专利名称：：用于传送数据分组的方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种在至少两个数据网络之间传送数据分组的装置和方法。本发明具体涉及通过网关来相互连接网络。
背景技术：
：当相互连接网络时，有必要适配突发流(incidentstream)，以便将它们传送到一个或多个目的网络。这种适配经常涉及与几个因素有关的约束，具体是与各种网络的特点以及突发流的格式有关的约束。当数据分组到达网关时，有必要处理它们，以便将它们传送到后续的网络。在IEEE-1394类型的局部音频/视频分布网络中，可以建议修改多程序传送流(MPTS)类型的突发流，以便使其安全和使其适配局部用户的要求。现有的装置提出了基于由处理器类型的外部设备控制的网关执行的流适配的方案。这些处理器经常很忙，因此难于保证数据分组处理时间。这引起了各种问题，特别是这样的处理器难于保证在网关中对于数据分组的恒定的处理时间。
发明内容因此，本发明提出了一种使得可以克服上述的缺陷的装置。为此，本发明提出了一种用于在至少两个数据网络之间传送数据分组的装置，包括第一装置，用于存储来自第一网络的数据分组，第二装置，用于存储要去往至少一个第二网络的数据分组，用于过滤来自第一网络的数据分组、并打算将所述数据分组分类、以便确定是否所述数据分组要去往至少一个第二网络的装置，用于当数据分组要去往至少一个第二网络时、从第一存储装置向至少第二存储装置传送数据的装置，按照本发明，所述装置包括一个装置，用于通过使要去往至少一个第二网络的数据分组向第二存储装置的写入，受控于从第一存储装置读取所述数据分组、以便在所述装置中的传送时间对于所有的数据分组恒定，对至少两个存储装置写入或读取所述数据分组，以便在所述装置中的传送时间对于所有的数据分组是恒定的。以这种方式，所述装置可以不受到外部设施的干涉而运行，以传送分组，并且可以在如此要求时、提供在网关中对于数据分组的恒定的传送时间。这种装置可以使得诸如处理器之类的外部设备能够解除实时任务的负担，所述实时任务因为例如在音频视频类型流情况下所要求的高流通过量以及要处理的数据量而大受约束。到达装置的数据分组以如下的方式被过滤，即确定是否它们要去往当处理一个广播时与所述装置连接的另一个网络或几个网络。被过滤的分组随后被发送到第二存储装置。用于从第一存储装置读取和向第二存储装置写入的时钟的受控，保证了在装置内部的同步，并且，因此使得可以遵守要前往第二网络的分组的恒定的传送时间。按照一个优选实施例，所述装置包括一个装置，用于将不是要去往至少一个第二网络的、来自第一网络的数据分组替换为所谓信令分组的数据分组，以便通过将它们以同步方式插入从第一网络接收和被发送向第二网络的分组之间来将它们发送到第二网络。当某些来自第一网络的数据分组不是要去往第二网络时，要发送到第二网络的数据流因此包括多个孔洞(hole)，向这些孔洞中插入其它数据分组、特别是信令分组是有利的，所述信令分组的时间约束弱，并且所述信令分组可以因此在不确定的时刻被插入。按照一个优选实施例，每个数据和信令分组与至少一个标识符相关联，所述过滤装置包括包含了在至少一个第二网络上要发送的数据分组的标识符的表格，包含了要向外部设备发送的数据分组的标识符的表格，用于提取从第一网络接收的数据分组的标识符的装置，用于把来自第一网络的数据分组的标识符与在所述表格中存在的标识符相比较的装置。所述装置包括附加装置，使得可以在从第一网络向第二网络发送数据期间执行过滤而无须外部设备的干涉。按照一个优选实施例，信令分组是从第一网络接收、并由所述外部设备修改的分组。以这种方式，当信令分组被发送到另一个网络时，信令分组可以被修改和重新插入流中。外部设备的干涉是在包括标识符的表格的更新期间的干涉，因此与在装置中的数据分组的传送无关，于是使得可以控制在装置中的分组的传送时间。按照一个优选实施例，所述装置包括用于存储从第一网络接收、并且要去往外部设备的信令分组的装置；用于存储从外部设备接收、并且要以同步方式被插入从第一网络接收和被发送到第二网络的分组之间的信令分组的装置。