專利名稱：建立寬帶電視網(wǎng)站的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及因特網(wǎng)網(wǎng)站、視頻服務器、寬帶用戶接入和IP傳輸協(xié)議，特別涉及在因特網(wǎng)上數(shù)字電視信號的發(fā)送和接受。
背景技術：
2003年在信息領域發(fā)生了二個值得重視的動態(tài)1、寬帶用戶迅速增長，已達到1200萬，其中主要是電信網(wǎng)絡的ADSL，三年翻了一百倍，接近1000萬，大有繼電視機、電話、手機后又躍具世界第一之勢；2、信息產(chǎn)業(yè)部等國家有關部門提出了全面推進數(shù)字電視的規(guī)劃，即2003年有線數(shù)字電視，2005年數(shù)字衛(wèi)星直播和地面數(shù)字電視廣播，到2015年最終停止模擬電視信號播出，全面實行數(shù)字電視化。
用戶享用寬帶的增加意味著對更高服務質(zhì)量的追求，多媒體技術的發(fā)展也給以數(shù)字電視為代表的視頻流服務提供了可能性。但是，對電視信號傳輸實時性的保證和對大用戶群接入的支持，這個大用戶群不是幾千、幾萬而要是要幾十萬、幾百萬之多，則是現(xiàn)在因特網(wǎng)所無法承擔的，本發(fā)明就在此作出了突破。
目前由于技術的慣性，數(shù)字電視的發(fā)展基本還僅局限在電視網(wǎng)絡的范圍之內(nèi)，寬帶電視的引入將使電信網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡也將很快地加入到這一競爭中來。其中尤其是ADSL的迅速增長，利用2.5億的電話入戶線，電信網(wǎng)絡一下子便可以插到這個直接面對4億臺電視機的巨大市場上來。天然具有的數(shù)字性和雙向性，更廣泛的覆蓋性，更成熟的管理水平，更充沛的資金實力，電信網(wǎng)絡將可能在數(shù)字電視的競爭中處于領先地位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是在以太局域網(wǎng)和IP協(xié)議的基礎上，建立一個高質(zhì)量的、支持大用戶群的、廣播式發(fā)送數(shù)字電視信號的寬帶電視網(wǎng)站。
本發(fā)明的目的可采用以下技術方案來實現(xiàn)寬帶電視網(wǎng)站主要由系統(tǒng)管理器、寬帶電視播放器和寬帶用戶接入器三部分組成，見附圖1。
1、用于廣播式發(fā)送數(shù)字電視信號的寬帶電視播放器的方法。在因特網(wǎng)上提供播放數(shù)字電視節(jié)目的網(wǎng)站，采用包括寬帶電視播放器，以順序發(fā)送的連續(xù)數(shù)據(jù)流方式同時播放多套的電視節(jié)目，用IP協(xié)議的包分代替了模擬電視傳輸?shù)念l分；寬帶用戶接入器將用戶所需的數(shù)字電視信號由在視頻服務器上的提取改到了在寬帶電視播放器播放的連續(xù)數(shù)據(jù)流上提?。挥上到y(tǒng)管理器對這個網(wǎng)站系統(tǒng)進行管理首先寬帶電視播放器遵循系統(tǒng)管理器的要求將所需發(fā)送的數(shù)字電視信號的有關信息形成一個發(fā)送表；然后通過接受網(wǎng)卡從外部的視頻流信號或直接從內(nèi)部預存的視頻流信號中提取相應的信息形成發(fā)送信息包，送至發(fā)送緩沖區(qū)，以形成一個發(fā)送的序列；再將發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)的信息包按照發(fā)送表的內(nèi)容和順序加以廣播式的目的地址和發(fā)送表順序的源地址的修改；最后送至發(fā)送網(wǎng)卡發(fā)送。這樣按照發(fā)送表進行一次從頭至尾的完整操作稱為一個發(fā)送周期；在每個發(fā)送周期中電視節(jié)目的數(shù)量和每套電視節(jié)目所含的信息包數(shù)是由發(fā)送表的內(nèi)容來決定，但每套節(jié)目至少有一個信息包；如此循環(huán)便形成了連續(xù)的數(shù)字電視視頻流。各套電視節(jié)目是由信息包的源地址來區(qū)分的，實時性是由在每個發(fā)送周期中每套電視必含有的信息包來保證的，帶寬是由信息包的數(shù)量來提供的；寬帶電視播放器發(fā)送的數(shù)字電視信號由寬帶用戶接入器取下寬帶用戶接入器的接收網(wǎng)卡將寬帶電視播放器發(fā)送鏈路上的連續(xù)數(shù)字電視信息包不斷地取下，然后存入發(fā)送緩沖區(qū)，以供用戶選擇使用；當寬帶用戶通過接入網(wǎng)卡接入時，寬帶用戶接入器立即提供一個登陸界面，由用戶以菜單方式選擇所需的數(shù)字電視服務內(nèi)容；當用戶選定后，寬帶用戶接入器便將選定的已存在發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)字電視信號信息包修改為專門發(fā)送給該用戶的IP信息包再通過接入網(wǎng)卡發(fā)送出去；如果接收到的信息包有差錯，用戶可以請求再發(fā)送，寬帶用戶接入器便再從發(fā)送緩沖區(qū)取出相應信息包發(fā)送。
系統(tǒng)管理器還可提供視頻點播功能。若用戶所需的電視節(jié)目在發(fā)送緩沖區(qū)中不存在，寬帶用戶接入器可將用戶的請求轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)管理器，系統(tǒng)管理器可根據(jù)用戶級別和寬帶電視播放器的空閑情況，決定是否為此專門再開一路視頻服務節(jié)目。
本發(fā)明的的關鍵是以順序發(fā)送的連續(xù)數(shù)據(jù)流方式同時播放多套電視節(jié)目。用戶所需的電視信號由在視頻服務器上的提取改到了在寬帶電視播放器的數(shù)據(jù)流上提取。
方法的改進還在于A、接受和預存的數(shù)字視頻流信號要按規(guī)定的MPEG4等方式壓縮；B、數(shù)字電視視頻流信號的接收和發(fā)送分別由二塊網(wǎng)卡來實現(xiàn)，它們分別連接二個在物理上隔開的局域網(wǎng)；C、每個發(fā)送周期至少為每套節(jié)目發(fā)送一個信息包，至多則由該套節(jié)目壓縮的帶寬所需來決定；D、發(fā)送表的內(nèi)容可隨時由系統(tǒng)管理器修改；E、寬帶電視播放器具有監(jiān)視發(fā)送信息包的完整性，并重新發(fā)送的功能；用于接受數(shù)字電視信號的寬帶用戶接入器的方法設計采用一種接受數(shù)字電視信號的寬帶用戶接入器的方法，涉及利用一臺帶有雙網(wǎng)卡的裝置。一塊網(wǎng)卡主要負責接收廣播式數(shù)字電視信號，這個信號來自于寬帶電視播放器發(fā)送鏈路上的連續(xù)數(shù)字視頻流。另一塊網(wǎng)卡主要負責寬帶用戶接入服務，提供登陸界面，處理用戶請求，發(fā)送數(shù)字電視信號。每個寬帶用戶接入器負責固定的一組寬帶用戶的接入，如在一條千兆接入的情況下可支持1000路1M DSL寬帶用戶。
接收網(wǎng)卡將寬帶電視播放器發(fā)送鏈路上的連續(xù)數(shù)字視頻流信息包不斷取下，然后存入發(fā)送緩沖區(qū)，以供用戶選擇使用。當用戶通過接入網(wǎng)卡接入時，寬帶用戶接入器立即提供一個登陸界面，這類似于電視機的選擇菜單，由用戶決定所需的電視節(jié)目服務內(nèi)容；當寬帶用戶選定后，寬帶用戶接入器便將選定的已存在發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)字電視信息包修改為專門發(fā)送給該用戶的IP信息包再通過接入網(wǎng)卡發(fā)送出去如果接收到的信息包有差錯，寬帶用戶可以請求再發(fā)送，寬帶用戶接入器便再從發(fā)送緩沖區(qū)取出相應信息包發(fā)送。
