CN103152634A - 一种dvb数字电视无线家庭网关系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种DVB数字电视无线家庭网关系统，该系统包括一种DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒客户端模块，该装置包括DVB调谐器模块组、数据转发处理模块、无线IP终端模块和控制模块，控制模块实现对该装置业务逻辑的总体控制，DVB调谐器模块组用于接收TS数据流，数据转发处理模块对TS数据流进行过滤和封装打包，并通过无线IP终端模块发送出去，无线IP终端模块还用于接收机顶盒指令；机顶盒客户端模块用于封装机顶盒指令和将机顶盒接收到的数据流解析重组成TS数据流。本发明实现了数字电视信号家庭无线局域网，实现了数字电视信号的无线发送与接收，解决了有线方式用户家庭布局受到限制的问题。
Description
技术领域
本发明属于数字电视技术及网络通信技术范畴，尤其涉及一种DVB数字电视无线家庭网关系统。
背景技术
目前，我国广播电视行业的数字电视运营商为家庭用户传送数字电视信号采用的是DVB系列的技术标准，包括DVB_C、DVB_S、DVB_T等，在用户家庭中，接收DVB标准的数字电视信号采用的是有线方式，即用户家庭中铺设铜轴线缆，一端与外部信号连接，另一端与符合DVB技术终端标准的机顶盒连接。
以DVB-C为例，目前，我国城镇居民在家中收看广电行业的数字电视节目，需要使用合适的铜轴线缆将有线电视运营商铺设的入户铜轴线缆延长后接入机顶盒，机顶盒便可以接收到线缆中的数字电视信号，然后通过一系列处理在电视机上显示出画面和播放出声音。如果用户希望在不同的房间都能够收看到有线数字电视，那么就必须在每个房间铺设铜轴线缆，并且同入户的同轴线缆连接起来。有线方式的网络缺乏灵活性，使得电视机和机顶盒的位置必须相对固定，由于房间布局改动时就需要重新布线，因而限制了用户对房间进行随意布局，这给用户带来很大局限。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种DVB数字电视无线家庭网关系统，该系统包含一种DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒客户端模块，其中，DVB数字电视无线家庭网关装置包括DVB调谐器模块组、数据转发处理模块、无线IP终端模块和控制模块。DVB数字电视无线家庭网关装置与外部数字电视信号相连接，机顶盒客户端模块安装在机顶盒内。
本发明中，由于要与DVB数字电视无线家庭网关装置之间进行无线通信，机顶盒一侧必须具备无线IP终端模块(支持标准无线IP组网及收发技术的终端模块，如无线AP、无线路由器、无线网卡)，有两种方案：第一种是机顶盒自身配备无线IP终端模块，第二种是使用具备无线IP终端模块的独立设备，机顶盒与该设备相互连接，通过该设备与DVB数字电视无线家庭网关装置进行通信。综合上述两种方案，本发明将机顶盒自身配备的无线IP终端模块和具备无线IP终端模块的独立设备统称为机顶盒无线IP终端模块。上述两种方案在实现原理上是一致的。
本发明的工作原理是：DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒共同组建无线局域网，DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒之间指令与节目数据的交换全部在该局域网中进行，从而实现数字电视信号的无线发送与接收。具体来讲，通过对本发明提供的DVB数字电视无线家庭网关装置和安装有机顶盒客户端的机顶盒进行配置，创建起家庭数字电视信号无线局域网络，再将外部数字电视信号接入该网关装置，该网关装置与分布在家庭不同房间的机顶盒之间便可以通过无线方式进行指令与数据的交互通信，该网关装置接收不同机顶盒的收视操作指令，然后根据指令从外部数字电视信号中获取机顶盒需要的电视节目数据流及辅助信息数据流(PSI和SI等信息)并通过无线局域网发送给指定机顶盒，从而实现数字电视信号的无线发送与接收。
综上所述，通过配置使用本发明所提供的DVB数字电视无线家庭网关系统，可以搭建用户家庭内部的数字电视信号无线局域网络，实现家庭内部的DVB数字电视机顶盒通过无线方式来接收数字电视信号，从而使得电视机的摆放位置不再受到电视信号线缆的限制，用户对家里的房间进行布局也就不再受到电视机位置的限制。
