ネットワークインターフェースユニット
【課題】ＸＨＴ（エキスパンダブルホームシアタ）に基づく改善されたネットワークインターフェースユニット（ＮＩＵ）を提供する。
【解決手段】インターフェースユニットは、外部ネットワークから放送信号を受信するチューナと、ベースバンド信号を復元する復調器と、単一チップセットからなるＮＩＵチップセットとを含み、ＮＩＵチップセットは、ベースバンド信号に含まれているスクランブルされた状態の伝送ストリームを出力し、出力された伝送ストリームに対する応答として暗号化された信号を入力して入力される暗号化された信号を復号化し、伝送ストリームを復元するＰＯＤインターフェースコントローラと、復元された伝送ストリームをパーシングして逆多重化してビットストリームを抽出する逆多重化器と、ビットストリームをＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換する１３９４モジュールとを含む。
【解決手段】インターフェースユニットは、外部ネットワークから放送信号を受信するチューナと、ベースバンド信号を復元する復調器と、単一チップセットからなるＮＩＵチップセットとを含み、ＮＩＵチップセットは、ベースバンド信号に含まれているスクランブルされた状態の伝送ストリームを出力し、出力された伝送ストリームに対する応答として暗号化された信号を入力して入力される暗号化された信号を復号化し、伝送ストリームを復元するＰＯＤインターフェースコントローラと、復元された伝送ストリームをパーシングして逆多重化してビットストリームを抽出する逆多重化器と、ビットストリームをＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換する１３９４モジュールとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器に関し、より詳しくは、ＸＨＴ（エキスパンダブルホームシアタ）に基づいた、改善されたネットワークインターフェースユニット（ＮＩＵ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来、デジタル化された映像／音声（以下Ａ／Ｖと呼ぶ）の処理技術の画期的な発達と共に、デジタルテレビ、セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤ、デジタルアンプ等、多様なＡ／Ｖ機器が家庭や事務室内に設けられて使用されている。そして、家庭や事務室の使用者は、リモコン等を用いて、このような機器を便利に制御することができる。しかし、一定空間内に設けられるＡ／Ｖ機器の数が増加するほど、各々の機器を制御することは次第に複雑で難しいものとなる。
【０００３】
これに、複数のＡ／Ｖ機器を相互連動させて１つのシステムとし、使用者は前記システム化されたＡ／Ｖ機器を容易に制御することができるようにする技術が研究されてきた。このような研究において、前記Ａ／Ｖ機器は、ネットワークインターフェースを介して、他のＡ／Ｖ機器と連結されることにより、全体的に１つのＡ／Ｖネットワークシステムを備えるようになる。
【０００４】
このような研究の一環として、最近Ａ／ＶホームネットワーキングのためのミドルウェアのＸＨＴ技術標準が開発され提示された。ＸＨＴ技術は、三星電子（株）が開発したデジタルテレビ中心のホームネットワークソリューションとして、米国家電協会（ＣＥＡ：コンシューマエレクトロニクスアソシエーション）の標準規格に採択された。
【０００５】
ＸＨＴ技術は、複数のＨＤ（高精度）級の信号を安定的に伝達できるＩＥＥＥ１３９４ケーブルと、インターネットで主に用いられる通信規格であるインターネットプロトコルとを用いて、デジタルテレビと連結されたＡ／Ｖ機器はもちろん、複数のデジタルテレビを制御することができるようにする。ＸＨＴ技術を用いると、部屋で、居間にあるデジタルテレビのデジタル放送受信機能を活用して、デジタル放送を視聴することができる。
【０００６】
さらに、ＸＨＴ技術に基づいて開発された低価格型ネットワークインターフェースユニット（ＮＩＵ）は、メモリカードの形態となっており、地上波・衛星・ケーブルなど、受信方式による変更が容易であり、放送事業者の経済的負担を軽減している。
【０００７】
ネットワークインターフェースユニットは、デジタルテレビと共にＸＨＴを構成する重要な構成要素としてビルトインデジタルテレビ市場の活性化に対応し、最小費用で高品質の映像／音声サービスを可能にするデジタル機器である。ネットワークインターフェースユニットは、既存セットトップボックスにおいて一部の機能だけを含み、既存セットトップボックスより安くＩＥＥＥ１３９４チャンネルを通じてＸＨＴ基盤のデジタルテレビにビデオ／オーディオストリーミングサービスを提供する。
【０００８】
従来のネットワークインターフェースユニットは、オープンケーブルや衛星受信用ＮＩＭ（ネットワークインターフェースモジュール）と、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）インターフェース、そして１３９４インターフェース、および、ＣＰＵなどをボードレベル（ｂｏａｒｄ ｌｅｖｅｌ）にて実現される。従って、その価格を既存セットトップボックスに比べて安くするのに限界があった。またＸＨＴ基盤のデジタルテレビの普及を活性化するためにも、より簡単な開発環境と低価格のネットワークインターフェースユニットソリューション、ネットワークインターフェースユニットの主要機能と関連したソフトウェアを内蔵したＮＩＵチップセットの開発が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ネットワークインターフェースユニット中の核心的な構成要素を単一チップセット化したＮＩＵチップセットを提供することにある。
【００１０】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記ＮＩＵチップセットを搭載したネットワークインターフェースユニットを提供することにある。
【００１１】
本発明の技術的課題は、以上にて言及した技術的課題に制限されるものではなく、言及されていない他の技術的課題は、以下の記載から当業者が明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の技術的課題を達成するために、外部ネットワークから放送信号を受信するチューナと、前記受信された放送信号からベースバンド信号を復元する復調器と、前記ベースバンド信号からＩＥＥＥ１３９４プロトコルに基づくデータ信号を生成し、内部ネットワークに接続されたＡ／Ｖ機器に伝送する単一チップセットからなるＮＩＵチップセットを含むネットワークインターフェースユニットにおいて、
前記ＮＩＵチップセットは、前記ベースバンド信号に含まれているスクランブルされた状態の伝送ストリームを出力し、前記出力された伝送ストリームに対する応答として暗号化された信号を入力し、前記入力される暗号化された信号を復号化して伝送ストリームを復元するＰＯＤインターフェースコントローラ；前記復元された伝送ストリームをパーシングして逆多重化し、ビットストリームを抽出する逆多重化器；および、前記ビットストリームを前記ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換する１３９４モジュールを含む。
【００１３】
前記伝送ストリームは、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームであって、前記ビットストリームは、ＭＰＥＧ−２圧縮方式により圧縮されたビデオビットストリームであることが好ましく、前記内部ネットワークは、ＸＨＴネットワークであることが好ましい。そして、前記Ａ／Ｖ機器は少なくとも前記ビデオビットストリームをデコーディングできる手段を含むことが好ましい。
【００１４】
前記ネットワークインターフェースユニットは、前記逆多重化器、および、前記１３９４モジュールとＰＣＩバスとを介して連結し、前記抽出されたビットストリームを、前記ＰＣＩバスを介して受信して一時保存した後、前記ＰＣＩバスを介して前記１３９４モジュールに送信するメモリをさらに含むことが好ましい。
【００１５】
そして、前記ＰＯＤインターフェースコントローラ、逆多重化器、および、１３９４モジュールを駆動するためのデバイスドライバは、前記ＮＩＵチップセット内部にポーティングされることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
ボードレベルでネットワークインターフェースユニットを実現する場合、前記ユニットに含まれる各々のモジュールに対するデバイスドライバを開発／ポーティングしなければならない開発期間、および、費用が相当なものとなり、また、これのために熟練したＸＨＴの専門人材が必要となる。
【００１７】
詳述した通り、本発明に従う単一チップセットによって実現されたネットワークインターフェースユニットを用いれば、ネットワークインターフェースユニットの生産費用、および、開発期間を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。本発明の利点および特徴、そして、それらを達成するための方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になる。しかしながら、本発明は、以下にて開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態によって実用化することができ、単に本実施形態は、本発明の開示がより完全なものになるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書の全体に亘って、同一参照符号は同一構成要素を示している。
