專利名稱：多標準增強型帶內(nèi)數(shù)據(jù)接收機的制作方法
背景技術：
因特網(wǎng)極大地改變了企業(yè)和個人的通信方式。企業(yè)通常有設備使用因特網(wǎng)的高速、大帶寬的線路。但是對于個人而言，基于設備以及費用的原因，情況就并非如此了。CATV網(wǎng)絡開始填補這項空白，它可以高速、大帶寬地接入因特網(wǎng)。隨著因特網(wǎng)在用戶中的應用越來越普遍，利用CATV網(wǎng)絡接入因特網(wǎng)就變得越發(fā)重要。因此，當CATV網(wǎng)絡隨用戶需求而傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量增加時，對CATV網(wǎng)絡進行配置以滿足需要就是很關鍵了。
當前的CATV機頂終端使用專用數(shù)據(jù)信道，(如維護數(shù)據(jù)信道)，和帶內(nèi)視頻信號的垂直消隱期(VBI)來發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)信道專用于數(shù)據(jù)傳輸，不與任何帶內(nèi)視頻信道相關聯(lián)。與始發(fā)于內(nèi)容供應商的帶內(nèi)視頻信道不同，專用數(shù)據(jù)信道是帶外信道，它始發(fā)于CATV系統(tǒng)的，提供專用于CATV系統(tǒng)的信息，如視頻程序向導數(shù)據(jù)、機頂終端可尋址數(shù)據(jù)以及其他控制信息。盡管專用數(shù)據(jù)信道提供了一種向機頂終端傳輸數(shù)據(jù)的有效方法，但是它要求CATV網(wǎng)絡提供商必須預留下單獨用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊徊糠諧ATV頻譜。
第二種傳輸數(shù)據(jù)的方法是在VBI的一條線路中傳輸數(shù)據(jù)，VBI是帶內(nèi)視頻信號的每個幀的一部分。

圖1顯示了使用VBI傳輸數(shù)據(jù)的現(xiàn)有技術。特殊信息嵌入每個沿帶內(nèi)信道發(fā)送的帶內(nèi)視頻信號。完整的視頻圖象稱之為一個幀，它由兩個各包含262條水平掃描線的域組成(對于NTSC系統(tǒng))。在掃描了每個262條水平掃描線的域之后，掃描電子束返回到屏幕的頂部開始掃描下一個域?；貟邥r間被稱為VBI。在VBI期間，合成視頻信號中不包括程序視頻信息。VBI持續(xù)21條水平線(或1333.5μs)，每條線包含大量比特的信息。VBI可以包括特殊的參考信號，它們位于所選擇的VBI線上。位于VBI中的幾個共同的信號包括線17和18上的垂直期間測試信號，線19上的垂直期間參考信號和線21上的閉合圖標信號。但是，VBI不能傳輸當前的應用程序所要求的大量數(shù)據(jù)。
通常，當前的圖文電視接收機只能接收單一的數(shù)據(jù)格式或單一的視頻標準。不同的標準通常需要不同的硬件或不同的硬件部件。因此通常不同時支持幾個標準。同樣，帶內(nèi)數(shù)據(jù)接收機所提供的特征可能局限于單一數(shù)據(jù)包接收，并且這種單一的數(shù)據(jù)包接收只有較少或沒有數(shù)據(jù)過濾。例如，包過濾需要主系統(tǒng)處理器的干預。
因此，現(xiàn)在需要這樣一種系統(tǒng)它既可以傳輸大量數(shù)據(jù)以支持當今的數(shù)據(jù)應用程序又能夠使CATV網(wǎng)絡工作人員靈活地管理網(wǎng)絡頻譜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種用于接收通過CATV網(wǎng)絡傳輸?shù)腃ATV視頻信號中的高速數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)檢測器，用于接收CATV視頻信號并從所述CATV視頻信號中析取數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理器，用于確定數(shù)據(jù)的目的地址；存儲器，用于有選擇地存儲數(shù)據(jù)一直到為數(shù)據(jù)處理器所要求。該系統(tǒng)適用于不同的視頻標準和數(shù)據(jù)格式。
附圖的簡要說明圖1為根據(jù)現(xiàn)有技術使用的垂直消隱期間圖；圖2為不同類型的帶內(nèi)用戶數(shù)據(jù)包的結構；圖3為根據(jù)本發(fā)明制造的EIBD的框圖；圖4為EIBD數(shù)據(jù)檢測器的框圖；圖4A為EIBD成幀碼相關器的框圖；圖5為網(wǎng)絡路由選擇過濾器的框圖；圖6為EIBD邏輯副信道的流程圖。
