專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)頂盒音視頻通訊方法，更具體地，涉及ー種用有線電視機(jī)頂盒和SIP服務(wù)器(會(huì)話初始協(xié)議服務(wù)器)實(shí)現(xiàn)音視頻通訊的方法。
背景技術(shù)：
在三網(wǎng)融合和有線電視數(shù)字化的過(guò)程中，通過(guò)機(jī)頂盒收看數(shù)字電視和實(shí)現(xiàn)三網(wǎng)融合業(yè)務(wù)非常普遍。在機(jī)頂盒收看數(shù)字電視、點(diǎn)播視頻節(jié)目和娛樂(lè)、信息內(nèi)容外，還可以實(shí)現(xiàn)音視頻通訊?；ヂ?lián)網(wǎng)上通訊可以采用VoIP實(shí)現(xiàn)音頻通訊，視頻通訊可以通過(guò)手機(jī)和電腦實(shí)現(xiàn)。 使用3G手機(jī)進(jìn)行視頻電話，受限于屏幕和信號(hào)，容易掉線以及用戶資費(fèi)高的影響。使用即時(shí)通訊軟件進(jìn)行視頻電話需要雙方有電腦設(shè)備、足夠的上網(wǎng)帶寬和上網(wǎng)設(shè)備，同時(shí)也要求對(duì)方安裝相同的軟件。對(duì)于不熟悉電腦操作和沒(méi)有上網(wǎng)條件的用戶而言視頻電話很難實(shí)現(xiàn)和普及。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開ー種數(shù)字有線電視機(jī)頂盒通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音視頻通訊的系統(tǒng)。用戶通過(guò)數(shù)字電視機(jī)頂盒配置的普通的USB攝像頭和無(wú)線多媒體遙控器上的麥克風(fēng)，利用電視機(jī)屏幕和無(wú)線多媒體遙控器簡(jiǎn)單操作，完成通過(guò)數(shù)字電視機(jī)頂盒之間的音視頻通話。本系統(tǒng)采用SIP協(xié)議，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用簡(jiǎn)單方便、用戶接受程度高，宜于普及和推廣。本發(fā)明具體包括有線電視數(shù)字機(jī)頂盒、USB攝像頭、無(wú)線多媒體遙控器、有線電視雙向網(wǎng)絡(luò)、CMTS (Cable Modem Terminal Systems)、HDCP 服務(wù)器(Dynamic HostConfiguration Protocol動(dòng)態(tài)主機(jī)設(shè)置協(xié)議)、SIP服務(wù)器和DNS服務(wù)器。在本發(fā)明中采用SIP通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒互聯(lián)互通，通話雙方接通后，按照指定格式對(duì)音視頻進(jìn)行編解碼，視頻通訊直接采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方法實(shí)現(xiàn)，由機(jī)頂盒的SoC提供硬件或軟件視頻編碼。在本發(fā)明中，每個(gè)機(jī)頂盒分配唯一的ID號(hào)碼，一臺(tái)機(jī)頂盒對(duì)應(yīng)ー個(gè)號(hào)碼，不可復(fù)用。DSN服務(wù)器將ID號(hào)碼解析成為IP地址，作為注冊(cè)和認(rèn)證的依據(jù)。至少要部署一臺(tái)SIP服務(wù)器，對(duì)機(jī)頂盒的注冊(cè)信息和撥打請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)，雙方機(jī)頂盒完成信令過(guò)程，實(shí)現(xiàn)音視頻通訊。機(jī)頂盒終端和SIP服務(wù)器在同一個(gè)網(wǎng)段，不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)轉(zhuǎn)換。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的整個(gè)過(guò)程是信令交換行為與音、視數(shù)據(jù)通訊行為，機(jī)頂盒裝入SIP客戶端，信令采用SIP通訊協(xié)議，音頻數(shù)據(jù)采用72IULAW編碼，視頻數(shù)據(jù)采用H. 264編碼，按照指定格式對(duì)音視頻進(jìn)行編解碼。信令底層采用UDP承載，數(shù)據(jù)底層采用RTP/UDP承載。本發(fā)明的信令行為包括客戶端主動(dòng)發(fā)起注冊(cè)、客戶端主動(dòng)發(fā)起邀請(qǐng)、客戶端被動(dòng)接受邀請(qǐng)、客戶端主動(dòng)掛斷通話、客戶端被動(dòng)接受掛斷電話。