【００１９】
一般的に、セットトップボックスは、バスによってセットトップ電子装備部品の内部へ連結されるネットワークインターフェースユニットを含んでいる。これと反対に、本発明ではネットワークインターフェースユニットとセットトップ電子装備とを分離させ、その間に内部ネットワークが形成される。このような配列によると、各セットトップ電子装備に対してネットワークインターフェースユニット電子装備を二重化する必要がないため、複数のセットトップ電子装備をホーム内にて低価格で分配できるようにする。
【００２０】
特に、本発明では、前記ネットワークインターフェースユニットの核心部分をボードレベルでない、単一のＮＩＵチップセットで実現する。各々のモジュールをボードレベルで実現する場合、各々のモジュールの個別価格、および、各々のモジュールからＰＣＩインターフェースを通し、データを処理し、各々のモジュールに対するデバイスドライバを開発ポーティングしなければならない開発期間、および、費用が高くなり、また、このための熟練したＸＨＴの専門人材が必要なためである。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るネットワークインターフェースユニット１００の構成を示すブロック図である。
【００２２】
ネットワークインターフェースユニット１００は、外部ネットワーク、例えば、ＲＦ信号を送出する放送ネットワークから前記ＲＦ信号を受信するチューナ１１０と、多様な復調方式の復調器１２０とを備える。チューナ１１０は、有／無線媒体を介して伝えられる有／無線信号中、使用者が選択した信号を受信する。例えば、チューナ１１０は、空中から放送信号を検出するＲＦアンテナと、多様な放送信号中、所望するチャンネルの信号を選局し、選局された信号を中間周波数に変換するＩＦ変換部を含んで構成することができる。もし、ケーブル放送を受信する場合には、前記ＲＦアンテナはケーブルモデムの信号入力先端部に置き換えられる。
【００２３】
チューナ１１０は、前記中間周波数に変換された信号を復調器１２０に提供する。そうすると、復調器１２０は、前記中間周波数に変化した信号に対し周波数オフセット、位相ジッター、および、多重経路によるシンボル間の干渉を除去し、所定の復調方式（ＶＢＳ−８、ＶＳＢ−１６、ＱＡＭ６４、ＱＡＭ２５６、ＱＡＭ１０２４、ＤＰＳＫ、ＱＰＳＫ、など）に従ってベースバンド信号を復元する。前記復元されたベースバンド信号は、ＮＩＵチップセット１３０に提供されている。前記ベースバンド信号は、圧縮ビデオ、圧縮オーディオ、圧縮グラフィック、など多様な形態のデータ信号であり得ることができるが、以下では、前記ベースバンド信号は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームであるものとして説明する。
【００２４】
ＮＩＵチップセット１３０は、前記提供されたベースバンド信号が入力され、ＩＥＥＥ１３９４の標準プロトコルに基づくデータ信号を生成する。図２は、ＮＩＵチップセット１３０の概略的外形を表わすものであり、ＮＩＵチップセット１３０は、少なくとも、復調器１２０からベースバンド信号を受信する端子２１と、外部のＰＯＤのようなＣＡＳ（コンディショナルアクセスシステム）システムと連結するための２つの端子２３、２４と、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルと連結する端子２２とを含む。前記端子２３には、スクランブルされた状態のＭＰＥＧ−２伝送ストリームがＰＯＤに出力され、前記端子２４には、ＰＯＤによってデスクランブルされた後、暗号化された信号が入力される。前記端子２３、２４は、例えば、ＰＣＭＣＩＡ方式によって実現される。ＰＣＭＣＩＡとは、ノート型パソコンに用いることができるように、クレジットカードサイズのメモリや入出力装置に対する標準化団体（パーソナルコンピュータメモリカードインターナショナルアソシエーション）、さらに、そこで発表された標準を意味する。
【００２５】
再び図１を参照しながら、ＮＩＵチップセット１３０をなす構成要素についてより詳しく説明する。復調器１２０から出力されたベースバンド信号、即ちＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、ＮＩＭインターフェース１３１を介して入力される。ＮＩＭインターフェース１３１は、多様な復調器１２０から出力されるさまざまな信号が入力され、ＮＩＵチップセット１３０の内部で前記信号を用いることができるように、インターフェーシングするための構成要素である。
【００２６】
ＮＩＭインターフェース１３１に入力されたＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、ＰＯＤインターフェースコントローラ１３２に伝達される。ＰＯＤインターフェースコントローラ１３２は、外部のＰＯＤモジュール１４０とのインターフェーシングをコントロールする装置であって、前記ＭＰＥＧ−２伝送ストリームを、出力端子（図２の２３）を介してＰＯＤモジュール１４０に伝達し、ＰＯＤモジュール１４０からは暗号化された信号を入力端子（図２の２４）を介して受信する。ベースバンド信号としてのＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、放送信号送出端からすでにスクランブリルされて送信されるため、現在ＭＰＥＧ−２伝送ストリームはスクランブルされている。従って現在ＭＰＥＧ−２伝送ストリームを直接逆多重化することはできないため、外部のＰＯＤモジュール１４０を介したティスクレムブル過程が必要である。
【００２７】
ＰＯＤモジュール１４０は、ＮＩＵチップセット１３０とＰＣＭＣＩＡ方式で連結され、通常、使用者がコンテンツ提供者から発行されたスマートカードを挿入することによって作動するようになる。ＰＯＤモジュール１４０は、ＮＩＵチップセット１３０からスクランブルされた信号を受信し、これを、デスクランブラ１４１を介してデスクランブルする。その結果、デスクランブルされた信号、即ち原信号を復元した後、ＣＰ（コピープロテクション）サイファ１４２を介して、前記原信号を再び暗号化する。前記暗号化された信号は、ＮＩＵチップセット１３０に再び伝送される。このようにデスクランブルされた信号を再び暗号化する理由は、ＰＯＤモジュール１４０からＮＩＵチップセット１３０に信号を伝送する間に、他の権限のない使用者が前記信号を傍受したとしてもその内容を読取できなくするためである。
【００２８】
ＰＯＤインターフェースコントローラ１３２は、ＰＯＤモジュール１４０から前記暗号化された信号を受信し、これを内蔵されたＣＰディサイファ（図示なし）を介して解読し、暗号化されていないＭＰＥＧ−２伝送ストリームを復元してこれを逆多重化器１３３に提供する。
【００２９】
逆多重化器１３３は、中央処理部１３４の制御を受け、提供されていたＭＰＥＧ−２伝送ストリームをパーシングし、逆多重化してビデオ、オーディオを抽出する。
【００３０】
図３を参照すれば、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム２００は、１８８バイトの固定長を有する複数の伝送パケットで構成されているが、伝送パケットは、４バイトのパケットヘッダと１８４バイトのデータ領域とで構成され、パケットヘッダには、８ビットの同期情報を始め、１３ビットのバイナリ値を有するＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；パケット識別子）等の情報が含まれている。
【００３１】
このような伝送パケットとしては、ビデオパケット２６０、オーディオパケット２７０と、プログラム仕様情報のＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）データパケットがある。このようなＰＳＩにはＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）２１０、各プログラムに対応したＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）２３０、２４０、ＮＩＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）２５０等のような伝送パケットが含まれる。そして、有料放送など制限受信が必要な場合には、ＣＡＴ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｔａｂｌｅ）２２０という伝送パケットを用いることもある。各々の伝送パケットには固有のＰＩＤが割り当てられているが、このＰＩＤによって、該当伝送パケットのデータ領域に分離保存されているデータ種類を識別できるようになっている。但し、ＰＡＴ２１０の場合には、ＰＩＤが０に固定されている。
【００３２】
