CN202019423U - 基于p2p技术的具有hdmi接口的高清iptv机顶盒 - Google Patents

Abstract

一种基于P2P技术的具有HDMI的高清IPTV机顶盒，其特征是它主要由中央处理器（1）、以太网控制器（2）、USB接口电路（3）、数字视频接口电路（4）、模拟音频电路（5）、数字音频电路（6）、内存条（7）、智能卡接口电路（8）和红外信号接收电路（9）组成，所述的以太网控制器（2）和USB接口电路（3）通过PCT总线与中央处理器（1）双向连接，数字视频接口电路（4）、模拟音频电路（5）和数字音频电路（6）的信号输入端分别与中央处理器（1）对应的输出端相连，内存条（7）和智能卡接口电路（8）均与中央处理器（1）双向连接，红外信号接收电路（9）的输出端与中央处理器（1）的输入端相连。本实用新型具有结构简单，易于实现，用户收看质量好的优点。

Description

基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒

技术领域

本实用新型涉及一种有线电视系统，尤其是一种资源消耗少的互动电视系统，具体地说是一种基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒。

背景技术

众所周知，IPTV(Internet Protocol Television)系统又叫交互电视，是利用宽带有线电视网的基础设施，以家用电视机作为主要终端电器，通过互联网络协议来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务。随着嵌入式技术这几年的迅速发展，在个人电脑平台上正显示出强大市场需求的流媒体技术，但由于受到网络速度低的影响，至今发展仍然受到很大的限制。

IPTV的业务形态可简单分为三种：一是实时的电视广播源节目；二是点播事先录制并存储在服务器上的节目；第三种就是所谓的Time-Shifted TV，用户在收看现场直播的节目的同时，还可以回溯过去的精彩瞬间或者暂停一会继续收看现场节目。

针对这三种业务形态，IPTV在满足用户的质量要求的同时，更要面对大规模的用户加入或退出所引起的波动和大业务量对系统高可靠性、高可扩展性方面所提出的挑战。通常，IPTV采用客户机和服务器架构，当大规模用户同时请求使用同一节目源，会造成服务器负荷重载，也造成网络的拥塞。传统的基于C/S结构的IPTV网络如图-1所示。在传统的IPTV网络中，网络基本上是广播式的单向信道，即客户端没有能力或只有很少能力发送上行信息，在这种方式下，所有的服务内容由中央服务器发送，所有的处理工作完全由中央服务器完成，尤其当某一台服务器发生故障，可能会影响一部分用户的收看，用户需要到更远的服务器上去接收节目内容，这样网络速度会变慢，这又同时加重了这台服务器的负担，即增加了该服务器出现故障的风险，又可能造成连锁故障效应。如果为了避免这种情况，把用户限制在某一区域内，则这部分用户在故障时无法接受服务。

基于P2P的IPTV网络结构如图2所示，系统中存在少量的中央服务器，这些服务器除了保存节目内容资源外，还保存当前的节目单信息和正在收看节目的客户端信息。当用户请求收看某一节目时，服务器将返回正在收看该节目的其他用户列表，这里服务器可以根据请求来源的路由信息，在所有收看该节目的用户中挑选与请求用户最接近的，也就是连通性最好的用户信息进行返回。用户收到服务器返回的地址信息后，即开始与正在收看的用户进行连接，获取节目内容。

在P2P网络中，内容服务器只需进行少量的内容分发，甚至对某些热门节目只进行一路分发，即可满足大量的用户收看需求。与传统的节目分发方式相比，既不需要复杂的调度算法，也不用承担上千甚至上万的媒体传输连接，压力可以说极大降低，而用户的服务质量并不会因此降低。相反，对某些热门节目会因为收看人数众多，数据来源稳定，而享受更好的服务质量。

在传统的网络中，当某一台服务器发生故障，可能会影响一部分用户的收看，用户需要到更远的服务器上去接收节目内容，这样网络速度会变慢，这又同时加重了这台服务器的负担，即增加了该服务器出现故障的风险，有可能造成连锁故障效应。如果为了避免这种情况，把用户限制在某一区域内，则这部分用户在故障时无法接受服务。因为在P2P网络中，所有的节点既是终端用户，又是服务器，某一节目的服务是由许多同时收看该节目的用户共同提供的。这使系统具有了一种软容量的特性，即与传统电视网络所能服务的最大用户数固定不同，基于P2P网络的IPTV系统，其最大容量并不固定，而且用户数越多，其服务质量越好，用户数量增加并不需要增加服务器端的投入。

将P2P技术融合到IPTV业务中，迅速打破了网络速度慢的制约，由于传统IPTV业务的网络速度限制，视频质量一直不高，因此在解决网络速度问题后，IPTV业务完全可以提供高质量的视频，因此，急需提供HDMI高清多媒体接口急需提供一种HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清晰度多媒体接口，无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，就可以保证最高质量的影音信号传送，从而能够为用户提供高清晰的视频，保证高质量的画面的机顶盒。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的机顶盒无法满足P2P网络传输要求的问题，设计一种基于P2P技术的具有HDMI的高清IPTV机顶盒。

本实用新型的技术方案是：

一种基于P2P技术的具有HDMI的高清IPTV机顶盒，其特征是它主要由中央处理器1、以太网控制器2、USB接口电路3、数字视频接口电路4、模拟音频电路5、数字音频电路6、内存条7、智能卡接口电路8和红外信号接收电路9组成，所述的以太网控制器2和USB接口电路3通过PCT总线与中央处理器1双向连接，高清数字视频接口电路4、模拟音频电路5和数字音频电路6的信号输入端分别与中央处理器1对应的输出端相连，内存条7和智能卡接口电路8均与中央处理器1双向连接，红外信号接收电路9的输出端与中央处理器1的输入端相连。

所述的中央处理器1还通过外设总线连接外部存储设备。

所述的外部存储设备包括硬盘10、DVD光驱和Flash存储器。

本实用新型还连接有HDMI高清数字多媒体接口。

本实用新型的有益效果：

本实用新型为将P2P技术融合到IPTV业务中提供了必要的手段，有利于打破传统IPTV业务网络速度慢的“瓶颈”的限制，在解决网络速度限制的同时，能提供HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清晰度多媒体接口，无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，就可以保证最高质量的影音信号传送，从而能够为用户提供高清晰的视频，保证高质量的画面，由于P2P技术的支持，电视的播放码率可以到达甚至超过800kb/s，可以提供快速而高清的画面质量，能够进一步推动IPTV业务的发展和推广。

本实用新型具有结构简单，易于实现，用户收看质量好的优点。

附图说明

图1是现有的互动电视网络组成结构示意图。

图2是基于P2P技术的互动电视网络系统组成结构示意图。

图3是本实用新型的高清互动机顶盒的电原理框图示意图。

图4是本实用新型的机顶盒的工作模式示意图。

图5是本实用新型的机顶盒使用的嵌入式软件框图示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图3-5所示。

一种基于P2P技术的具有HDMI的高清IPTV机顶盒，它主要由中央处理器1、以太网控制器2、USB接口电路3、数字视频接口电路4、模拟音频电路5、数字音频电路6、内存条7、智能卡接口电路8和红外信号接收电路9组成，中央处理器1可采用型号为Intel CE 2110的多媒体处理器，该多媒体处理器采用系统单芯片 (System-on-Chip, SoC) 架构，将1GHz Intel XScale处理核心和影音处理、绘图及输入输出 (I/O)零件整合在单一芯片上，带有MPEG2、H.264硬件解码模块和DDR2内存，所述的以太网控制器2和USB接口电路3通过PCT总线与中央处理器1双向连接，数字视频接口电路4、模拟音频电路5和数字音频电路6的信号输入端分别与中央处理器1对应的输出端相连，内存条7和智能卡接口电路8均与中央处理器1双向连接，红外信号接收电路9的输出端与中央处理器1的输入端相连。此外，所述的中央处理器1还通过外设总线连接有外部存储设备，所述的外部存储设备包括硬盘10、DVD光驱和Flash存储器，如图3所示。

本实用新型的机顶盒的工作模式如图4所示，其中的机顶盒中的中央处理器采用了Intel推出的高度集成的消费电子装置专用多媒体处理器Intel CE 2110，其采用系统单芯片 (System-on-Chip, SoC) 架构，将1GHz Intel XScale处理核心和强大的影音处理、绘图及输入输出 (I/O)零件整合在单一芯片上，支持MPEG2、H.264硬件解码，采用DDR2内存接口，支持3D加速，具有模块化的软件开发软件支持，因此，本实用新型的机顶盒可以同时支持2路标清和1路高清电视信号，同时还支持DVB-C、DVB-T、DVB-S。采用免费开源的Linux操作系统，实现终端设备的P2P下载、视频编解码、视频播放、用户交互界9762、遥控器操作、Web浏览等，采用嵌入式Linux操作系统及Intel CE 2110 SDK开发的整套嵌入式软件框图如图5所示。

采用本实用新型的机顶盒组成的基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒工作网络打破传统IPTV采用C/S服务模式，采用P2P方式的网络服务，充分挖掘网络的空闲资源，不需要增加投入，就能服务更多用户。将点对点（P2P）技术应用到IPTV网络传输中，可充分利用每一终端的上下行信道，并且不需要路由器等硬件支持组播，为IPTV网络传输速度的瓶颈问题提供一种有效的解决方案.

传统的IPTV业务因为受网络速度影响，直接降低流媒体的码率传输，因此为了提高缓冲速度和码速率传播速度，就只能采用质量和清晰度较低的视屏，导致了视频质量的下降，影响用户的收看。

而目前市场上，HDMI接口电视、投影机、显示器越来越多，采用HDMI接口已经成为大势所趋，基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒采用HDMI（High Definition Multimedia Interface）高清晰度多媒体接口，不仅可以满足目前最高画质1080P的分辨率，还能支持DVD Audio等最先进的数字音频格式，支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送。同时HDMI标准所具备的额外空间可以应用在日后升级的音视频格式中。

在P2P技术的支持下，基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒播放电视节目的码率可以达到甚至超过800kb/s，在20s—1min即可完成数据缓冲，画面质量可以超过VCD的画面质量，在提供高速率数据传送的同时提高画面质量，为用户提供快速高清的视频，为IPTV业务推广提供一个良好的平台

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒，其特征是它主要由中央处理器（1）、以太网控制器（2）、USB接口电路（3）、数字视频接口电路（4）、模拟音频电路（5）、数字音频电路（6）、内存条（7）、智能卡接口电路（8）和红外信号接收电路（9）组成，所述的以太网控制器（2）和USB接口电路（3）通过PCT总线与中央处理器（1）双向连接，高清数字视频接口电路（4）、模拟音频电路（5）和数字音频电路（6）的信号输入端分别与中央处理器（1）对应的输出端相连，内存条（7）和智能卡接口电路（8）均与中央处理器（1）双向连接，红外信号接收电路（9）的输出端与中央处理器（1）的输入端相连。

2.根据权利要求1所述的基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒，其特征是所述的中央处理器（1）还通过外设总线连接有外部存储设备。

3.根据权利要求2所述的基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒，其特征是所述的外部存储设备包括硬盘（10）、DVD光驱和Flash存储器。

4.根据权利要求1所述的基于P2P技术的具有HDMI接口的高清IPTV机顶盒，其特征是它还连接有HDMI高清数字多媒体接口。

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