专利名称：家庭多媒体交换中心的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信网络设备，具体涉及家庭多媒体交换中心设备。
背景技术：
数字技术的飞速发展不断催生着众多的数码产品，个人电脑、
PDA (Personal Digital Assistant,个人数字代理)、手机、数字电视、MP3、DV (Digital Video,数码录像机)/DC (Digital Camera,数码相机)、IP摄像头等数字产品逐步进入普通生活中，与此同时，宽带通信与互联网的普及极大地促进了数字媒体内容的发展。构建一个宽带接入、内部互联、内容共享的家庭网络需求日趋突显。
一般来说，在家庭网络中主要包括以下几个部分家庭网关、信息家电设备、增值业务服务平台。数字家庭示意图如图l所示
家庭网关是家庭内部网络以及家庭外部网络的联结点，通过家庭网关使家庭网络成为家庭外部公共网络的一个末梢，真正实现了网络的最终末梢。
信息家电设备是数字家庭应用的执行者，信息家电设备包括家电、信息设备、各种传感器、执行机构等等，这些传统的设备网络化后联接到家庭网络系统中能够实现控制以及相互关联等功能。
增值业务服务平台数字家庭不是独立的，要与外部公共网络相互交换信息，为用户提供多种服务功能，数字家庭通过家庭网关接入增值业务服务平台可以实现更多的功能。如语音业务PSTN (公用电话交换网络)电话、IP电话、移动电话、无线市话、语音增值业务；视频业务IPTV(IP电视)、VoD (视频点播)、远程教学、可视电话、视讯会议、视频监控；数据业务互联网访问、电子商务、短消息、家电控制、故障反馈和远程升级等相关业务。
其中，家庭网关在家庭网络中起到互联互通的功能，进而实现家庭网络中各个设备的资源共享、协同服务。如通过家庭网关将TV、移动电话等连接起来，实现IP视频通话、家庭监控等。
家庭网关作为一个概念已经获得业界的公认，但在实践中，家庭网关到底如何实现，如何与来自不同厂商、技术阵营的家庭数字设备互联，如何与运营商提供的外部网络互联，还没有统一的方案。
目前，家庭网络中已经有多种多媒体设备，如宽带路由器、移动电话、
电视、PC、 IP摄像头、家用网络存储器(NAS， Network Attached Storage)、游戏机等，但这些设备之间不能方便的相互访问，共享资源，从而实现更为丰富的应用。比如，利用移动电话已经具备的语音、摄像功能，电视具备的音视频输出功能和路由器具备的IP联网功能，实现IP视频通信。
实用新型内容
针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种家庭多媒体交换
中心，将解决如下技术问题
实现家庭网络中多种网络协议，如蓝牙和WLAN((Wireless Fidelity,无线保真技术))/以太网之间的相互转换，从而实现家庭网络中各种数字设备的互联。
实现多种数字、模拟视音频格式之间的转换，从而将数字设备到电视或数字设备之间的视音频流输出到电视。
上述功能的组合，实现IP视频通信、家庭视频监控等应用。本实用新型的家庭多媒体交换中心并不实现现有技术中所述的家庭网关的全部功能。目前宽带家庭普遍具备宽带路由器或Modem(调制解调器)，它完成与外部网络互联的功能(路由器还完成家庭网络内以太网设备互连的功能)。家电设备的连接则由于标准不统一，还停留在概念阶段。本实用新型提出的家庭多媒体交换中心将家庭网络内部互联同外部连接的功能分离，仅实现前者的功能，后者由宽带路由器/Modem实现，它们相互配合，实现家庭网关的大部分功能。
根据本实用新型，提供了一种家庭多媒体交换中心，其包括-多个不同的I/0接口，该多个不同的I/0接口至少包含蓝牙I/0接口，用于连接采用蓝牙协议的设备；
WLAN I/O接口和/或以太网I/O接口，用于连接采用WLAN协议的设备和/或用于连接采用以太网协议的设备，如连接了互联网的家庭路由器/Modem;
