專利名稱：用于音頻和電視會(huì)議及電話的電視電話裝置、方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及第一申請，Newlin et a1.，美國專利應(yīng)用序列第08/658,792號，1996年6月5日歸檔，題為“音頻/可視通信系統(tǒng)和其中的方法”，Motorola Docket No.PD05634AM(第一相關(guān)應(yīng)用)；并涉及第二應(yīng)用，Burke et a1.，美國專利應(yīng)用序列第08/706,100號；1996年8月30日歸檔，題為“用于音頻和電視會(huì)議及電話的裝置，方法和系統(tǒng)”，Motorola DocketNo.PD05686AM(第二相關(guān)應(yīng)用)；二者在這里一并作為參考，以所有通用發(fā)布的問題為優(yōu)先。
本發(fā)明通常涉及音頻和視頻通信系統(tǒng)，特別涉及用于音頻和電視會(huì)議及電話的裝置，方法和系統(tǒng)。
當(dāng)前，音頻和視頻(可視)會(huì)議能力由基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，比如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)，獨(dú)立的撥號房間系統(tǒng)，以及電視電話。這些系統(tǒng)典型地需要新的有效的硬件，軟件和程序設(shè)計(jì)，并需要有效的通信網(wǎng)絡(luò)連接，比如，綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)的多信道連接或T1/E1連接。
例如，用于音頻和電視會(huì)議的獨(dú)立的撥號房間系統(tǒng)典型地需要在數(shù)萬美元有效開銷內(nèi)的專用硬件，利用專用的視頻攝像機(jī)，電視顯示器，麥克風(fēng)系統(tǒng)，和附加的電視會(huì)議裝置。這種系統(tǒng)可能還需要多達(dá)6個(gè)(或更多)相鄰的ISDN B信道(或T1/E1 DS0)，每個(gè)以每秒64千位(kbps)運(yùn)作?；赑C的系統(tǒng)還典型地至少需要ISDN基本速率接口服務(wù)，包括兩個(gè)ISDNB信道(每個(gè)以64kbps運(yùn)作)加上一個(gè)D信道(以16kbps運(yùn)作)。這種通信網(wǎng)絡(luò)能力是昂貴且極可能是不必要的，尤其當(dāng)附加信道不連續(xù)使用時(shí)。
當(dāng)前音頻/可視電話或會(huì)議系統(tǒng)還局限于僅在指定的結(jié)點(diǎn)，即特定系統(tǒng)位置，提供音頻/可視功能，既不是移動(dòng)的，也不是分布式的(具有多個(gè)位置)。獨(dú)立的撥號房間系統(tǒng)只在特定物理位置內(nèi)允許音頻和電視會(huì)議。電視電話當(dāng)前也局限于它們安裝的地方。同樣，基于PC的系統(tǒng)只在具有必要網(wǎng)絡(luò)連接(如ISDN)和具有特定音頻/可視會(huì)議裝置，比如視頻攝像機(jī)，麥克風(fēng)，和提供音頻/可視處理的附加計(jì)算機(jī)處理板的指定PC上提供這種功能。對于其它要成為具有這種音頻/可視會(huì)議功能的PC，它們必須也配備任一必要的硬件，軟件，程序設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)連接。
這種傳統(tǒng)的音頻/可視會(huì)議系統(tǒng)也很難組合，安裝和使用。例如，對PC音頻/可視功能的添加需要加入新的PC卡，攝像機(jī)，麥克風(fēng)，音頻/可視控制軟件的安裝，新網(wǎng)絡(luò)連接的安裝，如ISDN。另外，這種網(wǎng)絡(luò)連接可能需要PC的附加程序設(shè)計(jì)和必要的ISDN特定配置信息，如特定和ISDN服務(wù)規(guī)范標(biāo)識符(SPID)信息。典型的電視會(huì)議呼叫建立過程利用這些當(dāng)前系統(tǒng)也很困難和復(fù)雜。
傳統(tǒng)的音頻/可視電話和會(huì)議裝置還局限于與遠(yuǎn)端(遠(yuǎn)程位置)的類似裝置通信。例如，使用典型電話系統(tǒng)(“POTS”-明碼的老式電話業(yè)務(wù))的電視電話系統(tǒng)以模擬格式傳輸信息，比如作為格碼調(diào)制的數(shù)據(jù)，用V.34和V.34bis的速率(如最高速率約28.8到33kbps)。這種基于POTS的可視電話系統(tǒng)與ISDN音頻/可視會(huì)議和電話系統(tǒng)不相容，后者以數(shù)字格式傳輸信息，如使用Q.931消息信號，Q.921LAPD數(shù)據(jù)鏈路，和Q.910物理接口數(shù)字協(xié)議，以128kbps(兩個(gè)B信道)或更高的數(shù)據(jù)速率，使用附加信道或DS0。
另外，這種當(dāng)前的音頻/可視電話和會(huì)議裝置相當(dāng)昂貴，在很多情況下對于家中或其它用戶使用過于昂貴以至不能接受。例如，基于撥號房間系統(tǒng)典型地花費(fèi)數(shù)萬美元?；赑C的電視會(huì)議系統(tǒng)和ISDN網(wǎng)絡(luò)連接也很貴，花費(fèi)數(shù)千美元。
當(dāng)前的音頻/可視電話和會(huì)議裝置并不提供來自多于一個(gè)位置的多路的，同時(shí)的電視會(huì)議。例如，當(dāng)前系統(tǒng)(如PC中的那些)不提供多路電視會(huì)議對話，其中輸出視頻可能包括從位于多個(gè)地點(diǎn)的幾個(gè)視頻攝像機(jī)得到的視頻輸入顯示。
因此，對于音頻/可視會(huì)議和電話系統(tǒng)，裝置和方法存在一種需要，能在用戶房屋中多于一個(gè)指定的結(jié)點(diǎn)或位置運(yùn)作，或能移動(dòng)，或可以根據(jù)需要為附加位置進(jìn)行配置。這樣的系統(tǒng)應(yīng)該在使用時(shí)與其它存在的電視會(huì)議系統(tǒng)相容，應(yīng)該對用戶友好，易于安裝和使用，并且應(yīng)該對于家庭購買和用戶使用相對便宜。另外，這樣的系統(tǒng)應(yīng)該能夠提供產(chǎn)生于多個(gè)位置的多路電視會(huì)議對話。


圖1是根據(jù)本發(fā)明說明用于視頻接入裝置的音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)配置的方框圖。
圖2是說明視頻接入裝置的第一實(shí)施例和第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的電視會(huì)議系統(tǒng)的第一實(shí)施例的高層次方框圖。
圖3是說明視頻接入裝置的第二實(shí)施例和第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的電視會(huì)議系統(tǒng)的第二實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。
圖4是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的CATV RF收發(fā)器的方框圖。
圖5是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的微處理器子系統(tǒng)和通信ASIC的方框圖。
圖6是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)的方框圖。
圖7是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的用戶音頻接口的方框圖。
圖8是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的RF調(diào)制器的方框圖。
圖9是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的RF解調(diào)器的方框圖。
圖10是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例的攝像機(jī)接口的方框圖。
圖11是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳實(shí)施例的方法的流程圖。
圖12是說明根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳實(shí)施例的電話和電視會(huì)議控制方法的流程圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明，使用多個(gè)電視電話裝置700，說明視頻接入裝置750的第三實(shí)施例和電視會(huì)議系統(tǒng)705的第三實(shí)施例的方框圖。
圖14是根據(jù)本發(fā)明，說明電視電話裝置700的第一實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。
圖15是根據(jù)本發(fā)明，說明電視電話裝置800的第二實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。
圖16是根據(jù)本發(fā)明，說明視頻接入裝置850的第四實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。
圖17是根據(jù)本發(fā)明，說明擴(kuò)展音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760的方框圖。
圖18是根據(jù)本發(fā)明，說明視頻多路復(fù)用方法的流程圖。
如第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的，并且如圖1-12說明的，第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳實(shí)施例在用戶房屋中提供一個(gè)或多個(gè)位置處的音頻和可視會(huì)議及電話能力，可以是移動(dòng)的，可以根據(jù)需要為附加地點(diǎn)進(jìn)行配置。另外，根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的最佳實(shí)施例，音頻/可視會(huì)議和電話系統(tǒng)典型地使用能在用戶家里或房屋中發(fā)現(xiàn)的裝置，比如現(xiàn)存的電視，視頻攝像機(jī)或攝像點(diǎn)播機(jī)(camcorders)，及電話。另外，這種系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在使用時(shí)與其它現(xiàn)存的電視會(huì)議系統(tǒng)相容，可以用于以不同方式連接的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)(如ISDN或POTS)，對用戶友好，容易安裝和使用，并且應(yīng)該對于家中購買和用戶的使用相對便宜。
如上所述，還存在一種需要，音頻/可視電話和會(huì)議裝置能從多于一個(gè)地點(diǎn)提供多重、同時(shí)的電視會(huì)議。根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，從多于一個(gè)地點(diǎn)的多重、同時(shí)的電視會(huì)議可以發(fā)生，提供多重電視會(huì)議對話，其中輸出視頻可以包含從多個(gè)位置的幾個(gè)視頻攝像機(jī)得到的視頻輸入的顯示。另外，根據(jù)本發(fā)明，發(fā)布了不同的電視電話裝置實(shí)施例，提供了對電話、視頻攝像機(jī)、電視的使用的一種選擇，如同第二相關(guān)應(yīng)用的發(fā)明中使用和發(fā)布的一樣。根據(jù)本發(fā)明的不同電視電話裝置實(shí)施例在使用時(shí)也與其它現(xiàn)存的電視會(huì)議系統(tǒng)相容，可以用于以不同方式連接的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)(如ISDN或POTS)，對用戶友好，容易安裝和使用，并且應(yīng)該對于家中購買和用戶的使用相對便宜。
圖1是說明根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的用于視頻接入裝置110的音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100的配置的方框圖。如圖1所示，視頻接入裝置110(1)到110(n)(單獨(dú)并聯(lián)合被參照為視頻接入裝置110)可以在室外，比如在用戶房屋109(1)(視頻接入裝置110(1))，或者可以在室內(nèi)，比如在用戶房屋109(2)和109(n)(視頻接入裝置110(1)和視頻接入裝置110(n))。圖1中顯示的視頻接入裝置110可以具有圖2中顯示的第一實(shí)施例，圖3中顯示的作為視頻接入裝置150的第二(非多信道且非多路復(fù)用)實(shí)施例，圖13中顯示的作為視頻接入裝置750的第三種多信道實(shí)施例，或圖16中顯示的作為視頻接入裝置850的第四種多信道和多路復(fù)用實(shí)施例。作為結(jié)果，如同在這里使用的，參考視頻接入裝置110，150，750或850的任意一種實(shí)施例將被理解，并意味著包括其它裝置實(shí)施例或其等價(jià)方式。參考圖1，根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，視頻接入裝置110在第一通信信道103上提供音頻和電視電話及會(huì)議服務(wù)，該信道在最佳實(shí)施例中是音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100(可能有多種配置)中使用的混合纖維同軸電纜(“HFC”)。在使用HFC的最佳實(shí)施例中，視頻接入裝置110(150或750)也作為視頻電纜訪問單元。第一通信信道103通過主站105被連接到電纜電視網(wǎng)絡(luò)(“CATV”)視頻服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102，并通過局域數(shù)字交換機(jī)135連接到網(wǎng)絡(luò)140。網(wǎng)絡(luò)140可以是比如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(“PSTN”)或綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(“ISDN”)，或這種現(xiàn)存或?qū)磉h(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)的任意組合。