具体来讲，本发明所提供的DVB数字电视无线家庭网关装置的功能是接收来自同一无线局域网内的机顶盒发出的指令，并从外部数字电视信号中获取指令中指定的节目数据流及辅助信息数据流，然后根据系统约定的格式对数据进行封装，再将封装好的数据包传送给无线IP终端模块，无线IP终端模块将数据包通过无线局域网发送给机顶盒。DVB数字电视无线家庭网关装置包括DVB调谐器模块组、数据转发处理模块、无线IP终端模块和控制模块。其中，DVB调谐器模块组包含一个及以上DVB调谐器模块，其作用是用于接收外部一路及多路高频调制传输的数字电视信号，并将数字电视信号进行解调，转换成多路复用的TS(TransportStream)数据流，然后将数据流传送给数据转发处理模块；数据转发处理模块与DVB调谐器模块组相连接，包含数据流过滤子模块和数据流IP封装子模块，数据流过滤子模块的作用是接收每一路由DVB调谐器模块组传送的TS数据流，根据机顶盒指令的要求过滤出每一台机顶盒需要的数据流，数据流IP封装子模块再将过滤出的数据流封装为系统约定格式的数据包，然后将数据包传送给无线IP终端模块；无线IP终端模块与数据转发处理模块相连接，其作用主要有两个，一个是接收机顶盒的指令，另一个是将数据转发处理模块封装好的IP数据包发送给指定机顶盒；控制模块是DVB数字电视无线家庭网关装置的总控制部分，其作用是对该装置的业务逻辑进行总体控制。机顶盒客户端模块的作用主要有两个，一个是将机顶盒要发出的外部指令封装为系统约定格式的数据包并通过机顶盒无线IP终端模块发送出去，另一个是对机顶盒无线IP终端模块接收到的DVB数字电视无线家庭网关装置发送的数据流进行解析重组，重新恢复成TS数据流，并将数据流传送给机顶盒的其他模块进行解复用、解扰(解密)、解码等处理，其作用相当于把机顶盒的无线收发装置变成一个信号输入端。
优选的，所述DVB调谐器是DVB-C、DVB-S或DVB-T型的调谐器。
优选的，所述数据转发处理模块中的数据流过滤子模块的功能只是过滤出机顶盒所需要的数据流，并不改变TS流的格式，TS流的解复用操作仍然由机顶盒来执行。
优选的，所述DVB数字电视无线家庭网关装置具备一个及以上信号环路输出接口，方便位置与其接近的机顶盒接入，直接从线缆获取到数字电视信号，节省无线带宽资源。
优选的，所述无线IP终端模块可以是标准无线路由器模块或者标准无线AP模块，系统启动后，该模块与机顶盒无线IP终端模块共同组建成无线局域网。
优选的，所述无线IP终端模块支持802.11g/n协议，这样可以实现充足的带宽，增加同时接入数字电视无线局域网的机顶盒数量。
优选的，所述DVB数字电视无线家庭网关装置与机顶盒之间执行心跳协议，在指定的时刻进行交互通信，当检测到某台机顶盒不再工作时，该网关装置收回分配给该机顶盒的资源。
附图说明
图1是本发明实施例的DVB数字电视无线家庭网关系统的结构示意图；
图2是图1所示系统中DVB数字电视无线家庭网关装置的结构示意图；
图3是图1中所示DVB数字电视无线家庭网关系统的工作原理示意图；
图4是图3所示系统中数据转发处理模块的结构示意图；
图5是图3所示系统中无线IP终端模块的结构示意图；
图6是图3所示系统中DVB数字电视无线家庭网关系统机顶盒客户端模块的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例，对本发明进行进一步的描述。
本实施例中，DVB数字电视无线家庭网关装置的无线IP终端模块使用的是标准无线AP模块，具有DHCP功能，可给同一无线局域网中的机顶盒动态分配IP地址。显而易见，还存在其他组建无线局域网的方式，如使用一台独立的标准无线AP设备，通过这台设备给DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒动态分配IP地址，共同组成无线局域网络。
图1是本实施例的DVB数字电视无线家庭网关系统的结构示意图，该系统包括DVB数字电视无线网关装置和机顶盒客户端模块。DVB数字电视无线网关装置和机顶盒之间的指令和数据的交互通过无线通信方式来进行。
图2是图1所示系统中DVB数字电视无线家庭网关装置的结构示意图，包括DVB调谐器模块组、数据转发处理模块、无线IP终端模块和控制模块。其中，DVB调谐器模块组接收外部的数字电视信号，同时与数据转发处理模块连接，数据转发处理模块与无线IP终端模块连接，控制模块与所有模块连接。
