专利名称：Mqam多功能传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字电视广播前端系统和设备，尤其涉及把来自计 算机网络的传输流转换为有线电视网络使用的射频信号的系统和 设备。
背景技术：
国家"十一五"规划中提出电信网、计算机网、有线电视网三 网融合。为了加速三网融合的步伐，有线电视网双向化改造是有线 电视广播生存和发展的必然要求。有线电视网经过一定的双向化改 造后，可以成为未来承载三网融合的优质网络资源。
图l是当前广电行业运营商的基本运营系统，其中，IP路由器 103把来自内容分发网络服务器101、视频点播服务器102的计算机
网络数据中的传输流传输给多进制正交幅度调制(下面简称 "MQAM")器104，在MQAM104中，对输入的传输流进行复用、 调制等，转换成适合于在有线电视网中传输的射频信号，传输给有 线电视网络108，再经由有线电视网络108传输给各个机顶盒109， 最终传输到各个电视机IIO，从而完成从计算机网络到电视机的下 行传输功能。
但是，在现有的上述系统中，如图1中所述，MQAM104中具 有间接射频调制模块lll，其采用的是把传输流信号先调制到中频 信号，再把中频信号经过二次上变到射频的间接射频调制技术，因 此存在射频的载噪比低、邻频干扰大、调制误差率大、误码率高等 缺点。
另外，在实践中，用户在通过MQAM传输视频信号时，有时 希望能够监视MQAM中传输的节目质量，有时希望在正在播出的 节目中插播本地广告、本地新闻等节目内容，有时希望对传输流进 行加扰，以便通过与机顶盒联合控制，对有线电视用户进行收费控 制等，但是现在的上述系统中分别通过独立的码流监视仪105、传输流加扰设备106、节目插播器107来实现这些功能，存在成本高、 集成度低、配置不灵活的缺点。
发明内容
本发明就是为了解决上述的问题而做出的，通过在MQAM中 采用直接数字射频调制技术，并在其中集成码流监测功能和节目插 播功能，能够提高射频输出的载噪比、降低调制误差率和误码率， 并且降低成本、提高集成度和配置灵活度。
根据本发明的一个方面，提供一种MQAM( Multiple Quadrature
Amplitude Modulation:多进制正交幅度调制)多功能传输系统， 其将来自计算机网络的传输流转换为适合有线电视网使用的射频 信号，该MQAM多功能传输系统包括IP (Internet Protocol:网际 协议)网关，其对所述传输流中的TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol:传输控制协议/网际协议)数据包进行接 收、过滤和解析；路由器，其对所述IP网关输出的数据进行PID (program identifier:节目标识)映射，获得单节目流；传输流复用 器，其将单节目流复用为多节目流；直接数字射频调制器，其将复 用得到的传输流直接调制到射频上；微处理器，其用于控制所述IP 网关、路由器、传输流复用器和数字射频调制器并存储相关的参数。
根据上述发明，由于采用调制后直接输出射频的数字射频 直接调制技术，减少了调制误差率和误码率发生的概率，从而 能够提高射频输出的载噪比、降低调制误差率和误码率。
根据本发明的另一个方面，在本MQAM多功能传输系统 中，在所述传输流复用器和所述数字射频调制器之间还连接有 传输流加扰器，该传输流加扰器对所述传输流复用器输出的多 节目流进行加扰，并将加扰后的多节目流信号输出给所述数字 射频调制器；在所述微处理器中存储加扰用的参数；所述传输 流加扰器与所述IP网关、所述路由器、所述传输流复用器、所 述数字射频调制器以及所述微处理器集成在一个电路板上。
另外，在本MQAM多功能传输系统中，传输流加扰器包括如下模块判断未加扰节目模块，判断输入的所述多节目流中 的各节目是否已加扰；选择要加扰的节目模块，从判断为未加 扰的节目中选择需要加扰的节目；线程分配模块，为每个需要 加扰的节目分别分配线程；加扰模块，在所述分配的各个线 程中，从所述微处理器中获取加扰参数，对各个节目进行加扰； 以及复用输出模块，将在所述加扰模块中加扰后的各个节目进 行复用输出；所述传输流加扰器是通过现场可编程门阵列实现 的或者与所述微处理器集成在一起。
根据上述发明，由于将传输流加扰功能集成在MQAM多功 能传输系统中，因此能够省去专门的传输流加扰机，从而能够 降低成本、提高集成度和配置灵活度。
根据本发明的另一个方面，在本MQAM多功能传输系统 中，还包括对在所述MQAM系统中传输的节目的码流进行监视 的码流监测器；以及用于与外部交互的输入接口和输出接口； 所述码流监测器与所述IP网关、所述路由器、所述传输流复用 器、所述数字射频调制器以及所述微处理器集成在一个电路板 上。
