CN1136698C - 用于双向多媒体业务的家庭网络系统 - Google Patents

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Abstract

揭示一种经由一个传输媒体与一网络相连的用于双向多媒体业务的家庭网络系统，其中该系统包括：多个显示器单元，其每个安放在一个房子里；多个机顶盒板，用于处理经由传输媒体提供的业务内容以提供经处理的业务内容到多个显示器单元；分别与多个机顶盒板相连的多个RF调制器，适用于在被分配给多个显示器单元的各个信道的不同信道频段上调制从多个机顶盒板所输出的表示业务内容的信号，以输出已信道调制的业务内容信号到该处；以及与多个RF调制器的每一个相连的混频器，适用于混合从多个RF调制器所输出的已信道调制的业务内容信号，供多个显示器单元使用。

Description

用于双向多媒体业务 的家庭网络系统
                        发明背景
1.发明的领域
本发明一般来说涉及双向多媒体业务，更具体地说涉及用于通过多信道调制方案与多个电视机交互的家庭网络系统。
2.相关技术的描述
双向多媒体业务的一个典型例子是“视频点播(Video On Demand)业务(下称“VOD业务)。VOD业务使订阅者能在任何时候通过发出一个命令观看所想看的节目。不要求订阅者观看电视台根据固定节目单所限定的特定节目。VOD业务提供不止一个电影，同时它包括其中包含重播最近播放过的电视节目的其它节目，例如教育频道节目、体育频道节目等。因此，VOD业务要求节目内容供应商提供所请求图像的信息和将该信息分配给订阅者的网络业务。
图1图示说明VOD系统的部件，它包括一个具有一个输入服务器4的服务器、一个应用程序服务器6、一个网络8和多个机顶盒10。在录象带2中包含的由内容供应商提供的各种图像信息经由输入服务器4被输入到应用程序服务器6。应用程序服务器6保存所输入的图像信息，同时当最终用户请求时，控制图像信息的应用程序软件被用于有选择地将该图像信息传送到最终用户的设备(即称之为室内卫星电视接收机的机顶盒)。网络8包括一个核心网络、一个节点接入和一个接入网络，它应是能传送以几Mbps为单元的信息的宽带网络。各种传送媒体，如光纤、同轴电缆、电话线、卫星传送等，可以被用于向/从核心网络8传送。同样地，经由遥控器来自最终用户的一个请求经由网络8被传送到应用程序服务器6。机顶盒一般被安装在用户的家中，因此它可以用作一个终端站，用于控制宽带传送路径，用于解码数字信息以供在电视屏幕上播放，以及用于执行若干其它应用。
在家中或办公室环境中可获得的多个电视台在过去已增加。然而，如果用户希望享受双向多媒体业务如VOD业务，那么，虽然在他(或她)家中都有各自的电视机，但是每个电视机必须配备它自己的机顶盒。目前还没有用于控制多台电视机实现VOD业务的单一机顶盒。
在多数发达国家中，一个典型家庭平均拥有2.8台电视机。因此具有这样的需求，即实现一个单一机顶盒同时控制至少三台电视机。
                        发明概述
本发明已着手致力于解决在已有技术中存在的问题，本发明的一个目的是提供一种具有同时控制多个显示器装置的单一机顶盒的家庭网络系统。
本发明的另一个目的是提供一种能将由使用多信道调制技术的网络提供的业务内容同时供给多个显示器装置的家庭网络系统。
为了达到上述目的，按照本发明，提供一种与一个网络相连的机顶盒，用于控制在多个显示器单元中提供给观看者的多媒体信息，其中该机顶盒包括：与该机顶盒相连的多个机顶盒板，用于将经由传输媒体所接收的信号变换为相应业务内容信号；分别与多个机顶盒板相连的多个RF调制器，用于在不同信道频段上调制经变换的业务内容信号，其中不同信道频率相应于各个显示器单元；一个与每个RF调制器相连的混频器，用于混合来自多个RF调制器并要被加至多个显示器单元的已调制信号。
所述机顶盒还包括一个与混频器相连的开关，用于响应用户发出的请求有选择地选择从混频器来的输出信号或经由天线所接收的电视广播信号；以及一个与开关相连的分配器，用于将来自开关的输出信号分配给多个显示器单元。
按照本发明的第一个方面，RF调制器、混频装置和开关装置被设置在单一单元中。
