專利名稱：家庭多媒體交換中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，具體涉及家庭多媒體交換中心設(shè)備。
背景技術(shù)：
數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展不斷催生著眾多的數(shù)碼產(chǎn)品，個人電腦、
PDA (Personal Digital Assistant,個人數(shù)字代理)、手機、數(shù)字電視、MP3、DV (Digital Video,數(shù)碼錄像機)/DC (Digital Camera,數(shù)碼相機)、IP攝像頭等數(shù)字產(chǎn)品逐步進入普通生活中，與此同時，寬帶通信與互聯(lián)網(wǎng)的普及極大地促進了數(shù)字媒體內(nèi)容的發(fā)展。構(gòu)建一個寬帶接入、內(nèi)部互聯(lián)、內(nèi)容共享的家庭網(wǎng)絡(luò)需求日趨突顯。
一般來說，在家庭網(wǎng)絡(luò)中主要包括以下幾個部分家庭網(wǎng)關(guān)、信息家電設(shè)備、增值業(yè)務(wù)服務(wù)平臺。數(shù)字家庭示意圖如圖l所示
家庭網(wǎng)關(guān)是家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)以及家庭外部網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)點，通過家庭網(wǎng)關(guān)使家庭網(wǎng)絡(luò)成為家庭外部公共網(wǎng)絡(luò)的一個末梢，真正實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的最終末梢。
信息家電設(shè)備是數(shù)字家庭應(yīng)用的執(zhí)行者，信息家電設(shè)備包括家電、信息設(shè)備、各種傳感器、執(zhí)行機構(gòu)等等，這些傳統(tǒng)的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化后聯(lián)接到家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中能夠?qū)崿F(xiàn)控制以及相互關(guān)聯(lián)等功能。
增值業(yè)務(wù)服務(wù)平臺數(shù)字家庭不是獨立的，要與外部公共網(wǎng)絡(luò)相互交換信息，為用戶提供多種服務(wù)功能，數(shù)字家庭通過家庭網(wǎng)關(guān)接入增值業(yè)務(wù)服務(wù)平臺可以實現(xiàn)更多的功能。如語音業(yè)務(wù)PSTN (公用電話交換網(wǎng)絡(luò))電話、IP電話、移動電話、無線市話、語音增值業(yè)務(wù)；視頻業(yè)務(wù)IPTV(IP電視)、VoD (視頻點播)、遠程教學、可視電話、視訊會議、視頻監(jiān)控；數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)互聯(lián)網(wǎng)訪問、電子商務(wù)、短消息、家電控制、故障反饋和遠程升級等相關(guān)業(yè)務(wù)。
其中，家庭網(wǎng)關(guān)在家庭網(wǎng)絡(luò)中起到互聯(lián)互通的功能，進而實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各個設(shè)備的資源共享、協(xié)同服務(wù)。如通過家庭網(wǎng)關(guān)將TV、移動電話等連接起來，實現(xiàn)IP視頻通話、家庭監(jiān)控等。
家庭網(wǎng)關(guān)作為一個概念已經(jīng)獲得業(yè)界的公認，但在實踐中，家庭網(wǎng)關(guān)到底如何實現(xiàn)，如何與來自不同廠商、技術(shù)陣營的家庭數(shù)字設(shè)備互聯(lián)，如何與運營商提供的外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，還沒有統(tǒng)一的方案。
目前，家庭網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)有多種多媒體設(shè)備，如寬帶路由器、移動電話、
電視、PC、 IP攝像頭、家用網(wǎng)絡(luò)存儲器(NAS， Network Attached Storage)、游戲機等，但這些設(shè)備之間不能方便的相互訪問，共享資源，從而實現(xiàn)更為豐富的應(yīng)用。比如，利用移動電話已經(jīng)具備的語音、攝像功能，電視具備的音視頻輸出功能和路由器具備的IP聯(lián)網(wǎng)功能，實現(xiàn)IP視頻通信。
實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實用新型提供了一種家庭多媒體交換
