CN102308551B - 虚拟用户端设备 - Google Patents

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Abstract

一种包括代理单元(154)的客户端设备或STB接收器/解码器(15)瘦CPE设备，所述代理单元(154)将在瘦CPE(15)上本地捕获的数据传送到虚拟CPE(14)，并在第二帧缓冲器图形客户模块(155)上接收来自虚拟CPE服务器(14)上包括的第一虚拟帧缓冲器图形模块(142)的要实时转换的位图，然后所述位图被渲染并被与来自STB视频解码器模块(156)的输出信号相混合以便显示在显示屏(16)上，其中STB视频解码器模块解码直接从电视头端(12)或视频服务器接收的视频流。

Description

虚拟用户端设备
技术领域
本发明总体上涉及安装在多媒体内容提供商的客户端侧的设备，例如IPTV网际协议数字电视服务。
背景技术
诸如电视广播和视频点播VoD的IP网络上的多媒体服务被从多媒体广播服务器或电视头端传输到大量终端用户机器，即，客户端设备CPE，例如连接到显示屏的电视解码器接口、机顶盒STB，所述显示屏显示与在诸如IP网络的宽带网络上广播的多媒体内容关联的图像。
单个客户端订户使用诸如遥控器的外部选择单元选择多媒体内容，所述遥控器生成控制信号并将其传送到远离本地CPE的输入单元或接口。
在接收到控制信号时，远程接口生成与接收的信号对应的信号并将其发送到CPE处理单元，CPE处理单元又生成信号并将其发送到应用功能设备(如提供应用并位于同一CPE上的机器)，以将相应的对多媒体内容的请求发送到多媒体服务器以请求诸如视频或音频之类的类型的媒体或发送到网络。
位于客户端机器上的应用设备包括多个软件模块(如HTML浏览器、Flash播放器或Java虚拟机等)，所述软件模块实现媒体服务提供商限定的应用所要求的协议。
客户端机器应用设备生成解码信号并将其传送到CPE上的解码器模块以解码与做出的选择关联的信号并在输出处生成与所选择的音频/视频内容关联的图像，所述音频/视频内容包括在从IP网络上的通信信道上的内容服务器传输并通过输入/输出单元或网络接口模块在本地CPE上接收的多媒体数据流(音频、视频等)内。
在解码器生成解码后的输出信号时，所生成的图像被发送到电视屏幕以便由单个客户端观看。
应用设备的不同应用单元生成图形用户接口GUI，使用应用设备过程控制，即各种CPE应用单元，通过叠加和/或透明度来调整、渲染所述图形用户接口并将其与解码后的视频图像进行混合。
从媒体服务运营商的角度，所述CPE对于运营商而言是一种妨碍。每次客户端订阅运营商提供的服务时，必须在新的订户家中安装所订阅服务的特定CPE或STB解码器接口。
简言之，随着时间的推移，运营商在其每个订户家中安装了大量STB/CPE接口，这些接口可能由各种接口提供商提供并因此可能对应于不同的技术。
当运营商希望向其订户提供新的服务时，运营商必须详细分析每个个别客户端的简档以确定每个客户端拥有的STB/CPE以及它们是否能够支持运营商希望提供的新的服务。
因此，提供影响一组客户端-订户的新的服务的决定导致生成大量必须针对每个受影响的客户端执行的订单，这增加了运营商的工作负荷。
例如，如果任一接口不能支持新的服务，则运营商必须针对接口软件开始有风险的远程更新过程，或者最终将工作人员派遣到对应订户家中，其中将安装接口并必须更新其技术或代之以能够与运营商希望向订户提供的新服务一起工作的STB/CPE接口。
