專利名稱：聲頻/視頻信號再分配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明涉及一種交互作用的聲頻/視頻遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)，它將在多重格式中接收到的聲頻/視頻信號集成并再分配給現(xiàn)有電話線上的多用戶。
然而，這些服務(wù)已經(jīng)獨(dú)立地發(fā)展了幾十年，并以不同的格式和通過不同的分配信道提供。例如，電視信號可通過空中(off-air)天線，電纜重分配網(wǎng)(CATV)和衛(wèi)星廣播來接收，但對每種信號源的接入是與其它無關(guān)的，并需要專門的設(shè)備和/或服務(wù)提供者?？蓪㈦娨暀C(jī)裝備成接收來自所有這些來源的信號。但每次只有一個，所以在接收端需要某種形式的開關(guān)設(shè)備以便改變電視信號源。而且，這些信號中每一個本身包括許多道，這使將這些服務(wù)集中到一個單一的集成系統(tǒng)中的嘗試復(fù)雜化。因特網(wǎng)可由CATV或電話線上的調(diào)到解調(diào)器接入，但典型情況下被連到計(jì)算機(jī)上，這是一種完全分離的觀查系統(tǒng)。
在本發(fā)明以前，決沒有這樣一種可用的系統(tǒng)，用于將這些類型的服務(wù)集成，使用戶能夠利用一種單一的系統(tǒng)立即接入由任何遠(yuǎn)程通信或廣播服務(wù)提供的任何信道。而且，在本發(fā)明以前，并沒有這樣一種廉價(jià)的系統(tǒng)可用，可以交互式的，簡單的使用，并在有線的單一網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送任何所希望的遠(yuǎn)程通信和廣播服務(wù)。
本發(fā)明通過提供一種再分配設(shè)備實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)，將該設(shè)備裝備成接收任何所希望格式中的遠(yuǎn)程通信信號并將所選的信號再分配到用戶的房所。該再分配設(shè)備與位于用戶房所中的一個接口進(jìn)行交互式通信，在該最佳實(shí)施方案中，利用一種通常的紅外(IR)遙控設(shè)備接收來自用戶輸入的控制信號，并包含開關(guān)電路，按預(yù)定路線將所選的信號傳送到用戶的房所，在此由接收單元，最好是電視接收機(jī)接收。一種單一的再分配設(shè)備從通常電話線的公共分配點(diǎn)服務(wù)于整個的多用戶網(wǎng)絡(luò)，并且獨(dú)立地服務(wù)于多個用戶。而且，本發(fā)明的系統(tǒng)并不干擾電話網(wǎng)的正常使用，所以用戶可以交互式地接入由該系統(tǒng)提供的服務(wù)并且同時(shí)可使用電話，或任何現(xiàn)有的空中的或CATV線路，所以用戶也有接收這些網(wǎng)上的服務(wù)的選擇權(quán)。
每個用戶可以選擇接入遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)或來自菜單驅(qū)動的用戶接口的節(jié)目，利用對于由用戶選擇的特定的遠(yuǎn)程通信服務(wù)特定的選項(xiàng)，可以提供許多等級的子菜單。這樣，該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶可以即時(shí)地和獨(dú)立地接入任何可用的遠(yuǎn)程通信服務(wù)而不管輸入信號的格式如何。
在該最佳實(shí)施方案中，本發(fā)明的系統(tǒng)裝備有對父級控制的信道閉鎖；信號處理器，保護(hù)接收到節(jié)目的視頻帶記錄；磁卡讀出器或其他的接入控制設(shè)備；系統(tǒng)日志，記錄由網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶接入的所有活動和服務(wù)供開賬單之用；系統(tǒng)無效設(shè)施，允許系統(tǒng)經(jīng)營者拒絕對所選的用戶接入所選的服務(wù)，或再分配所選的編程(例如在緊急狀態(tài)中的消息)，和其他的特征，通過以下的描述將會明白。
因此，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，用于通過導(dǎo)線再分配多種聲頻/視頻信號到多種通信接口，包括服務(wù)器，接收多種輸入信號的再分配器，對于每個輸入信號包括用于解調(diào)信號的解調(diào)器，服務(wù)器根據(jù)輸入通信接口的一個或多個控制信號，控制輸入信號的輸出信道選擇，對于每個通信接口的開關(guān)設(shè)備用于按預(yù)定路線將信道選擇傳送到再分配器的輸出，開關(guān)設(shè)備由服務(wù)器，根輸入通信接口的一個或多個控制信號進(jìn)行控制，對于每個被調(diào)制的輸入信號，一個處理器用于處理供切換的該信號，其中通信接口接收該再分配器的輸出，用以傳送到連接通信接口的接收單元。
