CN107426581A - 一种基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，有线电视网络互动电视播出系统通过广电引擎实时采集用户端的电视机顶盒的工作状态，采集所运营直播频道所经过的传输网络的工作状态，获得所有传输网络的带宽使用情况，广电引擎根据获得的每个地区下所管传输网络的资源使用情况、用户收看直播频道的情况、用户级别和预先设定的阈值，以传输质量最佳的广播形态播放固定频道，以动态调整、交替播放的方式决定每个动态频道在不同地区下是以SDV形态还是流媒体直播形态播放节目。通过广电引擎对直播频道所用传输网络的自动适配，达到网络带宽的最佳利用率，大量节约频道传输中所用的带宽资源，降低网络设备的工作负载。
Description
技术领域
本发明涉及一种有线电视技术，特别涉及一种基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法。
背景技术
互动电视业务需要通过用户端的数字电视机顶盒来实现，最基本的业务是直播电视，即在前端播出的各种电视频道，通过有线电视网络传输到用户家中，用户通过电视机进行收看的方式。
在有线电视网络上开展直播电视业务，需要为每个电视频道分配固定的资源。在模拟电视时代，每传输一个电视频道需要占用8MHz带宽。而在广播电视数字化以后，有线电视网络中能传输的电视频道数量大大增加，但随着电视频道的分辨率从标清(720x576)上升到高清(1920x1080)、超高清(3840x2160)，其所占用的频道资源也越来越大，继续采用旧的电视播出方式，将使得有线电视网络中可以传输的电视频道资源越来越少。
传统的广播电视直播时，其采用的传输网络模型如图1所示：在传统广播电视形态下，用户在收看直播电视时，要求传输网络中时时刻刻传输这个频道，即使这个频道从来没有人收到，在传输网络中这个频道还是时时刻刻占着资源。当网络中有很多这样的频道时，就会造成频道资源的极大浪费。
因此从2000年起，在互动电视业界兴起了一种SDV(Switched Digital Video，交换式数字视频)的直播电视传输技术，其主要的思想在于有线电视网络的前端接收了数以千计的直播电视频道，如果某个频道用户不收看，则在有线电视网络中不会实际传输；只有当某个地区下的某个用户选择要收看这个频道，那么就会并且只在这个地区的有线电视网络中传输这个频道；当这个用户不再收看这个频道时，在这个地区的有线电视网络中就不再传输这个频道了。比如在上海的静安区有用户收看A频道，而长宁区没有用户收看A频道，那么在静安区的有线电视网络中就有A频道的信号，而在长宁区的有线电视网络中就没有A频道的信号。
在SDV技术中，不同地区的用户收看不同频道时，如图2所示SDV技术下不同地区的频道传输模型：通过SDV技术，有线电视网络可以只为需要的用户传输指定的频道。而且在某个区域下有超过1个用户收看同一个频道，也只需要传输一次，这样就极大的降低了对该地区下的频道资源。使用SDV技术，可以使得现有的有线电视网络传输更多的频道，解决了直播电视频道的全面覆盖和在有限的带宽资源中有效传输的矛盾。
但SDV系统在运行中，也有一些问题，首先是每个地区下的传输设备都是固定的，而且SDV业务所用的频道资源也是固定并且预先分配好的，如果某个地区下的用户收看不同的频道非常零散，比如很多频道都只有一个用户在收看，那么也是需要占用一份频道资源的，这种情况很多以后，会导致这个地区用于SDV业务的频道资源被迅速消耗干净，新的用户将无法收看新的频道，这样使得小众业务的覆盖范围要小于预先所划定的区域，导致频道使用的加大浪费。
其次进入SDV业务的直播频道，通常收视率都不是太高，但某些频道可能因为某些突发因素(比如播报热点新闻、播放热门电视剧等)而使得其在所有地区下都发生收视，这时如果将其纳入到更高一级的传输网络中，比如有线电视网络的中心机房并向该网络下所有用户传输该节目，则会大大降低SDV系统中所涉及各类网络设备的工作负载。
