地面数字电视双向互动点播系统的制作方法
【专利摘要】地面数字电视双向互动点播系统，涉及广播电视传输发射技术及移动互联网通信技术，特别是属于一种用户通过移动互联网技术点播电视节目，经由地面数字电视方式发射与接收的系统。包括用户端、互联网、广电网站门户平台、CND网络、DTMB分前端，所述的用户端具有地面数字电视机顶盒、电视机和移动通信设备，机顶盒连接电视机；移动通信设备通过互联网接入广电网站门户平台，广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC，IDC通过CND网络与地面数字电视DTMB分前端进行联接，DTMB分前端通过DTMB国标调制发射机调制发射，用户机顶盒接收，实现了地面数字电视用户通过移动设备网上点播节目、家庭电视机观看点播节目的目的。
【专利说明】地面数字电视双向互动点播系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及广播电视传输发射技术及移动互联网通信技术，特别是属于一套地面数字电视用户通过移动互联网技术阅览、预定、点播电视节目，能够在家庭电视机上观看所点播节目的系统。
【背景技术】
[0002]在三网融合的大背景下，几乎所有预测电视的发展方向是双向互动，在有线电视系统里双向互动点播功能已经实现，而单向、广播式的无线地面数字电视却一直不能实现这一功能。对此，许多人做出了很大探索和努力，国家还曾将这一课题列入“863”计划，但到现在也没有工程实践意义上的成功。
[0003]近几年，随着DTMB国标的快速推广，我国地面数字电视(DTMB)发展迅速；有线数字电视双向应用和电信行业的WIFI及3G/4G技术也已成熟，得到了广泛的应用。这为人们有效地解决地面数字电视双向互动点播问题提供了技术基础，但困难仍然很大，主要技术难点在于:1、无线地面数字电视(DTMB)发射台的下行发射功率一般很大，与电视用户的上行发射功率无法对称，即上行功率无法达到实用程度。2、在广播电视频率规划范围内双向空间频谱拥挤、难以规划。3、地面数字电视、有线数字电视和互联网通信技术各成体系，标准互不统一，难以融合。4、地面数字电视系统一般没有有线数字电视网络中的内容分发网络和其IP承载专网。5、目前DTMB发射台基本都设在县以下广播电视台，这些发射台既无点播节目源，也与点播节目源系统无法连接。6、在我国目前DTMB系统都设在广播电视台(少数设在广电局或文广新局)，无法直接连接和得到有线电视前端系统的点播节目内容和信息。
【发明内容】
[0004]本发明的主要目的在于提供一种新型的地面数字电视双向互动点播系统，以达到有效解决目前地面数字电视用户无法进行双向互动点播的目的。
[0005]为达到上述目的，本发明所提供的地面数字电视双向互动点播系统，其特征在于，包括用户端、互联网、广电网站门户平台、CND网络、DTMB分前端，所述的用户端具有地面数字电视机顶盒、电视机和移动通信设备，移动通信设备通过互联网接入广电网站门户平台，门户平台设置互联网防火墙，广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC (或网站自有VOD), IDC通过CND网络与DTMB分前端进行联接；DTMB分前端由边缘视频服务器、IP-TS转换复用器、DTMB调制发射机、发射天线构成。
[0006]上述系统的工作步骤包括:
步骤1)、由地面数字电视用户利用移动通信设备上的客户端APP，通过移动互联网通信网络访问特定的广播电视网站；
步骤2)、上述广播电视网站的广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC (或网站自有VOD)，IDC将用户点播的节目内容TS流和用户信息打包成IP数据包，经⑶N网络推送到点播用户所属覆盖区域的广电DTMB分前端机房；
步骤3)、DTMB分前端将其收到的IP数据包进行码流暂存、转换和复用后，推送到DTMB前端的调制发射机调制发射；