本發(fā)明還提供一種方法，用于通過導(dǎo)線再分配多種聲頻/視頻信號到多種通信接口，包括以下步驟在信號再分配器上接收多種輸入信號，對每種輸入信號解調(diào)，將每種輸入信號處理成適合于切換的格式，依據(jù)輸入通信接口的一種或多種控制信號切換再分配器的輸出，將再分配器的輸出按規(guī)定路線傳送到通信接口，其中該再分配器的輸出由通信接口接收以供傳送到接收設(shè)備。
發(fā)明詳述如

圖1所示，本發(fā)明包括一個再分配設(shè)備8和通信接口100。再分配器8作為一種遠(yuǎn)程通信信號接收機(jī)和路由器/分配器，接收多種聲頻/視頻輸入信號并從在多用戶場所上電話線的公共分配點(diǎn)將用戶選擇的信號再分配到多用戶。通信接口100位于每個單獨(dú)的單元中，發(fā)送所選的輸入信號從再分配器到接收設(shè)備2，在該最佳實(shí)施方案中，一個通常的電視接收機(jī)，并接收由用戶輸入的控制信號，傳送到再分配器8用于選擇輸入信號和交互式地傳送到所選的輸入房所。在此所用的“聲頻/視頻信號”是指包含聲頻信息或視頻信息或兩者的所有遠(yuǎn)程通信和廣播信號。
再分配器8接收多重格式的信號，處理此信號，并根據(jù)通過通信接口100發(fā)送的命令，將所選的信號再分配給用戶。命令信號被發(fā)送到再分配器8，信號被分配給用戶是利用導(dǎo)線，最好包括雙扭電話線1。
在現(xiàn)有的電話線不合適的不常有的情況下，例如是一種單對電纜，可為本發(fā)明的系統(tǒng)安裝合適的雙扭電纜，或者建筑物的地線可用作再分配和命令信號通路的公共地，允許本發(fā)明利用單對電話線有效地工作，以下將更詳細(xì)地描述。在本發(fā)明的系統(tǒng)被考慮在建造計(jì)劃中的新建筑物中，可安裝八對電纜(也就是。替代二或四對電纜)，使本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)能最大限度地利用，正如以下描述的那樣，包括在一個單一單元中的多電視接收機(jī)2服務(wù)。
再分配器8被安裝在多用戶的場所，例如，可以是公寓或產(chǎn)權(quán)獨(dú)立的公寓，商用的高層建筑，醫(yī)院，學(xué)院，鄰近地段電話系統(tǒng)中的一個局部回路，等。多用戶場所可以是對通常的雙扭電話線提供公共分配點(diǎn)的任何場所或網(wǎng)絡(luò)，例如PSTV，網(wǎng)絡(luò)類別5的銅電纜或任何其他的局域網(wǎng)電纜，分配到場所內(nèi)的單獨(dú)單元。在這些多用戶場所中現(xiàn)有的線路幾乎是不可變的，最低限度是四導(dǎo)線雙扭銅線，從公共分配點(diǎn)分配到單獨(dú)的單元。多用戶場所的例子是公寓大樓，辦公塔樓，醫(yī)院，在局部回路中聯(lián)成網(wǎng)的分離住宅小區(qū)，學(xué)校(通過內(nèi)部通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)連線到各個教室)等。
每個輸入包括用于輸入信號特定格式的解調(diào)器和處理器。圖1所示的優(yōu)選實(shí)施方案只是通過舉例將各種類型的輸入信號并入。本發(fā)明的系統(tǒng)可被裝備成接收和再分配任何格式的任何視頻或聲頻/視頻信號，包括所有的遠(yuǎn)距離的聲頻/視頻信號和本地的聲頻/視頻信號(例如來自閉路的保安攝象機(jī)的信號)，本發(fā)明并不指望被限于以下要示出和描述的特定類型的信號。
空中(off-air)輸入20被適配成通過一個被配置為接收VHF和UHF頻段，包括FM廣播頻段的天線22接收空中電視信號。利用最好至少與NTSC,PAL，和SECAM電視格式兼容的調(diào)諧器，通過頻率敏感的空中解調(diào)器24接收空中信號，將分離的聲頻和視頻信號處理到基帶用于進(jìn)入到空中處理器26中，依次將該信號處理供切換，如下所述。用戶利用通常的遙測方式通過通信按口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來發(fā)送命令控制輸入頻率的選擇。
將CATV輸入30用于通過通常的同軸電纜32接收CATV信號。利用被適配成既在諧波間有關(guān)的載波(IRC)，又在諧波有關(guān)的載波(HRC)中整個的副，低，中，高，超頻段接收CATV信號的調(diào)諧器，通過頻率敏感的CATV解調(diào)器34接收CATV信號。解調(diào)器34將分離的聲頻和視頻信號處理到基帶，用以進(jìn)入CATV處理器36，處理此信號供切換。用戶通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來發(fā)送命令，控制輸入頻率的選擇。
DSS輸入40被適配成由衛(wèi)星盤形天線42接收DSS(直接衛(wèi)星)信號，通過頻率敏感的DSS解調(diào)器44處理分離的聲頻和視頻信號到基帶用以進(jìn)入DSS處理器46。解調(diào)器44最好被適配成既在C波段又在KU波段中接收DSS信號，與協(xié)議和格式無關(guān)，利用一個與NTSC，PAL和SECAM兼容的調(diào)諧器以及接收機(jī)帶寬近似。900到21.8GHz。解調(diào)器44處理分離的聲頻和視頻信號到基帶用以進(jìn)入DSS處理器46,處理此信號供切換。用戶通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來發(fā)送命令，控制輸入頻率的選擇。
MMDS輸入50被適配成由MMDS天線52接收MMDS(多點(diǎn)多分布系統(tǒng))，通過頻率敏感的MMDS解調(diào)器54處理分離的聲頻和視頻信號到基帶用以進(jìn)入MMDS處理器56。解調(diào)器54最好被適配成接收2.4GHz和22GHz波段中的MMDS信號，與協(xié)議和格式無關(guān)，利用一個與NTSC,PAL和SECAM兼容的調(diào)諧器進(jìn)行。解調(diào)器54處理分離的聲頻和視頻信號到基帶用以進(jìn)入DSS處理器56，處理此信號供切換。輸入頻率選擇由用戶發(fā)送的命令控制，通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來進(jìn)行。
MPEG輸入60被適配成通過由解調(diào)器64處理的MPEG解碼器接收MPEG信號，解調(diào)器處理分離的聲頻和視頻信號到基帶用以進(jìn)入到MPEG處理器66。解調(diào)器64最好被適配成接收在1,2或4，例如來自視頻服務(wù)器或視頻庫的MPEG信號。解調(diào)器64與協(xié)議和格式無關(guān)，并具有與NTSC,PAL和SECAM兼容的調(diào)諧器。解調(diào)器64處理分離的聲頻和視頻信號到基帶用以進(jìn)入MPEG處理器66，處理該信號供切換。輸入選擇由用戶發(fā)送的命令控制，通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來進(jìn)行。
圖形輸入70被適配從視頻源，例如由解調(diào)器74處理的電視游戲服務(wù)器72接收分量視頻信號，作為對于組合變換器的一種VGA或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的視頻和聲頻信號。文本，圖形用戶界面導(dǎo)航屏幕和電視游戲被分離成聲頻和視頻基帶信號用以進(jìn)入圖形處理器76，處理該信號供切換。輸入選擇由用戶發(fā)送的命令控制，通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來進(jìn)行。
因特網(wǎng)輸入80被適配成從計(jì)算機(jī)82接收分量視頻信號供解調(diào)器84處理，作為對組合變換器的VGA或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的視頻和聲頻信號。因特網(wǎng)瀏覽器和通信并不受協(xié)議或結(jié)構(gòu)的限制。因特網(wǎng)處理器86處理該信號供切換。導(dǎo)航由用戶發(fā)送的命令控制，通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線A控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來進(jìn)行。
閉路輸入90被適配成從閉路攝象機(jī)92，例如保安攝象機(jī)接收分量視頻信號，供解調(diào)器94處理，作為對組合變換器的VGA或計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的視頻和聲頻信號。閉路處理器96處理此信號供切換。不同攝象機(jī)之間的切換由用戶發(fā)送的命令控制，通過通信接口100到服務(wù)器6，通過數(shù)據(jù)總線控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7來進(jìn)行。
服務(wù)器6最好是一種開放結(jié)構(gòu)，平臺獨(dú)立和可升級的計(jì)算機(jī)，具有最低限度486微處理器。服務(wù)器6控制來自通信接口100的上游數(shù)據(jù)和所有的已解調(diào)輸入，并如下描述的那樣管理數(shù)據(jù)庫，提供記賬，開賬單，跟蹤查賬和編程過程。服務(wù)器6提供通信口，用于ISDN，光纖，衛(wèi)星，PSTN，模擬和數(shù)字輸入-輸出設(shè)備和/或任何其他所希望的附件。服務(wù)器也起著路由器的作用，控制和傳送通過總線A,B和C的信息。
解調(diào)器數(shù)據(jù)總線B將所有的解調(diào)器和解碼器互聯(lián)并接合到服務(wù)器6?？偩€B不受協(xié)議，速度，頻率，形式因素或格式的限制。
處理器16,26,36,46,56,66,76,86和96將它們各自的輸入信號處理成這樣一種格式，能夠被交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7切換并利用非屏蔽的雙扭銅電纜傳送到通信接口100。處理器16,26,36,46,56,66,76,86和96每一個將信號阻抗與輸出阻抗匹配；提升已解調(diào)信號的基帶(例如到300KHz)；均衡高頻成分(例如，3dB)和增加色度等級；并增加已解調(diào)信號的峰峰電壓(Vpp)，處理器16,26,36,46,56,66,76,86和96也變換和解釋由交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7從通信接口100接收到的上游控制信號并將控制信號通過數(shù)據(jù)總線B傳送到服務(wù)器6。
交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7是一種非閉鎖的，多對1的開關(guān)，并不受規(guī)模，帶寬，速度，形式因素，協(xié)議，結(jié)構(gòu)或格式的限制。由處理器16,26,36,46,56,66,76,86和96接收到并由此輸出的控制信號被傳送到服務(wù)器6，控制交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7并將所選的輸入傳送到交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7的輸出供傳回到通信接口100。提供分離的交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7并由安裝在多用戶場所內(nèi)各個單元中的每個通信接口100專用。
處理器數(shù)據(jù)總線C將所有處理器16,26,36,46,56,66,76,86和96互聯(lián)并接合到服務(wù)器/路由器6。總線C不受協(xié)議，速度，頻率，形式因素或格式的限制。
數(shù)據(jù)總線A將每個交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7與服務(wù)器/路由器6互聯(lián)?？偩€A不受協(xié)議，速度，頻率，形式因素或格式的限制。交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7被連到一種標(biāo)準(zhǔn)的或是定做的電話或絞合的電纜接頭方框5。典型情況下采用Bix型和no.66，可是接頭方框5的配置并不影響本發(fā)明的工作。接頭方框5將交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7的輸出傳遞到現(xiàn)有電話系統(tǒng)或PSTN的銅線對(紅-綠)上。接頭方框5也可供類型5或10基線T電纜使用。
再分配器8也可包HDTV處理器144，用于處理由天線，衛(wèi)星盤形天線或其他合適的接收機(jī)142在HDTV輸入140上接收到的HDTV信號。HDTV處理器144被直接連到服務(wù)器6，控制信道選擇并通過高速數(shù)據(jù)路由器或集線器150傳送HDTV信號，集線器分配利用同軸電纜或多用戶場所內(nèi)類型5或6的電纜(10基線T)網(wǎng)來自服務(wù)器6的HDTV信號。PSTN線路沒有能力也發(fā)送HDTV信號，因此需要同軸電纜或類型5或6的電纜將來自服務(wù)器6的HDTV輸出直接連到接收機(jī)2。如果類型5或6的電纜(典型情況下有四對)被采用，HDTV信號只需要兩對，兩對未用的類型5或6的電纜可被連到PSTN電纜接頭方框5，如圖中所示，以便利用類型5或6的電纜中未用的對有效地組合電話線路(紅/綠和黃/黑)。
另外，電影存儲數(shù)據(jù)庫146可直接連到服務(wù)器6，根據(jù)由用戶通過電影子菜單接入的目錄，對由用戶輸入的控制信號作出響應(yīng)，控制電影的選擇。
由再分配器8輸出的聲頻/視頻信號，利用PSTN中未用的線，典型情況下是黑/黃，被傳送到各個單元中的通信接口100。PSTN不受電壓或頻率限制，可以最小的信號損失在相當(dāng)大的距離上傳送全帶寬的聲頻/視頻信號。
在圖3中所示的通信接口100上，從再分配器8接收被修改的信號組合并由分離器102分離成單獨(dú)的聲頻和視頻信號。在優(yōu)選實(shí)施方案中。視頻信號范圍從DC到4.5MHz,NTSC,PAL或SECAM。聲頻是一種副載波，范圍在(但并不限于)4.6到5.0MHz，最好在4.7MHz附近。
分離器102的輸出被分別送入聲頻和視頻解調(diào)器104,106。分離器102的視頻輸出最好是在75到100ohm的阻抗上，取決于線路條件和再分配器8中的視頻調(diào)制器的設(shè)置，將補(bǔ)償任何的失配損失和共模抑制。利用由再分配器8控制的水平同步衰減器和放大器削去H同步和彩色脈沖串峰值可對視頻信號整形，以便調(diào)節(jié)對接收機(jī)2的同步電平，使得非法的視頻記錄被阻止(典型的電視接收機(jī)能夠利用少到15個同步單元鎖定電視信號，因而錄象帶記錄器一般需要最少25個同步單元有效地鎖定輸入信號)。
作為選項(xiàng)，可在通信接口100中提供信號對噪聲的檢測器，如果信噪比降低到閾值電平以下，就發(fā)信號給再分配器8，以便提升聲頻/視頻輸出電平。這使再分配器8能夠補(bǔ)償在各個不同單元中電纜接頭方框5和通信接口100之間的電話電纜的不同長度(例如，頂層的公寓要比位于相同的多用戶場所的底層公寓承受較少的來自裝在房頂?shù)脑俜峙淦?的信號衰減)也考慮一種用于測試由系統(tǒng)所用的各種信號的系統(tǒng)分析器可直接插入通信接口100中的RJ11口，并可直接與服務(wù)器6通信用于記錄系統(tǒng)分析結(jié)果。
然后視頻解調(diào)器104將被整形的電視信號變換成標(biāo)準(zhǔn)的1Vpp的組合電視信號進(jìn)入調(diào)制器110。解調(diào)器104也濾去共模抑制和其他的射頻及電磁干擾。調(diào)制器110利用通常的NTSC,PAL和SECAM調(diào)制技術(shù)將視頻信號調(diào)制到一個所選的信道，例如信道3。調(diào)制器110最好是一種帶有鋸齒的鎖相環(huán)和在1GHz帶寬的頻譜內(nèi)頻率敏感。通信接口100可由用戶操作的開關(guān)(未示出)提供，用于選擇信道3或4，這對于家用電視接收機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)的。
調(diào)制器110的輸出被直接連到接收設(shè)備2。在優(yōu)選實(shí)施方案中，接收設(shè)備2是一臺電視機(jī)，然而，它可以是錄象機(jī)，立體聲接收機(jī)，或任何其他能夠接收聲頻/視頻信號的設(shè)備。
聲頻副載波信號從分離器102的輸出接收到并由聲頻解調(diào)器104解調(diào)(立體聲在單聲道上進(jìn)行)成大約(但并不限于)20Hz到20KHz頻率范圍的一個公共的聲頻基帶信號，其阻抗可以從75變化到600ohm，用于進(jìn)入調(diào)制器110和可選擇直接送入聲頻輸出。解調(diào)器140也濾去射頻和電磁干擾。
數(shù)據(jù)調(diào)制器120發(fā)送指令從接口上游到再分配器8，從多個接口之一接收可變的數(shù)據(jù)流，這些接口中最好包括一個光接口，例如紅外接收機(jī)122，包括一個光接收器，接收來自一個公共的手持IR遙控設(shè)備123。遙控設(shè)備123被用于輸入數(shù)字信息，控制信號輸入選擇和信道選擇，其中輸入信號包括多信道(例如CATV電視信號)。IR接收機(jī)122可被裝入通信接口100，或者可以遠(yuǎn)距離連線到通信接口，被安裝在一個方便的位置上，例如在電視接收機(jī)2上。在優(yōu)選實(shí)施方案中，遙控設(shè)備123將直接通過電視接收機(jī)IR的遙控系統(tǒng)控制電視接收機(jī)2的電源，靜單和音量，和圖象/聲音設(shè)置。利用遙控設(shè)備123，根據(jù)由用戶輸入紅外接收機(jī)122的控制信號，利用有效的(環(huán)路和接頭)PSTN線路發(fā)送到再分配器，由再分配器8控制所有其他的選擇。
通信接口100也可包括一個數(shù)據(jù)口124，用于接合其他類型的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，例如鍵盤，鼠標(biāo)，跟蹤板和/或操縱桿，條形碼和/或刷卡閱讀器，和任何其他數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，便于輸入字母數(shù)字信息供交互作用。數(shù)據(jù)口124并不受協(xié)議，標(biāo)準(zhǔn)，速度，鐘或電壓的限制。
數(shù)據(jù)調(diào)制器120最好也是電感方式或直接電容方式耦合到PSTN電話接合點(diǎn)，如在132。公共的PSTN沒有什么協(xié)調(diào)地被直接傳送到用戶，所以電話，傳真和因特網(wǎng)的功能全部正常地動作。調(diào)制器的方案是依據(jù)上游數(shù)據(jù)的要求選擇的。FSK已被發(fā)現(xiàn)工作得很合宜。頻率帶寬是可變的和頻率分配是靈活的。頻率在160到190KHz范圍內(nèi)已被證明是有效的，并不干擾電話信號(典型值在300Hz到1.5KHz的范圍內(nèi))。數(shù)據(jù)調(diào)制器120并入高和低通濾波器，可以工作在從300到30，000bps的數(shù)據(jù)速率范圍內(nèi)，或者按需要而定。通信接口100的電路可被編程在ASIC或類似的硬件中。
網(wǎng)卡132能夠與任何未用的雙扭線接合，不管是包括在電話電纜線束中還是分離的類型5的電纜。網(wǎng)卡并不限于IEEE10基線T標(biāo)準(zhǔn)，雖然這種協(xié)議是優(yōu)選的。網(wǎng)卡132提供一種可選的接口，用于連接客戶或服務(wù)器計(jì)算機(jī)到本發(fā)明的系統(tǒng)。任何微處理器基的計(jì)算機(jī)134可被連到網(wǎng)卡132并可包括外圍設(shè)備，如打印機(jī)，掃描器，調(diào)制解調(diào)器等。網(wǎng)卡132可被方便地用在較新的多用戶場所，在其中現(xiàn)有的電話線，典型情況下在PSTN電纜中至少提供叁對雙扭線(通常在4和8對之間)。
在該最佳實(shí)施方案中，利用這些上游設(shè)備輸入到通信接口100的信息被利用電話電纜的紅/綠線對傳送到再分配器8，該電話線是用于電話服務(wù)的環(huán)路和接頭線路。這些控制信號最好在具有頻率近似150KHz的數(shù)據(jù)載波中發(fā)送。控制信號的內(nèi)容是足夠的少以致需要非常少的帶寬，該信號最好被濾波，以便不干擾電話服務(wù)。環(huán)路/接頭雙扭線可用于為通信接口100提供電源，或者如果從電話服務(wù)可得到的電源不夠的話，通信接口100可直接從再分配器8中的變壓器(未示出)供電，隨同視頻信號在黃/黑雙扭線上輸出DC信號。
利用遙控設(shè)備123的交互作用允許用戶利用這樣一些服務(wù)，如購物，銀行和電子商務(wù)，游戲等，這些目前在因特網(wǎng)上是可得到的。也應(yīng)該可能在黃/黑PSTN線上發(fā)送聲頻/視頻信號而不干擾輸入的視頻信號。這將提高交互作用的水平，允許象電視會議那樣復(fù)雜的數(shù)據(jù)交換功能。
在該最佳實(shí)施方案中，利用頻分多路復(fù)用或正交的頻分多路復(fù)用建立了多種載波，如下DC到4.5MHz用于視頻數(shù)據(jù)信號；4.55MHz用于串行聲頻(BTSC立體聲聲頻)信號；8.5到12MHz用于高速數(shù)據(jù)信號；和12到13MHz用于話音數(shù)據(jù)。較高頻率的載波要經(jīng)受由于衰減，電磁和射頻干擾引起的較高損耗，所以在本實(shí)施方案中，話音載波最好被限制在窄的帶寬內(nèi)以便使損耗為最小。其他的頻段可被選擇，因?yàn)榭赡軐τ诟鞣N可用的調(diào)制技術(shù)是適合的。通常在AC電源線上使用的擴(kuò)譜傳輸方法也可用于提供信號，供額外的話音和數(shù)據(jù)線，打印機(jī)口，每次使用付款的軟件等。
為了安裝本發(fā)明的系統(tǒng)，再分配器8被安放在多用戶場所，靠近在場所上電話線的公共分配點(diǎn)。例如，這可以是在商用辦公大樓，公寓建筑或醫(yī)院中的主電話屏，在居住的鄰近地區(qū)中的一個局部的回路分配盒，等。交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7的輸出被連到PSTN黃/黑線對，或任何其他的在PSTN電纜中未用的雙扭線，用于傳送被選的輸入信號到通信接口100。交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7的輸入被連到PSTN電纜中的紅/綠線對(或等效的環(huán)路和接頭導(dǎo)線)，用于從通信接口100傳送控制信號到再分配器8。
一個或多個通信接口100被安裝在場所內(nèi)的各個單元中，每個通信接口100提供至少一個遙控接口，如光接口122，連到紅/綠PSTN，和一個用于連到接收設(shè)備2的輸出，如通常的750ohm同軸電纜連接器，連到黃/黑PSTN。網(wǎng)卡132被可供選擇地連到PSTN電纜中的第二未用的線對，用于接合個人計(jì)算機(jī)，微計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)134。
本系統(tǒng)由服務(wù)提供者管理，他或者可以支付各種輸入信號提供者(在其中輸入信號是一種基于收費(fèi)的服務(wù))和對各個單元收取使用本系統(tǒng)的費(fèi)用，或者對各個單元開賬單用以直接支付給信號提供者。服務(wù)器6保持一個數(shù)據(jù)庫，通過它由多用戶場所中的用戶輸入的所有輸入信號和信道選擇被跟蹤和記錄以供開賬單。這種信息也可由信號提供者用于產(chǎn)生觀察裝置和其他統(tǒng)計(jì)的和有關(guān)的信息。服務(wù)提供者可以通過一種加在服務(wù)器6中的信號，在任何時(shí)候加入或替換程序到任何進(jìn)行中的信號中，例如商業(yè)消息，緊急廣播，等。
服務(wù)提供者也可將電話服務(wù)與其他服務(wù)捆梆，例如通過一個專用口轉(zhuǎn)售長途電話服務(wù)。單根雙扭電話電纜能夠傳送多條話音和數(shù)據(jù)線，并可服務(wù)許多線和在單元中的分機(jī)。轉(zhuǎn)售方案可包括每次使用電話付款服務(wù)和任何電話轉(zhuǎn)售方案。
在該最佳實(shí)施方案中，用于通信接口100的蓋板提供接觸開關(guān)，當(dāng)蓋板被移去時(shí)開關(guān)斷開，提供即時(shí)的指示，指明系統(tǒng)正在被瞎弄，要防止盜竊信號服務(wù)的企圖。
在使用中，接收設(shè)備2，最好是一種通常的電視接收機(jī)，被保持在信道3或4上，由用戶選擇設(shè)備。當(dāng)電視接收機(jī)2被接通時(shí)，再分配器的缺省狀態(tài)或者是主菜單，或者是由特定用戶選擇的上次的輸入信號。對于優(yōu)選實(shí)施方案主菜單的一個例子示于圖4中。每個菜單選項(xiàng)提供一種相應(yīng)的數(shù)字選擇參數(shù)，由用戶通過遙控設(shè)備23選擇。用戶通過將相應(yīng)的數(shù)字選擇輸入遙控設(shè)備123選擇他們對輸入信號的選擇。數(shù)字選擇由光接口122接收，相應(yīng)的控制信號被利用紅/綠PSTN發(fā)送到再分配器8，并通過交叉點(diǎn)矩陣7發(fā)送到服務(wù)器6。
所選的菜單選項(xiàng)可提供任何數(shù)量的子菜單級。例如，如果通過輸入數(shù)字“1”選取“電視”選項(xiàng)，服務(wù)器6可切換到一個子菜單，提供選項(xiàng)，“1-off-Air”,“2-CATV”,“3-HDTV”和“4-DSS”。利用相同的遙控設(shè)備123，用戶選擇對應(yīng)于所希望的選擇的數(shù)字值，并且被提示輸入信道號，主菜單，子菜單和提示消息由存放在服務(wù)器6的通常的瀏覽器軟件產(chǎn)生?？蛇x的選項(xiàng)也可放入輸入視頻信號的垂直回掃熄滅間隔中，當(dāng)信息(例如網(wǎng)址URL)被顯示在電視接收機(jī)2上時(shí)，通過按壓在遙控設(shè)備123上的“熱鍵”可以接入。