中心，將解決如下技術(shù)問題
實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如藍牙和WLAN((Wireless Fidelity,無線保真技術(shù)))/以太網(wǎng)之間的相互轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)中各種數(shù)字設(shè)備的互聯(lián)。
實現(xiàn)多種數(shù)字、模擬視音頻格式之間的轉(zhuǎn)換，從而將數(shù)字設(shè)備到電視或數(shù)字設(shè)備之間的視音頻流輸出到電視。
上述功能的組合，實現(xiàn)IP視頻通信、家庭視頻監(jiān)控等應(yīng)用。本實用新型的家庭多媒體交換中心并不實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中所述的家庭網(wǎng)關(guān)的全部功能。目前寬帶家庭普遍具備寬帶路由器或Modem(調(diào)制解調(diào)器)，它完成與外部網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的功能(路由器還完成家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)以太網(wǎng)設(shè)備互連的功能)。家電設(shè)備的連接則由于標準不統(tǒng)一，還停留在概念階段。本實用新型提出的家庭多媒體交換中心將家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部互聯(lián)同外部連接的功能分離，僅實現(xiàn)前者的功能，后者由寬帶路由器/Modem實現(xiàn)，它們相互配合，實現(xiàn)家庭網(wǎng)關(guān)的大部分功能。
根據(jù)本實用新型，提供了一種家庭多媒體交換中心，其包括-多個不同的I/0接口，該多個不同的I/0接口至少包含藍牙I/0接口，用于連接采用藍牙協(xié)議的設(shè)備；
WLAN I/O接口和/或以太網(wǎng)I/O接口，用于連接采用WLAN協(xié)議的設(shè)備和/或用于連接采用以太網(wǎng)協(xié)議的設(shè)備，如連接了互聯(lián)網(wǎng)的家庭路由器/Modem;
視音頻I/0接口，用于連接視音頻輸出設(shè)備；和數(shù)據(jù)交換中心模塊，連接到藍牙I/O接口和WL認I/O接口，該數(shù)據(jù)交換中心模塊完成所述多個不同的1/0接口之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)以及視音頻編解碼，其中，所述數(shù)據(jù)交換中心模塊還依據(jù)預(yù)先存儲的控制代碼和配置文件，對家庭多媒體交換中心的各個模塊進行功能控制。
所述多個不同的I/O接口進一步包括連接到所述數(shù)據(jù)交換中心模塊的視音頻I/0模塊。
本實用新型的數(shù)據(jù)交換中心模塊包括
數(shù)據(jù)交換模塊，連接到所述藍牙I/O接口、 WLAN I/O接口和以太I/O接口；
視音頻編解碼模塊，連接到所述數(shù)據(jù)交換模塊和所述視音頻1/0模塊，用于完成視音頻格式的相互轉(zhuǎn)換；和CPU模塊，用于在所述多個不同的I/O接口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中對數(shù)據(jù)交換模塊進行控制；
其中，數(shù)據(jù)交換模塊用于完成多個不同的1/0接口之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
由所述視音頻編解碼模塊完成視音頻格式的相互轉(zhuǎn)換包括所述視音頻編解碼模塊將從所述數(shù)據(jù)交換模塊獲得的數(shù)字化視音頻信息解碼后為AV(Audio and video connector)/S-Video(Separated
Video)/HDMI (High-Definition Multimedia Interface)格式，通過電纜輸出給電視，并且將從電視獲得的視音頻信號編碼后輸出給所述數(shù)據(jù)交換模塊，發(fā)送給其它數(shù)字設(shè)備。
所述家庭多媒體交換中心進一步包括連接到所述數(shù)據(jù)交換模塊的RAM，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，所述數(shù)據(jù)交換模塊采用RAM作為數(shù)據(jù)緩沖池。所述控制代碼和配置文件存儲在ROM或者Flash中。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字家庭示意圖。
圖2是本實用新型的家庭多媒體交換中心的應(yīng)用場景示例圖。圖3是本實用新型的家庭多媒體交換中心的結(jié)構(gòu)框圖。
6圖4是對附圖3的家庭多媒體交換中心的數(shù)據(jù)交換中心模塊的優(yōu)選結(jié)構(gòu)圖。