優(yōu)選實施例的詳細描述下面將參照附圖對本發(fā)明進行描述，附圖中相同的引用號代表相同的元件。增強型帶內(nèi)數(shù)據(jù)(EIBD)接收機既處理用戶數(shù)據(jù)也處理非用戶數(shù)據(jù)。非用戶數(shù)據(jù)包括與維護數(shù)據(jù)信道(SDC)相關的數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)有固定的比特率，預定的格式和預定的成幀碼。
與和SDC相關的數(shù)據(jù)相反，用戶數(shù)據(jù)可以具有很多不同的格式、變化的比特率并且可以使用不同類型的協(xié)議。正象下面將更加詳細地描述的那樣，根據(jù)本發(fā)明的EIBD既可以接收與SDC相關的固定格式的數(shù)據(jù)也可以對其進行配置使其接收很多不同類型的用戶數(shù)據(jù)。
參照圖2，圖中顯示了本發(fā)明所處理的不同類型的帶內(nèi)用戶數(shù)據(jù)包的結構。應當注意的是，這些結構僅是示例性的，不應當看作是對本發(fā)明的限制。每個包中的字節(jié)數(shù)600由沿圖2頂部的圖標符號來表示。本發(fā)明的EIBD可以以下列類型的數(shù)據(jù)包結構方式使用1)北美廣播圖文電視標準(NABTS)數(shù)據(jù)602；2)世界系統(tǒng)圖文電視(WST)數(shù)據(jù)，既包括525線的包604也包括625線的包606；3)日本圖文電視數(shù)據(jù)608；和4)SDC數(shù)據(jù)(未顯示)。如圖所示，每種類型的數(shù)據(jù)包結構都包括時鐘同步610，成幀碼612，包標題614和有用負荷616。為便于解釋，把加重平均編碼的字節(jié)加上陰影。未進行加重平均編碼的日本圖文電視數(shù)據(jù)608包括糾錯域618。
每種類型的用戶數(shù)據(jù)包結構的頭兩個字節(jié)由時鐘同步610，也就是通常所說的“平行式(run-in)”組成。這兩個字節(jié)包括1和0的替代模式。當這種模式通過低通過濾器時，就可以得到直流電平信號，由此就建立了數(shù)據(jù)閾值。若視頻樣本的值高于該閾值，則該視頻樣本被認為是邏輯1，若視頻樣本的值低于該閾值，則該視頻樣本被認為是邏輯0。如后面將更詳細地進行解釋的那樣，時鐘同步610被用于為每個數(shù)據(jù)包提供閾值。應當注意單包數(shù)據(jù)被包括在每個視頻線中。
成幀碼612允許EIBD400確定字節(jié)界。通常有兩種類型的成幀碼6121)字節(jié)同步；和2)唯一字。如圖2所示，字節(jié)同步是以用戶數(shù)據(jù)包結構方式使用的單字節(jié)成幀碼。唯一字是結合非用戶數(shù)據(jù)包結構如SDC數(shù)據(jù)傳輸使用的四字節(jié)成幀碼。
包標題614用于區(qū)分不同的邏輯數(shù)據(jù)流。這些數(shù)據(jù)流最終被指定用于區(qū)分多個用戶或單個用戶的多個應用程序，如因特網(wǎng)瀏覽、升級視頻程序向導、聯(lián)機游戲等等。數(shù)據(jù)塊616或有效負荷是特定的應用程序所使用的數(shù)據(jù)。
參照圖3，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明制造的EIBD400的框圖。EIBD400包括數(shù)據(jù)檢測器402；數(shù)據(jù)處理器404(包括相連的ROM406和安全RAM416)；兩個SRAM408，410；DMA管理器412和處理器接口414。EIBD400接收由基帶視頻處理器(BVP)426來的輸出。EIBD400還與幾個外設相連，這些外設包括用戶處理器(EUP)424，安全處理器(ESP)422和DRAM控制器418，DRAM控制器418進一步又與DRAM420相連。
BVP426從CATV傳輸站(未顯示)接收下游CATV視頻信號，然后對這些信號進行處理并以27Mbps的速率輸出數(shù)字化的視頻信號。如本領域的技術人員所熟知的那樣，BVP426所執(zhí)行的處理包括對輸入的CATV視頻信號進行解碼；對從13.5Mbps到27Mbps的輸入的CATV視頻信號進行上取樣(upsampling)；生成幾個用于EIBD400的控制信號，這些信號包括并僅限于視頻線數(shù)目，平行式窗口(視頻線中希望發(fā)現(xiàn)時鐘同步的位置)，奇數(shù)或偶數(shù)場狀態(tài)，和視頻“鎖定”狀態(tài)。這些信號由BVP426輸出到數(shù)據(jù)檢測器402。
