专利名称：可跨网视音频交流的数字电视机顶盒系统及其跨网交流方法
技术领域：
本发明属于数字电视机顶盒技术领域，更明确地说涉及可跨网视音频交流的数字电视机顶盒及其跨网交流方法的改进。
背景技术：
传统的有线电视交互接收系统较多的是Cable Modem。Cable Modem因出自于模拟有线电视，在数字机顶盒功能强化、传输链路光缆化的发展中，Cable Modem结构显得复杂和重叠，影响了交互接收的使用。有些新的有线电视交互接收技术器件成本较高，触动规范的成本也较高，有的性能不够稳定，因而不能能大面积推广普及。
发明内容
本发明的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种可跨网视音频交流的数字电视机顶盒及其跨网交流方法。它采用比常规Cable Modem简捷的信号上下行方式，较少地触动通讯规范，成本较低，能实现看电视、上网、通可视电话于一体，具有更适合发展现状、易于推广普及的优点。
为了达到上述目的，本发明包括与同轴电缆用户端连接的混合器、与混合器连接下行的选频QAM解调器、与QAM解调器连接的中心处理模块、与中心处理模块连接的红外接收器和IC卡电路以及电视机、与中心处理模块互连的频分数字调幅器。频分数字调幅器上行与混合器连接，中心处理模块还连接有网口和电话口和摄像机。本发明数字电视机顶盒还与遥控器无线连接。
中心处理模块包括解复用和视音频编解码芯片组及中心处理器和存储器和接口电路。
频分数字调幅器包括与中心处理模块连接的PLL锁相环振荡器、与中心处理模块和PLL锁相环振荡器连接的幅度键控调制器，幅度键控调制器再上行与混合器连接。
可跨网视音频交流的数字电视机顶盒的跨网交流方法包括以下步骤(1)将每一台数字电视机顶盒经同轴电缆与一台分支器连接；
(2)将多台分支器串行连接到数据流汇集器；(3)将每一台数据流汇集器与一台光网络连接；(4)将多台光网络光信号分别汇集到多台分交换中心，用户经所在的分交换中心即可实现直达任一指定电视机的跨网视音频交流或短信、彩信交换；(5)将多台分交换中心串行连接到有线电视交换中心，用户即可用电视机或计算机上英特网。
步骤(2)中的数据流包括以下分步骤①光网络转换输出的超高频下行电信号经数据流汇集器中的下行高通滤波器输出到电缆，经分支器再到机顶盒；②电缆上传递的还有从机顶盒出来的上行信号，它进入经数据流汇集器后首先经过上行低通滤波器，然后经过多组振幅解调器，输出的数据进入数据缓冲、数据附加转换器，再分时输出带有路由信息的上行数据进入光网络的电信号输入端，变成光信号后送分交换中心。
本发明可跨网视音频交流的电视机顶盒系统由机顶盒、数据流汇集器、分交换中心、总交换中心等所组成。机顶盒由QAM解调器、解复用和视音频编解码芯片组及中心处理器和存储器、接口电路、频分数字调幅器、上下行信号混合器、机顶盒遥控器等组成。
交互接收技术尽管结构花样百出，但大多不很触动通讯规范，因为重建规范的内部成本和外部环节都难以解决；而从器件成本上看，成熟度越高成本越低，也是另一难关。现在数字电视机顶盒的QAM解调器和STi5518(5528)套件可如传统(常规)的Cable Modem一样完成下行接收任务并灵活性更强，缺的是上行。传统Cable Modem似乎是唯一的上行之路，也有相应的IC芯片，但大多是为模拟电视时代的数千户用户同时上网设计的，而正适合于几十个同轴用户为汇聚单元的结构应该有更简便、更便宜的方法。本发明采用数字调幅器作中低速的可变速上行电路，一户上行速度以满足可视电话的传输为参考，一般不到1Mbps(取786Kbs)。几十户用直接频分数字调幅器以振幅键控调制ASK方式就够，故不必用QAM等方式增加成本，也不用稍复杂些的频率键控调制FSK或相位键控调制PSK方式。上行频率由PLL锁相环振荡器产生，选取5～50MHz频带中干扰较低的位置。在同轴电缆到光缆之前的汇聚单元里，新插入的数据流汇集器把机顶盒的低速频分上行数据转换为高速时分数据，再接入无源光网络E-PON等类似通道，E-PON汇成大数据群再到分交换中心和总交换中心即有线电视中心。用户可用电视机或计算机上英特网，可仅经分交换中心实现跨网视音频交流，社区信息等经授权后可以短信、彩信等形式直达任一指定用户的电视屏幕。