繼續(xù)參考圖1，主站105，也作為頭端裝置，包括在最佳實(shí)施例中稱為電纜控制單元(“CCU”)115的一個(gè)控制單元，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(或遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)接口)130，一個(gè)組合器104，并能夠耦合到CATV視頻服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102。CCU115包括一個(gè)通信控制器125和一組收發(fā)器120(1)-120(n)，在最佳實(shí)施例中也作為電纜端口收發(fā)器(“CPX”)卡。通信控制器125，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口130在連接到網(wǎng)絡(luò)140其它部分的局域數(shù)字交換機(jī)(“LDS”)之間發(fā)送和接受工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)分多路復(fù)用(“TDM”)信號。在最佳實(shí)施例中，通信控制器125的輸入(被接收)信號被轉(zhuǎn)換為內(nèi)部信號格式，還可以具有TDM時(shí)隙互換，然后被路由到收發(fā)器120(1)-120(n)。收發(fā)器120(1)-120(n)把接收信號轉(zhuǎn)換到頻率(即射頻(“RF”))，最好是與電纜電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)相容的頻率。主站105通過時(shí)隙和頻率管理技術(shù)提供網(wǎng)絡(luò)140資源的集中。音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100包括主站105(和用于與網(wǎng)絡(luò)140連接的網(wǎng)絡(luò)接口130，能耦合到CATV視頻服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102)，以及多個(gè)視頻接入裝置，比如視頻接入裝置110-110(通過第一通信信道103連接到主站105)。
在最佳實(shí)施例中，通過音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100的信號使用被稱為“CACS”(電纜訪問信號)的協(xié)議，用于傳輸和接收諸如聲音、視頻、計(jì)算機(jī)文件和程序、及其它信息(合稱為數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)。CACS是多層協(xié)議，包括多個(gè)768kbps ∏/4-DQPSK(差分正交移相鍵控)調(diào)制RF載波，在下行路徑(從主站105到視頻接入裝置110)中使用TDM幀，在上行路徑(從視頻接入裝置110到主站105)中使用TDMA(時(shí)分多址)。在最佳實(shí)施例中，每個(gè)CACS載波支持多達(dá)8個(gè)分別編址的用戶數(shù)據(jù)包的時(shí)隙，其中每個(gè)包包括160位用戶數(shù)據(jù)(有效負(fù)載)和地址及錯(cuò)誤改正信息。優(yōu)選的CACS幀速率是每秒400幀，為網(wǎng)絡(luò)用戶的每個(gè)指定時(shí)隙提供64kbps(千位每秒)的數(shù)據(jù)吞吐量。時(shí)隙還可以連在一起提供更大的數(shù)據(jù)，比如當(dāng)所有8個(gè)時(shí)隙被指定給一個(gè)用戶時(shí)多達(dá)512kbps。
作為結(jié)果，CACS協(xié)議可以支持N×64kbps的服務(wù)，其中N是指定的時(shí)隙的個(gè)數(shù)。在連接通常稱為POTS(明碼老式電話服務(wù))的普通電話時(shí)，使用一個(gè)時(shí)隙，其中數(shù)字PCM(脈沖編碼調(diào)制)音頻采樣在CACS時(shí)隙的有效負(fù)載中傳輸。在連接更高的速率服務(wù)時(shí)，比如基本速率ISDN(兩個(gè)64kbps B信道和一個(gè)16kbps D信道)，使用兩個(gè)或更多時(shí)隙傳輸用戶數(shù)據(jù)。對于電視會(huì)議和電話服務(wù)，壓縮的數(shù)字音頻和視頻信號可以每個(gè)載波占據(jù)一個(gè)到多個(gè)時(shí)隙(如每個(gè)載波8個(gè)時(shí)隙)，這依賴于使用的壓縮方法和需要的服務(wù)質(zhì)量，以及下面討論的用于視頻接入裝置110(或150)的視頻網(wǎng)絡(luò)接口210(或CATV RF收發(fā)器245)的個(gè)數(shù)。
同樣在最佳實(shí)施例中，調(diào)制的CACS RF載波占據(jù)600kHz的一個(gè)RF帶寬，并可以指定給上行和下行CATV頻率波段的任意位置。典型地，國內(nèi)的北美CATV系統(tǒng)，下行波段被指定為從50到750MHz，上行波段被指定為從5到40MHz。參照圖1，為了向用戶房屋109(1)-109(n)傳輸，收發(fā)器120(1)-120(n)從通信控制器125接收TDM數(shù)據(jù)流，并創(chuàng)建8時(shí)隙的CACS幀，和相關(guān)的開銷信號信息(包括錯(cuò)誤控制數(shù)據(jù))，形成768kpbs數(shù)據(jù)流。該數(shù)據(jù)流然后被轉(zhuǎn)換為∏/4-DQPSK信號，然后又被上變頻為CATV下行波段內(nèi)從基帶到RF載波的頻率。然后該∏/4-DQPSK信號可選擇地與其它來自CATV視頻服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102的視頻服務(wù)信號組合(在主站105的組合器104)，并通過第一通信信道103傳輸。
在接收端，下面將詳細(xì)討論，視頻接入裝置110把CACS載波下變頻到基帶并解調(diào)∏/4-DQPSK信號，形成被接收的CACS幀。然后從CACS幀中提取出時(shí)隙信息(即有效負(fù)載中的數(shù)據(jù))，傳輸?shù)皆陔娫?或POTS呼叫)中的音頻編碼譯碼器或傳輸?shù)皆陔娨晻?huì)議呼叫或?qū)υ捴械囊纛l/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)。相反，對于上行傳輸，聲音和視頻數(shù)據(jù)分別從音頻編碼譯碼器或音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)產(chǎn)生，被放入CACS協(xié)議格式的TDMA數(shù)據(jù)包。然后該TDMA數(shù)據(jù)包被轉(zhuǎn)換為∏/4-DQPSK信號，上變頻到RF載波，并在第一通信信道103上進(jìn)入音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100的上行路徑。收發(fā)器120(1)-120(n)中的一個(gè)從視頻接入裝置110接收上行信號，RF把該信號下變頻到基帶并解調(diào)該∏/4-DQPSK信號，形成被接收的TDMA數(shù)據(jù)包。然后從該包中提取出用戶數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)酵ㄐ趴刂破?25，它把用戶數(shù)據(jù)重新格式化為合適的網(wǎng)絡(luò)信號(模擬或數(shù)字)，并通過網(wǎng)絡(luò)接口130傳輸該網(wǎng)絡(luò)信號，與其它信號多路復(fù)用到網(wǎng)絡(luò)140(經(jīng)由局域數(shù)字交換機(jī)135)。
在最佳實(shí)施例中，CACS協(xié)議包括三種類型的信號信道，使用CACS載波上指定的時(shí)隙。第一種類型的信號信道，稱為廣播信道，被用于傳輸一般的系統(tǒng)信息，僅在到不同視頻接入裝置110的下行方向，當(dāng)要從網(wǎng)絡(luò)140接收呼叫時(shí)向視頻接入裝置110傳輸諸如終止警告的信息。各種視頻接入裝置110使用多個(gè)第二類型的信號信道，稱為接入信道，來獲得對音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100或網(wǎng)絡(luò)140的訪問。多個(gè)第三類型的信號信道，稱為業(yè)務(wù)信道，是全雙工的并被用于在網(wǎng)絡(luò)140中傳送用戶數(shù)據(jù)。
在最佳實(shí)施例中，業(yè)務(wù)信道可以包含一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙，根據(jù)需要(中繼)從可用的時(shí)隙池中取出分配給用戶。在呼叫(POTS或視頻)的持續(xù)期內(nèi)業(yè)務(wù)信道都被分配，呼叫終止時(shí)該信道被釋放到可用的時(shí)隙池中。當(dāng)視頻接入裝置110第一次啟動(dòng)時(shí)，通過為CACS廣播信道掃描下行頻譜、與該信道同步、并獲得有關(guān)接入信道位置的信息，該裝置在CCU115處登記。在接入信道上，視頻接入裝置110要求分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道，然后通過多個(gè)業(yè)務(wù)信道中指定的業(yè)務(wù)信道傳輸?shù)怯浵?。登記結(jié)束后，視頻接入裝置110可以通過網(wǎng)絡(luò)140產(chǎn)生或接收呼叫。
如果需要生成一個(gè)呼叫，視頻接入裝置110通過接入信道向CCU115請求所需時(shí)隙個(gè)數(shù)。然后CCU115處理該請求并分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道(載波頻率和相關(guān)的時(shí)隙)。如果需要呼叫轉(zhuǎn)發(fā)，CCU115向被標(biāo)識的、被編址的視頻接入裝置110通知廣播信道中的到來呼叫。經(jīng)由接入信道，視頻接入裝置110然后請求一個(gè)業(yè)務(wù)信道。CCU115處理該請求并分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道。
在最佳實(shí)施例中，CACS協(xié)議還提供向其它可用載波頻率和時(shí)隙傳輸呼叫的能力，特別是在高噪聲情況下。最好連續(xù)監(jiān)測所有用戶業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量，如果由于噪聲質(zhì)量開始衰減，該呼叫被傳輸?shù)搅硪粋€(gè)具有較少噪聲的RF載波。
圖2是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明視頻接入裝置(即視頻接入裝置110)的第一實(shí)施例和電視會(huì)議系統(tǒng)200的高層次方框圖。根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，電視會(huì)議系統(tǒng)200包括視頻接入裝置110，音頻220，一個(gè)或多個(gè)視頻顯示器225(1)-225(n)(分別并合稱為視頻顯示器225)攝像機(jī)接口235，視頻攝像機(jī)230。視頻接入裝置110能夠耦合到第一通信信道103，用于經(jīng)由主站105與網(wǎng)絡(luò)140和上面討論的CATV視頻服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102通信，并耦合到典型地位于用戶(或客戶)房屋109內(nèi)部或周圍的第二通信信道227。例如，第二通信信道227可以是典型地用于電纜電視的內(nèi)部75歐姆同軸電纜。音頻220耦合到視頻接入裝置110，可以包括麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，或如下結(jié)合圖3討論的，可以優(yōu)選地作為電話實(shí)現(xiàn)。一個(gè)或多個(gè)視頻顯示器被用來顯示到來的音頻和電視會(huì)議呼叫或?qū)υ?到來是指從其它位置已經(jīng)被傳輸?shù)揭曨l接入裝置110)的視頻部分，還可以包括用于輸出到來的音頻和電視會(huì)議呼叫或?qū)υ挼囊纛l部分的揚(yáng)聲器，并在最佳實(shí)施例中使用一個(gè)或多個(gè)電視實(shí)現(xiàn)。視頻攝像機(jī)230被用于產(chǎn)生傳出的音頻和電視會(huì)議呼叫或?qū)υ?傳出是指從視頻接入裝置110被傳輸?shù)狡渌恢?的視頻部分，還可以包括麥克風(fēng)，用于產(chǎn)生傳出的音頻和電視會(huì)議呼叫或?qū)υ挼囊纛l部分，并在最佳實(shí)施例中使用普通的視頻攝像機(jī)或攝像點(diǎn)播機(jī)實(shí)現(xiàn)。攝像機(jī)接口235被用來調(diào)制來自視頻攝像機(jī)230的視頻輸出信號，用來在第二通信信道227上向視頻接入裝置110傳輸，并且如下面所詳細(xì)討論的，攝像機(jī)接口235還可以直接包含在視頻攝像機(jī)230中。
