CN201238327Y - 融合型网络媒体话机终端 - Google Patents

Abstract

融合型网络媒体话机终端，包括音频信号输入/输出处理芯片、高速数字信号处理芯片、接入媒介的适配器、通信处理器接口和嵌入式ARM处理器构成；音频信号输入/输出处理芯片连接高速数字信号处理芯片的端口，多种接入媒介的适配器、通信处理器接口均连接嵌入式ARM处理器的端口；高速数字信号处理芯片与嵌入式ARM处理器的相应控制端和数据端进行连接；嵌入式ARM处理器利用嵌入式操作系统实现多种通信处理器接口的通讯和传输控制协议并实现音视频编解码，嵌入式处理器连接多种实现不同网络多种接入媒介的适配器、通过软件实现PSTN－Call、IP－Call和WebCall等基于号码映射的融合通信业务创建、终端以融合通信实现三网融合。

Description

融合型网络媒体话机终端

技术领域

本实用新型涉及融合通信领域的网络信息终端，融合通信在“终端+服务”的集成框架下，其网络通信、业务提供能力被按照端到端的运营模式最终投放到网络媒体话机终端上，提供给用户使用。融合型网络媒体话机终端，也是三网融合的信息终端，尤其是扩展支持多网IP接入环境、UMS、3G互通、P2P、WebCall功能的融合通信终端，并增加室内无线子母机提供遥控操作功能的应用和设置方法。

背景技术

融合已经成为信息产业发展的主要趋势，信息产业正面临新的融合格局：即从ICT(Informationand Communication Technology)单一产业链结构，逐步向TIME(Telecom，Internet，Media andEntertainment)型多种生态系统的转变。工业与信息化也开始逐步实现全方位融合。在不久的将来，电信产业(T)、互联网产业(I)、传媒产业(M)、娱乐产业(E)相互间将产生巨大的影响，并融合为新的“TIME”生态系统。

对固网运营商而言，融合的发展可以实现由传统运营业向信息服务业的转变；在消费者市场，固网消费的主要构成在近年已发生巨大的转变：传统话音业务的比例严重萎缩，而宽带、多媒体等新业务消费的比例迅猛增长。从消费转移来分析，高价值的家庭娱乐内容服务和网络商业应用已具有为运营商带来巨大收入的潜力，承载在固网上的融合型多媒体新消费将成为其收入的主要构成。在整个信息产业面临转型的大环境下，融合通信理念所带来的跨网络多媒体综合业务特征和可管控可运营的服务特征是固网运营商关注的重点之一，而融合通信业务正是能够开启大众市场的关键，其“便利性”、“连接性”和“经济高效性”使得各种融合新业务有了更广阔的拓展机会。这将帮助固网运营商提高收入，降低用户流失率。

ZL200620035597.4公告了一种实用新型嵌入式信息终端。解决的技术问题是：提供一种嵌入式信息终端，将常用的数字电视机顶盒、PVR集中为一体。所采用的技术方案是：嵌入式信息终端，包括数字信号信道解码器、模拟信号调谐器、视频解码器、音频A/D转换器、系统芯片、视频编码芯片、音频D/A转换器、硬盘、PCI总线；数字信号解码器与系统芯片相连；模拟信号调谐器分别通过视频解码器、音频A/D转换器与系统芯片相连；视频编码芯片、音频D/A转换器分别与系统芯片相连；硬盘通过PCI总线与系统芯片相连。本实用新型的有益效果是：一体化的嵌入式信息终端，减少了现有技术中各种设备之间复杂的连线，最大限度地利用设备器件。但上述方案是仅涉及到数字电视，未涉及三网融合领域。

ZL200410056537.6公告了一种在用户终端中执行的P2P通信方法，包括步骤：向一个通信网络系统发送一个P2P通信服务注册请求消息；接收该通信网络系统发送的一个P2P通信服务注册确认消息，该确认消息中至少包括一个可用于在离线P2P通信中标识该用户终端的P2P通信识别码；存储该用户终端的P2P通信识别码。在通信网络系统中执行的P2P通信方法，包括步骤：接收该用户终端发送的P2P通信服务注册请求消息；根据该请求消息，生成该用户终端的P2P通信识别码；和向该用户终端发送P2P通信服务注册确认消息。该专利提出了P2P通信服务的可实现模型。

ZL200420078125.8和200410041521.8公告了一种网络媒体话机终端及其应用和通信方法，有三个独立的处理器，一个处理声音，一个处理视频，另外一个应用处理器完成用户界面交互和设备控制功能。语音编解码器、数据处理单元、多媒体数据复用/解复用单元和网络通讯接口单元等作为DSP外围设备器件。

基于DSP方案的网络媒体话机终端设计在音视频编解码的算法上具有一定优势，但是支持操作系统较差，不利于加入融合通信等新的应用；基于CPU的方案则可以较为简单地开发协议和新应用，而算法方面则较弱。DSP方案可以实现高性能的系统，但是解决方案的复杂性和成本过高。终端包括电话模块和将目标被叫号吗映射为相应的网关IP地址进行VoIP通讯的IP电话模块，并设有PCI总线、在PCI总线上设有以太网接口和CPU控制的语音/多媒体处理器、在所述处理模块上通过D/A转换连接出媒体端口，设有专业嵌入式CPU，具有TCP/IP协议栈，传输流媒体的实时传输协议，终端与基于IP网络的软交换中心进行同步和异步的交互通信，并由基于呼叫处理方式的IP呼叫中心平台提供相应的业务应用支持，通过SIP通讯协议和PSTN信令，进行支持流媒体格式和语音的通讯。具有话机功能：扩展支持可视电话；多媒体功能：在线支持电视机，音响等。随着三网融合和智能通信业务的发展，上述终端亟待增强的能力是需要对融合通信业务的实现提供补充技术支持，如：支持三网现有普遍接入方式的IP通信转换装置，数字高清电视接收、视频压缩技术H.264、宽带音频(G.729x)，UMS、3G互通、多方通信功能和对等网络技术应用等，以提高用户体验，这是其值得进一步完善改进之处。

对于普通消费者来说，需求就是终端的融合！用户不关心采用谁的网络接入，而是希望AllinOne——1套设备、1个遥控器、1份账单，就能把看电视、上网、打电话和其他信息服务统统解决掉，这是用户真正的需求所在。支持融合通信业务的终端是一种网络化的产品，代表着网络计算和资源共享的理念。从三网业务融合演进的策略思考：在固网IP化的背景下，是仅仅需要个性化的、大而全的Personal Computer(PC)终端，还是需要一种既能发挥网络融合优势、充分利用网络资源又经济实惠的类PC终端呢？

在融合通信技术发展的推动之下，人们对于终端业务体验的需求也被激发，从而对技术的进一步发展产生了新的需求，融合通信的基本思路是把用户需求划分为两类：基本需求和特殊要求。基本需求中又分运算量大的和运算量小的。让终端本地提供基本需求中需消耗大量计算/处理能力的功能(比如音视频流媒体处理等)，此时终端担当常规PC/机顶盒终端的角色；对于一些运算量小(比如电话，收发Email/消息等)或一些特殊的功能，则通过与中心平台协同完成，此时终端担当常规通讯终端的角色。融合型网络媒体话机终端将是机顶盒和IP电话的完美结合，具备支持融合通信应用的能力。

如果融合型网络媒体话机终端具备了融合通信业务的处理功能，那么固网运营商就可以结合自身的资源优势，加速推出融合型新业务，对用户而言，在具备宽带IP网络的环境下，通过融合型网络媒体话机终端、就可获得丰富的融合通信服务。

发明内容

本实用新型的目的是：提供基于SIP的H.264融合型网络媒体话机终端，将跨网语音、数据、视频融合业务的交互和通讯过程，以及交互信息、控制、状态等等统一抽象成为基于融合通信的消息体封装，并提供规范的业务与技术接口，为终端支持融合通信提供通信协议和音视频编解码的补充技术模型；本实用新型的目的还在于：将融合通信服务抽象为统一的消息体，按照统一的号码解析进行消息体在不同客户融合型网络媒体话机终端间的实现转换和交互，同时完成终端与融合通信中心平台间的资讯访问和通讯