EIBD使用兩種基本模式的操作1)搜索方式；和2)視頻鎖定方式。在搜索方式過程中，EIBD400只搜索視頻鎖定所必要的高速SDC數(shù)據(jù)。EIBD400搜索所有輸入的視頻樣本來尋找SDC數(shù)據(jù)。如后面將更詳細解釋的那樣，一旦檢測到SDC數(shù)據(jù)，就用其產(chǎn)生定時參考信號，以使得BVP426與輸入的視頻信號同步并達到鎖定方式。
一旦BVP426與輸入的視頻信號達到同步并進入視頻鎖定方式，BVP426就為EIBD400提供一個窄的平行式窗口，由此減小發(fā)生錯誤檢測的可能性。在視頻鎖定方式過程中，EIBD400可以搜索所有類型的帶內(nèi)數(shù)據(jù)，而并不僅僅是SDC數(shù)據(jù)。EIBD400從BVP426接收解擾的視頻和平行式信號，這代表了用于定位帶內(nèi)數(shù)據(jù)的窄的搜索窗口。在與帶內(nèi)時鐘同步610和成幀碼612相對應的時間內(nèi)，搜索窗口是動態(tài)的，這一點將在下面參照圖4進行更詳細的描述。
參照圖4，數(shù)據(jù)檢測器402包括數(shù)據(jù)限幅器528和檢測邏輯單元530。數(shù)據(jù)限幅器528按照數(shù)據(jù)包的時鐘同步610工作，檢測邏輯部件530既按時鐘同步610工作，也按成幀碼612工作。數(shù)據(jù)限幅器528包括低通濾波器502，寄存器506和比較器508。
對于數(shù)據(jù)限幅器528，從BVP426來的輸入的數(shù)字化視頻500分別通過低通濾波器502和比較器508。低通濾波器502過濾輸入的視頻樣本的時鐘同步610以確定閾電平，這樣數(shù)據(jù)包的后續(xù)視頻樣本將與閾電平進行比較。該閾值先在寄存器506中緩存，然后發(fā)往比較器508。比較器508把寄存器506輸出的閾電平與時鐘同步610后面的每個視頻樣本進行比較。那些振幅比閾電平大的視頻樣本將被確定為邏輯1，而那些振幅比閾電平小的視頻樣本將被確定為邏輯0。把這些二進制樣本532輸出到檢測邏輯單元530。
檢測邏輯單元530包括移位寄存器510；時鐘同步檢測器組511，它由多個比較器電路512、514和516組成；成幀碼檢測器組513；控制邏輯單元520，兩條控制總線522、523和數(shù)據(jù)總線524。檢測邏輯單元530執(zhí)行對輸入的二進制樣本532的時鐘同步檢測，這些二進制樣本是以27Mbps的速率移入移位寄存器510的。時鐘同步檢測器511利用每個比較器電路512、514和516在移位寄存器510中搜索特定的模式。該模式取決于給定數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)比特率和27Mbps的視頻取樣速率的關系。例如，參照表1，每種類型的數(shù)據(jù)都有不同的比特率。
表1

在這個例子中，第一比較器電路512將會以5.72Mbps的比特率搜索525線的NABTS，WST和日本數(shù)據(jù)；第二比較器電路514將會以6.93Mbps的比特率搜索625線的WST數(shù)據(jù)；第三比較器電路516將會以5.4Mbps的比特率搜索SDC數(shù)據(jù)。如果移入移位寄存器510的二進制樣本532具有上述比特率中的一種，比較器電路512，514和516中的一個電路就會檢測到相匹配的模式。上述檢測到匹配模式的電路輸出一個控制信號給控制邏輯部件520，邏輯部件520再輸出一個信號526給寄存器506以保持該閾電平。根據(jù)是哪一個比較器電路512-516發(fā)現(xiàn)的匹配模式，控制電路520就會知道寄存器510中數(shù)據(jù)的比特率。寄存器506將為包的剩余部分保持該閾電平。
在搜索方式過程中，只有搜索SDC數(shù)據(jù)的第三比較器電路516啟動。其他兩個比較器電路512，514要一直到EIBD400進入視頻鎖定方式才啟動。一旦發(fā)現(xiàn)匹配模式，數(shù)據(jù)的閾電平，也稱之為數(shù)據(jù)的限幅電平以及比特邊緣就變成已知的了。之后，通過把控制信號526從控制邏輯部件530發(fā)送到寄存器506，檢測就會從時鐘同步610檢測轉換為幀同步檢測。其后在包的剩余部分上保持數(shù)據(jù)閾電平的恒定，并利用數(shù)據(jù)閾電平來確定剩余的數(shù)據(jù)比特率。用模計數(shù)器(未顯示)來跟蹤輸入的視頻樣本中相對比特邊緣的位置。根據(jù)模計數(shù)器的值，把每個比特時間中最中心的視頻樣本與數(shù)據(jù)閾電平進行比較，比較結果(例如，邏輯1或邏輯0)代表了數(shù)據(jù)的比特值。
