路解复用、两个DVB解扰器、两个视频解码器、两路视频输出以及CPU、OSD、DMA、IR、LED驱动、智能卡接口等模块。
2、单芯片集成电路包含两个电视节目源输入接口，可提供灵活的节目输入选择。
3、单芯片集成电路包含两路解复用、两个DVB解扰器从硬件上保证条件接收的实时性。
4、画中画、画外画功能可实现在观看一个节目的同时，监控其它的节目内容。
5、单芯片集成电路的TS流输出接口对第二路节目重新打包，送给从接收终端，实现一拖二的功能。
6、由于单芯片集成电路中很多模块采用多路处理方式，为节目源输入、解复用输出、解扰器输出、视频迭加、视频输出提供了及其灵活的选择方式，这在多芯片之间实现是很困难的，因此在实际产品中也不会提供这样的灵活性。
7、由于每张条件接收卡只能连接一个主芯片，因此必需在一个芯片中集成两个DVB解扰器才能实现用一张条件接收卡同时解扰两路节目。
从终端不需要对视频流进行解扰处理，可以有效地降低系统成本。
图1多解扰、多解码、画中画/画外画芯片结构2画中画显示方式(子画面也可以在其它角上)图3画外画显示方式(子画面也可以在其它边上)图4主接收终端解扰过程图5接收终端网络(以太网作为数据总线和控制总线)结构6接收终端网络(控制信号采用无线传输方式，数据采用以太网络)结构7芯片内部总线和模块连接关系图具体实施方式
如图1所示，本实施例所述的一拖二数字电视接收系统，包括多个数字电视接收终端，即一体化数字电视接收机或机顶盒，系统的数字电视接收终端采用主从形式，主终端可以观看监控从终端的节目，主终端包括多个解扰模块，双解码，并将这些功能模块集成到一个集成芯片中，以实现画中画(图2)或画外画(图3)的功能，并可为另外一台终端提供数字或模拟的非加密电视节目。
如图4所示，其中主接收终端提供节目解扰功能，并负责给从接收终端提供非加密的电视信号，从接收终端只需要解码非加密的数字信号或模拟信号。TS流的解扰过程是1、主芯片在MCU的控制下，通过CI接口和条件接收卡建立连接。
2、MCU通过CI接口将解复用模块得到的ECMS、EMMS数据实时发送给条件接收卡。
3、接收卡得到ECMS和EMMS后进行解密，送出密钥(CW)。
4、解扰器根据接收卡送来的密钥对加扰数据进行解扰，将解扰后的数据送到解码器。
5、该流程和单个码流的解扰是一样的，区别在于该过程需要对更多路密钥进行解密，这样对主芯片中的CPU的运算速度提出了要求，必须保证解扰的实时性。
如图1所示，集成芯片包括，多个选择器、解复用模块、解扰器、解码器、缩放器、图像叠加模块和多个视频格式转换模块，以及CPU、视频、音频外设接口，其工作过程如下1、提供一个或更多数字节目源输入接口(101、102)，该接口接收符合MPEG2系统层标准(ISO13818-1)的TS流，它可以是并行输入，也可以是串行输入。
2、TS流经过选择器(103、104)后送到解复用器(105、106)，该选择器为后面的解扰和解码提供不同的数据源。
3、解复用器(105、106)对码流进行解析，将用户管理信息(EMM)和用户控制信息(ECM)通过CI接口送到条件接收卡，同时将加扰的数据(PES)送到解扰器(105、106)，传统的芯片只提供一路解复用和解扰功能，无法为后续的解码器提供两路解扰后的码流，就无法实现以后的监控和同时送出第二路解扰后的数据。
4、解扰器(107、108)得到密钥后，将加扰的数据恢复为正常码流，送给解码器，同时还可以将第二路数据送到TS流转换接口(118)。
5、主从解码器(111、112)对ES进行解码，并将解码后的图像数据存储到SDRAM中。
