CN101222614B - 支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于高清数字电视技术应用领域，具体涉及一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法及系统。该系统包括一个管理控制中心模块，管理控制中心模块分别与节目源预处理模块、本地存储服务器、集中解码矩阵模块、系统点播通迅模块连接，节目源预处理模块与集中解码矩阵模块连接，集中解码矩阵模块连接射频调制转发电路模块；管理控制中心模块还与系统点播通讯模块连接，系统点播通讯模块与用户端点播通迅设备连接。该系统无需安装机顶盒，就可以使用户更经济的收看更好的高清数字电视节目，同时该系统能支持用户点播频道和点播节目。

Description

支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法及系统

技术领域

本发明属于高清数字电视技术应用领域，具体涉及一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法及系统。

背景技术

模拟电视向数字电视的转换是音视频信息传播上的一次重大技术进步，数字电视抗扰能力强，能在远程传送后，恢复出更清晰的节目。但是电视节目的音视频信号数字化后，原始的信息将占用相当大的带宽。例如，一路720*576分辨率的标清电视信号数字化后占用带宽为167Mbps，而一路1920*1080分辨率的高清电视信号数字化后占用的带宽将达到1.18Gbps。为了将如此大的数据在线路上传送，人们针对信源发明了数字音视频压缩算法，经MPEG2压缩后，一路标清电视的码流缩减到4～8Mbps，一路高清电视的码流缩减到20～25Mbps。目前，国内外广播数字电视标准主要采用MPEG2压缩算法，而如果用更新的H.264或AVS压缩技术，一路标清将压缩到2M左右，一路高清将压缩到8M左右。同时，在数字电视领域还广泛采用了64QAM，256QAM或OFDM信道编码及调制技术来增加信道的频带利用率。

因为数字电视新技术的推出和各种节目传播渠道的不同，使许多标准的模拟电视机必须加上一个名为数字电视机顶盒的设备，专门进行数字信号的解调制、信道解码和信源解码才能收看节目。数字机顶盒解决了用户收看数字电视的问题，但增加了收看电视投入的成本，尤其对有多台电视机的家庭，增加了投入。机顶盒的使用操作也比原来控制普通电视机复杂，使一些老人和小孩感到不便。

另外，现在除了IPTV以外，无论是有线数字电视，卫星数字电视均以广播方式发送节目为主，在解决点播等互动电视应用上实现复杂或难以实现。IPTV正是在互动方面见长，但利用IPTV收看高清电视对于网络带宽要求太高。在当前环境下，要每家每户接入带宽达到10M以上(两台电视机以上的家庭需要的带宽更大)专门看高清数字电视，各方面投入成本过高，是不太现实的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中所存在的问题，提供一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法及系统，该系统无需安装机顶盒，就可以使用户更经济的收看更好的高清数字电视节目。

本发明的技术方案如下：一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，该方法将各类节目源进行必要的预处理，使节目流变成可以解码的数据流，然后集中对数字电视节目进行解码，转换为标准射频信号，再按射频电视的通道重新组织节目频段，通过射频通道播放节目内容。

如上所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其中，对节目源的预处理包括节目源的解包，音视频数据帧的转送，节目源编码方式和参数的确认和提交。

如上所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其中，该方法对节目源解码后，插入到固定的频段，向用户播放，将剩余的频道资源，为用户提供节目点播服务。

如上所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其中，该方法将点播的节目信息下发到每个用户端点播通迅设备上，用户端点播通迅设备接收用户的点播指令，通过接口回传给系统点播通迅模块，并进一步传递到管理控制中心模块统一管理；系统接受用户的点播指令后，将用户点播的节目解码后，插入到指定的频道上。

如上所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其中，该方法将需要的节目数据进行存储归档，并形成点播节目信息，传送到管理控制中心模块进行点播节目的下发。

一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供系统，该系统包括一个管理控制中心模块，管理控制中心模块分别与节目源预处理模块、本地存储服务器、集中解码矩阵模块、系统点播通迅模块连接，节目源预处理模块与集中解码矩阵模块连接，集中解码矩阵模块连接射频调制转发电路模块。

如上所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供系统，其中，管理控制中心模块还与系统点播通讯模块连接，系统点播通讯模块与用户端点播通迅设备连接。