成幀碼檢測主要是使輸入的二進制位與所希望的成幀碼相互關聯(lián)。如果輸出超出一定閾值，就對成幀碼檢測進行說明。成幀碼檢測是在成幀碼檢測器組513中執(zhí)行的。成幀碼檢測器組513包括四個獨立的相關器517a-d，每個相關器都與特定副信道的成幀碼相關聯(lián)。因為根據(jù)本發(fā)明的EIBD400包括四個副信道，每個副信道可能有不同的成幀碼，因此需要四個成幀碼相關器。本領域的技術人員應當認識到，如果需要另外的副信道，就需要加入另外的成幀碼相關器。同樣，如果使用多碼成幀相關器，那么多個成幀碼相關器517a-d的功能就可以由一個單一的多碼成幀碼相關器來執(zhí)行。在本發(fā)明中，三個成幀碼相關器是8比特寬的相關器，它們與用戶副信道相對應。成幀碼相關器517d為32比特寬，用于與32比特寬的SDC數(shù)據(jù)的成幀碼相關聯(lián)。
參照圖4A，圖4A更詳細地顯示了成幀碼相關器517a-d。成幀碼相關器517a包括用于引入成幀碼540和所希望的成幀碼542的輸入；逐位XNOR544；加法器546；比較器548和閾值寄存器549。盡管只顯示了一個成幀碼相關器517a，但是所有的相關器都以相同的方式進行配置和操作。成幀碼相關器517a把從移位寄存器510輸出的引入成幀碼540與所希望的成幀碼542進行比較。所希望的成幀碼542是一個可配置的值，它可以由EUP424為一特定的副信道進行設置。例如，以16進制記數(shù)法，用于第一個副信道的所希望的成幀碼542可以是E7，用于第二個副信道的所希望的成幀碼542可以包括A6。把引入成幀碼540和所希望的成幀碼542都輸入到逐位XNOR544中，逐位XNOR544逐位比較兩個成幀碼540，542以確定有多少比特具有相同的值。把包括N個比特的輸出發(fā)送到加法器546，加法器把具有相同值的比特數(shù)進行加和。把包括M個比特的輸出發(fā)送到比較器548，比較器548把從加法器546來的輸出與從閾值寄存器549來的閾值進行比較。如果比特數(shù)超過閾值寄存器549中存儲的閾值，就表明已經(jīng)檢測到成幀碼612?？梢詫ο嚓P器517的閾值進行配置，以使用戶可以在對噪聲中更好的敏感性與對錯誤檢測進行更好地保護之間取得平衡。一旦出現(xiàn)成幀碼檢測，數(shù)據(jù)字節(jié)界就變?yōu)橐阎Ｓ纱碎_始，數(shù)據(jù)就會被打包為字節(jié)或字并由數(shù)據(jù)總線524傳輸?shù)絊RAM2 410中。控制部件520輸出一個控制信號522，該信號表明要從移位寄存器510輸出的數(shù)據(jù)類型。移位寄存器510中的數(shù)據(jù)就會在數(shù)據(jù)總線524上被隨后輸出。
為了確定圖象幀中具有要檢測數(shù)據(jù)的線，數(shù)據(jù)檢測器402使用由位圖組成的線目錄，位圖用來定義VBI外的那些線包含數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)檢測器402只會在VBI中以及線目錄所指定的域中包含的動態(tài)視頻線上尋找數(shù)據(jù)。線目錄的功能包括兩個寄存塊1)線目錄模式寄存器；和2)線目錄位圖。線目錄模式寄存器定義在哪些區(qū)域尋找數(shù)據(jù)，并主要包括四種選擇1)無；2)奇數(shù)；3)偶數(shù)和4)兩個。線目錄位圖定義哪些動態(tài)視頻線來尋找數(shù)據(jù)。
例如，如果模式寄存器啟動奇數(shù)域，而線目錄位圖啟動線50-60，那么EIBD只搜索奇數(shù)域中線50-60上的數(shù)據(jù)，而搜索兩個域的VBI中的數(shù)據(jù)。
一旦初始化EIBD400，線目錄信息就會從CATV網(wǎng)絡操作員在數(shù)據(jù)轉發(fā)器發(fā)送給EIBD400，EIBD400存儲在與EUP424相連的存儲器(未顯示)。線目錄信息用于頻譜中的每個信道。當把機頂終端調(diào)諧為當前信道時，EUP424就會發(fā)送用于存儲它的當前信道SRAM 1408的線目錄部分?？刂撇糠?20利用此信息來啟動數(shù)據(jù)限幅器528，但只啟動由線目錄顯示有數(shù)據(jù)的那些線上的數(shù)據(jù)限幅器。另外，控制總線523上的BVP426輸出的平行式窗口信號顯示要尋找的時鐘同步610的位置。盡管線目錄可以通知EIBD400在某個特定的視頻線上存在數(shù)據(jù)，但是它不能給出該數(shù)據(jù)線上存在的數(shù)據(jù)類型。
