專利名稱：用于iptv的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交互式網(wǎng)絡(luò)電視(IPTV)，更具體地，本發(fā)明涉及一種用于 IPTV的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
IPTV市場持續(xù)增長，根據(jù)MRG的最新報告《IPTV全球預(yù)測報告(2007 年4月)》預(yù)測，2007年IPTV用戶將達(dá)到為1430萬，2011年更會達(dá)到為 6360萬。IPTV SoC (片)是這個產(chǎn)業(yè)里面核心的一個組成部分。目前用于 IPTV的SoC產(chǎn)品，其網(wǎng)絡(luò)處理部分都由SoC內(nèi)的主控CPU來完成，包括 數(shù)據(jù)包的接收，數(shù)據(jù)包的協(xié)議分析，數(shù)據(jù)包的檢査都由主CPU來完成，這 將耗費(fèi)相當(dāng)部分的CPU的資源。而CPU的資源對于IPTV的增值服務(wù)來說 是非常重要的， 一旦IPTV的機(jī)頂盒部署以后，運(yùn)營商的ARPU值將與所能 提供的增值服務(wù)成一定的正比關(guān)系，因此更多的CPU資源將被用來做增值 服務(wù)。然而CPU的資源不是可以無限增長的，在消費(fèi)類電子領(lǐng)域，由于價 格與功耗的因素，CPU不能達(dá)到PC領(lǐng)域的速度。那么另外一個選擇就是， 如何將原本由主SoC的主CPU的工作能夠由SoC其它的模塊來分擔(dān)，盡最 大可能來降低網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理對主CPU的資源要求。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的處理是網(wǎng)絡(luò)通信的重要組成部分。為了能夠高效，有序，以 及通過網(wǎng)絡(luò)可靠地傳輸數(shù)據(jù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，數(shù)據(jù)的發(fā)送者要根據(jù)網(wǎng) 絡(luò)的傳輸協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包，加上數(shù)據(jù)的目的地址，校驗信息等包頭 數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的接收者在收到數(shù)據(jù)后，要對數(shù)據(jù)包進(jìn)行拆包處理，校驗并去掉 包頭數(shù)據(jù)，將有用的數(shù)據(jù)提取出來并交給后級的數(shù)據(jù)處理器處理。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)拆包由主處理器(CPU)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理程序，對數(shù)據(jù)包的
數(shù)據(jù)逐個進(jìn)行校驗，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分析數(shù)據(jù)包，將數(shù)據(jù)提取出來，并舍棄 掉已經(jīng)失去了使用價值的數(shù)據(jù)包頭。
這樣的處理可以達(dá)到協(xié)議分析和處理的目的，但要消耗很多CPU的計
算能々。尤其是在數(shù)據(jù)傳輸密集的寬帶多媒體應(yīng)用中，這使得這些應(yīng)用對
CPU運(yùn)算能力的要求越來越高，CPU的運(yùn)行頻率也越來越高，導(dǎo)致了寬帶
多媒體應(yīng)用的終端設(shè)備成本居高不下，功耗節(jié)節(jié)攀高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服現(xiàn)有的IPTV領(lǐng)域中數(shù)據(jù)處理的上述缺點(diǎn)，從 而提供了一種IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，包括一個過濾模塊，通過該 過濾模塊，該系統(tǒng)可有效分離輸入數(shù)據(jù)，并將分離后的數(shù)據(jù)輸送到指定的數(shù) 據(jù)出口。
更具體地，所述過濾模塊包括一個IP地址過濾單元以及與該IP地址過 濾單元相連接的一個IP協(xié)議過濾單元。所述輸入數(shù)據(jù)通過一個媒體控制單 元，輸送到所述IP地址過濾單元。 一中斷控制單元與所述媒體控制單元、 所述IP地址過濾單元以及所述IP協(xié)議過濾單元相連接。所述IP協(xié)議過濾單 元進(jìn)一步連接有一個數(shù)據(jù)輸出控制單元以及一個RTP協(xié)議加速單元，然后該 RTP協(xié)議加速單元與該數(shù)據(jù)輸出控制單元相連接。所述RTP協(xié)議加速單元以 及數(shù)據(jù)輸出控制單元與所述中斷控制單元相連接，并且所述IP協(xié)議過濾單 元以及所述數(shù)據(jù)輸出控制單元連接有一個可編程的組合邏輯單元。
