СИСТЕМА БЫТОВОЙ СЕТИ ДЛЯ ДВУСТОРОННИХ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ УСЛУГ Российский патент 2004 года по МПК H04L12/28 H04N7/173 

Настоящее изобретение относится к двусторонним мультимедийным услугам, в частности к системе бытовой сети для взаимодействия с множеством телевизионных приемников посредством многоканальной схемы модуляции.

Предшествующий уровень техники
Наглядным примером двусторонних мультимедийных услуг могут служить услуги типа "видео по запросу" (в дальнейшем "услуги ВПЗ"). Услуги ВПЗ позволяют абонентам смотреть желаемую программу посредством размещения заказа на любое время. Таким образом, абонентам не требуется смотреть конкретную телепередачу в соответствии с программой, предлагаемой телевизионной вещательной компанией. В перечень услуг, предлагаемых ВПЗ, входит демонстрация кинофильмов, а также демонстрация записи других недавно переданных телепрограмм, в частности образовательных, спортивных и т.д. В соответствии с этим услуги ВПЗ могут быть представлены при обеспечении поставщиком программ требуемой видеоинформации и сетевых услуг при распределении информации абоненту.

Фиг.1 иллюстрирует элементы системы ВПЗ, которая включает в себя сервер, содержащий сервер 4 ввода, сервер 6 прикладных программ, сеть 8 и множество декодеров 10 каналов кабельного телевидения (телеприставок). Разнообразная видеоинформация, содержащаяся на видеоленте 2, которую обеспечивает поставщик видеопрограмм, вводится в сервер 6 прикладных программ через сервер 4 ввода. Сервер 6 прикладных программ запоминает введенную видеоинформацию, а прикладное программное обеспечение для управления видеоинформацией используется для селективной передачи видеоинформации на конечную аппаратуру абонента (то есть на декодер каналов кабельного телевидения, известный как комнатный телевизионный приемник спутниковой связи), как требуется конечным абонентом. Сеть 8, которая включает в себя базовую сеть, устройство доступа к узлу и сеть доступа, должна быть широкополосной и способной передавать информацию блоками в несколько Мбит/с. Для передачи в базовую сеть 8 и из нее можно использовать различные среды передачи данных типа оптического волокна, коаксиального кабеля, телефонного провода, воздушной среды при спутниковой связи и т. д. Аналогичным образом запрос от конечного абонента посредством пульта дистанционного управления передается на сервер 6 прикладных программ через сеть 8. Декодер 10 каналов кабельного телевидения обычно устанавливается в доме абонента так, чтобы он мог действовать как оконечная станция для управления широкополосным трактом передачи с целью декодирования цифровой информации, подлежащей просмотру на телевизионном экране, и для выполнения нескольких других прикладных программ.

Ранее существовала тенденция увеличения количества бытовых или офисных телевизионных станций. Однако при наличии у абонента потребности в двусторонних мультимедийных услугах типа услуг ВПЗ каждый абонентский телевизионный приемник должен быть оборудован индивидуальным декодером каналов кабельного телевидения. В настоящее время не существует единого декодера каналов кабельного телевидения, доступного для управления рядом телевизионных приемников с целью представления услуг ВПЗ.

В наиболее развитых странах на одну среднестатистическую семью в среднем приходится 2,8 телевизоров. Следовательно, имеется потребность выполнения единого декодера каналов кабельного телевидения для управления по меньшей мере 3 телевизионными приемниками одновременно.

Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения на пути решения проблем, присущих существующему уровню техники, является создание системы бытовой сети с одним декодером каналов кабельного телевидения для одновременного управления множеством устройств отображения, а также системы бытовой сети, способной одновременно обеспечивать множество устройств отображения с содержаниями услуг, подаваемых из сети, с использованием способа многоканальной модуляции.