视音频I/0接口，用于连接视音频输出设备；和数据交换中心模块，连接到蓝牙I/O接口和WL認I/O接口，该数据交换中心模块完成所述多个不同的1/0接口之间的网络协议的相互转换和数据转发以及视音频编解码，其中，所述数据交换中心模块还依据预先存储的控制代码和配置文件，对家庭多媒体交换中心的各个模块进行功能控制。
所述多个不同的I/O接口进一步包括连接到所述数据交换中心模块的视音频I/0模块。
本实用新型的数据交换中心模块包括
数据交换模块，连接到所述蓝牙I/O接口、 WLAN I/O接口和以太I/O接口；
视音频编解码模块，连接到所述数据交换模块和所述视音频1/0模块，用于完成视音频格式的相互转换；和CPU模块，用于在所述多个不同的I/O接口之间的协议转换过程中对数据交换模块进行控制；
其中，数据交换模块用于完成多个不同的1/0接口之间的网络协议的相互转换和数据转发。
由所述视音频编解码模块完成视音频格式的相互转换包括所述视音频编解码模块将从所述数据交换模块获得的数字化视音频信息解码后为AV(Audio and video connector)/S-Video(Separated
Video)/HDMI (High-Definition Multimedia Interface)格式，通过电缆输出给电视，并且将从电视获得的视音频信号编码后输出给所述数据交换模块，发送给其它数字设备。
所述家庭多媒体交换中心进一步包括连接到所述数据交换模块的RAM，在数据转发过程中，所述数据交换模块采用RAM作为数据缓冲池。所述控制代码和配置文件存储在ROM或者Flash中。
图1是现有技术的数字家庭示意图。
图2是本实用新型的家庭多媒体交换中心的应用场景示例图。图3是本实用新型的家庭多媒体交换中心的结构框图。
6图4是对附图3的家庭多媒体交换中心的数据交换中心模块的优选结构图。
图5是应用本实用新型的家庭多媒体交换中心的实例。
具体实施方式
根据本实用新型的家庭多媒体交换中心的应用场景示例如图2所示。根据本实用新型，家庭多媒体交换中心用于建立家庭网络内部各种设备之间的连接，其完成不同协议之间的转换，例如，完成蓝牙〈-〉WLAN桥接。根据本实用新型，家庭多媒体交换中心还可以进一步完成其他协议的转换，包括蓝牙〈-〉以太桥接、WLAN<-〉以太桥接、WLAN中继、数字视音频〈-〉AV/S-Video/HDMI转换。
下面分别阐述各种转换的方法，其中WLAN-以太桥接和WLAN中继是普通WLAN网桥的基本功能，不再赘述。
1、蓝牙<-〉WLAN/以太桥接
1.1以太网桥接
如果家庭网络有路由器，家庭多媒体交换中心工作在以太网桥接模式。家庭多媒体交换中心实现蓝牙规范Personal Area Networking Profile、该规范允许蓝牙设备通过BNEP(Bluetooth Network EncapsulationProtocol)"封装以太网报文，从而与以太网设备直接互连。家庭多媒体交换中心完成BNEP到以太网的协议转换。
这种桥接用于连接家庭网络内部的蓝牙和以太网设备，以及蓝牙设备与路由器之间的连接。
1. 2 PPP桥接
如果家庭内没有路由器，只有Modem,家庭多媒体交换中心支持PPP桥接，从而使蓝牙设备作为终端设备(DT， Digital Terminal)连接到宽带Modem。此时，家庭多媒体交换中心支持LAN Access Prof ile using PPP"和PPPoE(PPP(Point-to-point Protocol) over Ethernet)客户端等功能。家庭多媒体交换中心同蓝牙设备建立PPP连接，同BRAS (Broadband RemoteAccess Server)建立PPPoE连接，然后将两段PPP连接桥接起来。
2、 视音频转换家庭多媒体交换中心通过AV/S-Video/HDMI等线缆连接视音频输入输出 系统，通常是一个电视机或一个家庭影院系统(下面为叙述简便，以电视做 代称)，从而将它变成一个网络视音频系统，播放家庭网络内及Internet (因 特网)上的数字内容，或将电视节目内容发送给蓝牙、以太网设备。