服務(wù)器6通過數(shù)據(jù)總線A發(fā)信號給交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7，將被選的輸入信號連到矩陣開關(guān)90的輸出，并且輸入信號在黃/黑(或其他未用的)PSTN上被傳送到通信接口。如果輸入信號包含多信道，例如在電視信號的情況下，服務(wù)器6控制相應(yīng)的解調(diào)器14,24或34中的調(diào)諧器，以便通過所選的信道。所選的輸入信號可被調(diào)制到信道3或4并通過通常的同軸或其他的兩導(dǎo)線電纜3傳送到各個單元，以便在用戶的電視接收機(jī)2上接收。另一種方案是，可以提供一個口，用于直接連接分量視頻和聲頻信號到電視接收機(jī)，以便在“電視”模式中觀看，這可免去對于通信接口100中輸出調(diào)制器110的需要。
考慮多用戶場所內(nèi)單獨(dú)單元的數(shù)量來選擇服務(wù)器6的容量。服務(wù)器6為每個單獨(dú)的單元提供一個分離的交叉點(diǎn)矩陣開關(guān)7，因此可以獨(dú)立地發(fā)送輸入信號到每個單元，不管在其他單元中用戶所選的輸入信號如何。輸入信號的可能選擇只受接收任何特定格式信號的再分配器8容量的限制。在一個單獨(dú)單元擁有一臺以上電視機(jī)2，電話電纜含有額外的雙扭線的場合，再分配器8可為該單元內(nèi)的每臺電視機(jī)2裝備一個分離的矩陣開關(guān)7。因此，一條8對雙扭線的電纜可支持最多一個單元中的四臺分離的電視接收機(jī)2，每臺電視接收機(jī)利用一對線供輸入和輸出聲頻/視頻信號，另一對線用于傳送控制信號到再分配器8。通過分配標(biāo)識符號碼到一個單元內(nèi)的每個通信接口100，并利用環(huán)路/接頭電話線對發(fā)送控制信號到用于單元中所有電視接收機(jī)2的再分配器8；再分配器8接收標(biāo)識符號碼并沿著與被如此識別的特定通信接口100有關(guān)的雙扭線傳送聲頻/視頻信號，這種容量可被更進(jìn)一步增加。
因?yàn)樵谝粋€單獨(dú)的單元中的電話線對于該特定的單元起著一個公共分配點(diǎn)的作用，本發(fā)明的一種被縮減的實(shí)施方案可被用于允許控制由該單元中電視接收機(jī)2接收到的信號。例如，再分配器8可以接收通過同軸電纜和300ohm線路發(fā)送到該單元的空中，閉路和CATV信號，并且當(dāng)用以上指明的方式連到電話線時(shí)，電視接收機(jī)2可被遠(yuǎn)距離切換，從一種信號輸入到另一種。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，利用單對電話線在再分配器8和接收機(jī)2之間進(jìn)行通信。在這種實(shí)施方案中，建筑物接地導(dǎo)線被用作再分配和命令信號導(dǎo)線的公共地線。在本實(shí)施方案中，被再分配的信號被利用地線和環(huán)路/接頭導(dǎo)線對中的一條線，例如環(huán)路導(dǎo)線發(fā)送到接收機(jī)，和命令信號被利用地線及環(huán)路/接頭線對中的另一條線，在本例中是接頭導(dǎo)線發(fā)送到再分配器8。利用一個運(yùn)算放大器抵消由建筑物供電導(dǎo)線產(chǎn)生的任何60HzAC信號交流聲，通過DC恢復(fù)可以補(bǔ)償?shù)仉娢徊?。這種實(shí)施方案便于應(yīng)用在較老的建筑物中，在這些場所可能只有單對現(xiàn)有的電話線，因此避免為了實(shí)施本發(fā)明的系統(tǒng)需要安裝新的線路。
已通過最佳實(shí)施方案的舉例描述了本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，可做某些修改和改進(jìn)而并不偏離在所附的權(quán)利要求中提出的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于在導(dǎo)線上再分配多種聲頻/視頻信號到多種通信接口的系統(tǒng)，包括服務(wù)器，用于接收多種輸入信號的再分配器，對于每種輸入信號包括，用于解調(diào)該信號的解調(diào)器，對輸入到通信接口的一種或多種控制信號作出響應(yīng)，控制輸入信號對輸出信道選擇的服務(wù)器，對于每個通信接口，一種開關(guān)設(shè)備用于傳送信道選擇到再分配器的一個輸出，開并設(shè)備由服務(wù)器控制，對輸入到通信接口的一種或多種控制信號作出響應(yīng)，和對于每個已解調(diào)的輸入信號，一個處理器用于處理該信號供切換，其中通信接口接收再分配器的輸出，用以傳送到連接通信接口的接收單元。
2．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中輸入信號是以不同的信號格式。