方法及其裝置的特征還在于A、數(shù)字視頻流信號的接收和寬帶用戶的接入分別由二塊網(wǎng)卡來實現(xiàn)，它們分別連接二個在物理上隔開的局域網(wǎng)；B、預先將寬帶電視播放器發(fā)送鏈路上的連續(xù)數(shù)字視頻流信息包取下，存入發(fā)送緩沖區(qū)。發(fā)送緩沖區(qū)的大小可由裝置的性能和用戶接入線路的質(zhì)量來決定；C、若用戶所需的寬帶電視播放器在發(fā)送緩沖區(qū)中不存在，寬帶用戶接入器可將用戶的請求轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)管理器，系統(tǒng)管理器可根據(jù)情況，決定是否可能利用寬帶電視播放器的空閑帶寬為此再開一路視頻服務節(jié)目。
3、系統(tǒng)管理器的設置方法涉及利用一臺帶有雙網(wǎng)卡的裝置。一塊網(wǎng)卡負責寬帶用戶接入器，另一塊網(wǎng)卡負責寬帶電視播放器。特征在于A、寬帶用戶接入器和寬帶電視播放器在物理上是隔開的，它們的聯(lián)系必須通過系統(tǒng)管理器；
B、系統(tǒng)管理器負責管理整個系統(tǒng)的運行，對寬帶用戶接入器和寬帶電視播放器的設置均可由系統(tǒng)管理器通過網(wǎng)絡來進行；C、系統(tǒng)管理器為用戶提供新的視頻服務內(nèi)容就相當于視頻點播的功能，不同的是這個點播別人也可能看到。當寬帶電視播放器足夠多，以至于相同于寬帶用戶接入器時，那就是一個完整的寬帶交換網(wǎng)，可支持視頻服務的未來網(wǎng)絡。
4、寬帶交換機涉及利用一臺一進多出的寬帶交換機，放在寬帶用戶接入器進入系統(tǒng)的前面，一進接寬帶用戶接入器，多出分別接系統(tǒng)管理器和多個寬帶電視播放器。隨著多出的增加，播出的頻道數(shù)就可以成倍地增加，如使用一對八的寬帶交換機就可以在千兆網(wǎng)的情況下將頻道增加到八千套一兆帶寬的電視節(jié)目。
本發(fā)明特點是寬帶電視網(wǎng)站建立在以太局域網(wǎng)和IP協(xié)議的基礎之上，主要由系統(tǒng)管理器、寬帶電視播放器和寬帶用戶接入器三部分組成。寬帶電視網(wǎng)站利用天然的數(shù)字性直接就開展了數(shù)字電視，利用天然的雙向性直接就進入了雙向數(shù)字電視，利用流媒體技術提高了視頻信號處理的效率與質(zhì)量，利用網(wǎng)站的處理能力極大地擴展了用戶接入數(shù)和節(jié)目頻道數(shù)，從而能夠?qū)㈦娨暸_完全地搬到因特網(wǎng)上，使得寬帶網(wǎng)絡進入數(shù)字電視的競爭。
四

圖1這是寬帶電視網(wǎng)站的基本單元。我們使用的實例為網(wǎng)絡是以太千兆局網(wǎng)，裝置是帶雙網(wǎng)卡的MORCO MB4KL工控機。若接入用戶平均為1M帶寬，那該結構為支持一千套電視節(jié)目和一千個用戶的系統(tǒng)。
圖2在寬帶電視播放器發(fā)送鏈路上寬帶用戶接入器可以任意地增加，因此用戶數(shù)可不受限制，該圖示意掛了三個分別來自電信網(wǎng)的DSLLAN、有線電視的CMTS和；在寬帶交換機的支持下，寬帶電視播放器可以任意增加，就是說用戶選擇的節(jié)目數(shù)量也可不受限制。
五具體實施例方式
設計采用一種發(fā)送數(shù)字視頻流的寬帶電視播放器的方法，涉及利用一臺帶有雙網(wǎng)卡的裝置。一塊網(wǎng)卡主要負責接收信息，這個信息是來自于系統(tǒng)管理器的命令和外部的數(shù)字視頻流信號，可以是電視臺演播室正在播出的、從衛(wèi)星或電纜接收到的、或DVD等數(shù)字播放器播放的信號。另一塊網(wǎng)卡主要負責發(fā)送信號，這個信號是正在接收的外部的數(shù)字視頻流信號和內(nèi)部預存的數(shù)字視頻流信號組成的連續(xù)數(shù)據(jù)流。
涉及利用一臺一進多出的寬帶交換機，放在寬帶用戶接入器進入系統(tǒng)的前面，一進接寬帶用戶接入器，多出分別接系統(tǒng)管理器和多個寬帶電視播放器。隨著多出的增加，播出的頻道數(shù)就可以成倍地增加，如使用一對八的寬帶交換機就可以在千兆網(wǎng)的情況下將頻道增加到八千套一兆帶寬的電視節(jié)目。
權利要求
1.建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，其特征是在因特網(wǎng)上提供播放數(shù)字電視節(jié)目的網(wǎng)站，采用包括寬帶電視播放器，以順序發(fā)送的連續(xù)數(shù)據(jù)流方式同時播放多套的電視節(jié)目，用IP協(xié)議的包分代替了模擬電視傳輸?shù)念l分；寬帶用戶接入器將用戶所需的數(shù)字電視信號由在視頻服務器上的提取改到了在寬帶電視播放器播放的連續(xù)數(shù)據(jù)流上提取；由系統(tǒng)管理器對這個網(wǎng)站系統(tǒng)進行管理首先寬帶電視播放器遵循系統(tǒng)管理器的要求將所需發(fā)送的數(shù)字電視信號的有關信息形成一個發(fā)送表；然后通過接受網(wǎng)卡從外部的視頻流信號或直接從內(nèi)部預存的視頻流信號中提取相應的信息形成發(fā)送信息包，送至發(fā)送緩沖區(qū)，以形成一個發(fā)送的序列；再將發(fā)送緩沖區(qū)內(nèi)的信息包按照發(fā)送表的內(nèi)容和順序加以廣播式的目的地址和發(fā)送表順序的源地址的修改；最后送至發(fā)送網(wǎng)卡發(fā)送。這樣按照發(fā)送表進行一次從頭至尾的完整操作稱為一個發(fā)送周期；在每個發(fā)送周期中電視節(jié)目的數(shù)量和每套電視節(jié)目所含的信息包數(shù)是由發(fā)送表的內(nèi)容來決定，但每套節(jié)目至少有一個信息包；如此循環(huán)便形成了連續(xù)的數(shù)字電視視頻流。各套電視節(jié)目是由信息包的源地址來區(qū)分的，實時性是由在每個發(fā)送周期中每套電視必含有的信息包來保證的，帶寬是由信息包的數(shù)量來提供的；寬帶電視播放器發(fā)送的數(shù)字電視信號由寬帶用戶接入器取下寬帶用戶接入器接收網(wǎng)卡將寬帶電視播放器發(fā)送鏈路上的連續(xù)數(shù)字電視信息包不斷地取下，然后存入發(fā)送緩沖區(qū)，以供用戶選擇使用；當寬帶用戶通過接入網(wǎng)卡接入時，寬帶用戶接入器立即提供一個登陸界面，由用戶以菜單方式選擇所需的數(shù)字電視服務內(nèi)容；當用戶選定后，寬帶用戶接入器便將選定的己存在發(fā)送緩沖區(qū)中的數(shù)字電視信號信息包修改為專門發(fā)送給該用戶的IP信息包再通過接入網(wǎng)卡發(fā)送出去；如果接收到的信息包有差錯，用戶可以請求再發(fā)送，寬帶用戶接入器便再從發(fā)送緩沖區(qū)取出相應信息包發(fā)送。
2.由權利要求1所述的建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，其特征是以順序發(fā)送的連續(xù)數(shù)據(jù)流方式同時播放多套電視節(jié)目。
3.由權利要求1所述的建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，其特征是用戶所需的電視信號由在視頻服務器上的提取改到了在寬帶電視播放器的數(shù)據(jù)流上提取。
4.由權利要求1所述的建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，其特征是系統(tǒng)管理器提供視頻點播若用戶所需的電視節(jié)目在發(fā)送緩沖區(qū)中不存在，寬帶用戶接入器可將用戶的請求轉(zhuǎn)發(fā)給系統(tǒng)管理器，系統(tǒng)管理器可根據(jù)用戶級別和寬帶電視播放器的空閑情況，決定是否為此專門再開一路視頻服務節(jié)目。
5.由權利要求2所述的建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，其特征在于A、遵循系統(tǒng)管理器的要求，根據(jù)所需發(fā)送的數(shù)字電視節(jié)目的數(shù)量、內(nèi)容和所需帶寬形成一個發(fā)送表，安排好發(fā)送順序；B、以一個連續(xù)數(shù)據(jù)流的方式同時廣播式發(fā)送多套電視節(jié)目的數(shù)字信號；C、按照發(fā)送表進行一次從頭至尾的完整操作稱為一個發(fā)送周期；在每個發(fā)送周期中電視節(jié)目的數(shù)量和每套電視節(jié)目所含的信息包數(shù)是由發(fā)送表的內(nèi)容來決定，但每套節(jié)目至少有一個信息包；D、各套電視節(jié)目是以信息包的源地址來區(qū)分的。
6.由權利要求2所述的建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，其特征在于A、每個寬帶用戶接入器相應地負責固定的一組寬帶用戶的接入，接入可以來自電信網(wǎng)的DSLAN、有線電視的CMTS或計算機網(wǎng)的寬帶交換機等；B、寬帶用戶接入器不斷提取寬帶電視播放器數(shù)據(jù)發(fā)送鏈路上的數(shù)字電視信息包存入發(fā)送緩沖區(qū)；C、根據(jù)用戶的請求，寬帶用戶接入器將發(fā)送緩沖區(qū)所選中數(shù)字電視節(jié)目的信息包轉(zhuǎn)發(fā)給各個提出請求的相應各個用戶；D、若在當前發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈路上無所需的數(shù)字電視節(jié)目信號，寬帶用戶接入器則可將請求轉(zhuǎn)給系統(tǒng)管理器，以便系統(tǒng)管理器安排寬帶電視播放器中空閑的帶寬來發(fā)送所需的數(shù)字電視節(jié)目信息包。
全文摘要
建立寬帶電視網(wǎng)站的方法，在因特網(wǎng)上提供播放數(shù)字電視節(jié)目的網(wǎng)站，采用包括寬帶電視播放器，以順序發(fā)送的連續(xù)數(shù)據(jù)流方式同時播放多套的電視節(jié)目，用IP協(xié)議的包分代替了模擬電視傳輸?shù)念l分；寬帶用戶接入器將用戶所需的數(shù)字電視信號由在視頻服務器上的提取改到了在寬帶電視播放器播放的連續(xù)數(shù)據(jù)流上提取；寬帶電視網(wǎng)站建立在以太局域網(wǎng)和IP協(xié)議的基礎之上，主要由系統(tǒng)管理器、寬帶電視播放器和寬帶用戶接入器三部分組成。寬帶電視網(wǎng)站利用天然的數(shù)字性直接就開展了數(shù)字電視，利用天然的雙向性直接就進入了雙向數(shù)字電視，利用流媒體技術提高了視頻信號處理的效率與質(zhì)量，利用網(wǎng)站的處理能力極大地擴展了用戶接入數(shù)和節(jié)目頻道數(shù)，從而能夠?qū)㈦娨暸_完全地搬到因特網(wǎng)上，使得寬帶網(wǎng)絡進入數(shù)字電視的競爭。
文檔編號H04L29/06GK1564592SQ20041001465
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月14日 優(yōu)先權日2004年4月14日
發(fā)明者劉靜波 申請人:劉靜波