专利名称：一种通用的数字卫星电视条件接收系统及其实现方法
技术领域：
本发明属于计算机与通讯技术领域，特别涉及对电视节目有过滤能力的数字卫星条件接收系统及其实现方法。
数字卫星广播较其他广播电视具有许多优点，是电视广播目前发展的最活跃领域之一，使用C波段或Ku波段的直播数字卫星电视广播在国外的许多地区已在实施或试用。
目前我国数字卫星广播遵从数字视频广播标准(DVB)中关于“电视、声音和数据业务的数字广播系统；11/12GHz卫星业务的帧结构、信道编码及调制”(ETS 300 421)，简称DVB-S。这一标准规定DVB系统使用包复用同步结构，提供基于运动图象及相关声音的编码标准(ISO/IEC 13818，简称MPEG-2)的电视业务兼容性。DVB-S的传送模型如
图1所示，一颗卫星由若干转发器(Transponder)组成，每个转发器分成若干带宽不同的频带。在每个频带上，DVB电视广播数字信号以四相键控(QPSK)调制方式向地面传送。在地面的接收装置中，卫星下行信号经QPSK解调及前向纠错，输出符合MPEG-2标准的数据流即传送流(简称TS)。传送流中可复合一路或几路电视节目，代表每一路电视节目的数据流叫做节目流(简称PS)。在DVB中，每一路电视节目叫做服务(Service)。节目流中又包含视频数据流、音频数据流、及私有数据流等基本流。每一路数据流都由一个唯一的数值标识，这一标识数值叫做分组标号(简称PID)。
MPEG-2的系统部分(ISO/IEC 13818-1)规定传送流中包含有节目特别信息(简称PSI)。DVB扩展了节目特别信息的内容，并把扩展后的结构叫做服务信息(简称SI)，为用户提供关于节目的信息，用以辅助综合接收解码器接收信号，实现自动配置。
节目特别信息和服务信息以表(Table)的方式传送，这些表各自被一个专门分配的分组标号所标记如表1所示，并被分割成若干段(Section)插入到传送流中。节目特别信息和服务信息以一定速率重复传送，同一信息的最小传送时间间隔为25ms。
在MPEG-2的系统部分中，节目特别信息由4种表构成1)节目关联表(PAT)，用于描述一路传送流中包含的节目及相应的节目映射表的分组标号和网络信息表的分组标号。
2)条件访问表(CAT)，用于建立一个或多个(私用)授权管理信息数据流与每个独立的分组标号值之间的关系。
3)节目映射表(PMT)，用于描述一路节目流中包含的基本流的分组标号。
4)网络信息表(NIT)，用于描述传送这一传送流的物理网络参数。
服务信息在节目特别信息的基础上加入了6种表1)服务集关联表(BAT)，提供关于服务集的信息，给出服务集的名称及服务集中的各个服务。
2)服务描述表(SDT)，描述系统中的各个服务的服务名称、服务提供者名称等。
3)事件信息表(EIT)，描述相关事件或节目的名称，起始时间、结束时间等。
4)运行状态表(RST)，给出一个事件的状态5)时间日期表(TDT)，给出现在的时间和日期6)填充表(ST)。
DVB中规定，服务信息(除事件信息表外)不加密。表1给出了服务信息中各个表的分组标号。
表1．PID分配表
节目关联表、节目映射表、网络信息表之间的关系如图2所示。
由上图可看出，节目关联表指明了这一路传送流中所有的节目的节目号(program number)以及节目映射表的分组标号和网络信息表的分组标号；而节目映射表则指明了每一路节目中包含的基本流的分组标号，按照这些标号就可以从传送流中分离出相应的基本流数据；网络信息表用于描述传送这一传送流的物理网络参数。需要特别指出1)在网络信息表中包含两个描述子(Descriptor)网络名描述子(network name descriptor)和卫星传送系统描述子(satellite delivery system descriptor)。网络名描述子的语法结构为网络名描述子(){描述子标记描述子长度描述子内容}卫星传送系统描述子的语法结构为卫星传送系统描述子(){描述子标记描述子长度频率轨道位置东、西标记极化方式调制方式符号率前向纠错方式}2)服务描述表中包含有服务描述子(Service Descriptor)，其结构如下服务描述子(){描述子标记描述子长度服务类型服务提供者长度服务提供者服务名长度服务名}对应每一节目都有一个服务描述子，其中包含有服务名和服务提供者名字符串。