把從數(shù)據(jù)檢測器402輸出到數(shù)據(jù)總線524上的數(shù)據(jù)輸入到SRAM2401中。SRAM2410在按照數(shù)據(jù)處理器404或DMA管理器412的命令作用之前首先運行而把從數(shù)據(jù)檢測器402輸出的數(shù)據(jù)524進行緩存。
利用DMA管理器412把所接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)紻RAM420，由此減小EUP424的參與。DMA管理器412是完全可配置的，以便把數(shù)據(jù)傳輸?shù)饺我獾腄RAM420存儲器位置。通知EUP424所輸入數(shù)據(jù)的速率也是可完全配置的，這樣EUP424就可以對緩存器大小和數(shù)據(jù)等待時間進行平衡。在一個極端，可以對DMA管理器412進行配置使其在接收到每個數(shù)據(jù)包之后來中斷EUP424。在另一個極端，可以對DMA管理器412進行配置來中斷EUP424或從前的每個域。前者以犧牲更高的處理器內(nèi)務操作的代價允許低的等待時間和低的緩存要求。后者允許更高的等待時間和緩存要求，但只有很少的處理器內(nèi)務操作。這兩種極端情況之間所有情況都可以得到支持。
SRAM2是用于緩存輸入數(shù)據(jù)的緩存器RAM。它可以保持數(shù)據(jù)以便在把數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼UP424之前可以由數(shù)據(jù)處理器404進行處理。數(shù)據(jù)處理器404根據(jù)SRAM2410中緩存的數(shù)據(jù)而動作，并確定是刪除數(shù)據(jù)還是對其進行進一步的處理。數(shù)據(jù)處理器404還對數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)種總校驗以確定是否存在錯誤，如果存在錯誤，這些錯誤是否為可以修正的。
EIBD400的各種參數(shù)可以由EUP424和ESP422進行配置。EUP424通常處理EIBD424與用戶應用程序相關的配置參數(shù)。ESP422處理用戶不能進入的EIBD的安全方面。所有接收到并要傳輸給EUP424的數(shù)據(jù)都由DMA處理器412和DRAM控制器418處理進入DRAM420。
由于所有可以由EIBD400接收的數(shù)據(jù)的大的帶寬，所以希望一定數(shù)量的處理可以在硬件中執(zhí)行以減小用戶處理器424上的負荷。在硬件中執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理取決于副信道的配置和所接收到的數(shù)據(jù)類型，但是還可以包括以下各項1)網(wǎng)絡路由選擇過濾器；2)數(shù)據(jù)完整性過濾器；3)無效數(shù)據(jù)過濾器；4)用于存取控制的公電密語過濾器；5)數(shù)據(jù)解密。
參照圖5，數(shù)據(jù)處理器404包括網(wǎng)絡路由選擇過濾器552，它包括多個加重平均(Hamming)解碼器554、556、558、560；多路復用器562；比較器564；和過濾器566。另外還有分別與多路復用器562、比較器564和過濾器566相連的控制寄存器568、570和572。這些控制寄存器568、570、572最終由EUP524定義。
應當理解本發(fā)明包括多個過濾步驟，任何一步可能都會刪除數(shù)據(jù)。例如，如果EIBD400沒有檢測到加重平均碼612，它就會刪除數(shù)據(jù)包。這一系列的過濾是為了確保只把適當?shù)臄?shù)據(jù)轉到特定的應用程序。
因為根據(jù)本發(fā)明由EIBD400處理的一些數(shù)據(jù)包頭部或者被加重平均編碼或者不被加重平均編碼(如圖2所示)，網(wǎng)絡路由選擇過濾器552提供兩條數(shù)據(jù)通路一條通路574用于被加重平均編碼的數(shù)據(jù)，一條通路576用于被非加重平均編碼的數(shù)據(jù)。如本領域的技術人員所意識到的，加重平均編碼提供反對錯誤的健壯性，可以把這一點引入傳輸過程中的數(shù)據(jù)。加重平均編碼允許檢測到2比特的錯誤并糾正1比特的錯誤。通過加重平均編碼的數(shù)據(jù)通路574的數(shù)據(jù)包被從輸入550傳遞到加重平均解碼器554-560，然后輸出到多路復用器562。非加重平均編碼的數(shù)據(jù)通過非加重平均編碼通路576從輸入550直接傳遞到多路復用器562。