机顶盒内的解复用和视音频编解码芯片组及中心处理器和存储器核心采用常规的STi5528芯片组，除了对QAM解调器来的数字码流进行解复用和视音频解码、经接口电路供给电视机视音频信号外，还同时提取数据经接口电路送到计算机网口、电话口，还可将摄像头来的图象信号进行编码上传，构成可视电话。存储器分为数据存储器RAM和程序存储器ROM，程序存储器ROM控制中心处理器高速运行。STi5528芯片组在程序存储器ROM作用下能够同时对多个传输流进行解复用和解码，处理多层画面同时显示在电视上，如可在看电视的同时进行视频聊天、上网、用机顶盒遥控器在电视屏幕上编辑收发短信字幕或彩信图片。对上述功能的操作是由机顶盒面板按键或机顶盒遥控器控制，控制程序芯片接收按键或红外接收器的控制信号，再去控制相应电路实现各种功能。接口电路还接有IC卡电路，进行授权识别和计费。
机顶盒内的直接频分数字调幅器用PLL锁相环振荡器受程序存储器ROM控制而产生上行频率，该频率值来自上网登录时由数据汇集器参照路由器的应答信号发出的指配数据，上行数据对其直接进行ASK幅度键控调制，产生的调幅波应该足够强，然后经上下行信号混合器从机顶盒出去，到户外经分支器，再反送到距离200米以内的数据流汇集器，至此，上行数据调幅波已经衰减很多，但仍保证数据流汇集器用多个频率的振幅解调器能可靠检出，再用时分的办法汇集起来，送网络通道进行上行传输。
以上所述所涉及的电路都分别有常规的集成电路或芯片组，本发明的特征在于将它们以新的连接和新的程序控制，改变其性能，使之功能更强、推广更容易。
本发明的任务就是这样完成的。
本发明提供了一种比常规Cable Modem简捷的信号上下行方式，需新建的通讯规约较少，成本较低，可实现看电视、上网、通可视电话，是更适合发展现状、易于推广的三网融合结构。用户可用电视机或计算机上英特网，跨网视音频交流可仅经所在的分交换中心实现，社区信息等经授权后可以短信、彩信等形式直达任一指定用户的电视屏幕。它可广泛推广应用。
图1为本发明的系统连接结构示意图。
图2为数字电视机顶盒的示意图。
图3为机顶盒中频分数字调幅器部分的示意图。
图4是本发明的数据流汇集的示意图。
具体实施例方式
实施例1。一种可跨网视音频交流的数字电视机顶盒，如图2～图3所示。
它包括与同轴电缆用户端插座31连接的混合器24、与混合器24连接下行的选频QAM解调器21、与QAM解调器21连接的中心处理模块22、与中心处理模块22连接的红外接收器和IC卡电路29、与中心处理模块22互连的频分数字调幅器23。频分数字调幅器23上行与混合器24连接，中心处理模块22还连接有电视机25、网口26和电话口27和摄像机28。本数字电视机顶盒还与遥控器30无线连接。
中心处理模块22包括解复用和视音频编解码芯片组及中心处理器和存储器和接口电路。
参阅图2。31为同轴电缆的用户端插座。21为通用的QAM解调器，可以为双回路的解调器，其频率和设置由模块22控制。模块22中有解复用和视音频编解码芯片组及中心处理器和存储器、接口电路，其解码输出的电视图象和伴音信号输出给电视机25，同时模块22还连有网口26、电话口27、摄像机口28。本机顶盒的上行信号由模块22控制频分数字调幅器23输出，再经混合器24与下行的信号混合，经31同轴电缆的用户端插座送出机顶盒外。图2中30为机顶盒遥控器，29为红外接收器和IC卡电路。
频分数字调幅器23包括与中心处理模块22连接的PLL锁相环振荡器33、与中心处理模块22和PLL锁相环振荡器33连接的幅度键控调制器35，幅度键控调制器35再上行与混合器24连接。
参阅图3，模块22通过电缆32控制PLL锁相环振荡器33，PLL锁相环振荡器33的输出到达幅度键控调制器35，模块22输出的上行数据通过电缆34进入幅度键控调制器35，其调制输出信号36进入混合器24送出机顶盒外。
实施例2。一种根据上述数字电视机顶盒的跨网交流方法，如图1、图4所示。包括以下步骤(1)将每一台数字电视机顶盒1、2、3、4…经同轴电缆与一台分支器5连接；(2)将多台分支器5串行连接到多台数据流汇集器6；(3)将每一台数据流汇集器6与一台光网络7连接；(4)将多台光网络7的光信号分别并联到多台分交换中心8，用户经所在的分交换中心8(1…-n)即可实现直达任一指定电视机的跨网视音频交流或短信、彩信交换；(5)将多台分交换中心8串行连接到有线电视交换中心9，用户即可用电视机或计算机上英特网。