家庭多媒体交换中心为电视机生成一个"虚拟数字电视机"程序，它模 拟一个IP主机，支持DHCP(Dy,ic Host Configuration Protocol,动态 主机配置协议)、ARP(Address Resolution Protocol,地址解析协议)、视 音频编解码等，代替电视机与网络上其它设备通信。当它接收到来自网络的 数字视音频内容后，转换为与线缆对应的格式，输出给电视机。当网络设备 请求电视机内容时，将这些内容编码后发送。
"虚拟数字电视机"还支持蓝牙规范VIDEO DISTRIBUTION PROFILE及 ADVANCED AUDIO DISTRIBUTION PROFILE,与蓝牙设备进行数字视音频通信。 由于虚拟数字电视机运行在IP协议之上，可以被家庭网络内部及外部的任 意IP设备所访问。当有多个设备请求虚拟数字电视机输出视音频时，虚拟 数字电视机选择输出其中一种，或通过多画面技术输出其中几种。
3、设备实现框架
本实用新型的家庭多媒体交换中心的硬件实现框架如图3所示，其至少 包括数据交换中心模块，两个以上的不同协议的接口如蓝牙1/0、 WLANI/0。 数据交换中心模块连接到蓝牙I/O接口和WLAN I/O接口，该数据交换中心 模块完成所述多个不同的I/O接口之间的网络协议的相互转换和数据转发， 从而实现使用不同协议的设备之间的家庭互联。所述数据交换中心模块还依 据预先存储的控制代码和配置文件，对家庭多媒体交换中心的各个模块进行 功能控制。
本实用新型的家庭多媒体交换中心还可配置有RAM、 K0M/Flash、网络 I/O模块和视音频I/O模块。控制代码和配置文件可存储在ROM/Flash中。 在数据转发过程中，数据交换中心模块采用RAM作为数据缓冲池。
在配置有网络1/0模块时，家庭多媒体交换中心可以经网络1/0模块采 用现有的网络互联技术实现家庭网络与互联网的连接。
在配置有视音频1/0模块时，所述数据交换中心模块还完成视音频格式
8的相互转换。
优选地，数据交换中心模块由CPU、数据交换模块和视音频编解码模块 等组成，见附图4。
数据交换模块同蓝牙、WLAN、以太网、视音频等各种I/0接口连接，完 成它们之间的网络协议的相互转换和数据转发。其中，同视音频接口的通信 需要经过编解码转换。在协议转换过程中，数据交换模块接受CPU的控制， 在数据转发过程中，数据交换模块采用RAM作为数据缓冲池。
视音频编解码模块完成视音频格式的相互转换。具体的，将从数据交换 模块获得的数字化视音频(如MPEG4 (Motion Picture Expert Group4) 、 3GP (Third Generation Platform)、 H. 264)信息解码后通过AV/S-VIDE0/HDMI 接口输出给电视机。将从电视机获得的视音频信号编码后输出给数据交换模 块，进而发送给其它数字设备。
CPU完成设备控制功能，包括人机界面、设备初始化配置、设备状态(如 桥接模式)的调整、视音频编解码参数的设置等。控制代码、配置文件等保 存在只读存储器中。
图3和4所示都是本实用新型的家庭多媒体交换中心的逻辑功能模型。 具体实现中，多个模块可能由单独的器件完成。例如，可以由单一器件作为 数据交换中心模块，其包括CPU模块、数据交换模块和视音频编解码模块， 完成上述的CPU模块、数据交换模块和视音频编解码模块的功能；或者，CPU 可以额外完成数据交换和编解码功能，完成上述的CPU模块、数据交换模块 和视音频编解码模块的功能。
4、典型应用
交换中心同其他家庭网络设备配合，具有多种用途，如视频电话、家庭 监控、Internet游戏、网络视频观看等。下面以视频电话为例予以说明。 如图5所示， 一个具有摄像头的智能手机作为通信终端和视音频输入设备， 一个普通电视机作为视音频输出设备。交换中心通过蓝牙连接手机，通过 WLAN连接路由器，通过AV/S-Video/HDMI线缆连接电视。手机通过交换中心、 路由器访问Internet,在此基础上，手机运行IP视频电话程序，与远端运 行在手机或PC上的对等程序通信。同时，手机请求交换中心将这个通话的视音频输出到电视。从而充分利用目前已有的数码设备，获得良好的用户体 验。