控制寄存器568控制多路復用器562從輸入574和576中選擇一個。如果數(shù)據(jù)是被加重平均編碼的，多路復用器562會選擇被加重平均編碼的通路574。在出現(xiàn)非加重平均編碼數(shù)據(jù)，如日本圖文電視608的情況下，多路復用器會選擇非加重平均編碼的數(shù)據(jù)通路576。EUP424會根據(jù)特定的用戶應用程序所需要的數(shù)據(jù)來設置此值?？刂萍拇嫫?68知道數(shù)據(jù)類型，因為數(shù)據(jù)類型是由檢測邏輯單元530確定的(如先前參照圖4所描述的)。
多路復用器562的輸出包括被輸入到比較器564去的16比特數(shù)據(jù)。逐位XNOR564把輸入的16比特數(shù)據(jù)與存儲在數(shù)值寄存器570中的數(shù)值進行比較，數(shù)值寄存器570中存儲的數(shù)值屬于特定的與應用程序相關的邏輯數(shù)據(jù)流。經(jīng)過進一步的配置，由于網(wǎng)絡路由選擇過濾器522會被用于多個不同的數(shù)據(jù)包結構602、604、606、608，網(wǎng)絡路由選擇過濾器522對于特定的包結構的包頭部614是可配置的。例如，NABTS數(shù)據(jù)包結構602使用3字節(jié)的包頭部，而日本圖文電視數(shù)據(jù)包608使用14比特的包頭部。把從逐位XNOR564的輸出輸入到選擇性過濾器566。根據(jù)要分析的數(shù)據(jù)類型，過濾器566遮蔽分析所不必要的比特。例如，對于日本圖文電試數(shù)據(jù)包608，屏蔽寄存器572會為過濾器566定義一個14比特的屏蔽，剩余的2比特將會被遮掩而不予考慮。另一個例子，具有NABTS數(shù)據(jù)包結構602的數(shù)據(jù)包在經(jīng)過加重平均解碼后會有一個12比特的地址。因此，屏蔽寄存器572會定義一個12比特的屏蔽為過濾器566使用，剩余的4比特將會被遮掩而不予考慮。如果被遮掩的比較發(fā)現(xiàn)所有的非遮掩的比特都匹配，從選擇性過濾器566的輸出為“命中”。
參照圖6，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的邏輯副信道結構700。邏輯副信道結構700包括四個基本副信道1)用戶副信道A702；2)用戶副信道B704；3)CDC副信道706；和4)SDC副信道708。如前所述，輸入數(shù)據(jù)的速率和成幀碼決定了輸入數(shù)據(jù)應當發(fā)送的副信道702-708。
如前參照成幀碼612所述，當對特定的應用程序初始化時，成幀碼612就會與該應用程序相關聯(lián)。舉例來說，成幀碼B7可與支持用于因特網(wǎng)瀏覽的應用程序的用戶副信道A702相關聯(lián)。當檢測到該成幀碼時，與成幀碼B7相關聯(lián)的數(shù)據(jù)就會被發(fā)送到用戶副信道A702。以此方式，不同的應用程序可與用戶副信道A702、B704中的一個相關聯(lián)。
CDC副信道706是一個有固定比特率和固定成幀碼的副信道，這樣相關的具有CDC副信道706的比特率和成幀碼的任意數(shù)據(jù)就可以被發(fā)送到CDC副信道706。CDC副信道706被設計為用于接收帶內(nèi)CDC數(shù)據(jù)。因為CDC數(shù)據(jù)格式是固定的，因此CDC副信道706需要的配置比用戶副信道702、704要少得多，也更加不靈活。副信道706相當于具有下面配置的用戶副信道1)網(wǎng)絡路由選擇過濾器，配置它用于包地址過濾(即，12比特的屏蔽)；2)啟動NABTS處理；3)啟動專門的數(shù)據(jù)處理。
如用戶副信道一樣，CDC副信道706缺省狀態(tài)為總是尋找VBI中的數(shù)據(jù)，除非線目錄表明該數(shù)據(jù)存在于有效圖象中。CDC副信道706只在視頻鎖定模式下有效。用于CDC副信道706的包地址過濾器706a執(zhí)行與網(wǎng)絡路由選擇過濾器702a-n，704a-n一樣的功能，只是過濾器706a由于輸入通過CDC副信道706的數(shù)據(jù)類型和比特率的固定也是固定的。
如果EIBD400沒有檢測到與副信道702-708中的任何一個相關的成幀碼，就刪除數(shù)據(jù)。