圖5是應(yīng)用本實用新型的家庭多媒體交換中心的實例。
具體實施方式

根據(jù)本實用新型的家庭多媒體交換中心的應(yīng)用場景示例如圖2所示。根據(jù)本實用新型，家庭多媒體交換中心用于建立家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各種設(shè)備之間的連接，其完成不同協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，例如，完成藍牙〈-〉WLAN橋接。根據(jù)本實用新型，家庭多媒體交換中心還可以進一步完成其他協(xié)議的轉(zhuǎn)換，包括藍牙〈-〉以太橋接、WLAN<-〉以太橋接、WLAN中繼、數(shù)字視音頻〈-〉A(chǔ)V/S-Video/HDMI轉(zhuǎn)換。
下面分別闡述各種轉(zhuǎn)換的方法，其中WLAN-以太橋接和WLAN中繼是普通WLAN網(wǎng)橋的基本功能，不再贅述。
1、藍牙<-〉WLAN/以太橋接
1.1以太網(wǎng)橋接
如果家庭網(wǎng)絡(luò)有路由器，家庭多媒體交換中心工作在以太網(wǎng)橋接模式。家庭多媒體交換中心實現(xiàn)藍牙規(guī)范Personal Area Networking Profile、該規(guī)范允許藍牙設(shè)備通過BNEP(Bluetooth Network EncapsulationProtocol)"封裝以太網(wǎng)報文，從而與以太網(wǎng)設(shè)備直接互連。家庭多媒體交換中心完成BNEP到以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
這種橋接用于連接家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的藍牙和以太網(wǎng)設(shè)備，以及藍牙設(shè)備與路由器之間的連接。
1. 2 PPP橋接
如果家庭內(nèi)沒有路由器，只有Modem,家庭多媒體交換中心支持PPP橋接，從而使藍牙設(shè)備作為終端設(shè)備(DT， Digital Terminal)連接到寬帶Modem。此時，家庭多媒體交換中心支持LAN Access Prof ile using PPP"和PPPoE(PPP(Point-to-point Protocol) over Ethernet)客戶端等功能。家庭多媒體交換中心同藍牙設(shè)備建立PPP連接，同BRAS (Broadband RemoteAccess Server)建立PPPoE連接，然后將兩段PPP連接橋接起來。
2、 視音頻轉(zhuǎn)換家庭多媒體交換中心通過AV/S-Video/HDMI等線纜連接視音頻輸入輸出 系統(tǒng)，通常是一個電視機或一個家庭影院系統(tǒng)(下面為敘述簡便，以電視做 代稱)，從而將它變成一個網(wǎng)絡(luò)視音頻系統(tǒng)，播放家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)及Internet (因 特網(wǎng))上的數(shù)字內(nèi)容，或?qū)㈦娨暪?jié)目內(nèi)容發(fā)送給藍牙、以太網(wǎng)設(shè)備。
家庭多媒體交換中心為電視機生成一個"虛擬數(shù)字電視機"程序，它模 擬一個IP主機，支持DHCP(Dy,ic Host Configuration Protocol,動態(tài) 主機配置協(xié)議)、ARP(Address Resolution Protocol,地址解析協(xié)議)、視 音頻編解碼等，代替電視機與網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備通信。當它接收到來自網(wǎng)絡(luò)的 數(shù)字視音頻內(nèi)容后，轉(zhuǎn)換為與線纜對應(yīng)的格式，輸出給電視機。當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 請求電視機內(nèi)容時，將這些內(nèi)容編碼后發(fā)送。
"虛擬數(shù)字電視機"還支持藍牙規(guī)范VIDEO DISTRIBUTION PROFILE及 ADVANCED AUDIO DISTRIBUTION PROFILE,與藍牙設(shè)備進行數(shù)字視音頻通信。 由于虛擬數(shù)字電視機運行在IP協(xié)議之上，可以被家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部及外部的任 意IP設(shè)備所訪問。當有多個設(shè)備請求虛擬數(shù)字電視機輸出視音頻時，虛擬 數(shù)字電視機選擇輸出其中一種，或通過多畫面技術(shù)輸出其中幾種。
3、設(shè)備實現(xiàn)框架