发明内容
本发明是针对广播电视网络直播存在的问题，提出了一种基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，用于在有线电视网络、以及其他类型网络中，进行电视频道的直播传输，以达到网络带宽的最佳利用率，大量节约频道传输中所用的带宽资源，降低网络设备的工作负载。
本发明的技术方案为：一种基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，电视台直播节目通过有线电视网络互动电视播出系统播出，有线电视网络互动电视播出系统通过广电引擎实时采集用户端的电视机顶盒的工作状态，存储所管用户收看直播频道的实时数据、频道付费情况和用户级别数据，采集所运营直播频道所经过的传输网络的工作状态，获得所有传输网络的带宽使用情况，有线电视网络互动电视播出系统以传输质量从好到差依次排列的广播形态、交换式数字视频SDV形态和流媒体直播形态三种方式传输直播节目，广电引擎根据获得的每个地区下所管理传输网络的资源使用情况、用户收看直播频道的情况、用户级别和预先设定的阈值，以传输质量最佳的广播形态播放固定频道，以动态调整、交替播放的方式决定每个动态频道在不同地区下是以SDV形态还是流媒体直播形态播放节目，以均衡该地区下直播频道传输所需的网络资源。
所述有线电视网络互动电视播出系统将设定的基本频道和高收视率的频道作为固定频道，其他频道为动态频道。
所述有线电视网络互动电视播出系统通过广电引擎实时监控直播电视所管的网络传输过程，广电引擎获得各类业务运行数据，包括所有用户都在看什么直播频道，每个频道和用户的优先级分别是什么，每个频道在每个地区是如何传输的，每个地区传输每个频道使用的网络设备，当前使用了多少网络带宽，每个地区之间的网络资源使用均衡度，通过调整广电引擎的运行参数，实现广电引擎对所管区域电视机顶盒用户进行直播频道传输模式的实时控制，实时调整直播频道所用的网络传输通道，在保证用户连续收看的情况下，实现对网络传输资源的优化。
所述电视机顶盒，具备双向网络连接能力，提供信息采集和实时汇报功能，并根据广电引擎的算法，对直播频道所管的网络传输通道进行直播形态实时切换。
所述的基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，在某个地区的传输网络资源紧张的情况下，将低优先级业务动态下沉到可靠性较低的传输网络直播形态中，以高优先级业务的使用；在传输网络资源空闲的情况下，将低优先级业务动态上调到高可靠性的传输网络中，以用户的收视体验，通过广电引擎的动态控制，在保证用户基本收视体验的前提下，达到网络带宽的最佳利用率。
本发明的有益效果在于：本发明基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，可以根据业务属性、网络资源现状通过广电引擎对直播频道所用传输网络的自动适配，达到网络带宽的最佳利用率，大量节约频道传输中所用的带宽资源，降低网络设备的工作负载。
附图说明
图1为传统广播电视直播系统所采用的传输网络模型图；
图2为SDV技术下不同地区的频道传输模型图；
图3为本发明基于广电引擎控制的互动电视直播系统原理图。
具体实施方式
将直播形式的广播电视节目，按照频道的收视情况，分为广播形态、SDV形态和流媒体直播形态。广播形态所包括的是一些基本频道(如中央电视台的节目等)和高收视率的频道(如部分地方卫视)，其传输质量最佳；而SDV形态所包括的是收视率较低的频道，但因为采用类似广播形态，其传输质量也较好；而流媒体直播形态所包括的是平常收视率极低的频道和临时播出的内容(如体育比赛、文艺表演等)，因为采用了IP网络进行传输，在传输过程中的可靠性较为一般。那些内容用什么形态进行传输，则由有线电视网络前端的智能广电引擎进行决策。
而本发明中使用到的智能广电引擎，是一种通过对用户行为信息、媒体资源信息和网络信息进行实时监控收集和数据挖掘分析来实现对业务形态、终端支持和网络控制等策略进行有效决策的技术工具，在媒体资源、终端资源、用户资源和网络资源四者之间建立有效关联，实现对用户喜好的智能感知、播发内容的智能推荐和媒体资源、网络资源的智能调度。
因此本发明所实现的基于智能广电引擎控制的互动电视直播系统，其系统原理如图3所示：
在于引入了智能广电引擎对直播电视频道的网络传输过程进行控制，其主要特点在于智能广电引擎首先需要实时采集用户端的电视机顶盒的工作状态，知晓当前所有用户收看直播频道的情况，以及这些频道是否付费、用户是普通用户还是VIP用户；其次采集所有直播频道所经过的传输网络的工作状态，获得所有传输网络的带宽使用情况；此外还允许管理员根据业务运行情况，对部分突然热度增加的直播频道调整播出优先级，以优化系统运行。
智能广电引擎在获得这些数据后，根据用户侧的电视机顶盒所获得的IP地址情况、网络连接情况，实时描绘出每个地区下一级直到用户家庭的详细地理位置（比如城区按照省、市、区、街道、社区/居委、小区，而农村按照省、市、县、乡镇、村），以及每个用户当前所观看频道的内容，据此计算出每个地域级别上的直播频道播放热度和当前传输网络的使用情况。当智能广电引擎检测到某个直播频道在特定的地域级别上收看的用户趋向增加且超过设定阈值时，智能广电引擎通知在这个地域级别的传输网络上使用SDV方式传输这个频道，使得这个地域下更多用户收看时能节约传输带宽资源。而当智能广电引擎检测到该地域下的SDV数量增多导致网络使用率上升且超过预设的阈值时，则将收视率最少的频道或者免费的频道从SDV传输方式中移走，通知电视机顶盒使用流媒体直播方式进行收看，在保证所有用户都能收看所请求直播频道的前提下，以最小的网络传输带宽来保证高优先级业务的运行以保证更高优先级业务的正常运行。
而在用户侧的电视机顶盒则相应的具备信息采集功能，向智能广电引擎实时汇报当前所处的网络位置(包括数字电视网络参数、IP地址参数等)、用户正在收看的直播频道信息。当智能广电引擎通知电视机顶盒对正在收看的直播频道进行网络切换时，电视机顶盒需要在规定的时间内同时接收正在继续传输的信号和使用新网络传输的信号，并将输出的视频切换到新网络传输的信号上，实现对旧传输网络资源的释放，在保证用户连续收看的情况下，实现对网络传输资源的优化。
下面结合业务运行流程，介绍该系统的工作原理：
1、系统存有基本频道(如中央电视台的节目等)和高收视率的频道(如部分地方卫视)作为固定频道，平时不作动态调整，有用户要求，直接以广播形态播放，记录收看频率，半年或一年与动态频道比较一次，调整频率高的进固定频道，频率低的进动态频道，固定频道其传输质量最佳；
2、对动态频道的调整如下：
1）系统中已有用户正在收看直播频道X、Y、Z和W，目前均采用了流媒体直播方式，以保证基本的传输质量为目标；
2）用户A打开电视机顶盒和电视机，开始浏览直播频道列表；
3）用户A选择某个直播频道X后，电视机顶盒TA开始与智能广电引擎进行通讯；
4）当前网络传输资源比较空闲，智能广电引擎安排在SDV方式下传输这个频道，智能广电引擎就返回该频道的SDV传输参数给机顶盒TA；这样可以节约网络带宽；
5）电视机顶盒TA根据智能广电引擎返回的结果接收指定的信号并收看频道X；
6）用户B打开电视机顶盒和电视机，选择新的频道Y进行收看，智能广电引擎按照流程返回频道Y的接收参数；假定Y频道是一个付费类型的频道，那么智能广电引擎将其安排使用SDV方式传输；这样可以节约网络带宽；
7）用户C打开电视机顶盒和电视机，选择收看频道Y，智能广电引擎返回该频道的收看参数，根据SDV的技术原理，该参数与第5步返回的参数一致；
8）用户D打开电视机顶盒和电视机，选择收看直播频道Z。当智能广电引擎检测到用户D为VIP高级别用户，且智能广电引擎检测到当前网络资源比较紧张，则先为用户D收看的Z频道分配SDV传输资源；
9）智能广电引擎检测到频道X只有用户A一个人收看，则通知电视机顶盒TA，在10秒钟之内该频道将从SDV网络中撤出，需要改为使用流媒体直播方式。则电视机顶盒TA在10秒钟之内同时接收来自SDV传输网络和流媒体直播网络传输的频道X的信号，并在两种网络信号同步完成后，切换为使用流媒体直播方式；这样在SDV传输网络中，原来用于传输频道X的网络资源就被回收；
10）用户V打开电视机顶盒和电视机，选择收看直播频道W。智能广电引擎检测到用户V是VIP高级别用户，为其分配使用SDV方式传输直播频道W，使得其能通过更高质量的网络收看节目W，获得更好的收视体验。现在通过SDV方式传输频道W所用的网络资源，就来自于之前传输频道X的网络资源的回收结果。
Claims (5)
1.一种基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，其特征在于，电视台直播节目通过有线电视网络互动电视播出系统播出，有线电视网络互动电视播出系统通过广电引擎实时采集用户端的电视机顶盒的工作状态，存储所管用户收看直播频道的实时数据、频道付费情况和用户级别数据，采集所运营直播频道所经过的传输网络的工作状态，获得所有传输网络的带宽使用情况，有线电视网络互动电视播出系统以传输质量从好到差依次排列的广播形态、交换式数字视频SDV形态和流媒体直播形态三种方式传输直播节目，广电引擎根据获得的每个地区下所管理传输网络的资源使用情况、用户收看直播频道的情况、用户级别和预先设定的阈值，以传输质量最佳的广播形态播放固定频道，以动态调整、交替播放的方式决定每个动态频道在不同地区下是以SDV形态还是流媒体直播形态播放节目，以均衡该地区下直播频道传输所需的网络资源。
2.根据权利要求1所述基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，其特征在于，所述有线电视网络互动电视播出系统将设定的基本频道和高收视率的频道作为固定频道，其他频道为动态频道。
3.根据权利要求1所述基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，其特征在于，所述有线电视网络互动电视播出系统通过广电引擎实时监控直播电视所管的网络传输过程，广电引擎获得各类业务运行数据，包括所有用户都在看什么直播频道，每个频道和用户的优先级分别是什么，每个频道在每个地区是如何传输的，每个地区传输每个频道使用的网络设备，当前使用了多少网络带宽，每个地区之间的网络资源使用均衡度，通过调整广电引擎的运行参数，实现广电引擎对所管区域电视机顶盒用户进行直播频道传输模式的实时控制，实时调整直播频道所用的网络传输通道，在保证用户连续收看的情况下，实现对网络传输资源的优化。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，其特征在于，所述电视机顶盒，具备双向网络连接能力，提供信息采集和实时汇报功能，并根据广电引擎的算法，对直播频道所管的网络传输通道进行直播形态实时切换。
5.根据权利要求4所述的基于广电引擎控制的互动电视直播系统实现方法，其特征在于：在某个地区的传输网络资源紧张的情况下，将低优先级业务动态下沉到可靠性较低的传输网络直播形态中，以高优先级业务的使用；在传输网络资源空闲的情况下，将低优先级业务动态上调到高可靠性的传输网络中，以用户的收视体验，通过广电引擎的动态控制，在保证用户基本收视体验的前提下，达到网络带宽的最佳利用率。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20171201 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |