专利名称：有线宽带业务的前端系统设备和用户终端设备的制作方法
技术领域：
本发明属于视频传输、数据交互、语音通信领域，是通过有线电视网络用一台终端同时实现数字电视、数据交互、IP电话(VOIP)功能的三网融合的前端系统设备和用户终端设备。
背景技术：
目前，随着技术的发展，有线电视网络系统能够实现电视(模拟电视和数字电视)、数据(数据广播和交互数据传输)、语音(IP电话)业务，虽然都是通过有线电视网络传输，但是通过现有的设备，用户不能作到使用一个用户终端设备作到既可以看电视又可以上网或者打电话，用户每增加一项业务就需要一种单独的用户终端设备支持，这样就造成用户端每增加一项服务就需要购买一套用户终端设备，而且每台终端相互不能支持，不能升级，给用户造成很大的浪费和使用上的不方便。
同时，对网络运营商来说，每种业务对应一套平台，要同时满足视频传输、数据交互和IP电话就需要搭建三套前端系统设备，不管是用户管理装置、业务计费装置、设备监控装置还是用户数据库都是单独的，不能互相支持的，这样，无疑对网络运营商的人力资源和物力资源都造成很大的浪费和重复投资。
实用新型内容为了解决用户终端设备相互不支持和前端系统设备重复建设的问题，本发明提供一个完整的解决方案，一套完整的用户前端系统设备和一个用户终端设备就可以同时满足开展电视(模拟电视和数字电视)、数据(数据广播和交互数据传输)、语音(IP电话)业务，作到真正意义上的三网融合，给网络运营商和用户都带来很大的方便。
根据本实用新型，提供一种通过有线电视网络实现视频传输、数据交互、语音通信的前端系统设备，包括模拟电视接收装置，通过卫星天线连接数字卫星接收机，接收模拟电视信号；模拟调制装置，将在模拟电视接收装置中接收的音、视频信号调制成射频信号；数字电视接收装置，通过卫星天线连接数字卫星接收机，接收复合的TS流；数据广播装置，接收和存储经过卫星系统、互联网络接收的和本地产生的数据信息；数字调制装置，将在数字电视接收装置和数据广播装置中接收的信号调制成射频信号；数据采集存储装置，定向采集并存储互联网信息；数字调制解调装置，将在数据采集存储装置中采集的信息和通过其它互联网络直接获得的信息调制成射频信号；通过有线电视网的上行通道接收用户终端设备的调制为射频信号的数据，将接收的调制射频信号解调为数据，通过路由器实现与其它互联网的数据交互；语音交互装置，接收在上行语音信息中经过语音编码打成IP包的语音信息，并将下行语音信息中的语音编码打成IP包，再经过数字调制解调装置调制后输出；以及混合器，将来自模拟调制装置、数字调制装置、数字调制解调装置的信号进行混合，经有线电视网络传输到用户侧的终端设备。其中混合器可以采用滤波器式混合器或者传输变压器式混合器。
根据本实用新型，提供一种通过有线电视网络实现视频传输、数据交互、语音通信的用户终端设备，包括射频分配器，接收来自有线电视网络的射频信号，将射频信号均匀分配；模拟解调单元，接收射频分配器的输出射频信号，并将射频中的模拟视频信号解调为音频、视频信号，送至用户显示终端；DVB接收音频、视频解码器单元，接收射频分配器的输出射频信号中的DVB数字信息，借助中央处理存储单元的数据运算以存储能力，将接收的DVB数字信息还原DVB通道中的数字信息，并通过解码芯片，将数字音频视频信号还原为模拟音频视频信号送至显示终端；DOCSIS解调、调制单元，接收射频分配器的输出射频数字信号，通过解调功能还原下行通道中的数据信息，送至中央运算处理存储系统，并执行相关指令，最后通过显示终端将信息显示给用户，用户发送的上行指令同样是通过中央运算处理单元将指令转换为数据信息，通过DOCSIS解调、调制单元进行数字调制后通过有线电视网络上行传输；以及语音编码解码单元，将用户终端的语音信息打成IP包，通过有线电视网络上行传输，下行语音信息经语音解码芯片还原为模拟话音输出。
根据本实用新型，提供一种由通过有线电视网络实现视频传输、数据交互、语音通信的上述前端系统设备和上述用户终端设备组成的系统。
附图简要说明通过参考附图对本实用新型的优选实施例的详细描述，本实用新型的上述目的和优点将变得更加清楚，其中
图1示出了采用本实用新型的一个实施例的前端系统设备和用户终端设备的整体配置图；图2示出了图1中的前端系统设备的详细方框图；图3示出了图1中的用户终端设备的详细方框图；图4示出了软件结构图；以及图5示出了用户终端设备的后面板的接口图。
具体实施方式
图1示出了采用本实用新型的一个实施例的前端系统设备和用户终端设备的整体配置图。
在图1中，本系统的节目来源主要是卫星接收装置30，节目提供商31、节目认证32、互联网33、电话公网34也作为广义的信源出现。作为共用系统网管及设备监控、计费授权认证、用户管理装置、用户数据库35。节目源以及辅助系统共同为前端系统设备36服务。前端的节目通过有线电视网络37传到用户端进入终端设备38。终端设备38经过处理后，不同的数据以不同的形式输出给电视机39、计算机40、模拟电话41以及数字电话42。
图2示出了图1中的前端系统设备的详细方框图。在图2中，前端系统设备36包括模拟电视接收装置4、数字电视接收装置6、数据广播装置8、数据采集存储装置9，语音交互装置11、模拟调制装置5、数字调制装置7、数字调制解调装置10，混合器13。
在模拟电视接收装置4中，通过卫星天线连接数字卫星接收机，将音、视频信号传至模拟调制装置5，调制成射频信号，并送入混合器13，经有线电视网37以广播方式传至用户终端设备。
在数字电视接收装置6中，数字卫星接收机的ASI接口连接数字复用器，与其它ASI流复合成TS流，送至数字调制装置7调制成射频信号送入混合器13，同样本地的音频视频信号通过编码器，经过编码压缩为ASI格式的数字信号，送至复用器复合为TS流，送至数字调制装置7。
经过卫星系统、互联网络接收的和本地产生的数据信息，经过数据广播装置8的接收以及存储后，也送到数字调制装置7。
数字调制装置7的输出信号然后通过混合器13和有线电视网37以广播方式传至用户终端设备。
数据采集存储装置9通过对互联网信息定向采集并存储在本地硬盘中，再将互联网数据信息通过数字调制解调装置10(即CMTS设备，是指有线电视网络的同轴电缆数据传输系统中的用户端设备，具有数据的调制、解调、路由、数据交换及控制等功能)调制为射频信号，通过混合器13和有线电视网37的模拟频道传至用户终端设备。在双向互联网区域中，数据采集存储装置9没有采集、存储的互联网信息，将通过互联网络2直接获得，再经过数字调制解调装置10调制后通过混合器13和有线电视网37的模拟频道传至用户终端设备，用户终端设备通过有线电视网37的上行通道，将数据调制为射频信号送回到CMTS，CMTS将射频信号解调为数据信号，通过路由器实现与国际互联网2的数据交互。
语音交互装置11中，语音信息在终端经过语音编码解码单元26打成IP包，在IP包中包含有语音送达目的地的数据信息，利用CMTS的上行通道送至前端语音交互装置11，通过还原IP包中的目的地址信息将语音信息送至指定的目的地，下行语音信息同样是通过语音交互装置11中的语音编码打成IP包，再经过数字调制解调装置10调制后，通过混合器13，经CMTS的下行通道送至用户终端设备，利用用户终端设备的语音解码芯片还原为模拟话音，可接普通电话实现语音的交互。
混合器13将来自模拟调制装置5、数字调制装置7、数字调制解调装置10的信号进行混合，经有线电视网络37传输到用户侧的终端设备。混合器13可以采用滤波器式混合器以及传输变压器式混合器。
图3示出了图1中的用户终端设备38的方框图。用户终端设备38包括射频分配单元21、模拟射频解调单元22、DVB接收音频、视频解码器单元23、中央运算处理存储系统24、DOCSIS数据调制解调单元25、语音编码解码单元26。
在图3中，用户终端设备连接到有线电视网37，通过射频分配器21将射频信号均匀分配，并将经均匀分配的射频信号分别送至模拟视频解调单元22、DVB音频、视频解码器单元23和DOCSIS数据解调单元25。模拟解调单元22将射频中的模拟视频信号解调为音频、视频信号，送至用户显示终端(电视机或有S端子显卡输入的显示器)。射频中的DVB数字信息送至DVB解调及MPEG-2解码单元23，借助中央处理存储单元24的数据运算以存储能力，通过DVB解调单元，还原DVB通道中的数字信息，并通过MPEG-2的解码芯片，将数字音频视频信号还原为模拟音频视频信号送至显示终端。
数据信息送至DOCSIS解调、调制单元25，通过解调功能还原下行通道中的数据信息，送至中央运算处理单元，并执行相关指令，最后通过显示终端将信息显示给用户，用户发送的上行指令同样是通过中央运算处理单元将指令转换为数据信息，通过DOCSIS解调、调制单元进行数字调制，在通过有线电视网络的上行传输通道送至CMTS设备10，并在前端进行相关指令操作。
语音信息在终端经过语音编码解码单元26打成IP包，在IP包中包含有语音送达目的地的数据信息，利用CMTS设备10的上行通道送至前端语音交互装置，下行语音信息同样是通过语音编码解码单元26打成IP包，通过CMTS的下行通道送至用户终端设备，利用用户终端设备的语音解码芯片还原为模拟话音，实现语音的交互。
图4中，JAVA解释系统52、HTML/XML解释系统53和各种应用程序54可使用现成的计算机通用程序，不需单独开发，节约使用成本。其中各种应用程序54包括影视节目观看、网络浏览器、人机交互系统、游戏、聊天、电子邮件、文件下载、上网、IP电话等应用程序。
操作系统51也可以是从现有的通用操作系统LINUX或FreeBSD或者简化的WINDOWS来实现。
硬件及底层驱动装置50可以选用现有的或定制开发，如采用高性能的CPU、多合一功能芯片、外围集成电路板、电源等。
图5示出了用户终端设备的后面板的接口的一种方式。本领域技术人员也可以采用其他结构的连接方式。
本实用新型目的是为了解决用户终端设备相互不支持和系统前端重复建设的问题，本实用新型提供了一个完整的解决方案，一套完整的用户前端和一个用户终端设备就可以同时满足开展电视(模拟电视和数字电视)、数据(数据广播和交互数据传输)、语音(IP电话)业务，做到真正意义上的三网融合，给网络运营商和用户都带来很大的方便。
本实用新型不限于上述实施例，任何本领域技术人员在本说明书的启示下，能够获得各种变形和改变，因此，本实用新型的保护范围应以所附的权利要求书来限定。
权利要求1.一种通过有线电视网络实现视频传输、数据交互、语音通信的有线宽带业务的前端系统设备和用户终端设备，其特征在于，包括模拟电视接收装置(4)，通过卫星天线连接数字卫星接收机，接收模拟电视信号；模拟调制装置(5)，将在模拟电视接收装置(4)中接收的音、视频信号调制成射频信号；数字电视接收装置(6)，通过卫星天线连接数字卫星接收机，接收复合的TS流；数据广播装置(8)，接收和存储经过卫星系统、互联网络接收的和本地产生的数据信息；数字调制装置(7)，将在数字电视接收装置(6)和数据广播装置(8)中接收的信号调制成射频信号；数据采集存储装置(9)，定向采集并存储互联网信息；数字调制解调装置(10)，将在数据采集存储装置(9)中采集的信息和通过其它互联网络直接获得的信息调制成射频信号；通过有线电视网(37)的上行通道接收用户终端设备的调制为射频信号的数据，将接收的调制射频信号解调为数据，通过路由器实现与其它互联网的数据交互；语音交互装置(11)，接收在上行语音信息中经过语音编码打成IP包的语音信息，并将下行语音信息中的语音编码打成IP包，再经过数字调制解调装置(10)调制后输出；以及混合器(13)，将来自模拟调制装置(5)、数字调制装置(7)、数字调制解调装置(10)的信号进行混合，经有线电视网络(37)传输到用户侧的终端设备。
