即時交互式數位電視前端服務系統的製作方法

2023-06-04 11:57:21

專利名稱：即時交互式數位電視前端服務系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及數位電視領域，具體涉及一種即時交互式數位電視前端服務系 統。
背景技術：
隨著數位電視平移的逐步開展，目前以機頂盒為代表的數位電視終端設備已經走進了廣大家庭，在後平移時代，如何在現有數位電視平臺上開展互動增值業務成為業界關 注的重點。要實現數位電視前端和終端的交互，則必須為機頂盒提供信息的回傳通道，雖然 回傳通道在使用Ethernet、Epon+Eoc以及CableModern等具體技術上存在著分歧，但產業 界對於有線數位電視網的雙向改造已經達成了共識。在目前的數位電視系統中，機頂盒是一種將數位訊號轉換為模擬信號在電視機上 輸出的硬體設備，一方面，機頂盒終端作為典型的嵌入式系統，機頂盒的計算和存儲資源十 分有限，無法支撐較大規模或高計算量的複雜應用；另一方面，機頂盒晶片的更新換代以及 眾多方案商之間的競爭，使得數位電視終端不僅呈現硬體處理能力存在較大差異而且操作 系統各不相同，計算的本地解析和執行是使得應用依賴於硬體平臺和系統的根本原因。因 此，必然導致運營商將機頂盒作為綜合的平臺推廣統一的增值應用非常困難，即使採用為 實現平臺無關而開發的中間件技術能在某種程度上緩解上述問題，但中間件技術的實現復 雜、實施困難以及對資源受限的機頂盒設備所帶來的系統額外開銷，嚴重製約著數位電視 增值服務的發展。

實用新型內容本實用新型針對現有技術的上述問題，提供一種利用現有的有線電視網、與機頂 盒終端平臺無關、可實現機頂盒終端輕量化、實施成本低、有利於版權保護和管理、並發用 戶接入能力強、整體成本低、應用範圍廣泛的即時交互式數位電視前端服務系統。為了解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為一種即時交互式數字電 視前端服務系統，包括中央處理單元、高速存儲單元、存儲單元、網絡接口單元和信源播放 單元，中央處理單元分別與高速存儲單元、存儲單元、網絡接口單元和信源播放單元相連， 它還包括並行處理單元，所述並行處理單元分別與中央處理單元、信源播放單元相連，所述 網絡接口單元用於接收機頂盒終端的服務請求和發送分配給機頂盒終端的頻點和節目編 號；所述中央處理單元用於根據接收機頂盒終端的服務請求和交互從存儲單元中將請求 服務相關聯的交互式服務程序調入高速存儲單元中運行、給機頂盒終端分配頻點和節目編 號、將機頂盒終端的用戶指令與交互式服務程序進行實時交互，並定時獲取交互式服務程 序的圖像和聲音、將獲取的圖像和聲音數據分割成小段後發送給並行處理單元；所述並行 處理單元用於將圖像和聲音數據的進行並行壓縮編碼後封裝成節目流；所述信源播放單元 用於將來自並行處理單元的節目流進行多路復用、調製後通過有線電視網絡分發給機頂盒 終端。[0006]作為本實用新型數位電視前端實時交互式服務系統的進一步改進，所述信源播放 單元由傳輸流封裝單元、多路復用單元和調製單元組成，所述傳輸流封裝單元用於將節目 流封裝成傳輸流，所述多路復用單元用於將來自傳輸流封裝單元的傳輸流多路復用成多節 目傳輸流，所述調製單元用於將來自多路復用單元的多節目傳輸流進行調製後發送至有線 電視網絡中。本實用新型具有下述優點本實用新型將增值服務相關的計算和存儲轉移到數字 電視前端，能夠根據機頂盒終端的指令即時生成信源並通過高速並發處理進行實時播放， 大大提高數位電視前端與機頂盒終端的交互能力，從而擴大數位電視增值業務適用範圍， 為互動增值服務提供了新的應用模式，有效的降低了應用對於終端嵌入式設備軟硬體的依 賴，並實現了對增值服務的統一管理和實施，而且可以充分利用現有的有線電視網，實施成 本低。由於所有內容未在機頂盒終端進行本地存儲，因此有利於版權的保護和管理。而且 本實用新型充分利用了並行處理單元的高計算能力，對增值服務的信源進行並發壓縮和編 碼，大幅提升裝置本身的並發用戶接入量，有效降低整體工程成本；機頂盒終端僅負責視頻 輸出顯示、輸入設備驅動和通信，更加輕量化，避免頻繁的軟體升級並降低了硬體需求，擴 大了終端的適用範圍。

