技术领域本发明涉及数字电视通信广播领域，特别是通过IP路由方式实现多路广播数字电视信号的装置和广播方法。
背景技术：
随着通信技术的进步，广播数字电视业务也进入了高速发展与普及的阶段，为用户提供了大量的多样化电视节目。广播数字电视技术在不同的国家和地区有着不同的标准，按网络的不同可以划分为有线数字电视、卫星数字电视、地面数字电视；按封装格式的不同可以分为TS流格式，例如DVB-C/T/S/H、ASTC、ISDB-T和DTMB标准，及非TS码流格式，例如我国自主研发的中国移动多媒体广播CMMB标准。传送流(TransportStream)简称TS流，它是根据ITU-TRec.H.222.0、ISO/IEC13818协议而定义的一种数据流。请参阅图1，TS流由一道或多道节目组成，每道节目由一个或多个原始流和一些其他流复合在一起，包括视频流、音频流、节目特殊信息流(PSI)和其他数据包。其中PSI表有4种类型：节目相关表(PAT)、节目映射表(PMT)、条件访问表(CAT)和网络信息表(NIT)。TS封装格式是基于包的位流格式，每个包一般是188字节，不同节目的视频、音频和节目信息封装到不同的包以P_ID标识，其中，P_ID是TS流中唯一识别标志，包的内容就是由P_ID决定的；P_ID＝0x00表示节目相关表(PAT)，PAT描述了TS流中包含了什么样的P_ID；节目映射表(PMT)的P_ID是由PAT提供给出的，通过该表可以得到一路节目中包含的信息。传送流主要应用于广播数字电视系统，大部分的数字电视信号存储和传播都采用TS流格式，任何时候接收TS流数据，通过PC播放器软件或智能设备客户端APP播放器可以实现TS流的实时播放。中国移动多媒体广播(CMMB)系统是我国自主研发的移动多媒体广播行业标准，规定了在广播业务频率范围内，移动多媒体广播系统广播信道传输信号的帧结构、信道编码和调制以及码流的复用，通过卫星或地面无线发射电视、广播、数据信息等多媒体信号的广播系统，可以实现全国漫游。CMMB移动电视的节目数据采用了MFS封装格式，是一种非TS码流格式，在CMMB中，系统主要传输音频、视频、数据和电子业务指南等信息，这些信息的传输通过时分复用来实现。请参阅图2，每个广播信道帧分为n个复用帧，每个复用帧又分为若干个复用子帧。复用帧编号从0～39重复，称为MF_ID，其中第0个复用帧规定用于传输控制信息，其他复用帧传输业务信息。复用帧由复用帧头和净荷构成。目前，数字电视接收器只针对一种特定标准与制式的数字电视信号，而且只是在广播电视网络进行接收，与广泛应用的IP网络并不兼容，用户终端如果是笔记本或台式电脑，必须通过数字电视信号线和数字电视接收设备才能收看电视节目，而像手机、平板电脑这类智能终端，则无法直接观看数字电视节目。针对上述问题，本领域的技术也进行了进一步的改进，其中一种现有技术就公开了在网络层中实现数字电视播放的方法，其主要是通过将TS流的数字电视信号进行IP封装来实现。然而，现有技术公开的技术方案只是实现单路TS流数字电视的分发，只是针对TS流类型的数字电视信号，无法广播类似CMMB这类非TS流的数字电视节目，而且没有具体的多终端路由转发功能，无法实现满足多终端同时在线观看电视节目的需求，在实际的应用中存在很大的局限性。
技术实现要素：
对于现有技术的缺点与不足，本发明提供一种通过IP路由方式实现多路广播数字电视信号的路由器，该路由器通过控制并行的数字电视信号处理通道，完成CMMB数字电视信号的接收，转换，封装，转发，实现在IP网络播放CMMB标准的数字电视信号。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种广播数字电视信号的路由器，包括信号接收单元，码流解析单元，数据处理单元和数据转发单元；其中，信号接收单元接收非TS码流格式的CMMB数字电视信号；码流解析单元包括CMMB码流解析模块，接收信号接收单元传送来的CMMB数字电视信号，解析出MFS码流中节目的音视频数据和节目信息；数据处理单元接收CMMB码流解析模块传送来的节目的音视频数据和节目信息，转换为TS流标准数据，并对转换后的节目TS码流数据进行IP包封装；数据转发单元，转发IP数据包给有节目请求的用户设备。相比于现有技术，本发明通过信号接收单元，CMMB解析单元，数据处理单元，数据转发单元，实现CMMB数字电视信号的接收，转换，封装，转发，从而可以实现在IP网络中观看CMMB数字电视节目。通过将CMMB数字信号转换为常见的TS码流格式数据，可以融合主流的TS码流数字电视信号，并且兼容现有的TS码流格式播放器，结构简单，适应性强。作为本发明的进一步改进，所述步骤b)具体为：从MFS码流中提取出对应节目的音视频数据，同时解析出每帧音视频数据的属性；所述步骤c)具体为：根据音视频数据的属性和MF_ID构造PAT和PMT，再对还原的音视频数据和PAT、PMT表格进行PES封装和TS封装，转换为TS流格式数据；作为本发明的进一步改进，数据处理单元同时根据MF_ID生成EPG电子节目菜单指引对应的节目，供用户设备选择。最后对转换后的节目TS码流数据进行IP包封装。作为本发明的进一步改进，所述信号接收单元，具有包括多个调谐接收模块，可以接收一路或多路CMMB标准的数字电视信号。；作为本发明的进一步改进，还包括一控制单元，所述控制单元根据用户所要求观看的节目，启动信号接收单元的调谐接收模块，接收相应的CMMB数字电视信号。作为本发明的进一步改进，所述信号接收单元的各调谐接收模块分别接收TS码流数字电视信号或CMMB数字电视信号；控制单元控制信号接收单元的调谐接收模块，接收TS码流数字电视信号或CMMB数字电视信号；码流解析单元还包括TS码流解析模块，TS码流解析模块接收信号接收单元传送来的TS码流数字电视信号，解析出复合的节目TS码流和节目信息；数据处理单元还同时接收TS码流解析模块传送来的复合节目TS码流和节目信息，将复合节目TS码流分离为独立的节目TS码流，最后对转换后的节目TS码流数据进行IP包封装。作为本发明的进一步改进，所述的控制单元、数据处理单元和数据转发单元采用SoC片上系统或嵌入式系统实现。作为本发明的进一步改进，还包括一网络数据接收单元，其接收3G/4G或宽带互联网的IP数据，直接传输给数据转发单元，根据TCP/IP协议转发到接入的用户设备。。另外，本发明还提供了一种数字电视信号的广播方法，包括以下步骤：a)接收非TS码流的CMMB数字电视信号；b)解析出CMMB数字电视信号中节目的音视频数据和节目信息；c)将提取的节目音视频信号和节目信息，转换为TS码流格式；d)对转换后的节目TS码流进行IP包封装；e)将封装后的IP数据包转发给有节目请求的用户设备。相比于现有技术，本方法通过对CMMB数字电视信号的接收，转换，封装，转发，从而可以实现在IP网络中观看CMMB数字电视节目。作为本方法的进一步改进，所述步骤b)具体为：从MFS码流中提取出对应节目的音视频数据，同时解析出每帧音视频数据的属性；所述步骤c)具体为：根据音视频数据的属性和MF_ID构造PAT和PMT，再对还原的音视频数据和PAT、PMT表格进行PES封装和TS封装，转换为TS流格式数据；作为本方法的进一步改进，所述步骤b)同时还包括步骤：根据节目信息中的MF_ID生成EPG电子节目菜单指引对应的节目；作为本方法的进一步改进，所述步骤a)同时还包括步骤：接收多路的CMMB数字电视信号，根据用户所要求观看的节目，控制分别接收相应频道的CMMB数字电视信号；作为本方法的进一步改进，所述步骤a)同时还包括步骤：接收TS码流数字电视信号，解析出复合的节目TS码流和节目信息，将复合节目TS码流分离为独立的节目TS码流，由节目信息的P_ID生成EPG电子节目菜单，对转换后的节目TS码流数据进行IP包封装。附图说明图1是TS码流格式示意图。图2是CMMB的MFS码流格式示意图。图3是本发明多路广播数字电视信号的路由器实施例1的内部模块连接示意图。图4是本发明多路广播数字电视信号的路由器实施例1的电路结构图。图5是本发明多路广播数字电视信号的路由器实施例2的内部模块连接示意图。图6是本发明多路广播数字电视信号的路由器实施例2的电路结构图。图7是本发明多路广播数字电视信号的路由器的数据流走向图。具体实施方式实施例1请参阅图3，其为本发明多路广播数字电视信号的路由器实施例1内部模块连接示意图。本实施例1的多路广播数字电视信号的路由器1，包括信号接收单元11、控制单元12、码流解析单元13、数据处理单元14、数据转发单元15和网络数据接收单元16。控制单元13控制启动信号接收单元11，信号接收单元11接收到数字电视信号后，传输给CMMB码流解析单元12，之后传输到数据处理单元14，进行数据处理，最后传输给数据转发单元15，进行IP路由转发。网络数据接收单元16，接收3G/4G或宽带互联网的IP数据，直接传输给数据转发单元15，进行IP路由转发。具体地，信号接收单元11，由多个调谐接收模块组成，可以根据用户选择的节目频道频率，接收相应的CMMB数字电视信号。控制单元12，控制接收单元接收CMMB标准的数字电视信号，根据用户所要求观看的节目，启动信号接收单元对应的调谐接收模块，接收相应频道的CMMB数字电视信号。码流解析单元13，具有多个CMMB解析模块，接收信号接收单元传送来的CMMB数字电视信号，解析出MFS码流中节目的音视频数据和节目信息；数据处理单元14，将MFS码流转化为TS码流，生成EPG电子节目菜单指引对应的节目，并对转换后的节目TS码流数据进行IP包封装；数据转发单元15，转发IP数据包给有节目请求的用户设备。同时请参阅图4，其是本发明实施例1的多路广播数字电视信号路由器的电路结构图。在硬件上，该多路广播数字电视信号路由器包括调谐接收模块、数字解调模块、CMMB码流解析模块组成的CMMB通道和一SOC片上系统；其中，SOC片上系统，集成了一控制单元12，TS码流转换模块、EPG生成模块、IP包封装模块和数据转发单元15，多路的调谐接收模块和数字解调模块组成了图3所示的信号接收单元11，TS码流转换模块、EPG生成模块、IP包封装模块组成了数据处理单元14。控制单元12根据用户所选择的CMMB节目频道控制指定的调谐接收模块接收CMMB数字电视信号。调谐接收模块接收CMMB数字电视信号之后，由数字解调模块解调出原始CMMB码流，传给CMMB码流解析模块，解析出MFS码流中的节目音视频数据和节目信息，之后传给EPG生成模块和TS码流转换模块，其中，EPG生成模块根据MF_ID生成对应的节目菜单，TS码流转换模块根据节目音视频数据的属性和节目信息中的MF_ID构造PAT和PMT，再对节目的音视频数据和PAT、PMT表格进行PES封装和TS封装，转换为TS流标准数据，传输给IP包封装模块进行IP数据包封装，最后传输给数据转发单元15进行转发。相应地，本发明还提供了一种多路数字电视信号的广播方法，包括以下步骤：a)接收非TS码流的CMMB数字电视信号；b)解析出CMMB数字电视信号中节目的音视频数据和节目信息；c)将提取的节目音视频信号和节目信息，转换为TS码流格式；d)对转换后的节目TS码流进行IP包封装；e)将封装后的IP数据包转发给有节目请求的用户设备。以下对本发明的路由器的运行过程和具体应用进行描述：用户智能终端通过无线WIFI或WLAN，本地LAN，与本路由器连接，之后在终端软件通过EPG服务的节目菜单，选择观看CMMB标准的节目1，接着会将选择的节目1所对应的频道信息和MF_ID_1发给本路由器。本发明的路由器收到终端发过来的信息，控制单元12启动调谐接收模块，根据频道信息对调谐接收模块进行频率锁频控制，调谐到对应的频道，接收该频道的CMMB数字电视信号，通过数字解调模块进行解调，解调之后的信号经过CMMB码流解析单元，解析出MFS码流中节目的音视频数据和节目信息，提取MF_ID复用帧编号，之后传给数据处理单元14，通过EPG生成模块，根据节目信息中的MF_ID生成节目菜单，通过TS码流转换模块，从MFS码流中提取出MF_ID_1对应节目的音视频数据，同时解析出每帧音视频数据的属性，根据音视频数据的属性和MF_ID构造PAT和PMT，再对还原的音视频数据和PAT、PMT表格进行PES封装和TS封装，转换为TS流格式数据，再经过IP封装模块，对单节目TS码流进行IP封装，形成IP数据包，最后数据转发单元15根据TCP/IP协议转发IP数据包给有节目请求的用户智能终端。用户智能终端根据接收的IP数据包，转换为该节目的TS码流，通过播放器就可以观看自己所选择的CMMB电视节目1。当有多个用户同时接入路由时，控制单元获得多个用户终端所发送的节目请求，根据请求节目的MF_ID和频道信息，开启相应的多个调谐接收模块接收对应该的CMMB节目频道信号，之后，在控制单元的控制下，多个通道并行进行数字解调，MFS码流解析，TS码流转换，IP封装，IP转发，最后将把封装好的节目数据包根据IP地址发送给对应的不同用户终端，进行观看。相对于现有技术，本发明的多路广播数字电视信号的路由器可以实现在IP网络中多用户终端同步实时观看CMMB数字电视节目。通过将CMMB数字信号转换为常见的TS码流格式数据，可以融合主流的TS码流数字电视信号，并且兼容现有的TS码流格式播放器，适应性强。实施例2请参阅图5，其为本发明多路广播数字电视信号的路由器实施例2内部模块连接示意图。相对于实施例1，本实施例2增加了独立的TS码流格式数字电视信号接收与处理通道，本实施例的多路广播数字电视信号的路由器2包括信号接收单元21、控制单元22、码流解析单元23、数据处理单元24、数据转发单元25和网络数据接收单元26。控制单元22控制启动信号接收单元21，信号接收单元21接收到数字电视信号后，传输给码流解析单元23，进行码流解析，之后传给数据处理单元24，进行数据处理，之后将处理后的数据传输给数据转发单元24，进行IP路由转发。网络数据接收单元26，接收3G/4G或宽带互联网的IP数据，直接传输给数据转发单元，进行IP路由转发。具体地，信号接收单元21由多个调谐接收模块组成，包括DVB-C接收模块、DTMB接收模块、CMMB接收模块等，从而可以根据用户选择的节目频道频率，接收相应的数字电视节目信号。控制单元22控制信号接收单元21接收特定标准和频道的电视信号，根据用户所要求观看的节目，启动信号接收单元对应的调谐接收模块，接收相应频道的数字电视信号。码流解析单元23，具有多个TS码流解析模块或CMMB解析模块，接收信号接收单元传来的数字电视信号，解析出复合的节目数据和节目信息，传送给数据处理单元。数据处理单元24并行接收码流解析单元23传输来的节目数据，将CMMB标准的MFS码流转换为TS码流，将每路复合节目TS码流分离为独立的节目TS码流，并对分离后的节目TS码流进行IP包封装，生成EPG电子节目菜单，并对单个节目TS码流进行IP包封装。数据转发单元25实现IP数据包的路由转发，可以通过LAN局域网接口或无线网络WIFI接口，根据TCP/IP协议转发IP数据包给有节目请求的用户设备。请参阅图6，其为本发明实施例2的多路广播数字电视信号的路由器的电路模块示意图，相对于实施例1，本实施所述的路由器2的电路增加了TS码流格式的数字电视信号的接收和处理通道，包括调谐接收模块，数字解调模块，TS码流解析模块，CMMB码流解析模块和SOC片上系统。其中，SOC片上系统，集成了控制单元，TS码流转换模块，节目流分离模块、EPG生成模块、IP包封装模块和数据转发单元。