步骤4)、发射信号经发射天线发送到点播用户的机顶盒终端，机顶盒接收、解码后将音视频AV信号送至电视机观看。
[0007]其中，移动设备可以包括手机、平板电脑或个人电脑等，所述的APP为手机、平板电脑或个人电脑定制下载的一个应用，用于浏览电视节目简介和节目单、点播节目或信息、网上付费。
[0008]所述的移动互联网通信网络为WIFI或3G/4G等。
[0009]所述的特定的广播电视网站为利用原有的省市级广播电视网站或网络电视台搭建的广电网站门户平台，广电网站门户平台为一组服务器，其功能为用户行为分析和内容推荐、用户自助查询、服务内容点播订阅、信息阅览、计费和其它增值业务服务。
[0010]所述的广电网站门户平台采用HTML5技术所构建，它能做到针对用户手机或IPAD屏幕的自动适配。
[0011]所述的节目内容TS流是指IDC中的V0D前端处理系统将用户点播的视音频节目(储存在视频服务器或磁盘阵列里面)，采用H.264编码(一种数字视频编码国际标准)或
H.265编码成为TS流(Transport Stream)。节目内容TS流再加上用户信息和TCP/IP包头就成为IP数据包。
[0012]所述的⑶N网络是指一个以两级组网模式构建的⑶N (Content DeliveryNetwork)内容分发网络，它与现有的有线数字电视使用的系统一样，主要有内容路由、内容分发、内容存储和内容管理等系统构成。
[0013]所述的两级组网模式一级为数据中心IDC (中心节点CRD)，另一级是县级广电DTMB分前端(子节点CSG)，其连结方式为数据专线、专用网或互联网；主要承担内容路由、内容分发功能:CRD根据机顶盒所在区域的标识符Reg1nID分配CSG子节点，CSG子节点适配IP数据包到码流转换和复用端口(GbE)，这里CSG子节点应事先配置主频率、最大码流(设置为32Mbps)等参数。
[0014]所述的码流暂存为用一个边缘视频服务器提供对IP数据包(常用热门节目)的储存和转发。
[0015]所述的转换和复用为有线数字电视网络中的边缘调制器(IPQAM)，这里只采用其码流转换和复用部分，去掉QAM调制部分，是对来自CSG子节点的IP数据包，完成IP包头的解封，解析分离出SPTS码流(单个点播请求的TS流)，把多个点播请求的SPTS流复用成多节目传输流(MPTS)，并将MPTS适配入DTMB调制发射机。
[0016]所述的DTMB调制发射机发射为采用DTMB国标的64QAM调制发射机或更高阶QAM调制发射机。每个8MHz带宽频道的64QAM调制方式，其有效码流率为32.486Mbps。
[0017]所述的机顶盒为地面数字电视机顶盒，它能在接收到点播节目信号后，自动跳转到点播节目频道，经降频、解调、解码，生成音视频AV信号或HDMI信号送电视机观看，实现了地面数字电视用户网上(手机或平板电脑)点播节目，家庭电视机观看点播节目的目的。
[0018]本发明应用移动互联网技术访问、内容分发网络技术(CDN)传送和地面数字电视(DTMB)技术发射并接收的方法，实现了地面数字电视用户通过手机或平板电脑等移动设备网上点播节目、家庭电视机观看点播节目的目的，具有方便智能、使生活富有乐趣的积极效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1、广电系统DTMB双向互动点播示意图。
【具体实施方式】
[0020]如附图所示，本发明所提供的地面数字电视双向互动点播系统，包括用户端、互联网、广电网站门户平台、CND网络、DTMB分前端，所述的用户端具有地面数字电视机顶盒、电视机和移动通信设备，移动通信设备通过互联网接入广电网站门户平台，门户平台设置互联网防火墙，广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC，IDC通过CND网络与DTMB分前端进行联接；DTMB分前端由边缘视频服务器、IP-TS转换复用器、DTMB调制发射机、发射天线构成。