圖1為本實用新型實施例的交互式數位電視實現方法的實施流程示意圖；圖2為本實用新型實施例的解析用戶指令的流程示意圖；圖3為本實用新型實施例的獲取交互式應用程式的圖像和聲音數據的流程示意 圖；圖4為本實用新型實施例的音視頻並行壓縮編碼以及壓縮編碼後的處理流程示 意圖；圖5為本實用新型實施例的即時交互式數位電視前端服務系統示意圖；圖6為本實用新型實施例的主控制單元的連接結構示意圖；圖7為本實用新型實施例的並行處理單元與中央處理單元連接電路圖；圖8為本實用新型實施例的並行高速處理單元接口電路圖；圖9為本實用新型實施例的傳輸流封裝單元和多路復用單元電路示意圖一；圖10為本實用新型實施例的傳輸流封裝單元和多路復用單元電路示意圖二 ；圖11為本實用新型實施例的多路復用單元電路的ASI輸出電路原理圖；圖12為本實用新型實施例的FPGA的SDRAM存儲接口示意圖；圖13為本實用新型實施例的調製單元框架結構示意圖；圖14為本實用新型實施例的CPU和I/O總線通信控制設備、大量數據傳輸控制設 備連接電路圖；圖15為本實用新型實施例的CPU數據總線連接電路圖；圖16為本實用新型實施例的大量數據傳輸控制設備與CPU和I/O總線通信控制 設備連接電路圖；圖17為本實用新型實施例的大量數據傳輸控制設備與I/O總線通信控制設備和 內存控制模塊連接電路圖；[0025]圖18為本實用新型實施例的大量數據傳輸控制設備與內存數據通信模塊連接電路圖；圖19為本實用新型實施例的I/O總線通信控制設備與大量數據傳輸控制設備和 網卡晶片連接電路圖；圖20為本實用新型實施例的網絡接口單元主晶片電路圖；圖21為本實用新型實施例的網絡接口單元主晶片的接口電路圖。
具體實施方式
如圖5所示，本實用新型實施例中的即時交互式數位電視前端服務系統包括中央 處理單元1、高速存儲單元2、存儲單元3、網絡接口單元4和信源播放單元6，中央處理單元 1分別與高速存儲單元2、存儲單元3、網絡接口單元4和信源播放單元6相連，為了實現硬 件級的實時圖像和聲音的發送，它還包括並行處理單元5，並行處理單元5分別與中央處理 單元1、信源播放單元6相連，網絡接口單元4用於接收機頂盒終端的服務請求和發送分配 給機頂盒終端的頻點和節目編號；中央處理單元1用於根據接收機頂盒終端的服務請求和 交互從存儲單元3中將請求服務相關聯的交互式服務程序調入高速存儲單元2中運行、給 機頂盒終端分配頻點和節目編號、將機頂盒終端的用戶指令與交互式服務程序進行實時交 互，並定時獲取交互式服務程序的圖像和聲音、將獲取的圖像和聲音數據分割成小段後發 送給並行處理單元5 ；並行處理單元5用於將圖像和聲音數據進行並行壓縮編碼後封裝成 節目流；信源播放單元6用於將來自並行處理單元5的節目流封裝成傳輸流，然後進行多路 復用、調製後通過有線電視網絡分發給機頂盒終端。網絡接口單元4與通信網相連，負責由 物理接口獲取來自通信網的信號。當通信網為有線乙太網絡時，網絡接口單元為乙太網網 卡，連接線纜為五類線。網卡獲取物理電平信號，並根據鏈路層驅動解析後經網絡層協議得 到IP數據包並交付給中央處理單元1。當通信網為Wi-Fi無線寬帶網絡時，網絡接口單元 4為無線網卡，無需連接線纜。無線網卡接收由訪問點AP發射的信號，並通過其鏈路層解析 後經網絡層協議得到IP數據包並交付給中央處理單元1。當通信網為移動射頻通信網絡 時，網絡接口單元4為射頻移動通信模塊或外置的移動通信網絡上網卡，無需連接線纜。