本发明所述的高清数字电视提供系统可以为城市布了铜轴电视线缆的集中居民小区集中提供统一的数字电视节目，并能支持频道点播和节目点播功能。同时，该发明可以以小区为单位，引入不同运营商竞争机制。节目源传送方式可以是数字电视，也可以是IPTV，编码方式可以是国标的AVS或H.264，MPEG2等。有了这套系统，小区居民无需安装机顶盒，就可以更经济的收看更好的高清数字电视节目。

附图说明

图1为本发明的组成结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述。

本发明包括节目源预处理模块、集中解码矩阵模块、射频调制转发电路模块、本地存储服务器、管理控制中心、系统点播通迅模块和用户端点播通迅设备等。通过图1进一步描述系统的工作方法。

管理控制中心模块101是整个系统的管理和配置中心。它利用与其它模块的接口，对整个系统进行管理。该模块是运行于计算机服务器上的控制软件，其负责控制和管理整个系统，监测系统运行状况，并依据系统管理人员的配置进行系统控制协调工作。

系统点播通迅模块102与用户端点播通迅设备103完成点播信息的交互。两个模块之间的交互接口为接口5。系统点播通迅模块将点播的节目信息下发到每个用户端点播通迅设备上，信息包括：系统可点播的节目名称，可点的节目频道，其它用户已经点播的节目，剩余的频道资源等等。用户端点播通迅设备可接收用户的点播指令，通过接口5回传给系统点播通迅模块，并由接口4，传到管理控制中心模块统一管理。

节目源预处理模块201主要是一个高效的信令控制软件和必要的针对不同转输方式节目源的接收装置组成，按照系统管理控制中心模块的配置要求，完成节目源接收，解包，音视频数据帧预处理及转送功能，并将节目源的编码方式，参数等提交管理控制中心模块。该模块将送入的各类节目源进行必要的预处理，将节目流变成解码矩阵可以解码的数据流。管理控制中心模块101通过接口1控制预处理模块的配置。

集中解码矩阵模块202是对各节目源数据进行解码的模块，它包含103路解码电路模块。202模块通过接口3接受101模块的指令决定由哪一路解码电路进行解码。集中解码矩阵模块是具有嵌入式操作系统的由多路音视频解码硬件模块组成的设备，该设备将跟据控制中心的要求，将节目源预处理模块送来的音视频压缩编码帧送到对应的解码器上解码，然后将解出的音视频CVBS信号传输到射频调制转发电路模块。其中，解码器可以同时支持AVS，H.264，MPEG4 part2，MPEG2等多种音视频编码节目源的解码。

射频调制转发电路模块203将解码后的各路模拟节目信号按要求调制到不同的节目频道的射频频率上进行发射。

本地存储服务器模块204是用于存储录制某些节目的服务器，可做为用户点播节目的节目源。它通过接口2接受管理控制模块101的指令，进行节目录制操作，并通过接口2将节目信息传给101。本地存储服务器模块为软件应用程序，接受管理控制模块的指令将需要的节目数据进行存储归档，并形成点播节目信息，传送到管理控制模块进行点播节目的下发。

用户端点播通信设备是放置于用户家中的终端设备。它共用有线铜轴线缆，利用电视频道没有覆盖到的低频带部分做为点播数据的传输通道。用户端将从系统点播通迅模块得到的用户可以点播的频道信息数据转换成电视可以显示的信号向电视机的混合视频端子或S端子输出，显示在电视上。用户可通过用户点播通信端上的按键，进行频道点播和节目点播操作。

系统点播通迅模块是软件应用程序，从管理控制模块处得到可点播的节目频道信息，以及可以点播的节目信息，并将这些信息下发到每个用户点播终端。同时，系统点播通迅模块将用户的点播信息收集回来后，交管理控制模块处理。

本发明的主要功能如下：

(1)集中对数字电视节目进行解码，然后通过射频通道播放。将节目运营商提供的高清电视节目源进行集中解码后，转换为标准射频信号，按射频电视的通道重新组织节目频段，向小区的铜轴电视电缆里转播。小区用户可以直接通过电视机的射频端子接收高清数字电视节目。按照CATV射频信号的标准定义，加上有线电视的增补频道频段，在射频模拟通道中可以传送约103个电视节目频道，所以总共可以提供给小区所有用户的节目频道数为103个。