按照本发明的另一个方面，机顶盒板包括一个经由传输媒体与网络相连的机顶盒主板和其每个与机顶盒主板相连的多个机顶盒子板。
按照本发明的另一个方面，机顶盒主板与用户交互，用于有选择地控制开关装置的输出信号。
按照本发明的还有一个方面，机顶盒板采用无载波幅度相位调制(CAP-Carrierless Amplitude Phase Modulation)法解调来自网络的信号，并采用正交相移键控(APSK-Quadrature Phase Shift Keying)法调制上行信号。
                        附图简介
结合下面的附图，根据后面的详述，本发明上述的和其它的目的、性能和优点将变得更为明显，其中：
图1是说明VOD(视频点播)系统结构的原理性系统图；
图2是说明按照本发明的优选实施例的家庭网络系统结构的示意方块图；以及
图3是说明图2所示的机顶盒主板结构的示意方块图。
                    优选实施例详述
下面详述本发明的优选实施例。在附图中，相同或类似的部件用相同的标号表示，尽管它们出现在不同的附图中。为清楚起见，这里忽略有关的熟知功能和配置的详细描述，因为它们可能会使本发明的主题不明确。
图2是说明按照本发明的优选实施例的家庭网络系统结构的原理方块图。
参照图2，一个机顶盒包括一个机顶盒主板20A和多个子机顶盒板20B、...20N。每个机顶盒板可以方便地安装到机顶盒或从机顶盒中卸下，就象个人计算机(PC)模块卡的特性一样。安装在机顶盒上的机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，...，20N的总数相当于显示器单元30A，30B，...，30N的总数。例如，如果在家庭网络系统中所包含的显示器单元的数目是5，那么安装在机顶盒上的机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，...，20N的总数是5。
机顶盒主板20A经由传输媒体，如光纤、同轴电缆、螺旋双绞线(电话线)、卫星传输等，与网络相连，同时多个机顶盒子板20B，...，20N的每一个被连接到机顶盒主板20A的网络接口单元(NIU)。
图3是说明图2所示的机顶盒主板20A的内部结构的原理方块图。
参照图3，机顶盒主板20A包括一个微处理器32、一个存储器34、一个网络接口单元(NIU)36、一个运动图像专家组(MPEG)解码器38，一个音频和视频输出部分40、一个输入/输出部分(I/O)42，和一个用户接口部分44。微处理器32控制机顶盒主板20A的整体操作。存储器34包括只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。微处理器32的各种控制程序被映射到ROM中，各种其它控制信号和数据在微处理器32控制下保存在RAM中或从RAM读出。NIU 36经由传输媒体，如电话线或光缆，被连接到网络，并且它调制和解调在网络与MPEG解码器38之间被传送和被接收的信号，并从那里输出已调制或已解调的信号。
更具体地说，NIU 36由一个发射机和一个接收机组成。接收机采用无载波幅度相位调制(CAP)-16法解调经由传输媒体从网络所输入的MPEG数据流，并输出已解调MPEG数据流到MPEG解码器38。反之，发射机在上行操作期间采用正交相移键控(QPSK)法调制数据，并经由传输媒体输出已调制数据到网络。
MPEG解码器38由微处理器32控制并解码从NIU 36中接收的MPEG数据流，然后将已解码MPEG数据流作为一个音频数据和一个视频数据传送到音频和视频输出部分40。音频和视频输出部分40的视频输出部分将经过MPEG解码器38处理的数字视频信号变换成相应的模拟视频信号，并将已变换模拟视频信号经由I/O部分42(即一个音频/视频(A/V)插座)输出到一个外部显示器单元。另一方面，音频和视频输出部分40的音频输出部分将经过MPEG解码器38处理的数字音频信号变换成相应的模拟音频信号，并放大要经由I/O部分42(即一个音频/视频(A/V)插座)加至外部显示器单元的所变换模拟音频信号。用户接口部分44是一个用于与用户交互的电路，它包括一个用键输入的遥控器。