MPEG-2以及DVB是通用的国际标准，其具体内容在此不累述。
在我国使用直播卫星必须首先解决意识形态不被污染和国家的稳定不受敌对势力舆论影响的问题，即直播卫星电视的接收系统应保证能够过滤不希望用户收看的电视台节目。
本发明的目的在于，通过使用将允许/禁止用户收看的电视节目信息纪录在条件接收系统的外部移动存储介质上，接收机根据外部移动存储介质上存储的信息进行鉴别，开放允许此用户收看的频道。
本发明提出的一种通用的数字卫星电视条件接收系统，由微处理器及与其相连的程序、数据存储器、视频、音频解码器、调谐装置，其特征在于还包括与所说的微处理器相连的外部移动存储介质接口，通过该接口与微处理器相连的存有禁止/允许接收的节目信息的外部移动存储介质，以及预先存储在所说程序、数据存储器中的对电视节目进行过滤的程序。所说的外部移动存储介质为智能卡(IC卡)，或为PC卡。
本发明提出的一种用于接收机的对电视节目进行过滤的方法，是利用MPEG-2标准中定义的节目特别信息以及DVB标准中定义的服务信息中的关于卫星下行信号特征、网络信息、节目名称、节目提供者名、节目号、视/音频数据流分组标号等信息及控制程序对存储在所说的外部移动存储介质中的节目信息进行对比、鉴别得到允许被收视节目信息。
每一个节目在外部移动存储介质中的存储记录格式为(存储记录格式中的各个域的次序无关紧要){网络名频率轨道位置极化方式符号率服务提供者服务名节目号视频流分组标号音频流分组标号}若外部存储介质存有禁止接收的节目信息，可包括以下具体步骤1．制备存有禁止接收某些节目信息的外部移动存储介质；2．用户输入新的频率参数频率、符号率、极化方式；3．检测接收机上是否提供外部移动存储介质，若没有，则停止一切操作；4．按分组标号为0寻找节目关联表；5．根据节目关联表的信息找到网络信息表；6．根据节目关联表的信息每个节目相对应的节目映射表；7．在网络信息表中寻找网络名描述子和卫星传送系统描述子，提取网络名、频率、轨道位置、极化方式域；8．接收机等待用户或自动选取某一节目，令这一节目的节目号为P；9．根据节目映射表找到这一节目中包含的视频流分组标号、音频流分组标号；10．查找服务描述表，找到节目号为P的服务描述子，提取服务提供者、服务名；11．得到这些信息后，组成检测向量(网络名、频率、轨道位置、极化方式、符号率、服务提供者、服务名、节目号、视频流分组标号、音频流分组标号)；12．将这个向量与外部移动存储介质中的记录逐一对照，若有匹配，则说明节目P为禁止节目，停止继续解码；若无匹配，说明节目P为允许节目，接收机打开MPEG-2视频、音频解码器，允许用户收看这一节目，并将这一节目的信息存储于接收机中。
若外部存储介质存有允许接收的节目信息，则可包括以下具体步骤1．制备存有禁止接收某些节目信息的外部移动存储介质；2．检测接收机上是否提供外部移动存储介质，若没有，则停止一切操作；3．从外部移动存储介质中读取一个节目记录，其节目号为P；4．根据节目记录中的频率、符号率、极化方式调谐，得到MPEG-2传送流；5．按分组标号为0寻找节目关联表；6．根据节目关联表的信息找到网络信息表；7．根据节目关联表的信息寻找节目号为P的节目映射表，若找不到，则停止一切操作；8．在网络信息表中寻找网络名描述子和卫星传送系统描述子，提取网络名、频率、轨道位置、极化方式域；9．根据节目映射表找到这一节目中包含的视频流分组标号、音频流分组标号；10．查找服务描述表，找到节目号为P的服务描述子，提取服务提供者、服务名；11．得到这些信息后，组成检测向量(网络名、频率、轨道位置、极化方式、符号率、服务提供者、服务名、节目号、视频流分组标号、音频流分组标号)；12．将这个向量与节目记录逐一对照，若匹配，则接收机找开MPEG-2视频、音频解码器，允许用户收看这一节目，并把一节目的信息存储于接收机中。
本发明所述的系统可以对所有符合DVB标准的数字卫星电视节目具有过滤能力，可以根据不同的用户级别设定不同的开放程度，避免一些普通用户接收一些对我国社会制度、意识形态有影响的、不健康的电视节目。它可在广电部或其它国家指定的部门的监督下，实现对数字卫星电视的有条件开放。条件接收外部卡移动存储介质的写入系统由广电部或国家指定的部门统一发售与管理，从而实现用户只能接收国家行政规定允许接收的节目，而无法接收不允许收看的节目。
附图简要说明