(2)直播和点播节目按频段进行分组。对于大家喜爱的和重要的电视节目，系统将固定占用某些频段进行转播。如将中央电视台，地方电视台的自办节目做为固定节目。系统对节目源解码后，插入到固定的频段进，向所有用户广播。而剩下的频道资源，可以为用户提供节目点播服务。

(3)点播分为频道点播和系统自录制节目点播两种。频道点播是用户可以选择节目信号源直播的非固定转播的频道节目。而系统自录节目点播是由系统录制后，向用户提供的节目点播。

(4)点播的实现利用共享机制。用户端点播通迅设备位于用户家中，这是一个利用铜轴的低频端剩于带宽设计的一个双向通迅电子设备。通过它，系统将点播节目表提供给用户，并通知用户当前空闲的频段。用户通过点播器可以向系统发送点播命令。系统接受用户的点播指令后，将用户点播的节目解码后，插入到指定的频道上。另外，其它小区的所有用户也可以收看到别的用户点播的节目。而只要有频段空闲，用户可以点播自己想看的节目。利用这种大家共享频段资源和时间段的方式，用户分摊了节目的资费，但获得了更多的节目资源。

(5)节目录制和重组编辑功能。系统可以依据运营商提供的节目单，并采集用户的要求，对一些特别的好节目进行自动录制，然后向用户提供点播节目。这一特点为系统内的用户提供了经济而丰富的娱乐享受，实际上就吸收了IPTV中时移电视的功能，但实现起来对用户经济了很多。

(6)开放的系统既可支持广电数字电视运营商，也可支持新兴的IPTV运营商，同时还可以开展社区自办节目频道，社会公益频道等等。系统的节目获取单元主要由软件控制。通过不同的配置，系统可以将把通过DVB-C，DVB-S或IPTV等各种不同标准发布的节目接收下来送到各解码单元，各解码单元也可以支持AVS/H.264/MPEG2等不同数字编码方式。

Claims (5)

1.一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其特征在于：该方法为布了铜轴电视线缆的集中居民小区集中提供统一的数字电视节目，并支持频道点播和节目点播功能，具体步骤为：将各类节目源进行必要的预处理，使节目流变成可以解码的数据流，然后集中对数字电视节目进行解码，转换为标准射频信号，再按射频电视的通道重新组织节目频段，通过射频通道播放节目内容；

集中高清数字电视提供系统将点播节目表提供给用户，并通知用户当前空闲的频段，用户通过设置在家中的用户端点播通讯设备，向系统发送点播命令，并进一步传递到管理控制中心模块统一管理；系统接受用户的点播指令后，将用户点播的节目解码后，插入到指定的频道上；

对节目源解码后，插入到固定的频段，向所有用户广播，剩下的频道资源，为用户提供节目点播服务。

2.如权利要求1所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其特征在于：对节目源的预处理包括节目源的解包，音视频数据帧的转送，节目源编码方式和参数的确认和提交。

3.如权利要求1所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供方法，其特征在于：该方法将需要的节目数据进行存储归档，并形成点播节目信息，传送到管理控制中心模块进行点播节目的下发。

4.一种支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供系统，其特征在于：该系统包括一个管理控制中心模块，管理控制中心模块分别与节目源预处理模块、本地存储服务器、集中解码矩阵模块、系统点播通讯 模块连接，节目源预处理模块与集中解码矩阵模块连接，集中解码矩阵模块连接射频调制转发电路模块； 

还包括设置在用户家中的用户端点播通讯 设备，所述用户端点播通讯 设备通过铜轴电视线缆与系统点播通讯 模块连接，管理控制中心模块将点播节目表提供给用户，并通知用户当前空闲的频段，用户通过所述用户端点播通讯 设备发送点播命令给管理控制中心模块，管理控制中心模块接受用户的点播指令后，将用户点播的节目解码后，插入到指定的频道上；

管理控制中心模块对节目源解码后，插入到固定的频段，向所有用户广播，剩下的频道资源，为用户提供节目点播服务。

5.如权利要求4所述的支持多种节目源和编码方式的集中高清数字电视提供系统，其特征在于：所述的集中解码矩阵模块包含103路解码电路模块。 

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