繼續(xù)參考圖2，視頻接入裝置110包括視頻網(wǎng)絡(luò)接口210，射頻(RF)調(diào)制器和解調(diào)器205(也被稱為RF調(diào)制解調(diào)器205)，用戶接口215，處理器裝置190。視頻網(wǎng)絡(luò)接口210耦合到第一通信信道103，用于接收第一協(xié)議信號，如∏/4-DQPSK TDM信號，以形成被接收的協(xié)議信號；并用于傳輸?shù)诙f(xié)議信號，如TDMA格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以形成被傳輸?shù)膮f(xié)議信號，比如∏/4-DQPSK TDMA信號。這些不同的協(xié)議信號還可以使用與CACS協(xié)議中使用的不同的協(xié)議和調(diào)制類型(合稱為協(xié)議)，比如更普遍的PSK(移相鍵控)或QPSK(正交移相鍵控)調(diào)制方法，OFDM(正交頻分多路復(fù)用)，QAM(正交調(diào)幅)，H.320，H.323或H.324。還有，如這里所用的，定義輸入和輸出方向來避免到來和傳出信號之間的沖突，因?yàn)?，比如?dāng)在第二通信信道227上向視頻顯示器225傳輸時(shí)，從網(wǎng)絡(luò)140到視頻接入裝置110的到來信號也是從視頻接入裝置110傳出的信號。結(jié)果，如這里所用的，一方面在視頻接入裝置110的接口之間定義輸入和輸出方向，另一方面第二通信信道227或音頻220如下輸入信號(如輸入視頻或音頻信號)從第二通信信道227(或在輸入音頻的情況下，從音頻220)輸入到視頻接入裝置110，可能從比如視頻攝像機(jī)230產(chǎn)生，并將從視頻接入裝置110傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)140；相反，輸出信號(如輸出視頻或音頻信號)從視頻接入裝置110輸出到第二通信信道227(或在輸出音頻的情況下，到音頻220)，可能從比如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)140的遠(yuǎn)程位置產(chǎn)生，經(jīng)由第一通信信道103被視頻接入裝置110接收，并將在第二通信信道227上由視頻接入裝置110傳輸或輸出到視頻顯示器225或輸出到音頻220。
繼續(xù)參考圖2，使用RF調(diào)制器和解調(diào)器205把基帶輸出視頻信號(從處理器裝置190)轉(zhuǎn)換到射頻輸出視頻信號，用于在第二通信信道227上傳輸并被一個(gè)或多個(gè)視頻顯示器225接收，把射頻輸入視頻信號(從攝像機(jī)接口235)轉(zhuǎn)換到基帶輸入視頻信號，用于向處理器裝置190的輸入。用戶接口215被用于接收多個(gè)控制信號，比如請求一個(gè)電話呼叫，請求一個(gè)音頻和電視會(huì)議呼叫，和其它控制信號如到來電話或音頻和電視會(huì)議呼叫的通知信號。處理器裝置190耦合到視頻網(wǎng)絡(luò)接口210，射頻調(diào)制器/解調(diào)器205和用戶接口215。如下面所詳細(xì)解釋的，處理器裝置190可以包含一個(gè)集成電路(“IC”)，或可以包含多個(gè)集成電路或其它連接或組合到一起的部件，比如微處理器，數(shù)字信號處理器，諸ASIC，相聯(lián)存儲器(如ROM或RAM)，以及其它IC和部件。結(jié)果，如這里所用的，組處理器裝置應(yīng)該被理解為同等的含義，并包括一個(gè)處理器，或諸處理器、微處理器、控制器、或?qū)崿F(xiàn)下面詳細(xì)討論的功能的一些其它的集成電路組的裝置。例如，在最佳實(shí)施例中，處理器裝置190的實(shí)現(xiàn)如圖3所示，包括一個(gè)通信ASIC(專用集成電路)250，一個(gè)音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265和一個(gè)微處理器子系統(tǒng)260。如下面所詳細(xì)討論的，第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的方法可以作為一組用于以后執(zhí)行的程序指令，被編程并存儲在處理器裝置190和其相聯(lián)存儲器及其它同等部件中。在最佳實(shí)施例中，處理器裝置190和一組存儲的程序指令一起被使用，對用戶輸入的或從網(wǎng)絡(luò)140接收的任何控制信號作出響應(yīng)，首先，把(從視頻網(wǎng)絡(luò)接口210)接收的協(xié)議信號轉(zhuǎn)換為一個(gè)基帶輸出視頻信號(需要被RF調(diào)制器/解調(diào)器205調(diào)制并傳輸?shù)揭曨l顯示器225)和一個(gè)輸出音頻信號(傳輸?shù)揭纛l220或與基帶輸出視頻信號組合、調(diào)制并傳輸?shù)揭曨l顯示器225)；第二，把一個(gè)基帶輸入視頻信號(從攝像機(jī)接口235產(chǎn)生的被解調(diào)的輸入視頻信號)和一個(gè)輸入音頻信號(從音頻220或與從視頻攝像機(jī)230和攝像機(jī)接口235產(chǎn)生的基帶輸入視頻信號組合)轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議信號(需要被視頻網(wǎng)絡(luò)接口210調(diào)制并傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)140)。視頻接入裝置110的每個(gè)部分的功能在下面參考圖3-10詳細(xì)討論。
圖3是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明視頻接入裝置(即視頻接入裝置150)的第二實(shí)施例和電視會(huì)議系統(tǒng)300的第二實(shí)施例的高層次方框圖。第二裝置實(shí)施例，即圖3中說明的視頻接入裝置150，是該發(fā)明的最佳裝置實(shí)施例，在所有其它方面等同于第一實(shí)施例，即圖1和2中說明的視頻接入裝置110，并可以被用在與第一實(shí)施例相同的方法中。同樣，電視會(huì)議系統(tǒng)的第二實(shí)施例，電視會(huì)議系統(tǒng)300，也是第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的優(yōu)選系統(tǒng)實(shí)施例，在所有其它方面等同于第一實(shí)施例，即圖2中說明的電視會(huì)議系統(tǒng)200，并可以被用在與第一實(shí)施例相同的方法中。
如圖3所示，視頻接入裝置150包括一個(gè)微處理器子系統(tǒng)260，一個(gè)音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265，和一個(gè)通信ASIC 250，它構(gòu)成上面參考圖2討論的處理器裝置190。視頻接入裝置150還包括CATV射頻(RF)收發(fā)器245(它在功能上等同于圖2中說明的視頻網(wǎng)絡(luò)接口210)，用戶/音頻接口255(它在功能上等同于圖2中說明的用戶接口215)，和RF調(diào)制器270及RF解調(diào)器275(二者一起在功能上等同于圖2中說明的RF調(diào)制器/解調(diào)器205)。圖3中說明的視頻接入裝置150的最佳實(shí)施例還包括第一定向耦合器280，第二定向耦合器290，和濾波器285。另外如上所述，當(dāng)所需的數(shù)據(jù)速率高于每個(gè)載波的所有可用時(shí)隙的能力時(shí)，還可以使用附加的CATV RF收發(fā)器245以提供附加載波上的附加時(shí)隙。每個(gè)這種部件的功能在下面詳細(xì)解釋。
還如圖3所示，電視會(huì)議系統(tǒng)300的第二實(shí)施例包括(作為音頻接口)一個(gè)或多個(gè)電話295(1)-295(n)(分別地并合稱為電話295，電話295在功能上等同于圖2中說明的音頻220)；視頻接入裝置150；視頻攝像機(jī)230；攝像機(jī)接口235(也可以組合或位于視頻攝像機(jī)230內(nèi))；一個(gè)或多個(gè)電視240(1)-240(n)(分別地并合稱為電視240，在功能上等同于圖2中說明的視頻顯示器225)；第二通信信道227，如上所述它最好是用戶(或客戶)房屋內(nèi)的同軸電纜。
參考圖3，視頻接入裝置150使用公共的家用設(shè)備提供電話(POTS)和音頻/電視會(huì)議服務(wù)，用于和電視會(huì)議系統(tǒng)300內(nèi)的用戶(或客戶)交互，比如用于輸入控制信號和音頻輸入及輸出的電話295(1)-295(n)；用于視頻輸入(如視頻攝像點(diǎn)播機(jī))的視頻攝像機(jī)230；和用于視頻輸出(在視頻顯示器225的位置)的電視240。當(dāng)提供POTS服務(wù)時(shí)，視頻接入裝置150與用戶(或客戶)房屋中典型的、現(xiàn)存的雙紐線電纜294交互，使得用戶房屋中的任何電話(如電話295(1)-295(n))都可以被使用。視頻接入裝置150還為典型的(POTS)電話服務(wù)提供占線和傳統(tǒng)的“BORSHT”功能，下面會(huì)詳細(xì)解釋。
當(dāng)提供電視會(huì)議服務(wù)時(shí)，多個(gè)電話295(1)-295(n)(分別地并合稱為電話295)中的每個(gè)都可以被用于呼叫(會(huì)議)建立和音頻輸入輸出。射頻輸出視頻信號(從視頻接入裝置150)可以被顯示在與用戶房屋中第二通信信道227(如CATV同軸電纜)連接的電視240中的任何一臺上，使用CATV下行頻率波段內(nèi)的空閑信道(如信道3或4)。射頻輸出視頻信號最初從網(wǎng)絡(luò)140以被調(diào)制的數(shù)字格式接收，比如使用如CACS的協(xié)議調(diào)制和編碼的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，可以作為被接收的或第一協(xié)議信號。第一協(xié)議信號在音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100上接收，經(jīng)由比如主站105和網(wǎng)絡(luò)140從另一個(gè)第二用戶房屋傳輸。典型地包含被壓縮數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的第一協(xié)議信號被視頻接入裝置150接收，它解壓縮該數(shù)據(jù)并把其轉(zhuǎn)換為基帶輸出視頻信號，比如NTSC/PAL合成視頻信號(NTSC是典型地在北美和日本使用的視頻格式，PAL是典型地在歐洲使用的視頻格式)。也可以使用其它視頻格式，比如SECAM或HDTV。然后該基帶輸出視頻信號(在線271上)被RF調(diào)制(使用RF調(diào)制器270)到可用的視頻RF載波并使用定向耦合器290(最好是4端口)放入用戶房屋處的第二通信信道227(如同軸電纜)。然后該射頻輸出視頻信號被送到用戶房屋內(nèi)(如家里或辦公室)所有的電視接收機(jī)，比如電視240。定向耦合器290被用在最佳實(shí)施例中，以便當(dāng)提供與任意連接的CATV網(wǎng)絡(luò)的隔離時(shí)，提供定向信號插入。
在用戶房屋內(nèi)產(chǎn)生并需要經(jīng)由主站105和網(wǎng)絡(luò)140傳輸?shù)搅硪粋€(gè)第二用戶房屋(或其它地方)的視頻信號，產(chǎn)生于生成視頻信號(如NTSC/PAL合成視頻信號，它最好在信道3或4上調(diào)制，61.25或67.25MHz)的視頻攝像機(jī)(或攝像點(diǎn)播機(jī))230。來自視頻攝像機(jī)230的該RF視頻信號被連接或耦合到攝像機(jī)接口235，它使用偏移混頻器來把RF視頻信號(典型地在61.25或67.25MHz載波上)移位到高于典型的CATV頻率的頻譜，比如1.2GHz或900MHz波段。對于可能不包含調(diào)制器來把NTSC/PAL合成視頻信號移位到信道3或4的那些視頻攝像機(jī)230來說，這種調(diào)制可以與攝像機(jī)接口235相結(jié)合；反之，攝像機(jī)接口235的功能還可以直接與視頻攝像機(jī)230相結(jié)合。然后，被稱為射頻輸入視頻信號的來自攝像機(jī)接口235的被移位視頻信號，被插入同一第二通信信道中(也連接到電視240)，它把該射頻輸入視頻信號傳回視頻接入裝置150。視頻接入裝置150從定向耦合器(在1.2GHz或900MHz)接收射頻輸入視頻信號，并使用RF解調(diào)器275解調(diào)該信號到基帶，形成基帶輸入視頻信號(在線272上)。然后該基帶輸入視頻信號被轉(zhuǎn)換到數(shù)字形式并壓縮，形成第二協(xié)議信號，如TDMA信號，然后被∏/4-DQPSK調(diào)制(以形成被傳輸?shù)膮f(xié)議信號)并通過音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100傳輸。在最佳實(shí)施例中，通過使用1.2GHz或900MHz上的空閑視頻信道，試圖避免下行和上行CATV服務(wù)的相互干擾。1.2GHz或900MHz信號還被低通濾波器285從供給電纜或鏈路287濾波出來，使得該信號在可以離開視頻接入裝置150之前被高度加強(qiáng)。