本實用新型的家庭多媒體交換中心的硬件實現(xiàn)框架如圖3所示，其至少 包括數(shù)據(jù)交換中心模塊，兩個以上的不同協(xié)議的接口如藍牙1/0、 WLANI/0。 數(shù)據(jù)交換中心模塊連接到藍牙I/O接口和WLAN I/O接口，該數(shù)據(jù)交換中心 模塊完成所述多個不同的I/O接口之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)， 從而實現(xiàn)使用不同協(xié)議的設(shè)備之間的家庭互聯(lián)。所述數(shù)據(jù)交換中心模塊還依 據(jù)預(yù)先存儲的控制代碼和配置文件，對家庭多媒體交換中心的各個模塊進行 功能控制。
本實用新型的家庭多媒體交換中心還可配置有RAM、 K0M/Flash、網(wǎng)絡(luò) I/O模塊和視音頻I/O模塊?？刂拼a和配置文件可存儲在ROM/Flash中。 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，數(shù)據(jù)交換中心模塊采用RAM作為數(shù)據(jù)緩沖池。
在配置有網(wǎng)絡(luò)1/0模塊時，家庭多媒體交換中心可以經(jīng)網(wǎng)絡(luò)1/0模塊采 用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的連接。
在配置有視音頻1/0模塊時，所述數(shù)據(jù)交換中心模塊還完成視音頻格式
8的相互轉(zhuǎn)換。
優(yōu)選地，數(shù)據(jù)交換中心模塊由CPU、數(shù)據(jù)交換模塊和視音頻編解碼模塊 等組成，見附圖4。
數(shù)據(jù)交換模塊同藍牙、WLAN、以太網(wǎng)、視音頻等各種I/0接口連接，完 成它們之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。其中，同視音頻接口的通信 需要經(jīng)過編解碼轉(zhuǎn)換。在協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中，數(shù)據(jù)交換模塊接受CPU的控制， 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，數(shù)據(jù)交換模塊采用RAM作為數(shù)據(jù)緩沖池。
視音頻編解碼模塊完成視音頻格式的相互轉(zhuǎn)換。具體的，將從數(shù)據(jù)交換 模塊獲得的數(shù)字化視音頻(如MPEG4 (Motion Picture Expert Group4) 、 3GP (Third Generation Platform)、 H. 264)信息解碼后通過AV/S-VIDE0/HDMI 接口輸出給電視機。將從電視機獲得的視音頻信號編碼后輸出給數(shù)據(jù)交換模 塊，進而發(fā)送給其它數(shù)字設(shè)備。
CPU完成設(shè)備控制功能，包括人機界面、設(shè)備初始化配置、設(shè)備狀態(tài)(如 橋接模式)的調(diào)整、視音頻編解碼參數(shù)的設(shè)置等?？刂拼a、配置文件等保 存在只讀存儲器中。
圖3和4所示都是本實用新型的家庭多媒體交換中心的邏輯功能模型。 具體實現(xiàn)中，多個模塊可能由單獨的器件完成。例如，可以由單一器件作為 數(shù)據(jù)交換中心模塊，其包括CPU模塊、數(shù)據(jù)交換模塊和視音頻編解碼模塊， 完成上述的CPU模塊、數(shù)據(jù)交換模塊和視音頻編解碼模塊的功能；或者，CPU 可以額外完成數(shù)據(jù)交換和編解碼功能，完成上述的CPU模塊、數(shù)據(jù)交換模塊 和視音頻編解碼模塊的功能。
4、典型應(yīng)用
交換中心同其他家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配合，具有多種用途，如視頻電話、家庭 監(jiān)控、Internet游戲、網(wǎng)絡(luò)視頻觀看等。下面以視頻電話為例予以說明。 如圖5所示， 一個具有攝像頭的智能手機作為通信終端和視音頻輸入設(shè)備， 一個普通電視機作為視音頻輸出設(shè)備。交換中心通過藍牙連接手機，通過 WLAN連接路由器，通過AV/S-Video/HDMI線纜連接電視。手機通過交換中心、 路由器訪問Internet,在此基礎(chǔ)上，手機運行IP視頻電話程序，與遠端運 行在手機或PC上的對等程序通信。同時，手機請求交換中心將這個通話的視音頻輸出到電視。從而充分利用目前已有的數(shù)碼設(shè)備，獲得良好的用戶體 驗。
根據(jù)本申請的實用新型的技術(shù)方案，家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的藍牙、以太設(shè)備和
視音頻輸出設(shè)備之間通過交換中心可實現(xiàn)Any-to-any(任意設(shè)備間)的互聯(lián)， 由于這種互聯(lián)基于鏈路層橋接，設(shè)備實現(xiàn)簡單，成本低；可將任意的家庭視 音頻系統(tǒng)模擬為虛擬數(shù)字電視，并同家庭網(wǎng)絡(luò)中的藍牙、以太網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)， 作為它們的視音頻輸入輸出系統(tǒng)。
