CN1805503A - 一种数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法和装置，包括数字机顶盒和无线电视机，在所述的数字机顶盒和无线电视机中均设置有一无线网卡，电视机将接收到的用户指令信号通过其内部的无线网卡输出，并接收机顶盒无线网卡输出的电视节目信号；机顶盒利用其内部的无线网卡接收电视机输出的用户指令信号，控制机顶盒响应用户指令，并根据用户指令启动无线网络传输程序，将从高频头接收到的数字电视信号通过其无线网卡输出。根据本发明提供的装置和方法，可以实现一台机顶盒通过无线网络支持多台无线网络电视播放数字电视节目内容的功能，不仅方便了家庭中具有多台网络电视的用户，而且降低了用户的费用，具有较高的实际应用意义。

Description

一种数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法和装置

技术领域

本发明属于数字电视技术领域，具体地说，是涉及一种基于数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法和装置，使得一台数字电视机顶盒不仅可以支持本地的节目播放，同时通过无线网络可以支持多台无线网络电视播放数字电视节目的内容。

背景技术

网络的发展将数字信息技术的应用推向了一个新的高度，然而传统的线缆联网方式远远不能满足人们的要求，复杂的连线限制了设备的方便使用，线缆把信息设备固定在某个地方的同时，移动手持设备难以发挥移动方便快捷的优势，也把使用这些联网设备的用户束缚在固定场所，给人们的生活带来了诸多不便。无线代替有线已经成为业界的共识，目前，无线网络技术已经大量应用于家庭中。

现如今，广播电视台发出的电视节目信号已经逐渐从模拟信号转变成数字信号，这使得数字电视机得到了广泛的发展和普及。但是，对于目前的绝大部分家庭来说，仍然使用的是原有的模拟电视机，要使现有的模拟电视机能够正常播放电视台发出的数字信号，需要增设一台数字机顶盒来辅助实现。每台电视机必须配置一台机顶盒作为数字电视的播放支持，如果家庭中拥有多台电视机，则需要配置多台机顶盒，这给用户的使用带来了诸多的不方便，而且也造成花费的升高。因此，如何研制一台数字机顶盒可以同时支持多台电视的数字节目播放，已经成为目前机顶盒开发技术领域亟待解决的主要问题之一。

发明内容

本发明为了解决现有技术中一台机顶盒只能支持一台电视机进行数字节目的播放所造成的使用不便、花费高的问题，提供了一种新型的基于数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法和装置，通过对数字电视机顶盒的机理分析，结合无线网络电视的功能，给出了一台无线机顶盒不仅可以支持本地的节目播放，同时，通过无线网络可以支持多台无线网络电视机播放数字电视节目的内容，从而实现了点对多点数字节目的播放和共享。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法和装置，其中，所述实现装置包括将接收到的数字电视节目内容通过无线网络发送出去的数字机顶盒和通过无线网络接收所述数字机顶盒发出的数字电视节目内容的无线电视机。在数字机顶盒中设置有两个高频头，其中一个高频头将接收到的数字电视信号传输给QAM解调器进行解调，所述QAM解调器的输出端连接MPEG流解复用器的输入端，通过MPEG流解复用器将数字电视节目内容从TS流转为PES流，进而通过其输出端连接无线网卡，所述无线网卡的控制端连接中央处理器，利用无线网络传输到无线电视机上。在所述的无线电视机中也设置有一无线网卡，接收机顶盒发出的电视节目信号，其控制端连接中央处理器，输出端连接MPEG2解码器，进而连接音、视频解码器，并经后续的音、视频处理电路连接电视机显示器。

所述数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法包括：

a、通过数字机顶盒接收电视台发出的数字电视节目信号；

b、无线电视机接收用户发出的控制指令，并通过无线网络输出给所述的数字机顶盒；

c、机顶盒根据接收到的用户指令，控制机顶盒执行相应操作；在接收到播放电视节目的指令时，所述机顶盒将接收到的电视节目内容进行解调，并通过无线网络输出；

e、无线电视机通过其无线网络接口接收所述机顶盒输出的电视节目信号，并实现在电视屏幕上的显示输出。

作为对上述实现方法的进一步限定，所述机顶盒通过无线网络向电视机传输电视节目数据的具体实现方法是：

a、在机顶盒内存区开辟缓存空间，用于保存数字电视的节目数据；

b、查询无线网络电视设备并建立SOCKET连接；

c、接收电视机发出的播放命令，取得频道信息，将频道的节目信息填充到缓冲区；

d、查询控制命令，若为发送命令则从缓冲区读取数据向电视机发送，然后继续查询控制命令；若为结束播放，则关闭SOCKET连接，释放缓冲区，结束程序；若为改变频道，则停止发送并清空缓冲区，继续接收电视机发出的播放命令。

而所述电视机通过无线网络接收机顶盒输出的电视节目数据并进行播放的具体实现方法是：

a、在无线电视中开辟缓存空间，与机顶盒建立SOCKET连接，发出播放命令并提供频道信息；

b、接收数据到缓冲区，缓冲区满后，把数据写入到数据区用于播放；

c、实时监控缓冲区和数据区，若缓冲区中空数据超过临界值则向机顶盒发出发送命令，若数据区空数据超过临界值则从缓冲区取数据放入到数据区，用于播放；

d、查询控制命令，若为结束播放，则关闭SOCKET连接，释放缓冲区，结束程序；若为改变频道，则向机顶盒发出播放命令，并提供频道信息。

所述无线网络可以采用802.11g无线网卡或蓝牙技术实现。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明通过对现有的数字机顶盒和电视机进行硬件改进和软件设置，实现了通过一台数字机顶盒既可支持本地电视机的节目播放，同时又可通过无线网络支持多台无线网络电视机播放数字电视节目内容，从而极大方便了家庭中具有多台网络电视用户的使用，同时降低了费用，具有较高的实际应用意义。

附图说明

图1是本发明中一对多无线网络结构图；

图2是本发明中无线数字电视机顶盒的硬件结构原理图；

图3是本发明中无线电视的硬件结构原理图；

图4是本发明中无线数字电视机顶盒的软件流程框图；

图5是本发明中无线网络电视机的软件流程框图；

图6是本发明中数据缓冲区结构图；

图7是本发明中数据包结构图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的网络结构如图1所示，无线数字电视机顶盒支持两路数字电视节目的接入，一路用于本地播放，由本地的电视机进行显示；另外一路通过无线网络传输给无线电视机。同时无线电视还可以通过网络传输用户控制指令，例如：频道调制，开关机等。

无线数字电视机顶盒的硬件原理如图2所示，该产品支持2路数字电视输入，通过两个高频头将数据信号引入到机顶盒中。一路通过本地的解码芯片进行解码处理，并输出到本地电视机上进行播放，另外一路通过无线网络发送到远端的无线网络电视上进行显示。其具体连接结构为：用于本地机的高频头将接收到的数字电视信号经QAM解调器、MPEG流解复用器连接MPEG-2解码器，对数字电视信号进行解码后，一路通过MPEG视频解码器连接PAL/NTSC编码器，并通过视频输出通道连接本地电视机；另一路通过MPEG音频解码器经音频通道连接本地电视机，进而通过本地电视机实现电视节目的正常播放。用于无线传输的高频头经QAM解调器连接MPEG流解复用器，将数字电视节目内容从TS流转为PES流，进而连接802.11g无线网卡，所述无线网卡在中央处理器的控制下，将PES数据流通过无线网络传输到无线电视机中。具体操作如下：

1.对于本地播放，用户通过遥控器选择频道进行播放，具体为多功能机顶盒通过高频头、QAM解调器、MPEG流解复用器、MPEG解码器进行音视频解码，并最终输出到本地电视机上进行播放；

2.对于远程播放，机顶盒通过无线网络与远端无线电视建立连接，并且监控电视端的命令信息，如果电视端需要播放电视节目，并将频道信息传输给机顶盒，则机顶盒启动相应的数据传输程序，将电视节目数据通过无线网络传输到无线电视上。

无线网络电视通过无线802.11g的网络实现数字电视节目的接收，硬件结构如图3所示。无线网卡802.11g在中央处理器CPU的控制作用下，接收机顶盒输出的电视节目信号，并通过MPEG-2解码器对电视节目信号进行解码后，一路通过MPEG视频解码器连接PAL/NTSC编码器，并经视频输出通道连接电视机的视频处理电路；另一路通过MPEG音频解码器经音频通道连接电视机的音频处理电路，进而通过无线电视机实现电视节目的正常播出，此模块集成在无线电视机内部的电路板中。用户通过遥控器选择希望播放的数字电视节目频道后，本模块的处理器CPU将该信息通过无线网络发送到机顶盒中，并通过无线网络接收机顶盒的电视节目信息PES流，然后传输给MPEG解码器进行解码播放。

为了实时传输播放数字电视节目内容，需要在机顶盒和无线电视中建立动态缓存处理机制，如图6所示。在机顶盒端开辟4M的缓存，主要保存机顶盒接收的数字电视节目内容PES流，在电视端开辟2M缓存；当机顶盒接收到传输命令后，将PES数据流从缓冲区中取出，每次取出64K字节的数据量，构成IP包，并且通过SOCKET通讯的方式发送给无线网络电视，电视端接收后，取出PES数据流，并放到内存缓冲区中等待调用；电视软件系统实时监控芯片数据区中的数据情况，当数据区空数据超过临界值时，将数据写入芯片数据区，供芯片解码播放。

在无线网络电视和无线机顶盒之间有两类数据需要传输：控制信号和数据流。控制信号是电视端传输给机顶盒的播放命令、频道信息和结束命令，该信息的数据量较小，并且可靠性要求高，采用TCP协议进行传输通讯；数据流为具体的电视节目信息传输中的PES流，数据量较大，通过网络UDP协议进行传输，具体的数据包格式如图7所示。

无线数字电视机顶盒的功能主要实现数字电视节目的输入，并且根据无线网络电视的需求，将数字电视信号通过无线网络以PES流的方式传输出去。具体的工作过程如图4所示。首先，机顶盒设备上电启动；为了保存数字电视的数据PES数据流，在内存中开辟一块4M的内存空间；查询周围环境中是否有无线网络电视设备，如果有设备，则与该电视设备通过无线网络建立SOCKET通讯；循环监控无线网络电视发送的命令数据；接收数据，获得播放命令，并获取频道数据；机顶盒根据命令，通过MPEG流解复用器调制到相应的频道，并接收数据，将数据转换为PES流的格式保存在缓冲区中；机顶盒循环查询电视端发送来的控制指令，若为发送命令则如前所述的动态缓冲区管理的方式从缓冲区中读取数据并向电视端发送，若为结束播放，则关闭SOCKET连接，释放缓冲区并结束程序，若为改变频道，则停止发送数据并清空缓冲区，根据频道信息获取数据并填充到缓冲区，然后继续循环查询电视端发送来的控制命令。

无线网络电视的主要功能是向机顶盒发送控制命令并接收机顶盒传输过来的数据进行播放，具体的工作过程如图5所示。首先，电视机上电启动，与机顶盒建立SOCKET连接，电视机根据用户的输入向机顶盒发出播放命令，并提供频道信息；电视端接收机顶盒发送过来的数据，并填满缓冲区；启动解码芯片，并将数据发送给数据区，让电视读取数据区的数据开始进行播放；电视端的软件循环查询预设的代表临界值的变量和控制指令，若缓冲区的空数据超过临界值，则向机顶盒发出GET指令，让机顶盒传输数据，保存在缓冲区中；若数据区空数据超过临界值，则从缓冲区中读取数据写入到数据区中，用于播放；若为结束播放的指令，则关闭SOCKET连接并释放缓冲区，停止解码芯片的工作，结束程序；若为改变频道的命令，则停止解码芯片的工作并清空缓冲区，向机顶盒发送播放命令并提供频道信息，然后如同前面的流程一样进行工作。

如上所述，根据本发明提供的装置和方法，可以实现一台机顶盒通过无线网络支持多台无线网络电视播放数字电视节目内容的功能，不仅方便了家庭中具有多台网络电视的用户，而且降低了用户的费用，具有较高的实际应用价值。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法，其特征在于：包括：

a、通过数字机顶盒接收电视台发出的数字电视节目信号；

b、电视机接收用户发出的控制指令，并通过无线网络输出给所述的数字机顶盒；

c、机顶盒根据接收到的用户指令，控制机顶盒执行相应操作；在接收到播放电视节目的指令时，所述机顶盒将接收到的电视节目内容进行解调，并通过无线网络输出；

e、电视机通过其无线网络接口接收所述机顶盒输出的电视节目信号，并实现在电视屏幕上的显示输出。

2.根据权利要求1所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法，其特征在于：所述机顶盒通过无线网络向电视机传输电视节目数据的具体实现方法是：

a、在机顶盒内存区开辟缓存空间，用于保存数字电视的节目数据；

b、查询无线网络电视设备并建立SOCKET连接；

c、接收电视机发出的播放命令，取得频道信息，将频道的节目信息填充到缓冲区；

d、查询控制命令，若为发送命令则从缓冲区读取数据向电视机发送，然后继续查询控制命令；若为结束播放，则关闭SOCKET连接，释放缓冲区，结束程序；若为改变频道，则停止发送并清空缓冲区，继续接收电视机发出的播放命令。

3.根据权利要求2所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法，其特征在于：所述电视机通过无线网络接收机顶盒输出的电视节目数据并进行播放的具体实现方法是：

a、在无线电视中开辟缓存空间，与机顶盒建立SOCKET连接，发出播放命令并提供频道信息；

b、接收数据到缓冲区，缓冲区满后，把数据写入到数据区用于播放；

c、实时监控缓冲区和数据区，若缓冲区中空数据超过临界值则向机顶盒发出发送命令，若数据区空数据超过临界值则从缓冲区取数据放入到数据区，用于播放；

d、查询控制命令，若为结束播放，则关闭SOCKET连接，释放缓冲区，结束程序；若为改变频道，则向机顶盒发出播放命令，并提供频道信息。

4.根据权利要求3所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现方法，其特征在于：所述的无线网络采用无线网卡或蓝牙技术实现。

5.根据权利要求1或4所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现装置，其特征在于：包括将接收到的数字电视节目内容通过无线网络发送出去的数字机顶盒和通过无线网络接收所述数字机顶盒发出的数字电视节目内容的无线电视机。

6.根据权利要求5所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现装置，其特征在于：在所述的数字机顶盒中设置有两个高频头，其中一个高频头将接收到的数字电视信号传输给QAM解调器进行解调，所述QAM解调器的输出端连接MPEG流解复用器的输入端，通过MPEG流解复用器将数字电视节目内容从TS流转为PES流，进而通过其输出端连接无线网卡，所述无线网卡的控制端连接中央处理器，利用无线网络传输到无线电视机上。

7.根据权利要求6所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现装置，其特征在于：在所述的无线电视机中设置有一无线网卡，接收机顶盒发出的电视节目信号，其控制端连接中央处理器，输出端连接MPEG2解码器，进而连接音、视频解码器，并经后续的音、视频处理电路连接电视机显示器。

8.根据权利要求7所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现装置，其特征在于：所述的数字机顶盒通过两个高频头接收两路数字电视节目信号，一路通过普通的机顶盒电路连接本地电视机，另一路通过无线网卡将电视节目数据传输给远端电视机。

9.根据权利要求8所述的数字电视的点对多点无线网络互联的实现装置，其特征在于：所述无线网卡的型号为802.11g。

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