多路的调谐接收模块和数字解调模块组成了图5所示的信号接收单元21，TS码流解析模块和CMMB解析模块组成了码流解析单元23，TS码流转换模块，节目流分离模块、EPG生成模块、IP包封装模块组成了数据处理单元24。具体地，CMMB标准的数字电视信号的处理过程与实施例1一致，在此不赘述。而调谐接收模块接收TS码流的数字电视信号之后，由数字解调模块解调出原始TS码流，传给TS码流解析模块，解析出复合TS码流中节目音视频数据和节目信息，之后传给数字处理单元24，EPG生成模块生成对应的节目菜单，节目分离模块分离出单路节目TS码流之后，传输给IP包封装模块进行IP数据包封装，最后传输给数据转发单元25进行转发。相应地，本发明还提供了一种多路广播数字电视信号的方法，包括以下步骤：a)根据用户的节目请求，控制多路并行接收相应的数字电视信号；b)从接收的数字电视信号，解析出多路复合的节目音视频数据和节目信息；c)若接收的数字电视信号为CMMB标准，则将MFS码流格式转换为TS码流格式；d)将每路复合TS码流分离为单个节目TS码流；e)对每路生成的单个节目TS码流进行IP包封装；f)将每路封装后的IP数据包通过TCP/IP协议转发给有节目请求的用户设备。以下对本发明实施例2路由器的运行过程和具体应用进行描述：对于TS码流格式的数字电视信号，用户智能终端通过无线WIFI或WLAN，本地LAN，与本路由器连接，之后在终端软件通过EPG服务的节目菜单，选择观看某个标准的数字电视的某个频道，例如收看我国DTMB标准的节目1，接着会将选择的节目2所对应的频道信息、电视标准(DTMB)和节目2的P_ID_2发给本路由器。本发明的路由器收到终端发过来的信息，控制单元22按照电视标准启动调谐接收模块，根据频道信息对调谐接收模块进行频率锁频控制，调谐到对应的频道，接收该频道的DTMB数字电视信号。然后通过数字解调模块进行解调，解调之后的信号经过TS码流解析模块，解析出节目的音视频数据和节目信息、依据PAT、PMT及音视频节目之间P_ID索引的关联性，获得该频道的节目P_ID。之后传给数据处理单元24，EPG生成模块根据节目P_ID生成节目菜单，节目分离模块将每个不同的节目TS流，据按照特定P_ID进行分组，根据用户所选的节目1的P_ID_2提取出该节目2的TS码流2，再经过IP封装模块，对该节目2的TS码流2进行IP封装，形成IP数据包，最后数据转发单元25转发IP数据包给有节目请求的用户智能终端。用户智能终端根据接收的IP数据包，转换为该节目的TS码流，通过播放器就可以观看DTMB数字电视节目2。同样的，由于信号接收单元和码流解释单元都是独立并行的，在控制单元的控制下，可以实现多TS流格式的数字电视接收，也可实现TS流格式的数字电视信号标准和非TS流格式的CMMB数字电视信号标准的混合接收。这使得本发明的路由器，不但可以实现多用户终端同步实时观看数字电视节目，而且可以同时观看TS码流格式和CMMB这种非TS码流格式的多种标准数字电视信号。相对于实施例1，本实施例的路由器，不但可以实现多用户终端同步实时观看CMMB数字电视节目，而且可以同时观看TS码流格式的多种标准数字电视信号。具体的数据流走向，可参阅图7，例如当接收TS码流格式的DTMB标准数字电视信号时，路由器对接收的信号进行解调，解析出复合TS节目数据流，再对复合TS节目数据流进行节目分离，包括了节目1，节目2到节目n；当接为非TS码流格式的CMMB电视信号，路由器对接收的信号进行解调，解析出复合MFS码流，再从MFS码流，提取各个节目的信息，包括了节目1，节目2到节目n，再封装成TS码流格式；之后，对于统一格式的TS节目码流，再进行IP封装，转发给用户设备，用户设备通过节目单，就可以选择观看节目。这样，就有效实现了TS码流格式和非TS码流格式的统一，使用得本路由器可以混合接收转发多种标准的数字电视信号。本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。