家庭多媒體交換機這種設(shè)備形態(tài)，同時具有藍牙、以太/WLAN和視音頻 輸入輸出功能。實現(xiàn)藍牙、以太、WLAN之間的任意橋接，實現(xiàn)數(shù)字視音頻的 解碼，上述兩種功能可以同時工作。
與現(xiàn)有技術(shù)中的家庭數(shù)碼以及聯(lián)網(wǎng)設(shè)備不同的是，本實用新型的家庭多 媒體交換機中心具有獨特的多媒體和互聯(lián)屬性。本實用新型的家庭多媒體交 換機中心的多媒體編解碼功能，使其處于數(shù)字家庭的一個娛樂核心地位，而 互聯(lián)屬性可以實現(xiàn)家庭的數(shù)碼資源共享，與家庭網(wǎng)關(guān)一起工作，可以構(gòu)建一 個開放的數(shù)字家庭娛樂系統(tǒng)。
權(quán)利要求1、一種家庭多媒體交換中心，其特征是包括多個不同的I/O接口，該多個不同的I/O接口至少包含藍牙I/O接口，用于連接采用藍牙協(xié)議的設(shè)備；WLAN I/O接口和/或以太I/O接口，用于連接采用WLAN協(xié)議的設(shè)備和/或用于連接采用以太網(wǎng)協(xié)議的設(shè)備；視音頻I/O接口，用于連接視音頻輸出設(shè)備；和數(shù)據(jù)交換中心模塊，連接到上述多個不同的I/O接口，該數(shù)據(jù)交換中心模塊完成所述多個不同的I/O接口之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及視音頻編解碼，其中，所述數(shù)據(jù)交換中心模塊還依據(jù)預(yù)先存儲的控制代碼和配置文件，對家庭多媒體交換中心的各個模塊進行功能控制。
2、 如權(quán)利要求l所述的家庭多媒體交換中心，所述數(shù)據(jù)交換中心模塊還完成視音頻格式的相互轉(zhuǎn)換。
3、 如權(quán)利要求1或2的所述家庭多媒體交換中心，其中，所述數(shù)據(jù)交換中心模塊包括數(shù)據(jù)交換模塊，連接到所述藍牙I/0接口、 WMNI/0接口和以太I/0接口；視音頻編解碼模塊，連接到所述數(shù)據(jù)交換模塊和所述視音頻i/o模塊，用于完成視音頻格式的相互轉(zhuǎn)換；和CPU模塊，用于在所述多個不同的I/0接口之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中對數(shù)據(jù)交換模塊進行控制；其中，數(shù)據(jù)交換模塊用于完成多個不同的i/o接口之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
4、 如權(quán)利要求3的所述家庭多媒體交換中心，其中，由所述視音頻編解碼模塊完成視音頻格式的相互轉(zhuǎn)換包括所述視音頻編解碼模塊將從所述數(shù)據(jù)交換模塊獲得的數(shù)字化視音頻信息解碼后通過AV/S-VIDEO/HDMI接口輸出給電視，并且將從電視獲得的視音頻信號編碼后輸出給所述數(shù)據(jù)交換模塊，發(fā)送給其它數(shù)字設(shè)備。
5、 如權(quán)利要求4的所述家庭多媒體交換中心，進一步包括連接到所述數(shù)據(jù)交換模塊的RAM，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，所述數(shù)據(jù)交換模塊采用RAM作為數(shù)據(jù)緩沖池。
6、 如權(quán)利要求5的所述家庭多媒體交換中心，其中所述控制代碼和配置文件存儲在只讀存儲器中。
專利摘要本實用新型公開了一種家庭多媒體交換中心，其包括多個不同的I/O接口，該多個不同的I/O接口至少包含藍牙I/O接口，用于連接采用藍牙協(xié)議的設(shè)備和WLAN I/O接口和/或以太I/O模塊，用于連接采用WLAN協(xié)議的設(shè)備和/或用于連接采用以太網(wǎng)協(xié)議的設(shè)備，視音頻I/O模塊，用于連接到電視；數(shù)據(jù)交換中心模塊，連接到藍牙I/O接口、WLAN I/O接口、以太網(wǎng)接口和視音頻I/O模塊；該數(shù)據(jù)交換中心模塊完成所述多個不同的I/O接口之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)及視音頻編解碼格式轉(zhuǎn)化，其中，所述數(shù)據(jù)交換中心模塊還依據(jù)預(yù)先存儲的控制代碼和配置文件，對家庭多媒體交換中心的各個模塊進行功能控制。
文檔編號H04L12/28GK201365258SQ20082023401
公開日2009年12月16日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者張升奇, 陽 曹, 斌 李 申請人:李 斌;張升奇;曹 陽