CN1759614A - 全房屋视频网络 - Google Patents

Abstract

一种家用卫星系统包括用于接收卫星广播视频信号的卫星天线(10)以及卫星接收机(20)，其中卫星接收机(20)能够将广播信号提供给直接耦合到卫星接收机(20)的第一电视(30)，经由入户同轴电缆(42)提供给第二电视(50、51)，并且通过无线网络(25)提供给第三电视(60、70)。可以单独调谐每台电视中所显示的频道。卫星接收机(20)还提供由所有电视共享的去往视频源的回叫链路，用于计费或其他目的。

Description

全房屋视频网络

交叉引用

本申请要求于2003年3月11日提交的美国临时专利申请60/453,663和60/453,765的权利。

技术领域

本发明涉及卫星广播系统领域，并且更具体地，涉及一种用于通过同轴电缆和无线网络分配卫星广播视频的家用卫星接收机/服务器。

背景技术

一般来说，家用卫星电视系统包括天线(包括碟形天线)、低噪声模块下变频器(LNB)、卫星接收机、以及电视(TV)机。卫星接收机允许用户调谐到用于观看的频道，并且通常直接连接到电视机。如果用户想拥有另一台具有独立频道控制的TV，则用户需要使用另一个卫星接收机。如果用户想通过现有的家用同轴电缆(通常用于电缆广播)来将广播节目分配到电视机，则用户还需要另一个接收机。另外，如果用户想将广播节目无线分配到位于同轴电缆没有到达的房间中的显示器(例如，高清晰度TV或PC监视器)，那么用户还需要另一个卫星接收机。这样，为了提供全房屋视频网络，需要数个卫星接收机盒。大量的卫星接收机不仅使用户混乱，还大大增加了用户的成本。

除了购买额外的卫星接收机的成本之外，每个额外的卫星接收机通常放置在不同的房间中。这样，每个房间需要一个电话插孔，来接入电话回叫链路。(电话回叫链路用来从卫星接收机向视频源通信计费或其他信息)然而，一般来说，并不是房屋中的每个房间中都有电话插孔。这样，需要提供一种家用卫星接收机(服务器)，其能够满足上述需要而减小用户的成本。

发明内容

根据本发明的原理，一种接收机包括：输入端，用于接收多个频道的广播信号；第一输出端，用于提供与来自第一频道的广播信号相对应的第一基带视频信号；和第二输出端，用于提供与来自第二频道的广播信号相对应的网络分组，以便传输到与第二输出端相耦合的网络。

该接收机还包括第三输出端，用于提供分别与第三和第四频道的广播信号相对应的第一和第二模拟视频信号。第一和第二模拟视频信号分别具有在与第三输出端相耦合的传输介质(例如RG-59电缆)中可传输的第一和第二频带，其中第一频带不同于第二频带。

第二和第二模拟视频信号被编码为标准电视格式，例如NTSC、PAL或SECOM，从而模拟电视能够接收并处理这种模拟视频信号。

卫星接收机响应于多个遥控器，并且响应于来自各个遥控器的遥控信号，调谐到多个频道。

附图说明

图1是根据本发明原理的包括卫星天线和卫星接收机的示例性家用卫星系统。

图2是图1所示的家用卫星系统中的卫星接收机的示例性实施例。

具体实施方式

图1示出了根据本发明原理的家用卫星系统100。该系统100包括用于从广播源接收广播视频信号的天线10、以及用于将广播视频信号分配到电视30、50、51、60和70的卫星接收机20。

广播源可以但不限于是卫星或陆地源。天线10通常包括用于接收卫星视频信号的碟形天线和喇叭天线、以及用于放大所接收到的卫星视频信号并将卫星的所有载波频率转换为第一IF(中频)频率的低噪声模块(LNB)，其中第一IF频率通常是950到1450MHz(兆赫)。卫星载波频率的这种下变换允许了通过同轴电缆12(例如RG-6)而不是波导(这要昂贵得多)来连接卫星10和卫星接收机。在附图中没有示出喇叭天线和LNB。

示例性地，每台电视与用于某一RF遥控器(未示出)相关联，其中RF遥控器用于向卫星接收机20发送遥控信号，遥控信号包括频道选择信息，卫星接收机20调谐到针对该电视的指定频道。示例性地，卫星接收机20可以为每台电视调谐到不同的频道，从而每台电视可以同时显示不同的电视节目。在输入端21从天线10接收到广播视频信号时，卫星接收机20响应于各个遥控信号，调谐到多个频道，并且将来自各个频道的视频信号提供给电视30、50、51、60和70。

在该示例中，卫星接收机20经由输出端23将调谐后的视频信号提供给电视30，其中电视30直接耦合到卫星接收机20，并且可以但不限于是显示支持HDTV(高清晰度电视)格式。卫星接收机20经由另一输出端25将视频信号提供给电视50和51，其中电视50和51可以但不限于是SDTV(标准清晰度电视)，它们经由同轴电缆22连接到电缆入口点40，电缆入口点40耦合到入户同轴电缆系统42。同轴电缆22以及入户同轴系统42中所使用的电缆应该但不限于是RG-59电缆，并且视频信号的载波频率应该低于1GHz(吉赫)，以减小入户同轴电缆系统42中的传输损耗。也可以使用其他传输介质，例如其他类型的电缆、光纤以及空气。

最后，卫星接收机20经由输出端25、通过将调谐后的视频信号发送到电视60和70各自的无线网络客户端80和90，将调谐后的视频信号无线地提供给电视60和70。输出端25示例性地包括发射机(例如，RF发射机)和接收机(例如，天线)。示例性地，卫星接收机20和无线网络客户端80和90通过无线网络25通信，并且卫星接收机20将调谐后的视频信号转换为分组，这些分组具有无线网络客户端80和90的网络地址作为目的地地址，从而这些分组可以被发送到两台电视60和70。电视60和70可以但不限于是SDTV、HDTV或计算机监视器，并且无线网络客户端是能够从无线网络25接收分组的设备，例如配备有无线网络接口卡的PC。

虽然被图示为使用无线网络，但是如果住所已经具有有线网络，例如以太网，也可以使用有线网络来代替无线网络。

虽然显示器30、50、51、60和70被图示为电视，但是也可以使用其他显示设备，例如计算机监视器。如果计算机监视器被用作显示器50和51，那么由入户同轴电缆系统40传输的视频信号应该被转换为适于计算机监视器的格式。如果计算机监视器被用作显示器60和70，那么无线网络客户端80和90可以是具有与无线网络25连接的无线接口模块的个人计算机。

为了计费以及其他目的，卫星接收机20还应该包括去往广播源的回叫链路(未示出)，例如电话电路，从而用户例如可以购买电视节目。这种回叫链路应该由所有电视30、50、51、60和70来共享，并且由它们相关联的遥控器来控制。有利的是，使用相同的回叫链路来传输来自所有电视的所有回叫数据流。

图2是图1所示的卫星接收机20的实施例。卫星接收机包括控制器230，用于控制卫星接收机20中的其他模块，例如调谐器(图2中被示为调谐器/解调器)205、210、215、220和225。控制器230使用总线(未示出，例如IIC总线)与其他模块通信。这里所使用的术语“控制器”代表各种设备，包括但不限于微处理器、微计算机、微控制器和控制器。

为了描述的清楚，图2中可能没有示出与卫星收发机20相关联的某些传统元件和/或其他元件，例如某些控制信号、电源信号。

每个调谐器与电视相关联。示例性地，调谐器205、210、215、220和225分别与电视30、50、51、60和70相关联。每个调谐器调谐到控制器230所指示的频道，并且将来自该频道的视频信号解调为解调视频流。所有解调视频流在被分配到各自的下游模块之前，被传送到传统的条件访问模块240(图2中示为“CA”)，用于解密目的。条件访问模块240不是实施本发明的原理所必须的。有利的是，只需要一个条件访问模块和/或卡来支持住所中的多个电视，这减少了用户的成本和混淆，并且为用户和服务供应商简化了计费功能。

在该图示中，广播视频信号被格式化为MPEG(例如，MPEG-2)流。来自调谐器205的解调视频流(在该图示中是MPEG流)被传送到MPEG解码器250，MPEG解码器250将解调视频流解码为解码视频流。解码视频流然后通过视频驱动器(图2中示为“AV输出”)252被直接传送到电视30，其中视频驱动器252可操作来执行各种音频/视频处理功能，这实现了经由电视30的视频和/或听觉输出。可选地，在被传输到电视30之前，由图形模块245生成的图形、文本和视频可以按常规与解码视频流组合或者由解码视频流替代。

示例性地，电视30是数字设备。如果电视30是模拟设备，则解码视频流应该被编码为NTSC信号或其他类型的信号(例如PAL和SECOM)，并且被转换为模拟信号。如这里所使用的这样，解码后的及编码后的视频信号被称作基带视频信号，因为解码后的及编码后的视频信号并未包括载波。

类似地，来自调谐器210和215的解调视频流被分别传送到MPEG解码器255和270，它们将解调视频流解码为各自的解码视频流。每个解码视频流被编码器(图2中的元件56或71)根据标准电视格式(例如，NTSC或PAL)编码为编码视频流，并且编码视频流被数模转换器(DAC)(图2中的元件57或72)转换为模拟视频信号。每个模拟视频信号被多信道调制器262利用不同的载波频率调制到适于入户同轴电缆系统42的频带中。多信道调制器262可以包括在一个模块中针对每个模拟视频信号的不同输入端口，或者可以包括用于每个模拟视频信号的不同模块。所有调制后的信号被耦合到入户同轴电缆系统42。来自MPEG解码器255和270的解码视频流可以与各自的图形模块260和265生成的图形、视频和/或文本组合，或者被它们代替。

虽然两个模拟视频信号示例性地具有相同的标准电视格式，但是每个模拟视频信号可以具有不同的标准电视格式。例如，一个模拟信号可以具有NTSC格式，而另一个可以具有PAL格式。另外，虽然被图示为两组调谐器、MPEG解码器和图形模块，但是取决于要支持多少电视以及多信道调制器262能够支持多少信道，可以提供更多或更少这样的组。

来自调谐器220和225的解调视频流(包括MPEG(例如，MPEG-2)分组)被传送到分组格式器280，分组格式器280使用传统方法将MPEG分组格式化为IP分组。IP分组然后由无线接口模块295使用传统方法通过网络25传送到无线网络客户端80和90，其中无线网络客户端80和90分别耦合到电视60和70。对来自调谐器的每个IP分组，分组格式器280添加上与该调谐器相关联的两台电视60和70之一的IP地址。

在该实施例中，网络25是使用例如IEEE 802.11标准或HiperLAN2的TCP/UDP/IP网络。HiperLAN2是优选的，因为HiperLAN2提供参数化的QOS(服务质量)，并且表现为在视频联网应用中执行得更好。例如，802.11a/e的吞吐量取决于误码率(BER)。相反，HiperLAN2的吞吐量在FEC(前向纠错)模式中不取决于BER。作为第二个示例，在广播模式中，利用HiperLAN2，数个接收机可以获得相同的流，而不用进行数据复制；而802.11a/e可能必须复制针对每个接收机的数据量。

虽然被图示为使用TCP/UDP/IP协议组，但是也可以使用其他协议组，例如OSI(开发系统互连)七层协议组。

在该示例中，无线接口模块295被赋予了预定的IP地址，从而无线网络客户端80和90可以与无线接口模块295通信。无线接口模块295还充当DHCP(动态主机控制协议)服务器，其动态地向无线网络客户端80和90中的每一个分配不同IP地址。在另一实施例中，每个无线网络客户端的IP地址例如是在工厂中或是由用户预先赋予的，并且无线接口模块295使用传统的发现协议来发现IP地址。

在任一种情形中，每个无线网络客户端应该从相关联的显示器请求设备标识码，并且将该信息发送到无线接口模块295，无线接口模块295将IP地址和相应的标识码提供给控制器230。控制器230将标识码映射到调谐器，并且将IP地址/调谐器信息提供给分组格式器280，从而分组格式器280能够将正确的IP地址添加到从来自特定调谐器的视频信号得到的IP分组上。

当无线接口模块295接收到IP分组时，无线接口模块295可以使用TCP或UDP协议来发送IP分组。到目前为止所描述的方案是单播方案，即，每个MPEG(例如，MPEG-2)流被传输到与电视相关联的特定IP地址，但是组播方案也适用。

如果电视60和70共享相同的调谐器，并且从该调谐器接收相同的视频信号，则控制器235应该向分组格式器280通知该调谐器与无线网络客户端80和90(分别耦合到电视60和70)的IP地址相关联，从而分组格式器280可以将视频信号广播到这两台电视。分组格式器280可以在来自该调谐器的每个分组中插入组播IP地址，或者其可以为每个IP地址复制分组，尽管组播方案是优选的。

虽然被图示为支持两个无线网络客户端，但是可以支持更多或更少的无线网络客户端。然而，应该根据所支持的无线网络客户端的数目来调整调谐器的数目。另外，虽然说明了卫星接收机20使用单播或组播方案，但是在接收机中可以同时使用这两种方案。例如，一台电视可能具有其自己的调谐器，并且应该对这台电视使用单播方案，但是另两台电视可能只是共享单个调谐器，并且应该使用组播方案。

示例性地，卫星接收机20包括RF接收机235，用于从与每台电视30、50和51相关联的每个遥控器接收遥控信号。每个遥控信号包括标识发起遥控器的设备标识码，其中发起遥控器又标识出相关联的电视。当控制器230从RF接收机235接收到用于信道选择的遥控信号(包括以下信息，例如卫星位置、极性、发射机应答器、以及PID(MPEG-2传输流中的分组标识符))时，控制器230检查遥控信号中的设备标识码，并且指示相关联的调谐器调谐到遥控信号中指定的频道。

虽然举例说明了RF遥控信号的使用，但是也可以使用其他控制信号。例如，对于电视30，如果卫星接收机20能够接收IR遥控信号，则可以使用IR遥控器，因为电视30配置有卫星接收机30。对于电视50和51，也可以使用IR遥控器。然而，每台电视50和51或相关联的机顶盒应该能够接收IR遥控信号，对遥控信号格式化，并且通过入户电缆系统42中的上行信道将遥控信号发送到卫星接收机20。格式化的遥控信号应该包括发起电视的设备标识码。

对于电视60和70，相关联的无线网络客户端自己再现图形，例如用户界面。这样，遥控信号由无线网络客户端处理，而不是卫星接收机20中的RF接收机235。IR和RF信号都可以使用，只要各自的接收机能够在无线网络客户端中可用。每个无线网络客户端应该将接收到的遥控信号转换为IP分组，并且通过无线网络25将IP分组发送到无线接口模块295。无线接口模块295然后将接收到的控制信息通知给控制器230。

有利的是，卫星接收机20还包括调制解调器290，用于为来自所有电视的数据流提供回叫链路。当控制器230接收到用于计费目的的遥控信号(例如，购买付费节目)时，控制器230检查是否已经建立了回叫链路。如果没有，则控制器230建立回叫链路。在回叫链路建立之后，如果控制器230接收到数个购买请求，则控制器230应该顺序发送每个购买请求。虽然电话链路被作为回叫链路示出，但是也可以使用卫星上行链路。

可以使用集成电路(IC)来实现图2的前述元件，并且任意给定元件例如可以被包括在一个或多个IC上。

虽然利用目前优选的几个实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应该容易地认识到，可以实现许多可替代的模式和实施例，而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (22)

1、一种接收机，包括：

输入端，用于接收多个频道的广播信号；

第一输出端，用于提供与来自第一频道的广播信号相对应的第一基带视频信号；和

第二输出端，用于提供与来自第二频道的广播信号相对应的网络分组，以便传输到与所述第二输出端相耦合的网络。

2、如权利要求1所述的接收机，其特征在于还包括：

用于调谐到所述第一和第二频道并且解调分别来自这两个频道的所述第一和第二广播信号的装置；

用于处理所述第一解调信号并生成所述第一基带视频信号的装置；和

用于处理所述第二解调信号并生成所述网络分组的装置。

3、如权利要求2所述的接收机，其特征在于第一网络客户端与用于接收所述网络分组的网络相连。

4、如权利要求3所述的接收机，其特征在于用于生成所述网络分组的装置充当动态主机配置协议(DHCP)服务器，用于自动地给所述第一网络客户端分配网络地址。

5、如权利要求3所述的接收机，其特征在于所述第一网络客户端被预先分配了网络地址，并且用于生成所述网络分组的装置使用设备发现协议来发现所述网络客户端的网络地址。

6、如权利要求3所述的接收机，其特征在于第二网络客户端连接到所述网络，并且具有不同的网络地址。

7、如权利要求6所述的接收机，其特征在于所述网络分组是组播分组，从而所述第一和第二网络客户端都接收到所述网络分组。

8、如权利要求6所述的接收机，其特征在于所述网络分组是单播分组。

9、如权利要求8所述的接收机，其特征在于所述单播分组具有与所述第一网络客户端相关联的网络地址作为目的地地址。

10、如权利要求6所述的接收机，其特征在于所述第一和第二网络客户端是具有与所述网络相连接的网络接口模块的计算机。

11、如权利要求1所述的接收机，其特征在于所述网络使用TCP/UDP/IP协议。

12、如权利要求11所述的接收机，其特征在于所述网络是无线网络。

13、如权利要求2所述的接收机，其特征在于还包括第三输出端，用于提供与第三频道的第三广播信号相对应的第一模拟信号，所述第一模拟视频信号具有在与第三输出端相耦合的传输介质中可传输的第一频带。

14、如权利要求13所述的接收机，其特征在于所述调谐装置还调谐到所述第三频道，接收来自所述第三频道的第三广播信号，并且从所述第三广播信号生成第三解调视频信号。

15、如权利要求14所述的接收机，其特征在于还包括用于处理所述第三解调视频信号并生成所述第一模拟视频信号的装置。

16、如权利要求15所述的接收机，其特征在于所述调谐装置还调谐到第四频道，接收来自所述第四频道的第四广播信号，并且从所述第四广播信号生成第四解调视频信号。

17、如权利要求16所述的接收机，其特征在于还包括用于处理所述第四解调视频信号并生成第二模拟视频信号的装置，其中所述第二模拟视频信号具有与所述第一频带不同的第二频带，用于使用所述传输介质来进行传输。

18、如权利要求17所述的接收机，其特征在于所述第一和第二频带低于1GHz。

19、如权利要求18所述的接收机，其特征在于所述传输介质包括RG-59电缆。

20、如权利要求17所述的接收机，其特征在于所述调谐装置响应于来自各个遥控器的遥控信号，调谐到所述四个频道。

21、如权利要求2所述的接收机，其特征在于还包括条件访问模块，用于对解调信号进行解密。

22、如权利要求1所述的接收机，其特征在于还包括提供回叫链路的调制解调器。

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