专利名称：一种通过电缆弹性调控数字影音点播传输系统及方法
技术领域：
本发明是有关于随选视讯点播的传输系统，尤指一种安装于饭店或集体居住空间等集体接收端，共同利用一中继站处理依各伺服端提供的影音视讯，以最小频宽，解决大量资讯流量问题的系统及方法。
背景技术：
习知架设于饭店的随选视讯服务最早先是以固定节目的方式(如图1)，在每一间客房房间皆要装设一台模拟机顶盒(Analog Set-top Box)，并且通过有线电缆来将所有模拟机顶盒15与视讯服务器14(Video Server)连接一起，而视讯服务器的主要功能是提供预先排定(On-schedule)的付费节目，这些按照预定时间表所要播放的付费节目，其必须再经模拟调变器(Analog Modulator)的锁码处理，以及利用个别不同载波频率，例如频道1(Channel 1)至频道62(Channel 62)，来分别将各个锁码付费节目经由有线电缆播放出去。客房的使用端依照付费节目的播出时间以及播出频道，经付费后而激活模拟机顶盒的解锁功能，如此才能够在播出频道上来观赏到付费节目。此种习知付费节目全模拟式播放系统明显不具备随选视讯的功能，使用端无法自由选择付费节目，亦无法自由安排观赏节目的时间。虽然架设成本低，却无法作到双向传输的目的，近年来已逐渐为全数字化随选视讯(如图2架构)所取代。
全数字式播放系统，是在每一间客房房间皆要装设一台数字机顶盒26(Digital Set-top Box)，并且通过数字网络来将所有数字机顶盒与随选视讯服务器23(Video-on-demand Server)连接一起，同时，每一间客房必须具备计算机网络的联机能力，如此使用端才能够经由计算机网络来对远距的随选视讯服务器，下达随选视讯命令。视讯服务器的主要功能是依据随选视讯命令，来提供对应的锁码随选视讯付费节目，当客房的数字机顶盒经付费而激活解锁功能后，此时数字机顶盒经由数字网络接收这锁码随选视讯付费节目，并且予以解锁，使用端便能够观赏到这个付费节目。此种习知付费节目全数字式播放系统的建置成本极为高昂，而且一般性、免付费性的节目仍然必须经由随选视讯服务器、数字网络、数字机顶盒的管道才能够播放，其播放节目的成本太过高昂。
于是近年来又有人发明真正的随选视讯，即在机房架设一组数字视讯服务器23，并透过网络系统30或电话系统与安装于每一个接收端的数字机顶盒26连接，使每一个机顶盒可以透过与数字视讯服务器的对话，达到主动下载储存于数字视讯服务器内的视讯内容，并且享受到暂停、快速前进、倒退、回放、上网等控制权在手的快感，使随选视讯的道路向前迈进了一大步。
然而，一个可以遥控远程数字视讯服务器的数字机顶盒的成本确实可观，不管住房率如何？不管住房的人是否使用，设备的成本和安全性，已使得随选视讯服务的产业面临到经济面沉重的压力，随选权的优势面临严重的挑战。雪上加霜的是，一台高功能的数字机顶盒，内部的降温风扇又是不可少的零组件，噪音自然亦不可免，这对于需要绝对安静的客房而言，确是一大败笔。
如何发明一种设备成本低廉，没有噪音，维持真正随选的功能，又能自由地做到客户网络互动的视讯传输系统，不仅是本发明的发明人拟予解决的，亦是所有相关业者亟待解决的问题。
发明内容
本发明主要目的在于解决随选视讯系统架设成本过高、高单价接收端闲置率太高，以及失窃、损坏之的问题，最终的目的也是为解决接收端噪音的问题。
为达成上述目的，本发明提供一种通过电缆弹性调控数字影音点播传输系统及方法，包括下列步骤建置一中继站，其中该中继站包含至少一组以上的电视讯号转换模块，用以接收由一随选视讯服务器下载至该电视讯号转换模块的一数字电视讯号，以及用以将该些数字电视讯号转换成对应的锁码射频模拟电视讯号；利用一有线电缆将该些锁码射频模拟电视讯号以及一射频调变模拟电视讯号，经由该有线电缆传输至多个播放站，其中该些播放站与该中继站通过该有线电缆连接一起；该些播放站经由该有线电缆而接收该些锁码射频模拟电视讯号及/或该些射频调变模拟电视讯号；以及该些播放站显示所接收到的该些锁码射频模拟电视讯号及/或该些射频调变模拟电视讯号。