維護數(shù)據(jù)通道(SDC)副信道708被設計為接收可由ESP422和EUP424配置的摩托羅拉高速SDC數(shù)據(jù)。與其他副信道不同，SDC副信道708在捕獲模式和視頻鎖定模式中都可以工作。SDC副信道708被用于獲取生成同步化所必要的信息。在捕獲模式中，SCD副信道708搜索整個視頻域來尋找數(shù)據(jù)。一旦獲得視頻鎖定，SDC副信道708會把對數(shù)據(jù)的搜索限制于VBI，而不管線目錄。SDC副信道708與其他副信道的另一個區(qū)別在于SDC數(shù)據(jù)使用“唯一字”作為它的成幀碼而不是字節(jié)同步。
對每個用戶副信道702、704進行配置使其能夠一次處理一個單一的數(shù)據(jù)類型。擁有數(shù)個用戶副信道702、704為本發(fā)明支持多個不同的應用程序提供了靈活性。例如，用戶副信道A702可以支持多個使用NABTS數(shù)據(jù)包結構602的應用程序。如前面參照圖5所解釋的那樣，不同的邏輯數(shù)據(jù)流將由網(wǎng)絡路由選擇過濾器702a-n發(fā)送到目的程序。
舉例來講，由于用戶副信道702、704被初始化配置為接收單一數(shù)據(jù)類型，如果用戶副信道A702被配置為接收NABTS數(shù)據(jù)包結構602，用戶副信道A702將不能同時處理日本圖文電視數(shù)據(jù)包結構608。因此，該結構608將只能由用戶副信道B704來處理。本領域內(nèi)的技術人員應當理解，盡管這里只描述了兩個用戶副信道702、702，但是可以根據(jù)需要提供很多副信道。另外，因為用戶副信道702和704都是可配置的，如果用戶希望用戶副信道A702和用戶副信道B704都處理日本圖文電視數(shù)據(jù)包結構608，EIBD400也可以以此方式來配置。例如，用戶副信道可以被配置為接收兩種不同的數(shù)據(jù)格式，或者也可以把其合并來提供相同格式的更大量的數(shù)據(jù)流。
用戶副信道A702、B704接收EUP424中的應用程序要使用的數(shù)據(jù)。用戶副信道A和B只在視頻鎖定模式過程中有效。每個用戶副信道能夠接收插入到視頻線的任意組合上的數(shù)據(jù)一直到一整個域上的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以在或者是奇數(shù)視頻場、或者是偶數(shù)視頻場或者是兩個場上接收。缺省狀態(tài)下，副信道702、704總是搜索兩個域的VBI部分上的數(shù)據(jù)。
每個用戶副信道都可以獨立配置以處理下面類型的數(shù)據(jù)a)“原始”數(shù)據(jù)(包括WST，日本圖文電視等)；b)一般的NABTS；和c)摩托羅拉NABTS格式。原始數(shù)據(jù)指得是以下類型的數(shù)據(jù)這種類型的數(shù)據(jù)不符合用于帶內(nèi)數(shù)據(jù)的NABTS標準，但是它包括至少16比特的時鐘同步和至少8比特的字節(jié)同步。盡管很多國際圖文電視格式，如WST和日本圖文電視，都是定義明確的數(shù)據(jù)格式，但是它們都被劃分為用于EIBD接收機目的的原始數(shù)據(jù)。對原始數(shù)據(jù)所執(zhí)行的處理只限于網(wǎng)絡過濾。NABTS數(shù)據(jù)指得是在數(shù)據(jù)包層和任意的數(shù)據(jù)組層上符合NABTS標準的數(shù)據(jù)。除了網(wǎng)絡過濾之外，NABTS副信道還提供數(shù)據(jù)完整性過濾。
沒有數(shù)據(jù)處理在SDC副信道708上執(zhí)行。副信道702-708使得EIBD400可以被配置以同時接收不同的數(shù)據(jù)類型。盡管給定視頻線上的數(shù)據(jù)有可能是在多個副信道上被檢測到，但是EIBD400將會根據(jù)下面的優(yōu)先級只處理每個接收到的包的一份復制，就好象它是從單一副信道接收到的1)SDC副信道708；2)CDC副信道706；3)用戶副信道A702；和4)用戶副信道B704。
由于嵌入式處理器設計，EIBD400可以提供比迄今為止討論的網(wǎng)絡路由選擇更復雜的數(shù)據(jù)處理。高級功能如向前糾錯(FEC)、數(shù)據(jù)解密、文電鑒別和存取控制等都可以在EIBD硬件中實現(xiàn)，由此便進一步減小了系統(tǒng)處理器的負荷。
權利要求