另外，在本MQAM多功能传输系统中，所述码流监测器包 括如下模块码流选择模块，通过所述用于与外部交互的输入 接口，选择需要监测的码流；码流参数获取模块，从所述微处 理器中获取在所述码流选择模块中选择的参数；码流参数显示 模块，将所取得参数输出到所述用于与外部交互的和输出接口 上。
另外，在本MQAM多功能传输系统中，所述码流监测器是 通过现场可编程门阵列实现的或者与所述微处理器集成在一 起。
根据上述发明，由于将码流监测功能集成在MQAM多功能 传输系统中，因此能够省去专门的码流监测仪，从而能够降低 成本、提高集成度和配置灵活度。
根据本发明的另一个方面，在本MQAM多功能传输系统中，还包括节目插播器，连接在传输流复用器之前、用于在 传输的节目流中插入节目，插播内容源，用于提供插播内容； 以及与外部交互的输入接口。
另外，在本MQAM多功能传输系统中，该节目插播器的插 播过程包括选择插播内容源模块，通过与外部交互的输入接 口从存在的所有插播内容源中选择插播内容源；获取插播内容 模块，从所选择的插播内容源获取插播内容；插入插播内容模 块，将获取的插播内容插入所述传输流复用器的输入节目流中。
另外，在本MQAM多功能传输系统中，所述节目插播器是 通过现场可编程门阵列实现的或者与所述微处理器集成在一 起；所述插播内容源是存储有插播节目的内部或外部存储器。
另外，在本MQAM多功能传输系统中，还包括USB接口或 者移动硬盘接口，所述插播内容源是连接在所述USB接口上的 U盘或者连接在所述移动硬盘接口上的移动硬盘。
根据上述发明，由于将节目插播功能集成在MQAM多功能传 输系统中，因此能够省去专门的节目插播机，从而能够降低成本、 提高集成度和配置灵活度。
图l是表示现有的数字电视广播前端系统的示意图。
图2是表示本发明的数字电视广播前端系统的示意图。
图3是表示本发明的MQAM多功能传输系统的功能框图。
图4是码流监测模块的结构框图。
图5是传输流加扰模块的结构框图。
图6是节目插播模块的结构框图。
具体实施例方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行说明。 图2是本发明的数字电视广播前端系统的示意图。图2中与图1 中标号相同的模块或部件的构成和功能与图l中的相同。也就说，内容分发网络服务器101、视频点播服务器102、 IP路由器103、有 线电视网络108、机顶盒109以及电视机110与对图1的说明中的描述 相同，在此不再赘述。下面，仅对不同之处进行说明。
从图2中可以看出，图2与图1的结构的不同之处在于MQAM 多功能传输系统200具有直接数字射频调制模块204，该直接数字射 频调制模块204采用的不再是间接射频调制技术，而是数字射频直 接调制技术；另外，代替图1中独立于MQAM104的独立设备码流监 测仪105、传输流加扰机106和节目插播机107,在图2的MQAM多功 能传输系统200中集成了码流监测模块201、传输流加扰模块202和 节目插播模块203。
下面，参考图3具体说明MQAM多功能传输系统200的一个结 构例。
MQAM多功能传输系统200除了包括码流监测模块201、传输 流加扰模块202和节目插播模块203、直接数字射频调制模块204之 外，还包括网关模块205、路由模块206、传输流复用模块207、微 处理器208以及用于与外部交互的输入接口209和输出接口210等。
从计算机网络传输来的传输流经过网关模块205、路由模块206 和传输流复用模块207形成多节目流，经由传输流加扰模块202对节 目流进行加扰，然后将加扰后的信号传输到直接数字射频调制模块 204。直接数字射频调制模块204应用"射频数字直接调制"技术，
将接收到的多节目流转化为数字射频信号，并通过射频输出。使用 者通过作为输入接口209的键盘对微处理器208发出指令，微处理器 208控制上述各模块的工作，并根据需要，将执行过程和结果例如 用作与外部交互的输出接口210的显示器上。
这里，作为一种实现方式，直接数字射频调制模块204可以采 用应用了"直接数字射频调制"技术的直接数字射频调制器，其通 过对传输流进行纠错编码、巻积交织、符号映射、差分编码、基带 成形、上变、射频调制输出处理，能够将输入的传输流一次性上变 为射频信号，可以有效地提高射频输出的载噪比，降低射频信号的 调制误差率和误码率。下面，参照图4，对本发明的MQAM多功能传输系统中的码流 监测模块201的结构和流程进行说明。如图4所示，码流监测模块 201的处理过程按照处理顺序大致分成三个模块。模块401是码流 选择模块，通过与外部的交互输入接口209，选择需要监测的 码流；模块402是码流参数获取模块，从微处理器208中获取在上 述码流选择模块中选择的参数；模块403是码流参数显示模块，将 所取得参数显示在用作与外部的交互输出接口210的显示器上。