其可具体实施为，在饭店或集合式住宅的机房设有一负责储存并管理视讯的随选视讯服务器23，和用以接收由随选视讯服务器下载的数字电视讯号403，或由接收端传送过来的模拟讯号501，并将该些数字电视讯号转换成对应的锁码射频模拟电视讯号401，或对应的锁码射频数字讯号503的至少一组或一组以上的电视讯号转换模块的中继站，而于饭店的房间或会议室或集合住宅的使用端或者接收端各设有一组或一组以上的模拟机顶盒38，负责接收透过有线电缆传送的锁码射频模拟电视讯号以及一射频调变模拟电视讯号，使它变成由电视画面所能接收的声音或影像。各接收站之间及接收站与中继站之间，主要是经由电缆连接，并经由电缆将由电视讯号转换模块转换成模拟讯号的数字影音信息，显示在该些接收站50的电视机上。
视讯数字化最大的好处是容易编辑、容易管理，可以数字机顶盒遥控远程的数字视讯服务器作为视讯服务的选择工具，再配上防火墙和收费系统，又可以做到由远程遥控管理整套随选视讯系统，确实是一组不可多得的产品。
但是它最大的难处是，每一台数字机顶盒在压缩与解压缩的过程中，有较多的运算功能，这些操作数件的价格与热能的产生，使得整套系统的价格一直居高不下，而且关机状态中仍存在有风扇运转的噪音，造成生活环境极大的困扰。
模拟视讯虽然不容易作到编辑、遥控管理等功能，但由于没有压缩与解压缩的需求，模拟机顶盒的设备成本低，噪音小，是其最大的优点，维护技术门槛较低，是其第二大的优点。
本发明最大的创举，就是极巧思地混合运用模拟与数字各自的优点，将一组数字随选服务器接到一组数字网络30插座上，插座的另一端接上一组或一组以上的数字机顶盒313(数字视讯转换盒)与计算机主机板311，通过视频图像配接器32(VGA Video Graphics Adaptor)和建议标准232(RS-232)33，透过声频/视频(Audio/Video)转换到第一射频调变器36，集合到一组合器37，再由组合器通过有线电缆(cable)10与每一个接收站50的模拟机顶盒38连接，透过电视萤光幕或计算机窗口呈现或播出。其特征在于每一个接收端不再需要一组功能强大的数字机顶盒，取而代之的是一组操作频率只有在860～928MHz的射频调变解调器和一个低功率的模拟机顶盒38、RS232接口、按键、鼠标、红外线控制接口，和为了自动控制的直接输入/输出装置，使得接收端50的装置成本大大为的降低，而机房端数字机顶盒、主机板和射频调变器36所组合的电视讯号转换模块A的数量只需维持在同一时间接收端使用数目或之上，使机顶盒的闲置率亦大为降低，系统的装置费自然降低。
本发明集合了数字与模拟视讯方案最大的优势，将所有数字随选服务器313(Digital STB)全部安装在伺服端(Server Side)，而所有随选视讯影音节目(VOD program)的调整，则通过同轴电缆信道(coax-cablechannels)，所以不仅节省硬盘机的成本，也节省了数字网络(Ethemetwiring)和甚高位速率数字用户线(VDSL)材料、施工成本与通路费用，另一个最大的优点是因为没有冷却的问题，间接地彻底解决了数字机顶盒噪音的问题。
本发明一个很技巧的创意即是在数字通路与模拟通路之间，设有一电视讯号转换模块A，随时将模拟机顶盒传递过来的模拟讯号501转成数字讯号503，又将从数字机顶盒传递过来的数字讯号401转成模拟讯号403，由于这样的转换工作，使得每一个接收端可以使用精简的、低功率的模拟机顶盒38。
本发明另一个很独特的观念是，依照付费的使用者的需要，动态配置资源，使资源不浪费。透过接收端使用者的需要，本系统可以利用中继站的数字机顶盒(Digital STB)和电视编码器(TV Encoder)，动态分配视讯资源，并且射频调变器(RF Modulator)可以随时在一百个频道中选择使用未被占用的频道，返回通路调变调解器(Return path Modem)亦实时通知使用情形，使得接收端的使用者可以使用电视机或者计算机萤光幕放映随选视讯的节目，或作为计算机窗口的网络浏览器。
图1是习知饭店的有线电视影音传输系统图2是习知数字机顶盒装置系统图3是本发明的数字影音点播传输系统硬件环境的架构4是随选视讯节目的播送流程5是影音讯号转换示意6是本发明的另一种实施例主要组件符号说明A 电视讯号转换模块10 同轴电缆cable11 放大器Amp.
