CN102572442A - 音视频广播业务分集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种音视频广播业务分集方法及系统。该方法包括：发射前端设备按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将无线射频信号发射到接收机，并将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；接收机根据无线射频信号播放音视频文件，并将发射前端设备压缩后的节目播出时刻表和音视频文件下载到内部存储器中；接收机在确定无法正常接收无线射频信号时，根据当前时刻以及节目播出时刻表，选择内部存储器中对应的音视频文件，从与当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据无线射频信号播放的音视频文件。

Description

音视频广播业务分集方法及系统

技术领域

本发明涉及广播领域，特别是涉及一种音视频广播业务分集方法及系统。

背景技术

在现有技术中，图1是现有技术中音视频广播的发射接收原理的示意图，如图1所示，音视频源通过发射前端设备按照特定的编码调制方式进行编码后，经过发射前端设备中的复用器进行复用，最终由发射前端设备中的发射机将音视频节目实时地转换为空中发射的无线信号，最后使用发射天线发射到覆盖范围之内的区域，在此区域内的接收机的天线接收到发射的无线信号后，通过基带解码/解复用、音视频解码后，还原发射前端发送的音视频节目，从而进行音视频的播放。

现有的音视频广播系统中，还原的音视频节目都和发射前端的音视频节目保持一致和同步，只是会因发射前端的编码调制、接收机端的解调译码等过程以及无线信号在空中传输延时等环节，接收端还原的音视频节目会与播出前端有一个相对固定的时间延时，一般情况下这种时间延时都在几秒钟以下，普通用户一般都不会察觉，因此不影响用户的收听/收看体验。

现有音视频广播系统可以根据使用的调制方式分成三个大类：模拟广播系统、数字广播系统、以及模拟/数字混合广播系统。其中，模拟广播系统指的是使用频率调制、幅度调制等模拟调制方法的广播系统，例如，常用的调频广播、调幅广播、模拟地面电视广播等；数字广播系统则指的是使用数字调制技术，例如，四相相移键控信号(Quadrature Phase-Shift Keying，简称为QPSK)、正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation，简称为QAM)、正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称为OFDM)等调制方式的广播系统，例如，地面数字音频广播系统(Digital Audio Broadcasting，简称为DAB)、移动多媒体广播系统(China Mobile Multimedia Broadcasting，简称为CMMB)、地面数字电视系统(Digital Television Terrestrial MultimediaBroadcasting，简称为DTMB)等；模拟/数字混合广播系统是指系统中同时采用模拟和数字调制方式的广播系统，具有代表性的是美国的HD Radio广播系统，该系统在模拟调频/调幅广播信号的两边，增加了数字广播信号，并通过特定的机制在模拟广播和数字广播之间建立了一定的联系，以便实现从模拟广播向数字广播的平稳过渡。

对于现有的音视频广播系统，根据系统调制方式和接收机灵敏度的不同，都有一个系统的接收门限和最小工作电平，在信号电平大于接收机最小工作电平，信号质量在接收门限以上的情况下，接收机就可以正常的工作，能够解码还原出稳定、连续、清晰的音视频节目；在信号电平小于接收机最小工作电平或信号质量在接收门限之下的情况下，接收机就无法正常工作，不能正确解码音视频节目或者出现干扰噪声，用户的收听/收看就会中断或收听/收看质量明显下降。图2是现有技术中模拟音视频广播系统音频/图像质量与无线射频信号质量对应关系的示意图，如图2所示，对于模拟音视频广播系统的接收机，在信号电平不变、接收的音频节目噪声电平逐渐增大的情况下，还原的音视频节目中干扰噪声逐渐增大，音频/图像质量逐渐下降直至完全被干扰噪声淹没；图3是现有技术中数字音视频广播系统音视频节目与无线射频信号质量对应关系的示意图，如图3所示，而对于数字音视频广播系统，一旦信号电平降到接收机最小工作电平之下或信号质量降到接收门限之下，解码的音视频节目就会马上中断，节目从流畅解码到中断之间的过渡过程非常短，这就是数字广播系统的“峭壁效应”；作为模拟数字混合系统，HD Radio系统则可以使用质量变差的模拟广播节目作为替代，但在这种情况下用户的收听体验也比较差。

如上所述，传统音视频广播系统方式面临的一个问题为：在理论应该覆盖的区域之内，由于建筑物遮挡等问题，可能会造成一定的阴影区域和信号衰落区域，例如，隧道、地下通道、地下停车场等。在这些区域内，信号电平衰减很严重，模拟广播系统和数字广播系统都无法正常收听收看。对于移动接收的车载接收机或便携接收机，一旦进入这种区域，用户体验就会变差，严重影响服务质量。

目前，对于这种阴影和信号衰减区域，可以使用信号补点的方法予以解决，即，在这些信号衰落区域增加小功率的发射设备，提高目标区域的信号强度，例如，模拟广播系统中的调频同步广播和数字广播系统中的单频网补点覆盖技术。但是，由于现有都市环境十分复杂，限于成本和投入产出比，难以在将所有的阴影区域都进行补点覆盖，因此，需要寻找一种新的方法来解决现有传统音视频广播在信号衰落、覆盖阴影等信号较弱区域的信号中断问题。

发明内容

本发明提供一种音视频广播业务分集方法及系统，以解决现有技术中传统音视频广播在信号较弱区域的信号中断问题。

本发明提供一种音视频广播业务分集方法，包括：

发射前端设备按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将无线射频信号发射到接收机，并将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；

接收机根据无线射频信号播放音视频文件，并将发射前端设备压缩后的节目播出时刻表和音视频文件下载到内部存储器中；

接收机在确定无法正常接收无线射频信号时，根据当前时刻以及节目播出时刻表，选择内部存储器中对应的音视频文件，从与当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据无线射频信号播放的音视频文件。

本发明还提供了一种音视频广播业务分集系统，包括：

发射前端设备，用于按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将无线射频信号发射到接收机，并将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；

接收机，用于根据无线射频信号播放音视频文件，并将发射前端设备压缩后的节目播出时刻表和音视频文件下载到内部存储器中，在确定无法正常接收无线射频信号时，根据当前时刻以及节目播出时刻表，选择内部存储器中对应的音视频文件，从与当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据无线射频信号播放的音视频文件。

本发明有益效果如下：

本发明实施例预先将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送到接收机，在接收机确定无法正常接收无线射频信号时，使用内部存储器中对应的音视频文件替代当前的直播，解决了现有技术中传统音视频广播在信号较弱区域的信号中断问题，能够有效地对抗现有传统音视频广播在信号衰落、覆盖阴影等信号较弱区域的信号中断现象，改善数字音视频广播的峭壁效应，提高在信号较弱区域中的用户收听/收看体验，使用户体验一直保持在较高的水平，节目的有效覆盖区域与原有单独的直播方式有明显的增加。

附图说明

图1是现有技术中音视频广播的发射接收原理的示意图；

图2是现有技术中模拟音视频广播系统音频/图像质量与无线射频信号质量对应关系的示意图；

图3是现有技术中数字音视频广播系统音视频节目与无线射频信号质量对应关系的示意图；

图4是本发明实施例的音视频广播业务分集方法的流程图；

图5是本发明实施例的音视频广播业务分集系统的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中传统音视频广播在信号较弱区域的信号中断问题，本发明提供了一种音视频广播业务分集方法及系统，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种音视频广播业务分集方法，图4是本发明实施例的音视频广播业务分集方法的流程图，如图4所示，根据本发明实施例的音视频广播业务分集方法包括如下处理：

步骤401，发射前端设备按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将无线射频信号发射到接收机，并将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；

在本发明实施例中，预定编码调制方式包括：模拟调制方式、数字调制方式、模拟和数字调制方式；与这三种编码调制方式对应的广播系统分别为：模拟广播系统、数字广播系统、和模拟/数字混合广播系统。

优选地，1、在步骤401中的预定编码调制方式为数字调制方式、以及模拟和数字调制方式的情况下，即，在广播系统为数字广播系统、和模拟/数字混合广播系统的情况下，传输链路可以为：数字音视频广播系统的数据通道；2、在步骤401中的预定编码调制方式为模拟调制方式，且接收机设置有网络模块的情况下，即，在广播系统为模拟广播系统，且模拟广播系统中的接收机中设置有网络模块，使得该接收机能够通过无线互联网下载文件的情况下，传输链路为无线互联网链路；3、在步骤401中的预定编码调制方式为数字调制方式、以及模拟和数字调制方式，且接收机设置有网络模块的情况下，即，在广播系统为数字广播系统、和模拟/数字混合广播系统，且该广播系统的接收机中设置有网络模块，使得该接收机能够通过无线互联网下载文件的情况下，传输链路可以为以下之一：数字音视频广播系统的数据通道、无线互联网链路。

也就是说，在没有数字音视频广播系统的数据通道的情况下，即，在模拟广播系统下，只要接收机中设置有网络模块，使得该接收机能够通过无线互联网下载文件，也适用于本发明实施例的技术方案。

在实际应用中，本发明实施例所述的传输链路并不限于上述两种传输方式，例如，接收机如果能通过数据线连接到计算机，则可以通过有线互联网下载音视频文件和节目表到计算机，再通过数据线下载到接收机上。

如上所述，发射前端设备将实时广播的节目内容通过两种渠道进行传输，一是传统的直播方式，另外一种是以音视频文件的方式，通过数字音视频广播系统的数字传输通道传输或者其他区传输链路(例如，无线互联网)下载到接收机上。

在步骤401中，发射前端设备将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，并通过传输链路进行发送包括如下处理：1、发射前端设备对音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，以预定频率将压缩后的节目播出时刻表通过传输链路进行重复发送；2、发射前端设备根据音视频文件的播放时间的远近，以不同的发送频率将压缩后的音视频文件通过传输链路进行重复发送。

步骤402，接收机根据无线射频信号播放音视频文件，并将发射前端设备压缩后的节目播出时刻表和音视频文件下载到内部存储器中；

在步骤402中，接收端主要接收直播方式的节目，但同时也对数字传输通道或其他传输链路(例如，无线互联网)的音视频文件进行接收并存储。

此外，优选地，在条件允许时，发射前端设备可以定时更新音视频文件和节目播出时刻表，接收机可以通过数字传输通道或其他传输链路(例如，无线互联网)自动对内部存储器中保存节目播出时刻表和音视频文件进行更新。

步骤403，接收机在确定无法正常接收无线射频信号时，根据当前时刻以及节目播出时刻表，选择内部存储器中对应的音视频文件，从与当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据无线射频信号播放的音视频文件。

优选地，接收机可以根据射频电平和/或译码器误码率确定无法正常接收无线射频信号。

在步骤403中，在发端和接收端有一个完善的时间同步机制，能够保证在接收机进入信号衰落区域后迅速使用接收机内部存储器中对应的音视频文件进行替换，并保证音视频节目不中断不跳帧。

以下对本发明的上述技术方案进行详细说明。

现有技术的音视频广播系统大部分都是使用节目排单的方式，即除现场直播类的节目之外，大部分节目在播出之前已经录制完成，并按照播出计划在播出服务器中排单。在本发明实施例中，根据上述音视频广播系统的播出方式，提前将待播出的节目和播出时间表以文件方式压缩并通过数字音视频广播系统的数据通道或其他传输链路(例如，无线互联网)传输下载到接收机的内部存储空间中备用。

具体地，在对音视频文件进行压缩时，压缩效率越高，同样的节目压缩后的文件大小越小，更便于使用各种途径进行传输。因此，在实际应用中，可以采用现有音视频压缩编码领域的新技术，例如，目前主流的H.264编码器压缩的标清制式的视频流最低可以做到2Mbps以下甚至更低；以高效先进音频编码技术(HEAAC)格式压缩的数字音频节目数据率在48Kbps时就可以达到或接近CD音质的主观收听质量。

在本发明实施例中，优选地，在数字音视频广播系统或模拟数字混合音视频广播系统中，可以利用数字音视频广播系统较强的数据传输能力对压缩的音视频文件进行传输。由于采用了数字编码调制技术，数字音视频广播系统的频谱利用效率与模拟音视频广播系统有了很大的提高，例如，DTMB系统在使用典型的编码率(例如，LDPC编码率为0.6)和调制方式(例如，64QAM)时，系统有效数据率为24Mbps左右，可以在一个8MHz频谱占用带宽中传输6套以上以MPEG2压缩的标清节目，频谱利用效率比传统模拟电视系统提高了6倍以上；此外，用于调频频段的HD Radio系统，典型配置下可以在400KHz带宽内传输一路模拟调频广播的同时传输三路以HDC格式压缩的数字音频广播业务，频谱利用效率相当于模拟调频广播提高了三倍。

在实际应用中，在利用数字音视频广播系统较强的数据传输能力对压缩的音视频文件进行传输时，将数字音视频广播的业务数据传输信道划分为实时播出信道和节目下载信道，将同一节目源分别以数据流和数据文件的方式在这两个信道中传输，接收终端同时接收这两个信道中的业务数据，根据实际接收情况进行同步并选择适合的业务内容进行解码，从而实现业务分集。

如上所述，利用数字音视频广播系统较强的数据传输能力对压缩的音视频文件进行传输，数字音视频广播系统可以在使用一定信道容量的情况下实现业务分集，产生的分集增益可以有效地对抗现有数字音视频广播在信号衰落、覆盖阴影等信号较弱区域的信号中断现象，改善数字音视频广播的“峭壁效应”，提高在这类区域中的用户收听/收看体验。

本发明实施例可以通过使用数字音视频广播系统的部分传输能力或者其他传输链路传输以更高效的压缩编码压缩的音视频文件，这样接收机可以在接收信号良好覆盖区域内较短的时间内接收到播放时间较长的节目，在接收信号较差的区域可以使用已下载的文件临时替换直播的节目，待接收机重新进入信号良好区域后再切换回去。

具体地，在实际应用中，本发明实施例在播出音视频文件的同时，将近期播出的节目排单(时刻表)同时播出，接收机在广播射频信号较好的区域，处于正常接收模式，接收直播方式的音视频节目，但同时在条件允许时，例如，无线广播射频信号信噪比较高，数据广播信道显示有近期音视频节目或节目排单(时刻表)下载，或接收机建立了和内容服务器的可靠连接之后，接收机会自动下载最新的音视频文件和节目排单(时刻表)。

当接收机在进入无线广播射频信号较差的区域后，通过射频电平和译码器误码率等指标判断直播途径的音频节目无法正常接收时，接收机切换至替换模式，根据节目排单(时刻表)和当前时间在内部存储器选择对应的音视频文件，从对应的时间开始播放，将输出的音视频替换直播节目。

在接收机重新进入广播射频信号较好的区域后，接收机重新切换回直播的音视频节目接收模式。如果两种工作模式下输出的音视频节目同步和工作模式切换过程能控制在1秒钟之内，则用户几乎无法察觉到工作模式的切换，能够流畅地收听/收看高品质的音视频节目，使得节目的有效覆盖区域与原有单独的直播方式有明显的增加。

以下结合实例，对本发明实施例的上述技术方案进行举例说明。

以现有数字音频广播系统(DAB)为例对本发明的技术方案进行说明，该系统使用差分四相相移键控(差分QPSK)和正交频分复用的调制方式，信道编码使用可删除卷积码，在典型的调制方式(差分QPSK)和信道编码率下，DAB系统在1.536MHz的频谱占用带宽中以1.152Mbps的速率传输数字音频业务数据，在使用MUSICAM方式编码的情况下，每路数字音频业务一般需要占用128-192Kbps的系统传输容量，则一般情况下一个DAB频点上发射的DAB总成信号可以复用6路以上的数字音频业务。

根据本发明实施例的技术方案，可保持原有的3路数字音频业务，使用其余的576Kbps系统传输容量传输这三路节目的音频文件和节目排单，在使用HE AAC方式，压缩数据率为48Kbps的情况下，每小时的数字音频节目大小为：48Kbps*60(s/min)*60(min/hour)＝172800000bit＝21.6Mbyte。

使用576Kps系统传输容量传输这1小时的音频文件，最少可以在172800000/576000＝300秒，即5分钟内传输完毕，一天24小时的内容可以在最短5*24＝120分钟，即2个小时之内传输完毕；若使用更高速的无线互联网下载，节目内容传输时间还可以进一步的缩短。

因此，DAB运营商可以使用一定的节目分发策略，定时更新以文本格式编码的节目排单和压缩的音频文件。对于节目排单，以最快的速度下发，例如，每5分钟重复发送一遍；对于下一个小时即将播出的节目以较高的频率在数据业务信道中重复发送，例如，每10分钟发送一遍，保证接收终端对内容排单和这部分节目的可靠接收；对于当天其他时段或者第二天的节目内容，可以以较低的频率重复发送，例如，1到2个小时发送一遍。这样接收机只要在无线射频信号质量较好的区域保持开机状态，接收机接收并解码以直播方式广播的三路数字音频节目，同时接收机接收数据业务信道中的节目排单和音频文件，只要接收机保持开机状态10分钟以上，就可以将下一时段(一个小时以上)的节目以音频文件的形式接收下来并存储在接收机的内部存储空间之内。在此之后，当接收机进入信号衰落区域，无线射频信号质量较差时，接收机可以根据节目排单使用存储在内部存储空间内对应的音频文件进行精确替换，从而保证用户收听的音频节目不中断。在接收机重新进入无线射频信号质量良好地区时，重新切换到直播节目，并继续接收数据业务信道中的音频文件和节目排单，根据需要对相应文件进行更新。用户几乎无法察觉到工作模式的切换，能够流畅地收听/收看高品质的音视频节目。

从上述处理可以看出，本发明实施例将传统音视频广播系统的传输信道分成两大部分，一部分是传统的直播方式，将音视频节目进行编码调制之后，通过发射前端设备进行发射，另一部分则是本发明提出的新的业务传输形式，利用数字广播的部分传输能力或者其他渠道将直播节目内容以音视频文件的形式传输下去，接收机接收到这些音视频文件之后，在进入信号衰减区域时，播放接收机预先接收的音视频文件，替代直播的节目，从而使用户接收体验仍然保持在较好的水平。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种音视频广播业务分集系统，图5是本发明实施例的音视频广播业务分集系统的结构示意图，如图5所示，根据本发明实施例的音视频广播业务分集系统包括：发射前端设备50、接收机52。以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。

具体地，发射前端设备50用于按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将无线射频信号发射到接收机52，并将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；

在本发明实施例中，预定编码调制方式包括：模拟调制方式、数字调制方式、模拟和数字调制方式；与这三种编码调制方式对应的广播系统分别为：模拟广播系统、数字广播系统、和模拟/数字混合广播系统。

优选地，1、在预定编码调制方式为数字调制方式、以及模拟和数字调制方式的情况下，即，在广播系统为数字广播系统、和模拟/数字混合广播系统的情况下，传输链路可以为：数字音视频广播系统的数据通道；2、在预定编码调制方式为模拟调制方式，且接收机52设置有网络模块的情况下，即，在广播系统为模拟广播系统，且模拟广播系统中的接收机52中设置有网络模块，使得该接收机52能够通过无线互联网下载文件的情况下，传输链路为无线互联网链路；3、在预定编码调制方式为数字调制方式、以及模拟和数字调制方式，且接收机52设置有网络模块的情况下，即，在广播系统为数字广播系统、和模拟/数字混合广播系统，且该广播系统的接收机52中设置有网络模块，使得该接收机52能够通过无线互联网下载文件的情况下，传输链路可以为以下之一：数字音视频广播系统的数据通道、无线互联网链路。

也就是说，在没有数字音视频广播系统的数据通道的情况下，即，在模拟广播系统下，只要接收机52中设置有网络模块，使得该接收机52能够通过无线互联网下载文件，也适用于本发明实施例的技术方案。

在实际应用中，本发明实施例所述的传输链路并不限于上述两种传输方式，例如，接收机52如果能通过数据线连接到计算机，则可以通过有线互联网下载音视频文件和节目表到计算机，再通过数据线下载到接收机52上。

如上所述，发射前端设备50将实时广播的节目内容通过两种渠道进行传输，一是传统的直播方式，另外一种是以音视频文件的方式，通过数字音视频广播系统的数字传输通道传输或者其他传输链路(例如，无线互联网)下载到接收机52上。

发射前端设备50将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，并通过传输链路进行发送具体包括如下处理：1、发射前端设备50对音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，以预定频率将压缩后的节目播出时刻表通过传输链路进行重复发送；2、发射前端设备50根据音视频文件的播放时间的远近，以不同的发送频率将压缩后的音视频文件通过传输链路进行重复发送。

接收机52用于根据无线射频信号播放音视频文件，并将发射前端设备50压缩后的节目播出时刻表和音视频文件下载到内部存储器中，在确定无法正常接收无线射频信号时，根据当前时刻以及节目播出时刻表，选择内部存储器中对应的音视频文件，从与当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据无线射频信号播放的音视频文件。

接收端主要接收直播方式的节目，但同时也对数字传输通道或其他传输链路(例如，无线互联网)的音视频文件进行接收并存储。此外，接收机52可以根据射频电平和/或译码器误码率确定无法正常接收无线射频信号。

优选地，在条件允许时，发射前端设备50可以定时更新音视频文件和节目播出时刻表，接收机52可以通过数字传输通道或其他传输链路(例如，无线互联网)自动对内部存储器中保存节目播出时刻表和音视频文件进行更新。

以下对本发明的上述技术方案进行详细说明。

现有技术的音视频广播系统大部分都是使用节目排单的方式，即除现场直播类的节目之外，大部分节目在播出之前已经录制完成，并按照播出计划在播出服务器中排单。在本发明实施例中，根据上述音视频广播系统的播出方式，发射前端设备50提前将待播出的节目和播出时间表以文件方式压缩并通过数字音视频广播系统的数据通道或其他传输链路(例如，无线互联网)传输下载到接收机52的内部存储空间中备用。

具体地，在对音视频文件进行压缩时，压缩效率越高，同样的节目压缩后的文件大小越小，更便于使用各种途径进行传输。因此，在实际应用中，可以采用现有音视频压缩编码领域的新技术，例如，目前主流的H.264编码器压缩的标清制式的视频流最低可以做到2Mbps以下甚至更低；以高效先进音频编码技术(HE AAC)格式压缩的数字音频节目数据率在48Kbps时就可以达到或接近CD音质的主观收听质量。

在本发明实施例中，优选地，在，数字音视频广播系统或模拟数字混合音视频广播系统中，可以利用数字音视频广播系统较强的数据传输能力对压缩的音视频文件进行传输。由于采用了数字编码调制技术，数字音视频广播系统的频谱利用效率与模拟音视频广播系统有了很大的提高，例如，DTMB系统在使用典型的编码率(例如，LDPC编码率为0.6)和调制方式(例如，64QAM)时，系统有效数据率为24Mbps左右，可以在一个8MHz频谱占用带宽中传输6套以上以MPEG2压缩的标清节目，频谱利用效率比传统模拟电视系统提高了6倍以上；此外，用于调频频段的HD Radio系统，典型配置下可以在400KHz带宽内传输一路模拟调频广播的同时传输三路以HDC格式压缩的数字音频广播业务，频谱利用效率相当于模拟调频广播提高了三倍。

在实际应用中，在利用数字音视频广播系统较强的数据传输能力对压缩的音视频文件进行传输时，将数字音视频广播的业务数据传输信道划分为实时播出信道和节目下载信道，将同一节目源分别以数据流和数据文件的方式在这两个信道中传输，接收终端同时接收这两个信道中的业务数据，根据实际接收情况进行同步并选择适合的业务内容进行解码，从而实现业务分集。

如上所述，利用数字音视频广播系统较强的数据传输能力对压缩的音视频文件进行传输，数字音视频广播系统可以在使用一定信道容量的情况下实现业务分集，产生的分集增益可以有效地对抗现有数字音视频广播在信号衰落、覆盖阴影等信号较弱区域的信号中断现象，改善数字音视频广播的“峭壁效应”，提高在这类区域中的用户收听/收看体验。

本发明实施例可以通过使用数字音视频广播系统的部分传输能力或者其他传输链路传输以更高效的压缩编码压缩的音视频文件，这样接收机52可以在接收信号良好覆盖区域内较短的时间内接收到播放时间较长的节目，在接收信号较差的区域可以使用已下载的文件临时替换直播的节目，待接收机52重新进入信号良好区域后再切换回去。

具体地，在实际应用中，本发明实施例在播出音视频文件的同时，将近期播出的节目排单(时刻表)同时播出，接收机52在广播射频信号较好的区域，处于正常接收模式，接收直播方式的音视频节目，但同时在条件允许时，例如，无线广播射频信号信噪比较高，数据广播信道显示有近期音视频节目或节目排单(时刻表)下载，或接收机52建立了和内容服务器的可靠连接之后，接收机52会自动下载最新的音视频文件和节目排单(时刻表)。

当接收机52在进入无线广播射频信号较差的区域后，通过射频电平和译码器误码率等指标判断直播途径的音频节目无法正常接收时，接收机52切换至替换模式，根据节目排单(时刻表)和当前时间在内部存储器选择对应的音视频文件，从对应的时间开始播放，将输出的音视频替换直播节目。

在接收机52重新进入广播射频信号较好的区域后，接收机52重新切换回直播的音视频节目接收模式。如果两种工作模式下输出的音视频节目同步和工作模式切换过程能控制在1秒钟之内，则用户几乎无法察觉到工作模式的切换，能够流畅地收听/收看高品质的音视频节目，使得节目的有效覆盖区域与原有单独的直播方式有明显的增加。

以下结合实例，对本发明实施例的上述技术方案进行举例说明。

以现有数字音频广播系统(DAB)为例对本发明的技术方案进行说明，该系统使用差分四相相移键控(差分QPSK)和正交频分复用的调制方式，信道编码使用可删除卷积码，在典型的调制方式(差分QPSK)和信道编码率下，DAB系统在1.536MHz的频谱占用带宽中以1.152Mbps的速率传输数字音频业务数据，在使用MUSICAM方式编码的情况下，每路数字音频业务一般需要占用128-192Kbps的系统传输容量，则一般情况下一个DAB频点上发射的DAB总成信号可以复用6路以上的数字音频业务。

根据本发明实施例的技术方案，可保持原有的3路数字音频业务，使用其余的576Kbps系统传输容量传输这三路节目的音频文件和节目排单，在使用HE AAC方式，压缩数据率为48Kbps的情况下，每小时的数字音频节目大小为：48Kbps*60(s/min)*60(min/hour)＝172800000bit＝21.6Mbyte。

使用576Kps系统传输容量传输这1小时的音频文件，最少可以在172800000/576000＝300秒，即5分钟内传输完毕，一天24小时的内容可以在最短5*24＝120分钟，即2个小时之内传输完毕；若使用更高速的无线互联网下载，节目内容传输时间还可以进一步的缩短。

因此，DAB运营商可以使用一定的节目分发策略，定时更新以文本格式编码的节目排单和压缩的音频文件。对于节目排单，以最快的速度下发，例如，每5分钟重复发送一遍；对于下一个小时即将播出的节目以较高的频率在数据业务信道中重复发送，例如，每10分钟发送一遍，保证接收终端对内容排单和这部分节目的可靠接收；对于当天其他时段或者第二天的节目内容，可以以较低的频率重复发送，例如，1到2个小时发送一遍。这样接收机52只要在无线射频信号质量较好的区域保持开机状态，接收机52接收并解码以直播方式广播的三路数字音频节目，同时接收机52接收数据业务信道中的节目排单和音频文件，只要接收机52保持开机状态10分钟以上，就可以将下一时段(一个小时以上)的节目以音频文件的形式接收下来并存储在接收机52的内部存储空间之内。在此之后，当接收机52进入信号衰落区域，无线射频信号质量较差时，接收机52可以根据节目排单使用存储在内部存储空间内对应的音频文件进行精确替换，从而保证用户收听的音频节目不中断。在接收机52重新进入无线射频信号质量良好地区时，重新切换到直播节目，并继续接收数据业务信道中的音频文件和节目排单，根据需要对相应文件进行更新。用户几乎无法察觉到工作模式的切换，能够流畅地收听/收看高品质的音视频节目。

本发明实施例预先将音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送到接收机，在接收机确定无法正常接收无线射频信号时，使用内部存储器中对应的音视频文件替代当前的直播，解决了现有技术中传统音视频广播在信号较弱区域的信号中断问题，能够有效地对抗现有传统音视频广播在信号衰落、覆盖阴影等信号较弱区域的信号中断现象，改善数字音视频广播的峭壁效应，提高在信号较弱区域中的用户收听/收看体验，使用户体验一直保持在较高的水平，节目的有效覆盖区域与原有单独的直播方式有明显的增加。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种音视频广播业务分集方法，其特征在于，包括：

发射前端设备按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将所述无线射频信号发射到接收机，并将所述音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；

所述接收机根据所述无线射频信号播放所述音视频文件，并将所述发射前端设备压缩后的所述节目播出时刻表和所述音视频文件下载到内部存储器中；

所述接收机在确定无法正常接收所述无线射频信号时，根据当前时刻以及所述节目播出时刻表，选择所述内部存储器中对应的音视频文件，从与所述当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据所述无线射频信号播放的所述音视频文件。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述预定编码调制方式包括：模拟调制方式、数字调制方式、模拟和数字调制方式；

在所述预定编码调制方式为所述数字调制方式、以及所述模拟和数字调制方式的情况下，所述传输链路包括：数字音视频广播系统的数据通道；

在所述预定编码调制方式为模拟调制方式，且所述接收机设置有网络模块的情况下，所述传输链路包括：无线互联网链路；

在所述预定编码调制方式为所述数字调制方式、以及所述模拟和数字调制方式，且所述接收机设置有网络模块的情况下，所述传输链路为以下之一：所述数字音视频广播系统的数据通道、所述无线互联网链路。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述发射前端设备定时更新所述音视频文件和所述节目播出时刻表；

所述接收机自动对所述内部存储器中保存所述所述节目播出时刻表和所述音视频文件进行更新。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发射前端设备将所述音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，并通过传输链路进行发送包括：

所述发射前端设备对所述音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，以预定频率将压缩后的所述节目播出时刻表通过所述传输链路进行重复发送；

所述发射前端设备根据所述音视频文件的播放时间的远近，以不同的发送频率将压缩后的所述音视频文件通过所述传输链路进行重复发送。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收机确定无法正常接收所述无线射频信号包括：

所述接收机根据射频电平和/或译码器误码率确定无法正常接收所述无线射频信号。

6.一种音视频广播业务分集系统，其特征在于，包括：

发射前端设备，用于按照预定编码调制方式将待播出节目的音视频文件转换为无线射频信号，使用发射天线将所述无线射频信号发射到接收机，并将所述音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，通过传输链路进行发送；

所述接收机，用于根据所述无线射频信号播放所述音视频文件，并将所述发射前端设备压缩后的所述节目播出时刻表和所述音视频文件下载到内部存储器中，在确定无法正常接收所述无线射频信号时，根据当前时刻以及所述节目播出时刻表，选择所述内部存储器中对应的音视频文件，从与所述当前时间对应的时间点播放该音视频文件，替代当前根据所述无线射频信号播放的所述音视频文件。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，在所述预定编码调制方式包括：模拟调制方式、数字调制方式、模拟和数字调制方式；

在所述预定编码调制方式为所述数字调制方式、以及所述模拟和数字调制方式的情况下，所述传输链路包括：数字音视频广播系统的数据通道；

在所述预定编码调制方式为模拟调制方式，且所述接收机设置有网络模块的情况下，所述传输链路包括：无线互联网链路；

在所述预定编码调制方式为所述数字调制方式、以及所述模拟和数字调制方式，且所述接收机设置有网络模块的情况下，所述传输链路为以下之一：所述数字音视频广播系统的数据通道、所述无线互联网链路。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，

所述发射前端设备进一步用于：定时更新所述音视频文件和所述节目播出时刻表；

所述接收机进一步用于：自动对所述内部存储器中保存所述所述节目播出时刻表和所述音视频文件进行更新。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述发射前端设备具体用于：

对所述音视频文件和节目播出时刻表进行压缩，以预定频率将压缩后的所述节目播出时刻表通过所述传输链路进行重复发送，根据所述音视频文件的播放时间的远近，以不同的发送频率将压缩后的所述音视频文件通过所述传输链路进行重复发送。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接收机具体用于：

根据射频电平和/或译码器误码率确定无法正常接收所述无线射频信号。

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