按照一个优选实施例，所述装置包括被设计用于插入流访问控制分组、以便通过将它们以同步的方式插入从第一网络接收和被发送到第二网络的分组而将它们发送到第二网络的装置。访问控制分组允许对其使用涉及数据内容的保护的流进行去扰(descramble)，因此访问控制分组可以被插入；这尤其适合于在传送其内容不可不受限制地被使用和操纵的数据期间。按照一个优选实施例，用于从第一网络向至少一个第二网络传送数据分组的装置，被设计以与过滤装置处理数据分组的时间对应的恒定时间来传送每个数据分组。这可以保证对流的完整性的保护。本发明也涉及一种用于在至少两个数据网络之间传送数据分组的方法，包括步骤在第一存储装置中存储来自笫一网络的数据分组，在第二存储装置中存储要去往至少一个第二网络的数据分组，过滤来自第一网络的数据分组，以过滤所述分组，以便确定是否所述分组要去往至少一个第二网络，当数据分组要去往至少一个第二网络时，从第一存储装置向至少第二存储装置传送数据分组，其特征在于，其还包括步骤通过使要去往至少一个第二网络的数据分组在第二存储装置中的写入，受控于从第一存储装置对所述数据分组的读取，而从至少两个存储装置读取数据和向至少两个存储装置写入数据，所述方法优选被实现在按照本发明的装置中。本发明也涉及计算机程序产品，包括程序代码指令，用于当在计算机上执行所述程序时，执行用以按照本发明传送数据分组的处理的步骤。参照所附的单个附图1，通过完全无限制的、有益的典型实施例和实现方式，将更好地理解和说明本发明，所述附图表示按照本发明的一个实施例的装置1的典型实现方式。图1表示一个实施例，其中，仅仅示出了两个端口，即一个接收数据的端口和目的地端口。本发明也适用于具有若干个输入端口和若干个目的端口的装置。具体实施例方式模块2包括例如先入先出(FIFO)类型的缓冲存储器，其容量至少是音频视频数据分组的大小。模块2在输入端接收信号“来自调谐器的音频视频数据(Avdatafromtuner)”，其表示例如从调谐器类型的装置接收的音频视频数据，例如，在突发网络(incidentnetwork)是音频可视网络并且网关位于卫星或电缆解码器类型的装置内的情况下是这样。这种总线是8位总线。它也在输入端接收信号“Dvalid”，这表示是否在总线“来自调谐器的音频视频数据”上存在的数据在给定的时刻有效。这种信号采取在整个分组持续时间在高电平有效的脉冲的形式。它也接收在模块2的输入端采样数据的时钟信号“Avclock”。这种时钟的频率按照在总线“来自调谐器的音频视频数据”上的突发流的通过量可改变，并且处于0与大约10MHz之间。这种时钟非常不稳定，其占空比能够在正常值的40％和60％之间变化，它可以仅仅当在总线“来自调谐器的音频视频数据”上存在有效数据时存在。模块2也在输入端接收来自模块5的读取信号“Rd”，所述模块5负责对在存储模块2中接收的数据分组的长度计算。因此，在来自电缆或卫星调谐器的突发时钟和用于从模块2的缓冲存储器读出的时钟之间保证了所接收的数据的完整性和数据分组的大小，这使得以后可以由系统时钟处理分组，其中，所述来自电缆或卫星调谐器的突发时钟是用于向模块2的缓冲存储器写入音频视频分组的时钟，所述用于从模块2的缓冲存储器读出的时钟对应于系统时钟。在此处说明的优选实施例中，在总线“来自调谐器的音频视频数据”上传输的数据分组遵守运动图像图像专家组-2(MPEG-2)标准，并且具有188字节的长度。通过以系统时钟“sysclk”12.5MHz乘以4、即50MHz的频率来执行采样，当禁止用于使能在总线“来自调谐器的音频视频数据”上的数据的信号的时，开始读取在存储模块2中的数据。时钟“sysclk”严格地大于“Avclock”。也可以仅仅在已经在存储模块2中完整接收了数据分组的条件下执行数据的读取。模块4通过检测突发信号“Dvalid”的下降沿来检测分组的结尾，并且当检测到分组的结尾时，向模块5发送一个“分组读取”信号，该信号对于在存储模块2中的读取授权。“分组读取”信号也被发送到模块7，通过一个允许模块3、8和11处理分组标识符的时期，来延迟这种信号。模块7产生要去往模块12的一个“分组开始”信号。这种信号指示开始将数据分组写入存储模块13，其宽度是系统时钟的周期的二倍，是指示要处理的新音频视频分组的每个开始的一个“分组时钟”。存储模块13被有利地具体化为FIFO类型的存储器。这样的数据排序使得可以保证在时钟节拍改变时接收的数据的完整性以及分组的大小，这使得以后可以由系统时钟处理这些分组。从存储模块2读取的数据分组，通过总线A1传送到模块6和模块3。模块3使得可以恢复被称为PID的分组标识符。PID随后被传送到模块9，模块9表示不去往另一个网络而是去往处理器18的分组的标识符的表格。这些可以例如是信令分组。表格9通过总线A5链接到处理器18，所述总线A5是存储器访问类型的总线，包括诸如写入、读取、分组选择(也称为芯片选择)、地址和数据的信号。模块9包括一个8K比特(即，8192地址*1比特)的双端口RAM型存储器，所有地址使得可以扫描所有可能的PID的完整表格。处理器通过模块10向与其所要接收的PID的值相对应的地址写入“1”比特。随后，当出现一个新的分组时，存储器9通过其PID的值被寻址。分析用于指示是否所处理的分组是处理器期望接收的分组的、存储器的输出；如果是，则后者的内容被写入模块10，并使得处理器可以通过中断操作机制而得到它。这种机制使得可以仅仅当后者请求处理器时调用处理器。具体地说，信令表格(signallingtable)的产生量很低的情况下(对于诸如授权管理消息(EMM)和授权控制消息(ECM)之类的某些类型的分组，每100ms一个数据分组)，处理器18在其100ms软件时钟(也称为计时器)超期时，将询问装置1，如果至少一个分组在等待，则由装置1返回一个中断。模块8构成分组标识符的一个表，这些分组要去往另一个网络、或在广播分组的情况下要去往几个其它网络。模块8具有与模块9相同的结构，即双端口存储器和相同的功能，但却识别要发送到其它网络的、而不是到处理器18的PID的标识符。表格8也链接到处理器总线A5，并通过总线A5被处理器更新。模块11从模块8发送的“PID选择”信号分析包含在模块2中的当前分组是否要或不要被发送到网络。当“PID选择”信号在高状态时，当前的分组要被发送到网络。模块6使得在模块8和11比较分组标识符的同时、可以延迟来自存储模块2的数据，以便确定是否分组要或不要去往模块10或输出端口17。在一个变化方式中，当处理器要读取要去往网络的分组时，分组可以要去往模块10和输出端口17。在这种情况下，在两个标识符表格8和9中，与要发送到处理器18和输出端口17的分组的标识符对应的比特被设置为“1”。对于这些要发送到处理器18和输出端口17的分组，由表格8和9产生的“PID选择”信号将都被启用。数据在模块6的输出的总线A2上被发送到存储模块13和模块10。当数据仅仅要发送到处理器18时，模块10被启用。用于为输入的(incoming)流提供信令的分组，以及旧的表格，被模块10发送到处理器。处理器可以因此修改这些分组，并且随后通过后述的表格14将它们重新插入输出端口17。当分组要去往输出端口17时，它在存储模块13的输入处、在由模块的6设置的设置时段内出现，以便被写入到那里。这种时段是处理分组标识符所需要的时间，它使得可以定义是否所述分组要或不要去往输出端口。向存储模块13的写入被分组时钟触发，也被延迟了与要写入的数据分组相同的时段。“分组正在被写入”信号是用于要发送到输出端口17的数据的写信号。这种信号使得分组的数据被处理，并且依赖于所延迟的输入信号“Dvalid”，也依赖于PID被识别且要被发送走、或否则要发送到输出端口17的事实。当已经开始向存储模块13写入数据分组时，模块12对写入存储模块13的数据的数量计数。这种模块12在输出产生要去往模块15的一个“分组的被延迟的开始”信号，模块15在存储模块13的输出把数据排序。当计数器已经达到预定值时，“分组的被延迟的开始”信号被产生。这种预定值被以下面的方式计算，即，使得可以确定是否一个突发的分组正在或不是在被写入。在按照MPEG-2标准的音频视频流的情况中，这种值处于1与188之间。模块15随后产生对存储模块13的一个读取信号，且数据被从存储模块13提取，并通过总线A3向复用器16发送。在复用器16的输出的流被发送到输出端口17。在所给出的典型实施例中，输出总线是遵守IEEE-1394标准的总线。数据被模块15发出的信号写在输出端口上并被排序，即“Dvalid”“Sync”“Sysclk”信号“Dvalid”表示数据在复用器16的输出有效，信号“Sync”表示数据分组的第一字节，信号“Sysclk”在复用器的输出采样数据。当在存储模块2的输出的数据分组不是要去往输出端口时，这是在通过模块3和8的分组标识符的分析之后，必须仍然从存储模块2读取分组，以释放存储模块2，以便向其写入从输入的网络来的下一个分组。另一方面，这种分组必须不写入存储模块13。因此由模块11产生的“分组被写入”信号不被启用。因此这是有益的，因为如果一个信令或其它数据分组可以被获得、并准备好被发送，即如果存储模块14包含这样的信令或数据分组，则分组不被发送到存储模块13，而发送这样的信令或其他数据分组来代替这种分组。但是关于用于重新插入分组的机制存在一个限制，即要重新插入的各种类型的数据(信令或其它)的通过量的和必须保持在大约1Mbits/s。存储模块14也通过总线A5链接到处理器18。处理器向存储模块14写入被修改的信令表的分组、和其期望重新插入到输出端口17上的分组。当处理器期望发送信令分组时，就将其写入到存储模块14。要去往模块15的“非空”信号告知存储模块14包括一定数量的数据分组，在1和21个之间，并且可以从存储模块14读取数据。当“分组被写入”信号无效时，模块15随后产生读取信号“Rd”到存储模块14，因此向来自输入的网络的分组提供了优先权，而不是向信令分组。存储模块14一空，一个中断就被发送到处理器18，以便向其告知该情况。在MPEG-2流的情况下，也被称为部分分组的信令分组，与音频视频流没有时间关系。只是，表格的完整发送是循环的。对于MPEG-2表格，即条件访问表格(CAT)、程序关联表格(PAT)、程序映射表格(PMT)，或者对于包括EMM和ECM的访问控制表格，表格的发送频率是100ms。EMM或ECM分组的角色是将流进行去扰。这些分组比CAT、PAT或PMT类型的分组具有更大的时间约束。它们必须在10s的时间中每100ms被发送，并且，随后被在音频视频分组中接收的、且对于后10s有效的命令所激活，在所述后10s时间内，当前被使用的表格将继续被发送，但是也发送新的表格，仍然以100ms循环，对于下一个10s也如此做，等等诸如此类。这样，当前的和未来的表格被发送几次，因此这使得可以限制所述约束。在由数字视频广播(DVB)标准要求的表格的情况中，这种频率是500ms。DVB标准强制对部分分组的内容进行有规律地重发，这是由处理器的时钟执行的，并与每个表格相关联，其中，所述表格指示了一定的频率，在该频率，该部分的分组已经被发送。因此，提取所谓的信令分组、和向流中重新插入这些分组的操作，不强制使用自动装置，所述自动装置用于保证这种分组是在流中，来取代它所替换的那个分组。此类自动装置将会非常昂贵，这要用于普通公众的装置是不合适的。读出定序器提供了向在IEEE-1394网络上发送的流重新插入新部分的分组所需要的同步。从存储模块14发出的数据随后被发送到复用器16，并且其后被发送到输出端口17，并被从定序器15发出的前述信号定序，即“Dvalid”、“Sync”和“Sysclk”。权利要求1.