ＰＡＴ２１０およびＰＭＴ２３０、２４０は、該当プログラムに関する情報を記載したものであって、チャンネルごとに異なる。しかし、ＮＩＴ２５０には、該当チャンネルに放送されたプログラムだけでなく、サービスされている他のすべてのチャンネルのプログラムに対するプログラム番号とチャンネル番号とが各々記載される。
【００３３】
ところで、該当チャンネルでＰＡＴ２１０およびＰＭＴ２３０、２４０を受信できなければ、他の伝送パケットを受信しても何の意味もないため、通常、ＰＡＴ２１０およびＰＭＴ２３０、２４０は、所定の時間間隔ごとに受信されるようにしている。
【００３４】
逆多重化器１３３で生じる逆多重化過程を詳しく見ると、次の通りである。まず、逆多重化器１３３は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム２００中でＰＩＤが０である伝送パケット２１０を探し、そのデータ領域、即ちＰＡＴを読取する。ＰＡＴには各種プログラムに対するＰＭＴ、および、そのＰＩＤが表示されている。プログラム１を選択しようとする時、ＰＡＴの解析により、プログラム１のＰＩＤは２２であるため、この後に受信される伝送パケット中のＰＩＤが２２であることを探し、そのデータ領域、即ちＰＭＴを読取する。前記ＰＭＴの読取を通し、該当プログラムのビデオ、および、オーディオデータがどのようなＰＩＤを有する伝送パケットに乗せられて来るのかが分かる。即ち、ＰＭＴ読取を通し、プログラム１のビデオは、ＰＩＤ４８を有し、オーディオはＰＩＤ５４を有することが分かる。従って、以後受信される伝送パケット中、ＰＩＤが４８であるものだけを集めて保存すれば、ＭＰＥＧ−２ビデオビットストリームになり、ＰＩＤが５４であるものだけを集めて保存すれば、ＭＰＥＧ−２オーディオビットストリームになる。
【００３５】
このようなＭＰＥＧ−２ビデオビットストリームの構成の一例を詳しく見ると、次の図４に示すようになる。ＭＰＥＧ−２の標準では、ビデオをフレーム単位で符号化する。従って、ビットストリーム５０は、フレームヘザー６０と、フレームデータ７０を含み、フレームデータ７０は、複数のマクロブロックデータ（ＭＢ）７１ないし７４で構成される。さらに、１つのマクロブロックデータ７３は、ｍｂ＿ｔｙｐｅフィールド８０と、ｍｂ＿ｐｒｅｄフィールド８５と、テクスチャーデータフィールド９０とで構成される。
【００３６】
ここで、ｍｂ＿ｔｙｐｅフィールド８０には、マクロブロックの種類を表す値が記録される。即ち、現在マクロブロックがイントラマクロブロックであるのか、インターマクロブロックであるのかを示す。そして、ｍｂ＿ｐｒｅｄフィールド８５には前記マクロブロックの種類による細部予測モードが記録される。イントラマクロブロックの場合には、前記選択されたイントラ予測モードが記録され、インターマクロブロックの場合には、マクロブロックパーテーション別に参照フレーム番号、および、モーションベクトルが記録される。
【００３７】
そして、テクスチャーデータフィールド９０には、符号化されたテクスチャーデータが記録される。
【００３８】
再び図１を参照すると、逆多重化器１３３によって抽出されたビデオビットストリーム、および、オーディオビットストリームは、ＰＣＩバス１３７を介して、メモリ１３５に一時保存することができる。前記保存されたビットストリームは、再びＰＣＩバス１３７を介して、１３９４モジュール１３６に提供され、１３９４モジュール１３６は、前記ビットストリームをＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換してＸＨＴネットワーク内の他のＡ／Ｖ機器に提供することができる。
【００３９】
現在、主に用いられている補助記憶装置のインターフェースであるＥＩＤＥは、遅い速度と拡張性の面で制限が多い。スカジー（ＳＣＳＩ）方式は拡張性には優れているが、比較的高価であり、標準が決められていないと思われるほど業者ごとにプロトコルとドライバとが少しずつ異なり、理論上は拡張を容易できるとしているが、実際は各周辺機器間の特性などによって、使用するのに困難が伴う。こういう短所を補完して周辺機器（特に高速の周辺機器）を１つのケーブルに連結するための新しい標準規格を開発するようになり、その結果として作られたものが、即ちＩＥＥＥ１３９４である。ＩＥＥＥ１３９４は直列方式であるが、デジタルインターフェースであるため、デジタルデータを変換過程なしで送受信するため、データの損失が少ない長所がある。
【００４０】
１３９４モジュール１３６の細部構成は、図５に示すようである。直列バス管理者（シリアルバスマネージメント）３５０は、物理層３１０、リンク層３２０、トランザクション層３３０という３つの階層と連結されている。物理層３１０は、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルと連結されており、他の層はアプリケーションと連結されている。
【００４１】
直列バス管理者３５０は、タイミング調整とバスにあるすべてのデバイスに電源供給、すべてのシリアルバスを管理し、サイクルマスター、等時ＩＤ、エラー認識などの役割を各階層に付与する。直列バス管理者３５０はＩＥＥＥ１２１２標準によるレジスター構造によって作られ得る。
【００４２】
トランザクション層３３０は、非同期プロトコルの書き込み、読み込み、および、ロック機能をする。書き込みの場合には送信側から受信側にデータを送り、読み込みの場合にはデータを送信側に送る。一方、ロックは書き込みと読み込みの命令の組合せ機能として受信側と送信側間が現在通信中の場合、他の送信側の前の通信が全て終了した後に再送信する機能をいう。
【００４３】
リンク層３２０は、非同期および等時的に伝送パケットを送受信するために、２つのＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）と一個の受信ＦＩＦＯを有し、各ＦＩＦＯは、３２ビットの長さで使用者がＦＩＦＯのサイズをソフトウェアで決定できる。送信専用の非同期用のＦＩＦＯと等時用のＦＩＦＯは、書き込み用として、受信専用のＦＩＦＯは、読み込み用として用いられる。非同期伝送は、データと階層情報を明示されているアドレスに伝送し、プリンタやスキャナーのようにリアルタイムで動作しなくても良い情報を伝送する時に用いる。等時的伝送は、データを送る時、アドレスを使用せずに、チャンネル番号を含めて伝送する。即ち、リアルタイム伝送をするためにエラーが生じても再伝送を要求しない。このような等時的伝送を利用し、メモリ１３５に一時保存されたビデオストリームやオーディオストリームを他のＡ／Ｖ機器に伝送できる。
【００４４】
物理層３１０は、ＩＥＥＥ１３９４デバイスとケーブルとの間に電気的、物理的に連結されており、実際にデータを送受信してすべてのデバイスがバスを順次実行して各ポートに同じ機能を提供するリピーターの役割もする。
【００４５】
前記１３９４モジュールの構成要素３１０、３２０、３３０、３５０が動作する状況で、新しい周辺機器がネットワークに追加されるか、あるいは既に使われていた装置がネットワークから外されている時は、ネットワークの構成が再調整され、この時、ネットワークで伝送がなされていたすべての既存情報は初期化され、全体ネットワークは動的に再構成されて、各々のノードはアドレスを再び与えられる。この場合、ルートノードも必要であれば、強制的に最も多く使用されるノードをルートとして指定することもできる。その後、ルートノードの構成が終了すれば、自体認識をしてから、各ノードはネットワーク全体に亘って、自身の存在を他のノードに知らせる。このようにすべてのノードの情報が収集された後、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースは、正常動作を始めるための待機状態に入る。
【００４６】
ところで、本発明の一実施形態に係る１３９４モジュール１３６には、伝送と再生中にエンターテイメントコンテンツの不法コピーを防止するためのＤＴＣＰ（Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）規格を満足するＤＴＣＰモジュール３４０がさらに含まれ得る。ＤＴＣＰは、「５Ｃ」とも呼ばれるが、暗号アルゴリズム、ＡＫＥ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｅｙ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）、および、公開キー（パブリックキー）暗号化技術に基づいてデータを暗号化して伝送するのに用いられる技術である。
【００４７】
本発明の一実施形態において、メモリ１３６からＰＣＩバス１３７を介して伝達されるビットストリームは、前記ＤＴＣＰモジュール３４０によって暗号化された後、直列バスマネジメント３５０、トランザクション層３３０、または、リンク層３２０に送信される。さらに、同じように前記層から受信されたデータは、ＤＴＣＰモジュール３４０によって、復号化される。
【００４８】
再び図１を参照すると、１３９４モジュール１３６は、前記図５で説明した過程を通し、メモリ１３６に保存されたビットストリームを暗号化し、ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換した後、前記データ信号をＩＥＥＥ１３９４ケーブルを介して他のＡ／Ｖ機器に伝送する。
【００４９】