图3是图1中所示DVB数字电视无线家庭网关系统的工作原理示意图。(301)是DVB数字电视无线家庭网关装置，(302)和(303)是配置有无线IP终端模块的机顶盒，DVB数字电视无线家庭网关系统的客户端模块就位于机顶盒中。该系统处于具备接入有线数字电视广播网络条件的家庭环境中。如图3所示，有线数字电视广播网已经连接到DVB数字电视无线家庭网关装置上。如图3所示，虚线框中是DVB数字电视无线家庭网关装置和配备有无线IP终端模块的机顶盒共同组成的家庭数字电视信号无线局域网，DVB数字电视无线家庭网关装置跟机顶盒之间的指令与数据交互通过该局域网来进行。DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒中的无线IP终端模块均支持IEEE802.11g/n标准。
具体来说，图3所示系统在工作过程中包含如下方法：
①当机顶盒在工作过程中需要获取外部数字电视信号的时候，DVB数字电视无线家庭网关的机顶盒客户端模块将机顶盒对数字电视信号的需求封装成指令格式数据并通过无线IP终端模块发送到无线局域网中；
②DVB数字电视无线家庭网关装置通过无线IP终端模块接收到机顶盒的指令后，DVB调谐器模块组会调谐到指令中指定频点并接收该频点的TS流数据，然后将数据流传送给数据转发处理模块；
③数据转发处理模块的数据流过滤子模块过滤出机顶盒需要的数据流，再由数据流IP封装子模块将过滤出的数据流封装成系统约定格式的数据包，然后数据包通过无线IP终端模块发送到无线局域网中；
④机顶盒接收到DVB数字电视无线家庭网关装置发送的数据流后，机顶盒客户端模块对数据进行解析和重组成TS流并传送给机顶盒的下一环节执行解复用、解扰、解码等任务。
图4是图3所示系统中数据转发处理模块的结构示意图。该模块与DVB调谐模块组连接，接收来自DVB调谐模块组的TS数据流，数据流过滤子模块从TS数据流中过滤出机顶盒指令中指定的数据流并传送给数据流IP封装子模块，数据流IP封装子模块将数据流进行封装打包，然后将封装后的数据包传送给无线IP终端模块。
图5是图3所示系统中无线IP终端模块的结构示意图。该无线IP终端模块包括DHCP模块、WiFi天线等模块，支持IEEE802.11g/n标准。其中DHCP模块用来给同一数字电视信号家庭无线局域网中的机顶盒分配IP地址，WiFi天线模块用来收发数据。
图6是图3所示系统中DVB数字电视无线家庭网关系统机顶盒客户端模块的结构示意图。机顶盒客户端模块的功能有两个，一是对机顶盒的指令进行封装，并传送给机顶盒无线IP终端模块发送出去；二是接收DVB数字电视无线家庭网关装置发送的数据流，并对数据流进行解析和重组成TS流，并传送给机顶盒的其他模块。
下面是当用户切换电视频道时本实施例所示DVB数字电视无线家庭网关系统的工作方法及流程：
①用户执行切换电视频道的操作，机顶盒接收到用户的操作代码后，将用户要切换的电视频道所在频点的频点值、视频码流的PID值、音频码流的PID值以及辅助信息流的PID值传送给DVB数字电视无线家庭网关系统的机顶盒客户端模块；
②DVB数字电视无线家庭网关系统的机顶盒客户端模块将收到的数据按照系统约定的格式封装成指令数据包，然后将数据包发送给机顶盒无线IP终端模块，机顶盒无线IP终端模块将收到的数据包发送到无线局域网络中；
③DVB数字电视无线家庭网关装置的无线IP终端模块接收到机顶盒发送的指令数据包后，控制模块对指令数据包进行解析，并将解析出的频点值传送给调谐器模块组；
④调谐器模块组接收到数据后，分配一个空闲的调谐器模块对指定的频点进行调谐，接收该频点的TS数据流，并将数据流持续传送给数据转发处理模块；
⑤数据转发处理模块从控制模块处获取到要过滤的节目码流的视频PID值和音频PID值以及辅助信息流的PID值，对调谐器模块传送来的数据进行过滤，得到指定节目的视频和音频数据流以及辅助信息数据流，然后按照系统约定的格式将数据流封装成IP数据包并发送给无线IP终端模块；
⑥无线IP终端模块接收到数据包后，将数据包发送到无线局域网络中；
⑦机顶盒无线IP终端模块接收到数据包后，将数据包传送给DVB数字电视无线家庭网关系统的机顶盒客户端模块，客户端模块对数据包进行解析重组，恢复成TS格式的数据流，并将数据流传送给机顶盒的其他模块进行解复用、解扰、解码等处理。
以上描述的只是本发明的一个可行实施例。在本发明的范围内，上述实施例还可以有很多种变化形式，对于熟悉本领域的技术人员来说，在本发明的启示和指导下，不脱离本发明的范围，可以很容易地对本发明作出各种修改和变化。因此，本发明试图包含在等效技术范围内对本发明做出的各种修改和变化。
Claims (10)