1.一種用于通過CATV網(wǎng)絡接收CATV視頻信號中至少一個數(shù)據(jù)包的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括抽樣器，用于對所述CATV視頻信號進行取樣并輸出視頻信號樣本；數(shù)據(jù)檢測器，用于接收所述視頻信號樣本，檢測所述數(shù)據(jù)包，并輸出所述數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)處理器，用于分析所述數(shù)據(jù)包，并確定數(shù)據(jù)包的目的地；存儲器，用于有選擇地存儲數(shù)據(jù)包一直到被數(shù)據(jù)處理器所要求；由此所述數(shù)據(jù)包可以包括下面格式中的任一種NABTS，日本圖文電視和WST。
2.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)檢測器進一步包括一個數(shù)據(jù)限幅器，用于接收所述視頻信號樣本，根據(jù)所述視頻信號樣本確定閾電平，把所述閾電平與包中剩下的信號樣本進行比較；其中把比所述閾電平大的視頻信號樣本確定為邏輯1的二進制樣本，把比所述閾電平小的視頻信號樣本確定為邏輯0的二進制樣本。
3.根據(jù)權利要求2的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)檢測器進一步包括一個檢測邏輯單元，用于確定所述二進制樣本的數(shù)據(jù)速率。
4.根據(jù)權利要求3的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)檢測器進一步包括一個控制邏輯單元，用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)速率確定數(shù)據(jù)類型。
5.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)檢測器進一步包括成幀碼檢測器，用于檢測所述數(shù)據(jù)包內(nèi)的成幀碼。
6.根據(jù)權利要求5的系統(tǒng)，其中所述成幀碼檢測器包括至少一個成幀碼相關器，用于把輸入的數(shù)據(jù)包的成幀碼與所希望的成幀碼進行比較，并確定相等的比特數(shù)目。
7.根據(jù)權利要求6的系統(tǒng)，其中成幀碼相關器進一步包括一個比較器，用于把所述相等比特的數(shù)目與預定的閾值進行比較，如果所述數(shù)目超出所述閾值，就輸出一個控制信號。
8.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)進一步包括一個數(shù)據(jù)處理器，該數(shù)據(jù)處理器包括至少一個網(wǎng)絡過濾器，用于發(fā)送所述數(shù)據(jù)包。
9.根據(jù)權利要求8的系統(tǒng)，其中每個網(wǎng)絡過濾器包括第一數(shù)據(jù)通路，用于處理被加重平均編碼的包；第二數(shù)據(jù)通路，用于處理被非加重平均解碼的數(shù)據(jù)包；開關，用于在所述數(shù)據(jù)通路之間作出選擇。
10.根據(jù)權利要求9的系統(tǒng)，其中所述網(wǎng)絡過濾器進一步包括一個比較器，用于把輸入的數(shù)據(jù)包的頭部與預定地址進行比較，并確定相匹配數(shù)據(jù)比特的數(shù)目。
11.根據(jù)權利要求1的系統(tǒng)，進一步包括一個動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)和一個DRAM控制器，用于有選擇地存儲數(shù)據(jù)并根據(jù)預定的中斷方案檢索數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種用于通過CATV網(wǎng)絡接收CATV視頻信號中高速數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)檢測器，用于接收CATV視頻信號；有選擇地只檢查那些有數(shù)據(jù)的CATV視頻信號的線；并從所述CATV視頻信號中析取數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理器，用于確定數(shù)據(jù)的目的地址；存儲器，用于有選擇地存儲數(shù)據(jù)一直到被數(shù)據(jù)處理器所請求。該系統(tǒng)適用于不同的視頻標準和數(shù)據(jù)格式。
文檔編號H04N7/10GK1524379SQ00810709
公開日2004年8月25日 申請日期2000年7月21日 優(yōu)先權日1999年7月22日
發(fā)明者托尼·納蘇蒂, 約瑟夫·W·格雷頓, 戴維·E·喬德爾卡, W 格雷頓, E 喬德爾卡, 托尼 納蘇蒂 申請人:通用儀表公司