CN101035259A - 基于宽带的家庭iptv视频点播无线多路传输的系统 - Google Patents

Abstract

一种基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，属于电子信息技术领域。本发明包括电脑、视频传输服务器端、客户端数据盒、电视机、遥控器；所述电脑，处理来自各个终端遥控器的请求，根据请求搜索来自网络或本机的媒体，然后对其解码，并压缩为统一的数字音视频数据流；所述视频传输服务器端调制来自电脑的数据无线发射给客户端数据盒，以及无线接收来自客户端数据盒的请求信息传输到电脑处理；所述客户端数据盒解调来自视频传输服务器端的视频数据到模拟视频信号给电视机，以及接收遥控器的信号，把它无线调制后发给视频传输服务器端。本发明能够用一台电脑经无线数字传输为多台电视同时进行不同的服务。

Description

基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统

技术领域

本发明涉及的是一种信息传输技术领域的系统，更具体的，涉及基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统。

背景技术

基于Internet宽带传输的IPTV接入有两种方式：网线接入，以及光纤接入。由于有很多的不同的服务商，网络上传输的流媒体会有很多种压缩格式，如MPEG2、MPEG4、AVS、H.264、VC1等，但是，一种机顶盒很难保证能解码所有的压缩数据，并且，如果服务商根据自身的需要改变了数据传输的格式，而现有的机顶盒不兼容，那么它只能被淘汰，然后换代为新的产品，会给用户造成很大的经济损失。随着电脑的性能越来越好，价格越来越低，个人电脑在很多家庭都得到了普及。

经检索发现，有的公司已经提出了软件机顶盒的概念，如速影科技(具体文献见http://www.softstb.com/project/faq.htm)。其主要思路是借助于电脑的强大能力，把来自网络的各种流媒体统一转换为电视的AV信号格式，然后通过有线或无线方式接往电视机，它可以减少购买机顶盒的费用，又可以免除机顶盒更新换代的麻烦。但是，如果采用有线传输AV信号的方式，会造成家庭施工不便。而现有采用的无线方式，是用无线视音频发射接收器对模拟的AV信号进行无线传输。由于模拟信号不易加密，只要同一个频段，一定范围之内的任何电视机接上接收器都可以收到发送端发送的信号。并且，除非使用不同频段的发送接收器，否则无法实现多路电视信号的传输。在进一步的检索中，尚未发现与本发明相同或者类似的系统。

发明内容

本发明针对以上背景技术中存在的问题，提供一种基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统。本发明用电脑解码各种不同的压缩格式，不再转换为模拟AV信号，而是压缩为一种统一的数字音视频数据流(简称GCDS)，再经过无线数字信号传输，由于数字信号的易加密性和传输的分时复用性，它可以方便地供给一个家庭几台电视共同点播观看不同的节目而相互之间没有干扰。并且，采用统一的GCDS进行无线传输，可以大大简化所需配套装置的发送端和接收端电路设计，不必因为服务商改变了数据压缩格式而去更换设计换代硬件产品。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：电脑、视频传输服务器端(以下称为Server盒)、客户端数据盒(以下称为Client盒)、电视机、遥控器。电脑把来自互联网或本机的不同格式的(如MPEG2、MPEG4、AVS、H.264或VC1)媒体数据解码，然后压缩为统一的数字音频数据流GCDS(可以为MPEG2、MPEG4、AVS、H.264或VC1中的任意一种)再进行传输，这样可以大大简化所需配套装置的发送端和接收端电路设计，不必因为服务商改变了数据压缩格式而去更换设计换代硬件产品。Server盒调制来自电脑的数据无线发射给Client盒，以及无线接收来自Client盒的请求信息传输到电脑处理；所述Client盒解调来自Server盒的视频数据到模拟视频信号给电视机，以及接收遥控器的信号，把它无线调制后发给Server盒。

当互连网基于网线接入时：

所述的电脑，处理来自各个终端遥控器的请求，根据请求搜索来自网络或本机的媒体，然后对其解码，并压缩为统一的数字音视频数据流GCDS，把它通过USB接口传输到Server盒，无线发射出去。

所述的Server盒由USB接口模块、无线调制解调模块以及天线接口模块组成。无线调制解调模块通过USB接口模块和电脑通信。它接收从电脑USB接口发来的媒体数据信号，无线调制后经过天线接口模块发射给Client盒。同时Server盒也通过天线接口模块接收来自Client盒的请求信息，经过无线调制解调模块解调后通过USB接口模块送给电脑处理。