本發(fā)明的另一個目的，在于提供一種機(jī)頂盒系統(tǒng)芯片，該芯片包括一個 可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-
一媒體控制單元，用于接收來自于網(wǎng)絡(luò)輸入路徑以及內(nèi)存的輸入數(shù)據(jù)；
一IP地址過濾單元，用于對該輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址過濾；一 IP協(xié)議過濾單元，用于對該IP地址過濾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議分析和過
濾；
一數(shù)據(jù)輸出控制單元，用于直接接收經(jīng)過該IP協(xié)議過濾單元的輸出數(shù)
據(jù)；
一 RTP協(xié)議加速單元，用于接收經(jīng)過該IP協(xié)議過濾單元的RTP協(xié)議數(shù) 據(jù)，并傳輸給該數(shù)據(jù)輸出控制單元；
一可編程的組合邏輯單元，與該IP協(xié)議過濾單元以及該數(shù)據(jù)輸出控制 單元相連接；以及
一與該媒體控制單元、該IP地址過濾單元、該IP協(xié)議過濾單元、該數(shù) 據(jù)輸出單元以及該RTP協(xié)議加速單元相連接的中斷控制單元。
本發(fā)明的再一目的，在于提供一種IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理方法， 包括以下步驟
接收輸入數(shù)據(jù)；
對該輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址過濾；
對該IP地址過濾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議分析和過濾，其中非RTP協(xié)議部分 的數(shù)據(jù)直接輸出到系統(tǒng)內(nèi)存，并發(fā)送中斷給主CPU， RTP協(xié)議部分的數(shù)據(jù)經(jīng) 加速處理，并發(fā)送中斷給主CPU，并且該IP協(xié)議分析過濾由可編程的組合 邏輯控制；
輸出該經(jīng)過協(xié)議分析和過濾后的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)可卸載主CPU對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、尤 其是對視頻流協(xié)議的處理。IPTV的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理模塊和通用的網(wǎng)絡(luò) 協(xié)議處理器并不是同一個概念，IPTV的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理模塊更加著重 于IPTV視頻流協(xié)議的硬件加速處理，而不是像通用網(wǎng)絡(luò)處理器對所有可能 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都作快速處理。而且，IPTV可編程協(xié)議處理模塊重點(diǎn)是對RTP 層以及以上的協(xié)議作處理，而通用的網(wǎng)絡(luò)處理器一般只能處理到UDP/TCP 一層，對于應(yīng)用層的處理能力較弱。本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)以及方法，可減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處 理對SoC主CPU的資源要求；并提供多種數(shù)據(jù)路徑，可以直接將IPTV的 視頻部分送達(dá)解碼器或者是解復(fù)用器，減少主CPU的干預(yù)；另外，該系統(tǒng) 及方法，可對IPTV應(yīng)用層的數(shù)據(jù)作深層處理。


圖1是本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖以及實施例，更詳細(xì)地描述本發(fā)明的系統(tǒng)及其工作原理。 如圖1所示，本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，包括一個由IP 地址過濾單元200以及IP協(xié)議過濾單元300組成的過濾模塊，通過該過濾 模塊，該系統(tǒng)可有效分離輸入數(shù)據(jù)，并將分離后的數(shù)據(jù)輸送到指定的數(shù)據(jù)出 □。