简言之，并非运营商的所有订户都订阅相同的服务并因此没有理由安装相同的CPE，结果，这些订户可能使用不同的技术。相应地，当运营商希望增加提供给订户的功能或服务时，运营商必须更新不能提供新的服务的CPE。
因此，提供新的应用和服务的可能性受每个个别订户家中安装的CPE的技术能力的限制，即，如何在运行过时技术的机器上执行新的应用。
此外，由于STB/CPE接口位于订户家中，如果订户取消服务的订阅，则使得所述接口的恢复非常困难，这导致了运营商的损失。
从最终用户的角度，为了在电视上访问由不同提供商提供的多媒体服务，对于每个服务通常需要独立的本地STB/CPE接口。
文档US 2003/0041106A1披露了一种Web服务器，所述Web服务器包括减小所呈现的虚拟显示的颜色深度的装置，此虚拟显示作为压缩后的远程位图图像传送到客户端设备以解压缩所接收的位图并在显示屏中显示。
发明内容
本发明寻求使用如权利要求1中所述的本地虚拟客户设备找到一个或多个上述缺陷的解决方案或减少一个或多个上述缺陷。在从属权利要求中确立本发明的特性。
本发明的一个目的是提供一种虚拟用户端设备，即虚拟CPE，所述虚拟CPE包括至少一个应用功能模块，如HTML浏览器、Flash播放器或Java虚拟机等，所述应用功能模块执行与订户从多媒体内容提供商请求的多媒体内容提供服务(如视频、音频或数据等)有关的应用协议。
本发明的另一个目的是提供一种将位于诸如接入网络节点之类的网络节点上的虚拟CPE。
本发明的另一个目的是提供一种更瘦、更小并更简单的客户端设备，即瘦CPE，所述瘦CPE与本发明的对应技术领域中的特定机器相比具有更少的功能，因为将从虚拟CPE提供至少一个应用功能。
本发明的另一个目的是提供一种包括第二真实图形客户模块的瘦CPE，所述第二真实图形客户模块使用远程通信协议经由电信网络上的通信信道接收来自虚拟CPE的主虚拟图形客户模块的数据流，使得所述瘦CPE可以向最终用户提供来自多媒体内容提供商的与本发明的对应技术领域中的特定机器提供的应用相同的应用，而与客户端设备的制造商无关。
本发明的另一个目的是允许所述虚拟CPE应用功能模块远程控制所述瘦CPE的所有单元，例如音频/视频解码单元、音频放大单元、前面板单元、A/V输出单元以及本地存储单元等。
本发明的另一个目的是连续并实时地将执行对应应用的图形结果从虚拟CPE应用功能模块发送到所述瘦CPE，同时多媒体数据流继续从视频服务器或电视头端直接到达所述瘦CPE，在所述瘦CPE处，所述多媒体数据流被解码。使用从所述虚拟CPE发送的图形通过叠加和/或透明度来混合解码后的信号，以便在最终用户的显示屏上获得与在本发明的对应技术领域中的特定机器，如STB/CPE电视解码器接口，上获得的图像相同的图像。
本发明的另一个目的是随着时间的过去连续更新所述虚拟CPE服务器机器上的应用模块，以便允许随着时间的推移逐渐开发增值服务和空间并将它们提供给媒体内容提供商的订户。
本发明的另一个目的是在所述虚拟CPE服务器上托管多个来自不同多媒体服务提供商的应用功能模块，且随之共享资源并降低费用。
本发明的另一个目的是使用作为多媒体服务客户端应用模块的基础的单一平台(所述CPE)提供所述模块的集成，所述平台具有标准操作系统和非嵌入式软件模块以及多种开发工具，避免了依赖于具有不同开发和集成环境的多个本地CPE/STB机器提供商。
本发明的另一个目的是提供低成本和小型的瘦CPE设备，且减少提供新的功能和/或服务所需的更新或维护，或在提供新的功能和/或服务时不需要更新或维护。
本发明的另一个目的是通过利用现有本地机器，如电视解码器、具有高级用户接口的电视或与如DLNA的国内网络标准兼容的机器，而尽可能避免安装新的客户端设备。
本发明的另一个目的是使得最终用户能够使用单一STB/CPE平台访问由使用不同客户端应用技术的各个提供商提供的多种多媒体服务。
附图说明
根据附图在以下描述中给出了对本发明的更详细的说明，这些附图是：
图1示出了根据本发明的IPTV系统；
图2示出了根据本发明的客户端设备CPE的一个实施例；以及
图3示出了根据本发明的虚拟CPE服务器的一个实施例。
具体实施方式
根据图1，位于订户侧的瘦CPE客户端设备15或终端单元可以经由电信网络11提供的主通信信道连接到生成多媒体数据流并将多媒体数据流广播到大量客户端的位于诸如接入网络节点的网络节点13上的虚拟CPE服务器14、诸如多媒体内容服务器的多媒体内容提供商单元12、对应于诸如IPTV网际协议电视或视频服务器的数字电视运营商的电视头端。
现在参考图2和3，所述瘦CPE设备15包括：主远程接口151或输入单元，当提供商的个体用户之一按下遥控器上的字母数字键盘上的按键时，所述主远程接口151或输入单元接收到从所述遥控器发送的控制信号；第二接口152或输出单元，用于发送最终用户要在显示屏16(如电视)上观看的音频和视频信号；第三网络接口153或输入/输出单元，用于经由主通信信道从通信网络接收信号并向通信网络发送信号；解码单元156(如MPEG解码器或类似解码器)，用于解码经由通信信道接收的、与生成并从多媒体服务提供商的头端12或视频服务器广播到所有订户的多媒体内容有关的多媒体数据流，如视频和音频等；第二真实帧缓冲器型图形客户模块155，用于使用如远程帧缓冲协议(RFB协议)的远程通信协议通过第三接口153从虚拟CPE服务器14上的远程帧缓冲器服务器144接收数据流，以便将数据流实时转换成位图，其中所述位图被渲染并被与视频解码器输出信号混合，然后通过第二接口152在观看屏幕16上显示；以及单元代理154或中间模块，用于经由IP网络11上的第二通信信道将上述瘦CPE设备15互连到虚拟CPE服务器14中的控制模块141，并且，允许所述虚拟CPE服务器14监视和控制与本发明的对应技术领域中的特定机器相比的瘦客户端设备15的操作，以便发送图像并可以在电视屏幕16上显示个体订户选择的应用。
客户端设备15中的代理154接收来自位于虚拟CPE服务器14中的控制模块141的信号以控制瘦CPE 15的操作。因此，代理154负责遥控本地机器15的其他单元，如视频和音频解码器、视频混合器、前面板、音量和遥控等。
代理154还负责将在瘦客户端设备15上本地捕获的与该设备的其他单元的操作有关并当前为客户端设备专家所知的信息数据发送到虚拟CPE服务器14中的控制模块141。
在代理154与虚拟CPE服务器14中的控制模块141之间使用的通信协议可以是与OSI模型一致的、向运营商的所有订户提供服务和应用的运营商专用通讯协议。
简言之，从订户的角度，安装在订户家中的瘦CPE机器15执行诸如特定于本发明的对应技术领域的客户端设备之类的客户端设备的功能。
但是，瘦CPE15的智能和应用主要在位于接入网络侧上的虚拟CPE服务器14中包括的至少一个应用功能模块143上执行，例如，在同样接近订户的节点13上执行，以便最小化在引入互连虚拟CPE服务器14的代理154和远程帧缓冲器服务器144时产生的可能延迟或等待时间，其中在虚拟CPE服务器14处执行多数应用和服务，而瘦客户端设备15解码从电视头端或视频服务器接收的视频和音频数据并且还将解码后的信号与所接收的与在虚拟CPE服务器14上执行的应用和服务有关的图形位图图像相混合。
根据以上所述，虚拟CPE服务器14例如位于向订户提供对数字订户线路服务(DSL)的接入的电话交换的接入节点13上，所述数字订户线路服务(DSL)例如数字订户线路接入复用器(DSLAM)。因此，属于提供商-运营商的虚拟CPE服务器位于接近提供商-运营商的订户的位置。
还可以在位于DSLAM接入设备上的增值服务卡(服务刀片)上实现虚拟CPE服务器14。
对于每个关联的瘦CPE设备，虚拟CPE服务器14包括第一虚拟142帧缓冲器型图形客户模块，所述第一虚拟142帧缓冲器型图形客户模块代表RAM存储器区域中的单个客户端显示屏上的每个像素，即，在任一特定时刻要显示在单个客户端屏幕16上的每个像素都存储在虚拟CPE服务器14上的存储器单元的一部分中。
对于每个关联的瘦CPE设备，虚拟CPE服务器14还包括远程帧缓冲器服务器单元144，所述远程帧缓冲器服务器单元144管理并监视所述虚拟帧缓冲器142并使用诸如远程帧缓冲协议(RFB)之类的帧缓冲器远程化协议经由通信网络上的信道发送所述虚拟帧缓冲器142发生的更改。
对于每个关联的瘦CPE设备，虚拟CPE服务器14还包括控制模块141或处理单元，所述控制模块141或处理单元监视并控制代理154的操作，以便控制模块141或处理单元将信号发送到客户端设备代理154或从客户端设备代理154接收信号，例如，与订户更改频道时在遥控器上按下的按键的操作有关的信号、与前面板上的光对应的控制命令、音量控制以及视频解码器控制等。
对于每个关联的瘦CPE设备，虚拟CPE服务器14还包括应用功能设备143(中间件)，所述应用功能设备143包括多个用于执行与提供商向订户提供的服务有关的应用的模块。每个订户订阅其喜好的应用，所述应用可以使用不同的技术，如HTML浏览器、Adobe Flash、GTK应用、Java虚拟机、通知服务、WINDOWS应用和EPG信息服务等。相应地，每个特定应用模块实现执行订户选择的客户端应用所需的协议，这需要帧缓冲器图形接口142作为输出设备，使得虚拟CPE服务器14上的虚拟帧缓冲器的内容反映在瘦CPE 15的真实帧缓冲器155上。因此，可以在电视屏幕16中显示所选择的应用的输出信号。
必须指出的是，可选地，瘦客户端设备15可以直接位于观看屏幕16中，因为将无需更新相应的硬件/软件。运营商将在位于网络侧的虚拟CPE服务器14上(即，在运营商自己的设施之一上)直接执行相应的更新。
提供商可以逐步部署和/或更新当前安装的客户端设备15并安装虚拟CPE服务器14、在没有上述功能的情况下无限地维护特定本地机器和/或STB接口，其中在任何时刻都不必中断所提供的服务。
必须指出的是，对主帧缓冲器142的RAM存储器的任何写入都将经由第二帧缓冲器155直接修改在电视屏幕16上观看的图像。相应地，在主帧缓冲器142的RAM存储器被修改时，远程帧缓冲器服务器144生成并发送包含在第二图形模块155内生成对应位图所必需的顺序的信号，以便在通过叠加和/或透明度将对应图像与视频解码器输出信号混合后，在观看屏幕16上显示对应图像。
如上所述，通过远程通信协议(如RFB协议)可靠地执行第一142与第二155帧缓冲器之间的通信，这保证了在提供增值服务时在两个模块之间发送和接收的信号的较高级别的可靠性。
此外，这保证了瘦客户端设备与多媒体内容提供商的对应虚拟CPE服务器14之间的互操作性。
此外，必须指出的是，本发明可以在包括可编程计算机可读代码的多种计算机可读介质环境中实现，所述环境包括处理组件、与计算机可读存储系统对应的存储设备(包括易失性和非易失性存储系统设备)。
所述客户端设备和虚拟CPE服务器的软件执行各种指令和程序，所述指令和程序被应用于信息数据和软件包以执行上述功能。
优选地，可以以不同的编程语言实现上述硬件模块所使用的程序。
优选地，每个计算机程序存储在可由通用或专用可编程计算机读取的模块或存储设备内以便在所述计算机读取所述存储设备或模块时配置或操作所述计算机以执行上述过程。
还可以考虑将所述客户端设备和虚拟CPE服务器实现为具备计算机程序的计算机可读模块，所述计算机程序使得所述计算机以先前指定和预定的方式操作。
此处给出的描述并非旨在是完整的或将本发明限于给出的描述。根据上述教导，可以做出修改和变型而不偏离以下权利要求的精神和范围。

Claims (10)

1.一种虚拟用户端设备(14)，即虚拟CPE，经由网络节点(13)和电信网络(11)连接到多媒体内容提供商服务器(12)和客户端设备(15)，即瘦CPE；其特征在于，所述虚拟CPE包括与第一虚拟图形客户模块(142)相连的应用功能模块(143)，所述应用功能模块(143)适于执行多媒体内容提供商服务器(12)所提供的应用，所述第一虚拟图形客户模块(142)用于将从多媒体内容提供商服务器(12)接收的、与压缩信号同时发送的远程位图数据提供给所述瘦CPE(15)，使得所述虚拟用户端设备(14)上的所述第一虚拟图形客户模块(142)的内容反映在瘦CPE(15)的第二真实图形客户模块(155)上。
2.根据权利要求1所述的虚拟用户端设备，其中所述虚拟用户端设备(14)包括控制模块(141)，所述控制模块(141)适于监视和控制所述客户端设备(15)内包括的客户端设备代理单元(154)的操作。
3.根据权利要求1所述的虚拟用户端设备，其中所述第一虚拟图形客户模块(142)的类型为虚拟帧缓冲器，所述第一虚拟图形客户模块(142)借助所述第二真实图形客户模块(155)直接修改在显示屏(16)上查看的图像。
4.根据权利要求1所述的虚拟用户端设备，其中所述第一虚拟图形客户模块(142)使用远程通信协议与所述第二真实图形客户模块(155)通信，所述远程通信协议是远程帧缓冲协议。
5.根据权利要求1所述的虚拟用户端设备，其中所述虚拟用户端设备(14)通过与OSI模型一致的通信协议与瘦CPE代理单元(154)通信。
6.根据上述任一权利要求所述的虚拟用户端设备，其中所述虚拟用户端设备(14)位于接入网络节点内。
7.根据权利要求6所述的虚拟用户端设备，其中所述虚拟用户端设备(14)被置于包括服务刀片的数字订户线路接入复用器DSLAM接入节点内。
8.一种客户端设备(15)，即瘦CPE，所述客户端设备经由电信网络(11)连接到多媒体内容提供商服务器，经由网络节点(13)和电信网络(11)连接到虚拟用户端设备(14)，即虚拟CPE，所述虚拟用户端设备(14)至少包括第一虚拟图形客户模块(142)；其特征在于，所述客户端设备包括：第二真实图形客户模块(155)，适于作为响应而提供位图数据，即从所述第一虚拟图形客户模块(142)接收的远程位图数据；解码模块(156)，适于提供从所述提供商服务器(12)接收的解码后的信号；所述位图数据和解码后的信号被渲染和混合以传送到显示屏(16)。
9.根据权利要求8所述的客户端设备，其中包括代理单元(154)的所述客户端设备通过电信网络(11)的通信信道与所述虚拟CPE(14)互连，所述虚拟CPE(14)中包括的控制模块(141)监视所述瘦CPE(15)上的单元的操作。
10.一种显示屏，经由电信网络(11)连接到多媒体内容提供商服务器(12)，经由网络节点(13)和电信网络(11)连接到虚拟用户端设备(14)，即虚拟CPE；其特征在于，所述显示屏(16)包括根据权利要求8或9的客户端设备(15)。
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