CN1232592A - 有线音频和视频会议及电话的装置、方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种通过第一通信信道(103)提供音频和视频会议和电话的视频接入装置(110,150),前述第一通信信道(103)与网络(140),例如公众电话交换网或ISDN网通信。该视频接入装置(110)包括一个有线网络接口(210),用于接收第一协议信号,以生成接收协议信号,并用于发送第二协议信号,以生成发送协议信号;一个射频调制解调器(205),用于将基带输出视频信号转换成射频输出视频信号,以及将射频输入视频信号转换基带输入视频信号;一个用户接口(215),用于接收多个控制信号中的第一控制信号;以及一个处理器装置(190),通过一组程序指令响应于第一控制信号,将接收协议信号转换成基带输出视频信号和输出音频信号,以及将基带输入视频信号和输入音频信号转换成第二协议信号。

Description

有线音频和视频会议及电话 的装置、方法和系统

本发明一般涉及音频和视频通信系统，尤其涉及到用于有线音频和视频会议和电话的装置、方法和系统。

目前，实现音频和视频(可视)会议能力的方式有如下几种：基于计算机的系统，例如个人计算机(“PC”)，基于独立的“轮询”室内系统，以及基于视频电话。这些系统一般需要新的有效硬件、软件并进行编程，可能还需要有效的通信网络连接，例如综合业务数字网(“ISDN”)连接或T1/E1连接的多个信道(“DSO”)。

例如用于音频和视频会议的独立“轮询”室内系统一般需要费用高昂，数万美元的专用硬件，使用专用的视频摄像机、电视或视频显示、麦克风系统、以及附加的视频电视设备。这类系统还可能需要多达6个(或更多)连续的ISDN B信道(或T1/E1 DSO)，每一个信道工作于64kbps(千字节每秒)。这种通信网络能力也是费用高昂，但实际上并不必要，尤其在不连续使用附加信道的情况下更是如此。

当前的音频/可视电话或会议系统也受下述限制：仅在指定节点，例如特定系统位置上提供这种音频/可视功能，既不可移动，也不是分布式的(具有多个位置)。独立“轮询”室内系统仅在该特定物理位置范围内或该位置处允许这类音频和视频会议。视频电话目前也限制在它们的安装位置。类似地，基于PC的系统仅在给定PC上提供这类功能，该PC具有必要网络连接(例如ISDN)，并具有指定音频/可视会议设备，例如视频摄像机、麦克风，以及附加的提供音频/可视处理的计算机处理板。其它PC若要具有这种音频/可视会议功能，则必须也配备各种必需的硬件、软件、程序和网络连接。

这种传统的音频/可视会议系统也难以组装、安装和使用。例如，PC上附加的音频/可视功能需要附加新的PC卡、摄像机、麦克风，并安装音频/可视控制软件和新的网络连接，例如ISDN。基于PC的系统一般最少需要ISDN基本速率接口业务，包括2个ISDN B信道(每个信道工作在64kbps)加上一个D信道(工作在16kbps)。此外，这类网络连接可能需要附加的PC编程，使之具有必需的ISDN特定配置信息，例如中心局类型的业务提供者特有的配置信息和ISDN业务信息文件标识符(SPID)信息。采用这些现有系统，视频会议呼叫建立过程一般也很困难并且复杂。

传统音频/可视电话以及会议设备也受限于与远端(远程位置)的类似设备通信。例如，利用一般电话系统(“POTS”(传统普通电话业务))的可视电话系统以模拟形式发送信息，例如，以格码(trellis code)已调数据的形式以V.34和V.34bis速率(例如，最高数据速率大约为28.8到33kbps)。这种基于POTS的视频电话系统与ISDN音频/可视会议和电话系统不兼容，后者以数字形式发送信息，例如采用Q.931消息信令、Q.921 LAPD数据链路以及Q.910物理接口数字协议，其数据速率为128kbps(两个B信道)或更多(具有额外的信道或DS0)。

此外，目前的这种音频/可视电话和会议设备较为昂贵，并且在大多数情况下，其费用昂贵得使居家或其它消费者使用不起。例如，基于“轮询”室内系统的费用一般为数万美元，基于PC的视频会议系统也非常昂贵，其费用为数千美元。

目前的音频/可视电话和会议设备也无法在多于一处位置提供多个同时进行的视频会议。此外，目前的系统(例如PC中的系统)不提供复用的视频会议会话，其中输出视频可能包括来自位于多处的若干视频摄像机的视频输入的显示。

相应地，需要这样一种音频/可视会议和电话系统、设备和方法，它们可能工作在用户前端范围内的多于一个指定节点或位置，或者可以移动，或者可以随附加位置的需要进行配置。这种系统应当与其它现有视频会议系统的使用兼容，应当是用户友善的，易于安装和使用，应当对用户的居家购买和使用而言相对较为便宜。此外，这种系统应当能够提供从多个位置发起的多个视频会议会话。

图1是框图，说明了根据本发明的视频接入装置的一种音频/视频网络配置。

图2是高层框图，说明了根据本发明的视频接入装置的第一实施例和视频会议系统的第一实施例。

图3是详细框图，说明了根据本发明的视频接入装置的第二实施例和视频会议系统的第二实施例。

图4A是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的有线网络接口。

图4B是框图，说明了采用ISDN S/T接口的有线网络接口的ISDN部分的一种实施例。

图4C是框图，说明了采用ISDN U接口的有线网络接口的ISDN部分的一种实施例。

图5是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的微处理器子系统。

图6是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的音频/视频压缩和解压子系统。

图7是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的用户音频接口。

图8是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的RF调制器。

图9是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的RF解调器。

图10是框图，说明了根据本发明的优选装置实施例的摄像机接口。

图11是流程图，说明了根据本发明的优选实施例的方法。

图12是流程图，说明了根据本发明的优选实施例的电话和视频会议控制方法。

如前所述，需要这样一种音频/可视会议和电话系统、设备和方法，它们可能工作在用户前端范围内的多于一个指定节点或位置，或者可以移动，或者可以随附加位置的需要进行配置。在下面讨论的图1到12中说明了提供这种音频和可视会议和电话能力的本发明的优选实施例，它可以工作在用户前端范围内的一个或多个位置，或者可以移动，或者可以随附加位置的需要进行配置。此外，根据优选实施例，该音频/可视会议系统和电话系统使用一般可见于用户家庭或前端的设备，例如现有电视、视频摄像机或摄像编码器以及电话。此外，这种系统被设计成与其它现有视频会议系统的使用兼容，可以在连接的不同电信网络(例如ISDN或POTS)上使用，用户友善，易于安装和使用，并应当对用户的居家购买和使用而言相对较为便宜。

图1的框图说明了根据本发明的视频接入装置110的音频/视频网络100的配置。如图1所示，视频接入装置110₁到视频接入装置110_n(单个和总体都被称作视频接入装置110)可能具有一个户外位置，例如在用户前端109₁(视频接入装置110₁)，或者可以有室内位置，例如在用户前端109₂和109_n(视频接入装置110₁和视频接入装置110_n)。图1示出的视频接入装置110可以采用图2所示的的第一实施例，或者图3所示的第二和优选实施例作为视频接入装置150，因此，在本文献中应当理解，参照视频接入装置110或150的任一实施例意味着并且包括其它装置实施例或其等价对象。参看图1，根据本发明，视频接入装置110在第一通信信道103上提供音频和视频电话和会议业务，信道103在优选实施例中是在音频/视频网络100(可以具有多种配置)中使用的有线线路，例如一对或多对双绞线。在优选实施例中，第一通信信道103可以用于数字和模拟通信，例如ISDN和通常称作POTS的普通电话。第一通信信道103则相应地通过本地数字(或模拟)交换机135连接到网络140。网络140，例如可以是公众电话交换网(“PSTN”)或综合业务数字网(“ISDN”)，或者这类现有或未来电信网的任意组合。