在本实施方式中，码流监测模块201可以通过现场可编程门阵 列即FPGA来实现，也可以通过在微处理器中编程来实现。
另外，在本实施方式中，通过码流监测模块201可以监测 传输流同步丢失，同步字节错，节目关联表(PAT)错，PAT 连续计数错，节目映射表(PMT)错，PID错，CRC校验错， 节目参考时钟(PCR)精度等。
通过设置上述码流监测模块201，用户可以方便地监测在 MQAM多功能传输系统中传输的节目流的各种参数，能够了解 传输中的节目流的质量，而无需使用独立的码流监测仪。并且， 由于该码流监测模块201集成在MQAM多功能传输系统中，与 直接数字射频调制模块204、网关模块205、路由模块206、传输流 复用模块207、微处理器208等集成在一起，可以通过在系统中配 置各种参数等，实现各种系统功能调整，从而提高了系统的集 成度和配置灵活度。
下面，参照图5对传输流加扰模块202的结构和流程进行说 明。传输流加扰模块202包括如下模块模块501是判断未加扰 节目模块，判断输入的上述多节目流中的各节目是否己加扰； 模块502是选择要加扰的节目模块，从判断为未加扰的节目中 选择需要加扰的节目；模块503是线程分配模块，为每个需要 加扰的节目分别分配线程；模块504是加扰模块，在上述分配 的各个线程中，从MQAM多功能传输系统的微处理器中获取加 扰参数，对各个节目进行加扰；模块505是复用输出模块，将 在上述加扰模块中加扰后的各个节目进行复用输出。在本实施方式中，传输流加扰模块202可以通过现场可编程 门阵列即FPGA来实现，也可以通过在微处理器中编程来实现。
另外，本实施方式中，还可以通过MQAM多功能传输系统 微处理器对进行传输流加扰模块的参数进行配置，通过将该参 数配置为与外部的加扰服务器以及机顶盒解码对应的参数，可 以对有线电视用户进行收费控制。
通过设置上述传输流加扰模块202,用户可以方便地对传 输流进行加扰，而无需使用独立的传输流加扰机。由于该传输 流加扰模块202集成在MQAM多功能传输系统中，与直接数字 射频调制模块204、网关模块205、路由模块206、传输流复用模块 207、微处理器208等集成在一起，可以通过在系统中配置各种参 数等，实现各种系统功能调整，从而提高了系统的集成度和配 置灵活度。
下面，参照图6对节目插播模块203的结构和流程进行说 明。模块601是选择插播内容源模块，从存在的所有插播内容 源中选择插播内容源，该插播内容源包括存储有插播节目的内 部或外部存储器，在图3所示的情况下，MQAM多功能传输系 统具有USB接口211，所述插播内容是存储在连接在所述USB 接口211上的U盘中的节目。模块602是获取插播内容模块，从 所选择的插播内容源获取插播内容，具体来说，就是MQAM多 功能传输系统的微处理器208从选择的接口例如USB接口211 上连接的设备上读取插播内容；在模块603中，将读取的插播 内容插入到输入传输流复用器的当前节目流中。
通过增加节目插播模块203，可以为用户提供增值业务， 例如当地新闻插播、广告插播等，而无需使用独立的节目插播 机。另外，由于节目插播模块203集成在MQAM多功能传输系 统中，与直接数字射频调制模块204、网关模块205、路由模块 206、传输流复用模块207、微处理器208等集成在一起，可以 通过在系统中配置各种参数等，实现各种系统功能调整，从而 提高了系统的集成度和配置灵活度。在上面的实施例中，以MQAM多功能传输系统同时具有传 输流加扰模块、码流监测模块、节目插播模块为例进行了说明， 但是，本领域技术人员可以根据实际需要，在MQAM多功能传 输系统中配备上述三种模块中的任意一个或多个模块，这样的 技术方案也属于本发明的范围之内。
另外，上面的实施方式中，以插播内容源是USB为例，进 行了说明。但是，该插播内容源并不限于USB接口上的U盘， 该系统还可以设置移动硬盘接口，把连接在移动硬盘接口上的 移动硬盘上的节目流作为插播的内容。而且，也可以通过设置， 把存储在微处理器的存储器中的节目流作为插播内容。
上面，以具体的实施方式为例对本发明进行了说明，但本 发明并不限于上述实施方式所述的情况。在不脱离本发明的要 点的情况下，本领域普通技术人员可以进行各种修改和变更。 这些修改和变更落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种MQAM多功能传输系统，其将来自计算机网络的传输流转换为适合有线电视网使用的射频信号，其特征在于该MQAM多功能传输系统包括IP网关，其对所述传输流中的TCP/IP数据包进行接收、过滤和解析；路由器，其对所述IP网关输出的数据进行PID映射，获得单节目流；传输流复用器，其将单节目流复用为多节目流；直接数字射频调制器，其将复用得到的传输流直接调制到射频上；微处理器，其用于控制所述IP网关、路由器、传输流复用器和数字射频调制器并存储相关的参数。