本發(fā)明音、視數(shù)據(jù)的行為由兩個(gè)部分組成發(fā)送側(cè)和接受側(cè)。發(fā)送側(cè)行為主要是音頻采集后通過(guò)機(jī)頂盒進(jìn)行軟件編碼，編碼后的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送至對(duì)端機(jī)頂盒；視頻采后進(jìn)行編碼，視頻可以采用軟件編碼也可采用SoC硬件編碼，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送至對(duì)端機(jī)頂盒。接受側(cè)行為主要是對(duì)收到的音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件解碼，將PCM流送至USB耳機(jī)或電視機(jī)喇叭；收到的視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)入機(jī)頂盒進(jìn)行硬件解碼或軟件解碼，由電視機(jī)播放。本發(fā)明使用者通過(guò)操作無(wú)線多媒體遙控器完成音頻通訊，多媒體遙控器內(nèi)置麥克風(fēng)和喇叭，內(nèi)部的音頻處理芯片對(duì)音頻模擬信號(hào)和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。音頻播放在多媒體遙控器和電視機(jī)兩者中實(shí)現(xiàn)互相切換。本發(fā)明的機(jī)頂盒的音視頻通訊過(guò)程在電視屏幕上通過(guò)畫中畫顯示，在同一電視機(jī)屏幕上顯示本地視頻和對(duì)方視頻，通過(guò)操作無(wú)線多媒體遙控器實(shí)現(xiàn)互換視頻位置、停止視頻顯示、全屏放大視頻顯示。本發(fā)明的可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)頂盒之間的直接音視頻通訊，沒(méi)有SIP服務(wù)器介入的情況下，兩個(gè)機(jī)頂盒之間可以互相注冊(cè)后直接相互呼叫和完成音視頻通訊。


圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備連接原理圖。圖2是本發(fā)明的機(jī)頂盒注冊(cè)流程。圖3是本發(fā)明的機(jī)頂盒撥號(hào)流程。圖4是本發(fā)明的接收機(jī)頂盒被叫接受流程。圖5是本發(fā)明的機(jī)頂盒數(shù)據(jù)采集和處理流程。圖6是本發(fā)明的雙方通訊掛斷過(guò)程。圖7是本法明中兩機(jī)頂盒之間相互直接通訊原理圖。圖8是本發(fā)明的電視和通訊視頻在同一電視屏幕上顯示的布局。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行具體闡述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。每個(gè)機(jī)頂盒在接入系統(tǒng)時(shí)，自動(dòng)注冊(cè)，從DHCP服務(wù)器獲取IP地址。如果機(jī)頂盒通過(guò)ID號(hào)碼或域名進(jìn)行注冊(cè)，則通過(guò)DNS服務(wù)器進(jìn)行域名解析分配IP地址。SIP服務(wù)器對(duì)機(jī)頂盒的注冊(cè)信息和撥打請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)后，機(jī)頂盒的呼叫請(qǐng)求通過(guò)SIP服務(wù)器向被呼叫的機(jī)頂盒發(fā)送邀請(qǐng)，被呼叫的機(jī)頂盒接到邀請(qǐng)后，檢查音視頻格式匹配狀態(tài)后進(jìn)入通話準(zhǔn)狀態(tài)，發(fā)起呼叫的機(jī)頂盒向被呼叫機(jī)頂盒發(fā)送音視頻數(shù)據(jù)，兩個(gè)機(jī)頂盒的音視頻通訊開始進(jìn)行；當(dāng)任意一方機(jī)頂盒掛斷時(shí)，通信結(jié)束。本發(fā)明的設(shè)備連接原理如附圖I所示，包括多個(gè)機(jī)頂盒、SIP服務(wù)器、DHCP服務(wù)器和CMTS，其中CMTS具備Ethernet和Cable兩個(gè)接ロ，內(nèi)部路由互達(dá)，SIP服務(wù)器和DHCP服務(wù)器位于CMTS的Ethernet側(cè)，三者的IP地址可以互達(dá)，機(jī)頂盒位于CMTS的Cable側(cè)，透過(guò)CMTS向DHCP服務(wù)器請(qǐng)求IP。各機(jī)頂盒也可以通過(guò)CMTS互達(dá)。最小的系統(tǒng)包含至少兩個(gè)機(jī)頂盒、CMTS, DHCP服務(wù)器和SIP服務(wù)器。每個(gè)機(jī)頂盒通過(guò)CMTS自動(dòng)從DHCP服務(wù)器中獲得網(wǎng)絡(luò)中唯一的IP地址；獲取IP地址的同時(shí)，得到SIP服務(wù)器的IP地址或者事先約定的SIP服務(wù)器固定IP地址。機(jī)頂盒在進(jìn)行信令行為之前向SIP服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證注冊(cè)，注冊(cè)成功進(jìn)入等待狀態(tài)，等待用戶撥號(hào)或者發(fā)來(lái)的請(qǐng)求。本發(fā)明機(jī)頂盒之間音視頻通訊過(guò)程的具體實(shí)現(xiàn)方式，具體步驟包括以下部分機(jī)頂盒注冊(cè)流程，如附圖2所示。機(jī)頂盒接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行注冊(cè)，從DHCP服務(wù)器獲得IP地址，向SIP服務(wù)器發(fā)送注冊(cè)信息，SIP服務(wù)器通過(guò)驗(yàn)證后，記下IP地址與對(duì)應(yīng)號(hào)碼的映射；如果注冊(cè)信息無(wú)法通過(guò)驗(yàn)證，注冊(cè)未成功，發(fā)起注冊(cè)的機(jī)頂盒重試，超過(guò)一定次數(shù)未注冊(cè)成功即定義為注冊(cè)失敗，注冊(cè)失敗的信息在電視機(jī)屏幕上顯示。注冊(cè)通過(guò)后機(jī)頂盒的撥號(hào)和呼叫過(guò)程，如附圖3所示。注冊(cè)成功的機(jī)頂盒(發(fā)起方機(jī)頂盒)使用遙控器按鍵撥打?qū)Ψ教?hào)碼，發(fā)起方機(jī)頂盒將撥打請(qǐng)求送往SIP服務(wù)器，SIP 服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證。此時(shí)有兩種情況(I)驗(yàn)證未通過(guò)，失敗信息傳回發(fā)起方機(jī)頂盒，顯示在電視機(jī)屏幕上。(2)驗(yàn)證通過(guò)，SIP服務(wù)器將撥打請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給被呼叫機(jī)頂盒，此時(shí)有兩種情況(a)被呼叫機(jī)頂盒未接通，發(fā)送失敗信息至SIP服務(wù)器，SIP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起方機(jī)頂盒；(b)被呼叫機(jī)頂盒接通，發(fā)送成功信息至SIP服務(wù)器，SIP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)起發(fā)方機(jī)頂盒，整個(gè)信令過(guò)程完畢。被呼叫機(jī)頂盒接受過(guò)程，如附圖4所示。被呼叫機(jī)頂盒在接收到數(shù)據(jù)后檢查數(shù)據(jù)的可接受性，判斷音視頻格式是否與機(jī)頂盒的可解碼格式相匹配，如果匹配，機(jī)頂盒進(jìn)入通訊準(zhǔn)狀態(tài)就緒2，隨時(shí)開始通訊。最后雙方進(jìn)行正式的音視頻通話的處理過(guò)程，如附圖5所示。在就緒2狀態(tài)的雙方機(jī)頂盒依次打開音頻接受模塊和視頻接受模塊，接著打開音頻采集/編碼模塊對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和編碼并發(fā)送，以及打開視頻采集/編碼模塊對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和編碼并發(fā)送。通訊掛斷過(guò)程，如附圖6所示。當(dāng)任何一方機(jī)頂盒掛斷吋，發(fā)送掛斷信號(hào)給SIP服務(wù)器，SIP服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給通話的另ー個(gè)機(jī)頂盒，自動(dòng)關(guān)閉雙方通話和視頻。本發(fā)明中兩機(jī)頂盒之間直接通訊的實(shí)現(xiàn)方法，如附圖7所示。發(fā)起呼叫的機(jī)頂盒知道對(duì)方機(jī)頂盒IP地址(或電話號(hào)碼)時(shí)，可以直接與對(duì)方通訊。首先兩個(gè)機(jī)頂盒互相注冊(cè)，注冊(cè)流程與前述機(jī)頂盒注冊(cè)流程相同。完成注冊(cè)后雙方進(jìn)入就緒狀態(tài)1，發(fā)起呼叫的機(jī)頂盒可以直接撥打?qū)Ψ教?hào)碼，對(duì)方機(jī)頂盒收到呼叫信號(hào)后，直接進(jìn)行音視頻通訊。任何一方機(jī)頂盒掛斷電話后，另一方機(jī)頂盒自動(dòng)退出。本發(fā)明的電視和通訊視頻在同一電視屏幕上顯示的布局，如附圖8所示，本發(fā)明機(jī)頂盒播放電視的同時(shí)可以與其他機(jī)頂盒進(jìn)行音視頻通訊，此時(shí)，電視屏幕上采用畫中畫技術(shù)同時(shí)顯示電視節(jié)目，本地視頻和對(duì)方視頻。視頻位置可以互換，可以全屏顯示任ー視頻，可以暫停通訊雙方的任ー視頻或暫停通訊雙方的視頻(后ー結(jié)果相當(dāng)于VoIP電話通訊)。
權(quán)利要求
1.ー種有線電視機(jī)頂盒通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音視頻通訊方法，其特征在于，每個(gè)機(jī)頂盒分配唯一的ID號(hào)碼，一臺(tái)機(jī)頂盒對(duì)應(yīng)ー個(gè)號(hào)碼，不可復(fù)用，部署至少一臺(tái)信令服務(wù)器對(duì)機(jī)頂盒的注冊(cè)信息和撥打請(qǐng)求進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過(guò)，完成雙方機(jī)頂盒之間的信令過(guò)程，實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒之間的音視頻通訊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊方法，其特征在于，機(jī)頂盒和SIP服務(wù)器在同一個(gè)網(wǎng)段，不能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換(NAT)轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊方法，其特征在于，機(jī)頂盒信令采用SIP協(xié)議，音頻數(shù)據(jù)采用72IULAW編碼，視頻數(shù)據(jù)采用H264編碼，或按照指定格式對(duì)音視頻進(jìn)行編解碼。信令底層采用UDP承載，數(shù)據(jù)底層采用RTP/UDP承載。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊方法，其特征在于，機(jī)頂盒之間進(jìn)行音視頻通訊時(shí)，音頻編碼采用軟件編碼方法，視頻編碼采用機(jī)頂盒SoC硬件編解碼或軟件編碼兩者中的ー種方式進(jìn)行解碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊方法，其特征在于，采用普通USB攝像頭采集音視頻通訊中的圖像和聲音，通過(guò)機(jī)頂盒的USB接ロ送入機(jī)頂盒，輸出電視屏幕顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊方法，其特征在于，通過(guò)操作無(wú)線多媒體遙控器完成音頻通訊，無(wú)線多媒體遙控器內(nèi)置麥克風(fēng)和喇叭。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種實(shí)現(xiàn)有線電視機(jī)頂盒視音頻通訊方法，其特征在于，機(jī)頂盒的音視頻通訊過(guò)程在電視屏幕上通過(guò)畫中畫顯示，在同一電視機(jī)屏幕上顯示本地視頻和對(duì)方視頻，通過(guò)操作無(wú)線多媒體遙控器互換視頻位置、停止視頻顯示、全屏放大視頻顯/Jn ο
8.ー種有線電視機(jī)頂盒通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音視頻通訊方法，其特征在于，當(dāng)兩個(gè)機(jī)頂盒之間的直接音視頻通訊時(shí)，不需要SIP服務(wù)器介入，兩個(gè)機(jī)頂盒之間可以互相注冊(cè)后直接相互呼叫和完成音視頻通訊。
全文摘要
本發(fā)明公開一種數(shù)字有線電視機(jī)頂盒通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音視頻通訊的系統(tǒng)。用戶通過(guò)數(shù)字電視機(jī)頂盒配置的普通的USB攝像頭和無(wú)線多媒體遙控器上的麥克風(fēng)，利用電視機(jī)屏幕和遙控器簡(jiǎn)單操作，完成通過(guò)數(shù)字電視機(jī)頂盒之間的音視頻通話。本系統(tǒng)采用SIP協(xié)議，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用簡(jiǎn)單方便、用戶接受程度高，宜于普及和推廣。
文檔編號(hào)H04N21/65GK102724588SQ201210116318
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月20日
發(fā)明者賀明建 申請(qǐng)人:蘇州漢辰數(shù)字科技有限公司