本实用新型目的还在于提供一种以嵌入式处理器利用嵌入式软件实现音视频编解码、使用高性能的嵌入式嵌入式处理器实现各种功能接口、嵌入式操作系统和通讯控制协议等，增加通信处理器实现不同网络多重接入介质的适配、软件实现PSTN-Call、IP-Call和WebCall等基于号码映射的融合通信业务创建、终端以融合通信技术实现对三网融合、3G互通、UMS、P2P等相关业务的支持方法，增加了利用无线Home RF技术实现终端子母机室内移动和遥控操作功能。

本实用新型的目的是这样实现的：融合型网络媒体话机终端，包含音频信号输入/输出处理芯片、高速数字信号处理芯片、接入媒介的适配器、通信处理器接口和嵌入式ARM处理器构成；音频信号输入/输出处理芯片连接高速数字信号处理芯片的端口，多种接入媒介的适配器、通信处理器接口均连接嵌入式ARM处理器的端口；高速数字信号处理芯片与嵌入式ARM处理器的相应控制端和数据端连接；嵌入式ARM处理器是利用嵌入式操作系统实现多种通信处理器接口的通讯和传输控制协议并实现音视频编解码嵌入式ARM处理器，嵌入式处理器连接多种实现不同网络多种接入媒介的适配器、通过软件实现PSTN-Call、IP-Call和WebCall等基于号码映射的融合通信业务创建、终端以融合通信技术实现对三网融合；数字信号处理芯片是完成音频压缩编解码G.711/G.729/G.723.1和视频压缩编解码H.264；S3C2410完成SIP协议和嵌入式OS及各种接口如RS232、视频输入/输出、USB、LCD、RJ11、RJ45、以太网、拨号键盘的高速数字信号处理芯片，设置无线Home RF功能模块，设有基于DSL和Cable Modem通信转接处理功能模块，Home RF功能模块和通信转接处理功能模块接嵌入式处理器的输入输出端口。

融合型网络媒体话机终端的嵌入式软硬件系统，将跨网语音、数据、视频等融合业务的交互和通讯过程，以及交互信息、控制、状态等统一抽象成为基于融合通信的消息体封装，提供的规范业务与技术接口，为终端实现融合通信应用提供通信协议和音视频编解码等的参考技术模型；融合型网络媒体话机终端的信息发送者和接收者统一分配域标识和号码，基于全网分配的的客户端号域标识可以实现到融合通信业务域标识和号码的映射(拨号呼叫或号码域名解析)，这种映射采用POTS、DNS、SIP、WebCall等标准技术的综合，以完成不同类型各种融合业务的使用环境创建和服务路由建立。

融合型网络媒体话机终端的核心技术涉及语音和视频压缩技术、音频/视频编解码技术和相关通信协议。作为一种信息消费产品，基本结构包括视频输入/输出单元、视频编解码器、语音输入/输出单元、语音编解码器、延时单元、数据处理单元、系统控制单元、多媒体数据复用/解复用单元和网络通讯接口单元。融合型网络媒体媒体话机终端软件可以分为应用程序模块、协议控制模块、音频编解码模块、视频编解码模块等几部分。应用程序模块完成终端的用户人机界面功能及相关增值功能，协议控制模块负责信令交互等功能。

1.网络媒体话机终端的一般架构

在目前的融合通信技术快速发展的趋势下，CPU和DSP技术正日益融合为SoC，其间的界限越来越模糊。一系列技术难题也已得到突破，如：高性能的嵌入式系统、具备性价比的VoIP技术，高质量的视频压缩技术H.264和能承载融合通信业务的宽带网络服务等。

2.融合型网络媒体话机终端架构

嵌入式系统是指将应用程序、操作系统与计算机硬件集成在一起的系统。它以应用为中心，以计算机技术为基础，而且软硬件可以裁剪，因而是能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统通常由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成。网络媒体话机终端作为一类特殊的计算机系统，嵌入式处理器最明显的优势就是可以方便集成到设备系统中，以适应融合通信技术的不断创新和发展需要。

网络媒体话机终端亟待增强的能力是对更高质量音频和视频的支持，以提高用户体验。融合通信要求网络媒体话机终端支持H.264视频和宽带音频(AMR-WB、G.729x等)，另外，采用嵌入式系统也令融合通信增值服务的终端实现成为可能。

嵌入式处理器有很强的处理能力，性能和效率都得到了提升，突现以下特点：增加存储子系统，考虑系统实时性，优化系统软件，SoC能把视频加速器和IP核集成在一起。可以有效地完成网络媒体话机终端系统的VoIP编解码(G.711，G.729)，音频处理(AC-3)，语音质量提升及H.264的视频处理，软件优化和视频的编解码硬件加速。

融合型网络媒体话机终端的VOIP功能建立在IP技术上的分组化、数字化传输技术，其基本原理是通过语音压缩算法对语音数据进行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议进行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来，经过解码解压处理后，恢复成原来的语音信号，从而达到由IP网络传送语音的目的。IP电话系统把普通电话的模拟信号转换成计算机可联入互联网传送的IP数据包，同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。经过IP电话系统的转换及压缩处理，每个普通电话传输速率约占用8～11kbit/s带宽，因此在与普通电信网同样使用传输速率为64kbit/s的带宽时，IP电话数是原来的5～8倍。

H.264使图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，能够在较低带宽上提供高质量的图像传输，该特点非常适合固网用户量大、接入网/骨干网IP带宽相对有限的状况。目前以IPTV为代表的融合通信流媒体业务都将H.264作为编解码格式的标准。因而融合型网络媒体话机终端引入先进的H.264编码技术，在有限的带宽资源下进一步提高图像质量。H.264标准使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。

3.融合型网络媒体话机终端的设计

随着融合通信应用的范围越来越广泛，终端系统的功能也将越来越复杂，网络媒体话机终端缺少高效的操作系统就成为一个最大的缺点，因为每添加一项新功能都可能需要从头开始设计，否则只能增加开发成本和系统的复杂度。通常开发的精力都集中在对单一基本业务的应用领域，嵌入式的最大特点就是可以突出个性，嵌入式操作系统引入到融合型网络媒体话机终端中，能够对系统的开发产生极大的推动作用。在无操作系统的嵌入式系统下，每当要进行进一步的开发和功能扩展，都会带来重复开发的无谓消耗。而嵌入式操作系统则可以通过其所提供的各种API来对嵌入式系统进行有效的管理。常用到的嵌入式操作系统有OS/2、Linux等，选Linux有许多优点。基于嵌入式Linux的融合型网络媒体话机终端将不仅只有单纯的语音和视频功能，它将融合更多的应用，在多种融合通信业务应用的前提下，融合型网络媒体话机终端采用嵌入式OS的开发理念将成为必然。

4.融合型网络媒体话机终端功能架构：

4-1.基本结构和核心技术，在本实用新型构成的芯片中包括的基本结构：

1)视频输入/输出模块，视频编解码器

2)音频输入/输出模块，音频编解码器

3)通信处理、延时单元

4)数据处理、存储单元

5)系统控制单元和网络界面单元

本实用新型涉及的核心技术：1)语音编码技术

语音通信是融合型网络媒体话机终端最基本的功能。受网络条件的限制，终端不可能占用太大的带宽。为了适应低码率语音通信的要求，ITU-T推出了G.72X系列语音压缩标准。其中G.723.1、G.728、G.729和G.729A，在IP电话中得到了广泛应用。融合型网络媒体话机终端采用不同的语音压缩技术标准可提供不同的码率、时延和语音质量。

2)视频编码技术原始的视频数据需要占用非常高的带宽，如果需要通过网络传输必须在保证在一定的图像质量的前提下通过压缩技术尽量降低视频资料的码率，以适应不同的网络条，因此视频压缩算法的效率决定了网络媒体话机终端的图像质量和应用前景。

目前在网络视频应用中，MPEG4格式的视频压缩算法较为流行，其码率一般在数百Kbps到1Mbps左右。H.264是ITU-T推出的高性能的视频编解码技术，比H.263和MPEG-4节约了50％的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。融合型网络媒体话机终端采用H.264视频压缩算法，能够将同样的视频压缩到更低的码率。

3)通信协议

SIP(SessioninitiationProtocol)协议是IETF于1999年提出的一种新的网络多媒体通信的交互信令，相对于H.323协议具有简单、扩展性好、便于实现等优点，为保证融合型网络媒体话机终端在网络上的可靠通信，基于IP网的融合型网络媒体话机终端主要采用OSIP2通信控制协议。

4-2.扩展功能与结构模块：

融合通信面向NGN主要完成以下功能：统一呼叫控制功能、媒体网关接入功能、综合业务提供功能、跨网互连互通功能、开放的业务/应用接口功能、支持认证与授权功能、计费功能、资源访问控制功能和QoS管理功能、协议和接口功能等，融合通信新的应用功能包括：

——入口业务：针对终端环境(不同网络多重接入介质的适配)、提供监控，协调等功能，并提供个性化的业务环境

——增强型多媒体会话业务：融合语音、数据、视频的呼叫会话

——必选PSS能力：主叫标志呈现(OIP)、被叫标志呈现(TIP)、恶意通信追踪(MCID)

——推荐PSS能力：呼叫转移(CDIV)、呼叫等待(CW)、呼叫保持(HOLD)、遇忙回叫(CCBS)、消息等待指示(MWI)

——可选PSS(PSTN/ISDN业务模拟)能力：计费通知(AOC)、显示呼叫转移(ECT)、反向计费(RC)

——可视电话：建立在移动3G/固网智能终端之间的可视呼叫。

——Click to Dial：终端Web点击会话业务环境中直接对在线服务资源发出拨号呼叫

——Web多方通信：通过WEB呼叫组织多方的多媒体通讯

——增强型会话等待：允许终端处理实时或预约的呼叫。

——增强型的呼叫功能：增加了会话合并功能，多个出入呼叫可以整合成一个多方会话。

——UMS业务创建：在终端会话业务环境中提供直接对在线UMS服务资源发出呼叫。

——资源路由策略：自动识别呼叫请求并相应作出标准的资源域标识分配操作。

——视频点播业务：终端可以根据需要和网络环境获得不同质量的视频流服务。

——对等网络业务：终端实现可控P2P模式的应用层组播和即时通信交流

融合通信应用流程示意框图如图1所示。

随着消费者对终端业务需求的不断升级，终端将通过优化系统结构并增加扩展功能模块，遵循融合通信“终端+服务”的应用模式，形成满足融合通信业务多层次需求的系列产品，给用户带来全新的使用体验。

终端的基本应用模式：

1)低端融合型网络媒体话机终端+应用服务

2)高端融合型网络媒体话机终端+应用服务

3)差异化服务+定制融合型网络媒体话机终端

基于上述模式设计的融合型网络媒体话机终端的扩展功能与结构模块，包括：

——业务属性控制功能模块

融合型网络媒体话机终端设置业务属性控制功能模块，利用嵌入式操作系统由软件实现：适用于三网融合、3G互通、UMS等融合通信业务属性的终端分配，功能实现流程包括：

1)预先为不同类型的融合通信服务按业务属性授权对应设置不同的域标识；

2)融合型网络媒体话机终端通过号码映射方式发送携带自身域标识的报文到中心服务平台；

3)中心服务平台收到报文后，根据预设的域标识与业务属性的对应关系查询到该报文中携带的域标识所对应的融合通信服务业务属性；

4)中心服务平台将查询到的业务属性服务分配给所述融合型网络媒体话机终端，终端与对应域标识融合通信业务建立服务域链接。

此功能模块可以低成本、高效率地实现融合通信系统按业务属性对融合型网络媒体话机终端的服务进行分配控制管理。

——UMS业务功能模块

融合型网络媒体话机终端设置UMS业务功能模块：利用嵌入式操作系统由软件实现，功能包括：UMS域标识获取、业务判断、通信转接等服务功能；实现流程包括：

1)UMS域标识将融合通信服务的信息和通讯抽象为统一的消息体，并按照统一号码的解析进行消息体在不同客户间的转换和交互，即完成资讯的访问和通讯

2)终端UMS格式和接口，提供统一的融合通信服务接入业务判断和交互规范

3)按照UMS业务规范，任意整合集成内容和服务，并以统一消息进行交互通信转接。

在终端应用启动过程中，首先根据UMS业务功能配置对系统全局变量进行赋值操作，然后向UMS服务域注册回调标识，并启动号码呼叫进程。一旦接受到UMS服务域标识，则调用UMS功能生成相应事件并判断该事件的处理事务是否存在，若存在则将事件放入该事务中，否则生成新的事务，启动通信执行线程。同时根据交互动作生成相应事件交由通信转接处理。

此功能模块在终端建立了统一的消息通讯交互接口、业务域标识描述注册、号码服务的

终端访问等功能，实现三网业务的真正融合和统一。

——WebCall业务功能模块

融合型网络媒体话机终端设置WebCall业务功能模块，利用嵌入式操作系统由软件实现，并在终端界面设置业务创建“热键”：功能包括：号码获取、路由判断、资源搜索、通信转接等；实现流程包括：

1)融合型网络媒体话机终端通过业务创建“热键”拨号(号码映射方式)链接WebCall业务服务界面，WebCall业务功能模块通过业务创建“热键”获取融合通信域识别号和呼叫服务号码。终端设有业务创建“热键”和基于嵌入式处理器的嵌入式应用中间件，是实现基于WebCall技术的预约多方通信、UMS目录搜索服务的功能与转接装置。融合型网络媒体话机终端通过业务创建“热键”拨号(号码映射方式)链接WebCall业务服务界面，WebCall业务功能模块通过业务创建“热键”获取融合通信域识别号和呼叫服务号码。

2)终端WebCall业务功能模块判断域识别号和呼叫服务号码送达路由，并传送至中心服务平台WebCall服务器，送完挂机

3)终端WebCall业务功能模块接收中心服务平台WebCall服务器的目录(由WebCall服务器通过网络资源搜索提供)搜索服务回拨呼叫，完成融合型网络媒体话机终端与推荐融合通信服务目录号码(搜索到的终端或服务)，融合型网络媒体话机终端与目录号码交互完成通信转接和应用链接。

此功能模块和业务创建“热键”匹配，可以对多方融合通信回叫业务的生成适配、UMS业务资源搜索配置与重配置的优化等处理过程赋予用户自组织的特征，通过业务创建“热键”可获得融合通信目录搜索服务、预约搜索服务和多方通信服务。

——对等网络技术应用与控制功能模块

传统的通信业务环境的控制和业务提供模式是集中的，即存在一个全局的通信基础设施来完成控制和业务提供的功能。在融合通信业务环境中，除了集中模式，主要呈现新的特征：服务与提供这些服务的设备是分布式地嵌入在用户终端周边，且此周边环境支持本地用户、对象和业务的交互，并不完全依赖中心控制基础设施，控制与业务提供呈现出对等网络自组织(P2P)的趋势。与P2P随机挑选Peer(对等机)不同，可控的P2P协议(Proactive network Provider Participation for P2P)可以协调网络拓扑数据，能够有效选择Peer，从而提高网络路由效率。其应用系统实现包括：中心服务平台的应用服务器和中心目录服务器连接到广域网的路由器上，边缘应用服务器连接到广域网和接入网相衔接的边缘路由器上，构成基于可控对等网络技术(P2P)的业务分发网络；边缘目录服务器也连接到边缘应用服务器所连接的节点设备(边缘路由器和终端)上。

融合型网络媒体话机终端配置P2P应用与控制功能模块，基于嵌入式处理器采用嵌入式操作系统由中间件分SIP层和P2P层实现，固化了P2P应用与控制软件的存储器设置网络接口、编解码播放单元设置I/O接口，业务应用处理单元通过USB2.0接口外接移动硬盘，以支持P2P的具体业务应用。。

融合型网络媒体话机终端通过对等网络技术应用与控制模块以号码映射方式首先向中心服务平台请求SIP服务，P2P-SIP平台注册并鉴权终端信息，并调用P2P域标识函数，并向该终端所在边缘P2P域内其它终端转发请求并建立应用链接，当所在边缘P2P域内节点设备不存在所请求的可用链接数据时，则终端在中心P2P域内下载相应数据并提供给所请求终端，该终端所在边缘P2P域标识下的可用链接接点。

融合型网络媒体话机终端应用对等网络技术成本小、可扩展性强，用户数量越多中心平台服务器所受的压力越小。融合型网络媒体话机终端与数字高清电视相连接，可以P2P方式接收从IP互联网上下载的媒体流，经过数字高清电视解码和转换成可播放的媒体流输出给数字高清电视，其系统和核心技术包括三大类，其一，数字高清电视TS流量子封装(编码)服务器，其将连续的TS多媒体流分割封装成一个个量子TS流包，并给每个量子TS流包打上标记，通过网络传送给网络中的某个融合型网络媒体话机终端；其二，数字高清电视P2P管理服务器作为网络上的P2P-SIP管理平台，对加入网络的P2P节点(终端用户)进行登记、认证与授权；第三，融合型P2P网络媒体话机终端，具有嵌入式P2P应用与控制功能模块，完成P2P传输和数字高清电视解码功能，用户在电视机上流畅地收看，并通过终端外接USB硬盘下载高清电视节目信息。

进一步地通过对嵌入式P2P应用软件的设计修改实现新的功能流程，可以非常容易地将多种在线信息咨询、EPG、DRM(数字版权管理)、游戏下载、商务通信会议等互动性融合通信业务应用与P2P功能结合在一起。

——PSTN电话+DSL通信转接模块

网络媒体话机终端可内置PSTN电话+DSL(包括ADSL2+或VDSL2+)功能模块，利用入户的电话铜质双绞线，将电话线的低频端与高频端分离，保留低频端仍进行语音通话，用高频端传输数字信号，数字调制的方法保证上下行的速率能满足终端业务宽带应用的带宽需要；将数字信号从电话铜质双绞线的高频端以DSL数字解码的方式解出；送入网络媒体话机终端的微处理器，在网络与终端之间建立双向的IP数字链路，使网络媒体话机终端具备直接通过固话RJ11通用接口获得PSTN和IP双重接入的能力。

——有线电视+CableModem通信转接模块

专利200480015000.3公告了一种在有线电视网上实现宽带接入的系统，包括与有线电视网的HFC光网络侧、IP城域网相连的综合汇聚光站、双工混合器、分支器、HFC同轴分配网络侧、终端接入器。还提供一种了宽带接入方法，包括：综合汇聚光站接收CATV光信号、数据信号并分别转换为CATV射频信号和数据射频信号，发给双工混合器进行复用，再通过HFC同轴分配网络侧发给分支器，解复用出原信号分别发给电视和终端接入器；以及双工混合器从HFC同轴分配网络侧接收上行信号解复用出数据射频信号，通过综合汇聚光站发给IP城域网。使用本发明，可以以较低的成本实现基于CATV网络的宽带接入。

融合型网络媒体话机终端也可内置CableModem功能模块，接入双向改造后的HFC网络，保留有线电视信号的传输，将IP信号以QAM数字解码的方式解出，满足终端业务宽带应用的带宽需要；并送入融合型网络媒体话机终端的微处理器，在网络与终端之间建立双向的IP数字链路。使融合型网络媒体话机终端具备直接通过HFC通用接口获得CATV和宽带IP接入的能力。

——室内无线子母机功能模块

专利200510122997.9公告了网络媒体话机终端的无线网络接口的设置方法及装置，以融合型网络媒体话机终端作为的无线网络接口的基础，采用针对无线网络接入设备接口特征的适配接口模块作为网络媒体话机终端的网络扩展适配接口模块，所述无线网络适配接口模块与网络媒体话机终端内部的系统总线连接。但该专利未包含终端配置为室内无线子母机的方案。

融合型网络媒体话机终端通过内置Home RF无线通信模块成为室内无线终端母机，带由电话手柄和拨号键盘的终端子机同样内置Home RF无线通信模块与母机建立无线通讯，实现网络媒体话机终端的室内移动通信和遥控操作功能。

融合通信意味着“一个终端，一个号码，一个帐单，一致的业务体验”，直接源于持续和非持续两种范式的融合在信息技术体系的每一层(从物理层到应用层)的体现，本质上是用户需求驱动下的一种业务变化，从平台的通信、计算、消费电子的“3C融合”，到服务的电信、数据、广电“三网融合”，开放和闭合业务环境的融合，以及以IP为代表的网络信息技术范式的融合，都已经开始发生并深刻地影响固网终端技术和设备的发展。

融合通信是通过业务导向而建立一个弹性的网络，能够及时快速整合提供“TIME”混合业务，支持融合通信业务的网络信息终端将成为固网终端设备升级、替换的一个必然方向————电信、广电和互联网三网业务的终端融合成为新的契机。

5.设置与连接应用方法：

如上所述，融合型网络媒体话机终端通过拨号实现融合通信业务，包括：终端基于IP网络结合数字机顶盒和IP话机终端的功能集成方案，终端利用电视机作为视频显示终端(电视伴音和音响作为音频播放终端)，将网络融合通信服务内容送入电视机(音响)终端，并通过网络实现融合通信的信息交互，融合型网络媒体话机终端与中心服务平台融合通信应用系统之间有两个接口，一个是通过SIP代理服务器与融合通信应用服务器之间实现的IP信令交互，从而建立信息会话的SIP协议接口；另一个是在网络媒体话机终端与融合通信应用系统中，缓冲区代理或信息服务器之间建立的RTP传输接口。网络媒体话机终端通过上述两个IP信令控制与信息传输接口和融合通信应用系统实现交互，从而在网络媒体话机终端上完成融合通信业务应用。由嵌入式处理器、嵌入式操作系统、应用程序支持，实现基本的软硬件功能(含：简单拨号操作的PSTN号码呼叫或含IP号码映射的SIP呼叫)、VOIP通讯，H.264流媒体通信和LCD来电/信息显示)；网络接入部分(含10/100Mbp以太网接口、DSL通信转接接口或CableModem通信转接接口)、USB接口、拨号键盘(配置业务创建“热键”)等由TCP/IP协议堆栈、CODEC协议堆栈软件支持。

LAN协议(TCP/IP)在嵌入式处理器上运行。在广域网应用中，I/O是通过TDM总线和电信I/O接口对公用电话网络(PSTN)进行访问。TDM数据流从TSI交换器输出，又输入处理器通讯串行口。处理器选择适当的TDM时隙(信道)并进行信号音检测以确定呼叫类型。如果是语音呼叫，则对该时隙的语音数据消除回音后进行编码、实时处理、以太/IP/UDP打包，再直接发送给以太网控制器。如果语音信号探测器没有探测到语音信号，则启用静音抑制。对于通过LAN(包括通过DSL或CableModem扩展转接)接收到的分组数据，首先进行解包并发送到抖动缓冲器，然后发送到语音解码器。如果启用了静音抑制，就可以生成柔性噪音。语音数据通过处理器串行数据流发送至时隙交换器并经电信I/O接口输出。“嵌入式操作系统”由TCP/IP协议、SIP协议支持工作。

融合型网络媒体话机终端定义为基于嵌入式系统的融合通信终端产品。嵌入式系统的可选方案有：固定功能芯片集/IP内核、通用可编程CPU处理主机或本地信号以及可编程面向通信的DSP。

本终端系统开发使用的硬件设备可直接向相关嵌入式芯片解决方案提供商购买，但由于嵌入式系统是软硬件高度结合的系统，还需要根据硬件配置条件针对软件系统定制一个开发平台。使用商嵌入式芯片解决方案提供商提供的系统开发包，利用开发平台的嵌入式操作软件系统创建向导嵌入式应用软件系统，定制出满足各种不同需求的系统功能，新建映象文件并将其下载到开发电路板中固化。

融合型网络媒体话机终端将被设计为推进三网融合、3G互通等融合通信应用的3C智能终端。其业务接口(Service Interfaces)包括：提供融合通信应用访问的UMS业务接口。提供使用户的应用具备访问融合通信业务资源的网络途径与搜索能力，如生成、呼叫、管理，消息，交互等，业务接口也包括减轻通信应用程序压力的通用应用接口。

本实用新型框架接口(Framework Interfaces)提供融合通信业务收发所必需的外接支持能力，由业务框架接口提供支持：号码呼叫映射方式的UMS融合通信业务交互操作、对于LAN/PSTN/HFC网络的IP接入支持；对于电视机/音响的接入支持；对于终端子母机室内无线的连接支持，对于USB标准下摄像头/移动硬盘等PC外设的接入支持。

本实用新型融合型网络媒体话机终端还通过设置业务属性控制域标识，由功能框架接口提供对融合通信应用业务属性分配控制管理支持、“热键”WebCall(网页呼叫)业务生成优化、对等网络技术应用与控制等

本实用新型框架接口使融合通信业务通过融合型网络媒体话机终端一体实现，基于业务应用的功能框架接口将融合型网络媒体话机终端依据“终端+服务”应用模式的性价比，形成多种功能组合的系列终端设备。

本实用新型关键组合：基于SIP(由IETF制订的会话初始协议)和H.264融合型网络媒体话机终端将数字机顶盒与IP话机的相关功能集中为一体、支持融合通信技术应用、扩展支持DSL/Cabll-Modern(数字用户线路通过铜线提供数字连接的一种技术/线缆调制解调器)转接、3GPP通信、UMS统一消息服务、WebCall(网页呼叫和利用)、P2P(对等网络技术)的组合等。设置网络媒体话机终端主机与子机建立Home RF(家庭用户具有互操作性无线通信)，使子机具备室内移动通信和遥控操作功能。

本实用新型的有益效果：

1)在融合通信业务规范下完成的融合型网络媒体话机终端系统平台，可以实现融合通信应用，进而通过“终端+服务”的应用模式进行网络资源共享或互通。域标识下的融合通信服务和融合型网络媒体话机终端按业务属性分配与同样规范的域标识系统进行信息互通，享受注册的融合通信服务。同样按照融合通信规范设计的融合通信服务都可以通过域标识进行描述、注册和集成。

2)基于SIP和H.264设计的融合型网络媒体话机终端采用嵌入式系统设计：由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成，系统处理能力，性能和效率都得到了提升。

3)融合型网络媒体话机终端利用了“终端+服务”业务模型作为基础，在三网融合、3G互通和UMS、WebCall、P2P等领域进行系统功能扩展。

4)融合型网络媒体话机终端设置“热键”具备创建WebCall业务生成的条件，另外：设置Home RF无线通信主机与子机，具备室内移动通信和遥控功能，方便使用。

本实用新型的功能：操作功能：PSTN拨号、IP号码映射、“热键”呼叫、室内无线电话提供遥控功能；话机功能：PSTN/IP电话功能，外设扩展支持可视电话；媒体功能：匹配电视机/音响支持VOD/IP-TV等流媒体服务，外设扩展支持内容下载；消息功能：匹配电视机/音响支持语音、文本、媒体消息接收；通讯协议：POTS、SIP；媒体格式：支持H.264兼容MPEG-4，MPEG-2、MP3；互通格式：域标识控制支持UMS、3GPP、网页HTTP、HTML，cookie，Java、数字电视、数字高清电视；扩展支持：DSL/Cabll-Modern转接、WebCall、P2P；融合型网络媒体话机终端应用示意图如附图2所示。

附图说明

图1为本实用新型——融合通信应用流程示意框图

图2为本实用新型——融合型网络媒体话机终端应用示意图

图3为本实用新型——融合型网络媒体话机终端基本结构简图

图4为本实用新型——融合型网络媒体话机终端硬件系统结构框图

图5为本实用新型——融合型网络媒体话机终端软件系统结构框图

图6为本实用新型——融合型网络媒体话机终端所用H.264功能件结构框图

图7为本实用新型——融合型网络媒体话机终端所用SIP功能件结构框图

图8为本实用新型——嵌入P2P功能模块的终端软件分层结构图

图9为本实用新型——终端融合通信功能实现示意图

图10为本实用新型——网络媒体话机终端功能结构模块连接示意图

图11为本实用新型——融合型网络媒体话机终端电路结构示意图

图12为本实用新型——融合型网络媒体话机终端网络和端口连接图

具体实施方式

为简化融合型网络媒体话机终端解决方案的设计，采用高度优化和集成的嵌入式系统平台，增加融合型网络媒体话机终端系统的集成度，并获得更低功耗、更小体积和总体更低的系统成本，并快速集成到最终的产品设计中。基于嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件集成的灵活架构内，提供必要的媒体处理算法以及基于呼叫通讯的控制，可在终端开发时专注于开发设备上的增值业务。SIP呼叫控制、用户接口和一般的电话控制应用都在这个应用处理器上完成，同时可利用嵌入式系统软件框架配置和管理基于嵌入式处理器硬件的视频加速模块来控制H.264视频流。其它任务用‘C’实现。将媒体处理和呼叫控制/系统管理合并到单个应用处理器可以进一步简化设计，减少器件数量、成本和体积。另外，合并后还可以取消VoIP媒体处理和系统控制原本所需的各项单独开发工作和单独开发工具链。可以使用内含通用处理器和专用视频协处理器或DSP的系统级嵌入式芯片(SoC)。

融合型网络媒体话机终端基本结构简图如图3所示。

1。硬件系统设计

融合型网络媒体话机终端包含音视频处理器及相应的软件完成音视频即时通讯功能。考虑到最终产品应使用简单、安装方便、便于控制、性价比合理，考虑到生产成本、实现的难易程度、市场推广、产品的升级更新等因素，具体实施确定的网络媒体话机终端系统的硬件方案为：使用TI公司的高速数字信号处理芯片TMS320DM643利用嵌入式软件实现音视频编解码、用三星的ARM9芯片S3C2410实现各种接口、嵌入式操作系统和传输控制协议等。避免因芯片多而成本高的问题，又保持很高的性能，并可通过简单的程序下载实现软件升级或增加新的融合通信功能。

系统硬件主要由TI公司的TMS320DM643和三星公司的S3C2410组成。其中TMS320DM643完成音频压缩编解码G.711/G.729/G.723.1和视频压缩编解码H.264；S3C2410完成SIP协议和嵌入式OS及各种接口如RS232、视频输入/输出、USB、LCD、RJ11、RJ45、以太网、拨号键盘等。音频信号的输入/输出通过TI公司的TLV320AIC23送入TMS320DM643进行压缩编码。

融合型网络媒体话机终端硬件系统结构框图如图4所示。

2.软件系统设计

2-1.系统软件结构

在终端系统硬件设计完成后，需要编写代码实现各个功能模块，最终实现整个系统集成。嵌入式OS采用ARM-Linux内核，硬件驱动模块主要是基于ARM9的介于硬件和Linux内核之间的软件接口，为特定的硬件响应定义好编程接口从而操作硬件，这2大模块的技术目前已相当成熟；音频编码采用G.711/729/723.1，是为了让终端能适应音频编解码的非对称操作，有良好的兼容性，可直接选用TI公司第三方提供的语音开发软件包。本方案根据融合型网络媒体话机终端的特点实现视频编码H.264和SIP协议栈2大核心技术。

融合型网络媒体话机终端软件系统结构框图如图5所示。

——H.264的实现

H.264视频编码标准虽然在设计时考虑到各种不同的应用和传输环境，其高的压缩效率和网络亲和性是以大的运算量为代价的，而在融合型网络媒体话机终端的相关视频应用中：虽然带宽有限却实时性要求高，所以考虑到实现的难易程度和技术本身必须对H.264编码方案进行精心选择(这里理所当然选用基本级)，在利用嵌入式处理器芯片实现时对程序要进行优化。用C语音编程，利用TI公司的集成开发环境CCS2.2进行开发和调试，为了降低H.264编码算法的复杂性，适合终端的实时应用，主要从以下几个方面对其进行优化：

1)运动估计算法的简化

在视频编码中，运动估计算法起着非常关键的作用，通常约占一个压缩方案总计算量的60％以上，所以这里采用一种快速的运动估计算法来降低运算复杂度。在H.264编码标准中根据宏块(MB)的不同划分方式其对应的预测误差不同的特点，将编码模式简化为4组，先根据预测误差判断当前MB属于哪一组，然后在用拉格朗日率失真算法选取该组中最佳的编码模式，根据的实验结果，这样做编码时间会缩短3倍左右而解码后图像的PSNR只有略微下降(最坏的情况不会超过0.5dB)。对于帧内预测，如从预测块P的9种可选预测模式选取使P块和当前编码块I之间最小的预测模式也太费时间。对I帧中每个4×4编码模式的概率进行计算，只选取其中出现概率最高的4种模式用于帧内预测。

2)对程序结构进行优化

首先对程序中的条件判断语句、循环语句和函数调用等进行优化调整减少这类耗费较多时钟周期的指令。对视频数据的变换和逆变换、SAD的计算、运动预测的计算等尽量使用软件流水线。其次利用CCS2.2中C编译器提供的优化选项对程序进行优化，并对程序中浪费时间较多的代码用汇编优化器来优化这些代码。

3)对存储器进行优化

优化存储器由于视频数据量较大，对数据的存取浪费的时间较多。这里使用DMA方式进行数据的存取以减少存储器延时，即在处理器对数据处理前用DMA方式将所需数据传送到内部缓存中，这样不但节约处理时间还便于使用软件流水线。

融合型网络媒体话机终端所用H.264功能件结构框图如图6所示

——SIP协议的实现

基于SIP的通信协议有多个开源版本，本方案采用OS-IP2(V2.2.2)。OSIP2使按照RFC3261(SIP)和RFC2327(SDP)标准并使用标准C编写的一个公开源码的免费协议栈。其结构简单小巧，专注于底层解析，效率较高。Osip2协议栈大致可以分为3部分：SIP协议的语法分析、SIP协议的过程分析和协议栈框架。

1)SIP协议的语法分析

支持RFC.3261和RFC3265定义的SIP协议消息，包括INVITE，ACK，OPTIONS，CANCEL，BYE，SUB-SCRIBE，NOTIFY，MESSAGE，REFER和INFO等。不支持RFC3262定义的PRACK。遵循RFC3264关于SDP的offer/answer模式。带有SDP的语法分析。支持MD5加解密算法，Authorization，www_authenticate和proxy-authenticate等。

2)SIP协议的过程分析

基于RFC3261，RFC3264和RFC3265的SIP协议描述过程，围绕transaction这一层来实现SIP的解析。Transaction是指一个发送方和接收方的交互过程，由请求和应答组成。请求分为Invite类型和Non-Invite类型。应答分为响应型的应答和确认型的应答。响应型的直答是指这个应答仅代表对方收到请求。请求经过处理后都必须返回确认型的应答。响应型的应答有1xx，确认型的应答包括2xx，3xx，4xx，5xx和6xx。一个transaction由一个请求和一个或多个响应型应答、一个确认型应答组成。Transaction根据请求的不同和发送/接收的不同可以分为4类：ict(会话邀请的发起方)、nict(非邀请会话的发起方)、ist(会话邀请的接收方)和nist(非邀请会话的接收方)。

3)协议栈框架：主要有3部分：底层套接字接收/发送，模块问通信管道，上层调用api接口。OSIP2并不实现底层套接字的接收俊送，其由eXOSIP实现，现在只支持UDP的链路连接。

利用下载OSIP2源码在LINUX环境下编译后下载到ARM9芯片S3C2410中。

融合型网络媒体话机终端所用SIP功能件结构框图如图7所示

3.系统功能开发

基于嵌入式系统架构的应用处理器现在已经增强了其处理能力，通过优化的“嵌入式操作系统”指令，可以将融合通信特定功能任务交给嵌入式应用软件的功能中间件来完成。

功能中间件是在应用程序与操作系统、硬件平台之间嵌入的一个中间层，通常定义成一组较为完整的、标准的应用程序接口。它主要为应用软件的开发提供跨操作系统、跨硬件的平台及层次化、模块化和可扩展的接口，同时，根据嵌入式应用的编程特点提供必要的编程工具。

借助中间件，应用程序可以独立于操作系统和硬件平台，使产品的开放性和可移植性更强。有了中间件，应用程序不仅可以运行于不同硬件平台，也可以在不同的操作系统上运行，从而在提高开发效率、减少开发成本的同时能够跟上技术的发展，使应用的开发变得更加简捷，也为应用程序提供了一个相对稳定的高层应用环境。如果仔细地采用汇编编码和手工优化过的Linux软件，相关融合业务调度和功能提供都可以在应用处理器或外围设备上高效运行。

融合型网络媒体话机终端的功能集成开发就是基于上述基本概念及其抽象模型，依据的终端融合通信应用实现逻辑而设计的，包括：

1.嵌入式系统设计：由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成，软件开发采用安全可靠的、自行裁剪的嵌入式Linux操作系统

2.嵌入式应用软件系统支持业务属性的域标识控制，上电之后或者启用服务后，只有域标识通过认证的终端才可以接入指定的服务域中，系统按可分配业务属性域标识通过呼叫(号码映射)获得远程调用服务器上资源、建立三网融合、3G互通、UMS、WebCall等融合通信服务优化路由，不仅保证终端接入的安全，还可保证业务传送的安全。

3.嵌入式应用软件提供VoIP编解码(G.711、G.729AB、G.723.1)、音频处理(DTMF(双音多频)、语音质量增强(线路和声学回波消除、抖动缓冲和SIP呼叫过程业务检测/调度等

4.嵌入式系统提供H.264视频编解码，采用软硬相结合形式的加速器实时流畅地建立高质量的融合通信视频服务；

5.嵌入式系统借助中间件提供UMS、WebCall等功能处理软件和系统界面操作“热键”，终端通过服务域控制和呼叫(号码映射)与服务资源建立链接，并创建融合通信相关业务使用环境。

6.嵌入式系统借助中间件嵌入P2P控制软件：将终端的通信管理分为两层，上面是SIP层，处理标准的SIP信令；下面是P2P层，使用特定的机制通过网络互联其它关联节点(含SIP平台或终端)的P2P层并维持它们之间的联系。P2P层提供给SIP层应用程序的编程接口。

嵌入式P2P应用软件可以按照中间件规范进行程序的编制，主要完成与资源层接口以及解释层的连接与协调工作，实现系统启用P2P的特定初始化工作，并将业务应用程序的请求转化为对相应P2P驱动程序的调用。通过对应用程序提供API函数，从而屏蔽P2P应用实现的细节。

嵌入P2P功能模块的终端软件分层结构图见附图8

终端采用P2P技术可减低消耗应用服务器的资源并能获得对等网络技术的相关融合通信服务；

7.终端嵌入完整的DSL通信处理器(如TI的AR7处理器解决方案)，作为嵌入式外围设备，通过嵌入式应用软件与IP网络接口单元产生关联，终端可通过RJ11统一获得PSTN+宽带IP的网络接入环境

8.终端嵌入完整的CableModem通信处理器(如TI的4040处理器解决方案)，作为嵌入式外围设备，通过嵌入式应用软件与IP网络接口单元产生关联，终端可通过75欧Cable统一获得HFC+宽带IP的网络接入环境

9.终端嵌入完整的室内HomeRF无线通信模块(如TI的SC1443X处理器解决方案)，终端人机界面功能模块增加无线接入功能，作为无线电话主机：将电话手柄和拨号键盘组合为无线电话子机，主机与子机间通过HomeRF无线通信协议建立连接，提供终端子机室内移动呼叫主机(相当于遥控)和移动通话功能。

10.终端设计贯穿着集中管理、资源和计算能力共享的理念；终端“免维护、免升级”；终端自身不带硬盘，减少了病毒的入口。可根据融合通信业务特点，选用不同处理能力的嵌入式系统架构，通过开发修改嵌入式操作系统和借助中间件嵌入应用软件获得产品的系列化功能；

终端融合通信功能实现示意图如图9所示

以上终端功能开发集成方案不仅先期投入低，而且后续功能开发费用小，具有最小的总拥有成本(TCO)。目前的半导体和软件新技术已经使高性价比的融合型网络媒体话机终端成为可能，利用快速增长的融合通信应用基础架构进入大众市场的机会已经来临。嵌入式软硬件技术和视频加速编码技术的有机结合，能使融合型网络媒体话机终端开发相关功能所需的电子材料成本可以减少一半之多。产品成本的大幅降低将促使融合型网络媒体话机终端迅速普及，同时，嵌入式系统架构也可以更短的时间和最小的风险开发出创新性终端产品。

融合型网络媒体话机终端功能结构模块连接示意图如图10所示

4.终端开发集成

在明确融合型网络媒体话机终端系统的软硬件和功能开发的基本设计要点后，最重要工作就是将各个独立的功能系统集成，系统基本功能结构包括视频输入/输出单元、视频编解码器、语音输入/输出单元、语音编解码器、延时单元、数据处理单元(可选)、系统控制单元、多媒体数据复用/解复用单元和网络接口单元。软件可以分为应用程序模块、协议控制模块、音频编解码模块、视频编解码模块等几部分。应用程序模块完成终端的用户人机界面功能及相关增值功能，协议控制模块负责信令交互等功能。在系统功能集成设计中，各功能模块数据流必须在接收侧取得关联性和同步。

本实用新型的电路实现可委托IT产品制造公司进行芯片解决方案的选择、主板工业设计和相应的软件开发，终端集成强调的是功能模块(大规模集成电路主板)集成方案，采用嵌入式系统，集成组合随目标开发功能设计而定，各功能模块(大规模集成电路主板)根据网络媒体话机终端的不同应用功能接口配置，本实用新型仅需提出结构性框图和集成方案解释，就可委托上述公司在芯片提供商提供的解决方案开发包基础上，进行二次开发集成并得到性能价格比符合要求的电路板和整机。

本实用新型设计的网络媒体话机终端电路板基于总线结构，以TI公司的TMS320DM643和三星公司的S3C2410芯片作为嵌入式系统控制器，采用嵌入式Linux操作系统。除了主要的PCI总线外，系统还有H.110总线，传输TDM，完成TDM信息流的交换。H.110总线的前身是多厂商集成协议(MVIP)和信号计算系统结构(SCSA)，通常是用于板间通讯的电缆连接，而不是背板总线。TDM使用不同的时隙承载语音信道。电信I/O和用户I/O等其它功能由PCI总线提供非总线型的电信I/O接口功能，并用于以太网专有总线用户I/O。

融合型网络媒体话机终端电路结构示意图如图11所示

根据以上设计的融合型网络媒体话机终端从功能上扩展了其应用范围，体现了业务整合的需求，业务适配能力和性价比高，体积小，功耗低，外围接口电路设计简单，按可提供的功能可实施产品系列化，包括：

 

网络媒体话机终端	低端+网络媒体服务	高端+融合通信服务	订制+差异化服务
				WAN接口配置	RJ45	内置DSL-Modem	内置CableModem
PSTN接口配置	RJ11	RJ11	RJ11
				HFC接口配置	CATV直通	CATV直通	数字电视编解码

 

LAN接口配置	RJ45	RJ45	RJ45
				拨号键盘+话机手柄	自带	自带+无线子母机	自带或无线子母机
VOIP音频编解码	G.711	G.729/G.723.1	G.729/G.723.1
				音频流媒体编解码	MP3	MP3	MP3
视频流媒体编解码	H.264	H.264	H.264
				视频双向处理格式	NTSC或PAL	NTSC/PAL自动	NTSC/PAL/高清数字
消息处理格式	格式识别、转换呈现	格式识别、存储转发	智能管理、编辑处理
				音频输出接口	模拟立体声	双声道立体声	5.1声道立体声
USB接口	接CCD摄像头	接硬盘或摄像头	接标准PC外设
				融合通信业务创建	多媒体业务呼叫映射	热键UMS	热键UMS+WebCall
融合通信业务控制	SIP呼叫+MAC地址	SIP呼叫+域标识	SIP呼叫+域标识
				融合通信业务支持	语音/消息+流媒体	三网融合，3G互通	目录搜索，预约服务
网络对等技术业务		P2P即时通讯	P2P高清数字电视

融合型网络媒体话机终端网络和端口连接图如图12所示

5.融合型网络媒体话机终端设计指标：

5-1.总体指标：

●支持PSTN拨号通讯、VOIP拨号通讯和SIP通信协议号码IP映射呼叫

●支持宽带IP接入；

●支持H.264协议标准，兼容支持MPEG-4和MPEG-II视频格式和MP3音频格式。

●支持NTSC和PAL电视制式自动识别；

●支持码流：52Kbps---2000Kbps；CBR or VBR；

●视频分辨率：Full D1 720*576 or 640*480；1280*720pixelworks分辨率与30frame/rate侦速率；及1920*1080pixelworks分辨率与60frame/rate侦速率进行影像解码

●支持模拟双声道；可选2.1环绕立体声5.1声道数字式高保真立体声输出

●支持HTTP 1.0，HTML 3.2和HTML 4.0，cookie，JavaScript 1.3，SSL3.0；

●支持BMP，GIF87a，GIF89a(动画GIF)，JPG图片格式；

●支持两种大小字体；

●支持简体中文、英文；

●支持代理媒体服务器；

●视频格式：4:3，16:9；屏幕放大和缩小，支持两种显示模式：640×480和800×600；

●支持码流：52Kbps---2000Kbps；CBR or VBR；

●支持Windows Media DRM数字版权管理；

●支持HTML网页浏览；

●支持SSL、NTLM、Kerberos安全认证；

●支持CDN宽带内容分发网络；

●支持网络消息接收(文本MAIL，MS，FAX；PUSH/PULL信息等)

●拨号键盘操作，支持播放控制等

●支持系统在线升级，在网络上获得最新版本软件；

●扩展支持室内无线Home RF子母机功能(子机可作为遥控操作终端)

●扩展支持PSTN/DSL方式的宽带IP接入

●扩展支持双向HFC-CableModem方式的宽带IP接入

●扩展支持融合业务属性分配控制：融合通信业务域标识服务

●扩展支持语音/数据/视频融合业务和3GPP业务互通

●扩展支持UMS融合通信业务的生成处理

●扩展支持WebCall融合通信业务(含多方通信、目录搜索、预约通信等)的“热键”生成操作处理

●扩展支持基于P2P的高清数字电视服务

5-2.系统框架：

●总线配置，嵌入式计算机软件操作系统

●I/O通讯处理主模块

●嵌入式处理器功能处理模块集

●PSTN或HFC通信IP接口外围转接处理模块(可选)

●DC内置电源模块、话机免提喇叭，话筒

●本机配置：拨号操作键盘，无线子母机带拨号操作键盘手柄(可选)

●LCD显示屏，

●外置稳压电源：AC转DC

5-3.功能模块

基本功能模块：

●在主CPU硬件和操作系统软件协调下的I/O通讯内核

●SLIC话机模块——支持程控电话通讯和操作功能

●IP话机模块——支持VOIP通讯和IP地址/号码翻译功能

●媒体处理模块——支持流媒体H.264解码、A/D转换、视音频编码

●网络接口模块——支持以IP信号接入

●USB接口模块——支持外设摄像设备(可视电话功能)、移动硬盘接入(数据下载功能)

●驱动接口模块——支持外接LAN，设置本机操作系统、预设功能参数扩展功能模块：

●网络扩展转接模块——支持PSTN/DSL宽带IP接入或HFC-CableModern宽带IP接入

●业务属性控制模块——支持融合通信业务互通业务属性分配域标识和定向控制

●UMS功能模块——支持融合通信UMS业务使用环境的自动生成

●WebCall功能模块——支持WebCall融合通信业务的“热键”生成操作处理

●P2P业务功能模块——支持对等网络技术的应用与控制

●室内无线通信模块——子母机支持室内移动通信和遥控操作功能

5-4.界面接口

●WAN接口——RJ45连接器，符合IEEE 802.3 10 Base-T

●PSTN接口——RJ11连接器，符合PSTN标准

●RJ11+DSL转接器，符合ADSL2+、VDSL或VDSL2+标准

●CableModern转接器，符合64QAM调制解调标准

●模拟AV接口——连接带AV的电视机

●复合视频S——连接带S-视频端子的电视机；Y：0.7Vp-p；C：0.88Vp-p；阻抗：75欧

●色差分量YUV——连接带Y、Pb/Cb、Pr/Cr插座的电视机，740-140m Vp-p

●USB接口——USB2.0连接器，符合USB2.0/USB1.1标准

●LAN接口——RJ45以太网桥，可外联PC

●其它接口——信号未经处理有线电视RF直通接口

●COM接口——可通过PC浏览器设置话机参数

●拨号键盘——除标准的0-9、*、#外，另设有12个功能键，用于操作与设置话机可选业务创建“热键”，用于融合通信终端服务的业务创建操作处理

●话柄接口——RJ11连接器

●无线子母机接口——室内无线网桥，符合HomeRF标准

●模拟音频——1-2V

●5.1立体声——连接立体声音响或家庭影院0.5Vp-p

●状态指示灯——设有指示灯及LCD照明灯，用于LCD显示照明。

●免提功能——全双工，振铃音量、听筒音量、扬声器音量数字式独立调节

●AC/DC适配器—输入220～240V(中国，欧洲等)

5-5.使用环境

●使用温度：0℃ to 50℃(32℉ to 122℉)

●储藏温度：-30℃ to 65℃(-22℉ to 149℉)

●湿度：10 to 90％无结露

●电源：220V、50Hz

●网络：以太网——LAN(PSTN——DSL HFC——Cable-Modern)

——网络延迟：小于400ms

●网络抖动：小于100ms

●网络丢包率：小于10％

●网络带宽：VOIP大于30kbps，VOD大于450kbps，IP-TV大于1.2M

●程控电话：PSTN

●家用电器：电视机、音响

●PC外设：摄像头、移动硬盘

5-6.操作流程

操作界面：本机拨号操作键盘(含热键)，LCD显示屏(文本信息菜单)，本机话筒(IVR信息菜单)、可选室内无线子母机遥控拨号操作键盘

●外接电视机(含热键目录搜索、电子节目信息指南)，驱动接口(设置本机操作程序)

启动就绪：本机按即插即用设计

●在通电并具备IP环境下：根据业务属性的域标识分配控制自动寻找并登录注册至指定融合通信服务平台域：

●在完成域标识注册的前提下：根据呼叫(号码映射)自动寻找并获得指定融合通信服务

●支持DHCP：自动分配IP地址，子网掩码，网关IP地址等/支持PPPoE

●自启动静音检测；舒适噪声产生；16ms回声抵消和动态的缓冲区管理--减少延时、抖动对通信质量的影响

业务流程：终端可直接接入WAN网的IP环境，也可选择接入PSTN或HFC网需要解调的IP环境

●终端可直接通过固定设备，也可选择通过Home RF子母机方式在室内移动状态下进行通话，并完成人机界面交互操作

●键盘拨号控制交互上行信息，支持IVR，TV屏显操作引导；

●流媒体信号经处理输出：直接连接电视机或家庭影院(音响)；

●挂断/音量调节/重拨/暂停/来电显示；

●即可打出，也可打入，在运营商的支持下拨打PSTN电话；

●既可以打网内其他VOIP话机，也可以打任何普通电话(支持VOIP/PSTN互联互通)；

●在业务属性分配域下拨打融合通信平台，进行流媒体通讯。

●在业务属性分配域下生成基于UMS服务模式使用环境：通过号码呼叫获得语音、流媒体或消息等融合通信服务

●在业务属性分配域下，通过WebCall业务创建“热键”完成服务号码呼叫，获得多方通信、目录搜索、预约通信等融合通信服务

●在业务属性分配域下，通过号码呼叫完成与3G移动电话的对等互通

●在业务属性分配域下，通过号码呼叫以P2P方式获得高清数字电视流媒体，通过高清数字电视机播放

●在USB外设计算机移动硬盘接入终端的前提下：通过号码呼叫完成数据下载或交互处理

●在USB外设数字摄像头接入终端前提下：通过号码呼叫完成固网或3G移动的可视电话通信

部分中英文对照：

●POTS：Plain Old Telephone Services传统电话服务统

●DNS：Domain Name System网域名称系

●VoIP：Voice over Internet Protocol数据及语音电话

●ICT：Information and Communication Technology单一产业链结构

●TIME：TelecomInternetMedia and Entertainment通信业、IT业、媒体业和娱乐业融合

●Proactive network Provider Participation for P2P意在加强服务供应商(ISP)与客户端程序的通信，降低骨干网络传输压力和运营成本，并提高改良的P2P文件传输的性能。

●NGN：Next Generation Network下一代网络

●RTP：Real-time TransportProtocol用于Internet上针对多媒体数据流的一种传输协议

●RTCP：Real-time Transport Control Protocol实时传输控制协议

●I/O：(输入/输出)端口

●TS：标签

●EPG：Electronic Program Guide电子节目菜单

●DRM：Digital Rights Management内容数字版权加密保护技术

●QoS：Quality of Service服务质量/业务质量

●Click to Dial：整合通讯录的速拨应用

●SoC：System-On-a-Chip集成在一块芯片上的系统，单片系统

●BIC：总线接口芯片

Claims (6)

1、融合型网络媒体话机终端，其特征是由音频信号输入/输出处理芯片、高速数字信号处理芯片、多种接入媒介的适配器、通信处理器接口和嵌入式ARM处理器构成；音频信号输入/输出处理芯片连接高速数字信号处理芯片的端口，多种接入媒介的适配器、通信处理器接口均连接嵌入式ARM处理器的端口；高速数字信号处理芯片与嵌入式ARM处理器的相应控制端和数据端连接；嵌入式ARM处理器是利用嵌入式操作系统实现多种通信处理器接口的通讯和传输控制协议并实现音视频编解码的嵌入式ARM处理器，嵌入式处理器连接多种实现不同网络多种接入媒介的适配器，通过软件实现PSTN-Call、IP-Call和WebCall等基于号码映射的融合通信业务创建、终端以融合通信实现对三网融合；高速数字信号处理芯片是完成音频压缩编解码G.711/G.729/G.723.1和视频压缩编解码H.264、并完成SIP协议和嵌入式操作系统及RS232、视频输入/输出、USB、LCD、RJ11、RJ45、以太网和拨号键盘接口的高速数字信号处理芯片。

2、由权利要求1所述的融合型网络媒体话机终端，其特征是设有无线Home RF功能模块，Home RF功能模块连接嵌入式处理器的输入输出端口。

3、由权利要求1所述的融合型网络媒体话机终端，其特征是所述终端设有业务创建“热键”和基于嵌入式处理器的嵌入式应用中间件，实现基于WebCall技术的预约多方通信、UMS目录搜索服务的功能与转接装置。

4、由权利要求1所述的融合型网络媒体话机终端，其特征是设有基于DSL或Cable Modem通信转接处理功能模块，该功能模块连接嵌入式处理器的输入输出端口。

5、由权利要求1所述的融合型网络媒体话机终端，其特征是高速数字信号处理芯片采用TMS320DM643；ARM9芯片采用S3C2410；音频信号的输入/输出芯片TLV320AIC23，音频信号的输入/输出芯片芯片连接TMS320DM643。

6、由权利要求1所述的融合型网络媒体话机终端，其特征是设置P2P应用与控制功能模块，基于嵌入式处理器采用嵌入式操作系统由中间件分SIP层和P2P层实现，固化了P2P应用与控制软件的存储器设置网络接口、编解码播放单元设置I/O接口，业务应用处理单元通过USB2.0接口外接移动硬盘。

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