如前所述，本发明的视频接入装置110(或150)直接连接到(通过网络提供者中心局的本地数字或模拟交换机135)网络140，例如ISDN或PSTN。因此，本发明的视频接入装置110(或150)可以用于现有电信基础结构，例如ISDN或PSTN。而在第二和第三相关应用中公开的视频接入装置则与调控主站通信，后者随后在通信信道(例如优选的混合光纤同轴电缆)上采用一种协议，例如CACS(有线接入信令)，提供到有线视频业务基础结构和到某个网络，例如ISDN或PSTN的接入。虽然采用CACS和在第二和第三相关应用中所公开的系统具有特定优点，例如非常高的速率、低错误率、具有非常高的数据吞吐量的异步分组数据传送、采用动态信道分配，但是妨碍了直接网络连接。因此，根据本发明，提供一种直接网络连接，从而视频会议和电话可以直接在现有电信网络基础结构，例如ISDN或PSTN中使用本发明的视频接入装置110(或150)，而不需要进一步的基础设施需求。

图2的高层框图说明了根据本发明的视频接入装置，即视频接入装置110的第一实施例，并说明了视频会议系统200。根据本发明，视频会议系统200包括视频接入装置110、音频装置220、一个或多个视频显示器225₁到225_n(单个和总体都被称作视频显示器225)、摄像机接口235以及视频摄像机230。视频接入装置110连接到第一通信信道103，通过本地数字或模拟交换机135与网络140通信，并连接到第二通信信道227，它一般位于用户(或租用者)前端109范围内或周围。例如，第二通信信道226可以是内部电阻为75欧姆的同轴电缆，一般用于有线电视，或者通信信道的另一种形式，例如双绞线或其它有线线路、无线连接或PLC(现有前端AC电源线的电源线路载波电路)。音频装置220连接到视频接入装置110，并可以包括一个麦克风和扬声器，或者如下面参照图3所讨论的，最好以话机(或者等价的扬声器话筒)的方式实现。一个或多个视频显示器225用于显示音频和视频会议呼叫或会话的进入视频部分(进入是指从另一位置发送给了视频接入装置110)，还可以包括一个扬声器以输出音频和视频会议呼叫或会话的进入音频部分，在优选实施例中采用一个或多个电视机实现。视频摄像机230用于生成音频和视频会议呼叫或会话的输出视频部分(输出是指从视频接入装置110发送给了另一位置)，还可以包括一个麦克风以生成音频和视频会议呼叫或会话的输出音频部分，在优选实施例中采用一个普通视频摄像机实现。摄像机接口235用于调制来自视频摄像机230的视频输出信号，以在第二通信信道227上传输给视频接入装置110，下面将详细讨论到，摄像机接口235还可以直接集成在视频摄像机230中。

继续参看图2，视频接入装置110包括有线网络接口210(也等价地称作网络接口210)、一个射频(RF)调制解调器205(也称作RF调制器/解调器205)、一个用户接口215和处理器装置190。有线网络接口210连接到第一通信信道103，用于从网络140接收第一协议信号，以生成一个接收协议信号，并用于发送一个第二协议信号给网络140，以生成一个发送协议信号。这些第一和第二协议信号可以具有多个层次和类型的协议编码和调制。首先，这种第一和第二协议信号最好包括音频/视频压缩(以及解压)编码(以及解码)，最好采用国际电信联盟(ITU)H.32x系列或协议族，例如数字业务(ISDN)所采用的H.320、模拟业务(PSTN)所采用的H.324、LAN(局域网)所采用的H.323、其它H.32x协议(例如H.321和H.322)以及适用于音频/视频和其它数据通信的其它ITU协议。此外，在优选实施例中，采用附加的协议层，进一步涉及H.32x编码音频/视频信号的编码/解码和/或调制/解调。在优选实施例中，为了进行ISDN传输和接收，采用ISDN协议进行H.32x编码音频/视频信号的编码、解码、分帧等等，例如可以采用Q.931消息信令、Q.921 LAPD数据链路以及Q.910物理层(接口)数字协议。在优选实施例中，为了进行PSTN(POTS)传输和接收，采用ITU V.x协议族或模拟传输协议，例如V.34、V.34bis或潜在的或提出的高数据速率模拟协议对H.32x编码音频/视频信号进行进一步协议编码/解码和调制/解调。例如，为了进行模拟POTS传输，音频/视频数据可以采用ITU H.323或H.324协议压缩并格式化，然后采用ITU V.34或V.34bis协议进一步编码和调制。下面将接合图4详细讨论，有线网络接口210用于发送和接收模拟或数字视频和音频信息和数据(通常称作数据)，这些数据可以是与网络140和任一特定网络连接兼容的任何给定格式、协议或调制方案。例如，如果通过第一通信信道103连接到ISDN，则有线网络接口210将根据ISDN系列协议，例如Q.x系列协议收发数据。

并且因为，例如如果从网络140发到视频接入装置110的进入信号是在第二通信信道227上发送给视频显示器225，则该信号也是视频接入装置110的输出信号，所以在本文献中定义了输入和输出方向以避免进入和输出信号间的混淆。因此，本文献中一方面在视频接入装置110，另一方面在第二通信信道227或音频装置220之间的接口上如下定义输入和输出方向：输入信号，例如输入视频和音频信号，是从第二通信信道227(在输入音频的情况下，是从音频装置220)输入到视频接入装置110，并可以例如从视频摄像机230发出，并将从视频接入装置110发送给网络140；相反地，输出信号，例如输出视频和音频信号，是从视频接入装置110输出到第二通信信道227(在输出音频的情况下，是到音频装置220)，并可以例如从某个远程位置通过网络140发出，由视频接入装置110通过第一通信信道103接收，并由视频接入装置110在第二通信信道227上发送给或输出到视频显示器225或输出到音频装置220。

继续参看图2,RF调制解调器205用于将基带输出视频信号(来自处理器装置190)转换成射频输出视频信号，用于在第二通信信道227上传输，由一个或多个视频显示器225接收，并将射频输入视频信号(来自摄像机接口235)转换成基带输入视频信号，输入到处理器装置190。用户接口215用于接收多个控制信号中的某个控制信号，例如要求进行一次电话呼叫的请求、进行一次音频和视频电话呼叫的请求以及其它控制信号，例如到来电话或音频和视频会议呼叫的通知信号。处理器装置190连接到有线网络接口210，连接到射频调制/解调器205，连接到用户接口215。下面将详细解释，处理器装置190可以由单个集成电路(“IC”)构成，也可以包括多个集成电路和其它相互连接或分组的元件，例如微处理器、数字信号处理器、ASIC、关联存储器(例如RAM和ROM)以及其它IC和元件。因此，本文献中，术语处理器装置应当理解成对应的含义，并包括单个处理器或处理器装置、微处理器、控制器或集成电路的某种其它分组，它执行下面将详细讨论的功能。例如，在优选实施例中，处理器装置190的实现如图3所示，包括一个音频/视频压缩和解压子系统265和一个微处理器子系统260。下面将详细讨论，本发明的方法可以作为后续执行的一组程序指令，编程并存储在处理器装置190及其关联存储器和其它等价元件。在优选实施例中，响应于用户输入或网络140接收的任何控制信号，处理器装置190与存储的该组程序指令一起，首先将接收协议信号(来自有线网络接口210)同时转换成基带输出视频信号(由RF调制器/解调器205调制并发送给视频显示器225)和输出音频信号(发送到音频装置220，或与基带输出视频信号组合并调制，发送给视频显示器，或者同时进行这两种处理)；其次，将基带输入视频信号(来自摄像机接口235的解调输入视频信号)和输入音频信号(来自音频装置220或与来自视频摄像机230和摄像机接口235的基带输入视频信号组合)转换成第二协议信号(由有线网络接口210调制或格式化并发送到网络140)。下面结合图3-10详细讨论视频接入装置110的每个元件的功能。