更具體地， 一個媒體控制單元(MAC) 100與IP地址過濾單元200相 連接， 一中斷控制單元700與所述媒體控制單元100、所述IP地址過濾單元 200以及所述IP協(xié)議過濾單元300相連接。所述IP協(xié)議過濾單元300進(jìn)一 步連接有一個數(shù)據(jù)輸出控制單元400以及一個RTP協(xié)議加速單元500，然后 該RTP協(xié)議加速單元500與該數(shù)據(jù)輸出控制單元200相連接。所述RTP協(xié) 議加速單元500以及數(shù)據(jù)輸出控制單元400與所述中斷控制單元700相連接， 并且所述IP協(xié)議過濾單元300以及所述數(shù)據(jù)輸出控制單元400連接有一個 可編程的組合邏輯單元600。
本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，可整合入機(jī)頂盒系統(tǒng)芯片中， 以降低對系統(tǒng)芯片中主處理器的性能要求，從而提高芯片的處理能力，達(dá)到 降低芯片成本和功耗的目的。以下進(jìn)一步結(jié)合圖1，描述本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)的 工作過程及原理。
首先，網(wǎng)絡(luò)輸據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)PHY (物理層)輸入路徑和系統(tǒng)內(nèi)存，輸入到 媒體控制器100中，媒體控制器獲得數(shù)據(jù)后，利用IP地址過濾單元200作 MAC和IP地址過濾，對IP地址的過濾包括對組播地址的過濾。
過濾以后的IP數(shù)據(jù)通過IP協(xié)議過濾單元300，對IP地址過濾后的數(shù)據(jù) 進(jìn)行協(xié)議分析，其中非RTP(實時傳輸協(xié)議)部分，由數(shù)據(jù)輸出控制單元400 直接輸送到系統(tǒng)內(nèi)存中，同時通過中斷控制單元200發(fā)送中斷給主CPU。而 對于RTP協(xié)議數(shù)據(jù)，則通過RTP協(xié)議加速單元500，并根據(jù)上層的編程設(shè)置， 對RTP的數(shù)據(jù)進(jìn)行加速處理，其AV數(shù)據(jù)直接送往后級的解復(fù)用器進(jìn)行處理， 并往系統(tǒng)內(nèi)存發(fā)送RTP頭信息，同時發(fā)送中斷給主CPU。 IP協(xié)議的過濾、 RTP協(xié)議的過濾以及數(shù)據(jù)輸出控制狀態(tài)由組合邏輯600進(jìn)行控制。
最后，輸出處理后的數(shù)據(jù)。輸出數(shù)據(jù)路徑，由媒體控制器IOO直接從系 統(tǒng)內(nèi)存中讀取，并加入媒體控制地址，進(jìn)行發(fā)送。
本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，實際上就是一個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的 過濾器，利用軟件配置的方式，將網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的格式信息配置好過濾模版，當(dāng) 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過過濾模版時，如果是同模版格式匹配的數(shù)據(jù)就可以通過過濾 器，并同時剔除掉數(shù)據(jù)包頭，將有用的數(shù)據(jù)傳給后級處理器處理。而同模版 不匹配的數(shù)據(jù)則走原來的數(shù)據(jù)通路，由CPU來處理。
在寬帶多媒體應(yīng)用中，大量的多媒體數(shù)據(jù)可以由硬件實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處 理器來分析處理，從而降低了對CPU處理能力的要求，同時也提高了多媒 體數(shù)據(jù)的傳輸實時性和傳輸效率。
綜上所述，本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)以及方法，可減少 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理對SoC主CPU的資源要求；并提供多種數(shù)據(jù)路徑，可以直接 將IPTV的視頻部分送達(dá)解碼器或者是解復(fù)用器，減少主CPU的干預(yù)；另外， 該系統(tǒng)及方法，可對IPTV應(yīng)用層的數(shù)據(jù)作深層處理。
權(quán)利要求
1、一種用于IPTV的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括一個過濾模塊，通過該過濾模塊，該系統(tǒng)可有效分離輸入數(shù)據(jù)，并將分離后的數(shù)據(jù)輸送到指定的數(shù)據(jù)出口。
