專利名稱：線纜調(diào)制解調(diào)器上的視頻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及線纜系統(tǒng)，更具體地，涉及能夠提高效率并降 低成本的線纜信號分發(fā)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
線纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)調(diào)制解調(diào)器操作包括用于下 行傳送的窄帶信道(6或8MHz， 40 50兆比特每秒(Mbps))以及 甚至更窄的上行傳送信道(數(shù)十kHz 數(shù)百kHz)。目前，用于支持消
費者的線纜調(diào)制解調(diào)器的線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)能夠支 持具有單個下行信道和一個或兩個上行信道的大量消費者。
近來，高清晰度電視(HDTV)信號的傳送變得日益普及。由于 必須傳送用以支持視頻流的數(shù)據(jù)量，視頻數(shù)據(jù)(尤其是HDTV視頻數(shù) 據(jù))的傳送需要較高的帶寬。然而，現(xiàn)有系統(tǒng)的帶寬分配不支持向大 量用戶傳遞視頻而不增加整個CMTS系統(tǒng)的吞吐量。例如，對于要向 約100個用戶傳遞的視頻，僅為了該視頻，CMTS的容量必須接近至 少500Mbps至1000Mbps。
因此，提供允許向大量消費者傳遞視頻而不過度地復(fù)制CMTS功 能和吞吐量能力的系統(tǒng)和方法是有利的。優(yōu)選地，該系統(tǒng)允許向最終 消費者傳遞視頻，而同時完全避免視頻數(shù)據(jù)通過CMTS。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面， 一種系統(tǒng)包括多個調(diào)制器，用于從終端接收至少一個第一數(shù)據(jù)信號，從所述終端之外接收至少一個第二數(shù)據(jù)信 號，并將所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號和所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號組 合為具有多個數(shù)據(jù)信道的輸出信號，以向多個調(diào)制解調(diào)器傳遞所述輸 出信號，其中，所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述終端。優(yōu)選 地，所述第二視頻數(shù)據(jù)信號是視頻信號。此外，所述調(diào)制器可以是正 交幅度調(diào)制器，用于將多個視頻信號調(diào)制在單個信號的多個視頻信道 上，以將其傳送至最終用戶，每個最終用戶與單獨的視頻信道相關(guān)聯(lián)。 在本發(fā)明的另一方面， 一種視頻分發(fā)系統(tǒng)包括線纜調(diào)制解調(diào)器的 終端，被配置為傳送多個第一數(shù)據(jù)信號；多個調(diào)制器，被放置在所述
終端的下行，所述多個調(diào)制器中的每一個被配置為從所述終端接收所 述多個第一數(shù)據(jù)信號中的一個或多個，并被配置為從不同的數(shù)據(jù)源接 收一個或多個第二數(shù)據(jù)信號，所述多個調(diào)制器中的每一個被配置為將 所述多個第一數(shù)據(jù)信號中的一個或多個與一個或多個第二數(shù)據(jù)信號組 合為具有多個數(shù)據(jù)信道的輸出信號，以向多個線纜調(diào)制解調(diào)器傳遞所
述輸出信號，其中，所述一個或多個第二數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述終端； 以及雙工器，被配置為通過傳送線路從所述多個線纜調(diào)制解調(diào)器接收 多個上行數(shù)據(jù)信號，并向所述終端傳送所述多個上行數(shù)據(jù)信號，其中， 所述多個上行數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述多個調(diào)制器，所述雙工器被配置 為從所述多個調(diào)制器接收一個或多個輸出數(shù)據(jù)信號，并通過傳送線路 向所述多個線纜調(diào)制解調(diào)器傳送所述一個或多個輸出數(shù)據(jù)信號。
在本發(fā)明的又一個方面， 一種視頻分發(fā)方法包括從終端接收至少 一個第一數(shù)據(jù)信號；從至少一個視頻服務(wù)器接收包括數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的 至少一個數(shù)字視頻信號，其中，所述至少一個數(shù)字視頻信號旁路繞過 所述終端；以及將來自所述至少一個數(shù)字視頻信號的數(shù)據(jù)插入所述至 少一個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號之一中，以創(chuàng)建輸出信號。


通過考慮以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述的示意實施例，本發(fā)明的優(yōu)點、 特性和各種附加特征將變得更加顯而易見，附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、用于通過線纜調(diào)制解調(diào)器傳遞視頻的示例性系統(tǒng)的框圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、用于將視頻插入數(shù)據(jù)流中的示 意系統(tǒng)的框圖；以及