所述的Client盒由天线接口模块、无线调制解调模块、音视频解码模块、音视频接口模块、遥控信号接口模块组成。Client盒通过天线接口模块接收到来自Server盒的媒体数据流后，通过无线调制解调模块调制为数字音视频数据流(GCDS)，然后经过音视频解码模块解码出电视AV信号，通过音视频接口模块输到电视机播放。另外，来自遥控器的信号经过遥控信号接口模块传输到无线调制解调模块，经调制后经天线接口模块发射给Server盒处理。

上述宽带接入是直接通过网线接入的情况，当是光纤接入的时候(考虑到以后有线电视、因特网、电话三网合一的情况)，此时电脑和Client盒结构和功能不发生变化。但是所述的Server盒改为由以下模块组成：光纤接口模块、光电转换模块、电脑网线接口模块、电话接口模块、无线调制解调模块和天线接口模块组成。光纤通过光纤模块直接接入Server盒，通过内部的光电转换模块转换出宽带数据通过电脑网线接口模块输送到电脑，供电脑上网，同时转化出电话信号通过电话接口模块接到电话。

本发明系统中的Client盒跟普通的机顶盒类似但又不尽相同，因为普通机顶盒必须要考虑到对不同格式的压缩数据进行解码，但兼容所有格式的解码芯片几乎没有，而可以解码大部分格式的芯片价格又比较昂贵。在本发明中，电脑已经把不同的格式转换为了一种统一的格式，客户端只须解码一种压缩数据流就可以了，因此大大降低了成本和设计复杂度。另外，当一种新的压缩格式被用来传输视频流时，普通的机顶盒会因为硬件不匹配或功能不足，只能被淘汰换代，造成很大的经济损失。而对于本发明，由于电脑强大的硬件支持，只须编写可以解压缩新格式的新电脑软件就可以适应。

另外，对于普通机顶盒，当一个家庭有几台电视机同时需要视频点播时，必须每一台都要配备一个机顶盒，并且，要有媒体服务商工作人员上门施工布线，给服务商和用户都增加了很多费用。当电视换了房间的时候，又会面临重新穿墙打洞布线的问题，对房屋的美观造成了很大的影响。而在本发明中，接收端一个无线接收的解码盒，可以很方便地随电视搬到各个房间，不会对用户房屋带来任何影响。而Server盒和Client盒采用无线通信的方式，可以很容易地形成一台电脑供给多台电视观看，没有相互影响。对于有线的方式，当连接多台电视机的时候，所有不同房间的电视机都要从电脑引线，布线问题会给用户带来很多麻烦，因此无线的易用性显而易见。

除此之外，本发明还可以实现通过电脑在电视上观看VCD、DVD等其它一切电脑光驱能读取的多媒体光盘。现阶段媒体光盘的种类多种多样，各个厂家都竭立推销自己所创的格式，但是到现在国家也没有给出一个统一的标准。如果用户买了播放机出现了不兼容的事情，还得有额外的花费去更新换代。而采用本发明方案，只要电脑光驱能够读取识别的格式，都可以通过电脑软件处理后压缩为GCDS供用户在电视上点播观看。即使是遇到自己家的光驱不能识别的格式，也可以把光盘用更高级的光驱读取出来，转存到移动硬盘上或通过网络下载到自己的硬盘，仍然能很轻易地通过相应的软件播放。一次性把几部电影拷贝到硬盘，就可以实现各个房间同时点播观看不同的视频而不用买几台不同的播放机。并且，用光盘读取数据转存到硬盘的光驱的使用时间要远远小于播放器播放光碟时光驱的使用时间，寿命也会远远大于专门的播放器。另外，由于电脑的强大功能，只要通过互联网，可以下载到各种各样的用于娱乐学习的多媒体资料，通过本发明方案，只要电脑能播放，就可以通过电视进行点播。

此外，电脑上还可以设置自动开关机模块，该模块用于辨别是否所有的电视终端都已关机，如果是，而电脑也无人操作，就可以电脑自动关机，增加其使用寿命。如果电脑支持网卡或USB口唤醒功能，还可以实现用户用遥控器开启电脑的功能。