图3的高层框图说明了根据本发明的视频接入装置，即视频接入装置150的第二实施例，并说明了视频会议系统300的第二实施例。第二实施例，即图3所示的视频接入装置150，是本发明的优选装置实施例，在所有其它方面等同于，或者可以以与图1所示的视频接入装置110的第一实施例相同的方式使用。类似地，视频会议系统的第二实施例，视频会议系统300也是本发明的优选系统实施例，在所有其它方面等同于，或者可以以与图2所示的视频会议系统200的第一实施例相同的方式使用。

如图3所示，视频接入装置150包括一个微处理器子系统260以及一个音频/视频压缩和解压子系统265，它们组成了以上结合图2所讨论的处理器装置190。视频接入装置150还包括一个ISDN接口245和一个电话接口250(单个或组合后具有与图2所示有线网络接口210相同的功能)、一个用户音频接口255(等同于图2所示用户接口215的功能)以及一个RF调制器270和RF解调器275(这两者一起完成与图2所示RF调制器/解调器205相同的功能)。在这种优选实施例中，第一通信信道103包括一个ISDN或其它数字线105，可连接到ISDN接口245，以及一个电话(POTS)线107，可连接到电话接口250。根据下面结合图4讨论的所需实施例，并不需要同时包括ISDN接口245(以及相应数字线105)和电话接口250(以及相应电话线107)，因为有其中之一便已足够。例如，不需要ISDN连接的用户或租用者可以选择实现仅具有电话接口250(及相应电话线107)，而没有附加ISDN接口245(以及相应数字线105)的视频接入装置150。图3所示的视频接入装置150的优选实施例还包括一条线路或一个连接器115，用于连接到电视天线或有线电视以接收电视广播信号、有线电视或其它视频输入，一个滤波器285以及一个定向耦合器290。下面详细解释这些元件中每一个的功能。

如图3所示，视频会议系统300的第二实施例包括(作为音频接口)一个或多个话机295₁到295_n(单个和总体称作话机295，这些话机295的作用等同于图2所示的音频装置220)、视频接入装置150、一个视频摄像机230、一个摄像机接口235(也可以合并或集成到视频摄像机230中)、一个或多个电视240₁到240_n(单个和总体称作电视240，这些电视的作用等同于图2所示的视频显示器225)以及一个第二通信信道227，如上所述，该信道最好是用户(或租用者)前端中的同轴电缆。

参看图3，视频接入装置150提供电话(POTS)和音频/视频会议业务，使用通用的家庭应用与视频会议系统300中的用户(或租用者)，例如话机295₁到295_n进行交互，以得到控制信号输入，以及音频输入和输出；与视频摄像机230进行交互以得到视频输入(例如视频摄像编码器)；与电视240进行交互以得到视频输出(作为视频显示器或在视频显示器中)。如果提供POTS业务，视频接入装置150与用户(或租用者)前端中一般已有的双绞线电缆294接口，从而可以使用用户前端中的任一话机，例如295₁到295_n。视频接入装置150也为一般(POTS)话机业务提供线路电流和传统的“BORSHT”功能，下面予以详细解释。

如果提供视频会议业务，可以使用多个话机295₁到295_n(单个和总体称作话机295)中的任一话机建立呼叫(会议)，并用于视频输入输出。射频输出视频信号(来着视频接入装置150)可以使用任一信道(如果没有连接到有线电视)或使用CATV下行频带中的任一空闲信道(例如信道3或4)，显示在与用户前端中第二通信信道227(例如CATV同轴电缆)相连的任一电视240上。射频输出视频信号最初以已调或格式化数字形式，例如采用一种或多种协议，例如H.32x以及Q.x或V.x进行调制和编码的数字数据(也可以将之称作接收或第一协议信号)，通过第一通信信道103从网络140接收。第一协议信号通过音频/视频网络140的第一通信信道103接收，该信号例如通过网络140从另一个，第二用户前端发送。第一协议信号一般包括编码/调制并压缩的数字数据，它由视频接入装置150接收，该装置解码/解调并解压数据，将之转化成基带输出视频信号，例如NTSC/PAL合成视频信号(NTSC是北美和日本通常采用的视频格式，PAL是欧洲通常采用的视频格式)。也可以采用其它视频格式，例如SECAM(一般用于法国)或HDTV(高分辨率电视格式)。这种基带输出视频信号(在线路271上)随后RF调制(通过RF调制器270)到可用视频RF载波上，并通过定向耦合器290(最好是4端口)注入用户前端的第二通信信道227(例如同轴电缆)。射频输出视频信号随后被发送给用户前端，例如家庭或办公室中的所有电视接收机，例如电视240。在优选实施例中通过定向耦合器290提供定向信号注入，同时与任意连接的CATV网(可以通过线路115连接)隔离。

发自用户前端，并通过网络140发送给另一个，第二用户前端(或任一其它位置)的视频信号，从视频摄像机(或摄像编码器)230发出，视频摄像机生成视频信号，例如NTSC/PAL合成视频信号，该信号最好也在信道3或4(61.25或67.25MHz)上调制。来自视频摄像机230的RF视频信号连接到或耦合到摄像机接口235，后者使用一种偏移混频器将RF视频信号(一般位于61.25或67.25MHz载波)迁移到高于通常的CATV频率的频谱，例如1.2Ghz或900MHz频带，以避免与射频输出视频信号或其它CATV下行信道干扰。如果视频接入装置没有连接到CATV，则这种偏移混频是不必要的，在系统300中可以省去摄像机接口235，也可以避免产生与下行射频输出视频信号的干扰(例如，在信道9上进行下行传输，在信道3或4上进行上行(输入)传输)。对没有包括调制器以将NTSC/PAL合成视频信号迁移到信道3或4的视频摄像机230而言，这种调制可以集成在摄像机接口235中；对应地，摄像机接口235的功能也可以直接集成到视频摄像机230。来自摄像机接口235的迁移(偏离混频)后的视频信号(如果CATV或其它下行干扰不成问题，也可以是直接来自摄像机230的未迁移的视频信号)，本文献中称之为射频输入视频信号，随后注入到同一个第二通信信道227(还连接到电视240)，并发送给视频接入装置150。视频接入装置150通过定向耦合器(最好在1.2Ghz或900MHz)接收射频输入视频信号，通过RF解调器275将信号解调到基带，生成基带输入视频信号(在线路272上)。基带输入视频信号随后转换成数字形式并压缩，生成第二协议信号，例如H.32x编码视频信号，并在音频/视频网络100上通过第一通信信道103发送(以生成发送协议信号，最好还对该信号进行进一步编码和或调制，例如进一步的Q.x或V.x编码信号)。在优选实施例中，通过使用1.2Ghz或900MHz处的空闲视频信道，可以避免与任何可应用的下行和上行视频、电视或CATV业务的干扰。通过低通滤波器285，也可以过滤掉馈通电缆或链路287中的1.2Ghz或900MHz信号，从而在信号经过通过线路115连接的任何电缆离开视频接入装置150之前，该信号已被大幅度衰减。

虽然视频接入装置110(或150)和视频会议系统200(或300)的主要功能是提供全双工视频通信，但在优选实施例中其它次要功能也是可用的。例如，这种次要功能中的一种是“环回功能”，该功能允许用户在电视240的屏幕或视频显示器上观看来自视频摄像机230的视频，从而将RF输入视频信号解调(从1.2Ghz或900MHz)，重新调制到视频RF载波(可由电视240调谐或接收)，并用于RF输出视频信号。在监视过程中这种环回属性尤其有用，例如用于家庭安全或用于婴儿看护。并且可以提供图中嵌图(或多窗口)功能，通过该功能用户可以同时观看来自视频摄像机230的视频，以及从另一位置接收的视频的小窗口，例如，在小窗口中提供婴儿看护，而同时观看从CATV网络接收的电影或视频，或者提供关于观察者自己的视频摄像机230的定位的观察者反馈的自身视图。

此外，视频接入装置110(或150)在频率上是灵活的，从而视频会议可以在任一信道上进行。虽然一般在空闲电视或有线信道，例如信道3或4上进行视频会议是优选的，但根据本发明，在其它信道上进行视频会议也是可行的。例如，通过一个陷波滤波器可以在任意长的时间段内取消或删除一个现有的视频信道，以及插入或覆盖当前空闲(滤波或噪声抑制后)信道的不同输入和输出视频信号。这种频率灵活性以及音频/视频信号的注入，在存在现有程序时是本发明的许多确实独到的属性中的一种。

图4A的框图说明了根据本发明的优选装置实施例的有线网络接口210。如上所述，有线网络接口210最好由ISDN(数字)接口245和电话(或模拟)接口250组成，尽管其中任一(数字或模拟接口)便已足够。下面将详细讨论，第一和第二协议信号，最好采用H.32x进行编码，并采用Q.x或V.x协议进一步编码/调制，它们在网络140间通过这些接口245和250中的一个或两者来回传输。参看图4A，采用一个ISDN(数字)接口245，通过线路105到ISDN或其它数字网络的连接经过一个插座(iack)305，下面结合图4B和4C将对该插座进行详细讨论，该插座例如是一个RJ 45插座或RJ 11插座，这取决于数字网络所提供的业务。连接到插座305的是一个隔离变换器(isolation transformer)电路310，该电路还连接到一个ISDN收发信机315(下面将讨论到，该收发信机可以是一个S/T收发信机315_a或一个U收发信机315_b)。ISDN收发信机315则通过总线261的同步系列接口部分连接到微处理器子系统260。

图4B的框图说明了ISDN S/T接口245_a用于先前存在的ISDN业务。例如，数字网络业务提供者一般将双绞线连接到用户前端的外部，并安装一个ISDN接口。因此，如果已有一个先前存在的ISDN NT1接口，例如接口306(具有两线或四线NT1功能)，应当采用ISDN S/T接口245a适当连接到现有的NT1接口。因此，如图4B所示，插座305通过RJ45插座305_a实现，隔离变换器电路310通过S/T双隔离变换器310_a实现，ISDN收发信机315通过ISDN S/T收发信机315a(例如Motorola MC145574集成电路)实现。

图4C的框图说明了用于先前没有ISDN业务(已有一个安装好的NT1接口)时的ISDN U接口245_b。在这种实现中，插座305通过一个RJ11插座305_b实现，隔离变换器电路310通过U隔离变换器310_b实现，ISDN收发信机315通过ISDN U收发信机315_b实现，后者也完成NT1功能(例如Motorola MC145574集成电路)。

参看图4A，对于数字业务而言，ISDN接口245包括一个ISDN收发信机315，例如Motorola MC145574或MC145572，以及一个隔离变换器电路310，提供网络140终点(插座305)和微处理器子系统260间的两个64kbps B信道和一个16kbps D信道的传输的一级接口，最好完成ISDN协议的特定部分，即Q.910物理层和Q.921 LAPD数据链路协议。ISDN收发信机315提供了调制/线路发送和解调/线路接收功能，以及激活、去激活、差错监控、分帧以及比特和字节定时。ISDN收发信机315通过总线261的同步系列接口(SSI)部分与微处理器子系统260接口。下面将详细讨论，微处理器子系统260完成Q.931消息信令ISDN协议，并提供对视频接入装置110或150内所有子系统的全局控制，而音频/视频压缩和解压子系统265则完成H.32x协议。

继续参看图4A，对模拟业务而言，电话(或模拟)接口250完成模拟调制解调器功能，充当例如V.34或V.34bis调制解调器。通过电话(POTS)线路107到模拟网络的连接经过插座320，该插座一般是RJ11插座。连接到插座320的是一个拨号(或数据)接入装置(DAA)325，它接收模拟电话线107上发送的模拟信号。DAA在本领域中众所周知，可以由不同的离散元件组成，包括模拟复用器、电阻、电容以及运算放大器，或者可以整体或部分集成到集成电路中，例如Cermetek CH1837，并完成下述功能：阻抗匹配、功率值调整、隔离、脉冲电压保护以及环形电路检测功能。连接到DAA325的是编解码器(编码器-解码器)330，例如Motorola MC145500集成电路(或者相同功能的模数(A/D)转换器)，它将从线路107接收到的模拟信号转换成抽样化的数字形式，并将抽样数字信息转换成模拟形式以在线路107上传输。编解码器330也被称作网络编解码器330，以将其与用户音频接口255所采用的第二编解码器，音频编解码器410相区分。网络编解码器330也是通过总线261的同步系列接口(SSI)部分与(用户音频接口255的)话音数字信号处理器(DSP)415接口。网络编解码器330在视频模式下完成V.x功能，而在电话模式下完成话音功能，下面将详细讨论。如果在这种模拟调制解调器功能(V.x功能)中采用，话音DSP 415与(音频/视频压缩和解压子系统265的)视频处理DSP 365一起工作，在微处理器子系统260控制下使用一组调制解调器程序指令。音频/视频压缩和解压子系统265还完成对不同输入和输出音频和视频信号的H.32x压缩和解压。在优选实施例中，该电话接口250在视频电话呼叫期间完成V.x调制解调器功能，而一般话音(POTS)呼叫中完成模拟音频功能。

图5的框图说明了根据本发明的优选装置实施例的微处理器子系统260。微处理器子系统260包括微处理器350或其它处理单元，例如Motorola MC68LC302以及存储器360，后者包括随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)，在优选实施例中，还包括瞬时可编程存储器(例如瞬时EPROM或E²PROM)，在总线261上提供到ISDN接口245、用户音频接口255(以及话音DSP 415)以及音频/视频压缩和解压子系统265的通信。存储器360的只读存储器部分也使用瞬时可编程存储器，从而可以通过音频/视频网络100下载存储器内容。因此，不同版本的操作软件(程序指令)，例如升级的实现可以不需要对视频接入装置150进行修改，并且不需要用户干预。

继续参看图5，微处理器子系统260提供设备控制和配置、呼叫处理，在视频呼叫要求时也用于实现ISDN协议栈，例如Q.931消息信令。因为微处理器子系统与ISDN接口245和话机接口250(通过话音DSP 415)接口，所以通过将微处理器子系统260作为数据交换和协议转换设备，可以在网络140和音频/视频压缩和解压子系统265间建立高速数据链路。脉码调制(PCM)数据流形式的用户音频也可以从用户音频接口255的话音DSP415寻路经过微处理器350到音频/视频压缩和解压子系统265。

图6的框图说明了根据本发明的优选装置实施例的音频/视频压缩和解压子系统265。音频/视频压缩和解压子系统265完成基带输入视频信号(由视频摄像机230和摄像机接口235发出)的视频压缩，以及输入音频信号(来自用户音频接口25)的音频压缩，解压接收到的音频和视频数据、第一协议信号(第一协议事先已被解码和/或解调)用于电视240的后续显示，这些最好都采用H.32x协议族。音频/视频压缩和解压子系统265包括一个视频处理数字信号处理器(DSP)365、一个红-绿-蓝数模转换器370、一个红-绿-蓝模数转换器390、一个编码器375以及一个音频/视频输入处理器380。视频处理DSP(或视频处理DSP子系统)365是一个高速可编程DSP(或子系统的DSP装置，例如带有相关支持元件，包括存储器和硬件加速器ASIC(下面讨论)的Motorola DSP56303，用于根据远端(即视频接入装置与其进行通信的另一个前端)的传输速率和/或视频会议标准，实现不同的视频和音频压缩和解压算法。视频处理DSP 365的程序代码也可以从微处理器子系统存储器360下载，它也可以由某个业务提供者通过音频/视频网络100下载。因此，视频接入装置150的视频功能包括新算法，它可以随意改变或升级，也不需要改变任何硬件，无需用户干预。

继续参看图6，(例如作为H.32x编码协议信号)通过ISDN接口245和微处理器子系统260，或者通过带有话音DSP 415和微处理器子系统260的电话接口250，从网络140接收的压缩音频/视频数据被传送给视频处理DSP365，在该DSP中对这些数据解压，将视频转换成红-绿-蓝(“RGB”)数字视频信号，并将解压音频传送给用户音频接口255(或进行调制以传输给电视240)。RGB数字视频信号随后由RGB数模(“D/A”)转换器370，例如Motorola MC44200转换成RGB模拟信号。该模拟RGB信号与合成同步信号一起提供给编码器375，最好是NTSC/PAL编码器，例如MotorolaMC13077，产生一个NTSC/PAL合成视频信号，也被称作基带输出视频信号。NTSC/PAL合成视频信号随后传送到RF调制器275，转换成射频(以生成射频输出视频信号)，随后在第二通信信道227上传输，并在电视240上显示。

为了在网络140上进行输入视频信号(发自视频摄像机230和摄像机接口235)的后续传输，从RF解调器270接收一个基带输入视频信号，例如NTSC/PAL合成视频摄像机或摄像编码器信号。将该基带输入视频信号传送到音频/视频输入处理器380，例如Motorola MC44011，后者将基带输入视频信号转换成模拟RGB信号，同时提供视频信号后续数字化的同步锁相采样时钟。这些输入模拟RGB信号随后由RGB模数转换器，例如Motorola MC44250转换成数字RGB信号，并传送到视频处理DSP 365。视频处理DSP 365最好采用H.32x协议压缩数字RGB信号和音频数据(来自用户音频接口255)，并将结果数据流传送给微处理器子系统260，以进行附加的模拟或数字处理。应当注意，作为H.32x协议的一部分，来自用户音频接口255或视频摄像机230(以及摄像机接口235)的音频信息被压缩，并与压缩视频数据合成后，通过有线网络接口210传输给网络140。为了进行后续数字传输，微处理器子系统260采用Q.931 ISDN消息信令协议编码压缩音频/视频数据，并将处理后的数据传送给ISDN接口245，以进行附加的ISDN协议处理，并通过第一通信信道103进行传输。为了进行后续模拟传输，微处理器子系统260、(用户音频接口255的)话音DSP 415以及话音处理DSP 365采用模拟协议，例如V.x系列协议编码压缩音频/视频数据，并将处理后的数据传送到话机接口250，进行附加的V.x协议处理，并通过第一通信信道103进行传输。在优选实施例中，音频/视频压缩和解压子系统265还可以包括附加的随机存取存储器，由视频处理器DSP365用于输入/输出视频帧像素数据的部分或完全存储。在优选实施例中，硬件加速器ASIC用以辅助视频处理DSP 365处理速度密集型任务，例如与压缩和解压处理相关联的离散余弦变换。

图7的框图说明了根据本发明的优选实施例的用户音频接口255。用户音频接口被设计成与标准家用话机，包括无线设备和扬声器话筒，例如话机295₁到295_n接口。用户音频接口255用以同时支持音频POTS呼叫和视频呼叫。在优选实施例中，以“透明”方式处理POTS呼叫，例如如同不存在视频呼叫功能那样发出和接收电话呼叫。在优选实施例中，将视频呼叫作为例外处理，需要用户输入指定或预定拨号序列以激活视频呼叫。

参看图7,SLC(用户环路接口电路)400提供用户前端中电话业务的“BORSHT”功能，如同网络中心局通常所提供的，包括电话的DC(直流)电源(电池)；过压保护；铃流(ring trip)检测和铃音插入；监控属性，例如话机状态和拨号脉冲；合成属性，例如两线与四线单端转换以及两线输入端纵向信号的抑制；以及测试。SLC 400通过普通电话线，例如双绞线电缆294与话机295₁到295_n通信，这些话机具有接点和铃流线。铃流生成器405提供高电压AC(交流)信号给话机295₁到295_n。音频编解码器410连接到SLIC400，提供对话机295₁到295_n中一个或多个的麦克风部分所发出的输入(话音)音频信号的话音数字化的模数转换，以生成输入(PLM)数字话音数据流或信号，并进行数模转换，以在输出(PCM)数字话音数据流或信号中进行话音恢复(以产生到话机295₁到295_n的扬声器部分的输出音频信号)，以及PCM系统的频带限制和信号恢复。输出和输入(PCM)数字话音数据流直接连接到话音处理DSP 415。话音处理DSP 415，例如Motorola DSP56303，包含程序存储器和数据存储器，以实现信号处理功能，例如DTMF/拨号脉冲检测和生成、模拟调制解调器功能、呼叫过程信号音(拨号音、忙音)生成、PCM到线性转换和线性到PCM转换以及语音提示回放。如上所述，话音处理DSP 415还提供调制解调器功能，例如V.x调制解调器功能给附加支持POTS或其它基于模拟的视频呼叫。话音处理DSP 415与微处理器子系统260和网络编解码器330通过总线261接口。在优选实施例中，存储器420(连接到话音处理DSP 415)包括高密度只读存储器(称为语音ROM)，后者包含与用户交互所用的PCM编码(或压缩)语音段，例如提示用户在视频呼叫模式下提示用户用键盘输入DTMF或拨号脉冲。此外，可以选择使用语音随机存取存储器，用于用户话音存储功能，以及电可改写可编程非易失(瞬时)存储器，用于存储程序(以及修改程序)或算法。

在优选实施例中，用户音频接口255工作在两种模式之一，首先，工作在电话(POTS)模式，其次，工作在视频会议(呼叫)模式。电话(POTS)模式对用户是透明的，作为每次用户摘机时进入的默认模式。下面将详细讨论，作为例外，用户输入(拨入)一个特殊的预定序列才进入视频会议模式，在优选实施例中，不将该序列识别为电话序列。在电话(POTS)模式下，当用户电话(话机295₁到295_n)摘机时，话音处理DSP 415生成用户“拨号”音。用户随后通过话机295的键盘输入拨号序列，如同众所周知或用户电话拨号一样。话音DSP 415解码拨号数字并将其存储在存储器420的呼叫存储器缓冲器中。在解码输入的前两个数字(不是特殊预定视频呼叫序列的前两个数字)之后，话音处理DSP 415识别出该次呼叫请求不是一次视频呼叫，因此，用信号通知微处理器子系统260，使用电话(模拟)接口250通过音频/视频网络100发起一次POTS呼叫。如果(网络140)认可该次呼叫，建立了到本地数字或模拟交换机135的音频链路，则话音处理DSP 415将存储的数字前转至本地数字或模拟交换机135，并连接用户电话和网络140之间的音频通路。从此，话音处理DSP 415将不再解码任何拨入的数字，并简单地将传输输入和输出PCM数字话音数据流，直至用户电话挂机，呼叫终止。

可选地，对于一次电话会话，音频/用户接口255可以建立或维护一个到网络140中心局的连接，以提供电话透明性。一旦检测到输入了视频模式的特殊预定序列，音频/用户接口255断开或终止该中心局连接，在视频接入装置150(或110)的本地控制下进入视频模式。

如上所述，作为普通电话模式的例外，用户输入特殊预定序列启动视频会议模式，该序列被话音处理DSP 415识别成非电话序列，此外，在优选实施例中，作为视频模式特有的预定序列。下面接合图12的流程图讨论这种方法。对优选实施例的视频会议模式而言，该特殊的预定序列的前两个数字是唯一的，尤其在标准POTS呼叫中并未使用，例如“**”，因此，可以通知音频话音处理DSP 415进入视频呼叫模式。可选地，用户可以编程其它特殊的预定序列，由话音处理DSP 415将其识别为视频会议模式。在解码两位特殊数字或其它特殊预定序列之后，话音处理DSP 415立即生成或播放一段语音提示序列，例如“请选择呼叫选项，或按下‘#’键获得帮助”，这段语音存储在存储器420的语音ROM部分。话音处理DSP 415随后根据用户在初始提示后输入的序列或按下的键采取行动。例如，如按下‘#’键，则用户可能听到一个命令菜单，例如可以如下：

-“进行电话呼叫，按*”

-“更新呼叫电话号码，按2”

-“进行手工视频呼叫，按3”

-“关闭摄像机，按4”

-“观看您电视上的摄像图像，按5”

-“再次收听本菜单，按#”

这样，在优选实施例中，使用一种自动和用户友善的提示序列引导用户进行视频会议呼叫。一旦结束输入，随后把信息从话音处理DSP 415传送到微处理器子系统260，后者则尝试将该次呼叫连接到网络140。如果成功，音频路径(输入和输出音频信号)将连接到话机295₁到295_n，输出视频路径将连接到电视话机240₁到240_n(或者其它视频显示器)，输入视频路径将连至摄像机接口235(来自视频摄像机230)。可选地，在用户或其它控制下，输出音频路径也可以连接到电视240，通过电视240中的扬声器进行广播，输入音频路径也可以自视频摄像机230中的麦克风开始，通过摄像机接口235连接。这个可选路径在用户希望通过一个耦合到电视240的普通VCR录像视频会议时尤其有用。视频呼叫在话机挂机时，或是另一个控制信号经过用户接口215或用户音频接口255输入时终止。

应当注意，在优选实施例中，可以使用简单的号码簿属性以简化视频呼叫过程。例如，在用户摘机并按了三次‘*’键，而后是单个数字‘1’,‘2’…‘9’之后，可以使用存储在号码簿中该数字的号码序列自动进行呼叫。这个属性在许多环境下是必要或所需的，例如如果ISDN呼叫要求输入2个不同的10位数字号码以将呼叫接入网络140时。在优选实施例中同样作为可选项的是，较复杂的系统可以存储与号码输入相关联的简单姓名标记或其它字母数字输入，它们由用户生成，并通过话音处理DSP 415向用户播放。例如，响应于进行一次电话呼叫的提示可以是：“呼叫‘祖母’，按1”；“呼叫‘母亲’，按2”；“呼叫‘工作’，按3”；其中语音段“祖母”、“母亲”和“工作”由用户口述，记录并存储在在存储器420中。较复杂的系统可以包括发话者/话音识别技术，以识别用户的选择，不再需要在话机键盘上按下任何按键，也不需要手工将信息输入用户接口215或用户音频接口255。还应当注意，视频呼叫控制功能，例如摄像机无声、或打开声音以及本地回放(环回)，也可以用同一个用户接口选择。其它复杂系统还可以包括使用视频显示器255或电视240，以根据用户控制信号的相应输入，例如呼叫控制和发话信息，进行菜单选项的屏幕可视显示，前述控制信号可以以许多方式输入，例如通过话机295的键盘，通过视频接入装置150(或110)的红外远程控制链路，或者通过第二通信信道227的输入视频路径。在这种方式下，耦合视频显示器的键盘或远程控制链路可以有效地形成呼叫控制的分布图形用户接口。这些不同方法的用户提示、在屏显示以及用户反馈对引导用户进行视频呼叫尤其有用，并有着于非常用户友好地构造音频视频会议系统300(或200)。此外，这些不同的方法还说明了优选实施例中话机295使用中的“三用性”，用于电话、音频输入和输出以及呼叫控制。

图8的框图说明了根据本发明优选装置实施例的RF调制器270。RF调制器270将来自音频/视频压缩和解压子系统265的基带输出视频信号，例如NTSC/PAL合成视频信号，转换成射频输出视频信号，例如调幅残余边带RF信号，例如当调到信道3或4时，通过用户电视240的接收机可以观看这些信号。RF调制器270可以以许多方式实现，包括使用视频调制器425，例如Motorola MC1373，之后是一个增益阶段(放大器)430，在优选实施例中用以补偿来自定向耦合器290的信号损失，定向耦合器290将RF输出视频信号馈送到第二通信信道227，例如在用户前端中的一个同轴电缆系统。还可以使用一个可开关的陷波滤波器，从特定信道中删除当前的节目(RF视频载波)，将射频输出视频信号插入到第二通信信道227。

图9的框图说明了根据本发明的优选装置实施例的RF解调器275。在优选实施例中，RF解调器275是一个调谐到900Mhz或1.2GHz频带中特定信道的完全外差式接收机，接收来自摄像机接口235的射频输入视频信号(发自视频摄像机230)。从定向耦合器290馈送到RF解调器275的射频输入视频信号，在预滤波器435中进行带通滤波(在900Mhz或1.2GHz)，随后使用混频器440和固定基准振荡器445混频到，例如45MHz的中频(IF)。该信号随后由SAW滤波器450进行表面声波滤波，否则进行带通滤波，并传送到(彩色)TV IF子系统460，例如Motorola MC44301，后者提供放大、AM检测(解调)和自动井调，产生基带输入视频信号(基带合成输入视频信号)。该基带输入视频信号随后被传送给音频/视频压缩和解压子系统265，进行如上所述的进一步处理。

图10的框图说明了根据本发明的优选装置实施例的摄像机接口235。该摄像机接口235与视频摄像机(或摄像编码器)230一起使用，后者在信道3或4(61.25或67.25MHz)上以RF视频载波形式输出信号，并用以将视频载波转换成900Mhz或1.2GHz的RF载波，而不会干涉视频信号的调制解调。如上所述，如果视频接入装置150(或110)没有连接到CATV业务，则摄像机接口235可以略去，在这种情况下，视频摄像机230可以直接连接到第二通信信道227(只要可以避免RF输出视频信号的干扰，其具体方式可以是，例如使来自视频摄像机230的RF输入视频信号的传输信道不同于来自视频接入装置150的RF输出视频信号传输信道)。如图10所示，使用一个偏移混频器465、一个固定基准振荡器470以及一个带通滤波器475，将来自视频摄像机230的输入视频信号混频成所需的输出频率。在图10中没有说明，如果例如需要从附加视频摄像机得到附加的输入视频信号，则输入视频信号也可以复用。在使用该系统进行多点或多位置监视时，或在用户希望传送多屏幕中的附加窗口或屏幕时，可能需要该属性。

可选地，如上所述，摄像机接口235可以直接集成在视频摄像机230中。此外，对产生NTSC/PAL合成视频信号(而不是信道3或4上的RF视频载波)的那些视频摄像机而言，在摄像机接口235中可以增加一个附加层，用以在偏移混频器465进行偏移混频之前，将NTSC/PAL合成视频信号调制成RF视频载波，或者在偏移混频时，直接将NTSC/PAL合成视频信号调制成900Mhz或1.2GHz，从而生成RF输入视频信号。

图11的流程图说明了本发明优选实施例的方法。如图11所示，该方法从步骤500开始，接收第一协议信号，例如Q.x或V.x编码/调制H.32x音频/视频信号，在步骤505生成接收的协议信号。在优选实施例中，步骤505在有线网络接口210中完成。接着，在步骤515中，接收的协议信号被转换成基带输出视频信号合输出音频信号。在优选实施例中，步骤515由处理器装置190完成，或者更具体地由微处理器子系统260(以及可能有话音DSP 415)和音频/视频压缩和解压子系统265完成。在优选实施例中，采用音频装置220或电话295进行音频输出和输入，本发明的一个重要属性是输出音频信号和输出视频信号的独立性。如果还使用电视240或其它视频显示器225进行音频输出，则输出音频信号可以与基带输出视频信号合并(而不是分离出音频部分，将其独立地寻路到音频装置220或话机2951到295n)。接着，在步骤525中，调制基带输出视频信号(以及可能的输出音频信号)，生成射频输出视频(以及音频)信号，也称作合成输出视频信号，在步骤535中，发送RF输出视频(和音频)信号。在优选实施例中，步骤525和535由RF调制器/解调器205或RF调制器270完成。此外，输出音频信号还可以是近端和远端(远程)音频的组合，在电视接收机中生成了近端和远端组合的可用音频。这种组合允许从近端和远端同时记录和监控音频/视频信息。

在优选实施例中，步骤510、520、530和540(涉及(从本地)发送视频会议信息给另一位置，例如远端)也与步骤505、515、525和535同时进行(涉及(在本地)接收从另一位置，例如远端发送的视频会议信息)。在步骤510中，接收到射频输入视频信号和输入音频信号。如上所述，在优选实施例中，输入视频信号和输入音频信号彼此独立。在优选实施例中，来自摄像机接口235(或直接来自摄像机230)的射频输入视频信号由RF解调器275或RF调制器/解调器205接收，输入音频信号则由音频装置220和用户接口215，或者话机295₁到295_n和用户音频接口255接收。可选地，输入音频信号也可以由视频摄像机230中的麦克风接收，并作为来自摄像机接口235的RF输入视频信号的一部分予以包括。接着在步骤520中，最后在RF解调器275或RF调制器/解调器205中，解调RF输入视频(以及可能的音频)信号，生成基带输入视频(以及可能的音频)信号。在步骤530中，最好由处理器装置190，或者更特定地由音频/视频压缩和解压子系统265、微处理器子系统260以及话音DSP 415，将基带输入视频信号和输入音频信号转换成第二协议信号。在步骤535和540之后，当步骤545终止视频会议时，例如通过挂机，则处理结束，返回步骤550，如果视频会议在步骤545没有结束，则该方法继续，返回到步骤505和510。

图12的流程图说明了根据本发明优选实施例的电话和视频会议控制方法。图12还说明了在本发明的系统中电话，例如话机295₁到295_n的多种作用，包括提供电话(POTS)，提供视频呼叫控制，以及提供视频会议的音频部分。参看图12，从步骤600开始，步骤605检测到业务请求，例如摘机或接收到一个来话通知信号。接着，在步骤610，提供一个用户指示或通知，例如拨号音或来话振铃信号，并收集信令信息，例如电话号码的DTMF数字或“**”。如果在步骤615中请求视频会议，例如通过输入“**”或从网络140接收到某个进入消息，则该方法继续到步骤635。如果在步骤615中没有请求视频会议，则该方法继续到步骤620，请求或建立一次电话呼叫，例如产生DTMF信号音，在用户话机和网络140之间连接一条音频路径，之后在步骤635，进入透明电话模式并发送音频(一般是PCM)数据给网络140。该音频数据已经过PCM编码，由有线网络接口210转换成适当的数字或模拟格式(例如ISDN、POTS等等)，传输到网络140。如果步骤630中终止了电话呼叫，该方法结束，返回步骤660。

继续参看图12，如果在步骤615中请求了视频会议，该方法继续到步骤635，启动视频会议控制系统，例如播放如上所述的一段初始语音提示。接着，在步骤640中，收集视频输入请求类型，完成请求的相应业务，例如使用号码簿发起一次视频会议呼叫，更新视频会议呼叫号码簿，手工发起一次视频会议呼叫，屏蔽一次输入(音频或视频)，提供环回(例如本地自我监控或其它监视)，播放帮助或错误消息或菜单选项，或者现有的视频会议控制系统。在步骤645中，请求或建立一次视频会议呼叫(例如针对一次视频来话呼叫)，在步骤650中，进入视频会议模式，将协议编码(例如，H.32x和Q.x或V.x协议中的一种)音频和视频数据发送给网络140。如果在步骤655终止了视频会议呼叫，例如通过挂机，则该方法终止，返回步骤660。

本发明的许多装置和系统实施例的一个特别新颖的属性在于，同一个装置和系统中ISDN和POTS的互操作性。这种ISDN/POTS互操作性也与优选实施例中电话295使用的“三用性”相关，用于电话(POTS)，用于音频输入和输出(用于ISDN或POTS视频)，以及用于呼叫控制(以选择视频或电话模式)。因此，如果使用音频装置220或电话295进行ISDN视频会议，本发明的方法可以包括避免与同时使用的POTS业务之间的潜在冲突的许多模式。例如，在使用电话295进行呼叫控制和音频输入输出的ISDN视频会议期间，该方法提供了避免，例如在收到POTS来话时发生的POTS冲突的方式。避免这种冲突的一种可选方案包括，在这种ISDN视频会议正在进行时，将POTS线路107设置成“忙”。另一种可选方案包括向视频会议的音频部分提供POTS优先级，例如允许用户在进行视频会议(或者维持视频链路)的同时接收POTS音频，例如用于一般通过POTS线路进行的紧急情况(例如紧急呼叫)。其它可选方案可以包括，提供POTS主叫标识(主叫ID)功能，例如在主叫ID单元或视频显示器225(或电视240)上显示主叫ID FSK调制数据，允许用户决定是否终止视频会议。这种可选方案的实现方式可以是，例如通过呼叫等待(插簧)系统，或者使POTS线路返回到挂机状态，之后发出振铃信号并摘机。针对正在进行某个POTS呼叫时，又收到一个ISDN来话视频呼叫的情况，可以实现类似的冲突解决方案。此外，也可以实现一种本地的非网络瞬时系统，允许用户在POTS呼叫和并行的ISDN视频呼叫之间切换。如上所述，这种冲突解决方案的实现还可以采用下述方式：使用话机295的键盘和视频显示器225(或电视240)组合作为图形用户接口，用于用户控制信号的输入和选择潜在的竞争呼叫。

网络配置是另一种功能，它可以由话机295和用户音频接口255完成，可以特定地在屏幕显示(在电视220或视频显示器225)上采用菜单选项显示。例如，如同在第四种相关应用中所公开的，例如自动配置ISDN参数，例如交换类型和SPID的ISDN自动配置能力，可以在处理器装置190中实现，并由用户通过控制功能执行(作为用户通过话机295或其它用户接口215输入的选项)。此外，对POTS会议能力而言，V.x或其它调制解调器配置参数(例如自动或手工应答)也可以配置成由用户通过话机295或其它用户接口215输入的选项。

自动应答调制解调器选项也产生了POTS电话和POTS视频会议间的可能冲突的另一领域，尤其当用户在电话(POTS)线路107上采用电话应答机时，情况更是如此。在优选实施例中，为了确定POTS来话是一次电话呼叫还是一次视频会议，在优选实施例中采用一个载波(例如V.34载频)检测器，从而如果发现载波，则视频接入装置110或150进行V.x协议(例如训练序列)处理，如果没有检测到载波，则视频接入装置110或150假定是进行一次话音(电话)呼叫，允许电话295(或应答机)振铃并应答来话。

对于ISDN电话和ISDN视频会议也是类似情况，视频接入装置110或150可能检测到一个H.320或其它视频协议，并可能提供一个不同的振铃以指示一次来话视频呼叫。如果用户摘机，则例如采用Q.931协议连接ISDN视频呼叫。相应地，如果应答机摘机，则可以通过ISDN呼叫的音频部分，允许在例如H.320视频会议呼叫期间留下音频消息。

显而易见，各种不同的视频接入装置110和150，以及不同的视频会议系统200和300存在着许多优点。首先，因为输出视频信号经过调制，并在第二通信信道227，例如用户前端中的整个同轴电缆上传输，所以优选实施例中的音频/可视会议和电话系统可以工作在用户前端中多于一个指定节点或位置，例如使用用户前端中任一视频电话、或电话和电视，提供多个视点和多个参与点。视频会议能力的这种广播功能是本文献和第二相关应用公开的发明所独有的。此外，优选实施例的音频/可视会议和电话系统可以是移动的，使用用户前端中任意位置的视频摄像机230和摄像机接口235，并且可以从任一处接入第二通信信道227(例如同轴电缆)。因此，没有将使用视频会议能力的用户限制于一处，例如在PC中或者在专用会议室。此外，例如通过简单地增加或删除电视和视频摄像机，可以根据需要将系统配置到附加位置。

此外，根据优选实施例，音频/可视会议和电话系统采用客户家庭或前端中一般已有的设备，例如已有的电视、视频摄像机或摄像编码器和电话。因此，与目前可用的基于PC的系统或独立视频会议系统相比，可以以相对低廉的费用实现本系统。此外，与现有技术视频会议系统相比，本发明的系统被设计成可与其它已有的视频会议系统，例如采用ISDN或PSTN网络的系统的使用兼容，而不是仅与其中之一兼容(无法兼容两者)。并且，本发明的系统用户友好、易于安装和使用，对客户的居家购物和使用而言较为便宜。

本发明的装置和系统的另一个吸引人的属性在于，用户接口的多功能，例如电话(作为用户接口)的双重功能，用于控制视频会议呼叫和视频会议呼叫的音频部分。与呼叫进行和呼叫控制一般需要特殊交换和特殊网络操作的现有技术系统相比，这种属性也是全新的。这种双重性与POTS电话业务的使用共存。本发明优选实施例的另一个重要属性是电话操作的透明性，用户无需知道收发电话呼叫的视频会议能力。

本发明优选实施例的其它特殊属性包括“环回”操作，例如同一个系统除了进行会议之外，还可以用于监视，例如婴儿监控。基于本发明的复用能力，可以环回多个摄像机的视频，例如提供多个位置的同时监视。本发明的另一个重要属性是音频/视频会议的音频部分独立于视频部分。并且，所说明的视频会议能力也是独立于协议的，从而可以采用和下载多种通信协议而无需用户干预。

根据前述内容可知，在不偏离本发明新颖概念的精神和范围的前提下，可以进行许多变动和改进。应当理解，针对本文献中说明的特定方法和装置并没有施加，也不应推断出某种限制。当然，我们希望在后附权利要求书中覆盖权利要求书范围内的所有这些改进。

Claims (8)

1．一种视频接入装置，包括

一个有线网络接口，连接到第一通信信道，用于接收第一协议信号，以生成接收协议信号，并用于发送第二协议信号，以生成发送协议信号；

一个射频调制解调器，用于将基带输出视频信号转换成射频输出视频信号，以及将射频输入视频信号转换基带输入视频信号；

一个用户接口，用于接收多个控制信号中的第一控制信号；以及

一个处理器装置，该处理器装置连接到有线网络接口，连接到射频调制解调器，连接到用户接口，该处理器装置通过一组程序指令响应于第一控制信号，将接收协议信号转换成基带输出视频信号和输出音频信号，该处理器装置还负责将基带输入视频信号和输入音频信号转换成第二协议信号。

2．一种音频和视频会议系统，该音频和视频会议系统连接到通信信道以进行音频和视频发送和接收，该音频和视频会议系统包括：

一个音频接口；

一个视频显示器；

一个视频摄像机；

一个连接到视频摄像机的摄像机接口；

一个连接到音频接口的视频接入装置，该视频接入装置还通过通信信道连接到视频显示器和摄像机接口。

3．根据权利要求2的音频和视频会议系统，其中视频接入装置具有一个用户接口，用于输入多个控制信号，这些控制信号包括第一控制信号，用以选择音频和视频会议系统的音频/视频会议模式。

4．根据权利要求2的音频和视频会议系统，其中在没有第一控制信号的情况下，透明地选择音频和视频会议系统的电话模式。

5．根据权利要求2的音频和视频会议系统，其中音频接口是一个话机，该话机连接到视频接入装置，用于输入多个控制信号中的某个控制信号，当音频和视频会议系统处于音频/视频会议模式时，用于输入某个输入音频信号和输出某个输出音频信号，以及当音频和视频会议系统处于电话模式时，用于进行电话呼叫。

6．一种进行音频/视频会议的方法，该方法包括

(a)接收第一协议信号，以生成接收协议信号；

(b)将接收协议信号转换成一个基带输出视频信号和一个输出音频信号；

(c)调制基带输出视频信号，生成射频输出视频信号；

(d)发送射频输出视频信号和输出音频信号；

(e)接收射频输入视频信号和输入音频信号；

(f)解调射频输入视频信号，生成基带输入视频信号；

(g)将基带输入视频信号和输入音频信号转换成第二协议信号；以及

(h)发送第二协议信号，以生成发送协议信号。

7．一种视频接入装置，包括

一个有线网络接口，连接到第一通信信道，该有线网络接口具有一个ISDN接口，用于接收第一ISDN编码H.32x数字音频/视频协议信号，用于发送第二ISDN编码H.32x数字音频/视频协议信号，以及用于发送和接收数字电话信号；

一个射频调制器，用于将基带NTSC/PAL编码合成输出视频信号转换成射频调幅残余边带输出视频信号；

一个射频解调器，用于将射频调幅残余边带输入视频信号转换基带NTSC/PAL编码合成输入视频信号；

一个音频/用户接口，用于接收多个控制信号中的第一控制信号，用于接收输入模拟音频信号，将输入模拟音频信号转换成输入数字音频信号，以及用于将输出数字音频信号转换成输出模拟音频信号，并输出该输出模拟音频信号；以及

一个微处理器子系统，连接到有线网络接口和音频/用户接口，该微处理器子系统通过一组程序指令响应于第一控制信号，解码第一ISDN编码H.32x数字音频/视频协议信号，生成H.32x编码输出音频/视频数字数据流，该微处理器子系统还负责将H.32x编码输入数字音频信号和H.32x编码输入视频信号数据流转换成第二ISDN编码H.32x数字音频/视频协议信号；以及

一个音频/视频压缩和解压子系统，连接到该微处理器子系统，并进一步连接到射频调制器和射频解调器，该音频/视频压缩和解压子系统通过一组程序指令，负责将基带NTSC/PAL编码合成输入视频信号转换并压缩成H.32x编码输入视频信号数据流，将输入数字音频信号转换并压缩成H.32x编码输入数字音频信号，并将H.32x编码输出音频/视频数字数据流解压并转换成基带NTSC/PAL编码合成输出视频信号和输出数字音频信号。

8．一种视频接入装置，包括

一个有线网络接口，连接到第一通信信道，该有线网络接口具有一个电话接口，用于接收并解调第一V.x编码H.32x模拟音频/视频协议信号，以生成第一V.x编码H.32x数字音频/视频协议信号，用于调制并发送第二V.x编码H.32x数字音频/视频协议信号，以生成发送V.x编码H.32x模拟音频/视频协议信号，以及用于发送和接收模拟电话信号；

一个射频调制器，用于将基带NTSC/PAL编码合成输出视频信号转换成射频调幅残余边带输出视频信号；

一个射频解调器，用于将射频调幅残余边带输入视频信号转换基带NTSC/PAL编码合成输入视频信号；

一个音频/用户接口，用于接收多个控制信号中的第一控制信号，用于接收输入模拟音频信号，将输入模拟音频信号转换成输入数字音频信号，以及用于将输出数字音频信号转换成输出模拟音频信号，并输出该输出模拟音频信号；以及

一个微处理器子系统，连接到有线网络接口和音频/用户接口；以及

一个音频/视频压缩和解压子系统，连接到该微处理器子系统，并进一步连接到射频调制器和射频解调器，该音频/视频压缩和解压子系统与该微处理器子系统和用户音频接口一起，通过一组程序指令并响应于第一控制信号，将第一V.x编码H.32x数字音频/视频协议信号解码、解压并转换成基带NTSC/PAL编码合成输出视频信号和输出数字音频信号，还负责将基带NTSC/PAL编码合成输入视频信号和数字输入音频信号编码、压缩并转换第二V.x编码H.32x数字音频/视频协议信号。

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