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示意實施例的正交幅度調(diào)制器模塊的框圖。
應(yīng)當(dāng)理解，附圖僅用于說明本發(fā)明的概念的目的，而不是用于實 現(xiàn)本發(fā)明的唯一可行配置。
具體實施例方式
本實施例向大量消費者或用戶提供了視頻內(nèi)容的分發(fā)。在特別實 用的實施例中，使用非常不對稱的分發(fā)系統(tǒng)，經(jīng)濟地實現(xiàn)了在線纜設(shè) 備上的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)視頻分發(fā)。采用了線纜數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接口規(guī)范
(DOCSIS)線纜調(diào)制解調(diào)器終端系統(tǒng)(CMTS)(或同等類型的設(shè)備) 以及多個下行正交幅度調(diào)制器(QAM) IP視頻插入器，使得CMTS 處理所有上行流量和線纜調(diào)制解調(diào)器的所有控制流量。CMTS可以有 利地直接處理來自線纜調(diào)制解調(diào)器的上行數(shù)據(jù)流量，例如，無需將上 行流量通過QAM路由。本原理使一個標(biāo)準(zhǔn)CMTS能夠支持?jǐn)?shù)百線纜 調(diào)制解調(diào)器或IP接收機，其總的系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率超過1Gbps，該速率僅 受到QAM信道數(shù)目的限制。為了減少需要為大量最終用戶服務(wù)的 CMTS的數(shù)目，在CMTS處理了 IP數(shù)據(jù)之后，QAM視頻插入器將視 頻數(shù)據(jù)添加至下行數(shù)據(jù)信號中。
應(yīng)理解，在線纜分發(fā)系統(tǒng)方面描述了本原理，但是，本發(fā)明要寬 泛得多，可以包括能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳遞內(nèi)容的內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。例如，本 實施例適用于任何分發(fā)方法，包括電話網(wǎng)絡(luò)(有線或無線)、計算機網(wǎng) 絡(luò)、線纜網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行的數(shù)據(jù)或分組分發(fā)。
還應(yīng)理解，可以按照硬件、軟件或其結(jié)合的各種形式來實現(xiàn)附圖
所示的元件。優(yōu)選地，通過一臺或多臺適當(dāng)編程的通用設(shè)備上的硬件
和軟件的結(jié)合，來實現(xiàn)這些元件，所述通用設(shè)備可以包括處理器、存 儲器和輸入/輸出接口。
本描述說明了本發(fā)明的原理。因此，可以認(rèn)識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到各種實施本發(fā)明的原理的設(shè)置，雖然這里沒有顯式地描述 或示出這些設(shè)置，但是，這些設(shè)置包括在本發(fā)明的精神和范圍中。
這里闡述的所有示例和條件語言是為了教導(dǎo)的目的，以幫助讀者 理解本發(fā)明的原理以及發(fā)明人為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)而貢獻(xiàn)的概念，這些 應(yīng)被解釋為并非將本發(fā)明局限于這樣具體產(chǎn)生的示例和條件。
此外，這里闡述本發(fā)明的原理、方面和實施例以及其具體示例的 所有表述應(yīng)包括其結(jié)構(gòu)和功能的等效物。此外，這樣的等效物應(yīng)包括 當(dāng)前已知的等效物以及未來開發(fā)的等效物，例如，開發(fā)出的執(zhí)行相同 功能的任何元件，而不論其結(jié)構(gòu)如何。
因此，例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，這里呈現(xiàn)的框圖表示了實 現(xiàn)本發(fā)明原理的示意電路圖的概念視圖。類似地，可以認(rèn)識到，任何 流程圖、流程圖表、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、偽代碼等表示了各種過程，所述過 程可以被實質(zhì)上表示在計算機可讀介質(zhì)中，并從而由計算機或處理器 執(zhí)行，而不論是否顯式地示出了這樣的計算機或處理器。
可以通過使用專用硬件以及能夠與合適的軟件相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行軟 件的硬件，來提供圖中所示的各種元件的功能。在由處理器提供時， 可以由單個專用處理器、單個共享處理器或多個單處理器(其中一些 可以是共享的)來提供該功能。此外，顯式使用的術(shù)語"處理器"或 "控制器"不應(yīng)被解釋為是排他性地指能夠執(zhí)行軟件的硬件，可以隱 含地包括但不限于數(shù)字信號處理器("DSP")硬件、用于存儲軟件
的只讀存儲器("ROM")、隨機存取存儲器("RAM")、和永久存儲 器°