根据本申请的实用新型的技术方案，家庭网络内部的蓝牙、以太设备和
视音频输出设备之间通过交换中心可实现Any-to-any(任意设备间)的互联， 由于这种互联基于链路层桥接，设备实现简单，成本低；可将任意的家庭视 音频系统模拟为虚拟数字电视，并同家庭网络中的蓝牙、以太网设备互联， 作为它们的视音频输入输出系统。
家庭多媒体交换机这种设备形态，同时具有蓝牙、以太/WLAN和视音频 输入输出功能。实现蓝牙、以太、WLAN之间的任意桥接，实现数字视音频的 解码，上述两种功能可以同时工作。
与现有技术中的家庭数码以及联网设备不同的是，本实用新型的家庭多 媒体交换机中心具有独特的多媒体和互联属性。本实用新型的家庭多媒体交 换机中心的多媒体编解码功能，使其处于数字家庭的一个娱乐核心地位，而 互联属性可以实现家庭的数码资源共享，与家庭网关一起工作，可以构建一 个开放的数字家庭娱乐系统。
权利要求1、一种家庭多媒体交换中心，其特征是包括多个不同的I/O接口，该多个不同的I/O接口至少包含蓝牙I/O接口，用于连接采用蓝牙协议的设备；WLAN I/O接口和/或以太I/O接口，用于连接采用WLAN协议的设备和/或用于连接采用以太网协议的设备；视音频I/O接口，用于连接视音频输出设备；和数据交换中心模块，连接到上述多个不同的I/O接口，该数据交换中心模块完成所述多个不同的I/O接口之间的网络协议的相互转换和数据转发及视音频编解码，其中，所述数据交换中心模块还依据预先存储的控制代码和配置文件，对家庭多媒体交换中心的各个模块进行功能控制。
2、 如权利要求l所述的家庭多媒体交换中心，所述数据交换中心模块还完成视音频格式的相互转换。
3、 如权利要求1或2的所述家庭多媒体交换中心，其中，所述数据交换中心模块包括数据交换模块，连接到所述蓝牙I/0接口、 WMNI/0接口和以太I/0接口；视音频编解码模块，连接到所述数据交换模块和所述视音频i/o模块，用于完成视音频格式的相互转换；和CPU模块，用于在所述多个不同的I/0接口之间的协议转换过程中对数据交换模块进行控制；其中，数据交换模块用于完成多个不同的i/o接口之间的网络协议的相互转换和数据转发。
4、 如权利要求3的所述家庭多媒体交换中心，其中，由所述视音频编解码模块完成视音频格式的相互转换包括所述视音频编解码模块将从所述数据交换模块获得的数字化视音频信息解码后通过AV/S-VIDEO/HDMI接口输出给电视，并且将从电视获得的视音频信号编码后输出给所述数据交换模块，发送给其它数字设备。
5、 如权利要求4的所述家庭多媒体交换中心，进一步包括连接到所述数据交换模块的RAM，在数据转发过程中，所述数据交换模块采用RAM作为数据缓冲池。
6、 如权利要求5的所述家庭多媒体交换中心，其中所述控制代码和配置文件存储在只读存储器中。
专利摘要本实用新型公开了一种家庭多媒体交换中心，其包括多个不同的I/O接口，该多个不同的I/O接口至少包含蓝牙I/O接口，用于连接采用蓝牙协议的设备和WLAN I/O接口和/或以太I/O模块，用于连接采用WLAN协议的设备和/或用于连接采用以太网协议的设备，视音频I/O模块，用于连接到电视；数据交换中心模块，连接到蓝牙I/O接口、WLAN I/O接口、以太网接口和视音频I/O模块；该数据交换中心模块完成所述多个不同的I/O接口之间的网络协议的相互转换和数据转发及视音频编解码格式转化，其中，所述数据交换中心模块还依据预先存储的控制代码和配置文件，对家庭多媒体交换中心的各个模块进行功能控制。
文档编号H04L12/28GK201365258SQ20082023401
公开日2009年12月16日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者张升奇, 阳 曹, 斌 李 申请人:李 斌;张升奇;曹 阳