射 頻移動通信模塊採用微波方式與基站BS進行通訊，並根據鏈路層驅動解析後經網絡層協 議得到IP數據包並交付給中央處理單元1。本實施例中，機頂盒終端7由機頂盒71、音視頻 輸出設備72和輸入設備73構成，音視頻輸出設備72和輸入設備73分別連接到機頂盒71。 機頂盒71通過有線電視網獲取圖像和聲音，通過通信網與數位電視前端收發控制命令。音 視頻輸出設備72為電視機、顯示器+音箱等圖像聲音輸出設備；輸入設備73為遙控器、鍵 盤、滑鼠、遊戲手柄等外部輸入設備。用戶通過輸入設備73對機頂盒71進行操作，機頂盒 71獲取外設輸入後通過通信網絡向數位電視前端發出帶有服務信息的用戶指令，並根據分 配的頻點和節目編號(PID)獲取其請求的服務的音視頻數據，經過解復用、解碼後從音視 頻輸出設備72上輸出。本實用新型中的即時交互式數位電視前端服務系統除提供交互式服務以外，還可 以提供傳統的非交互式服務，只需要在信源播放單元6上增加例如衛星接收器等傳統信源 輸入裝置即可。如圖1所示，本實用新型實施例的交互式數位電視的實現方法的實施步驟如下[0032]1)系統初始化將一個以上機頂盒終端連成一個機頂盒終端用戶組，將所述機頂 盒終端用戶組通過有線電視網和通信網與一個即時交互式數位電視前端服務系統相連，所 述即時交互式數位電視前端服務系統內置有交互式服務程序；2)機頂盒終端請求服務機頂盒終端用戶組中任意一個機頂盒終端通過通信網 向所述即時交互式數位電視前端服務系統發出交互式服務請求；3)即時交互式數位電視前端服務系統向機頂盒終端提供服務所述即時交互式數位電視前端服務系統初始運行所述機頂盒終端請求服務所關聯的交互式服務程序，為機 頂盒終端用戶分配頻點和節目編號，並通過通信網保持與所述機頂盒終端保持實時交互， 同時實時獲取交互式服務程序的圖像和聲音，並將獲取的圖像和聲音分割成多個離散的數 據段，然後將多個離散的數據段按照指定的編碼格式進行並行編碼壓縮後，再經過封裝、多 路復用、調製後通過有線電視網絡分發給所述機頂盒終端；4)機頂盒終端接收其請求的服務所述機頂盒終端通過分配的頻點和節目編號 將來自有線電視網絡的信號解碼、解封裝、解復用後獲取其請求服務的圖像和聲音。其中交互式服務可以為遊戲、網頁瀏覽、多媒體服務等交互式服務，這些交互式服 務在數位電視前端分別關聯著相應的交互式服務程序，這些程序可以為遊戲程序、瀏覽器 程序、多媒體播放程序等交互式服務程序，這些交互式服務程序運行後可以產生圖像和聲 音信源，機頂盒終端的用戶可以通過用戶指令與這些應用程式進行交互。本實用新型中的 即時交互式數位電視前端服務系統除提供交互式服務以外，還可以提供傳統的非交互式服 務，根據用戶發出的請求服務類型而響應相關的服務。如圖2所示，即時交互式數位電視前端服務系統接收用戶指令後，如果用戶請求 的服務尚未與關聯的交互式服務程序綁定，則初始運行交互式服務程序，並將用戶與交互 式服務程序綁定。將用戶與交互式服務程序綁定時，為用戶分配頻點和節目編號(PID)， 最終機頂盒終端將根據該分配的頻點和節目編號(PID)獲取它請求服務的圖像和聲音數 據。如果用戶已經與交互式服務程序綁定，則將用戶指令映射為對交互式服務程序的控制 指令，用戶通過該控制指令與交互式服務程序進行交互，如果用戶指令為結束，則結束交互 式服務程序並進行相關資源的回收。如圖3所示，即時交互式數位電視前端服務系統初始運行交互式服務程序後，獲 取交互式服務程序的圖形和聲音的詳細步驟如下a)為交互式服務程序分配圖形通道和聲音通道緩存；b)為發出交互式服務請求的機頂盒終端分配圖形緩存和聲音緩存；c)對交互式服務程序運行的圖像進行定位；d)定時從圖形通道中取出一幀圖像存入圖形緩存、定時從聲音通道中取出聲音數 據存入聲音緩存。本實用新型中針對多個機頂盒終端的不同交互式服務程序，分別分配圖形通道和 聲音通道來相互隔離各自產生的圖像和聲音，因此可以為多用戶提供交互式服務。獲取交 互式服務程序的圖像和聲音後，將存儲圖像和聲音的緩存指針傳遞至壓縮編碼流程中，壓 縮編碼則根據該指針讀取獲取交互式服務程序的圖像和聲音數據。如圖4所示，為了實現交互式數位電視的數據實時交互，步驟3)中將圖像和聲音 進行壓縮編碼時，首先將獲取的圖像和聲音數據分割成多個離散的數據段，然後將多個離散的數據段進行並行壓縮編碼，這樣對圖像和聲音數據壓縮編碼處理更快，使得交互式數位電視系統更夠支持更多的用戶進行實時交互。在編碼壓縮以後，再將壓縮編碼後的圖像 和聲音數據進行封裝。封裝的詳細步驟如下a)將編碼壓縮後的圖像和聲音數據封裝成節目流；b)將節目流按照傳輸流的格式分解；c)對分解後的圖像和聲音數據片段插入為機頂盒終端分配的節目編號後封裝成 傳輸流；d)矯正封裝的傳輸流格式圖像和聲音數據的包參數和時間。在封裝完畢以後，就可以傳輸流格式的節目流經過多路復用，成為多路節目傳輸 流，然後經過調製成為模擬信號以後分發給機頂盒終端。機頂盒終端收到請求服務的圖像 和聲音數據後，根據分配的頻點和節目編號(PID)將獲得的信息經過解調、解復用、解碼後 還原成所請求服務的實時圖像和聲音。如圖6所示，本實施例中的中央處理單元1採用Intel YONAH雙核CPU，高 速存儲單元2採用雙通道DDR2內存，存儲單元3採用HDD硬碟，網絡接口單元4採用 realtek的10/100/1000RTL8111B網絡適配器，分別通過大量數據傳輸控制設備MCH-M Calistoga945PM北橋晶片和I/O總線通信控制設備ICH7-M相連。本實用新型中並行處理單元5有2種實施方式，一是採用多核CPU作為並行處理 單元實現高速並行處理；二是採用GPU作為並行處理單元實現高速並行處理，兩種實施方 式只是採用的並行裝置不同，目的都是要實現高速並行處理的目的。在本實施例中並行處 理單元5採用NVidia公司支持CUDA的GT8600GPU，GT8600是一種支持並行計算的高性能 GPU，性能優越，且設計的初衷是面向中端用戶，具有良好的性價比，本實施例採用GT8600 主要就是基於其強大的並行計算能力和優越的性能。現有CPU處理器採用串行執行架構， 其設計目標用來處理通用任務的處理、加工、運算以及系統核心控制等，包含的最基本部件 有算術邏輯單元和控制單元，CPU的微架構是為高效率處理數據相關性不大的計算類、複雜 繁瑣的非計算類的等工作而優化。在此架構下要對大規模的實時多路視頻壓縮編碼進行處 理，必須採用大量的處理器進行計算且結構複雜，成本過高。而GPU具有較大的內存帶寬以 及大量的並行執行單元，且在NVidia推出CUDA後，CUDA支持的GPU支持並行數據高速緩衝 和線程執行管理器，具備強大的並行數據計算能力。但GPU缺乏分支預測等複雜的流程控 制單元，對於高度分支的複雜應用其效率較差。因此在本實用新型實施例中引入中央處理 單元1為主處理器、並行處理單元5為協處理器的新型並發處理架構，通過並行處理單元5 中數百個晶片內處理器核心的同步通信和合作，來解決實時多路視頻壓縮編碼的複雜計算 問題。如圖7和圖8所示，MCH-M Calistoga 945PM與並行處理單元5 (Nvidia8600)各有 一個PCI_E接口，它們之間的通信就通過這兩個接口完成，通過圖中標號為PEX_TX0-PEX_ TX15的16個引腳向對方發送數據；通過標號為PEX_RX0-PEX_RX15的16個引腳接收數據。 Nvidia8600主晶片左邊標號為FBAD0-FBAD63的64個引腳是晶片和總線相連的數據引腳， 可以從總線接收數據也可以發送數據到總線上。與總線相連標號為Bl的埠與圖9和圖 10 中 FPGA 的 PS_INA[0]-PS_INA[7]、PS_INB _PS_INB [7]、PS_INC[0]_PS_INC[7]、PS_ IND -PS_IND [7]、PS_INE -PS_INE [7]、PS_INF -PS_INF [7]、PS_ING -PS_ING [7]、PS_INHW]_PS_INH[7]8路共64個引腳相連，主要實現將並行處理單元5輸出的PS流數據傳輸給信源播放單元6。圖中標號為FBVDD的引腳連接電源信號，標號為FB_CMD0-FB_CMD28 的29個引腳接並行處理單元5處理過程的控制信號，標號為FBADQM0-FBADQM7、FBADQS_ WP0-FBADQS_WP7、FBADQS_RN0-FBADQS_RN7的24個引腳接內存控制信號，保證數據的傳輸。 FBA_CLKO和FBA_CLK1接時鐘信號。如圖9、圖10和圖11所示，信源播放單元6由傳輸流封裝單元61、多路復用單元 62和調製單元63組成，所述傳輸流封裝單元61用於將節目流封裝成傳輸流，所述多路復用 單元62用於將來自傳輸流封裝單元61的傳輸流多路復用成多節目傳輸流，所述調製單元 63用於將來自多路復用單元62的多節目傳輸流進行調製後發送至有線電視網絡中。在本 實施例中，傳輸流封裝單元61和多路復用單元62採用型號為EP1C12Q240C8的FPGA晶片 實現，多路復用單元62共有8路輸入A、B、C、D、E、F、G、H和2種輸出ASI、SPI。FPGA編號 為 134-141、標識為 PS_INA[7]、PS_INA[6]、PS_INA[5]、PS_INA[4]、PS_INA[3]、PS_INA[2]、 PS_INA[1]、PS_INA[0]的引腳分別是FPGA的A路信號的8個數據位輸入引腳，編號為143、 144的標識為PS_VLDA、PS_SYNA的引腳分別是A路信號的驗證信號和同步信號的輸入引 腳，編號為152的標識為PS_CLKA的引腳是A路信號的時鐘信號引腳。同理，第2至8路信 號，分別以B、C、D、E、F、G、H以相同的命名方式和接入方式接入FPGA引腳，GPU傳輸過來的 節目流數據就通過這88個引腳輸入到本電路FPGA中。FPGA右下角編號為125、126、127、 128的標識為SDOl、SDI1、SCSI、SCKl的引腳是FPGA的SPI輸出引腳，經FPGA打包和復用 後的多節目傳輸數據由此採用SPI傳輸方式輸出。FPGA左邊編號為60、59、58、57的標識 為ASITX2_P、ASITX2_N、ASITX1_P、ASITX1_N的引腳與圖8中同名引腳相連，是多節目傳輸 數據的ASI輸出引腳。在本實施例中，採用軟體方式完成對PS流數據的打包和復用，預置 在FPGA中的軟體根據傳輸流TS的格式對節目流PS進行封裝，並將多路TS流復用到一路 TS上形成多節目傳送流MPTS，從而完成傳輸流打包和多路復用功能，需要將復用後的信號 輸出到調製器上進行調製發送。此外，也可以採用硬體的方式實現，或者將整個信源播放單 元6採用單塊FPGA實現。如圖12所示，在集成傳輸流封裝單元61和多路復用單元62的FPGA的存儲單元 SDRAM的存儲接口中，FADDR0-FADDR17是18個地址輸入引腳，DATA0-DATA15是數據輸出引 腳，這些引腳與FPGA上的同名引腳相連。如圖13所示，本實施例中調製單元63採用華為的InfoLink DTX 8210/821IQAM 調製器，調製單元63具有兩個不同的輸入接口 SPI輸入接口和MPEG輸入接口，分別支持 TS流的SPI和ASI輸入，調製單元63的SPI和ASI輸入埠分別與FPGA的輸出埠 SPI 和ASI相連。經過SPI輸入接口和MPEG輸入接口輸入的多節目傳輸流經過SI處理模塊和 C0DER/QAM模塊進行調製、上變頻處理後到指定頻率後發送至有線數位電視網網中下發給 機頂盒終端用戶。圖14為CPU接口的第一部分電路晶片圖，它主要連接大量數據傳輸控制設備和 I/O總線通信控制設備晶片，CPU第一部分圖主要是控制線路部分，晶片上引腳標明A[3]# 至A[16]#的為第0號地址組和晶片上表明A[17]至A[31]的為第1組地址；兩組地址通 過雙向總線連接線H_A#[16. . 3]和H_A#[31. . 17]連接到圖16大量數據傳輸控制設備中 連接線名為H_A#[31. . 3]地址總線上，地址連接總線H_A#[31. . 3]分別連接了大量數據傳輸控制設備上的H_A#_3至H_A#_31的引腳上。引腳REQ[0]#至REQ[4]#、ADSTB[0]#、 ADSTB[1]#、ADS#、BNR#、BPR#、DRDY#、DBSY#、DR0#、LOCK#、HIT#、HITM# 都分別通過雙向連 接線 H_REQ# [4· · 0]、H_ADSTB#0、H_ADSTB# 1、H_ADS#、H_BNR#、H_BPR#、H_DRDY#、H_DBSY#、H_ DRO#、H_LOCK#、H_HIT#、H_HITM#連接到大量數據傳輸控制設備中同名連接線所對應的晶片 引腳上。引腳 BPR#、DEFERS, RESETS, RS #、RS [1] #、RS [2] #、TRDY# 通過單向輸入連接線 與大量數據傳輸控制設備中的同名連接線對應的引腳相連。引腳A20M#、IGNNE#、STPCLK#、 LINTO, LINl、SMI#、INIT# 都分別通過單向輸入連接線 H_A20M#、H_IGNNE#、H_STPCLK#、H_ INTR、H_HNMI、H_SMI#、H_INIT#連接到I/O總線通信控制設備上同名的連接線對應的引腳 上。弓丨腳FERR#的通過單向輸出連接線H_FERR#連接到I/O總線通信控制設備上的同名 連接線對應的引腳上。圖15是CPU接口晶片第二部分，這部分的主要功能是數據通信部 分。引腳飢0]#至0[63]共64個引腳通過數據雙向總線H_D[0..63]連接到大量數據傳 輸控制設備同名的總線連接線對應的陣腳上。引腳0518町0]#至0518町3]#、DSTBP[0]# 至 DSTBP[3]#、DINV[0]# 至 DINV[3]# 共 12 個引腳分別通過 H_DSTBN#0 至 H_DSTBN#3、H_ DSTBP#0至H_DSTBP#3、H_DINV#0至H_DINV#3共12根雙向連接線連接到大量數據傳輸控制 設備同名的連接線對應的陣腳上。引腳DPWR#、SLP#的引腳分別通過H_DPWR#、H_CPUSLP# 單向輸入連接線連接到大量數據傳輸控制設備同名的連接線對應的引腳上。引腳DPRSTP#、 DPSLP#、PWRGOOD、SLP# 分別通過單向輸入連接線 H_DPRSTP#、H_DPSLP#、H_PWRGOOD、H_SLP# 連接到I/O總線通信控制設備同名的連接線對應的引腳上。 如圖16、17、18和19所示，大量數據傳輸控制設備主要負責和CPU通信和進行數 據交互，引腳H_A#_3至H_A#_31的引腳通過雙向地址總線H_A#[31. . 3]與圖14中的同名 連接總線相連。弓丨腳H_D#_0至H_D#_63通過總線名為H_D#[0. . 63]與圖15中的同名總線 相連接。引腳 H_DASTB#0、H_REQ# [4. . 0]、H_ADSTB# 1、H_ADS#、H_BNR#、H_DRDY#、H_DBSY#、 H_BRO#、H_LOCK#、H_HIT#、H_HITM#與圖14中的同名連接線連接到CPU的引腳。大量數 據傳輸控制設備通過單向輸入引腳H_BPR1#、H_DEFER#、H_CPURST#、H_RS#0至H_RS#2、H_ 別與圖14中的晶片引腳的同名連接線相連接。引腳通過雙向連接線H_DSTBN#0至 H_DSTBN#3、H_DSTBP#0 至 H_DSTBP#3、H_DINV#0 至 H_DINV#3 分別與圖 15 中 CPU 接 口晶片 陣腳的同名連接線相連接。引腳單向輸入連接線H_DPWR#H_CPUSLP#分別與圖15中CPU接 口晶片的引腳對應的同名的連接線相連接。圖17是大量數據傳輸控制設備第二部分，這部 分主要是有與I/O總線通信控制設備連接部分和與內存控制部分。在圖17中大量數據傳 輸控制設備中的引腳引出的單向輸入總線連接線名為DMI_TXN[0. . 3]和DMI_TXP[0. . 3]這 八根輸入連接線分別與圖19中的I/O總線通信控制設備引腳引出的連接線名為DMIjXNO 至DMI_TXN3、DMI_TXPO至DMI_TXP3這八根輸出線相連接。圖17中單向輸出連接總線名 為DMI_RXN[0. . 3]和DMI_RXP[0. . 3]這八根連接線分別與圖19中的連接線名為DMI_RXNO 至DMI_RXN3、DMI_RXPO至DMI_RXP3這八根輸入線相連接。這裡實現了大量數據傳輸控制 設備與I/O總線通信控制設備的數據的通信。在圖17中的晶片右上角為與高速緩存單元 2 相連接的端 口，其中引腳 M_CLK_DDRO 至 M_CLK_DDR3 以及 M_CKE、M_CS#、M_ ODT分別與高速緩存單元2的引腳相連。圖18所示為大量數據傳輸控制設備第三部 分，是與內存數據通信部分，這個部分是有兩塊晶片分別與兩個內存通道通信，此處僅舉例 說明其中一個通道連接，另一個通道是一樣的連接方式。圖18的左上角的連接線名A_DQ[0. . 63]的雙向連接總線連接線與存儲單元相連接，連接線名為M_A_DQS[0. . 7]和M_ A_DQS#[0. . 7]，M_A_BS#0 至 M_A_BS#2、M_A_CAS#、M_A_DM[0. . 7]、Μ_Α_Α[0· . 13]、M_A_RAS#、 M_A_WE#與存儲單元相連接。如圖19所示，I/O總線通信控制設備與大量數據傳輸控制設備相連並通過PCI-E 接口與網卡晶片相連。I/O總線通信控制設備左上角上的四個引腳F26、F25、E28、E28分別 對應引出連接線 PCIE_RXN1_SB、PCIE_RXP1_SB、PCIE_RXN1_LAN、PCIE_RXP1_LAN 與圖 20 中 網卡晶片的引腳HS0N、HS0P、HSIN、HSIP引出的同名的連接線相連接。分別實現數據輸入輸 出。晶片右上方的16個引腳引出的連接線名為DMI_TXN0至DMI_TXN3、DMI_TXP0至DMI_ TXP3這8根線為輸出連接線，他們分別與圖17中的同名連接線相連接。DMI_RXN0至DMI_ RXN3、DMI_RXP0至DMI_RXP3這8根線為輸入連接線，他們分別與圖17中的同名連接線相 連接。如圖20所示，網絡接口單元4的網卡晶片引腳號為30、29、24、23號，名為HS0N、 HSOP, HSIN、HSIP 這四個引腳通過連接線名為 PCIE_RXN1_SB、PCIE_RXP1_SB、PCIE_RXN1_ LAN、PCIE_RXP1_LAN分別與圖19中的I/O總線通信控制設備引腳引出的同名連接線相連 接。網卡晶片左邊的引腳號為3、4、6、7、9、10、12、13這八個引腳引出的雙向連接線名分別 是L_TRDPO、L_TRDMO、L_TRDP1、L_TRDM1、L_TRDP2、L_TRDM2、L_TRDP3、L_TRDM3 都分另U 與 圖21中的同名連接線相連接。如圖21所示，網絡接口單元4的2、3、5、6、8、9、11、12這八 個引腳分別與圖20中的同名的連接線相連接。本實用新型中用戶獲取信源的步驟如下用戶通過操作輸入設備73選定指定的 服務向機頂盒71發送請求服務指令，機頂盒71將用戶指令經過通信網發送至本實用新型 的交互式即時交互式數位電視前端服務系統。然後，即時交互式數位電視前端服務系統運 行用戶請求的服務所關聯的交互式服務程序，為機頂盒終端用戶分配頻點和節目編號，並 通過通信網保持與所述機頂盒終端保持實時交互，同時實時獲取交互式服務程序的圖像和 聲音，並將獲取的圖像和聲音分割成多個離散的數據段，然後將多個離散的數據段按照指 定的編碼格式進行並行編碼壓縮後，再經過封裝、多路復用、調製後通過有線電視網絡分發 給所述機頂盒終端；機頂盒71將來自有線電視網絡的信號解碼、解封裝、解復用後獲取其 請求服務的圖像和聲音，然後通過音視頻輸出設備72輸出，從而實現機頂盒終端與即時交 互式數位電視前端服務系統的交互。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指 出，對於本實用新型的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和 潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求一種即時交互式數位電視前端服務系統，包括中央處理單元(1)、高速存儲單元(2)、存儲單元(3)、網絡接口單元(4)和信源播放單元(6)，中央處理單元(1)分別與高速存儲單元(2)、存儲單元(3)、網絡接口單元(4)和信源播放單元(6)相連，其特徵在於它還包括並行處理單元(5)，所述並行處理單元(5)分別與中央處理單元(1)、信源播放單元(6)相連，所述網絡接口單元(4)用於接收機頂盒終端的服務請求、用戶指令和發送分配給機頂盒終端的頻點和節目編號；所述中央處理單元(1)用於根據接收機頂盒終端的服務請求、用戶指令，將存儲單元(3)保存的交互式服務程序調入高速存儲單元(2)中運行，給機頂盒終端分配頻點和節目編號，通過機頂盒終端的用戶指令與交互式服務程序進行實時交互，定時獲取交互式服務程序的圖像和聲音、將獲取的圖像和聲音數據分割成小段後發送給並行處理單元(5)；所述並行處理單元(5)用於將圖像和聲音數據的進行並行壓縮編碼後封裝成節目流；所述信源播放單元(6)用於將來自並行處理單元(5)的節目流進行多路復用、調製並通過有線電視網絡分發給機頂盒終端。
2.根據權利要求1所述的即時交互式數位電視前端服務系統，其特徵在於所述信源 播放單元(6)由傳輸流封裝單元(61)、多路復用單元(62)和調製單元(63)組成，所述傳輸 流封裝單元(61)用於將節目流封裝成傳輸流，所述多路復用單元(62)用於將來自傳輸流 封裝單元(61)的傳輸流多路復用成多節目傳輸流，所述調製單元(63)用於將來自多路復 用單元(62)的多節目傳輸流進行調製後發送至有線電視網絡中。
專利摘要本實用新型公開了一種即時交互式數位電視前端服務系統，包括中央處理單元(1)、高速存儲單元(2)、存儲單元(3)、網絡接口單元(4)和信源播放單元(6)，中央處理單元(1)分別與高速存儲單元(2)、存儲單元(3)、網絡接口單元(4)和信源播放單元(6)相連，它還包括並行處理單元(5)，所述並行處理單元(5)分別與中央處理單元(1)、信源播放單元(6)相連，所述網絡接口單元(4)用於接收機頂盒終端的服務請求、用戶指令和發送分配給機頂盒終端的頻點和節目編號。本實用新型具有與機頂盒終端平臺無關、可實現機頂盒終端輕量化、有利於版權保護和管理、並發用戶接入能力強、整體成本低、應用範圍廣泛的優點。
文檔編號H04N7/26GK201571158SQ2009202724
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月20日 優先權日2009年11月20日
發明者何筱茂, 盛日, 陳佐, 陳漢, 陳治, 龍山 申請人:長沙行成信息科技有限公司