3．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該處理器將已解調(diào)的輸入信號的阻抗與再分配器的輸出阻抗相匹配，提升已解調(diào)輸入信號的基帶，均衡高頻成分，增加已解調(diào)輸入信號的色度等級，和增加已解調(diào)輸入信號的峰-峰電壓。
4．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中將再分配器的輸出在電話線的一條未用的雙扭線上傳送到通信接口。
5．如權(quán)利要求4的系統(tǒng)，其中將一種或多種控制信號在電話線的一條雙扭線上傳送到再分配器。
6．如權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其中傳送一種或多種控制信號到再分配器的雙扭線傳送電話信號。
7．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該通信接口包括一個光接口，用于從紅外遙控設(shè)備接收一種或多種控制信號。
8．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該通信接口包括一個數(shù)據(jù)接口，用于從鍵盤，操縱桿，卡片閱讀器，條形碼閱讀器或其他的數(shù)據(jù)提供設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
9．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該通信接口包括一個網(wǎng)絡(luò)接口，用于在電話線中第二對未用的雙扭線上從計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)到再分配器。
10．如權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中該通信接口將再分配器的輸出調(diào)制到接收設(shè)備的所選信道。
11．一種在導(dǎo)線上再分配多種聲頻/視頻信號到多種通信接口的方法，包括以下步驟(a)接收在信號再分配器上的多種輸入信號，(b)解調(diào)每種輸入信號，(c)將每種輸入信號處理成適合于切換的一種格式，(d)依據(jù)輸入到通信接口的一種或多種控制信號切換再分配器的輸出，和(e)將再分配器的輸出傳送到通信接口，其中再分配器的輸出由通信接口接收，用于傳送到接收設(shè)備。
12．如權(quán)利要求11的方法，其中輸入信號以不同的信號格式。
13．如權(quán)利要求11的方法，其中將每種輸入信號處理成適合于切換的一種格式的步驟包括將已解調(diào)輸入信號的阻抗與再分配器的輸出阻抗相匹配，提升已解調(diào)輸入信號的基帶，均衡高頻成分，增加已解調(diào)輸入信號的色度等級，和增加已解調(diào)輸入信號的峰-峰電壓。
14．如權(quán)利要求11的方法，包括在電話線的一對未用的雙扭線上傳送再分配器的輸出到通信接口的步驟。
15．如權(quán)利要求14的方法，包括在電話線的一對雙扭線上傳送一種或多種控制信號到再分配器的步驟。
16．如權(quán)利要求15的方法，其中傳送一種或多種控制信號到再分配器的雙扭線傳送電話信號。
17．如權(quán)利要求11的方法，其中該通信接口包括一個光接口，用于從紅外遙控設(shè)備接收一種或多種控制信號。
18．如權(quán)利要求11的方法，其中該通信接口包括一個數(shù)據(jù)接口，用于從鍵盤，操縱桿，卡片閱讀器，條形碼閱讀器或其他數(shù)據(jù)提供設(shè)備接收數(shù)據(jù)。
19．如權(quán)利要求11的方法，其中該通信接口包括一個網(wǎng)絡(luò)接口，用于在電話線中的第二對未用的雙扭線上從計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)到再分配器。
20．如權(quán)利要求11的方法，包括將再分配器的輸出調(diào)制到接收設(shè)備的所選信道的步驟。
全文摘要
一種用于再分配多種聲頻/視頻信號的系統(tǒng),具有一種再分配設(shè)備,被裝備成接收多格式的信號并在導(dǎo)線,最好是現(xiàn)有的雙扭線電話線上將所選的信號再分配到用戶的房所。再分配設(shè)備與位于用戶房所中的通信接口進(jìn)行交互式通信,接收用戶輸入的控制信號并包含開關(guān)電路,傳送所選的信號到用戶的房所,由接收單元,如一臺電視接收機(jī)接收。一個單一的再分配設(shè)備從一個公共分配點(diǎn)為整個的多用戶網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并獨(dú)立地為多用戶服務(wù)。本發(fā)明的系統(tǒng)并不干擾電話網(wǎng)的正常使用,所以用戶可以交互式地接入由本系統(tǒng)提供的服務(wù)并同時(shí)使用電話。
文檔編號H04N7/10GK1322438SQ99811728
公開日2001年11月14日 申請日期1999年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月3日
發(fā)明者羅斯A·杰弗里 申請人:羅斯A·杰弗里