2. 根据权利要求1所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于在所述传输流复用器和所述数字射频调制器之间还连接有传输流加扰 器，该传输流加扰器对所述传输流复用器输出的多节目流进行加扰，并将加 扰后的多节目流信号输出给所述数字射频调制器；在所述微处理器中存储加扰用的参数；所述传输流加扰器与所述IP网关、所述路由器、所述传输流复用器、所 述数字射频调制器以及所述微处理器集成在一个电路板上。
3. 根据权利要求2所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于传输流 加扰器包括判断未加扰节目模块，判断输入的所述多节目流中的各节目是否己加扰；选择要加扰的节目模块，从判断为未加扰的节目中选择需要加扰的节目；线程分配模块，为每个需要加扰的节目分别分配线程；加扰模块，在所述分配的各个线程中，从所述微处理器中获取加扰参数，对各个节目进行加扰；以及复用输出模块，将在所述加扰模块中加扰后的各个节目进行复用输出； 所述传输流加扰器是通过现场可编程门阵列实现的或者与所述微处理器集成在一起。
4. 根据权利要求1所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于 还包括对在所述MQAM系统中传输的节目的码流进行监视的码流监测器；以及用于与外部交互的输入接口和输出接口；所述码流监测器与所述IP网关、所述路由器、所述传输流复用器、所述 数字射频调制器以及所述微处理器集成在一个电路板上。
5. 根据权利要求4所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于所述码流监测器的监测过程包括码流选择模块，通过所述用于与外部交互的输入接口，选择需要监测的 码流；码流参数获取模块，从所述微处理器中获取在所述码流选择模块中选择 的参数；码流参数显示模块，将所取得参数输出到所述用于与外部交互的和输出 接口上。
6. 根据权利要求4或5所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于所 述码流监测器是通过现场可编程门阵列实现的或者与所述微处理器集成在 一起。
7. 根据权利要求1所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于还包括: 节目插播器，连接在传输流复用器之前、用于在传输的节目流中插入节目，插播内容源，用于提供插播内容；以及 与外部交互的输入接口。
8. 根据权利要求7所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于该节目 插播器的插播过程包括选择插播内容源模块，通过所述输入接口从存在的所有插播内容源中选 择插播内容源；获取插播内容模块，从所选择的插播内容源获取插播内容； 插入插播内容模块，将获取的插播内容插入所述传输流复用器的输入节 目流中。
9. 根据权利要求8所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于所述节 目插播器是通过现场可编程门阵列实现的或者与所述微处理器集成在一起； 所述插播内容源是存储有插播节目的内部或外部存储器。
10. 根据权利要求9所述的MQAM多功能传输系统，其特征在于还包 括USB接口或者移动硬盘接口 ，所述插播内容源是连接在所述USB接口上的 U盘或者连接在所述移动硬盘接口上的移动硬盘。
全文摘要
本发明涉及数字电视广播前端系统，其提供一种MQAM多功能传输系统，将来自计算机网络的传输流转换为适合有线电视网络使用的射频信号，该系统包括IP网关，其对所述传输流中的TCP/IP数据包进行接收、过滤和解析；路由器，其对所述IP网关输出的数据进行PID映射，获得单节目流；传输流复用器，其将单节目流复用为多节目流；直接数字射频调制器，其将复用得到的传输流直接调制到射频上；微处理器，其用于控制上述IP网关、路由器、传输流复用器和数字射频调制器并存储相关的参数。该系统还具有传输流加扰、码流监测和节目插播的功能，能够提高射频信号质量，提供多种接口和功能。
文档编号H04N7/08GK101527810SQ20081019175
公开日2009年9月9日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者照 赵 申请人:照 赵