盡管視頻接入裝置110(或150)和電視會(huì)議系統(tǒng)200(或300)的主要功能是提供全雙工視頻通信，其它輔助功能在最佳實(shí)施例中也可用。例如，一種輔助功能是“循環(huán)功能”，它允許用戶在電視240或視頻顯示器225的屏幕上查看來自視頻攝像機(jī)230的視頻，這樣該RF輸入視頻信號被解調(diào)(從1.2GHz或900MHz)，重新調(diào)制到一個(gè)視頻RF載波，并用于RF輸出視頻信號。這種循環(huán)特性對于監(jiān)視特別有價(jià)值，比如用于房間安全或照看孩子。另外，可以提供畫中畫(或多重窗口)功能，其中用戶可以查看來自視頻攝像機(jī)230的視頻小窗口，同時(shí)查看來自另一個(gè)地點(diǎn)的被接收視頻，例如在小窗口中照看孩子，同時(shí)觀看從CATV網(wǎng)絡(luò)接收的電影或視頻。
另外，視頻接入裝置110(或150)可以是頻率捷變的，這樣電視會(huì)議可以發(fā)生在任何信道上。盡管電視會(huì)議最好是在典型的空信道如信道3或4上，根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，附加信道上的電視會(huì)議也可行。例如，可以使用陷波濾波器把現(xiàn)存視頻信道消隱或去掉任意長的時(shí)間，各種輸入和輸出視頻信號被插入或疊加到目前空閑(被濾波或減弱)的信道上。在現(xiàn)存的程序設(shè)計(jì)中，這種頻率速度和音頻/視頻信號的插入是第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的真正獨(dú)特的特性之一。
圖4是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的CATVRF收發(fā)器245的方框圖。在最佳實(shí)施例中，CATV RF收發(fā)器245的是頻率捷變的，在任意可用的CACS載波之間提供CACS信號的上下變頻，并有微處理器子系統(tǒng)260提供的頻率控制。參考圖4，第一協(xié)議信號，如50-750MHz CATV波段內(nèi)的被CACSπ/4-DQPSK調(diào)制的下行載波，從第一通信信道103被接收并在濾波器305(具有50-750MHz帶寬)內(nèi)被濾波，以及在外差下行轉(zhuǎn)換器310中被外差下行轉(zhuǎn)換到基帶，并且該到來基帶信號具有同相(“I”)和正交(“Q”)部分(或信號)。用于外差下行轉(zhuǎn)換器的本機(jī)振蕩器由頻率合成器子系統(tǒng)315提供。然后I和Q部分在第一SRRC濾波器320中被余弦平方根(“SRRC”)濾波，以去掉噪聲和其它失真。然后被濾波的I和Q部分由上混頻器325被上混頻成為1.2MHz上的中頻(IF)信號，用于向總線261上的通信ASIC 250的傳輸(或在與上混頻器相連的另一線路上，向通信ASIC 250)。在最佳實(shí)施例中，CACS載波具有每秒384千符號的符號速率，并和一個(gè)過量帶寬因子0.5和600KHz被占據(jù)的信道帶寬一起傳輸。
繼續(xù)參考圖4，產(chǎn)生于通信ASIC 250的第二協(xié)議信號，比如768kb/sTDMA短脈沖串，被用于∏/4-DQPSK波形產(chǎn)生器或調(diào)制器330，它輸出基帶I和Q部分(信號)。該I和Q信號是被SRRC濾波的(在第二SRRC濾波器335)，然后在RF上變頻器340被上變頻到5-40MHz CATV上行波段，以形成傳輸(或被傳輸)協(xié)議信號。合成在下變頻器310，用于RF上變頻器340的本機(jī)振蕩器由頻率合成器子系統(tǒng)315提供。TDMA短脈沖串的傳輸功率是由微處理器子系統(tǒng)260(下面參考圖5討論)的微處理器350可編程的，以便由音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100在任意單獨(dú)的視頻接入裝置110或連接到音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100的150中提供網(wǎng)絡(luò)增益控制。
圖5是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的微處理器子系統(tǒng)260和通信ASIC 250的方框圖。在最佳裝置實(shí)施例中使用通信ASIC 250來提供低層基帶功能以支持比如CASC的協(xié)議。在功能上，通信ASIC 250可以被分離為一個(gè)接收部分和一個(gè)傳輸部分(在圖5中沒有分開表示)。在接收部分，1.2MHz上的IF信號(從CATV收發(fā)器245的上混頻器325)包含∏/4-DQPSK調(diào)制CACS信號。該下行CACS ∏/4-DQPSKTDM信號被相干解調(diào)，以提供基帶二進(jìn)制數(shù)據(jù)和符號及位定時(shí)信息的恢復(fù)。然后TDM幀被同步并譯碼，提取出時(shí)隙數(shù)據(jù)，并執(zhí)行錯(cuò)誤控制檢驗(yàn)。然后該管理數(shù)據(jù)和有效負(fù)載中的用戶數(shù)據(jù)經(jīng)由總線261對微處理器子系統(tǒng)260成為可用，該總線可以是地址/數(shù)據(jù)總線。還可以直接把用戶數(shù)據(jù)從通信ASIC 250中路由出來，用于向音頻編碼譯碼器410(圖7)或音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265(圖6)傳送。在通信ASIC 250的傳輸部分，來自微處理器350的控制數(shù)據(jù)，和來自音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265的被壓縮的音頻和視頻數(shù)據(jù)，被傳輸?shù)酵ㄐ臕SIC 250，來創(chuàng)建音頻/視頻數(shù)據(jù)流。然后該音頻/視頻數(shù)據(jù)流用同步和錯(cuò)誤控制信息格式化，產(chǎn)生二進(jìn)制TDMA短脈沖串，它接下來被傳輸?shù)紺ATV收發(fā)器245，作為第一通信信道103上的被傳輸協(xié)議信號用于以后的調(diào)制和傳輸。在最佳實(shí)施例中，通信ASIC 250還提供其它功能以支持視頻接入裝置150，包括TDMA時(shí)間校正，用于低功率操作的睡眠模式控制，用于速率控制的時(shí)間緩沖，和POTS接口控制信號的中斷產(chǎn)生。
繼續(xù)參考圖5，微處理器子系統(tǒng)260包括一個(gè)微處理器350或其它處理單元，比如Motorola MC68LC302，和存貯器360，它包括隨機(jī)訪問存儲器(RAM)和只讀存儲器(ROM)，和通信ASIC 250及在總線261上提供的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265通信。存儲器360的只讀存儲器部分還使用快速可編程存儲器，使得存儲器的內(nèi)容可以使用比如CACS的協(xié)議在音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100上下載。結(jié)果，不同版本的操作軟件(程序指令)，比如升級，可以不通過對視頻接入裝置150的修改并沒有用戶干預(yù)就能實(shí)現(xiàn)。
繼續(xù)參考圖5，微處理器子系統(tǒng)260通過設(shè)備控制和配置，以及高層次的CACS功能，比如呼叫處理，并且當(dāng)視頻呼叫需要時(shí)，還被用作實(shí)現(xiàn)ISDN協(xié)議棧。因?yàn)槲⑻幚砥髯酉到y(tǒng)直接與通信ASIC 250交互并訪問CASC信道的用戶數(shù)據(jù)，使用微處理器子系統(tǒng)260作為數(shù)據(jù)交換和協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備，在通信ASIC 250和音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265之間可以建立一條高速的數(shù)據(jù)鏈路。脈沖編碼調(diào)制(PCM)的數(shù)據(jù)流形式的用戶音頻，也可以通過微處理器350從用戶/音頻接口255的DSP 415被路由到音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265。
圖6是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265的方框圖。音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265實(shí)現(xiàn)基帶輸入視頻信號(從視頻攝像機(jī)230和攝像機(jī)接口235產(chǎn)生)的壓縮，以及接收到的、被解調(diào)的第一協(xié)議信號(如CACS信號)的有效負(fù)載中包含的視頻數(shù)據(jù)的解壓縮，用于以后在電視240上顯示。音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265包括一個(gè)視頻處理數(shù)字信號處理器(DSP)365，一個(gè)紅-綠-藍(lán)數(shù)-模轉(zhuǎn)換器370，一個(gè)紅-綠-藍(lán)模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390，一個(gè)編碼器375，一個(gè)音頻/視頻輸入處理器380。視頻處理DSP(或視頻處理DSP子系統(tǒng))365是一個(gè)高速可編程DSP(或DSP裝置或子系統(tǒng)，如Motorola MC56303及相關(guān)聯(lián)的支持部件，包括內(nèi)存和硬件加速ASIC(下面討論))，用于根據(jù)傳輸速率和/或遠(yuǎn)程端(即與視頻接入裝置通信的另一個(gè)房屋)的電視會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)不同的視頻和音頻壓縮和解壓縮算法。用于視頻處理DSP 365的程序編碼還可以從微處理器子系統(tǒng)存儲器360下載，它還可以使用比如CACS的協(xié)議通過音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100下載。結(jié)果，包括新算法的視頻接入裝置150的視頻功能可以被高速修改和升級，也不需要硬件改變和用戶的干預(yù)。
繼續(xù)參考圖6，以前被解調(diào)并被通信ASIC 250和微處理器子系統(tǒng)260解多路復(fù)用和重新格式化為視頻數(shù)據(jù)的、從網(wǎng)絡(luò)140接收的被壓縮視頻數(shù)據(jù)(比如作為∏/4-DQPSK TDM CACS協(xié)議信號)，被傳輸?shù)揭曨l處理DSP 365，在那里它被解壓縮并轉(zhuǎn)換為紅-綠-藍(lán)(“RGB”)數(shù)字視頻信號。然后該RGB數(shù)字視頻信號被RGB數(shù)-模(“D”/“A”)轉(zhuǎn)換器370(比如Motorola MC44200)轉(zhuǎn)換為RGB模擬信號。然后該模擬RGB信號和復(fù)合同步信號被用于編碼器375，最好是NTSC/PAL編碼器比如Motorola MC13077，產(chǎn)生一個(gè)NTSC/PAL復(fù)合視頻信號，它也可以被稱為基帶輸出視頻信號。然后該NTSC/PAL復(fù)合視頻信號被傳輸?shù)絉F調(diào)制器275，用于上變頻到射頻(以形成射頻輸出視頻信號)，接下來在第二通信信道227上傳輸并在電視240上顯示。
為了輸入視頻信號(從視頻攝像機(jī)230和攝像機(jī)接口235產(chǎn)生)的下一步通過網(wǎng)絡(luò)140的傳輸，從RF解調(diào)器270接收基帶輸入視頻信號，比如NTSC/PAL復(fù)合視頻攝像機(jī)或攝像點(diǎn)播機(jī)信號。該基帶輸入視頻信號被傳輸?shù)揭纛l/視頻輸入處理器380，比如Motorola MC44011，它把基帶輸入視頻信號轉(zhuǎn)換為模擬RGB信號，同時(shí)還為視頻信號的下一步數(shù)字化提供鎖定的采樣時(shí)鐘。然后這些輸入模擬RGB信號被RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390(比如Motorola MC44250)轉(zhuǎn)換為數(shù)字RGB信號，并傳輸?shù)揭曨l處理DSP 365。視頻處理DSP 365壓縮數(shù)字RGB信號，并為了下一步向網(wǎng)絡(luò)140的傳送，把得到的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)酵ㄐ臕SIC 250或用于協(xié)議編碼和調(diào)制的微處理器子系統(tǒng)260。在最佳實(shí)施例中，音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265還可以包括附加的隨機(jī)訪問存儲器，被視頻處理DSP365用于輸入/輸出視頻幀的象素?cái)?shù)據(jù)的部分或全部存儲。還是在最佳實(shí)施例中，使用硬件加速ASIC來幫助視頻處理DSP 365處理強(qiáng)化速度的工作，比如與壓縮和解壓縮處理有關(guān)的離散余弦變換。
圖7是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的用戶音頻接口225的方框圖。用戶音頻接口225被設(shè)計(jì)為與標(biāo)準(zhǔn)的家庭電話機(jī)接口，包括無線設(shè)備和揚(yáng)聲器，比如電話295(1)-295(n)。用戶音頻接口225試圖支持音頻POTS呼叫和視頻呼叫。在最佳實(shí)施例中，以“透明”模式處理POTS呼叫，使得產(chǎn)生和接收電話呼叫時(shí)好象沒有視頻呼叫功能存在一樣。還是在最佳實(shí)施例中，視頻呼叫被作為例外處理，需要用戶輸入被指定的或預(yù)先確定的撥號序列來激活視頻呼叫。