Для решения поставленной задачи согласно настоящему изобретению предложено устройство дистанционного управления, соединенное с сетью для управления мультимедийной информацией, представляемой абоненту на множестве блоков отображения, содержащее множество декодеров каналов кабельного телевидения, соединенных с устройством дистанционного управления для преобразования сигналов, принятых через передающую среду, в соответствующие сигналы, содержащие услугу; множество высокочастотных модуляторов, соединенных с множеством декодеров каналов кабельного телевидения для модуляции преобразованных сигналов, содержащих услуги в различных полосах канальных частот, в которых определенное значение частоты каналов соответствует определенному блоку отображения; смеситель, подсоединенный к каждому из высокочастотных модуляторов для смешивания модулированных сигналов от множества высокочастотных модуляторов, подлежащих передаче на множество блоков отображения; переключатель, соединенный со смесителем для селективного выбора выходного сигнала со смесителя или сигнала телевизионного вещания, принятого через антенну, чувствительную к запросу, сделанному абонентом; и устройство распределения, соединенное с переключателем для распределения выходного сигнала от переключателя на множество блоков отображения.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения высокочастотные модуляторы, средства смешивания и средства переключения расположены в одном блоке.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения панели декодеров каналов кабельного телевидения включают в себя основную панель декодера каналов кабельного телевидения, соединенную с сетью через передающую среду, и множество субпанелей декодеров каналов кабельного телевидения, каждая из которых соединена с основной панелью декодера каналов кабельного телевидения.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения основная панель декодера каналов кабельного телевидения обеспечивает установление связи с абонентом для селективного управления выходными сигналами средств переключения.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения панель декодера каналов кабельного телевидения демодулирует сигналы из сети, используя способ амплитудно-фазовой модуляции с подавлением несущей (АФМПН), и модулирует "восходящий" сигнал, используя способ квадратурной фазовой манипуляции.

Краткое описание чертежей
Вышеописанные и другие цели, особенности и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания со ссылками на сопровождающие чертежи, в числе которых:
фиг.1 представляет схематический чертеж системы, иллюстрирующий конструкцию системы ВПЗ (видео по запросу);
фиг.2 представляет блок-схему, иллюстрирующую конструкцию системы бытовой сети, соответствующую предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 представляет блок-схему, иллюстрирующую конструкцию основной панели декодера каналов кабельного телевидения, показанной на фиг.2.

Описание вариантов осуществления изобретения
Ниже будет приведено более подробное описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения. На чертежах использована сквозная нумерация элементов. Для большей четкости подробное описание используемых известных функций и конфигураций будет опущено, поскольку они могут сделать неясным предмет настоящего изобретения.

На фиг. 2 представлена блок-схема, иллюстрирующая конструкцию схемы бытовой сети согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения.

Как показано на фиг.2, декодер каналов кабельного телевидения включает в себя основную панель 20А декодера каналов кабельного телевидения и множество субпанелей 20В,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения. Каждую из панелей декодеров каналов кабельного телевидения можно легко монтировать на декодере каналов кабельного телевидения с характеристикой, подобной характеристике печатной платы модуля персонального компьютера (ПК), и демонтировать с него. Общее количество панелей, включая основную панель 20А и субпанели 20В, . . . , 20N декодеров каналов кабельного телевидения, смонтированных на декодере каналов кабельного телевидения, соответствует количеству блоков отображения 30А, 30В,..., 30N. Например, если количество блоков отображения, включенных в систему бытовой сети, равно 5, то общее количество панелей, включая основную панель 20А декодера каналов кабельного телевидения, и субпанели 20В, ..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения, смонтированных на декодере каналов кабельного телевидения, равно 5.

Основная панель 20А декодера каналов кабельного телевидения соединена с сетью через передающую среду типа оптического волокна, коаксиального кабеля, кабеля из скрученной пары (телефонного провода), воздушной среды при спутниковой передаче и т.д., и каждая из множества субпанелей 20В,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения соединена с сетевым интерфейсным устройством (СИУ) основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения.

Фиг. 3 представляет блок-схему, иллюстрирующую внутреннюю конструкцию основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения, как показано на фиг.2.

Как показано на фиг.3, основная панель 20А декодера каналов кабельного телевидения содержит микропроцессор 32, запоминающее устройство 34, сетевое интерфейсное устройство (СИУ) 36, декодер 38 экспертной группы в области движущихся объектов (ЭГДО), звуковую и телевизионную выходную секцию 40, секцию 42 ввода/вывода и секцию 44 абонентского интерфейса. Микропроцессор 32 управляет полной работой основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения. Запоминающее устройство 34 включает в себя постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). В ПЗУ записаны различные программы управления микропроцессора 32, а различные другие управляющие сигналы и данные запоминаются в ОЗУ и считываются из него под управлением микропроцессора 32. СИУ 36 соединено с сетью через передающую среду типа телефонной линии или оптического кабеля и модулирует и демодулирует сигналы, передаваемые и принимаемые между сетью и декодером 38 ЭГДО, и выводит модулированные или демодулированные сигналы из последнего.