机顶盒子板20B，20C，...，20N被配置成与机顶盒主板20A具有相同的配置，但不包括如图3中所示的NIU 36和用户接口44。因此，类似元件的讨论被省略，例外的是在机顶盒子板20B，20C，...，20N的每一个中所包含的微处理器32与机顶盒主板20A的微处理器32相互保持联系，并在机顶盒主板20A的微处理器32控制下执行各自的固有操作。另外，参照图2，机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N以如下方式被连接到各自的RF调制器22A，22B，...，22N，即，使得每个机顶盒主板和子板20A，20B，20C，...，20N相应于相关的RF调制器22A，22B，...，22N中的一个。为简单起见，下面把从机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N输出的每个信号称为“业务内容信号”。
RF调制器22A，22B，...，22N在分配给如图2所示的各个显示器单元30A，30B，...，30N的每个信道的不同信道频段上调制从机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N输出的业务内容信号。RF调制器分别传送已调制的业务内容信号到一个混频器24。混频器24混合从RF调制器22A，22B，...，22N输出的已信道调制的业务内容信号并一起加到一个开关部分26。开关部分26按照从机顶盒主板20A的微处理器32上所接收的开关控制信号SWC，选择经由天线接收的正常电视广播信号或者从混频器至显示器单元的输出信号，其中开关控制信号被用于响应于用户发出的请求选择某个信道。此后，被切换或被选择的信号被传送到一个分配器28。分配器28将来自开关部分26的输出信号分别分配到多个电视机30A，30B，...，30N。
图2中用标号100表示的方块最好在一个单一组件100中实现，其包括多个RF调制器22A，22B，...，22N、混频器24和开关部分26。方块100的实现增加了经济实用性。
现在，按照本发明的该实施例的操作的解释将参照图2和3在下文更详细地给出。
当机顶盒主板20A上的NIU 36经由传输媒体，如光纤、同轴电缆、螺旋双绞线电缆(电话线)和卫星传输，从网络接收业务内容数据(数字电视广播信号、因特网数据、VOD数据等)时，NIU 36解调所接收的业务内容数据。然后，NIU 36将已解调的业务内容数据供给机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N的MPEG解调器38。
与图3有关的机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N的构成元件被执行以产生业务内容信号。此后，机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N将业务内容信号分别加至RF调制器22A，22B，...，22N。这时，业务内容信号是模拟信号的形式并可被分类为视频信号、音频信号和文本信号。每个RF调制器22A，22B，...，22N在分配给各个电视机30A，30B，...，30N的每个信道的不同信道频段上调制从机顶盒主板20A和机顶盒子板20B，20C，...，20N输出的业务内容信号。然后，在各个频率信道上的已调制的业务内容信号被加至混频器24。例如，可以分别设置RF调制器22A的信道A的已调制频率为55.25MHz，RF调制器22B的信道B的已调制频率为67.25MHz，RF调制器22C的信道C的已调制频率为73.25MHz，...，RF调制器22N的信道N的已调制频率为135.25MHz。对NTSC广播制式，当考虑来自RF调制器的已调制频率被输出到3信道(图像载波频率：61.25MHz)或4信道(图像载波频率：67.25MHz)时，可以按NTSC制式规定采用每个信道频率。
混频器将从RF调制器22A，22B，...，22N输出的各个已调制的业务内容信号混合在一起并加至开关部分26。这时，从混频器24输出的频段将如上所述在54MHz至140MHz范围。