2.如权利要求1所述的前端系统设备，其特征在于，所述混合器(13)可以采用滤波器式混合器或者传输变压器式混合器。
3.一种由通过有线电视网络实现视频传输、数据交互、语音通信的有线宽带业务的前端系统设备和用户终端设备，其特征在于，所述的前端系统设备包括模拟电视接收装置(4)，通过卫星天线连接数字卫星接收机，接收模拟电视信号；模拟调制装置(5)，将在模拟电视接收装置(4)中接收的音、射频信号调制成射频信号；数字电视接收装置(6)，通过卫星天线连接数字卫星接收机，接收复合的TS流；数据广播装置(8)，接收和存储经过卫星系统、互联网络接收的和本地产生的数据信息；数字调制装置(7)，将在数字电视接收装置(6)和数据广播装置(8)中接收的信号调制成射频信号；数据采集存储装置(9)，定向采集并存储互联网信息；数字调制解调装置(10)，将在数据采集存储装置(9)中采集的信息和通过其它互联网络直接获得的信息调制成射频信号；通过有线电视网(37)的上行通道接收用户终端设备的调制为射频信号的数据，将接收的调制射频信号解调为数据，通过路由器实现与其它互联网的数据交互；语音交互装置(11)，接收在上行语音信息中经过语音编码打成IP包的语音信息，并将下行语音信息中的语音编码打成IP包，再经过数字调制解调装置(10)调制后输出；混合器(13)，将来自模拟调制装置(5)、数字调制装置(7)、数字调制解调装置(10)的信号进行混合，经有线电视网络(37)传输到用户侧的终端设备，所述的用户终端设备包括射频分配器(21)，接收来自有线电视网络的射频信号，将射频信号均匀分配；模拟解调单元(22)，接收射频分配器(21)的输出射频信号，并将射频中的模拟视频信号解调为音频、视频信号，送至用户显示终端；DVB接收音频、视频解码器单元(23)，接收射频分配器(21)的输出射频信号中的DVB数字信息，借助中央处理存储单元(24)的数据运算以存储能力，将接收的DVB数字信息还原DVB通道中的数字信息，并通过解码芯片，将数字音频视频信号还原为模拟音频视频信号送至显示终端；DOCSIS解调、调制单元(25)，接收射频分配器(21)的输出射频数字信号，通过解调功能还原下行通道中的数据信息，送至中央运算处理存储系统(24)，并执行相关指令，最后通过显示终端将信息显示给用户，用户发送的上行指令同样是通过中央运算处理单元将指令转换为数据信息，通过DOCSIS解调、调制单元进行数字调制后通过有线电视网络上行传输；语音编码解码单元(26)，将用户终端的语音信息打成IP包，通过有线电视网络上行传输，下行语音信息经语音解码芯片还原为模拟话音输出。
专利摘要本实用新型提供一种通过有线电视网络实现视频传输、数据交互、语音通信的有线宽带业务的前端系统设备和用户终端设备，以及包含有该前端系统设备的系统。前端系统设备包括模拟电视接收装置(4)、模拟调制装置(5)、数字电视接收装置(6)、数据广播装置(8)、数字调制装置(7)、数据采集存储装置(9)、数字调制解调装置(10)、语音交互装置(11)以及混合器(13)。用户终端设备由射频分配器(21)、模拟解调单元(22)、DVB接收音频、视频解码器单元(23)、DOCSIS解调、调制单元(25)以及语音编码解码单元(26)构成。
文档编号H04N5/44GK2629371SQ03204040
公开日2004年7月28日 申请日期2003年2月12日 优先权日2003年2月12日
发明者谭祝平, 朴洪海, 秦发军, 沈刚, 关勇, 王宁 申请人:谭祝平, 朴洪海, 秦发军, 沈刚, 关勇, 王宁