參考圖7，SLIC(用戶環(huán)路接口電路)400為用戶房屋內(nèi)的電話服務(wù)提供“BORSHT”功能，比如那些通常由網(wǎng)絡(luò)中心局提供的，包括用于電話(電池)的DC(直流)電源；超電壓保護(hù)；鈴聲檢測和快速的鈴聲插入；管理特性比如叉簧狀態(tài)和撥號脈沖；混合特性比如雙線差動(dòng)到四線單端的轉(zhuǎn)換和雙線輸入處縱向信號的抑制；以及檢測。SLIC400通過普通的電話線與電話295(1)-295(n)通信，比如雙紐線電纜294，它具有提示和鈴聲線。鈴聲產(chǎn)生器提供高電壓AC(交流)信號，來使295(1)-295(n)振鈴。連接到SLIC 400的音頻編碼譯碼器410為產(chǎn)生于一個(gè)或多個(gè)電話295(1)-295(n)的麥克風(fēng)部分的輸入(聲音)音頻信號的聲音數(shù)字化提供模-數(shù)轉(zhuǎn)換，形成輸入(PCM)數(shù)字聲音數(shù)據(jù)流或信號，還為從輸出(PCM)數(shù)字聲音數(shù)據(jù)流或信號中恢復(fù)聲音提供數(shù)-模轉(zhuǎn)換(為電話295(1)-295(n)的揚(yáng)聲器部分生成輸出音頻信號)，并為PCM系統(tǒng)提供波段限制和信號恢復(fù)。輸出和輸入(PCM)數(shù)字聲音數(shù)據(jù)流直接連接到聲音處理DSP 415。該聲音處理DSP 415，比如Motorola MC56166，包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，用于實(shí)現(xiàn)信號處理功能，比如DTMF/撥號脈沖檢測和生成，呼叫進(jìn)行音調(diào)(撥號音，忙音)生成，PCM-線性轉(zhuǎn)換和線性-PCM轉(zhuǎn)換，以及語言提示重放。聲音處理DSP 415還可以提供V.34和V.34bis調(diào)制解調(diào)器功能，進(jìn)一步支持POTS或其它基于模擬的視頻呼叫。聲音處理DSP 415與微處理器子系統(tǒng)260和通信ASIC 250通過總線261交互。在最佳實(shí)施例中，存儲器420(連接到聲音處理DSP 415)包括高密度只讀存儲器(稱為語音ROM)，它含有用來和用戶交互的PCM編碼(或壓縮)的語音部分，比如當(dāng)處于視頻呼叫模式時(shí)，提示用戶小鍵盤DTMF或撥號脈沖輸入。另外，可以為用戶的聲音存儲功能使用可選的語音隨機(jī)訪問存儲器，為程序(和更新)或算法的存儲使用電可修改的、可編程的穩(wěn)定(快速)存儲器。
在最佳實(shí)施例中，用戶音頻接口255以兩種方式之一運(yùn)作，第一是電話方式(POTS)，第二是電視會(huì)議(呼叫)。電話(POTS)模式是對用戶透明的，無論用戶何時(shí)摘下話筒它都被作為缺省模式輸入。如下面所詳細(xì)討論的，電視會(huì)議模式作為例外輸入，通過用戶輸入(撥號)一個(gè)特定的、預(yù)先確定的序列，該序列在最佳實(shí)施例中不被識別為一個(gè)電話序列。在電話(POTS)模式中，聲音處理DSP 415在用戶電話(電話295(1)-295(n)中)摘機(jī)時(shí)產(chǎn)生傳統(tǒng)的“撥號”音。然后該用戶輸入撥號序列，如同眾所周知的傳統(tǒng)的電話撥號。聲音處理DSP 415對撥號數(shù)字進(jìn)行譯碼并把它們存儲在存儲器420的呼叫存儲器緩沖區(qū)內(nèi)。在對輸入的前兩個(gè)數(shù)字進(jìn)行譯碼后(不是特別預(yù)定的視頻呼叫序列的前兩個(gè)數(shù)字)，聲音處理DSP 415認(rèn)識到請求的呼叫不是視頻呼叫，并向微處理器子系統(tǒng)260發(fā)信號，使用比如CACS的協(xié)議通過音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100來初始化POTS呼叫。當(dāng)呼叫被(網(wǎng)絡(luò)140)確認(rèn)并且通向局域數(shù)字交換機(jī)135的音頻鏈路被建立后，聲音處理DSP 415把存儲的數(shù)字轉(zhuǎn)發(fā)給局域數(shù)字交換機(jī)135，并且連接用戶電話和網(wǎng)絡(luò)140之間的音頻路徑。從此，聲音處理DSP 415將不再譯碼任何撥號數(shù)字，只是簡單地通過輸入和輸出PCM傳送數(shù)字聲音數(shù)據(jù)流，直到用戶掛斷電話以及終止呼叫。
可選擇地對于一個(gè)電話會(huì)話，音頻/用戶接口255可以創(chuàng)建或維護(hù)到網(wǎng)絡(luò)140的中心局的連接，通過透明的電話服務(wù)。一旦檢測到用于視頻模式的特別預(yù)定序列的輸入，音頻/用戶接口255中斷或終止中心局的連接，進(jìn)入視頻模式，處于視頻接入裝置150(或110)的局域控制下。
如上所述，通過輸入一個(gè)特別預(yù)定的序列，該序列由聲音處理DSP 415識別為一個(gè)非電話序列，另外在最佳實(shí)施例中識別為一個(gè)特定于視頻模式的預(yù)定序列，用戶把電視會(huì)議模式作為一種例外初始化為普通的電話模式。該方法還會(huì)在下面結(jié)合圖12的流程圖進(jìn)行討論。對于最佳實(shí)施例的電視會(huì)議模式，特別預(yù)定的序列的前兩個(gè)數(shù)字是唯一的并且在標(biāo)準(zhǔn)POTS呼叫中未被特別使用過，比如“**”，作為結(jié)果，它可以特別地用來向音頻聲音處理DSP 415發(fā)信號，來輸入視頻呼叫模式?？蛇x擇地，其它特定的、預(yù)先確定的序列能夠被用戶編程，用來被聲音處理DSP 415識別為電視會(huì)議模式。在對兩個(gè)特殊數(shù)字或其它特別預(yù)定的序列進(jìn)行譯碼后，聲音處理DSP 415立即生成或播放一個(gè)語音提示序列，比如“請作出呼叫選擇或按#鍵請求幫助”，它存儲在存儲器420的語音ROM部分。然后聲音處理DSP415的動(dòng)作取決于用戶在初始提示后所輸入的序列或按下的鍵。例如，如果按下#鍵，用戶可能聽到一個(gè)命令菜單，比如見下-“作出撥號呼叫，按*”-“修改呼叫號，按2”-“作出人工視頻呼叫，按3”-“關(guān)閉攝像機(jī)，按4”-“查看你電視上的攝像機(jī)，按5”
-“重新聽此菜單，按#”這樣，在最佳實(shí)施例中，使用自動(dòng)的、對用戶友好的提示序列來引導(dǎo)用戶進(jìn)行電視會(huì)議呼叫。一旦完成輸入，信息就被從聲音處理DSP 415傳送到微處理器子系統(tǒng)260，然后260試圖通過網(wǎng)絡(luò)140與呼叫連接。如果成功，到電話295(1)-295(n)的音頻路徑(輸入和輸出音頻信號)將被連接，到電視240或其它視頻顯示器225的輸出視頻路徑將被連接，從攝像機(jī)接口235(從視頻攝像機(jī)230產(chǎn)生)的輸入視頻路徑將被連接?？蛇x擇地，在用戶控制下，輸出音頻路徑也可以被連接到電視240，用于通過電視240內(nèi)的揚(yáng)聲器廣播，輸入音頻路徑也可以從視頻攝像機(jī)230內(nèi)的麥克風(fēng)產(chǎn)生，并被經(jīng)由攝像機(jī)接口235連接。當(dāng)用戶希望對電視會(huì)議進(jìn)行錄象時(shí)，比如使用耦合到電視240的普通的VCR，這一可選擇路徑特別有用。當(dāng)電話掛斷時(shí)，視頻呼叫終止，或經(jīng)由用戶接口215或用戶/音頻接口255輸入另一控制信號。
應(yīng)該注意，在最佳實(shí)施例中，可以使用簡單的撥號特性來簡化視頻呼叫處理。例如，用戶摘下話筒并按三次*鍵和一個(gè)數(shù)字1，2，..9后，可以使用撥號表中為那個(gè)數(shù)字存儲的數(shù)字序列來自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)呼叫。這一特性可能在很多情形下是必要和所希望的，例如，ISDN呼叫可能需要輸入兩個(gè)分開的十位數(shù)，來通過網(wǎng)絡(luò)140連接該呼叫。在最佳實(shí)施例中還作為一種選擇，一個(gè)更復(fù)雜的系統(tǒng)可以存儲一個(gè)簡單的名字標(biāo)簽或其它與由用戶創(chuàng)建的撥號輸入有關(guān)的字母數(shù)字輸入，并由聲音處理DSP 415反饋給用戶。例如，響應(yīng)撥號呼叫的提示可以是“呼叫‘祖母’，按1”；“呼叫‘母親’，按2”；“呼叫‘工作’，按3”；其中語音部分“祖母”、“母親”和“工作”由用戶說、錄音并存儲在存儲器420中。更復(fù)雜的系統(tǒng)可以包括說話者/聲音識別技術(shù)，來識別用戶選擇，不再需要按電話鍵盤上的任何鍵或其它向用戶接口215或用戶/音頻接口255信息的人工輸入。還應(yīng)該注意的是，視頻呼叫控制功能，如關(guān)閉攝像機(jī)、打開，和本地重放局域反饋(回送)，也可以由同一用戶接口選擇。其它復(fù)雜的系統(tǒng)還可以包括視頻顯示器225或電視240的使用，用于屏幕上的菜單選擇直觀顯示，以及用戶控制循環(huán)的相關(guān)輸入，如呼叫控制和配置信息，以多種形式發(fā)生，比如通過電話295的鍵盤、通過到視頻接入裝置150(或110)的紅外遠(yuǎn)程控制鏈路、或通過經(jīng)由第二通信信道227的輸入視頻路徑。用戶提示、屏幕上顯示和用戶反饋的各種方法在引導(dǎo)用戶進(jìn)行視頻呼叫處理時(shí)特別有用，并使音頻電視會(huì)議系統(tǒng)300(或200)對用戶非常友好。另外，各種方法還表明最佳實(shí)施例中使用電話295的三種能力，用于電話、音頻輸入和輸出、以及呼叫控制。
圖8是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的RF調(diào)制器270的方框圖。RF調(diào)制器270把來自音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265的基帶輸出視頻信號(如NTSC/PAL復(fù)合視頻信號)轉(zhuǎn)換為射頻輸出視頻信號，比如調(diào)幅殘留邊帶RF信號，它可以通過用戶電視240的接收機(jī)查看，例如，當(dāng)調(diào)諧到信道3或4時(shí)。RF調(diào)制器270可以有很多種實(shí)現(xiàn)方式，包括使用視頻調(diào)制器425，如Motorola MC1373，然后用最佳實(shí)施例中使用的增益級(放大器)430來克服定向耦合器290的損失，290把RF輸出視頻信號供給第二通信信道227，如用戶房屋中的同軸電纜系統(tǒng)。還可以使用可轉(zhuǎn)換的陷波濾波器，當(dāng)向第二通信信道227插入射頻輸出視頻信號時(shí)，用來從特定信道(RF視頻載波)移去目前的程序設(shè)計(jì)。
圖9是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的RF解調(diào)器275的方框圖。在最佳實(shí)施例中，RF解調(diào)器275是一個(gè)調(diào)諧到900MHz波段或1.2GHz波段上特定信道的全外差接收機(jī)，用來從攝像機(jī)接口235接收射頻輸入視頻信號(從視頻攝像機(jī)230產(chǎn)生)。從定向耦合器290供給RF解調(diào)器275的射頻輸入視頻信號在預(yù)濾波器435被帶通濾波(在900MHz或1.2GHz上)，然后使用混頻器440和固定參考振蕩器445，下混頻到比如45MHz的中頻(IF)。然后該信號被表面聲波濾波器450(SAW)SAW濾波，或被帶通濾波，并傳送到(彩色)TVIF子系統(tǒng)460，如Motorola MC44301，它提供放大、AM檢測(解調(diào))、自動(dòng)微調(diào)，產(chǎn)生一個(gè)基帶輸入視頻信號(基帶綜合輸入視頻信號)。然后該基帶輸入視頻信號被傳輸?shù)揭纛l/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265，作如上討論的進(jìn)一步處理。
圖10是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明，說明最佳裝置實(shí)施例的攝像機(jī)接口235的方框圖。攝像機(jī)接口235和輸出其信號作為信道3或4(61.25或67.25MHz)上RF視頻載波的視頻攝像機(jī)(或攝像點(diǎn)播機(jī))230一起使用，并被用于把視頻載波上變頻到900MHz或1.2GHz上的RF載波，而不需要視頻信號的解調(diào)和調(diào)制。如圖10所示，來自視頻攝像機(jī)230的輸入視頻信號被上混頻到所需的輸出頻率，使用偏移混頻器465、固定參考振蕩器470和帶通濾波器475。圖10中未說明，如果需要比如來自附加視頻攝像機(jī)的附加輸入視頻信號，輸入視頻信號也可以被多路復(fù)用。例如，當(dāng)系統(tǒng)用于監(jiān)視多個(gè)點(diǎn)或位置，或當(dāng)用戶希望在屏幕內(nèi)傳送附加窗口或屏幕時(shí)，這個(gè)特性特別有用。
可選擇地，如上所述，攝像機(jī)接口235可以直接放入視頻攝像機(jī)230。另外，對于那些產(chǎn)生NTSC/PAL復(fù)合視頻信號(而不是信道3或4上的RF視頻載波)的視頻攝像機(jī)，可以在攝像機(jī)接口235內(nèi)加入一個(gè)附加部分，在被偏移混頻器465偏移混頻之前，把NTSC/PAL復(fù)合視頻信號調(diào)制到RF視頻載波，或者在偏移混頻的過程中，把NTSC/PAL復(fù)合視頻信號直接調(diào)制到900MHz或1.2GHz，形成RF輸入視頻信號。
在各種裝置圖中沒有顯示，視頻接入裝置110(或150)可以是雙重供電的，從音頻視頻/網(wǎng)絡(luò)100提供的電源和用戶房屋提供的電源獲得驅(qū)動(dòng)電源電壓。音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100提供的電源被用于支持基本電話(POTS)服務(wù)的電路。用戶房屋提供的電源被用于支持視頻的電路中。可選擇地，視頻接入裝置110(或150)可以完全由音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100供給電力。結(jié)果，如果在用戶房屋中發(fā)生電力失效，基本電話服務(wù)仍然可以運(yùn)作，或者如果完全由音頻/視頻網(wǎng)絡(luò)100供給電力，完整的音頻/電視會(huì)議和電話服務(wù)仍然可以運(yùn)作。
圖11是說明第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳實(shí)施例方法的流程圖。如圖11所示，方法開始于步驟500，接收第一協(xié)議信號，如CACS信號，在步驟505形成被接收的協(xié)議信號。在最佳實(shí)施例中，步驟505在視頻網(wǎng)絡(luò)接口210內(nèi)或CATV RF收發(fā)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。下面在步驟515，被接收的視頻信號被轉(zhuǎn)換為基帶輸出視頻信號和輸出音頻信號。在最佳實(shí)施例中，步驟515由視頻網(wǎng)絡(luò)接口210和處理器裝置190，或CATV RF收發(fā)器245、通信ASIC 250和微處理器子系統(tǒng)260實(shí)現(xiàn)。在使用音頻220或電話295作為音頻輸出和輸入的最佳實(shí)施例中，第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的一個(gè)重要特性是輸出音頻信號和輸出視頻信號相互獨(dú)立。在也使用電視240或其它視頻顯示器225用于音頻輸出的情況下，輸出音頻信號可能和基帶輸出視頻信號(而不是分離出音頻部分并把它獨(dú)立地路由到音頻220或電話295(1)-295(n))相結(jié)合。下面在步驟525，調(diào)制基帶輸出視頻信號(可能也輸出音頻信號)以形成射頻輸出視頻(和音頻)信號，也被稱為復(fù)合輸出視頻信號，并且在步驟535傳輸RF輸出視頻(和音頻)信號。在最佳實(shí)施例中，步驟525和535由RF調(diào)制器/解調(diào)器205或RF調(diào)制器270實(shí)現(xiàn)。
在最佳實(shí)施例中，與步驟505，515，525和535(包括在局域位置接收從另一位置(如遠(yuǎn)程位置)傳來的電視會(huì)議信息)同時(shí)，也進(jìn)行步驟510，520，530和540(包括把電視會(huì)議信息從局域位置傳輸?shù)搅硪晃恢茫热邕h(yuǎn)程位置)。在步驟510，接收射頻輸入視頻信號和輸入音頻信號。如上所述，在最佳實(shí)施例中，輸入視頻信號和輸入音頻信號相互獨(dú)立。在最佳實(shí)施例中，射頻輸入視頻信號由RF解調(diào)器275或RF調(diào)制器/解調(diào)器205從攝像機(jī)接口235接收，輸入音頻信號由音頻220和用戶接口215、或電話295(1)-295(n)二者之一接收?？蛇x擇地，輸入音頻信號也可以被視頻攝像機(jī)230內(nèi)的麥克風(fēng)接收，并作為來自攝像機(jī)接口235的RF輸入視頻信號的一部分被包含在其中。下面，最好在RF解調(diào)器275或RF調(diào)制器/解調(diào)器205內(nèi)，在步驟520RF輸入視頻(可能是音頻)信號被解調(diào)，形成基帶輸入視頻(可能是音頻)信號。在步驟530，基帶輸入視頻信號和輸入音頻信號被轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議信號，比如TDMA格式信號，最好由處理器裝置190，或由微處理器子系統(tǒng)260和通信ASIC 250進(jìn)行。在步驟540，第二協(xié)議信號被調(diào)制并傳輸以形成被傳輸?shù)膮f(xié)議信號，比如∏/4-DQPSKTDMA信號(上行CASC信號)，最好由視頻網(wǎng)絡(luò)接口210或CATV RF收發(fā)器245進(jìn)行。在步驟535和540之后，當(dāng)電視會(huì)議結(jié)束時(shí)，通過步驟545掛斷電話，處理可以結(jié)束并返回步驟550，如果電視會(huì)議沒有在步驟545結(jié)束，該方法返回步驟505和510繼續(xù)。
圖12是根據(jù)第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的最佳實(shí)施例，說明電話和電視會(huì)議控制方法的流程圖。圖12還說明了電話(如電話295(1)-295(n))在第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明的系統(tǒng)中的多重作用，包括提供電話服務(wù)(POTS)，提供視頻呼叫控制，以及提供電視會(huì)議的音頻部分。參考圖12，開始于步驟600，步驟605檢測到一個(gè)服務(wù)請求，比如摘機(jī)或接收到來的警告信號。下面在步驟610，提供一個(gè)用戶指示或警告，比如撥號音調(diào)或到來的鈴聲信號，并收集信號信息，如電話號碼的DTMF數(shù)字或“**”。若在步驟615請求電視會(huì)議，比如通過輸入“**”或從網(wǎng)絡(luò)140接收到一個(gè)到來消息，該方法在步驟635執(zhí)行處理。若在步驟615沒有請求電視會(huì)議，在步驟620該方法處理請求或建立電話呼叫，如生成DTMF音調(diào)和連接用戶電話和網(wǎng)絡(luò)140之間的音頻路徑，然后在步驟625輸入透明的電話服務(wù)模式并向網(wǎng)絡(luò)140傳輸音頻(典型的是PCM)數(shù)據(jù)。典型的音頻數(shù)據(jù)是從視頻接入裝置110(或150)編碼、并被主站105轉(zhuǎn)換到適當(dāng)?shù)母袷?例如ISDN，POTS等)用來向網(wǎng)絡(luò)140傳輸?shù)腃ACS。電話呼叫結(jié)束時(shí)，該方法可以結(jié)束并返回步驟660。
繼續(xù)參考圖12，若在步驟615請求電視會(huì)議，該方法執(zhí)行到步驟635并初始化電視會(huì)議控制系統(tǒng)，比如如上所述顯示一個(gè)初始語音提示。下面在步驟640，收集視頻輸入請求類型并執(zhí)行相應(yīng)的請求服務(wù)，比如使用撥號產(chǎn)生一個(gè)電視會(huì)議呼叫，更新一個(gè)電視會(huì)議呼叫號碼，人工生成一個(gè)電視會(huì)議呼叫，停止輸入(音頻或視頻)，提供回送(局域自查，比如監(jiān)視)，播放幫助或錯(cuò)誤消息或菜單選擇，或退出電視會(huì)議控制系統(tǒng)。在步驟645，請求或建立一個(gè)電視會(huì)議呼叫(比如一個(gè)到來的視頻呼叫)，在步驟650，進(jìn)入電視會(huì)議模式，以及被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)140且被協(xié)議編碼的音頻和視頻數(shù)據(jù)。若電視會(huì)議呼叫在步驟655終止，如通過掛機(jī)，該方法可以結(jié)束并返回步驟660。
圖13是根據(jù)本發(fā)明，說明視頻接入裝置750的第三實(shí)施例、和使用多個(gè)電視電話裝置700的電視會(huì)議系統(tǒng)705的第三實(shí)施例的方框圖。參考圖13，多個(gè)電視電話裝置700(1)，700(2)..700(n)(單獨(dú)地并合稱為電視電話700或電視電話裝置700)經(jīng)由第二通信信道227(比如用戶房屋內(nèi)的同軸電纜)，以及經(jīng)由第三通信信道293(比如POTS雙紐線電纜裝置(可能與圖3中說明的線294等價(jià)))，連接到視頻接入裝置705。電視會(huì)議系統(tǒng)705的第三實(shí)施例包括多個(gè)電視電話裝置700中的一個(gè)或多個(gè)，通過第二通信信道227和第三通信信道293耦合到視頻接入裝置750。經(jīng)由第一通信信道103，視頻接入裝置750也可以耦合到主站105，用于和網(wǎng)絡(luò)140及CATV視頻服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102通信。(鑒于多個(gè)通信信道103，227和293，為了方便后面詳述的權(quán)利要求的描述，當(dāng)與可以耦合到兩個(gè)通信信道227和293的電視電話裝置700結(jié)合使用時(shí)，第二通信信道227被作為第一通信信道，而第三通信信道293被作為第二通信信道)。
繼續(xù)參考圖13，視頻接入裝置750與上面結(jié)合圖3-9討論的視頻接入裝置150非常近似，包含很多具有相同裝置并以同樣方式運(yùn)作的相同部件，包括CATV RF收發(fā)器245，通信ASIC 250，用戶/音頻接口255，微處理器子系統(tǒng)260，音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265，RF調(diào)制器270，濾波器285，和定向耦合器280和290。視頻接入裝置750與視頻接入裝置150的不同之處在于，視頻接入裝置750具有RF載波檢測器和開關(guān)276，并有多個(gè)RF解調(diào)器275，即RF解調(diào)器275(a)，RF解調(diào)器275(b)到RF解調(diào)器275(n)(其中每個(gè)與圖9中表示的RF解調(diào)器275相同，單獨(dú)地并合稱為RF解調(diào)器275)。視頻接入裝置750被用來多路復(fù)用或混合來自多個(gè)電視電話700(或800)的多個(gè)輸入視頻信號；當(dāng)這種多路復(fù)用或混合不必要時(shí)，圖13表示的電視會(huì)議系統(tǒng)750中的視頻接入裝置750也可以被任何其它的視頻接入裝置實(shí)施例(110或150)所取代。
繼續(xù)參考圖13，在不同信道或載波上(比如信道或載波a到n)，每個(gè)RF解調(diào)器275被用于接收經(jīng)由第二通信信道227從相應(yīng)電視電話裝置700傳來的射頻輸入視頻信號，并把接收到的射頻輸入視頻信號解調(diào)(下變頻)到基帶輸入視頻信號。例如，調(diào)諧到與信道a相對應(yīng)的射頻的RF解調(diào)器275(a)(比如經(jīng)由振蕩器445和混頻器440調(diào)諧)，可以接收信道(或載波)a上從電視電話裝置700(a)傳來的射頻輸入視頻信號并把其轉(zhuǎn)換到基帶，而調(diào)諧到與信道b相對應(yīng)的射頻的RF解調(diào)器275(b)(比如經(jīng)由振蕩器445和混頻器440調(diào)諧)，可以接收信道(或載波)b上從電視電話裝置700(b)傳來的射頻輸入視頻信號并把其轉(zhuǎn)換到基帶，等等。不同信道或載波a到n都在高于典型的CATV頻譜的射頻上，比如900MHz以上，用來避免下行視頻，電視或其它電纜信道的干擾。對于非多路復(fù)用輸入視頻信號，視頻接入裝置可以使用RF載波檢測器和開關(guān)276，可能從多個(gè)輸入視頻信號中(從每個(gè)電視電話裝置700)來選擇哪個(gè)輸入視頻信號將被進(jìn)一步傳送到網(wǎng)絡(luò)140(經(jīng)由主站105)。在多個(gè)電視電話裝置700傳送射頻輸入視頻信號到視頻接入裝置750的情況下，RF載波檢測器和開關(guān)276可能，例如在競爭的基礎(chǔ)上選擇特定的信道(和相應(yīng)的電視電話裝置700)，比如到達(dá)RF載波檢測器和開關(guān)276的第一基帶輸入視頻信號，把該基帶輸入視頻信號從那個(gè)特定的、選好的信道傳輸?shù)揭纛l/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265，用于作上面參考圖3-9討論的進(jìn)一步處理。
圖14是根據(jù)本發(fā)明，說明電視電話裝置700的第一實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。如圖14所示，電視電話裝置700的第一實(shí)施例結(jié)合了電視會(huì)議系統(tǒng)200(或者同樣的，電視會(huì)議系統(tǒng)300的第二實(shí)施例)的第一實(shí)施例的相應(yīng)器件或元件，這些器件和元件的運(yùn)作和功能如上所述。這些被結(jié)合的相應(yīng)器件或元件包括比如這樣的器件視頻顯示器225(或電視240)，音頻220(或電話295)，攝像機(jī)接口235，和視頻攝像機(jī)230。更明確地，參考圖14，電視電話裝置包括第一，視頻監(jiān)視器715，如電視接收機(jī)和顯示器(與視頻顯示器225或電視240有相同的功能)；第二，攝像機(jī)720(與視頻攝像機(jī)230有相同的功能)；第三，攝像機(jī)接口235(如圖10所示)；第四，電話模塊710(與音頻220或電話295有相同的功能)。如上所述，電視電話700(多個(gè)電視電話700)可以經(jīng)由第二通信信道227，(在特定信道或載波上)向視頻接入裝置750傳送產(chǎn)生于攝像機(jī)接口235和攝像機(jī)720的射頻輸入視頻信號。如上所述，攝像機(jī)720的視頻輸出(最好被調(diào)制到信道3或4)被攝像機(jī)接口235偏置混頻到指定的信道或載波，最好其頻率高于典型的CATV頻率，如在900MHz到1.2GHz頻譜內(nèi)。每個(gè)電視電話700可以通過第二通信信道227和主站105，經(jīng)由視頻監(jiān)視器715接收來自視頻接入裝置750的、產(chǎn)生于網(wǎng)絡(luò)140或CATV服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102的射頻輸出視頻信號。音頻信號也可以被包含在視頻信號中，或者在最佳實(shí)施例中，音頻信號(輸入和輸出)經(jīng)由電視電話裝置700內(nèi)的電話模塊710，在第三通信信道293上被獨(dú)立地傳送和接收。如上有關(guān)電話295的討論，在最佳實(shí)施例中，視頻控制也由電話模塊710提供，比如通過用戶輸入(DTMF撥號)。電視電話700還可以包括定向耦合器或分離器(圖13中未顯示)，用于把射頻視頻信號連接或耦合到第二通信信道227。
如上所示，每個(gè)不同的電視電話裝置700都可以，在多個(gè)信道或載波中的一個(gè)指定的信道或載波上，比如信道a，信道b等上向視頻接入裝置750傳送射頻輸入視頻信號。該指定的信道(成射頻載波)可以指定或由圖10中說明的攝像機(jī)接口的振蕩器470和混頻器465通過頻率選擇來確定。這種信道的指定可以人工設(shè)置或在任何時(shí)候經(jīng)由第二通信信道227從視頻接入裝置750下載。
在最佳實(shí)施例中，任何電視電話裝置700都可以接收射頻輸出視頻信號(經(jīng)由第二通信信道227)，也可以接收輸出音頻信號(經(jīng)由第三通信信道293)，二者通過視頻接入裝置750廣播。結(jié)果，電視會(huì)議系統(tǒng)705的第三實(shí)施例的任一且所有電視電話700可以同步地顯示輸出視頻和音頻信號。對于射頻輸入視頻信號和輸入音頻信號(被傳送到視頻接入裝置750)，如上所述，通過視頻訪問裝置750內(nèi)的信道選擇，使用如RF載波檢測器和開關(guān)276的選擇裝置，電視電話700中從特定攝像機(jī)720產(chǎn)生的輸入視頻信號可以被選擇。另外，產(chǎn)生于電視電話700內(nèi)特定攝像機(jī)720的輸入視頻信號，也可以通過輸入(多個(gè)控制信號中的)一個(gè)控制信號(下面參考圖15更詳細(xì)討論)來被用戶選擇，或者產(chǎn)生于多個(gè)特定攝像機(jī)720的兩個(gè)或更多的輸入視頻信號可以被選擇和多路復(fù)用，以創(chuàng)建一個(gè)混合的多路視頻信號，例如，使用窗口或分割窗口模式(下面結(jié)合圖16詳細(xì)討論)。
圖15是根據(jù)本發(fā)明，說明電視電話裝置800的第二實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。如同上述在電視電話裝置700中，電視電話裝置800也包括視頻監(jiān)視器715，攝像機(jī)720，攝像機(jī)接口235，和電話模塊710。如同電視電話700，電視電話800(多個(gè)電視電話800中)也可以經(jīng)由第二通信信道227，(在特定的信道或載波上)向視頻接入裝置750傳送產(chǎn)生于攝像機(jī)接口235和攝像機(jī)720的射頻輸入視頻信號。如上所述，攝像機(jī)720的視頻輸出(最好被調(diào)制到信道3或4)被攝像機(jī)接口235偏置混頻到指定信道或載波，最好其頻率高于典型的CATV頻率，比如在900MHz到1.2GHz頻譜內(nèi)。每個(gè)電視電話800可以通過第二通信信道227和主站105，經(jīng)由視頻監(jiān)視器715接收來自視頻接入裝置750的、產(chǎn)生于網(wǎng)絡(luò)140或CATV服務(wù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)102的射頻輸出視頻信號。也如同電視電話700，音頻信號也可以被包含在視頻信號中，或者在最佳實(shí)施例中，音頻信號(輸入和輸出)經(jīng)由電視電話裝置800內(nèi)的電話模塊710，在第三通信信道293上被獨(dú)立地傳送和接收。如上有關(guān)電話295的討論，在最佳實(shí)施例中，視頻控制也由電話模塊710提供，比如通過用戶輸入(DTMF撥號)。
如圖15所示，在電視電話裝置800中，一個(gè)選擇開關(guān)735被連接或耦合在攝像機(jī)接口235和第二通信信道227之間，它被用來允許或禁止從攝像機(jī)接口235到第二通信信道227的射頻輸入視頻信號的輸入。選擇開關(guān)735通過由檢測器730控制，連接或耦合到電話模塊710和第三通信信道293，它接收來自耦合到第三通信信道293的多個(gè)電視電話800中的任何一個(gè)電話模塊710的，由用戶輸入的控制信號。在最佳實(shí)施例中，這種控制信號使用電話模塊中可用的DTMF撥號來實(shí)現(xiàn)?？蛇x擇地，這種控制信號也可以使用其它信號或通信方法來實(shí)現(xiàn)，如移頻鍵控(FSK)，或上面討論的任何其它協(xié)議或調(diào)制方法。除了這種基于信號或基于競爭的控制外，作為另一種選擇，這種輸入控制可以對用戶透明，例如，當(dāng)檢測器730和選擇開關(guān)735使用語音檢測如聲控開關(guān)(VOX)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，基于當(dāng)時(shí)誰在說話，視頻被自動(dòng)輸入到第二通信信道227內(nèi)。
繼續(xù)參考圖15，作為多個(gè)電視電話800的輸入視頻信號源(到視頻接入裝置750)的電視電話800，通過電話模塊710被用戶選擇，電話模塊710經(jīng)由第三通信信道293耦合到視頻接入裝置750的用戶/音頻接口255。在其最簡形式中，檢測器730可能簡單地檢測哪個(gè)電話模塊710或(電視電話800的)特定電視電話800已經(jīng)摘下話筒，并啟動(dòng)選擇開關(guān)735來允許或連接來自那個(gè)摘機(jī)電視電話800的輸入視頻信號。在最佳實(shí)施例中，用戶輸入預(yù)定的DTMF序列，如一系列DTMF數(shù)字，來選擇將提供輸入視頻信號的源電視電話800。在此實(shí)現(xiàn)中，所有電視電話800在相同的信道(RF載波頻率)上傳輸射頻輸入視頻信號，使得特定源電視電話800的選擇避免了用戶競爭和隨之而來的失真，該失真可能由同時(shí)從多路電視電話800傳輸而引起，例如當(dāng)有多個(gè)電視電話800摘機(jī)時(shí)。然后用戶輸入的DTMF序列被檢測器730通過選擇開關(guān)735使用，以允許或禁止來自任何特定電視電話800的攝像機(jī)接口235(和攝像機(jī)720)的射頻輸入視頻信號的傳輸。在此實(shí)現(xiàn)中，視頻接入裝置750中只需要一個(gè)RF解調(diào)器275，因?yàn)橹话粋€(gè)RF載波。用戶輸入的DTMF序列還可以用來把視頻監(jiān)視器715自動(dòng)轉(zhuǎn)到適當(dāng)?shù)慕邮招诺?，用于接收射頻輸出視頻信號。另外，當(dāng)和可以在多個(gè)信道中的一個(gè)或多個(gè)指定信道上傳輸?shù)臄z像機(jī)接口235一起使用時(shí)，對于被多路復(fù)用的射頻輸入視頻信號，DTMF序列也可以被用來選擇哪個(gè)電視電話800將作為射頻輸入視頻信號的源。這種多路復(fù)用在下面結(jié)合圖16討論。
圖16是根據(jù)本發(fā)明，說明視頻接入裝置850的第四實(shí)施例的詳細(xì)方框圖。在最佳實(shí)施例中，使用視頻接入裝置850把來自于多個(gè)電視電話700或800的多個(gè)輸入視頻信號，多路復(fù)用或混合到一個(gè)復(fù)合視頻信號，用于以后在第一通信信道103上傳輸。例如，來自四個(gè)電視電話700或800的四個(gè)輸入視頻信號，在壓縮和通過網(wǎng)絡(luò)140傳輸之前，可以以2×2的格式(四窗口)被混合成一個(gè)視頻信號。為了實(shí)現(xiàn)這種多路復(fù)用或混合，除了具有上面參考圖13討論的多個(gè)RF解調(diào)器275(a)..275(n)或視頻接入裝置700之外，視頻接入裝置800還具有一個(gè)擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760。在圖17中說明，該擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760實(shí)現(xiàn)與上述音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265相同的功能，但是能夠?yàn)楦鄠€(gè)信道實(shí)現(xiàn)這些功能，而不僅為一個(gè)信道。
圖17是說明擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760的方框圖。該擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760包括很多與音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)265相同的部件，并進(jìn)一步包括附加的音頻/可視輸入處理器380和RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390，來容納附加的視頻信道。如上結(jié)合圖13所述，對于每個(gè)信道(或RF載波)，信道a到信道n，有一個(gè)相應(yīng)的RF解調(diào)器275，即RF解調(diào)器275(a)到275(n)。參考圖17，來自每個(gè)RF解調(diào)器275(a)到275(n)的基帶輸入視頻信號，如NTSC/PAL復(fù)合視頻信號，被供給或輸入到相應(yīng)的音頻/可視輸入處理器380，即音頻/可視輸入處理器380(a)到音頻/可視輸入處理器380(n)。如上結(jié)合圖6所述，相應(yīng)的音頻/可視輸入處理器380為每個(gè)信道把基帶輸入視頻信號轉(zhuǎn)換到輸入模擬RGB信號。然后每個(gè)信道a到n的輸入模擬RGB信號，被相應(yīng)的RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390轉(zhuǎn)換到輸入數(shù)字RGB信號，即RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390(a)到RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390(n)，并傳送到視頻處理DSP 365。視頻處理DSP 365混合或多路復(fù)用來自每個(gè)信道的數(shù)字RGB信號，創(chuàng)建一個(gè)復(fù)合視頻信號，然后它(與來自用戶/音頻接口255的音頻一起)被壓縮并傳送到通信ASIC 250或微處理器子系統(tǒng)260，進(jìn)行協(xié)議編碼和調(diào)制，用于以后向網(wǎng)絡(luò)140的傳送。例如在最佳實(shí)施例中，每個(gè)信道典型地包括具有公用接口格式(CIF)的視頻信息；四個(gè)這樣的信道可以在壓縮和向網(wǎng)絡(luò)140傳輸之前，使用1/4公用接口格式(QCIF)，被混合到具有四個(gè)顯示窗口的一個(gè)信道中。
圖16和17中沒有說明，還可以擴(kuò)展視頻接入裝置850以提供多路輸出視頻信道，經(jīng)由第二通信信道227向多個(gè)電視電話傳輸多個(gè)射頻輸出視頻信號。在此情形下，圖16中說明的視頻接入裝置850將被擴(kuò)展為包括多個(gè)調(diào)制器270，如用于信道a上視頻傳輸?shù)恼{(diào)制器270a，用于信道b上視頻傳輸?shù)恼{(diào)制器270b，等等。同樣，被擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760被相應(yīng)地進(jìn)一步擴(kuò)展為包括多個(gè)編碼器395，多個(gè)RGB數(shù)-模轉(zhuǎn)換器370，再次對應(yīng)于每個(gè)輸出信道。使用這種附加擴(kuò)展，音頻/電視會(huì)議系統(tǒng)705可以支持多路且獨(dú)立的電視會(huì)議對話。在此多路獨(dú)立視頻模式中，輸入視頻信號也可以被獨(dú)立地處理，而不是混合到一個(gè)單獨(dú)的復(fù)合視頻信號中。例如，電視電話700(1)可能與遠(yuǎn)程位置一通信，接收信道a上的視頻呼叫同時(shí)向信道b上傳送視頻，電視電話700(n)可能與遠(yuǎn)程位置二通信，獨(dú)立接收信道c上的視頻呼叫同時(shí)獨(dú)立地向信道d上傳送視頻。為了支持這種多路獨(dú)立視頻模式(也被稱為視頻分路)，視頻接入裝置850還可能在擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)760內(nèi)包含附加的處理能力，比如包括多點(diǎn)控制單元(MCU)，以提供用于此多路獨(dú)立視頻模式的處理支持。
圖18是根據(jù)本發(fā)明，說明視頻多路復(fù)用方法的流程圖。如上所述，該方法與需要被協(xié)議編碼并在第一通信信道103上向網(wǎng)絡(luò)104傳輸?shù)囊曨l信號有關(guān)，而且可以作為如上參考圖11所討論的方法步驟510，520，530和540的特例或更窄的應(yīng)用。另外，這些多路復(fù)用、混合、編碼和傳輸步驟(下面討論)與步驟510，520，530和540一樣，也可以與上面結(jié)合圖11討論的視頻接收(從第一通信信道103和網(wǎng)絡(luò)104)、協(xié)議譯碼、RF調(diào)制和傳輸步驟505、515、525和535同時(shí)和獨(dú)立地處理。
參考圖18，該方法開始于步驟900，步驟905接收輸入音頻信號，并接收多個(gè)射頻輸入視頻信號，每個(gè)位于多個(gè)信道a到n的一個(gè)上，即，步驟910(1)在第一信道上接收第一射頻輸入視頻信號，步驟910(2)在第二信道上接收第二射頻輸入視頻信號，等等，直到步驟910(n)在第n個(gè)信道上接收第n個(gè)射頻輸入視頻信號。下面，對多個(gè)射頻輸入視頻信號中的每個(gè)進(jìn)行解調(diào)，形成多個(gè)基帶輸入視頻信號。特別地，步驟915(1)解調(diào)第一射頻輸入視頻信號以形成第一基帶輸入視頻信號，步驟915(2)解調(diào)第二射頻輸入視頻信號以形成第二基帶輸入視頻信號，等等，直到步驟915(n)解調(diào)第n個(gè)射頻輸入視頻信號以形成第n個(gè)基帶輸入視頻信號。如上所示，在最佳實(shí)施例中，步驟905發(fā)生在用戶/音頻接口255內(nèi)，接收步驟910(1)到910(n)和解調(diào)步驟915(1)到915(n)發(fā)生在與每個(gè)信道a到n相應(yīng)的多個(gè)RF解調(diào)器內(nèi)，即RF解調(diào)器275(a)到275(n)。
下面，多個(gè)基帶輸入視頻信號中的每個(gè)被轉(zhuǎn)換為一個(gè)數(shù)字RGB信號，步驟920(1)轉(zhuǎn)換第一基帶輸入視頻信號為第一數(shù)字RGB信號，步驟920(2)轉(zhuǎn)換第二基帶輸入視頻信號為第二數(shù)字RGB信號，等等，直到步驟920(n)轉(zhuǎn)換第n個(gè)基帶輸入視頻信號為第n個(gè)數(shù)字RGB信號。在最佳實(shí)施例中，相應(yīng)于多個(gè)信道a到n的每個(gè)信道，步驟920(1)到920(n)發(fā)生在多個(gè)音頻/可視輸入處理器380(a)到380(n)和多個(gè)RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器390(a)到390(n)內(nèi)。下面在步驟925，多個(gè)數(shù)字RGB信號(第一到第n個(gè)數(shù)字RGB信號)被混合以形成一個(gè)復(fù)合視頻信號，最好由視頻處理DSP 365實(shí)現(xiàn)。例如，四個(gè)QCIF信號可以被混合為一個(gè)CIF信號。下面在步驟930，該復(fù)合視頻信號和輸入音頻信號被轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議信號，比如TDMA格式信號，步驟930最好由處理器裝置190，或由微處理器子系統(tǒng)260和通信ASIC 250實(shí)現(xiàn)，類似于上面結(jié)合圖11所討論的步驟530。在步驟935，調(diào)制并傳輸?shù)诙f(xié)議信號，以形成被傳輸?shù)膮f(xié)議信號，如∏/4-DQPSK TDMA信號(上行CACS信號)，最好由視頻網(wǎng)絡(luò)接口210或CATV RF收發(fā)器245實(shí)現(xiàn)，類似于上面結(jié)合圖11所討論的步驟540。在步驟935(或步驟535)后，若在步驟940多路復(fù)用視頻傳輸(或電視會(huì)議)終止，如通過掛掉話筒，則處理可以結(jié)束并返回步驟945，若在步驟940多路復(fù)用視頻傳輸(或電視會(huì)議)未終止，則該方法繼續(xù)，返回步驟905和910(1)到910(n)(及步驟505)。
從各種視頻接入裝置110，150，750，850和各種電視會(huì)議系統(tǒng)200，300，705得到的很多優(yōu)勢是非常明顯的。首先，因?yàn)檩敵鲆曨l信號被調(diào)制并在第二通信信道227上傳輸，比如在用戶房屋內(nèi)的全部同軸電纜上，最佳實(shí)施例的音頻/可視會(huì)議和電話系統(tǒng)可能在用戶房屋內(nèi)的多于一個(gè)指定的結(jié)點(diǎn)或位置上運(yùn)作，例如，使用用戶房屋內(nèi)的任何電視電話，或電話和電視，提供多個(gè)查看點(diǎn)和多個(gè)參與點(diǎn)。這種電視會(huì)議功能的廣播能力對于這里和第二相關(guān)應(yīng)用中發(fā)布的發(fā)明來說，確實(shí)是獨(dú)特的。另外，最佳實(shí)施例的音頻/可視會(huì)議和電話系統(tǒng)可以是移動(dòng)的，使用來自用戶房屋內(nèi)眾多位置的視頻攝像機(jī)230和攝像機(jī)接口235，實(shí)際上是第二通信信道227(如同軸電纜)能到達(dá)的任何位置。結(jié)果，對于電視會(huì)議能力，不必把用戶限制在一個(gè)位置上，比如在PC旁或在專用的會(huì)議房間內(nèi)。另外，系統(tǒng)可以根據(jù)需要為附加位置進(jìn)行配置，例如，簡單地通過加入或移去電視和視頻攝像機(jī)。
另外，根據(jù)最佳實(shí)施例，音頻/可視會(huì)議和電話系統(tǒng)使用能在用戶房屋內(nèi)發(fā)現(xiàn)的典型設(shè)備，比如現(xiàn)存的電視，視頻攝像機(jī)或攝像點(diǎn)播機(jī)，以及電話。結(jié)果，系統(tǒng)能在相對較低的花費(fèi)下實(shí)現(xiàn)，特別是與當(dāng)前可用的基于PC的或獨(dú)立的電視會(huì)議系統(tǒng)相比而言。另外，與原有技術(shù)的電視會(huì)議系統(tǒng)相比，本發(fā)明的系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為在使用時(shí)與其它現(xiàn)存的電視會(huì)議系統(tǒng)相容，例如那些可能使用ISDN網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)。本發(fā)明的使用不局限于當(dāng)前CATV系統(tǒng)的電纜系統(tǒng)，而是可以與ISDN(H.320)，POTS(H.324)及其它系統(tǒng)如T1和E1網(wǎng)絡(luò)一起連接使用。另外，本發(fā)明的系統(tǒng)對用戶友好，容易安裝和使用，對于家庭購買和客戶使用應(yīng)該相對便宜。
本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)實(shí)施例的另一吸引人的特征是用戶接口的多重功能，比如電話(作為用戶接口)用于電視會(huì)議呼叫的控制和用于電視會(huì)議呼叫的音頻部分的雙重用途。這一特征也與原有技術(shù)系統(tǒng)大不一樣，后者的呼叫配置和呼叫控制典型地需要特別的交換和特別的網(wǎng)絡(luò)操作。這一雙重性增加了用于POTS服務(wù)的電話的其它用途。本發(fā)明的最佳實(shí)施例的另一個(gè)重要特征是電話操作的透明性，使用戶不需要意識到產(chǎn)生或接收電話呼叫的電視會(huì)議能力。
最佳實(shí)施例的其它特征包括，視頻接入裝置的雙重網(wǎng)絡(luò)和房屋供電，或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)供電，即使在斷電時(shí)也能繼續(xù)其功能。本發(fā)明的另一個(gè)重要特征是“回送”操作，使得相同的系統(tǒng)除了會(huì)議之外，還可以被用于監(jiān)視，如照看孩子。使用本發(fā)明的多路復(fù)用能力，來自多個(gè)攝像機(jī)的視頻可以被回送，例如提供多地點(diǎn)的同時(shí)監(jiān)視。本發(fā)明的另一個(gè)重要特征是，音頻/電視會(huì)議的音頻部分和視頻部分的獨(dú)立。另外，所說明的電視會(huì)議能力也是獨(dú)立于協(xié)議的，使得其它通信協(xié)議可以被被用來代替最佳實(shí)施例的CACS協(xié)議或與其一起使用。
最后，各種電視電話裝置700和800的多路復(fù)用能力是非常獨(dú)特的。除了提供上述的功能之外，比如從多個(gè)地點(diǎn)的電視會(huì)議功能，各種電視電話裝置700和800與視頻接入裝置850一起，還能把來自多個(gè)地點(diǎn)的視頻信號多路復(fù)用并混合為一個(gè)復(fù)合視頻信號，該信號可以在網(wǎng)絡(luò)中傳輸或回送回到用戶房屋。
從前面能夠看出，可以有很多變化和修改而不脫離本發(fā)明新概念的宗旨和范圍。應(yīng)該理解的是，對于這里說明的特定方法和裝置，并不試圖作出限制或者導(dǎo)出限制。當(dāng)然，附加的權(quán)利要求書試圖把所有這種修改包括在其范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一個(gè)視頻接入裝置，包括一個(gè)能耦合到第一通信信道的視頻網(wǎng)絡(luò)接口，用于接收第一協(xié)議信號以形成被接收的協(xié)議信號，并且用于傳輸?shù)诙f(xié)議信號以形成被傳輸?shù)膮f(xié)議信號；一個(gè)射頻調(diào)制器，用于把基帶輸出視頻信號轉(zhuǎn)換為射頻輸出視頻信號；多個(gè)解調(diào)器，用于把多個(gè)射頻輸入視頻信號轉(zhuǎn)換為多個(gè)基帶輸入視頻信號；一個(gè)用戶接口，用于接收多個(gè)控制信號的第一控制信號；以及一個(gè)處理器裝置，該處理器裝置耦合到視頻網(wǎng)絡(luò)接口、射頻調(diào)制器、多個(gè)射頻解調(diào)器、和用戶接口，通過一個(gè)程序指令集，該處理器裝置對第一控制信號作出響應(yīng)，把接收到的協(xié)議信號轉(zhuǎn)換為基帶輸出視頻信號和輸出音頻信號，該處理器裝置還負(fù)責(zé)把多個(gè)基帶輸入視頻信號和輸入音頻信號轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議信號。
2.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中處理器裝置還負(fù)責(zé)把接收到的協(xié)議信號轉(zhuǎn)換為基帶輸出視頻信號和輸出音頻信號，其中基帶輸出視頻信號和輸出音頻信號是獨(dú)立的。
3.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中處理器裝置還負(fù)責(zé)把多個(gè)基帶輸入視頻信號和輸入音頻信號轉(zhuǎn)換為第二協(xié)議信號，其中多個(gè)基帶輸入視頻信號和輸入音頻信號是獨(dú)立的。
4.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中處理器裝置進(jìn)一步包括一個(gè)微處理器子系統(tǒng)；一個(gè)通信ASIC，耦合到微處理器子系統(tǒng)；以及一個(gè)擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)。
5.權(quán)利要求4中的視頻接入裝置，其中擴(kuò)展的音頻/視頻壓縮和解壓縮子系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)視頻處理數(shù)字信號處理器子系統(tǒng)；一個(gè)RGB數(shù)-模轉(zhuǎn)換器，耦合到視頻處理數(shù)字信號處理器；一個(gè)編碼器，耦合到RGB數(shù)-模轉(zhuǎn)換器；多個(gè)RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，耦合到視頻處理數(shù)字信號處理器；以及多個(gè)音頻/視頻輸入處理器，耦合到多個(gè)RGB模-數(shù)轉(zhuǎn)換器。
6.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中第一協(xié)議信號是∏/4-DQPSK調(diào)制的時(shí)分多路復(fù)用信號。
7.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中第二協(xié)議信號是時(shí)分多址信號，被傳輸?shù)膮f(xié)議信號是∏/4-DQPSK調(diào)制的時(shí)分多址信號。
8.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中第一協(xié)議信號、第二協(xié)議信號和被傳輸?shù)膮f(xié)議信號是使用多種協(xié)議的第一協(xié)議被調(diào)制和格式化的信號，多個(gè)協(xié)議包括差分正交移相鍵控，正交移相鍵控，移相鍵控，正交頻分多路復(fù)用，正交調(diào)幅，CACS，H.320，H.323和H.324。
9.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中第一通信信道可以耦合到電信網(wǎng)，其中視頻接入裝置經(jīng)由用戶接口被耦合到電視電話裝置，用于多個(gè)控制信號的輸入、輸入音頻信號的輸入和輸出音頻信號的輸出，其中對多個(gè)控制信號中的第二控制信號作出響應(yīng)的處理器裝置，把電視電話裝置的電話模塊耦合到電信網(wǎng)，用于電話呼叫的傳輸和接收。
10.權(quán)利要求1中的視頻接入裝置，其中處理器裝置還負(fù)責(zé)從射頻載波中移去以前存在的視頻信號，并經(jīng)由射頻調(diào)制器，同時(shí)把射頻輸出視頻信號同步插入到射頻載波中。
全文摘要
一個(gè)視頻接入裝置,經(jīng)由耦合到主站的第一通信信道提供音頻和視頻遠(yuǎn)程會(huì)議和電話服務(wù),與網(wǎng)絡(luò)通信,比如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)或ISDN網(wǎng)絡(luò)。視頻接入裝置包括一個(gè)視頻網(wǎng)絡(luò)接口;一個(gè)射頻調(diào)制器/解調(diào)器;一個(gè)用戶接口;和一個(gè)處理器裝置。電視電話裝置經(jīng)由第二通信信道能耦合到視頻接入裝置,用于視頻的接收和傳輸,并經(jīng)由第三通信信道,用于音頻的接收和傳輸。
文檔編號H04N7/18GK1179062SQ97119519
公開日1998年4月15日 申請日期1997年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月18日
發(fā)明者蒂默斯·M·布克, 道格拉斯·J·紐林 申請人:摩托羅拉公司