12 组合器Combiner13 调变器Modulators14 影音服务器On-schedule movie channels Video Server15 习知的模拟机顶盒Analog Set-top Box20 伺服端Server Side21 防火墙Firewall22 核心交换器Core Switch23 随选视讯服务器VOD Server24 收费系统Billing Server25 交换器Switch26 数字机顶盒Digital Set-top Box29 控制器Controller30 数字网络插座Ethernet311 计算机主机板PC Motherboard312 运动图象专家组译码器MPEG decoder313 机顶盒(一)(数字视讯转换盒)Digital Set-top Box32 声频/视频(Audio/Video)33 RS232
34 电视编码器35 射频调变解调器36 第一射频调变器RF Modulator37 组合器Combiner38 机顶盒(二)(模拟视讯转换盒)Analog Set-top Box39 第二射频调变器RF Modulator40 中继站41 管道间50 接收站51 数字终端设备52 模拟终端设备60 楼板301 随选视讯节目的播送流程步骤一303 随选视讯节目的播送流程步骤二305 随选视讯节目的播送流程步骤三307 随选视讯节目的播送流程步骤四401 已经转换成模拟讯号的403数字讯号403 从随选视讯服务器传输出来的数字讯号501 从机顶盒二(模拟机顶盒)传输出来的模拟讯号503 已经转换成数字讯号的501模拟讯号具体实施方式
为使熟悉该项技术人士了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体实施例，并配合所附的图式，对本发明详加说明，说明如后图3显示应用本发明方法的硬件环境的架构图。随选视讯伺服端20经由数字网络30连接该些中继站40，随选视讯伺服端20的主要功能是将其所储存的节目、电影等等，转换成对应的数字电视讯号403传送至数字网络30，而在数字网络30所传送的该些数字电视讯号403的型态种类，其能够是无锁码的数字电视讯号、经锁码的数字电视讯号403、仅由特定的中继站40所能接收到的数字电视讯号、接收站50所随选指定的数字电视讯号、免付费自由观看的数字电视讯号等等。依据该些接收站50的设置总数量，以及该些接收站50统计后的随选视讯的点播频率，中继站40能够弹性调整电视讯号转换模块A的设置数量，亦即能够以经济观点与设置成本，来考察和测量每个中继站40处理该些数字电视讯号403的能力以及转播能力，同时亦一并考察和测量中继站40的设置总数量。本发明的该些接收站50是利用有线电缆10连接，而有线电缆10用来传输模拟讯号，其分别为锁码射频模拟电视讯号501以及射频调变模拟电视讯号401。就接收站50而言，接收站50的最精简设置方式是采用一传统电视机，通过这台传统电视机，位于接收站50的观赏者能够收看到免付费自由观看的电视节目。再者，接收站50再予增设模拟机顶盒，透过模拟机顶盒来对锁码射频模拟电视讯号401解锁，则位于接收站50的观赏者进一步便能够收看到付费电视节目、随选视讯的费电视节目等。
图4显示本发明方法的流程图。本发明的随选视讯节目的播送方法主要包括步骤一301至步骤四307，分别说明如下内文。步骤(301)是建置至少一个以上的中继站40，而每个中继站40皆包括至少一组以上的电视讯号转换模块A，其用来接收由随选视讯服务器20下载至电视讯号转换模块A的数字电视讯号403，以及用来将该些数字电视讯号403转换成对应的锁码射频模拟电视讯号401。步骤(303)是利用有线电缆10将该些锁码射频模拟电视讯号401以及一射频调变模拟电视讯号，经由有线电缆10传输至多个接收站50，其中该些接收站50与中继站40是透过有线电缆10连接一起。在步骤一(301)与步骤二(303)中，随选视讯服务器20主要作为是节目、电影的供应源，本发明的随选视讯服务器20可以采用计算机、影片压缩设备、高容量储存装置、高速网络装置等结合来作为具体实施手段。