[0021]本发明所提供的地面数字电视双向互动点播系统的工作步骤包括如下:
步骤1)、由地面数字电视用户利用移动通信设备上的客户端APP，通过移动互联网通信网络访问特定的广播电视网站；所述的移动互联网通信网络为WIFI或3G/4G ；
步骤2)、上述广播电视网站的广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC，IDC将用户点播的节目内容TS流和用户信息打包成IP数据包，经CDN网络推送到点播用户所属覆盖区域的广电DTMB分前端机房；
步骤3)、DTMB分前端将其收到的IP数据包进行码流暂存、转换和复用后，推送到DTMB前端的调制发射机调制发射；
步骤4)、发射信号经发射天线发送到点播用户的机顶盒终端，机顶盒接收、解码后将音视频AV信号送至电视机观看。
[0022]所述的客户端APP为手机、平板电脑或个人电脑等移动设备上定制下载的一个应用，用于浏览电视节目简介和节目单、点播节目或信息、网上付费。用户和网站对接的信息仅仅是信息展示和业务选择，流量很小。
[0023]所述的步骤1中的，特定的广播电视网站为利用原有的省市级广播电视网站或网络电视台搭建的广电网站门户平台，广电网站门户平台为一组服务器，其功能为用户行为分析和内容推荐、用户自助查询、服务内容点播订阅、信息阅览、计费和其它增值业务服务；门户网站平台作为信息的汇集点，对外连接互联网，收集和整理互联网信息。对内对接用户行为分析系统和内容推荐系统，同时对接数字电视数据中心IDC (主要是V0D服务器等)。用户行为分析系统和内容推荐系统一方面对接数字电视数据中心IDC中的用户管理和V0D等系统，获取用户行为数据，另一方面将计算产生的个性化推荐信息反馈给用户，从而对登陆网站的用户提供定制化内容推荐服务。广电网站门户平台采用HTML5技术所构建，它能做到针对用户手机或IPAD屏幕的自动适配，保证访问质量。最好使用省级广电网站或网络电视台，因为他们一般都有充足的视频点播资源和点播能力，且省级台一般都有IPTV前端系统，这是现成的数据中心IDC，可直接利用。
[0024]所述的数字电视数据中心IDC为VOD (Video On Demand)的前端处理系统；VOD(Video On Demand)前端处理系统为提供用户节目、进行管理及计费等用的一套，包括视频服务器、磁盘阵列、节目播放及控制设备、节目数据库、网络管理和计费等系统。
[0025]所述的IDC将用户点播的节目内容和用户信息打包成IP数据包的过程是指:IDC中的V0D前端处理系统将用户点播的视音频节目(储存在视频服务器或磁盘阵列里面)，采用H.264编码(一种数字视频编码国际标准)或H.265编码成为TS流(Transport Stream),再加上用户信息和TCP/IP包头成为IP数据包。
[0026]所述的⑶N网络是指一个以两级组网模式构建的⑶N (Content DeliveryNetwork)内容分发网络，它与现有的有线数字电视使用的系统一样，主要有内容路由、内容分发、内容存储和内容管理等系统构成；所述的两级组网模式一级为数据中心IDC，其中心节点为CRD，另一级是县级广电DTMB分前端，其子节点为CSG，两级组网模式连结方式为数据专线、专用网或互联网。
[0027]所述的两级组网模式的各自的中心节点CRD和子节点CSG，承担内容路由、内容分发功能:CRD根据机顶盒所在区域的标识符Reg1nID分配CSG子节点，CSG子节点适配IP数据包到码流转换和复用端口(GbE)，这里CSG子节点应事先配置主频率、最大码流(这里设置为32Mbps)等参数。
[0028]所述的码流暂存为用一个边缘视频服务器提供对IP数据包的储存和转发，主要是就近储存和转发常用的热门节目。