图1中的9为总交换中心，即有线电视中心，连接着多个分交换中心8。各分交换中心8再连接着多个光网络7，在此处还接有数据流汇集器6，再往下用同轴电缆经过多个分支器5到达用户端的机顶盒。1、2、3、4…为同样的机顶盒。数据流汇集器6负责将频分的上行信号解调出来汇集成时分的数据上行传输。在电视节目播出信号以外，机顶盒1和2间的信息交流经分交换中心8即可实现。同样，在另一个光网络7下的机顶盒3、4与机顶盒1和2间信息交流也只需经分交换中心8即可实现。
参阅图4，步骤(2)中的数据流汇集包括以下分步骤①光网络7输出的超高频下行电信号43经数据流汇集器6中的下行高通滤波器42输出到电缆41，经分支器5再到机顶盒1；②电缆41上传递的还有从机顶盒出来的上行信号，它进入数据流汇集器6后首先经过上行低通滤波器44，然后经过多组振幅解调器45，输出的数据进入数据缓冲、数据附加转换器46，再分时输出带有路由信息的上行数据47进入光网络7的电信号输入端，变成光信号后送分交换中心8。
实施例1～2基于有线电视到用户的三网融合结构，用户端数字机顶盒采用比Cable Modem简捷的信号上下行方式经同轴电缆到户外，再经光网络到分交换中心和有线电视中心。用户可用电视机或计算机上英特网，跨网视音频交流可仅经所在的分交换中心实现，社区信息等经授权后可以短信、彩信等形式直达任一指定用户的电视屏幕。它可广泛推广应用。
权利要求
1.一种可跨网视音频交流的数字电视机顶盒系统及其跨网交流方法，其特征在于它包括与同轴电缆用户端连接的混合器、与混合器连接下行的选频QAM解调器、与QAM解调器连接的中心处理模块、与中心处理模块连接的红外接收器和IC卡电路以及电视机、与中心处理模块互连的频分数字调幅器，频分数字调幅器上行与混合器连接，中心处理模块还连接有网口和电话口和摄像机，数字电视机顶盒还与遥控器无线连接。
2.一种按照权利要求1所述的可跨网视音频交流的数字电视机顶盒系统及其跨网交流方法，其特征在于包括以下步骤(1)将每一台数字电视机顶盒经同轴电缆与一台分支器连接；(2)将多台分支器串行连接到数据流汇集器；(3)将每一台数据流汇集器与一台光网络连接；(4)将多台光网络光信号分别汇集到多台分交换中心，用户经所在的分交换中心即可实现直达任一指定电视机的跨网视音频交流或短信、彩信交换；(5)将多台分交换中心串行连接到有线电视交换中心，用户即可用电视机或计算机上英特网。
3.按照权利要求2的跨网交流方法，其特征在于所述的步骤(2)中的数据流汇集包括以下分步骤①光网络转换输出的超高频下行电信号经数据流汇集器中的下行高通滤波器输出到电缆，经分支器再到机顶盒；②电缆上传递的还有从机顶盒出来的上行信号，它进入经数据流汇集器后首先经过上行低通滤波器，然后经过多组振幅解调器，输出的数据进入数据缓冲、数据附加转换器，再分时输出带有路由信息的上行数据进入光网络的电信号输入端，变成光信号后送分交换中心。
4.按照权利要求1所述的可跨网视音频交流的数字电视机顶盒系统，其特征在于所说的中心处理模块包括解复用和视音频编解码芯片组及中心处理器和存储器和接口电路。
5.按照权利要求1或2所述的可跨网视音频交流的数字电视机顶盒系统，其特征在于所说的频分数字调幅器包括与中心处理模块连接的PLL锁相环振荡器、与中心处理模块和PLL锁相环振荡器连接的幅度键控调制器，幅度键控调制器再上行与混合器连接。
全文摘要
一种可跨网视音频交流的数字电视机顶盒系统及其跨网交流方法。机顶盒包括与同轴电缆用户端连接的混合器、下行的选频QAM解调器、中心处理模块、红外接收器和IC卡电路以及电视机、频分数字调幅器。频分数字调幅器上行与混合器连接，中心处理模块还连接有网口和电话口和摄像机。方法包括将每一机顶盒与一台分支器连接；将多台分支器串连到数据流汇集器；将数据流汇集器与光网络连接；将多台光网络汇集到多台分交换中心；将多台分交换中心串连到有线电视中心等步骤。用户可实现直达任一指定电视机的跨网视音频交流或短信、彩信交换或用电视机、计算机上英特网。它采用有线电视、英特网和通讯三网融合结构，可广泛推广应用。
文档编号H04L12/00GK1929546SQ20061006901
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月21日 优先权日2006年9月21日
发明者孙朝晖, 徐朝晖, 隋志国, 贺军 申请人:青岛有线宽带数字电视发展有限公司