也可以包括其他硬件，不論其為傳統(tǒng)的和/或常規(guī)的。類似地，圖 中所示的任何開關(guān)僅是概念性的。可以通過程序邏輯的操作、通過專 用邏輯、通過程序控制和專用邏輯的交互，或甚至手動地實施其功能， 如從上下文中可以更具體地理解的，實現(xiàn)者可以選擇特定的技術(shù)。
在權(quán)利要求書中，表述為用于執(zhí)行指定功能的裝置的任何元件應(yīng) 包含執(zhí)行該功能的任何方式，例如包括a)執(zhí)行該功能的電路元件的結(jié) 合或者b)任何形式的軟件，從而包括固件、微代碼等，與執(zhí)行該軟件 的適當(dāng)電路相結(jié)合來執(zhí)行該功能。由這樣的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明在于以下事實以權(quán)利要求所要求保護的方式，將各種所述裝置所提 供的功能結(jié)合并集合在一起。因此，應(yīng)認(rèn)為可以提供這些功能的任何 裝置都與這樣所示的裝置等效。
線纜產(chǎn)業(yè)組織開發(fā)了能夠處理達(dá)lGbps下行數(shù)據(jù)并隨后將該數(shù)據(jù) 分發(fā)至多個QAM調(diào)制器的CMTS的標(biāo)準(zhǔn)。然而，通過CMTS將視頻 提供給相同的最終用戶需要的硬件明顯比僅提供數(shù)據(jù)更多。因此，優(yōu) 選地，在CMTS處理數(shù)據(jù)流之后，將視頻插入數(shù)據(jù)流。此外，通過使 用QAM調(diào)制器來處理將視頻插入數(shù)據(jù)流，每個QAM調(diào)制器可以將 要下行發(fā)送的多個數(shù)據(jù)流組合為一個傳送線路上的單個信號。此外， 可以將多個QAM調(diào)制器輸出信號復(fù)用在一起，以在傳送線路上傳送。
一般地，為了保持下行信號同步，CMTS可以將空IP分組插入數(shù) 據(jù)流中作為占位符(placeholder)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到，IP分 組具有數(shù)據(jù)載荷和報頭信息，該報頭信息帶有控制比特，該控制比特 指示如何處理特定的分組?？辗纸M沒有設(shè)定控制比特，其數(shù)據(jù)載荷應(yīng) 被忽略。此外，在線纜調(diào)制解調(diào)器系統(tǒng)中，CMTS可以向線纜調(diào)制解 調(diào)器或機頂盒發(fā)送控制分組。在符合DOCSIS的線纜調(diào)制解調(diào)器的情 況下，這些控制分組可以采用DOCSIS數(shù)據(jù)分組的形式。在空分組和 控制分組的情況下，QAM調(diào)制器可以有利地將視頻數(shù)據(jù)插入這些分 組的載荷中。
QAM調(diào)制器是能夠接受傳遞給線纜調(diào)制解調(diào)器或機頂盒的 CMTS數(shù)據(jù)流和MPEG2視頻流的邊緣設(shè)備，具有多個下行調(diào)諧器或 解復(fù)用器，其中至少包括一個視頻調(diào)諧器和一個線纜調(diào)制解調(diào)器調(diào)諧 器。
組成該系統(tǒng)架構(gòu)的各個組件的細(xì)節(jié)對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已 知的，對這些細(xì)節(jié)的描述僅詳細(xì)到足以理解本發(fā)明的程度。
現(xiàn)在將具體參照附圖，貫穿多個視圖，相似的參考標(biāo)號標(biāo)識類似 或相同的元件，從圖1開始，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、通過 線纜調(diào)制解調(diào)器傳遞視頻的系統(tǒng)(簡稱為"系統(tǒng)")100。開始時，數(shù) 據(jù)從因特網(wǎng)110或任何其他通信網(wǎng)絡(luò)傳送至CMTS 120。在一個實用 的實施例中，CMTS 120將數(shù)字分組化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為適于在標(biāo)準(zhǔn)銅同軸電纜上傳送的信號。這樣可以允許該系統(tǒng)有利地使用現(xiàn)有的線纜系統(tǒng)， 而無需升級為將數(shù)據(jù)直接承載至消費者住所的銅電纜線路。然而，由 于到最終用戶住所的全程光纖線路已變得越來越普及，本原理同樣涉 及使用能夠在任何種類的傳送介質(zhì)上傳送的信號。
然后，CMTS 120將數(shù)據(jù)傳送給正交幅度調(diào)制器(QAM)模塊140。 在一個實用的實施例中，CMTS 120將空分組插入數(shù)據(jù)信號中來填充 該數(shù)據(jù)信號的空白段。在另一個實用的實施例中，CMTS 120可以將 控制分組添加到能夠控制線纜調(diào)制解調(diào)器170或機頂盒的數(shù)據(jù)流中。 例如，CMTS 120可以向機頂盒發(fā)送控制分組來設(shè)定、更新或者管理 該機頂盒的IP地址。在一些情況下，該控制分組可以具有填滿的數(shù)據(jù) 載荷，或可以在數(shù)據(jù)載荷中完全沒有數(shù)據(jù)，而IP報頭具有控制信息。
還向QAM模塊140傳送視頻數(shù)據(jù)130。該QAM模塊將視頻數(shù)據(jù) 130和從CMTS 120接收到的數(shù)據(jù)組合為單個信號，該單個信號接著 通過線纜傳輸150被傳送給多個多用戶住宅單元(Multiple Dwelling Unit) 160，每個MDU160反過來安裝有多個線纜調(diào)制解調(diào)器(CM) 170。線纜調(diào)制解調(diào)器170可以是機頂盒、獨立線纜調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)絡(luò) 路由器等。在一個實用的實施例中，可以在IP分組中封裝視頻數(shù)據(jù)。 這樣的IP封裝可以將視頻數(shù)據(jù)尋址到指定的機頂盒，并可以由現(xiàn)有的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備有利地處理。
有利地，線纜調(diào)制解調(diào)器170可以具有用于分離地獲得數(shù)據(jù)信號 或視頻信號的多個調(diào)諧器。在一個優(yōu)選實施例中，在最終用戶的住宅 中部署線纜調(diào)制解調(diào)器170，線纜調(diào)制解調(diào)器170可以具有兩個調(diào)諧 器。優(yōu)選地， 一個調(diào)諧器可以被配置為從輸入信號中獲得數(shù)字因特網(wǎng) 數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)路由至該用戶的計算機或家庭網(wǎng)絡(luò)。第二個調(diào)諧 器可以被配置為從輸入信號中獲得視頻數(shù)據(jù)，并可以將視頻信號路由 至該用戶住宅中的支持線纜的機頂盒、家庭影院調(diào)諧器、電視機等。
線纜調(diào)制解調(diào)器170也可以具有電視頻道控制和調(diào)諧系統(tǒng)，在該 系統(tǒng)中，用戶可以與該線纜調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行交互，來選擇所需的電視 頻道，購買付費內(nèi)容等。在一個實施例中，該線纜調(diào)制解調(diào)器可以被 配置為獲得輸入數(shù)字視頻信號，將該數(shù)字視頻信號組裝為能夠在電視機上顯示的任何標(biāo)準(zhǔn)化信號，并將該電視信號直接傳送給如用戶電視 機之類的顯示器。
通常，在人口密集的城市區(qū)域，單個線纜與MDU 160連接，在 MDU 160自身中將信號分流給MDU 160中的每個單一單元。MDU 160可以采取公寓大樓或綜合大樓、分戶出售公寓大樓、2、 3或4家 庭住房或之類的形式。類似地，在市郊區(qū)域中，單個線纜可以服務(wù)城 市街區(qū)、分區(qū)中住房的子集、整個分區(qū)之類。應(yīng)注意，引用MDU160 僅表示在地理上相關(guān)的一組住宅。
在這樣的區(qū)域中，線纜可以將信號承載至相鄰的線纜分流器、該 線纜分流器接著對信號進(jìn)行分流來服務(wù)街區(qū)中的每個住房。為了完全 利用單個線纜上的可用帶寬，QAM調(diào)制器可以為每個線纜調(diào)制解調(diào) 器170或者由特定物理線纜所服務(wù)的最終用戶建立信道。在線纜調(diào)制 解調(diào)器170端，為每個線纜調(diào)制解調(diào)器170分配單個下行信道或頻率。 每個線纜調(diào)制解調(diào)器170也共享分配用于上行通信的較小的頻率。
現(xiàn)在參照圖2，描述根據(jù)本發(fā)明一個實施例的、用于將視頻插入 數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)。在一個優(yōu)選實施例中，以太網(wǎng)交換機220從因特網(wǎng)并 從多個視頻服務(wù)器210接收數(shù)據(jù)。接著，以太網(wǎng)交換機220可以有利 地將IP數(shù)據(jù)傳送給CMTS 120，在CMTS 120中將數(shù)字IP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為 適于在線纜上傳送的信號。接著，以太網(wǎng)交換機220可以將視頻數(shù)據(jù) 直接傳給QAM模塊140中的多個MDUQAM 250之一。在一個實用
的實施例中，該以太網(wǎng)交換機可以將封裝在IP分組中的視頻基于該IP 分組的IP地址路由至指定的QAM模塊140。然而，在另一個實用的 實施例中，可以向MDUQAM模塊250傳送視頻數(shù)據(jù)，可以向CMTS 120傳送因特網(wǎng)數(shù)據(jù)，從而不再需要以太網(wǎng)交換機。本領(lǐng)域技術(shù)人員 可以認(rèn)識到，為了省去以太網(wǎng)交換機220，需要在CMTS接收因特網(wǎng) 數(shù)據(jù)之前正確地路由并處理因特網(wǎng)數(shù)據(jù)。
CMTS 120也可以將支持線纜的信號(cable ready signal)傳給 MDU QAM模塊250，以便可以將來自視頻服務(wù)器210的視頻流加入 CMTS 120所處理的數(shù)據(jù)流中。選擇性地，視頻服務(wù)器210可以直接 將視頻數(shù)據(jù)傳給QAM模塊140中的MDU QAM模塊250。在一個實用的實施例中，視頻服務(wù)器210可以是CaptivaTM視頻服務(wù)器、標(biāo)準(zhǔn)前 端視頻服務(wù)設(shè)備或類似服務(wù)器。
接著，MDU QAM模塊250將來自CMTS 120的IP數(shù)據(jù)信號與 來自視頻服務(wù)器210的視頻數(shù)據(jù)信號組合，并向雙工器240輸出該組 合信號。雙工器通常用于處理反方向運動的數(shù)據(jù)流，這是數(shù)字通信領(lǐng) 域的技術(shù)人員所熟知的。
在一個實用的實施例中，雙工器240可以接受來自QAM模塊140 中的多個MDUQAM模塊250的下行數(shù)據(jù)，接著，雙工器240通過線 纜150將其傳送至用戶的線纜調(diào)制解調(diào)器170。雙工器240也可以從 線纜接收上行數(shù)據(jù)流量，接著，可以向CMTS 120傳送表示請求、文 件轉(zhuǎn)移的數(shù)據(jù)或通過線纜150從最終用戶的線纜調(diào)制解調(diào)器傳送的任 何其他種類的數(shù)據(jù)。
雙工器和QAM模塊250的使用與CMTS 120分離，允許了 CMTS 120避免處理向視頻機頂盒傳送的任何下行視頻數(shù)據(jù)。因此，CMTS 120僅處理來自線纜調(diào)制解調(diào)器的上行數(shù)據(jù)以及在該線纜調(diào)制解調(diào)器 處端接的因特網(wǎng)數(shù)據(jù)。
在一個優(yōu)選實施例中，QAM模塊140可以在單個處理器、電路 等中實現(xiàn)將一個或多個MDUQAM模塊250。例如，單個QAM模塊 140可以在單個現(xiàn)場可編程柵極陣列芯片上具有4個MDU QAM模塊 250，其中每個MDU QAM模塊250在該芯片上互相分離地工作。
定時同步器250可以向每個MDU QAM模塊250傳送定時信號。 在一個實用的實施例中，每個MDU QAM模塊250使用該定時信號來 將復(fù)用的輸出信號的相位與MDU模塊140中的任何其他MDU QAM 的輸出信號的定時同步。另一個實用的實施例也可以包括使用來自定 時同步器230的信號，也對MDU QAM模塊250中提供的所有信道進(jìn) 行同步。進(jìn)一步有利地，可以將多個MDUQAM模塊250之間的同步 與每個MDUQAM模塊250內(nèi)的信道同步相結(jié)合，來確保多個MDU QAM模塊250之間的信道也同步。由于MDUQAM模塊250以分時 隙、相位偏移的方式來復(fù)用信號，因此，對于正確傳輸而不出現(xiàn)信號 退化，信道的同步是有用的。在一個實用的實施例中，QAM調(diào)制器340可以將2、 4、 8或更 多的數(shù)據(jù)和視頻流調(diào)制到分離的信道上，使用定時信號來同步每個信 道的比特，以使其在輸出流中不重疊。有利地，可以為每個線纜調(diào)制 解調(diào)器170分配分離的視頻數(shù)據(jù)信道。按照這種方式，本原理允許每 個單個線纜調(diào)制解調(diào)器170 (從而允許每個單獨的消費者)進(jìn)行視頻 信號的定制和顆粒化用戶管理。
可以使用QAM模塊250將多個視頻流傳遞至單個本地終端點。 在一個實用的實施例中，線纜150從CMTS 120所在的線纜操作員的 中心局或本地服務(wù)設(shè)施敷設(shè)至一個或多個MDU 160。由于現(xiàn)有的線纜 基礎(chǔ)設(shè)施部分地包括敷設(shè)至每個現(xiàn)有住宅的專用線纜，上行和下行數(shù) 據(jù)均可以在相同的線纜上發(fā)送。在另一個實用的實施例中，可以在單 個線纜上發(fā)送多個QAM模塊250輸出信號，其中每個QAM模塊250 將其各自的輸出信號調(diào)制到與其他QAM模塊250不同的頻率集合上。 這樣允許MDU 160中的設(shè)備能夠成功濾波出針對特定MDU 160的單 個QAM模塊250輸出信號。接著，將到達(dá)該MDU的經(jīng)濾波的QAM 模塊250輸出信號進(jìn)一步分流為針對各線纜調(diào)制解調(diào)器150的頻道或 信號。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明的示意實施例的QAM模塊250，這樣可 以更詳細(xì)地描述該QAM模塊250。 QAM模塊250可以在其核心包括 QAM調(diào)制器350，還可以具有CMTS接口 310以及IP接口 320。在 特別實用的實施例中，CMTS接口 310可以處理來自CMTS 120的傳 送。類似地，IP接口 320處理來自視頻服務(wù)器210和/或以太網(wǎng)交換機 220的IP和視頻數(shù)據(jù)。
在一個實用的實施例中，QAM調(diào)制器350能夠從CMTS接口 310 的輸入數(shù)據(jù)信號中分析出QAM調(diào)制器350可以擇機插入視頻數(shù)據(jù)的 空或控制分組。
優(yōu)選地，QAM模塊250通過IP接口 230，從視頻服務(wù)器210接 收視頻IP分組，此后，QAM調(diào)制器350可以將整個IP分組封裝入控 制或空分組中。然而，QAM模塊250也可以從視頻服務(wù)器210接收 已經(jīng)被封裝在控制或空分組中的視頻數(shù)據(jù)。在這兩種情況下，QAM調(diào)制器350接著將封裝在控制或空分組中的視頻插入用于傳送的數(shù)據(jù)流 中。例如，當(dāng)CMTS符合DOCSIS標(biāo)準(zhǔn)時，QAM調(diào)制器350可以將 從視頻服務(wù)器210接收到的包括視頻數(shù)據(jù)的IP分組封裝入符合 DOCSIS的數(shù)據(jù)分組中。視頻服務(wù)器210也可以被配置為將具有視頻 數(shù)據(jù)載荷的IP分組封裝入符合DOCSIS的數(shù)據(jù)分組中，接著將該符合 DOCSIS的數(shù)據(jù)分組傳送至QAM模塊250，在QAM模塊250中，QAM 調(diào)制器350將該符合DOCSIS的數(shù)據(jù)分組插入數(shù)據(jù)流中，接著將其傳 送至線纜調(diào)制解調(diào)器170。 一旦接收到DOCSIS分組中封裝的視頻分 組，線纜調(diào)制解調(diào)器170就解開DOCSIS封裝，產(chǎn)生原始視頻分組， 接著，該線纜調(diào)制解調(diào)器有利地處理該原始視頻分組，隨后向最終用 戶顯示該視頻數(shù)據(jù)。
可選地，QAM調(diào)制器350可以通過使用從IP接口 320接收到的 IP分組中封裝的完整視頻分組完全覆蓋空分組，來插入視頻數(shù)據(jù)?？?選地，QAM調(diào)制器350可以將視頻數(shù)據(jù)插入控制分組。在另一個實 用的實施例中，QAM調(diào)制器350可以檢測控制分組具有全滿的數(shù)據(jù) 載荷還是部分空白的數(shù)據(jù)載荷，并將視頻數(shù)據(jù)插入控制分組的空白部 分中。
QAM模塊250也可以包括時間同步接口 330，用于接收定時信號， 并對QAM調(diào)制器340的定時進(jìn)行同步，并隨后對QAM模塊250自 身的定時進(jìn)行同步。QAM調(diào)制器340使用時間同步接口 330來調(diào)整 下行信號的定時，以與上行信號或與其他QAM模塊250同步。在一 個優(yōu)選實施例中，上行信號運行在分時隙的或時間復(fù)用的系統(tǒng)中，本 原理允許下行信號有利地承載視頻數(shù)據(jù)，而不會干擾或不需要改變現(xiàn) 有的上行數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。
QAM模塊250也可以具有與QAM調(diào)制器340雙向通信的遠(yuǎn)程管 理模塊350。在一個優(yōu)選實施例中，遠(yuǎn)程管理模塊340可以允許管理 員遠(yuǎn)程地改變、監(jiān)控或發(fā)起對特定QAM模塊250正在服務(wù)的一個或 多個線纜調(diào)制解調(diào)器170的服務(wù)。
在QAM調(diào)制器340處理了來自CMTS接口 310和IP接口 320 的信號之后，QAM調(diào)制器可以向可選的上變頻器360傳送該組合信號。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，上變頻器是用于獲取視頻信號并將該信號 轉(zhuǎn)換為更高分辨率信號的設(shè)備。
例如，通常使用上變頻器將來自如數(shù)字視頻光盤(DVD)播放器
的信號轉(zhuǎn)換為更高分辨率的輸出信號，如高清晰度電視(HDTV)所 使用的信號。在一個選擇性的、但同等實用的實施例中，可以可選地 將上變頻器360放置在IP接口 320與QAM調(diào)制器340之間，用于處 理通過IP接口 320發(fā)送的視頻信號，并向輸出370發(fā)送該信號。在一 個實用的實施例中，輸出370與敷設(shè)至MDU 160的線纜150連接， 在MDU 160中，接著將該信號分流為針對每個線纜調(diào)制解調(diào)器170 或機頂盒的分離信號。
因此，從上述圖和描述中，用于分發(fā)視頻信號的方法可以包括
接收來自CMTS 120的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號；接收來自視頻服務(wù)器210的數(shù) 字視頻信號，使得CMTS 120不處理該數(shù)字視頻信號；將數(shù)字視頻信 號中的數(shù)據(jù)插入該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號中，以創(chuàng)建輸出信號；以及向線纜調(diào) 制解調(diào)器170傳送該輸出信號。此外，該方法還包括使用正交幅度調(diào) 制過程來對多個輸出信號進(jìn)行復(fù)用，以創(chuàng)建復(fù)用輸出信號，其中，傳 送所述輸出信號是向多個線纜調(diào)制解調(diào)器170傳送該復(fù)用輸出信號。 可以通過將視頻數(shù)據(jù)插入IP分組中，接著將該IP分組插入該數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)信號中，或者通過將包括視頻數(shù)據(jù)的IP分組封裝入數(shù)據(jù)分組中，并 將該數(shù)據(jù)分組插入該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號中，來將視頻信號中的數(shù)據(jù)插入該 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號中。
己經(jīng)描述了用于向多個線纜調(diào)制解調(diào)器傳送數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的系 統(tǒng)和方法的優(yōu)選實施例(應(yīng)作為示意而非限制)，應(yīng)注意，在上述教導(dǎo) 的啟示下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出修改和變型。因此，應(yīng)理解，可 以在所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，對所公開的本發(fā) 明的具體實施例做出改變。因此，已經(jīng)使用專利法所要求的細(xì)節(jié)和特 征描述了本發(fā)明，在所附權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明專利申請所要保護 的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括多個調(diào)制器(250)，用于從終端(120)接收至少一個第一數(shù)據(jù)信號，從所述終端之外接收至少一個第二數(shù)據(jù)信號，并將所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號和所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號組合為具有多個數(shù)據(jù)信道的輸出信號，以向多個調(diào)制解調(diào)器(170)傳遞所述輸出信號，其中，所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述終端(120)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括同步器(320),用于同步 所述輸出信號的數(shù)據(jù)信道。