Более конкретно СИУ 36 состоит из передатчика и приемника. Приемник демодулирует поток данных ЭГДО, введенный через передающую среду, используя способ амплитудно-фазовой модуляции с подавлением несущей (АФМПН) - 16, и выводит демодулированный поток данных ЭГДО в декодер 38 ЭГДО. И наоборот передатчик модулирует данные в "восходящем" направлении, используя способ квадратурной фазовой манипуляции (КФМ) и выводит модулированные данные в сеть по среде передачи данных.

Декодер 38 ЭГДО управляется микропроцессором 32 и декодирует демодулированный поток данных ЭГДО, принятый из СИУ 36, с последующей передачей декодированного потока данных ЭГДО в виде звуковых и видеоданных на звуковую и телевизионную выходную секцию 40.

Телевизионный выходной каскад звуковой и телевизионной выходной секции 40 преобразует цифровые видеосигналы посредством декодера 38 ЭГДО в соответствующие аналоговые видеосигналы и выводит преобразованные аналоговые видеосигналы на внешний блок отображения через секцию 42 ввода-вывода (то есть звуковой/визуальный (З/В) разъем). С другой стороны, звуковой выходной каскад звуковой и телевизионной секции 40 преобразует цифровые звуковые сигналы, обработанные декодером 38 ЭГДО, в соответствующие аналоговые звуковые сигналы при усилении преобразованного аналогового звукового сигнала с целью передачи на внешний блок отображения через секцию 42 ввода/вывода (то есть звуковой/визуальный (З/В) разъем). Секция 44 интерфейса абонента представляет собой схему для установления связи с абонентом, которая включает в себя пульт дистанционного управления с клавишным вводом.

Субпанели 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения выполнены с конфигурацией, аналогичной конфигурации основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения, но не содержат СИУ 36 и абонентский интерфейс 44, как показано на фиг.3. Таким образом, описание подобных компонентов ввиду их избыточности опущено за исключением того, что микропроцессор 32, включенный в каждую из субпанелей 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения, находится во взаимной связи с микропроцессором 32 основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения и выполняет соответствующие операции под управлением микропроцессора 32 основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения. Кроме того, как показано на фиг.2, основная панель 20А декодера каналов кабельного телевидения и субпанели 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения соединены с соответственными высокочастотными модуляторами 22А, 22В,..., 22N таким образом, что каждая из панелей, в число которых входит основная панель, и субпанели 20А, 20В, 20С, . .., 20N декодеров каналов кабельного телевидения соответствует одному из связанных высокочастотных модуляторов 22А, 22В,..., 22N. Для простоты каждый из сигналов, выводимых из основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения и субпанелей 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения, в дальнейшем будут именоваться "сигналами содержания услуг".

Высокочастотные модуляторы 22А, 22В,.... 22N модулируют соответствующие СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, выводимые из основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения и субпанелей 20В, 20С,.... 20N декодеров каналов кабельного телевидения в различных полосах частот каналов, назначенных каждому каналу соответствующих блоков 30А, 30В,..., 30N отображения, как показано на фиг.2. Высокочастотные модуляторы передают соответственно модулированные СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, на смеситель 24. Смеситель 24 смешивает канально-модулированные СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, выводимые совместно из высокочастотных модуляторов 22А, 22В,.... 22N, с целью передачи в секцию 26 переключения. Секция 26 переключения выводит либо регулярные сигналы телевизионного вещания, принимаемые через антенну, либо выходные сигналы смесителя 24 на блоки отображения, соответствующие сигналу SWC управления выключателем, принятому из микропроцессора 32 основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения, в которых управляющий сигнал переключателя используется для выбора определенного канала в ответ на запрос, сделанный абонентом. После этого переключенные или выбранные сигналы передаются на распределительное устройство 28. Распределительное устройство 28 распределяет выходные сигналы от секции 26 переключения на множество телевизионных приемников 30А, 30В,..., 30N соответственно.

Блок, обозначенный ссылочной позицией 100 на фиг.2, который содержит множество высокочастотных модуляторов 22А, 22В,..., 22N, смеситель 24 и секцию 26 переключения, предпочтительно выполнен в одном узле 100. Предусмотрено выполнение блока 100 с повышенной экономичностью.

Ниже будет более подробное пояснено функционирование системы согласно варианту осуществления со ссылкой на фиг.2 и 3.

Когда СИУ 36 основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения принимает данные, содержащие услуги (цифрового телевизионного сигнала, данные Интернета, данные ВПЗ и т.д.), из сети через передающую среду типа оптического волокна, коаксиального кабеля, кабеля скрученной пары (телефонного провода) и воздушную среду спутниковой передачи, СИУ 36 демодулирует принятые данные, содержащие услуги. Затем СИУ 36 подает демодулированные данные, содержащие услуги, на декодер 38 ЭГДО основной панели 20А и субпанели 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения.