[0029]所述的转换和复用为有线数字电视网络中的边缘调制器(IPQAM)，这里只采用其码流转换和复用部分，去掉QAM调制部分，是对经由CSG子节点来的IP数据包，完成IP包头的解封，解析分离出SPTS码流(单个点播请求的TS流)，把多个点播请求的SPTS流复用成多节目传输流(MPTS)，并将MPTS适配入DTMB调制发射机。
[0030]所述的DTMB调制发射机发射为采用DTMB国标的64QAM调制发射机，每个8MHz带宽频道的64QAM调制，其有效码流率为32.486Mbps。DTMB调制发射机的发射功率和发射天线系统应与原有的DTMB发射系统相同，发射频率与CSG子节点配置的频率一致。
[0031]所述的机顶盒需对原有的地面数字电视机顶盒进行升级适配，使之在接收到点播节目信息时，自动跳转到点播节目频道，经降频、解调、解码，生成音视频AV信号或HDMI信号送电视机观看。
[0032]在计费结算上，网站可以利用目前技术成熟且应用广泛的支付宝等第三方结算平台，可以做到用户网上定制节目、网上付费、电视观看的业务体验，从而可以很好地解决比较麻烦的计费结算问题。
[0033]本发明应用移动互联网技术访问、内容分发网络技术(CDN)传送和地面数字电视(DTMB)技术发射并接收的方法，实现了地面数字电视用户通过移动设备网上点播节目、家庭电视机观看点播的节目的目的。
【权利要求】
1.地面数字电视双向互动点播系统，其特征在于，包括用户端、互联网、广电网站门户平台、CND网络、DTMB分前端，所述的用户端具有地面数字电视机顶盒、电视机和移动通信设备，移动通信设备通过互联网接入广电网站门户平台，门户平台设置互联网防火墙，广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC (或网站自有VOD)，IDC通过CND网络与DTMB分前端进行联接；DTMB分前端由边缘视频服务器、IP-TS转换复用器、DTMB调制发射机、发射天线构成； 地面数字电视双向互动点播系统的工作步骤包括: 步骤I)、由地面数字电视用户利用客户端APP，通过移动互联网通信网络访问特定的广播电视网站； 步骤2)、上述广播电视网站的广电网站门户平台连接数字电视数据中心IDC (或网站自有VOD)，IDC将用户点播的节目内容TS流和用户信息打包成IP数据包，经⑶N网络推送到点播用户所属覆盖区域的广电DTMB分前端机房； 步骤3)、DTMB分前端将其收到的IP数据包进行码流暂存、转换和复用后，推送到DTMB前端的调制发射机调制发射； 步骤4)、发射信号经发射天线发送到点播用户的机顶盒终端，机顶盒接收、解码后将音视频AV信号送至电视机观看； 上述的广电网站门户平台为一组服务器，其功能包括:为用户行为分析和内容推荐、用户自助查询和服务、内容点播订阅、信息阅览、计费和其它增值业务服务。
2.根据权利要求1所述的地面数字电视双向互动点播系统，其特征还在于，所述的广电网站门户平台为采用HTML5技术所构建。
3.根据权利要求1所述的地面数字电视双向互动点播系统，其特征还在于，所述的节目内容TS流是指IDC中的VOD前端处理系统将用户点播的视音频节目(储存在视频服务器或磁盘阵列里面)，采用H.264编码(一种数字视频编码国际标准)或H.265编码成为TS流(Transport Stream)。
4.根据权利要求1所述的地面数字电视双向互动点播系统，其特征还在于，所述的DTMB调制发射机发射为采用DTMB国标的64QAM调制发射机或更高阶QAM调制发射机。
5.根据权利要求1所述的地面数字电视双向互动点播系统，其特征还在于，所述的机顶盒为地面数字电视机顶盒，它能在接收到点播节目信号后，自动跳转到点播节目频道，经降频、解调、解码，生成音视频AV信号或HDMI信号送电视机观看，实现了地面数字电视用户网上(手机或平板电脑)点播节目，家庭电视机观看点播节目的目的。
【文档编号】H04N21/41GK104349218SQ201410543378
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】汤志刚, 秦立伟, 李伟 申请人:汤志刚