6、缩放模块(113、114)读取SDRAM中的图像数据，并根据CPU的指令进行相应的放大或缩小，为后面的混叠模块(115)做准备。
7、图像混叠模块(115)将缩放后的图像按照输出的要求进行叠加，然后进行图像格式转换(116)，产生画中画(图2)或画外画(图3)的效果。
8、从终端使用的图像数据可以从TS流接口(118)转换后送出，也可以从视频格式转换模块(117)处理后送出，同时在图像混叠模块中又将该图像以画中画或画外画的方式送到本地显示模块中，这样就实现了可监控的一拖二数字电视接收功能该数字电视接收终端由硬件和软件两部分构成，硬件仅包含带一片嵌入式CPU的集成芯片。
主、从终端有两路通信信号，一路是主终端单向地向从终端发送电视信号，可采用有线(如以太网)或无线(如WLAN)的方式；另一路是双向的控制信号传输，可采用有线(如以太网)或无线(如红外、ZIGBEE)的方式；也可以将控制信号合并到数据通路中。
接收终端网络的建立参见图5、图6首先该网络包含主、从接收终端，主接收终端是带有图1功能的机顶盒或一体化数字电视接收机，从接收终端可以是普通的模拟电视或仅带有解码功能的机顶盒；网络可以是无线或有线方式，可根据实际的应用进行配置；根据实际的应用环境，主从接收终端必须带有相应的网络接口，如以太网口、zigbee、红外等；主从接收终端必须遵循一定的控制方式进行握手；节目传输一定是单项的，即由主接收终端发送到从接收终端。
权利要求
1.一拖二数字电视接收系统，包括多个数字电视接收终端，即一体化接收机或机顶盒，其特征在于系统的数字电视接收终端采用主从形式，主终端可以观看并监控从终端的节目，主终端包括多个解扰模块，将这些功能模块集成到一个集成芯片中，对解扰后的视频流进行双解码，以实现画中画或画外画的功能，并可为另外一个电视终端提供数字或模拟的非加密电视节目。
2.根据权利要求1所述的一拖二数字电视接收系统，其特征在于所述多个数字电视接收终端，其中一个主接收终端提供节目解扰功能，并负责给从接收终端提供非加密的电视信号，从接收终端只需要解码非加密的数字信号或模拟信号。
3.根据权利要求1所述的一拖二数字电视接收系统，其特征在于所述集成芯片包括，多个选择器、解复用模块、解扰器、解码器、缩放器、图像叠加模块和多个视频格式转换模块，以及CPU、CI接口、视频、音频外设接口。
4.根据权利要求1所述的一拖二数字电视接收系统，其特征在于所述数字电视接收终端由硬件和软件两部分构成，硬件仅包含带一片嵌入式CPU的集成芯片。
5.根据权利要求1所述的一拖二数字电视接收系统，其特征在于主从终端有两路通信信号，一路是主终端单向地向从终端发送电视信号，可采用有线(如以太网)或无线(如WLAN)的方式；另一路是双向传输的控制信号，可采用有线(如以太网)或无线(如红外、ZIGBEE)的方式；也可以将控制信号合并到数据通路中。
全文摘要
本发明提供一种一拖二数字电视接收系统，包括多个数字电视接收终端，即一体化接收机或机顶盒，所述数字电视接收终端采用主从形式。在主终端内提供两个或多个解扰模块，只需要一张条件接收卡，就可以解码两个以上加扰的电视节目，并将其中的一个节目信号送给另外一台只需要解码功能的从终端，同时在主终端内提供两个解码模块，将从节目信号以画中画或画外画的形式在与主终端相连的显示器上进行播放，从而实现可监控的一拖二数字电视。
文档编号H04N5/445GK101087376SQ20071011800
公开日2007年12月12日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者徐加全, 李洪广, 秦红州, 刘波, 张汉奇 申请人:北京海尔集成电路设计有限公司