一方、中央処理部１３４は、ＮＩＵチップセット１３０の全体構成要素を制御し、ＣＰＵ、マイコン（マイクロプロセッサ）等で構成することができる。このために、中央処理部１３４はＰＣＩバス１３７に接続し、ＰＣＩバス１３７を介して他の逆多重化器１３３、メモリ１３５、１３９４モジュール１３６を制御する信号を伝送し、前記構成要素から応答信号を受信できる。
【００５０】
中央処理部１３４のプロセスを稼動するための運営体系、および、ＮＩＵチップセット１３０に含まれている他の構成要素を駆動するためのデバイスドライバは、ＮＩＵチップセット１３０内部にポーティングされる。
【００５１】
ネットワークインターフェースユニット１００から伝送されたデータ信号は、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルを介してＸＨＴネットワークに接続されたデジタルテレビのようなＡ／Ｖ機器が受信してビデオやオーディオデータを復元することができる。前記Ａ／Ｖ機器は、ＭＰＥＧ−２デコーダーなどを内蔵しており、前記データ信号に含まれているオーディオストリーム、または、ビデオストリームをデコードする。前記デコードされたデータは、信号出力部によってテレビのようなディスプレー装置によって、使用に適したフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ、ＳＶｉｄｅｏ、ＤＶＩなど）に変換される。
【００５２】
図６は、本発明の他の実施形態に係るＮＩＵチップセット２３０の構成を示すブロック図である。図１に示す実施形態では、逆多重化器１３３と１３９４モジュール１３６とがＰＣＩバス１３７を介して接続され、逆多重化器１３３によって生成されるビットストリームは、共有されたメモリ１３５に保存されてから、ＰＣＩバス１３７を介して１３９４モジュール１３６に伝達された。
【００５３】
図６では図１とは異なり、逆多重化器１３３と１３９４モジュール１３６とは、同期化されたハードワイヤーコネクション１３８によって直接連結され、逆多重化器１３３から１３９４モジュール１３６への伝送制御は、中央処理部１３４がＰＣＩバス１３７を介して実行する。図６の実施形態でＰＣＩバス１３７は、単純に中央処理部１３４が他の構成要素を制御するための信号を伝送し、その応答信号を受信するために利用されるだけで、実際のデータを伝送する経路としての役割はしない。
【００５４】
以上のようなハードワイヤー方式を用いれば、逆多重化器１３３によって出力される信号は、メモリ１３５を経ずに１３９４モジュール１３６に直接伝えられるため、システム構造を簡約化し、伝達速度を向上させることができ、ＮＩＵチップセット２３０の生産費用も減少させることができる。但し、ハードワイヤーコネクション１３８によって、逆多重化器１３３と１３９４モジュール１３６とを直接連結するためには、逆多重化器１３３、および、１３９４モジュール１３６の間のデータ伝送のための同期が一致しなければならない条件が前提となる。従って、図６のＮＩＵチップセット２３０は、１３９４モジュール１３６でＸＨＴネットワーク上にデータを伝送する速度が一定以上保障される環境で用いられることが好ましい。
【００５５】
以上添付した図面を参照し、本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施できることが分かるはずである。従って以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないことを理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るネットワークインターフェースユニットの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のインターフェースユニットに搭載されたＮＩＵチップセットの概略的外形を示す図である。
【図３】ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム構造の一例を示した図である。
【図４】ＭＰＥＧ−２ビデオビットストリーム構造の一例を示した図である。
【図５】図２のＮＩＵチップセットに含まれる１３９４モジュールの細部構成を示した図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るＮＩＵチップセットの構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ＩＥＥＥ１３９４ケーブル
２１ ベースバンド信号入力端子
２２ ＩＥＥＥ１３９４ケーブル連結端子
２３ ＰＯＤ出力端子
２４ ＰＯＤ入力端子
１００ ネットワークインターフェースユニット
１１０ チューナ
１２０ 復調器
１２１ ＱＡＭ復調器
１２２ ＱＰＳＫ復調器
１３０、２３０ ＮＩＵチップセット
１３１ ＮＩＭインターフェース
１３２ ＰＯＤインターフェースコントローラ
１３３ 逆多重化器
１３４ 中央処理部
１３５ メモリ
１３６ １３９４モジュール
１３７ ＰＣＩバス
１３８ ハードワイヤーコネクション
１４０ ＰＯＤモジュール
１４１ デスクランブラ
１４２ ＣＰサイファ
３１０ 物理層
３２０ リンク層
３３０ トランザクション層
３４０ ＤＴＣＰモジュール
３５０ 直列バスマネジメント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル機器に関し、より詳しくは、ＸＨＴ（エキスパンダブルホームシアタ）に基づいた、改善されたネットワークインターフェースユニット（ＮＩＵ）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近来、デジタル化された映像／音声（以下Ａ／Ｖと呼ぶ）の処理技術の画期的な発達と共に、デジタルテレビ、セットトップボックス、ＤＶＤプレーヤ、デジタルアンプ等、多様なＡ／Ｖ機器が家庭や事務室内に設けられて使用されている。そして、家庭や事務室の使用者は、リモコン等を用いて、このような機器を便利に制御することができる。しかし、一定空間内に設けられるＡ／Ｖ機器の数が増加するほど、各々の機器を制御することは次第に複雑で難しいものとなる。
【０００３】
これに、複数のＡ／Ｖ機器を相互連動させて１つのシステムとし、使用者は前記システム化されたＡ／Ｖ機器を容易に制御することができるようにする技術が研究されてきた。このような研究において、前記Ａ／Ｖ機器は、ネットワークインターフェースを介して、他のＡ／Ｖ機器と連結されることにより、全体的に１つのＡ／Ｖネットワークシステムを備えるようになる。
【０００４】
このような研究の一環として、最近Ａ／ＶホームネットワーキングのためのミドルウェアのＸＨＴ技術標準が開発され提示された。ＸＨＴ技術は、三星電子（株）が開発したデジタルテレビ中心のホームネットワークソリューションとして、米国家電協会（ＣＥＡ：コンシューマエレクトロニクスアソシエーション）の標準規格に採択された。
【０００５】
ＸＨＴ技術は、複数のＨＤ（高精度）級の信号を安定的に伝達できるＩＥＥＥ１３９４ケーブルと、インターネットで主に用いられる通信規格であるインターネットプロトコルとを用いて、デジタルテレビと連結されたＡ／Ｖ機器はもちろん、複数のデジタルテレビを制御することができるようにする。ＸＨＴ技術を用いると、部屋で、居間にあるデジタルテレビのデジタル放送受信機能を活用して、デジタル放送を視聴することができる。
【０００６】
さらに、ＸＨＴ技術に基づいて開発された低価格型ネットワークインターフェースユニット（ＮＩＵ）は、メモリカードの形態となっており、地上波・衛星・ケーブルなど、受信方式による変更が容易であり、放送事業者の経済的負担を軽減している。
【０００７】
ネットワークインターフェースユニットは、デジタルテレビと共にＸＨＴを構成する重要な構成要素としてビルトインデジタルテレビ市場の活性化に対応し、最小費用で高品質の映像／音声サービスを可能にするデジタル機器である。ネットワークインターフェースユニットは、既存セットトップボックスにおいて一部の機能だけを含み、既存セットトップボックスより安くＩＥＥＥ１３９４チャンネルを通じてＸＨＴ基盤のデジタルテレビにビデオ／オーディオストリーミングサービスを提供する。
【０００８】
従来のネットワークインターフェースユニットは、オープンケーブルや衛星受信用ＮＩＭ（ネットワークインターフェースモジュール）と、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ Ｏｆ Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）インターフェース、そして１３９４インターフェース、および、ＣＰＵなどをボードレベル（ｂｏａｒｄ ｌｅｖｅｌ）にて実現される。従って、その価格を既存セットトップボックスに比べて安くするのに限界があった。またＸＨＴ基盤のデジタルテレビの普及を活性化するためにも、より簡単な開発環境と低価格のネットワークインターフェースユニットソリューション、ネットワークインターフェースユニットの主要機能と関連したソフトウェアを内蔵したＮＩＵチップセットの開発が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ネットワークインターフェースユニット中の核心的な構成要素を単一チップセット化したＮＩＵチップセットを提供することにある。