2、 如權(quán)利要求1所述的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，其特征在于，所述 過濾模塊包括一個IP地址過濾單元以及與該IP地址過濾單元相連接的一個 IP協(xié)議過濾單元。
3、 如權(quán)利要求2所述的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，其特征在于，所述 輸入數(shù)據(jù)通過一個媒體控制單元，輸送到所述IP地址過濾單元。
4、 如權(quán)利要求3所述的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，其特征在于， 一中 斷控制單元與所述媒體控制單元、所述IP地址過濾單元以及所述IP協(xié)議過 濾單元相連接。
5、 如權(quán)利要求4所述的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，其特征在于，所述 IP協(xié)議過濾單元進(jìn)一步連接有一個數(shù)據(jù)輸出控制單元以及一個RTP協(xié)議加 速單元，然后該RTP協(xié)議加速單元與該數(shù)據(jù)輸出控制單元相連接。
6、 如權(quán)利要求5所述的可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，其特征在于，所述 RTP協(xié)議加速單元以及數(shù)據(jù)輸出控制單元與所述中斷控制單元相連接，并且 所述IP協(xié)議過濾單元以及所述數(shù)據(jù)輸出控制單元連接有一個可編程的組合 邏輯單元。
7、 一種機(jī)頂盒系統(tǒng)芯片，包括一個可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理系統(tǒng)，其特征在 于，該系統(tǒng)包括一媒體控制單元，用于接收來自于網(wǎng)絡(luò)輸入路徑以及內(nèi)存的輸入數(shù)據(jù)；一IP地址過濾單元，用于對該輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址過濾；一 IP協(xié)議過濾單元，用于對該IP地址過濾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議分析和過濾；一數(shù)據(jù)輸出控制單元，用于直接接收經(jīng)過該IP協(xié)議過濾單元的輸出數(shù)據(jù)；一 RTP協(xié)議加速單元，用于接收經(jīng)過該IP協(xié)議過濾單元的RTP協(xié)議數(shù) 據(jù)，并傳輸給該數(shù)據(jù)輸出控制單元；一可編程的組合邏輯單元，與該IP協(xié)議過濾單元以及該數(shù)據(jù)輸出控制 單元相連接；以及一與該媒體控制單元、該IP地址過濾單元、該IP協(xié)議過濾單元、該數(shù) 據(jù)輸出單元以及該RTP協(xié)議加速單元相連接的中斷控制單元。
8、 一種IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的處理方法，其特征在于，包括以下步驟接收輸入數(shù)據(jù)；對該輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行IP地址過濾；對該IP地址過濾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議分析和過濾，其中非RTP協(xié)議部分 的數(shù)據(jù)直接輸出到系統(tǒng)內(nèi)存，并發(fā)送中斷給主CPU， RTP協(xié)議部分的數(shù)據(jù)經(jīng) 加速處理，并發(fā)送中斷給主CPU，并且該IP協(xié)議分析過濾由可編程的組合 邏輯控制；輸出該經(jīng)過協(xié)議分析和過濾后的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)，包括一個過濾模塊，通過該過濾模塊，該系統(tǒng)可有效分離輸入數(shù)據(jù)，并將分離后的數(shù)據(jù)輸送到指定的數(shù)據(jù)出口。本發(fā)明的IPTV可編程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理系統(tǒng)以及方法，可減少網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理對SoC主CPU的資源要求；并提供多種數(shù)據(jù)路徑，可以直接將IPTV的視頻部分送達(dá)解碼器或者是解復(fù)用器，減少主CPU的干預(yù)；另外，該系統(tǒng)及方法，可對IPTV應(yīng)用層的數(shù)據(jù)作深層處理。
文檔編號H04N7/015GK101321282SQ20071004177
公開日2008年12月10日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者迅 郁 申請人:上海晶視電子科技有限公司