3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第二視頻數(shù)據(jù)信號包 括視頻信號。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(250) 是正交幅度調(diào)制器(340)，用于使用所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號(110) 來調(diào)制所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號(130)，以形成所述輸出信號。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，將所述輸出信號傳送至所 述多個調(diào)制解調(diào)器(170)，所述多個調(diào)制解調(diào)器(170)是線纜調(diào)制解 調(diào)器，其中，所述多個線纜調(diào)制解調(diào)器(170)中的每一個與所述多個數(shù)據(jù)信道中的一個相關(guān)聯(lián)。
6. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(250) 中的每一個被配置為使用所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號(110)以及一個 所述視頻信號(130)來形成與所述多個線纜調(diào)制解調(diào)器(170)中的 一個相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)信道。
7. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(350) 的每個數(shù)據(jù)信道與所述多個線纜調(diào)制解調(diào)器(170)中處于預(yù)定地理區(qū)域中的一個相關(guān)聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定地理區(qū)域包括多 用戶住宅單元(160)。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括雙工器(240)，被配置為 通過傳送線路(150)從所述多個調(diào)制解調(diào)器(170)接收多個上行數(shù)據(jù)信號，并向所述終端(120)傳送所述多個上行數(shù)據(jù)信號，其中，所述多個上行數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述多個調(diào)制器，所述雙工器(240)被 配置為從所述多個調(diào)制器(250)接收一個或多個輸出數(shù)據(jù)信號，并通 過傳送線路(150)向所述多個調(diào)制解調(diào)器(170)傳送所述一個或多 個輸出數(shù)據(jù)信號。
10. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(250) 被配置為分析所述第一數(shù)據(jù)信號(110)中的每一個，并選擇性地將來 自所述第二數(shù)據(jù)信號(130)的數(shù)據(jù)插入所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號(110)中，以創(chuàng)建所述輸出信號。
11. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(250) 被配置為通過將視頻數(shù)據(jù)(130)封裝成符合線纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)的分組，來將數(shù)據(jù)插入所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號(110) 中。
12. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(250) 被配置為通過將視頻數(shù)據(jù)(130)插入空因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組中，來 將數(shù)據(jù)插入所述多個第一數(shù)據(jù)信號(110)中的一個或多個中。
13. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述多個調(diào)制器(250) 被配置為通過將視頻數(shù)據(jù)(130)插入控制分組中，來將數(shù)據(jù)插入所述 多個第一數(shù)據(jù)信號(110)中的一個或多個中。
14. 一種視頻分發(fā)系統(tǒng)(100)，包括終端(120)，被配置為傳送多個第一數(shù)據(jù)信號；多個調(diào)制器(250)，被放置在所述終端(120)的下行，所述多 個調(diào)制器中的每一個被配置為從所述終端(120)接收所述多個第一數(shù) 據(jù)信號中的一個或多個，并被配置為從不同的數(shù)據(jù)源接收一個或多個 第二數(shù)據(jù)信號，所述多個調(diào)制器(250)中的每一個被配置為將所述多 個第一數(shù)據(jù)信號中的一個或多個與一個或多個第二數(shù)據(jù)信號組合為具 有多個數(shù)據(jù)信道的輸出信號，以向多個線纜調(diào)制解調(diào)器(170)傳遞所 述輸出信號，其中，所述一個或多個第二數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述終端 (120);以及雙工器(240)，被配置為通過傳送線路(150)從所述多個線纜調(diào)制解調(diào)器(170)接收多個上行數(shù)據(jù)信號，并向所述終端(120)傳 送所述多個上行數(shù)據(jù)信號，其中，所述多個上行數(shù)據(jù)信號旁路繞過所 述多個調(diào)制器，所述雙工器(240)被配置為從所述多個調(diào)制器(250) 接收一個或多個輸出數(shù)據(jù)信號，并通過傳送線路(150)向所述多個線 纜調(diào)制解調(diào)器(170)傳送所述一個或多個輸出數(shù)據(jù)信號。
15. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述多個調(diào)制器 (250)被配置為通過將視頻數(shù)據(jù)(130)封裝成符合線纜數(shù)據(jù)服務(wù)接口規(guī)范(DOCSIS)的分組，來將數(shù)據(jù)插入所述多個第一數(shù)據(jù)信號(110) 中的一個或多個中。
16. 如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)(100)，其中，所述多個調(diào)制器 (250)被配置為分析所述多個第一數(shù)據(jù)信號(110)中的每一個，并擇機將來自所述一個或多個第二數(shù)據(jù)信號(130)的數(shù)據(jù)插入所述多個 第一數(shù)據(jù)信號(110)中的一個或多個中的控制分組中，來創(chuàng)建所述輸 出信號。
17. —種視頻分發(fā)(130)方法，包括從終端(120)接收至少一個第一數(shù)據(jù)信號(110);從至少一個視頻服務(wù)器(210)接收包括數(shù)字視頻數(shù)據(jù)的至少一 個數(shù)字視頻信號(130)，其中，所述至少一個數(shù)字視頻信號(130)旁 路繞過所述終端(120);以及將來自所述至少一個數(shù)字視頻信號(130)的數(shù)據(jù)插入所述至少 一個數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(110)之一中，以創(chuàng)建輸出信號。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括向調(diào)制解調(diào)器(170)傳 送所述輸出信號。
19. 如權(quán)利要求17所述的方法，還包括使用正交幅度調(diào)制處理來對多個輸出信號進(jìn)行復(fù)用，以創(chuàng)建復(fù)用 輸出信號，其中，傳送所述輸出信號是向多個調(diào)制解調(diào)器(170)傳送所述復(fù)用輸出信號，所述多個調(diào)制解調(diào)器(170)是線纜調(diào)制解調(diào)器。
20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述插入包括將所述數(shù) 字視頻數(shù)據(jù)(130)插入因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組中，然后，將所述IP 分組插入所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號(no)中。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述插入包括將包括視頻數(shù)據(jù)(130)的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)分組封裝成數(shù)據(jù)分組，并將所述數(shù) 據(jù)分組插入所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號(110)中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種系統(tǒng)，包括多個調(diào)制器(250)，用于從終端(120)接收至少一個第一數(shù)據(jù)信號，從所述終端之外接收至少一個第二數(shù)據(jù)信號，并將所述至少一個第一數(shù)據(jù)信號和所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號組合為具有多個數(shù)據(jù)信道的輸出信號，以向多個調(diào)制解調(diào)器(170)傳遞所述輸出信號，其中，所述至少一個第二數(shù)據(jù)信號旁路繞過所述終端(120)。
文檔編號H04L27/00GK101411152SQ200780011165
公開日2009年4月15日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者巴里·杰伊·韋伯 申請人:湯姆森許可貿(mào)易公司