综上，本发明系统实现了电脑电视一体化，能够用一台电脑经无线数字传输为多台电视同时进行不同的服务。它不仅可以大大节约用户的花费，还给用户减少了布线、美观的麻烦。

附图说明

图1网线接入时本发明系统功能示意图

图2网线接入时Server盒装置的框图

图3Client盒装置的框图

图4三网合一光纤接入时系统示意图

图5光纤接入时Server盒装置的内部功能图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例整个系统由一台电脑、一个Server盒，多台Client盒及相应的电视机和遥控器组成，如图1所示。

如图3所示，所述的Client盒由天线接口模块、无线调制解调模块、音视频解码模块、音视频接口模块、遥控信号接口模块组成。Client盒通过天线接口模块接收到来自Server盒的媒体数据流后，通过无线调制解调模块调制为数字音视频数据流(GCDS)，然后经过音视频解码模块解码出电视AV信号，通过音视频接口模块输到电视机播放。另外，来自遥控器的信号经过遥控信号接口模块传输到无线调制解调模块，经调制后经天线接口模块发射给Server盒处理。

如图1所示，当宽带由网线接入时系统结构图。此时网线直接通过网卡接入电脑，电脑通过USB接口接往Server盒的USB接口模块，通过此接口，来自电脑的经过统一压缩过的GCDS数据流经过Server盒的无线调制解调模块调制，然后经由天线接口模块发送通过外接的无线天线发送。Client盒(内部结构如图3)通过天线接口模块接收到来自Server盒的媒体数据流后，通过无线调制解调模块调制为数字音视频数据流GCDS，然后经过音视频解码模块解码出电视AV信号，通过音视频接口模块输到电视机播放。另外，遥控信号接口模块接收来自遥控器的控制信号，再把它传输到无线调制解调模块，调制后经天线接口模块发射给Server盒处理。

如图2所示，当宽带由网线接入时，所述的Server盒由USB接口模块、无线调制解调模块以及天线接口模块组成。无线调制解调模块通过USB接口模块和电脑通信。它接收从电脑USB接口发来的媒体数据信号，无线调制后经过天线接口模块发射给Client盒。同时Server盒也通过天线接口模块接收来自Client盒的请求信息，经过无线调制解调模块解调后通过USB接口模块送给电脑处理。

当宽带由光纤接入时，系统结构图如图4。此时光纤通过光纤模块直接接入Server盒，再经内部的光电转换模块转换出网络、电视信号通过电脑网线接口模块输送到电脑，供电脑上网，另外，同时转化出电话信号通过电话接口模块接到电话。对于其它部分，光纤接入时和网线接入时没有区别。

当宽带由光纤接入时，Server盒内部结构如图5，由以下模块组成：光纤接口模块、光电转换模块、电脑网线接口模块、电话接口模块、无线调制解调模块和天线接口模块组成。光纤通过光纤模块直接接入Server盒，通过内部的光电转换模块转换出宽带数据通过电脑网线接口模块输送到电脑，供电脑上网，同时转化出电话信号通过电话接口模块接到电话。

本发明具体的工作步骤为(以网线接入为例，光纤接入时类似)：

(1)用户通过遥控器选择请求的媒体数据，该请求信号由Client盒无线传输给Server盒，Server盒通过其USB接口与电脑通信，电脑分析出具体指令后，通过程序向网络请求相应的数据。

(2)请求的数据流从网线进入电脑，电脑通过程序处理，把各种不同压缩格式的媒体流(如MPEG2、MPEG4、AVS、H.264或VC1)统一解码。

(3)电脑把解码后的数据再压缩为一种通用格式GCDS(MPEG2、MPEG4、AVS、H.264、VC1中的任意一种)，通过USB接口向Server盒发送。

(4)不同地方的电视机(如客厅、卧室，书房等)通过一个外接的Client盒接收无线GCDS。

(5)Client盒把接收到的GCDS解码，把解码后的模拟视频信号发往电视终端，就实现了视频点播。

(6)如果是多个用户请求媒体资源，电脑通过把通过网络获得的数据流合到一路信号由Server盒发送，Client盒根据自己的ID解调出相应信道的数据，就可以实现多用户同时观看而不会相互影响，具体过程同(1)-(5)。

具体实现方案时需要着重考虑以下两点：采用何种压缩方式形成GCDS；采用何种方式进行无线传输。传输IPTV数据流现在主要压缩格式是MPEG2，以后将会有MPEG4，AVS，H.264，VC1等等。用MPEG2时，一路高清电视信号压缩后的速率是20Mbps，而经H.264和VC1方式压缩后大约为7-8Mbps，无线芯片基于IEEE802.11g的协议速率是54Mbps，super G是108Mbps，实际传输速率大约为标准的一半，即20Mbps和50Mbps。当然，无线传输还有更高速协议如IEEE802.11n和IEEE802.15.3a(UWB)，但是现在标准还未形成，它们也可以作为未来的无线传输方案。所以本发明在考虑到高清的情况下可以定为以下几种：

(1)MPEG2压缩+802.11g无线传输

成本最低，是现阶段主流压缩和传输方式，但是带宽不足，不能传输高清电视信号。

(2)MPEG2压缩+super G无线传输

大约可同时传输2路高清，成本较低。

(3)H.264压缩+802.11g传输

可同时传送2-3路高清，H.264会是以后的主流压缩传输方式，压缩率很高，因此无线发送占用的带宽较小，但现在成本较高。

(4)H.264压缩+super G传输

可同时传送5路以上高清，并且可扩充余地大。性能是四种方案中最好的，但是成本也相应是四种方案中最高的。

Claims (6)

1、一种基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，其特征在于包括：电脑、视频传输服务器端、客户端数据盒、电视机、遥控器，所述电脑，处理来自各个终端遥控器的请求，根据请求搜索来自网络或本机的媒体，然后对其解码，并压缩为统一的数字音视频数据流，把它通过USB接口传输到视频传输服务器端，无线发射出去，所述视频传输服务器端，调制来自电脑的数据无线发射给客户端数据盒，以及无线接收来自客户端数据盒的请求信息传输到电脑处理，所述客户端数据盒，解调来自视频传输服务器端的视频数据到模拟视频信号给电视机，以及接收遥控器的信号，把它无线调制后发给视频传输服务器端。

2、根据权利要求1所述的基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，其特征是，所述的视频传输服务器端由USB接口模块、无线调制解调模块以及天线接口模块组成，视频传输服务器端接收从电脑USB接口发来的媒体数据信号，无线调制后经过天线接口模块发射给客户端数据盒，同时视频传输服务器端也通过天线接口模块接收来自客户端数据盒的请求信息，经过无线调制解调模块解调后通过USB接口模块送给电脑处理。

3、根据权利要求1所述的基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，其特征是，所述的视频传输服务器端由光纤接口模块、光电转换模块、电脑网线接口模块、电话接口模块、无线调制解调模块和天线接口模块组成，光纤通过光纤接口模块直接接入视频传输服务器端，通过内部的光电转换模块转换出宽带数据通过电脑网线接口模块输送到电脑，供电脑上网，同时转化出电话信号通过电话接口模块接到电话，无线调制后经过天线接口模块发射给客户端数据盒，同时视频传输服务器端也通过天线接口模块接收来自客户端数据盒的请求信息。

4、根据权利要求1所述的基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，其特征是，所述的客户端数据盒由天线接口模块、无线调制解调模块、音视频解码模块、音视频接口模块、遥控信号接口模块组成，客户端数据盒通过天线接口模块接收到来自视频传输服务器端的GCDS媒体数据流后，通过无线调制解调模块调制为数字音视频数据流GCDS，然后经过音视频解码模块解码出电视AV信号，通过音视频接口模块输到终端播放；另外，来自遥控器的信号经过遥控信号接口模块传输到无线调制解调模块，经调制后经天线接口模块发射给视频传输服务器端处理。

5、根据权利要求1所述的基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，其特征是，如果是多个用户请求媒体资源，所述电脑把通过网络获得的不同数据流合到一路GCDS信号由视频传输服务器端发送，客户端数据盒根据自己的ID解调出相应信道的数据，实现多用户同时观看而不会相互影响。

6、根据权利要求1所述的基于宽带的家庭IPTV视频点播无线多路传输的系统，其特征是，电脑上设置自动开关机模块，该模块用于辨别是否所有的电视终端都已关机，如果是，而电脑也无人操作，电脑自动关机；如果电脑支持网卡或USB口唤醒功能，用户能通过用遥控器开启电脑。

Images