图1为数字卫星的DVB-S传送模型示意图。
图2为MPEG-2系统中节目关联表、节目映射表、，网络信息表的关联示意图。
图3为本发明所述系统的实施例框图。
图4a为本发明所述方法的实施例之一流程图。
图4b为本发明所述方法的实施例之一流程图。
图5a为本发明所述方法的实施例之二流程图。
图5b为本发明所述方法的实施例之二流程图。
本发明设计出一种通用的数字卫星电视条件接收系统实施例，其组成如图3所示，包括微处理器和与其相连的程序、数据存储器、视频、音频解码器、调谐装置。这些部件均可采用通用的器件装配而成，本系统的特点在于还包括与微处理相连的外部移动存储介质接口及与接口相配的外部移动存储介质，在该存储介质中存储有禁止/允许接收的节目信息，在该程序、数据存器中存储有对电视节目进行过滤的程序。
本系统的核心为一微处理器，微处理器上运行的程序和它所需要的数据存储在与它相连的存储器中。微处理器负责整个系统的监控，其中包括接收用户从键盘或外部移动存储介质中的输入并予以响应，监控调谐部分的运行使MPEG-2传送流正确的接收，向MPEG-2视频、音频解码器输送视频、音频数据流等；微处理器还负责MPEG-2传送流的解复用。MPEG-2视频、音频解码器负责MPEG-2视频、音频数据流的解压缩，形成数字视频、数字音频。具有对电视节目有过滤能力的数字卫星电视接收机必须提供外部移动存储介质的接口，如IC卡接口或PC卡接口。本实施例的外部移动存储介质接口为IC卡接口，外部移动存储介质为IC卡。
本发明提出实现本系统的对电视节目有过滤功能的方法的二种实施例，分别说明描述如下实施例1仅仅允许用户收看某些节目，其方法流程如图4a、4b所示。在这种方式下，在IC卡中存入若干被允许的节目的记录，并且接收机禁止一切除IC卡之外的频道输入方式。首先，检测接收机上是否插入IC卡，若没有插入IC卡，则停止一切操作，即用户在收看数字卫星电视时，必须插入IC卡。当检测到已插入IC卡后，从IC卡中自动或根据用户的选择读取一个节目记录，设这一节目的节目号为P。然后，关闭MPEG-2视频、音频解码器，停止视频、音频的播放。然后，接收机根据节目记录中的频率参数(频率、符号率、极化方式)进行调谐，以获取数字的MPEG-2传送流。接收机按分组标号为0寻找节目关联表，根据节目关联表的信息找到网络信息表以及节目号为P的节目映射表，若找不到节目号为P的节目映射表，则停止一切操作在网络信息表中寻找网络名描述子和卫星传送系统描述子和，提取网络名、频率、轨道位置、极化方式域。在节目映射表找到后，再找到这一节目中包含的视频流分组标号、音频流分组标号。然后查找服务描述表表，找到节目号为P的服务描述子，提取服务提供者、服务名。得到这些信息后，组成检测向量{网络名、频率、轨道位置、极化方式、符号率、服务提供者、服务名、节目号、视频流分组标号、音频流分组标号}。将这个向量与节目记录对照，若匹配，则说明节目P为允许节目，接收机打开MPEG-2视频、音频解码器，允许用户收看这一节目，并把关于这一节目的信息存储于接收机中。
实施例2禁止用户收看某些节目，其方法流程如图5a、5b所示。
在这种方式下，在IC卡中存入若干被禁止的节目的记录，接收机允许从遥控器或面板的键盘输入新的频率参数以及选择节目。具体实现如下首先，用户输入新的频率参数频率、符号率、极化方式。然后，关闭MPEG-2视频、音频解码器，停止视频、音频的播放。再检测接收机上是否插入IC卡，若没有插入IC卡，则停止一切操作，即用户在收看数字卫星电视时，必须插入IC卡。当检测到已插入IC卡后，接收机根据用户输入的频率参数(下行中心频率、符号率、极化方式)进行调谐，以获取数字的MPEG-2传送流。接收机按分组标号为0寻找节目关联表，根据节目关联表的信息找到网络信息表以及与每个节目相对应的节目映射表。在网络信息表中寻找网络名描述子和卫星传送系统描述子和，提取网络名、频率、轨道位置、极化方式域。在节目映射表找到后，接收机等待用户选取某一节目，假定这一节目的节目号为P，找到这一节目中包含的视频流分组标号、音频流分组标号。然后查找服务描述表表，找到节目号为P的服务描述子，提取服务提供者、服务名。得到这些信息后，组成检测向量{网络名、频率、轨道位置、极化方式、符号率、服务提供者、服务名、节目号、视频流分组标号、音频流分组标号}。将这个向量与IC卡中的记录逐一对照，若有匹配，则说明节目P为禁止节目，停止继续解码。若无匹配，说明节目P为允许节目，接收机打开MPEG-2视频、音频解码器，允许用户收看这一节目，并把关于这一节目的信息存储于接收机中。
权利要求
1.一种通用的数字卫星电视条件接收系统，由微处理器及与其相连的程序/数据存储器、视频、音频解码器、调谐装置，其特征在于还包括与所说的微处理器相连的外部移动存储介质接口，通过该接口与微处理器相连的存有禁止/允许接收的节目信息的外部移动存储介质，以及预先存储在所说程序、数据存储器中的对电视节目进行过滤的程序。
2.如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所说的外部移动存储介质为IC卡。
3.如权利要求1所述的接收机，其特征在于，所说的外部移动存储介质PC卡(PCMCIA)。
4.一种用于如权利要求1所述接收机的对电视节目进行过滤的方法，其特征在于利用MPEG-2标准中定义的节目特别信息以及DVB标准中定义的服务信息中的关于卫星下行信号特征、网络信息、节目名称、节目提供者名、节目号、视/音频数据流分组标号等信息及控制程序对存储在所说的外部移动存储介质中的节目信息进行对比、鉴别得到允许被收视节目信息。
5.一种用于如权利要求4所述接收机的对电视节目进行过滤的方法，包括以下具体步骤1．制备存有禁止接收某些节目信息的外部移动存储介质；2．用户输入新的频率参数频率、符号率、极化方式；3．检测接收机上是否提供外部移动存储介质，若没有，则停止一切操作；4．按分组标号为0寻找节目关联表；5．根据节目关联表的信息找到网络信息表；6．根据节目关联表的信息每个节目相对应的节目映射表；7．在网络信息表中寻找网络名描述子和卫星传送系统描述子，提取网络名、频率、轨道位置、极化方式域；8．接收机等待用户或自动选取某一节目，令这一节目的节目号为P；9．根据节目映射表找到这一节目中包含的视频流分组标号、音频流分组标号；10．查找服务描述表，找到节目号为P的服务描述子，提取服务提供者、服务名；11．得到这些信息后，组成检测向量(网络名、频率、轨道位置、极化方式、符号率、服务提供者、服务名、节目号、视频流分组标号、音频流分组标号)；12．将这个向量与外部移动存储介质中的记录逐一对照，若有匹配，则说明节目P为禁止节目，停止继续解码；若无匹配，说明节目P为允许节目，接收机打开MPEG-2视频、音频解码器，允许用户收看这一节目，并反一节目的信息存储于接收机中。
6.如权利要求4所述的方法其特征在于包括以下具体步骤1．制备存在允许接收某些节目信息的外部移动存储介质；2．检测接收机上是否提供外部移动存储介质，若没有，则停止一切操作；3．从外部移动存储介质中读取一个节目记录，其节目号为P；4．根据节目记录中的频率、符号率、极化方式调谐，得到MPEG-2传送流；5．按分组标号为0寻找节目关联表；6．根据节目关联表的信息找到网络信息表；7．根据节目关联表的信息寻找节目号为P的节目映射表，若找不到，则停止一切操作；8．在网络信息表中寻找网络名描述子和卫星传送系统描述子和，提取网络名、频率、轨道位置、极化方式域；9．根据节目映射表找到这一节目中包含的视频流分组标号、音频流分组标号；10．查找服务描述表，找到节目号为P的服务描述子，提取服务提供者、服务名；11．得到这些信息后，组成检测向量(网络名、频率、轨道位置、极化方式、符号率、服务提供者、服务名、节目号、视频流分组标号、音频流分组标号)；12．将这个向量与节目记录对照，若匹配，则接收机找开MPEG-2视频、音频解码器，允许用户收看这一节目，并把一节目的信息存储于接收机中。
全文摘要
本发明属于计算机与通讯技术领域。本发明由微处理器、程序、数据存储器、视频、音频解码器、调谐装置以及外部移动存储介质接口组成。本方法是利用MPEG－2中的节目特别信息和DVB中的服务信息对外部移动存储介质中的节目信息进行对比,鉴别是否允许收视电视节目。本发明可以根据不同的用户级别设定不同的开放程度,避免一些普通用户接收一些对我国社会制度、意识形态有影响的、不健康的电视节目。
文档编号H04N7/20GK1219823SQ9712035
公开日1999年6月16日 申请日期1997年12月12日 优先权日1997年12月12日
发明者高文, 屈冬生 申请人:北京算通科技发展有限公司