请配合参见图3所显示本发明的电视讯号转换模块的架构示意图，电视讯号转换模块A主要包括电视编码器34、第一射频调变器36以及射频调变解调器35，其中第一射频调变器36用来将该些数字电视讯号403转换成对应的该些锁码射频模拟电视讯号401，这些锁码射频模拟电视讯号401是经由有线电缆10传输到该些接收站50。射频调变器的主要功能是作为随选视讯服务器20与该些接收站50间关联于随选视讯命令的中间传输管道，据此，来自于随选视讯服务器20的多个第一数字数据讯号403，将由射频调变器通过数字网络来接收，然后并转换成对应多个第一射频模拟讯号401，最后再由射频调变器将这些第一射频模拟讯号401经由有线电缆10传输至该些接收站50。来自于该些接收站50下达给随选视讯服务器20的随选视讯命令，这些随选视讯命令是由位于接收站50的观赏者操作键盘、鼠标、遥控器、自动控制组件等装置而产生出来，所产生的这些随选视讯命令是对应于多个第二数字数据讯号503。当第二射频调变器39接收到这些第二数字数据讯号503后，即转换成对应的多个第二射频模拟讯号501，然后将其经由有线电缆10传输至该些中继站40，接着，再由这些射频调变器接收。最后，由射频调变器将这些第二射频模拟讯号501转换成对应的多个第二数字数据讯号503，并且经由数字网络30传输至随选视讯服务器20，据此，随选视讯服务器20便能够依据第二数字数据讯号503的信息，来将每个接收站50分别指定的随选视讯节目，一一传输至对应的接收站50。上述由随选视讯服务器20所传送出去的该些第一数字数据讯号403的主要功能是作为该些第二数字数据讯号503的响应(Response)，或者是由随选视讯服务器20主动发送出去的讯息，例如付费节目通告。
步骤三(305)是该些接收站50经由有线电缆10而接收该些锁码射频模拟电视讯号501及/或该些射频调变模拟电视讯号。步骤四(307)是该些接收站50显示所接收到的该些锁码射频模拟电视讯号401及/或该些射频调变模拟电视讯号501。在步骤三(305)与步骤四(307)中，请配合参见图3所显示本发明的接收站的架构示意图，位于接收站50的模拟机顶盒38是用来接收并解锁锁码射频模拟电视讯号401，而连接模拟机顶盒38及/或有线电缆10的电视显示器52是用来显示解锁后的节目，或者透过电视显示器的选台器来选择观赏来自于该些射频调变模拟电视讯号401的各频道的节目。
本发明的数字网络30可以采用光纤网络、以太网络等等。再者，该些射频调变模拟电视讯号501可以是来自于有线电视系统业者所提供的电视节目，而本发明利用混波器来将该些射频调变模拟电视讯号501与该些锁码射频模拟电视讯号401予以混波，然后再将混波讯号共同使用有线电缆10来进行传输。
图5显示在一旅馆场所实行本发明的实施例。应用本发明方法的旅馆可以在每一个楼层各自设置一个中继站40，又或者是相邻两个楼层(甚至于是相邻三个楼层)设置一个共享的中继站40，接着，依据每个楼层的客房(Room)的总数量，来确定中继站40所设置的电视讯号转换模块A的总数量。当然，随着客房住房率的上升与降低，以及各客房所发生的随选视讯的点播率的上升与降低，本发明能够再予弹性调整电视讯号转换模块A的设置总数量，来让中继站40发挥最大的效能。由于该些中继站40与该些客房内的该些接收站50之间传输管道，本发明是采用有线电缆，此一优点能够可以尽量地利用到旅馆现有布置的有线电缆。由于本发明方法能够使用客房所配置现有的电视机，以及连接将所有客房共享的有线电缆，因此避免大费周张的布线工程。模拟机顶盒38与第二射频调变器39的布置方式可以采用每个客房皆设置一台，或者选择性地设置到某些客房即可，亦即选择性提供给某些客房具备随选视讯的服务。
本发明方法能够极为弹性地组配电视讯号转换模块A的设置，再者，依需求来选择是否要弹性地组配各客房的模拟机顶盒38与第二射频调变器39，因此对于购置成本高昂的第一射频调变器36、射频调变器、模拟机顶盒38、第二射频调变器39能够得以控制其布置数量，以免过于浪费。