【００１０】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記ＮＩＵチップセットを搭載したネットワークインターフェースユニットを提供することにある。
【００１１】
本発明の技術的課題は、以上にて言及した技術的課題に制限されるものではなく、言及されていない他の技術的課題は、以下の記載から当業者が明確に理解できるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の技術的課題を達成するために、外部ネットワークから放送信号を受信するチューナと、前記受信された放送信号からベースバンド信号を復元する復調器と、前記ベースバンド信号からＩＥＥＥ１３９４プロトコルに基づくデータ信号を生成し、内部ネットワークに接続されたＡ／Ｖ機器に伝送する単一チップセットからなるＮＩＵチップセットを含むネットワークインターフェースユニットにおいて、
前記ＮＩＵチップセットは、前記ベースバンド信号に含まれているスクランブルされた状態の伝送ストリームを出力し、前記出力された伝送ストリームに対する応答として暗号化された信号を入力し、前記入力される暗号化された信号を復号化して伝送ストリームを復元するＰＯＤインターフェースコントローラ；前記復元された伝送ストリームをパーシングして逆多重化し、ビットストリームを抽出する逆多重化器；および、前記ビットストリームを前記ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換する１３９４モジュールを含む。
【００１３】
前記伝送ストリームは、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームであって、前記ビットストリームは、ＭＰＥＧ−２圧縮方式により圧縮されたビデオビットストリームであることが好ましく、前記内部ネットワークは、ＸＨＴネットワークであることが好ましい。そして、前記Ａ／Ｖ機器は少なくとも前記ビデオビットストリームをデコーディングできる手段を含むことが好ましい。
【００１４】
前記ネットワークインターフェースユニットは、前記逆多重化器、および、前記１３９４モジュールとＰＣＩバスとを介して連結し、前記抽出されたビットストリームを、前記ＰＣＩバスを介して受信して一時保存した後、前記ＰＣＩバスを介して前記１３９４モジュールに送信するメモリをさらに含むことが好ましい。
【００１５】
そして、前記ＰＯＤインターフェースコントローラ、逆多重化器、および、１３９４モジュールを駆動するためのデバイスドライバは、前記ＮＩＵチップセット内部にポーティングされることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
ボードレベルでネットワークインターフェースユニットを実現する場合、前記ユニットに含まれる各々のモジュールに対するデバイスドライバを開発／ポーティングしなければならない開発期間、および、費用が相当なものとなり、また、これのために熟練したＸＨＴの専門人材が必要となる。
【００１７】
詳述した通り、本発明に従う単一チップセットによって実現されたネットワークインターフェースユニットを用いれば、ネットワークインターフェースユニットの生産費用、および、開発期間を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付された図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を詳しく説明する。本発明の利点および特徴、そして、それらを達成するための方法は、添付される図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すると明確になる。しかしながら、本発明は、以下にて開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態によって実用化することができ、単に本実施形態は、本発明の開示がより完全なものになるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。明細書の全体に亘って、同一参照符号は同一構成要素を示している。
【００１９】
一般的に、セットトップボックスは、バスによってセットトップ電子装備部品の内部へ連結されるネットワークインターフェースユニットを含んでいる。これと反対に、本発明ではネットワークインターフェースユニットとセットトップ電子装備とを分離させ、その間に内部ネットワークが形成される。このような配列によると、各セットトップ電子装備に対してネットワークインターフェースユニット電子装備を二重化する必要がないため、複数のセットトップ電子装備をホーム内にて低価格で分配できるようにする。
【００２０】
特に、本発明では、前記ネットワークインターフェースユニットの核心部分をボードレベルでない、単一のＮＩＵチップセットで実現する。各々のモジュールをボードレベルで実現する場合、各々のモジュールの個別価格、および、各々のモジュールからＰＣＩインターフェースを通し、データを処理し、各々のモジュールに対するデバイスドライバを開発ポーティングしなければならない開発期間、および、費用が高くなり、また、このための熟練したＸＨＴの専門人材が必要なためである。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係るネットワークインターフェースユニット１００の構成を示すブロック図である。
【００２２】
ネットワークインターフェースユニット１００は、外部ネットワーク、例えば、ＲＦ信号を送出する放送ネットワークから前記ＲＦ信号を受信するチューナ１１０と、多様な復調方式の復調器１２０とを備える。チューナ１１０は、有／無線媒体を介して伝えられる有／無線信号中、使用者が選択した信号を受信する。例えば、チューナ１１０は、空中から放送信号を検出するＲＦアンテナと、多様な放送信号中、所望するチャンネルの信号を選局し、選局された信号を中間周波数に変換するＩＦ変換部を含んで構成することができる。もし、ケーブル放送を受信する場合には、前記ＲＦアンテナはケーブルモデムの信号入力先端部に置き換えられる。
【００２３】
チューナ１１０は、前記中間周波数に変換された信号を復調器１２０に提供する。そうすると、復調器１２０は、前記中間周波数に変化した信号に対し周波数オフセット、位相ジッター、および、多重経路によるシンボル間の干渉を除去し、所定の復調方式（ＶＢＳ−８、ＶＳＢ−１６、ＱＡＭ６４、ＱＡＭ２５６、ＱＡＭ１０２４、ＤＰＳＫ、ＱＰＳＫ、など）に従ってベースバンド信号を復元する。前記復元されたベースバンド信号は、ＮＩＵチップセット１３０に提供されている。前記ベースバンド信号は、圧縮ビデオ、圧縮オーディオ、圧縮グラフィック、など多様な形態のデータ信号であり得ることができるが、以下では、前記ベースバンド信号は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームであるものとして説明する。
【００２４】
ＮＩＵチップセット１３０は、前記提供されたベースバンド信号が入力され、ＩＥＥＥ１３９４の標準プロトコルに基づくデータ信号を生成する。図２は、ＮＩＵチップセット１３０の概略的外形を表わすものであり、ＮＩＵチップセット１３０は、少なくとも、復調器１２０からベースバンド信号を受信する端子２１と、外部のＰＯＤのようなＣＡＳ（コンディショナルアクセスシステム）システムと連結するための２つの端子２３、２４と、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルと連結する端子２２とを含む。前記端子２３には、スクランブルされた状態のＭＰＥＧ−２伝送ストリームがＰＯＤに出力され、前記端子２４には、ＰＯＤによってデスクランブルされた後、暗号化された信号が入力される。前記端子２３、２４は、例えば、ＰＣＭＣＩＡ方式によって実現される。ＰＣＭＣＩＡとは、ノート型パソコンに用いることができるように、クレジットカードサイズのメモリや入出力装置に対する標準化団体（パーソナルコンピュータメモリカードインターナショナルアソシエーション）、さらに、そこで発表された標準を意味する。
【００２５】
再び図１を参照しながら、ＮＩＵチップセット１３０をなす構成要素についてより詳しく説明する。復調器１２０から出力されたベースバンド信号、即ちＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、ＮＩＭインターフェース１３１を介して入力される。ＮＩＭインターフェース１３１は、多様な復調器１２０から出力されるさまざまな信号が入力され、ＮＩＵチップセット１３０の内部で前記信号を用いることができるように、インターフェーシングするための構成要素である。
【００２６】
ＮＩＭインターフェース１３１に入力されたＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、ＰＯＤインターフェースコントローラ１３２に伝達される。ＰＯＤインターフェースコントローラ１３２は、外部のＰＯＤモジュール１４０とのインターフェーシングをコントロールする装置であって、前記ＭＰＥＧ−２伝送ストリームを、出力端子（図２の２３）を介してＰＯＤモジュール１４０に伝達し、ＰＯＤモジュール１４０からは暗号化された信号を入力端子（図２の２４）を介して受信する。ベースバンド信号としてのＭＰＥＧ−２伝送ストリームは、放送信号送出端からすでにスクランブリルされて送信されるため、現在ＭＰＥＧ−２伝送ストリームはスクランブルされている。従って現在ＭＰＥＧ−２伝送ストリームを直接逆多重化することはできないため、外部のＰＯＤモジュール１４０を介したティスクレムブル過程が必要である。
【００２７】
ＰＯＤモジュール１４０は、ＮＩＵチップセット１３０とＰＣＭＣＩＡ方式で連結され、通常、使用者がコンテンツ提供者から発行されたスマートカードを挿入することによって作動するようになる。ＰＯＤモジュール１４０は、ＮＩＵチップセット１３０からスクランブルされた信号を受信し、これを、デスクランブラ１４１を介してデスクランブルする。その結果、デスクランブルされた信号、即ち原信号を復元した後、ＣＰ（コピープロテクション）サイファ１４２を介して、前記原信号を再び暗号化する。前記暗号化された信号は、ＮＩＵチップセット１３０に再び伝送される。このようにデスクランブルされた信号を再び暗号化する理由は、ＰＯＤモジュール１４０からＮＩＵチップセット１３０に信号を伝送する間に、他の権限のない使用者が前記信号を傍受したとしてもその内容を読取できなくするためである。
【００２８】
ＰＯＤインターフェースコントローラ１３２は、ＰＯＤモジュール１４０から前記暗号化された信号を受信し、これを内蔵されたＣＰディサイファ（図示なし）を介して解読し、暗号化されていないＭＰＥＧ−２伝送ストリームを復元してこれを逆多重化器１３３に提供する。
【００２９】
逆多重化器１３３は、中央処理部１３４の制御を受け、提供されていたＭＰＥＧ−２伝送ストリームをパーシングし、逆多重化してビデオ、オーディオを抽出する。
【００３０】
図３を参照すれば、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム２００は、１８８バイトの固定長を有する複数の伝送パケットで構成されているが、伝送パケットは、４バイトのパケットヘッダと１８４バイトのデータ領域とで構成され、パケットヘッダには、８ビットの同期情報を始め、１３ビットのバイナリ値を有するＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ；パケット識別子）等の情報が含まれている。
【００３１】
このような伝送パケットとしては、ビデオパケット２６０、オーディオパケット２７０と、プログラム仕様情報のＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）データパケットがある。このようなＰＳＩにはＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）２１０、各プログラムに対応したＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）２３０、２４０、ＮＩＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）２５０等のような伝送パケットが含まれる。そして、有料放送など制限受信が必要な場合には、ＣＡＴ（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｔａｂｌｅ）２２０という伝送パケットを用いることもある。各々の伝送パケットには固有のＰＩＤが割り当てられているが、このＰＩＤによって、該当伝送パケットのデータ領域に分離保存されているデータ種類を識別できるようになっている。但し、ＰＡＴ２１０の場合には、ＰＩＤが０に固定されている。
【００３２】
ＰＡＴ２１０およびＰＭＴ２３０、２４０は、該当プログラムに関する情報を記載したものであって、チャンネルごとに異なる。しかし、ＮＩＴ２５０には、該当チャンネルに放送されたプログラムだけでなく、サービスされている他のすべてのチャンネルのプログラムに対するプログラム番号とチャンネル番号とが各々記載される。
【００３３】
ところで、該当チャンネルでＰＡＴ２１０およびＰＭＴ２３０、２４０を受信できなければ、他の伝送パケットを受信しても何の意味もないため、通常、ＰＡＴ２１０およびＰＭＴ２３０、２４０は、所定の時間間隔ごとに受信されるようにしている。
【００３４】
逆多重化器１３３で生じる逆多重化過程を詳しく見ると、次の通りである。まず、逆多重化器１３３は、ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム２００中でＰＩＤが０である伝送パケット２１０を探し、そのデータ領域、即ちＰＡＴを読取する。ＰＡＴには各種プログラムに対するＰＭＴ、および、そのＰＩＤが表示されている。プログラム１を選択しようとする時、ＰＡＴの解析により、プログラム１のＰＩＤは２２であるため、この後に受信される伝送パケット中のＰＩＤが２２であることを探し、そのデータ領域、即ちＰＭＴを読取する。前記ＰＭＴの読取を通し、該当プログラムのビデオ、および、オーディオデータがどのようなＰＩＤを有する伝送パケットに乗せられて来るのかが分かる。即ち、ＰＭＴ読取を通し、プログラム１のビデオは、ＰＩＤ４８を有し、オーディオはＰＩＤ５４を有することが分かる。従って、以後受信される伝送パケット中、ＰＩＤが４８であるものだけを集めて保存すれば、ＭＰＥＧ−２ビデオビットストリームになり、ＰＩＤが５４であるものだけを集めて保存すれば、ＭＰＥＧ−２オーディオビットストリームになる。
【００３５】
このようなＭＰＥＧ−２ビデオビットストリームの構成の一例を詳しく見ると、次の図４に示すようになる。ＭＰＥＧ−２の標準では、ビデオをフレーム単位で符号化する。従って、ビットストリーム５０は、フレームヘザー６０と、フレームデータ７０を含み、フレームデータ７０は、複数のマクロブロックデータ（ＭＢ）７１ないし７４で構成される。さらに、１つのマクロブロックデータ７３は、ｍｂ＿ｔｙｐｅフィールド８０と、ｍｂ＿ｐｒｅｄフィールド８５と、テクスチャーデータフィールド９０とで構成される。
【００３６】
ここで、ｍｂ＿ｔｙｐｅフィールド８０には、マクロブロックの種類を表す値が記録される。即ち、現在マクロブロックがイントラマクロブロックであるのか、インターマクロブロックであるのかを示す。そして、ｍｂ＿ｐｒｅｄフィールド８５には前記マクロブロックの種類による細部予測モードが記録される。イントラマクロブロックの場合には、前記選択されたイントラ予測モードが記録され、インターマクロブロックの場合には、マクロブロックパーテーション別に参照フレーム番号、および、モーションベクトルが記録される。
【００３７】
そして、テクスチャーデータフィールド９０には、符号化されたテクスチャーデータが記録される。
【００３８】
再び図１を参照すると、逆多重化器１３３によって抽出されたビデオビットストリーム、および、オーディオビットストリームは、ＰＣＩバス１３７を介して、メモリ１３５に一時保存することができる。前記保存されたビットストリームは、再びＰＣＩバス１３７を介して、１３９４モジュール１３６に提供され、１３９４モジュール１３６は、前記ビットストリームをＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換してＸＨＴネットワーク内の他のＡ／Ｖ機器に提供することができる。
【００３９】
現在、主に用いられている補助記憶装置のインターフェースであるＥＩＤＥは、遅い速度と拡張性の面で制限が多い。スカジー（ＳＣＳＩ）方式は拡張性には優れているが、比較的高価であり、標準が決められていないと思われるほど業者ごとにプロトコルとドライバとが少しずつ異なり、理論上は拡張を容易できるとしているが、実際は各周辺機器間の特性などによって、使用するのに困難が伴う。こういう短所を補完して周辺機器（特に高速の周辺機器）を１つのケーブルに連結するための新しい標準規格を開発するようになり、その結果として作られたものが、即ちＩＥＥＥ１３９４である。ＩＥＥＥ１３９４は直列方式であるが、デジタルインターフェースであるため、デジタルデータを変換過程なしで送受信するため、データの損失が少ない長所がある。
【００４０】
１３９４モジュール１３６の細部構成は、図５に示すようである。直列バス管理者（シリアルバスマネージメント）３５０は、物理層３１０、リンク層３２０、トランザクション層３３０という３つの階層と連結されている。物理層３１０は、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルと連結されており、他の層はアプリケーションと連結されている。
【００４１】
直列バス管理者３５０は、タイミング調整とバスにあるすべてのデバイスに電源供給、すべてのシリアルバスを管理し、サイクルマスター、等時ＩＤ、エラー認識などの役割を各階層に付与する。直列バス管理者３５０はＩＥＥＥ１２１２標準によるレジスター構造によって作られ得る。
【００４２】
トランザクション層３３０は、非同期プロトコルの書き込み、読み込み、および、ロック機能をする。書き込みの場合には送信側から受信側にデータを送り、読み込みの場合にはデータを送信側に送る。一方、ロックは書き込みと読み込みの命令の組合せ機能として受信側と送信側間が現在通信中の場合、他の送信側の前の通信が全て終了した後に再送信する機能をいう。
【００４３】
リンク層３２０は、非同期および等時的に伝送パケットを送受信するために、２つのＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウト）と一個の受信ＦＩＦＯを有し、各ＦＩＦＯは、３２ビットの長さで使用者がＦＩＦＯのサイズをソフトウェアで決定できる。送信専用の非同期用のＦＩＦＯと等時用のＦＩＦＯは、書き込み用として、受信専用のＦＩＦＯは、読み込み用として用いられる。非同期伝送は、データと階層情報を明示されているアドレスに伝送し、プリンタやスキャナーのようにリアルタイムで動作しなくても良い情報を伝送する時に用いる。等時的伝送は、データを送る時、アドレスを使用せずに、チャンネル番号を含めて伝送する。即ち、リアルタイム伝送をするためにエラーが生じても再伝送を要求しない。このような等時的伝送を利用し、メモリ１３５に一時保存されたビデオストリームやオーディオストリームを他のＡ／Ｖ機器に伝送できる。
【００４４】
物理層３１０は、ＩＥＥＥ１３９４デバイスとケーブルとの間に電気的、物理的に連結されており、実際にデータを送受信してすべてのデバイスがバスを順次実行して各ポートに同じ機能を提供するリピーターの役割もする。
【００４５】
前記１３９４モジュールの構成要素３１０、３２０、３３０、３５０が動作する状況で、新しい周辺機器がネットワークに追加されるか、あるいは既に使われていた装置がネットワークから外されている時は、ネットワークの構成が再調整され、この時、ネットワークで伝送がなされていたすべての既存情報は初期化され、全体ネットワークは動的に再構成されて、各々のノードはアドレスを再び与えられる。この場合、ルートノードも必要であれば、強制的に最も多く使用されるノードをルートとして指定することもできる。その後、ルートノードの構成が終了すれば、自体認識をしてから、各ノードはネットワーク全体に亘って、自身の存在を他のノードに知らせる。このようにすべてのノードの情報が収集された後、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースは、正常動作を始めるための待機状態に入る。
【００４６】
ところで、本発明の一実施形態に係る１３９４モジュール１３６には、伝送と再生中にエンターテイメントコンテンツの不法コピーを防止するためのＤＴＣＰ（Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）規格を満足するＤＴＣＰモジュール３４０がさらに含まれ得る。ＤＴＣＰは、「５Ｃ」とも呼ばれるが、暗号アルゴリズム、ＡＫＥ（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｋｅｙ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）、および、公開キー（パブリックキー）暗号化技術に基づいてデータを暗号化して伝送するのに用いられる技術である。
【００４７】
本発明の一実施形態において、メモリ１３６からＰＣＩバス１３７を介して伝達されるビットストリームは、前記ＤＴＣＰモジュール３４０によって暗号化された後、直列バスマネジメント３５０、トランザクション層３３０、または、リンク層３２０に送信される。さらに、同じように前記層から受信されたデータは、ＤＴＣＰモジュール３４０によって、復号化される。
【００４８】
再び図１を参照すると、１３９４モジュール１３６は、前記図５で説明した過程を通し、メモリ１３６に保存されたビットストリームを暗号化し、ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換した後、前記データ信号をＩＥＥＥ１３９４ケーブルを介して他のＡ／Ｖ機器に伝送する。
【００４９】
一方、中央処理部１３４は、ＮＩＵチップセット１３０の全体構成要素を制御し、ＣＰＵ、マイコン（マイクロプロセッサ）等で構成することができる。このために、中央処理部１３４はＰＣＩバス１３７に接続し、ＰＣＩバス１３７を介して他の逆多重化器１３３、メモリ１３５、１３９４モジュール１３６を制御する信号を伝送し、前記構成要素から応答信号を受信できる。
【００５０】
中央処理部１３４のプロセスを稼動するための運営体系、および、ＮＩＵチップセット１３０に含まれている他の構成要素を駆動するためのデバイスドライバは、ＮＩＵチップセット１３０内部にポーティングされる。
【００５１】
ネットワークインターフェースユニット１００から伝送されたデータ信号は、ＩＥＥＥ１３９４ケーブルを介してＸＨＴネットワークに接続されたデジタルテレビのようなＡ／Ｖ機器が受信してビデオやオーディオデータを復元することができる。前記Ａ／Ｖ機器は、ＭＰＥＧ−２デコーダーなどを内蔵しており、前記データ信号に含まれているオーディオストリーム、または、ビデオストリームをデコードする。前記デコードされたデータは、信号出力部によってテレビのようなディスプレー装置によって、使用に適したフォーマット（例えば、ＮＴＳＣ、ＳＶｉｄｅｏ、ＤＶＩなど）に変換される。
【００５２】
図６は、本発明の他の実施形態に係るＮＩＵチップセット２３０の構成を示すブロック図である。図１に示す実施形態では、逆多重化器１３３と１３９４モジュール１３６とがＰＣＩバス１３７を介して接続され、逆多重化器１３３によって生成されるビットストリームは、共有されたメモリ１３５に保存されてから、ＰＣＩバス１３７を介して１３９４モジュール１３６に伝達された。
【００５３】
図６では図１とは異なり、逆多重化器１３３と１３９４モジュール１３６とは、同期化されたハードワイヤーコネクション１３８によって直接連結され、逆多重化器１３３から１３９４モジュール１３６への伝送制御は、中央処理部１３４がＰＣＩバス１３７を介して実行する。図６の実施形態でＰＣＩバス１３７は、単純に中央処理部１３４が他の構成要素を制御するための信号を伝送し、その応答信号を受信するために利用されるだけで、実際のデータを伝送する経路としての役割はしない。
【００５４】
以上のようなハードワイヤー方式を用いれば、逆多重化器１３３によって出力される信号は、メモリ１３５を経ずに１３９４モジュール１３６に直接伝えられるため、システム構造を簡約化し、伝達速度を向上させることができ、ＮＩＵチップセット２３０の生産費用も減少させることができる。但し、ハードワイヤーコネクション１３８によって、逆多重化器１３３と１３９４モジュール１３６とを直接連結するためには、逆多重化器１３３、および、１３９４モジュール１３６の間のデータ伝送のための同期が一致しなければならない条件が前提となる。従って、図６のＮＩＵチップセット２３０は、１３９４モジュール１３６でＸＨＴネットワーク上にデータを伝送する速度が一定以上保障される環境で用いられることが好ましい。
【００５５】
以上添付した図面を参照し、本発明の実施形態を説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明がその技術的思想や必須の特徴を変更せず、他の具体的な形態で実施できることが分かるはずである。従って以上で記述した実施形態は、すべての面で例示的なものであり、限定的ではないことを理解しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るネットワークインターフェースユニットの構成を示すブロック図である。
【図２】図１のインターフェースユニットに搭載されたＮＩＵチップセットの概略的外形を示す図である。
【図３】ＭＰＥＧ−２伝送ストリーム構造の一例を示した図である。
【図４】ＭＰＥＧ−２ビデオビットストリーム構造の一例を示した図である。
【図５】図２のＮＩＵチップセットに含まれる１３９４モジュールの細部構成を示した図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るＮＩＵチップセットの構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ ＩＥＥＥ１３９４ケーブル
２１ ベースバンド信号入力端子
２２ ＩＥＥＥ１３９４ケーブル連結端子
２３ ＰＯＤ出力端子
２４ ＰＯＤ入力端子
１００ ネットワークインターフェースユニット
１１０ チューナ
１２０ 復調器
１２１ ＱＡＭ復調器
１２２ ＱＰＳＫ復調器
１３０、２３０ ＮＩＵチップセット
１３１ ＮＩＭインターフェース
１３２ ＰＯＤインターフェースコントローラ
１３３ 逆多重化器
１３４ 中央処理部
１３５ メモリ
１３６ １３９４モジュール
１３７ ＰＣＩバス
１３８ ハードワイヤーコネクション
１４０ ＰＯＤモジュール
１４１ デスクランブラ
１４２ ＣＰサイファ
３１０ 物理層
３２０ リンク層
３３０ トランザクション層
３４０ ＤＴＣＰモジュール
３５０ 直列バスマネジメント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部ネットワークから放送信号を受信するチューナと、前記受信された放送信号からベースバンド信号を復元する復調器と、前記ベースバンド信号からＩＥＥＥ１３９４プロトコルに基づくデータ信号を生成し、内部ネットワークに接続されたＡ／Ｖ機器に伝送する単一チップセットからなるＮＩＵチップセットを含むネットワークインターフェースユニットであって、前記ＮＩＵチップセットは、
前記ベースバンド信号に含まれているスクランブルされた状態の伝送ストリームを出力し、前記出力された伝送ストリームに対する応答として暗号化された信号を入力し、前記入力される暗号化された信号を復号化し、伝送ストリームを復元するＰＯＤインターフェースコントローラ；
前記復元された伝送ストリームをパーシングして逆多重化し、ビットストリームを抽出する逆多重化器；および、
前記抽出されたビットストリームを前記ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換する１３９４モジュールを含むネットワークインターフェースユニット。
【請求項２】
前記伝送ストリームは、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームであり、
前記ビットストリームは、ＭＰＥＧ−２圧縮方式により圧縮されたビデオビットストリームである請求項１に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項３】
前記内部ネットワークは、
ＸＨＴネットワークである請求項２に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項４】
前記Ａ／Ｖ機器は、
少なくとも前記ビデオビットストリームをデコーディングできる手段を含む請求項３に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項５】
前記復調器から出力される多様な信号が入力されて、ＮＩＵチップセット内部で前記信号を用いることができるようにインターフェーシングするＮＩＭインターフェースをさらに含む請求項１に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項６】
前記入力される暗号化された信号は、
前記伝送ストリームをデスクランブルした後、所定の暗号化方式により暗号化した信号である請求項１に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項７】
前記逆多重化器、および、前記１３９４モジュールとＰＣＩバスとを介して連結され、前記抽出されたビットストリームを前記ＰＣＩバスを介して受信して一時保存した後、前記ＰＣＩバスを介して前記１３９４モジュールに提供するメモリをさらに含む請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項８】
前記１３９４モジュールは、
非同期データの書き込み、読み込み、および、ロック機能を実行するトランザクション層；
前記非同期データと前記等時的データとを一時保存するためのＦＩＦＯ（ＦＩＲＳＴ−ＩＮ ＦＩＲＳＴ−ＯＵＴ）を有するリンク層；および、
前記ＦＩＦＯの一時保存された前記非同期データ、および、前記等時的データを前記内部ネットワーク上に伝送する物理層を含み、
前記ビデオビットストリームは、前記等時的データとして伝送される請求項７に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項９】
前記１３９４モジュールは、
前記ビデオビットストリームの伝送中、不法コピーを防止するために、前記ビットストリームの伝送前に前記公開キー基盤の暗号化方式によって、前記ビデオビットストリームを暗号化するＤＴＣＰモジュールをさらに含む請求項８に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１０】
前記ＰＯＤインターフェースコントローラ、逆多重化器、および、１３９４モジュールを駆動するためのデバイスドライバは、前記ＮＩＵチップセット内部にポーティングされる請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１１】
前記逆多重化器によって出力される伝送ストリームは、ハードワイヤーコネクションを介して、前記１３９４モジュールに伝えられる請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１２】
前記ＰＯＤインターフェースコントローラの入力および出力は、ＰＣＭＣＩＡ方式で行われる請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１】
外部ネットワークから放送信号を受信するチューナと、前記受信された放送信号からベースバンド信号を復元する復調器と、前記ベースバンド信号からＩＥＥＥ１３９４プロトコルに基づくデータ信号を生成し、内部ネットワークに接続されたＡ／Ｖ機器に伝送する単一チップセットからなるＮＩＵチップセットを含むネットワークインターフェースユニットであって、前記ＮＩＵチップセットは、
前記ベースバンド信号に含まれているスクランブルされた状態の伝送ストリームを出力し、前記出力された伝送ストリームに対する応答として暗号化された信号を入力し、前記入力される暗号化された信号を復号化し、伝送ストリームを復元するＰＯＤインターフェースコントローラ；
前記復元された伝送ストリームをパーシングして逆多重化し、ビットストリームを抽出する逆多重化器；および、
前記抽出されたビットストリームを前記ＩＥＥＥ１３９４プロトコルによるデータ信号に変換する１３９４モジュールを含むネットワークインターフェースユニット。
【請求項２】
前記伝送ストリームは、ＭＰＥＧ−２伝送ストリームであり、
前記ビットストリームは、ＭＰＥＧ−２圧縮方式により圧縮されたビデオビットストリームである請求項１に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項３】
前記内部ネットワークは、
ＸＨＴネットワークである請求項２に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項４】
前記Ａ／Ｖ機器は、
少なくとも前記ビデオビットストリームをデコーディングできる手段を含む請求項３に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項５】
前記復調器から出力される多様な信号が入力されて、ＮＩＵチップセット内部で前記信号を用いることができるようにインターフェーシングするＮＩＭインターフェースをさらに含む請求項１に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項６】
前記入力される暗号化された信号は、
前記伝送ストリームをデスクランブルした後、所定の暗号化方式により暗号化した信号である請求項１に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項７】
前記逆多重化器、および、前記１３９４モジュールとＰＣＩバスとを介して連結され、前記抽出されたビットストリームを前記ＰＣＩバスを介して受信して一時保存した後、前記ＰＣＩバスを介して前記１３９４モジュールに提供するメモリをさらに含む請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項８】
前記１３９４モジュールは、
非同期データの書き込み、読み込み、および、ロック機能を実行するトランザクション層；
前記非同期データと前記等時的データとを一時保存するためのＦＩＦＯ（ＦＩＲＳＴ−ＩＮ ＦＩＲＳＴ−ＯＵＴ）を有するリンク層；および、
前記ＦＩＦＯの一時保存された前記非同期データ、および、前記等時的データを前記内部ネットワーク上に伝送する物理層を含み、
前記ビデオビットストリームは、前記等時的データとして伝送される請求項７に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項９】
前記１３９４モジュールは、
前記ビデオビットストリームの伝送中、不法コピーを防止するために、前記ビットストリームの伝送前に前記公開キー基盤の暗号化方式によって、前記ビデオビットストリームを暗号化するＤＴＣＰモジュールをさらに含む請求項８に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１０】
前記ＰＯＤインターフェースコントローラ、逆多重化器、および、１３９４モジュールを駆動するためのデバイスドライバは、前記ＮＩＵチップセット内部にポーティングされる請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１１】
前記逆多重化器によって出力される伝送ストリームは、ハードワイヤーコネクションを介して、前記１３９４モジュールに伝えられる請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【請求項１２】
前記ＰＯＤインターフェースコントローラの入力および出力は、ＰＣＭＣＩＡ方式で行われる請求項４に記載のネットワークインターフェースユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−３４５４９７（Ｐ２００６−３４５４９７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１３０４５２（Ｐ２００６−１３０４５２）
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月９日（２００６．５．９）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
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