此外，通过天线接收的正常电视广播信号被加至开关部分26。开关部分26根据由机顶盒主板20A上的微处理器32供给的开关控制信号SWC，选择经由天线接收的电视广播信号或来自混频器24的输出信号中的一个信号。开关控制信号基于由用户作出的一个观看选择。然后，分配器28将来自开关部分26的输出相应地分配到多个电视机30A，30B，...，30N。
因此，观看电视机30A，30B，...，30N中的一台电视机的用户可以根据由用户选择的信道观看不同的业务内容(或VOD节目)。例如，当电视机30A的用户使用机顶盒的遥控器有选择地选定所希望的业务内容至电视机30A，并使用电视机30A的遥控器选择信道A时，则用户可以观看经由RF调制器22A提供的业务内容。如果用户选择信道B，则用户可以观看经由RF调制器22B提供的业务内容。
如上所述，本发明的家庭网络系统的优点在于，虽然在各自房间中的多个用户利用一个用户设备，即经由一传输媒体连接到网络的卫星广播接收机，但是他们可以经由多个显示器单元观看相应的业务内容。此外，在各自房间中的多个用户中的每一个可以简单地通过信道选择从N个信道中选择一个所希望的信道，以观看相应的业务内容。
尽管本发明一参照目前考虑到的最实用和优选的实施例作了描述，例如作为双向多媒体业务例子的VOD业务，但是应当明白，本发明并不限于所述的实施例。反之，在不违背所附权利要求的精神和范围情况下可以作出各种变形。

Claims (9)

1.一种与网络相连的机顶盒，用于控制在多个显示器单元中提供给观看者的多媒体信息，该机顶盒包括：
多个与所述机顶盒相连的机顶盒板，用于将经由传输媒体所接收的信号变换成相应的业务内容信号；
多个分别与所述多个机顶盒板相连的RF调制器，用于在不同信道频段上调制所述经变换的业务内容信号，所述不同信道频率相应于各个所述多个所述显示器单元；和
与每个所述RF调制器相连的混频装置，用于混合从所述多个所述RF调制器来的所述已调制信号，以加至所述多个所述显示器单元。
2.按照权利要求1的机顶盒，还包括：
与所述混频装置相连的开关装置，用于响应用户作出的请求，选择从所述混频装置来的输出信号或经由天线所接收的广播信号；和
与所述开关装置相连的分配器，用于分配从所述开关装置来的输出信号到所述多个所述显示器单元。
3.按照权利要求2的机顶盒，其中所述RF调制器、所述混频装置和所述开关装置被包含在单一模块中。
4.按照权利要求1或2的机顶盒，其中所述多个所述机顶盒板包括：
一个经由所述传输媒体与所述网络相连的机顶盒主板；和
其每个与所述机顶盒主板相连的多个机顶盒子板，其中，
所述机顶盒主板和机顶盒子板的总数等于机顶盒板的数目。
5.按照权利要求4的机顶盒，其中所述机顶盒主板包括：
与所述传输媒体相连的网络接口单元，用于与所述网络接口，所述网络接口单元与所述机顶盒子板相连；
第一MPEG解码器，用于将从所述传输媒体发送给所述网络接口单元的信号解码成相应的数字输出信号；
第一音频和视频输出部分，用于将从所述MPEG解码器来的所述数字输出信号变换成相应的音频和视频信号；
与所述网络接口单元和所述MPEG解码器相连的第一微处理器，用于控制所述机顶盒主板的整体操作；
与所述微处理器相连的第一存储器装置；和
与所述微处理器相连的用户接口，用于与用户接口。
6.按照权利要求5的机顶盒，其中所述机顶盒主板与所述用户接口，用于有选择地控制所述开关装置的输出信号。
7.按照权利要求5的机顶盒，其中所述网络接口单元还包括接收机和发射机，所述接收机采用无载波幅度相位调制法解调从所述网络来的所述信号，所述发射机采用正交相移键控法调制上行信号，并经由所述传输媒体输出到所述网络。
8.按照权利要求5的机顶盒，其中所述机顶盒子板包括：
一个与所述机顶盒主板的所述网络接口单元相连的第二MPEG解码器，用于将从所述网络接口单元来的输出信号解码成相应的数字输出信号；
一个第二音频和视频输出部分，用于将从所述第二MPEG解码器来的所述数字输出信号变换成相应的音频和视频信号；
一个与所述机顶盒主板的所述第一微处理器相连的第二微处理器，用于控制所述机顶盒子板的整体操作；和
一个与所述第二微处理器相连的第二存储器装置。
9.按照权利要求1或2的机顶盒，其中所述传输媒体包括光纤、同轴电缆、双绞线或卫星。
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