图6是本发明另一种精简的实施方法，将数字机顶盒移到管道间，随选视讯服务器23出来的数字讯号27经过以太网络直接进入由数字机顶盒313、终端服务器和放大器组合的控制器29的管道间41，所有的控制将通过随选视讯服务器(VOD server)23来主控。
接收端可以遥控器遥控接收端50的模拟机顶盒38，通过控制器29经由以太网络30将指令传回随选视讯服务器23。当然随选视讯服务器23亦可经由控制器传送指令到每个接收端50，包含音量、频道、电源的指令等。
本实施方法虽然无法直接使用接收端的电视直接上网，仅能使用计算机通过调变桥接器上网，但是施工材料的取得较为容易，具有变通、简便的效果。
藉由以上较佳具体实施例的详述，能更加清楚描述本发明的特征与精神，而本发明并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制，更重要的是在本发明所欲申请的专利范围的范畴内，本发明已能涵盖各种改变及具相等性的安排。
权利要求
1.一种通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于所述方法包括下列步骤建置一中继站，其中该中继站包含至少一组以上的电视讯号转换模块，用以接收由一随选视讯服务器下载至该电视讯号转换模块的一数字电视讯号，以及用以将该些数字电视讯号转换成对应的锁码射频模拟电视讯号；利用一有线电缆将该些锁码射频模拟电视讯号以及一射频调变模拟电视讯号，经由该有线电缆传输至多个播放站，其中该些播放站与该中继站通过该有线电缆连接一起；该些播放站经由该有线电缆而接收该些锁码射频模拟电视讯号及/或该些射频调变模拟电视讯号；以及该些播放站显示所接收到的该些锁码射频模拟电视讯号及/或该些射频调变模拟电视讯号。
2.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中每组的电视讯号转换模块，包含一射频调变器，用以将该些数字电视讯号转换成对应的该些锁码射频模拟电视讯号。
3.如权利要求2所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中每组的电视讯号转换模块，进一步包含一第一射频调制解调器，用以接收该随选视讯服务器的多个第一数字数据讯号，以及用以将该些数字数据讯号转换成对应的一第一射频模拟讯号，以及用以到将该些第一射频模拟讯号经由该有线电缆传送至该播放站，以及用以接收由该些播放站经由该有线电缆所传送的多个第二射频模拟讯号，以及用以将该些第二射频模拟讯号转换成对应的一第二数字数据讯号，以及用以将该些第二数字数据讯号传送至该随选视讯服务器。
4.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中所述播放站，至少包含一连接于该有线电缆的模拟机顶盒，用以接收传输于该有线电缆的该些锁码射频模拟电视讯号，以及用以将所接收的该些锁码射频模拟电视讯号解锁；一连接于该有线电缆及/或该模拟机顶盒的电视显示器，显示解锁后的该些锁码射频模拟电视讯号，以及显示经由该有线电缆接收到的该些射频调变模拟电视讯号。
5.如权利要求4所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中所述播放站，进一步包含一第二射频调变器，用以接收多个第一射频模拟讯号，以及将该些第一射频模拟讯号还原成对应的一第一数字数据讯号，以及用以接收多个第二数字数据讯号，以及用以将该些第二数字数据讯号转换成对应的一第二射频模拟讯号，以及用以将该些第二射频模拟讯号经由该有线电缆传送至该些中继站。
6.如权利要求5所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该些第二数字数据讯号，是由位于该播放站的键盘、鼠标、遥控器、自动控制组件等装置所产生。
7.如权利要求5所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该第二数字数据讯号，包含用于下达给该随选视讯服务器的随选视讯命令资料。
8.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该方法进一步包括建置该随选视讯服务器；利用一数字网络连接该随选视讯伺服与该中继站，其中该数字网络用以传送该些下载的数字电视讯号。
9.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该数字电视讯号，是一个对应于由该播放站向该随选视讯服务器下达随选指定的视讯节目，以及该视讯节目所对应的锁码射频模拟电视讯号，是仅能被该播放站成功解锁而顺利显示出该视讯节目。
10.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该数字电视讯号，是对应于该随选视讯服务器所主动下载的视讯节目，是能够被该播放站选台到且无条件地显示出该视讯节目。
11.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该有线电缆的数量，是至少一条以上。
12.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该些播放站，是共享该些有线电缆。
13.如权利要求8所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该数字网络，是选自于一光纤网络、一以太网络。
14.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该些电视讯号转换模块的设置总数量，能够依据指定下载至该中继站的该些数字电视讯号的总数量发生次数而弹性增加及/或弹性减少。
15.如权利要求4所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中经由各自电视讯号转换模块所分别射频调变的各自对应的调射频调变电视讯号，是分别使用各自不同的射频频率。
16.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该方法进一步包括将该些射频调变模拟电视讯号与该些锁码射频模拟电视讯号于将以混波，并将混波讯号共同使用该有线电缆来作传输。
17.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该些射频调变模拟电视讯号，是来自于一有线电视系统业者所提供。
18.如权利要求1所述的通过电缆弹性调控数字影音点播传输方法，其特征在于其中该些射频调变模拟电视讯号，是能够被该播放站选台到且无条件地显示。
19.一种通过电缆弹性调控数字影音点播传输系统，其特征在于由设置于机房的多轨式数字机顶盒伺服机架、管道间的放大器与控制器组、接收端的模拟机顶盒与射频调变器组、与数字或模拟终端设备所组合；由随选视讯服务器输出的数字讯号经由数字网络直接与管道间的控制器连接，而经由计算机主机板或MPEG译码器的电视讯号转换模块，将该些数字电视讯号转换成对应的锁码射频模拟电视讯号，再透过管道间的放大器与控制器组传递到各接收端。
全文摘要
本发明涉及了随选视讯点播的技术领域，一种通过电缆弹性调控数字影音点播传输系统及方法，将随选视讯系统分为二大部份，一为以数字随选服务器、收费系统、防火墙、数字机顶盒、和一讯号转换模块组合，并以数字网络的方式与宽频网络结合的伺服端；一为设有多组模拟机顶盒与影像输出设备，以同轴电缆彼此连结，并与以一讯号转换模块为输出端的伺服端以同轴电缆连结的接收端，利用此桥接的讯号转换模块的讯号转接功能，使由伺服端输出的数字讯号经由此一讯号转换模块转换为模拟讯号后，即可经同轴电缆传到每一个接收端，而每一个接收端输出的模拟讯号也可以经同轴电缆，经过讯号转换模块转换为数字讯号，弹性指挥闲置中的数字机顶盒的指令的方法。
文档编号H04N7/16GK1845601SQ200510063220
公开日2006年10月11日 申请日期2005年4月7日 优先权日2005年4月7日
发明者萧松峰 申请人:达通科技股份有限公司