Составные элементы основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения и субпанелей 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения, связанных с фиг.3, выполнены с возможностью вырабатывания сигналов, содержащих услуги. После этого основная панель 20А декодера каналов кабельного телевидения и субпанели 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения подают СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, на высокочастотные модуляторы 22А, 22В, ... 22N соответственно. В этой точке, СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, находятся в форме аналогового сигнала и могут быть классифицированы как видеосигнал, звуковой сигнал и текстовый сигнал. Каждый из высокочастотных модуляторов 22А, 22В,..., 22N модулирует СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, выводимые из основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения и субпанелей 20В, 20С,..., 20N декодеров каналов кабельного телевидения в различных полосах частот каналов, которые назначены каждому каналу соответствующих телевизионных приемников 30А, 30В,.... 30N. Затем модулированные сигналы содержания услуг в соответствующих частотных каналах подаются на смеситель 24. Например, модулированная частота канала А высокочастотного модулятора 22А может быть установлена на величину 55,25 МГц, модулированная частота канала В высокочастотного модулятора 22В на 67,25 МГц, модулированная частота канала С высокочастотного модулятора 22С на 73,25 МГц,..., модулированная частота канала N высокочастотного модулятора 22N на 135,25 МГц соответственно. В случае системы широковещательной передачи НКСТ (Национального комитета стандартов по телевидению), учитывая, что сигнал модулированной частоты из высокочастотного модулятора выводится на 3 канала (частота несущей изображения 61,25 МГц) или на 4 канала (частота несущей изображения 67,25 МГц), каждая из канальных частот может применяться как в случае системы НКСТ.

Смеситель 24 смешивает соответствующие модулированные СИГНАЛЫ, СОДЕРЖАЩИЕ УСЛУГИ, выводимые из высокочастотных модуляторов 22А, 22В,..., 22N, с целью подачи на секцию 26 переключения. В это время частотные полосы, выводимые из смесителя 24, находятся в диапазоне от 54 МГц до 140 МГц, как описано выше.

Кроме того, стандартный сигнал телевизионного вещания, принимаемый через антенну, подается в секцию 26 переключения. Секция 26 переключения выбирает один из сигналов телевизионного вещания, принимаемый через антенну, или выходные сигналы из смесителя 24 в соответствии с управляющим сигналом SWC выключателя, поступающим из микропроцессора 32 основной панели 20А декодера каналов кабельного телевидения. Управляющий сигнал переключателя основан на выборе области просмотра, сделанном абонентом. Затем распределительное устройство 28 распределяет выходной сигнал секции 26 переключения на множество телевизионных приемников 30А, 30В,.... 30N соответственно.

Следовательно, абонент, просматривающий телепередачи по телевизионным приемникам 30А, 30В,..., 30N, может видеть различные видеопрограммы по запросу в соответствии с каналом, выбранным абонентом. Например, когда абонент телевизионного приемника 30А использует пульт дистанционного управления декодера каналов кабельного телевидения с целью селективного выбора сигналов, содержащих искомые услуги для телевизионного приемника 30А, и выбирает канал А, используя пульт дистанционного управления телевизионного приемника 30А, он может видеть перечень услуг, обеспечиваемых через высокочастотный модулятор 22А. Если абонент выбирает канал В, то он может видеть перечень услуг, обеспечиваемых через высокочастотный модулятор 22В.

Как было показано выше, преимущества системы бытовой сети по настоящему изобретению состоит в том, что хотя многие абоненты в разных помещениях используют некое одно оборудование абонента, то есть приемное устройство спутникового телевизионного вещания, соединенное с сетью через одну передающую среду, они могут просматривать программы в соответствии с предлагаемым перечнем услуг посредством множества блоков отображения. Кроме того, каждый из множества абонентов в соответствующих помещениях может выбирать требуемый канал из числа N предлагаемых каналов посредством осуществления выбора канала для просмотра телепрограмм в соответствии с предлагаемым перечнем услуг.

При описании настоящего изобретения в связи с тем, что в настоящее время наиболее перспективным вариантом осуществления рассматриваются услуги ВПЗ в качестве примера двусторонних мультимедийных услуг, подразумевалось, что изобретение не ограничено раскрытым вариантом осуществления, должно охватывать различные модификации без выхода за рамки сущности и объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к двусторонним мультимедийным услугам. Технический результат - создание системы бытовой сети с одним декодером каналов кабельного телевидения для управления множеством устройств отображения одновременно. Это достигается тем, что такая бытовая сеть содержит множество блоков отображения, множество панелей абонентского оборудования для обработки сигналов, содержащих услуги, подаваемых через передающую среду с целью подачи обработанных сигналов, содержащих услуги, на множество блоков отображения, множество высокочастотных модуляторов, выполненных с возможностью модуляции сигналов, указывающих перечень услуг и получаемых на выходе множества панелей абонентского оборудования в различных полосах канальных частот, и смеситель, соединенный с каждым из множества высокочастотных модуляторов, выполненный с возможностью смешивания канально-модулированных сигналов, содержащих услуги. 7 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Система бытовой сети, подсоединенная к сети, обеспечивающей данные, содержащие услуги для управления мультимедийной информацией, представляемой зрителю на множестве блоков отображения, содержащая множество панелей декодера каналов кабельного телевидения, для преобразования данных, содержащих услуги, полученных от указанной сети через передающую среду, в соответствующие сигналы, содержащие услуги, множество высокочастотных модуляторов, подсоединенных к упомянутому множеству панелей декодера каналов кабельного телевидения для модуляции преобразованных сигналов, содержащих услуги в различных полосах частот канала, при этом определенное значение частоты канала соответствует определенному блоку отображения из упомянутого множества блоков отображения, смеситель, подсоединенный к каждому из высокочастотных модуляторов для смешивания модулированных сигналов с упомянутого множества высокочастотных модуляторов, подлежащих подаче на упомянутое множество блоков отображения, средство переключения, соединенное со смесителем для избирательного выбора выходного сигнала со смесителя или сигнала телевизионного вещания, принятого через антенну, чувствительную к запросу, выполненному абонентом, и устройство распределения, соединенное со средством переключения для распределения выходного сигнала со средства переключения на множество блоков отображения.2. Система по п.1, в которой высокочастотные модуляторы, смеситель и средство переключения выполнены в виде одного модуля.3. Система по п.1, в которой множество панелей декодера каналов кабельного телевидения включает в себя основную панель декодера каналов кабельного телевидения, соединенную с сетью через передающую среду, и множество субпанелей декодера каналов кабельного телевидения, каждая из которых соединена с основной панелью декодера каналов кабельного телевидения.4. Система по п.3, в которой основная панель декодера каналов кабельного телевидения содержит сетевое интерфейсное устройство (СИУ), соединенное с передающей средой для сопряжения с упомянутой сетью, причем упомянутое СИУ соединено с субпанелями декодера каналов кабельного телевидения, первый декодер MPEG для декодирования выходных сигналов СИУ в соответствующие цифровые выходные сигналы, первую выходную звуковую и видеосекции для преобразования цифровых выходных сигналов декодера MPEG в соответствующие звуковые и телевизионные сигналы, первый микропроцессор, соединенный с СИУ и декодером MPEG для управления полной работой основной панели декодера каналов кабельного телевидения, первое запоминающее устройство, соединенное с микропроцессором, и абонентский интерфейс, соединенный с микропроцессором для установления связи с абонентом.5. Система по п.4, в которой основная панель декодера каналов кабельного телевидения сопряжена с абонентом для селективного управления выходными сигналами средства переключения.6. Система по п.4, в которой сетевое интерфейсное устройство дополнительно содержит приемник и передатчик, причем приемник выполнен с возможностью демодулирования сигналов, получаемых из упомянутой сети с использованием способа амплитудно-фазовой модуляции с подавлением несущей (АФМПН), а передатчик выполнен с возможностью модулирования, с использованием способа квадратурной фазовой манипуляции (КФМ), “восходящего” сигнала, подлежащего выводу в упомянутую сеть по передающей среде.7. Система по п.5, в которой субпанель декодера каналов кабельного телевидения содержит второй декодер MPEG, соединенный с упомянутым СИУ основной панели декодера каналов кабельного телевидения для декодирования выходных сигналов упомянутого СИУ в соответствующие цифровые выходные сигналы, вторую звуковую и видеосекции для преобразования цифровых выходных сигналов второго декодера MPEG в соответствующие звуковые и видеосигналы, второй микропроцессор, соединенный с первым микропроцессором основной панели декодера каналов кабельного телевидения для управления полной работой субпанели декодера каналов кабельного телевидения, и второе запоминающее устройство, соединенное со вторым микропроцессором.8. Система по п.1, в которой в качестве передающей среды данных выступает оптическое волокно, коаксиальный кабель со скрученными парами или воздух при спутниковой передаче.