1.一种DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，该系统包含DVB数字电视无线家庭网关装置和机顶盒客户端模块，DVB数字电视无线家庭网关装置包含DVB调谐器模块组、数据转发处理模块、无线IP终端模块和控制模块，其中，
所述DVB调谐器模块组用于接收外部数字电视信号并将其转化成TS数据流；
所述数据转发处理模块连接所述DVB调谐器模块组，其作用是接收DVB调谐器模块组传送的TS数据流，并对数据流进行过滤和数据包封装工作，并将封装好的数据包传送给无线IP终端模块；
所述无线IP终端模块连接所述数据转发处理模块，其作用一个是接收机顶盒的指令，另一个是将数据转发处理模块封装好的IP数据包发送给指定机顶盒；
所述控制模块同时连接上述三个模块，是DVB数字电视无线家庭网关装置的总控部分，其作用是对该装置的业务逻辑进行总体控制；
所述机顶盒客户端模块位于机顶盒中，其作用一个是将机顶盒要发出的外部指令封装为系统约定格式的数据包并传送给机顶盒无线IP终端模块，另一个是对机顶盒无线IP终端模块接收到的的数据流进行解析重组，恢复成TS数据流，并将数据流传送给机顶盒的其他模块。
2.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述数据转发处理模块包含数据流过滤子模块和数据流IP封装子模块，数据流过滤子模块的作用是接收每一路由DVB调谐器模块组传送的TS数据流，并根据机顶盒指令的要求过滤出每一台机顶盒需要的数据流；数据流IP封装子模块的作用是将数据流过滤子模块过滤出的数据流封装为系统约定格式的数据包，然后将数据包传送给无线IP终端模块。
3.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述机顶盒无线IP终端模块有两种实现方案，一种是机顶盒自身配备无线IP终端模块，另一种是使用具备无线IP终端模块的独立设备，机顶盒与该设备相互连接，通过该设备与所述DVB数字电视无线家庭网关装置进行通信。
4.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，该系统在工作过程中包含如下方法：
①当机顶盒在工作过程中需要获取外部数字电视信号的时候，DVB数字电视无线家庭网关的机顶盒客户端模块将机顶盒对数字电视信号的需求封装成指令格式数据并通过无线IP终端模块发送到无线局域网中；
②DVB数字电视无线家庭网关装置通过无线IP终端模块接收到机顶盒的指令后，DVB调谐器模块组会调谐到指令中指定频点并接收该频点的TS流数据，然后将数据流传送给数据转发处理模块；
③数据转发处理模块的数据流过滤子模块过滤出机顶盒需要的数据流，再由数据流IP封装子模块将过滤出的数据流封装成系统约定格式的数据包，然后数据包通过无线IP终端模块发送到无线局域网中；
④机顶盒接收到DVB数字电视无线家庭网关装置发送的数据流后，机顶盒客户端模块对数据进行解析和重组成TS流并传送给机顶盒的下一环节执行解复用、解扰、解码等任务。
5.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述DVB调谐器是DVB-C、DVB-S、DVB-T型的DVB调谐器。
6.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述DVB调谐器模块组包含一个及一个以上调谐器模块，可以同时接收一个及多个频点的数字电视信号。
7.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述无线IP终端模块支持标准无线IP组网及收发技术。
8.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述无线IP终端模块是标准无线AP、标准无线路由器、标准无线网卡类型的模块。
9.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述DVB数字电视无线家庭网关装置与机顶盒之间执行心跳协议，在指定的时刻进行交互通信，当检测到某台机顶盒不再工作时，网关装置收回分配给该机顶盒的资源。
10.如权利要求1所述的DVB数字电视无线家庭网关系统，其特征在于，所述DVB数字电视无线家庭网关装置具备信号环路输出接口。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130612 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |