CN1123224C - 可进行双向通信的模拟/数字电缆电视 - Google Patents

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Abstract

一种模拟/数字电缆电视(CATV)，包括：模拟广播信号处理器，用于只接收用户所选择的特定频道的信号并还原出所接收模拟信号中含有的模拟视频信号和模拟音频信号；数字广播信号处理器，用于将接收的数字视频和音频信号进行NISC-编码和音频数字至模拟转换；输出信号选择器，把从数字和模拟广播信号处理器输出的信号有选择地供给显示器；显示器，视频显示和音频输出从输出信号选择器接收的信号中所含的视频和音频数据；控制器，控制模拟广播信号处理器、数字广播信号处理器以及输出信号选择器的操作。

Description

可进行双向通信的模拟/ 数字电缆电视
本发明涉及一种用于视频显示和音频输出从相应的CATV广播电视台接收到的广播信号的电缆电视(CATV)，具体涉及一种用于视频显示和音频输出从CATV广播电视台接收到的模拟广播信号和数字广播信号的CATV。
CATV视频显示和音频输出从CATV广播电视台传输来的广播信号。这样的CATV起源于一种共用天线电视系统的一部分，该共用无线电视系统是用于把经主天线接收的空中信号分配至不良接收区域的。常规CATV包括用于只接收和解调按模拟方式调制的信号的装置，因为提供空中广播和独立节目的CATV广播电视台，只提供了按NTSC标准的模拟信号。为了提供高质量的活动画面和广播信号的稳定传输，CATV广播电视台最近利用双向通信向用户提供按数字广播信号形式传输的广播节目和各种各样的服务。
然而，因为这样的常规CATV只处理模拟广播信号，因此，用户需购买能进行双向通信的数字广播信号处理装置和使该数字广播信号处理装置与常规模拟CATV接口的装置，从而能接收从最近CATV广播电视台提供的数字广播节目和双向通信服务。
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种模拟/数字CATV，其能进行通过单一的CATV收看模拟广播和数字广播的双向通信。
为了实现本发明的上述目的，提供一种用于视频显示和音频输出从CATV广播电视台接收的模拟广播信号和数字广播信号的CATV，该CATV包括：模拟广播信号处理器，用于仅仅接收和放大模拟广播信号中用户所选择的特定频道的信号，并还原所接收和已放大的模拟广播信号中含有的第一视频信号和第一音频信号；数字广播信号处理器，用于把所接收的数字广播信号解码成数字视频和音频信号，并数字至模拟转换已解码的数字视频和音频信号成为模拟视频和音频信号，以生成第二视频和音频信号；显示器，用于视频显示和音频输出从模拟广播信号处理器接收的第一视频和音频信号以及从数字广播信号处理器接收的第二视频和音频信号；输出信号选择器，用于把从模拟广播信号处理器接收的第一视频和音频信号以及从数字广播信号处理器接收的第二视频和音频信号有选择地提供给显示器；遥控器；控制器，用于控制模拟广播信号处理器根据从遥控器接收的用户选择频道只接收特定频道的信号，并根据从遥控器接收的模拟/数字广播选择控制输出信号选择器的操作，从而把从模拟广播信号处理器接收的第一视频和音频信号以及从数字广播信号处理器接收的第二视频和音频信号有选择地提供给显示器，其中，控制器根据从遥控器接收的上行数据生成上行信号，所述数字广播信号处理器包括网络接口模块NIM部分，用于放大和低通滤波从所述控制器接收的上行信号，输出结果给CATV广播电视台，并且用于放大和低通滤波从所述CATV广播电视台接收的数字广播信号。
参照附图来描述优选实施例，其中：
图1是依照本发明的一个实施例的模拟/数字CATV的方框图；
图2是图1的模拟广播信号处理器中的调谐器和信号处理器的详细方框图；
图3是图1的数字广播信号处理器中的NIM的详细方框图；
图4是数字广播信号处理器的MPEG解码器和编码器的详细方框图。
参照附图将详细地描述本发明的一优选实施例。
图1的模拟一数字CATV包括；模拟广播信号处理器1；数字广播信号处理器2；输出信号选择器4；显示器5和控制器3。具有调谐器装置6、中频(IF)信号处理器7和音频/视频(A/V)处理器8的模拟广播信号处理器1，只接收通过专用电缆传输来的模拟广播信号中由用户选择的频道的信号，并且把所接收的频道的信号还原成被调制前的模拟音频和视频信号，然后把还原结果输出到输出信号选择器4。数字广播信号处理器2接收通过电话电缆传输的数字广播信号，并且把接收的数字广播信号解码成按MPEG编码前的数字视频和音频信号，然后，按照NTSC标准，对解码的数字视频和音频信号进行数字至模拟转换，并且把结果输出到输出信号选择器4。由用户传输给CATV广播电视台的上行数据被按照QPSK(四相移相键控)调制方法调制成上行信号，并且输出调制了的结果给CATV广播电视台。输出信号选择器4根据从控制器3输出的控制信号把从数字广播信号处理器2输出的信号与从模拟广播信号处理器1输出的信号，有选择地供给显示器5。显示器5视频显示和音频输出从输出信号选择器4处接收到的信号中所含的视频数据和音频数据。遥控器(未示出)接收来自用户的有关频道选择和模拟/数字广播选择的命令并且把这些命令传输给控制器。控制器3根据从遥控器接收的用户命令，控制模拟广播信号处理器1、数字广播信号处理器2和输出信号选择器4的操作。
下面参照图2将更详细地描述模拟广播信号处理器1。
图2是图1的模拟广播信号处理器中的调谐器6和信号处理器7的详细方框图。调谐器装置6包括调谐器13和FSK模块(频移键控模块)12。调谐器13只放大模拟广播信号中用户所希望的频道的信号。FSK模块12将从调谐器13输出的信号进行FSK调制并产生中频信号(正)。调谐器13把从FSK模块12接收到的IF信号输出到信号处理器7中的正信号处理器14。IF信号处理器14把从调谐器13来的IF信号分离成视频信号和音频信号，并且把分离后的视频信号和音频信号分别地输出到解扰器16和立体声模块15。解扰器16根据微处理器52的控制信号解扰从IF信号处理器14接收到的视频信号，然后把结果输出给屏幕显示器(OSD)17。OSD17把从正信号处理器14输出的视频信号与将要显示的OSD字符相混合，然后把结果输出给音频/视频(A/V)处理器8。立体声模块15把从IF信号处理器14接收到的音频信号分离成左音频信号和右音频信号，然后把结果输出给音频/视频(A/V)处理器8。A/V处理器8将从信号处理器7中立体声模块15接收的左和右音频信号与从OSD 17接收的视频信号进行音频处理和视频处理，然后把结果输出给输出信号选择器4。遥控器80按照用户的输入来输出红外信号给CATV的前面板70。前面板70接收从遥控器80送来的红外信号，根据接收的红外信号，传输控制信号给微处理器52，并按照从微处理器80接收的控制信号，显示由用户所选择的功能和命令。
数字广播信号处理器2包括NIM(网络接口模块)装置9、MPEG解码器装置10和编码器装置11。NIM装置9接收、放大和滤波从广播电视台经电话电缆输入的下行信号，然后输出结果给MPEG解码器装置10。数字广播信号处理器2也接收含有从控制器3传输给广播电视台的数据的上行信号，并经过电话电缆输出其接收到的的结果。为了便于解释，假设：从广播电视台传输来的下行信号是按照16CAP(16无载波调幅调相位)方法调制的，而且用户传输给广播电视台的上行信号是按照QPSK调制方法调制的。
下面参照图3和4将更详细地描述数字广播信号处理器2。
图3是图1的数字广播信号处理器2中的NIM装置9的详细方框图。按照16 CAP方法调制的下行信号通过与CATV广播电视台相联的电话电缆，输入给耳机塞孔20。16CAP/QPSK双工器21是用于将发射频带与接收频带频率隔离的装置，因此从耳机塞孔20接收的上行信号与从广播电视台接收的下行信号不会相互干扰。16 CAP/QPSK双工器21把从耳机塞孔接收约51.84比特/每秒的传输速率的下行信号，一个个地输出给第一变压器22，同时防止它被上行信号所干扰。第一变压器22匹配不平衡电路与平衡电路的阻抗，并把从16 CAP/QPSK双工器21输出的下行信号发送到作为平衡电路的无反射功率的第一放大器电路23。第一放大器电路23中的第一放大器231和第二放大器132分别低增益放大从第一变压器22输出的下行信号。结果，放大至约150mv的下行信号被从被一放大器电路23中输出给第一低通滤波器(LPF)24。第一LPF 24把从第一放大器电路23接收的下行信号低通滤波，并把已低通滤波的下行信号输出给第二放大器电路25和线路接口26。结果，从第一LPF 24输出的下行信号变成具有从6MHZ至26MHZ的频带信号范围的信号。第二放大器电路25具有相互并联的第三放大器251与第四放大器252。第二放大器电路25中的第三和第四放大器251和252分别高增益放大从第一LPF 24接收的下行信号。结果，把放大至约1.4V的下行信号从第二放大器电路25输出到线路接口26。线路接口26把从第二放大器电路25和第一LPF24接收到的下行信号输出到16 CAP接收器27。16 CAP接收器27把从线路接口26接收到的模拟下行信号转换成数字下行信号，并将结果输出到16 CAP/QPSK发射器28。16 CAP/QPSK发射器28根据中央处理器单元(CPU)51的控制信号，把从16 CAP接收器27接收的下行信号输出到多路信号分解器41。多路信号分解器41把从16 CAP/QPSK发射器28接收到的下行信号输出至MPEG解码器装置10。结果，从广播电视台经耳机塞孔传输给NIM9的下行信号被输出给MPEG解码器装置10。
图4是数字广播信号处理器2中的MPEG解码器装置10和编码器装置11的详细框图。NIM装置9中的16 CAP/QPSK发射器28，把从16 CAP接收器27接收到的下行信号中的MPEG数据和时钟信号输出给MPEG解码器装置10中的多路信号分解器41与SAR(分段和重组)(segmentation andreassembly)48。多路信号分解器41根据经总线得到的CPU 51的控制信号，把从16 CAP/QPSK发射器28接收到的MPEG数据分离成MPEG视频数据和MPEG音频数据，并分别把MPEG视频和音频数据输出至MPEG视频解码器43和MPEG音频解码器42。SAR 48进行数据的分段和重组，从而把从16 CAP/QPSK发射器28顺序传输来的下行信号并行地输入给CPU51。MPEG音频解码器42把从多路信号分解器41输出的MPEG音频数据解码成被按MPEG编码前的音频信号，然后把结果输出至编码器装置11中的音频数字/模拟(D/A)转换器46。音频D/A/转换器46把从MPEG音频解码器42解码的音频信号转换成模拟形式，并把模拟音频信号输出给输出信号选择器4。MPEG视频解码器43把从多路信号分解器41输出的视频数据解码成按MPEG编码前的视频信号，并把结果输出给编码器装置11中的NTSC编码器47。图形处理器44在CPU 51控制下生成OSD字符数据，并把生成的OSD字符数据输出给编码器装置11中的NTSC编码器47。MPEG存储器45是在生成图形处理器44的OSD字符数据期间，用于存储所产生的暂时数据的装置。NTSC编码器47把从MPEG视频解码器43输出的视频信号与从图形处理器44输出的OSD字符数据相混合，然后按照NTSC标准的编码方法编码混合后的视频信号，然后把编码后的视频信号输出至输出信号选择器4。在此，从音频D/A转换器46与NTSC编码器47输出的音频和视频信号，与那些从模似广播信号处理器1输出给输出信号选择器4的信号一样，都是模拟音频和视频信号。
控制器3中的微处理52接收信息并传输接收的信息给CPU 51，该信息是用户使用遥控器(未示出)传输给CATV广播电视台的。CPU 51基于从微处理器52所传输来的用户输入信息生成用户数据并传输用户数据给SAR 48。这里，用于传输在CPU 51中的用户数据的方法是并行传输方法。下面，为了便于解释，把传输给CATV广播电视台的用户数据称做上行数据。为了在16 CAP/QPSK发射器28中顺序地接收从CPU 51并行传输来的上行信号，SAR48进行上行信号的分段和重组，然后把结果传输给16 CAP/QPSK发射器28。图3的NIM 9接收从控制器3按照串行数据形式传输来的上行信号，并把接收的上行信号输出至CATV广播电视台。这里，参照图3的余下框图，下面将描述NIM 9如何把从控制器3接收到的上行信号传输给CATV广播电视台的处理。
图3的16 CAP/QPSK发射器28根据来自CPU 51的控制信号，接收从控制器3按串行数据方式传输的上行信号，并把上行信号输出给线路接口26。线路接口26把从16 CAP/QPSK发射器28接收的上行信号输出给第三放大器电路29，第三放大器电路29中的第五放大器291和第六放大器292相互并联。第三放大器电路29中的第五和第六放大器291和292把从线路接口26接收到的上行信号放大至一个预置的电压电平，然后把结果输出给第二LPF 30。第二LPF 30把从第三放大器电路29输出的已放大的结果低通滤波，从而使输出给第四放大器31的上行信号变成从28MHZ至30MHZ的频带信号。第四放大器31是一种视频线性驱动器，并放大从第二LPF 30输入的上行信号，然后把放大的结果输出给第二变压器32。第二变压器32把从作为平衡电路的第四放大器31接收到的上行信号，传输给作为具有反射功率的不平衡电路的16 CAP/QPSK双工器21。16 CAP/QPSK双工器21可以把按QPSK方法调制的1.62M比特/秒的传输速率的上行信号输出给电话电缆和输入耳机塞孔而不会相互干扰。结果，经遥控器输入的用户数据通过电话电缆被传输给CATV广播电视台。
如上所述，依照本发明的模拟/数字CATV能够处理从CATV广播电视台经专用电缆传输来的模拟广播信号以及从CATV广播电视台经电话电缆传输来的数字广播信号，从而按照控制器3的控制，使用模拟广播信号处理器1和数字广播信号处理器2把它们输出为视频输出和音频输出，并把这些信号输出至输出信号选择器4。输出信号选择器4把从模拟广播信号处理器1和从数字广播信号处理器2输出的信号有选择地供给显示器5。数字广播信号处理2也可执行按照QPSK调制方式把传输的用户数据调制上行信号并传输调制结果给CATV广播电视台的功能。
因此，由于依照本发明的模拟/数字CATV能够适合于CATV广播电视台所提供的模拟广播和数字广播，因此，用户不必另外购买用于观看数字广播和附加装置。同样，由于本发明能进行双向通信，因此可以提供给用户各种各样的服务业务。
尽管上面仅仅描述了本发明一些特定实施例，很显然，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出许多变更。

Claims (5)

1.一种用于视频显示和音频输出从CATV广播电视台接收到的模拟广播信号和数字广播信号的模拟/数字电缆电视CATV，其中模拟/数字CATV包括：
模拟广播信号处理器，用于仅仅接收和放大模拟广播信号中用户所选择的特定频道的信号，并还原出在接收和放大的模拟广播信号中所含的第一视频信号和第一音频信号；
数字广播信号处理器，用于把接收到的数字广播信号解码成数字视频和音频信号，并把已解码的数字视频和音频信号数字至模拟转换成模拟视频和音频信号以生成第二视频和音频信号；
显示器，用于视频显示和音频输出从模拟广播信号处理器接收的第一视频和音频信号以及从数字广播信号处理器接收的第二视频和音频信号；
输出信号选择器，用于把从模拟广播信号处理器接收的第一视频和音频信号以及从数字广播信号处理器接收的第二视频和音频信号，有选择地提供给显示器；
遥控器；和
控制器，根据从遥控器接收的用户的选择频道，用于控制模拟广播信号处理器只接收特定频道的信号，并根据从遥控器接收的模拟/数字广播选择，用于控制输出信号选择器的操作，从而把从模拟广播信号处理器接收的第一视频和音频信号以及从数字广播信号处理器接收的第二视频和音频信号有选择地提供给显示器，所述控制器根据从所述遥控器接收的用户命令生成上行信号；
其中，所述数字广播信号处理器包括网络接口模块NIM部分，用于放大和低通滤波从所述控制器接收的上行信号，输出结果给CATV广播电视台，并且用于放大和低通滤波从所述CATV广播电视台接收的数字广播信号。
2.根据权利要求1的模拟/数字CATV，其中所述数字广播信号处理器还包括：
MPEG解码器装置，用于接收来自所述NIM中已放大和已低通滤波的数字广播信号，把接收的数字广播信号分离成数字音频和视频信号，并解压和解码所述数字音频和视频信号；和
编码器装置，用于接收来自所述MPEG解码器装置的已解码的数字音频和视频信号，并把接收的信号数字至模拟转换成模拟形式从而生成第二音频和视频信号，另外，和第一音频和视频信号是模拟信号一样，经所述编码器装置数字至模拟转换之后所获得所述第二音频和视频信号，是模似信号。
3.根据权利要求2的模拟/数字CATV，其中从所述NIM输出的上行信号是已按照QPSK调制方法调制的信号。
4.根据权利要求1的模拟/数字CATV，其中所述模拟广播信号处理器包括：
调谐器装置，用于频移键控所述特定频道的模拟信号并生成中频(IF)信号；
IF信号处理器，用于把从所述调谐器装置接收的IF信号分成模拟音频和视频信号，把模拟音频信号分离成左和右音频信号并解扰模拟视频信号；
音频/视频(A/V)处理器，用于解码从所述IF信号处理器接收的左和右音频信号以及已解扰的视频信号，并生成第一音频和视频信号。
5.根据权利要求1的模拟/数字CATV，其中所述显示器视频显示和音频输出按照NTSC标准的视频和音频信号。
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