[發明專利]網絡間封包修改器及其相關方法

無效

• 申請號: 200710136037.7
• 申請日: 2007-07-13
• 公開（公告）號: CN101217661A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 黃建中;程元良;黃東浩
• 申請（專利權）人: 晶發科技股份有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;H04L12/56
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 任默聞

技術領域

本發明涉及一種處理網絡間數據傳輸的技術，尤指一種網絡間封包修改器及其相關方法。

背景技術

數字電視信號是以視頻壓縮標準中MPEG-2數據流的形式傳輸，稱為傳輸流，而在有線或衛星網絡中，每一傳輸流的傳輸速率最高可達到每秒40兆比特(megabits)，而在地面網絡(terrestrial?network)中，傳輸速率也可高達每秒20兆比特，足以提供7到8個電視頻道使用。

請參考圖1，圖1是顯示傳輸串流形成過程的示意圖。基本上，原始的視頻及音頻數字信號(視頻源102v及音頻源102a)分別由MPEG-2編碼器104v及104a根據一種編碼機制(例如MPEG標準)進行編碼以形成視頻及音頻的基本串流(elementary?stream，ES)，除了音頻及視頻信號之外，傳輸串流中還可能需要包含某些數據，例如非公開數據或電視文字(teletext)信息，因此來自數據源102d的數據也會形成數據基本串流，然而這些基本串流并不能被直接傳輸或儲存，必須先送進封包器(packetizer)106中進行封包，也就是說，這些基本串流必須先被分割及形成封包以簡化后續流程中的多任務處理。在經過封包化后，封包器106輸出封包化基本串流(packetized?elementary?stream，PES)，其中除了視頻及音頻數據外，封包化基本串流也包含有使用于各種應用、電視文字信息或其它功能的數據串流。

最后，封包化基本串流(包含視頻及音頻部分)便經由多工器108多路轉換成一節目串流(program?stream)或一傳輸串流，接著再被加以儲存或傳送出去。

由于傳輸串流具有簡短的封包結構，對傳輸過程中發生的錯誤具有強抵抗力，因而適合于高噪聲的環境中使用，其中傳輸封包的長度是固定的，但可在傳輸封包中附加另外的同位(parity)信息以幫助更正錯誤。請注意，上述的封包化基本串流中的封包可能具有不同的大小，因此封包化基本串流中的封包可被分割成數個簡短的區塊，每一區塊再經封包化成一個傳輸封包，并連結成傳輸串流。

如同所熟知的，數字電視信號是以MPEG-2傳輸串流的形式傳送，且傳輸串流由多個傳輸封包所組成，每一傳輸封包的長度固定為188個字節，其包含長度為4字節的標頭(header)、可選調適字段(optional?adaptive?field)，以及載有編碼(例如MPEG)后的視頻信號、編碼(例如MPEG)后的音頻信號、數據或服務信息(service?information)的負載(payload)。以下將介紹幾個重要的標頭字段，包括同步字節字段及13位的封包識別碼(packet?identifier，PID)字段。同步字節可用于建立封包邊界以允許隨機存取傳輸串流。封包識別碼可用于識別屬于同一個數據串流的傳輸封包，使得機頂盒(Set?Top?Box，STB)內可以重建出串流。將具有相同封包識別碼的傳輸封包視為封包識別碼串流。舉例來說，程序代碼通常關聯至少一音頻串流及一視頻串流，包含有音頻串流的傳輸封包可以由一特有的音頻封包識別碼加以識別，同樣地，包含有一視頻串流的傳輸封包則可以由特有的視頻封包識別碼加以識別。

由于傳輸流中的每一個傳輸封包可載有如編碼(例如MPEG)后的視頻信號、編碼(例如MPEG)后的音頻信號、控制數據或服務信息等信息，因此載于傳輸封包中的信息必須被識別并提取出來，經過重新組合得出原始的信息以呈現在使用者面前(例如電視節目的播放)。而為了達到此目的，MPEG標準中規范了附加于傳輸流中除了視頻及音頻以外的信息，一般稱為“服務信息”，以提供必要的信息來完成上述的操作。

服務信息是用于描述傳輸串流的結構，其中有些服務信息包含有描述傳輸串流所提供的服務(例如電視節目)的表，在表中列有一組與該服務相關的封包識別碼串流、相關的封包識別碼，以及每一個封包識別碼串流所包含的數據類型，因此根據服務信息，接收端便可識別出哪一個封包識別碼串流包含有音頻信號、哪一個封包識別碼串流包含有視頻信號或是哪一個封包識別碼串流包含有其它類型的數據，再分別使用不同的譯碼機制進行譯碼。

此外，有些服務信息限定于描述特定的服務，而有些服務信息則較為一般，例如用來描述傳輸串流的結構或網絡的特性。在某些情況下，包含有服務信息的封包識別碼串流對應于固定的封包識別碼，這對譯碼器來說較容易發現，而在其它情況下，包含有服務信息的封包識別碼串流是對應于列于其它服務信息表中的封包識別碼。

舉例來說，在數字視頻廣播中，傳輸串流中常見的服務信息表如下所示：