一种用于在至少两个数据网络之间传送数据分组的装置(1)，包括第一装置(2)，用于存储来自第一网络的数据分组，第二装置(13)，用于存储要去往至少一个第二网络(17)的数据分组，用于过滤来自第一网络的数据分组、并打算将所述数据分组分类、以便确定是否所述数据分组要去往至少一个第二网络的装置(3，8，9，11)，用于当数据分组要去往至少一个第二网络(17)时、从第一存储装置(2)向至少第二存储装置(13)传送数据的装置(5，6，7，12)，其特征在于，所述装置包括一个装置(4，15)，用于通过使要去往至少一个第二网络的数据分组向第二存储装置的写入，受控于从第一存储装置读取所述数据分组，以便在所述装置中的传送时间对于所有的数据分组是恒定的，从而对至少两个存储装置写入或读取分组数据。2.按照权利要求1的装置，其特征在于，其包括一个装置(10，14)，用于将不是要去往至少一个第二网络的、来自第一网络的数据分组替换为所谓信令分组的数据分组，以便通过将它们以同步方式插入从第一网络接收和被发送向第二网络的分组之间，来将它们发送到第二网络。3.按照权利要求1或权利要求2的装置，其特征在于，每个数据和信令分组与至少一个标识符相关联，所述过滤装置包括表格(8)，包括在至少一个第二网络上要发送的数据分组的标识符，表格(9)，包括要向外部设备发送的数据分组的标识符，用于提取从第一网络接收的数据分组的标识符的装置(3)，用于将来自第一网络的数据分组的标识符与在所述表格中存在的标识符相比较的装置(11)。4.按照权利要求3的装置，其特征在于，所述信令分组是从第一网络接收、并由所述外部设备修改的分组。5.按照权利要求4的装置，其特征在于，其包括用于存储从第一网络接收、并且要去往外部设备的信令分组的装置(10)；以及用于存储从外部设备接收、并且要以同步方式被插入从第一网络接收和被发送到第二网络的分组之间的信令分组的装置(14)。6.按照权利要求1到权利要求5之中一个的装置，其特征在于，其包括被设计用于插入流(stream)访问控制分组、以便通过将它们以同步的方式插入从第一网络接收和被发送到第二网络(17)的分组而将它们发送到第二网络(17)的装置(14)。7.按照权利要求1到权利要求6之中一个的装置，其特征在于，用于从第一网络向至少一个第二网络(17)传送数据分组的装置(5，6，7，12)，被设计以与过滤装置(3，6，8，9，11)处理数据分组的时间对应的恒定时间来传送每个数据分组。8.一种用于在至少两个数据网络之间传送数据分组的方法，包括步骤在第一存储装置中存储来自第一网络的数据分组，在第二存储装置中存储要去往至少一个第二网络的数据分组，过滤来自第一网络的数据分组以过滤所述分组，以便确定是否所述分组要去往至少一个第二网络，当数据分组要去往至少一个第二网络时，从第一存储装置向至少第二存储装置传送数据分组，其特征在于，其还包括步骤通过使要去往至少一个第二网络的数据分组在第二存储装置中的写入，受控于从第一存储装置对所述数据分组的读取，而从至少两个存储装置读取数据和向至少两个存储装置写入数据，以便在所述装置中的传送时间对于所有的数据分组是恒定的，所述方法优选被实现在按照权利要求1到权利要求7中的任何一个的装置中。9.一种计算机程序产品，包括程序代码指令，用于当在计算机上执行所述程序时、执行用以按照权利要求8传送数据分组的处理的步骤。全文摘要本发明涉及一种用于在两个数据网络之间传送数据分组的装置，包括用于存储来自第一网络的数据分组的装置；用于存储要去往第二网络的数据分组的装置；用于过滤来自第一网络的数据分组、并打算将所述数据分组分类、以便确定是否所述数据分组要去往第二网络的装置；用于当数据分组要去往第二网络时、从第一存储装置向第二存储装置传送数据的装置。所述装置包括一个装置，用于使要去往第二网络的数据分组向第二存储装置的写入，受控于从第一存储装置读取所述数据分组，以便在所述装置中的传送时间对于所有的数据分组是恒定的。文档编号H04L12/66GK1469597SQ0314112公开日2004年1月21日申请日期2003年6月9日优先权日2002年6月13日发明者让-查尔斯·吉尔莫特,克劳德·查普尔,蒂里·塔皮,查普尔,塔皮,让-查尔斯吉尔莫特申请人:汤姆森特许公司