CN111818352B - 一种广播和双向通信相结合的视频直播系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了视频广播技术领域的一种广播和双向通信相结合的视频直播系统及方法。系统包括：数字广播网络、用户终端和广播信道节目规划服务器，用户终端发送节目信息和收看地理地址到广播信道节目规划服务器，并从数字广播网络接收节目信息相应的直播节目；广播信道节目规划服务器根据节目信息、收看地理地址以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出广播站点的信道节目规划信息；数字广播网络根据信道节目规划信息，通过广播站点将节目信息相应的直播节目发送到用户终端。本发明把来自直播平台的视频直播内容导入数字广播网络，并进行广播传输，节省了互联网的带宽，降低了直播平台服务器的负荷，从而提高了直播系统的稳定性。

Description

一种广播和双向通信相结合的视频直播系统及方法

技术领域

本发明涉及视频广播技术领域，具体公开了一种广播和双向通信相结合的视频直播系统及方法。

背景技术

随着移动通信网络的不断普及，移动智能终端设备性能的不断提升，观看各种视频内容已经成了人们使用手持式智能终端设备所使用的最常见的功能之一。人们喜爱的视频内容，除了可以点播的各种离线节目之外，还包括视频直播。随着自媒体的普及，人们观看视频直播的需求越来越强烈（打赏、带货等新颖的功能也是促使各种直播APP的普及的重要推手）。

目前各种类型的视频直播层出不穷，例如网红播主直播、热点新闻直播、旅游景点风光直播（比如珠穆朗玛峰、峨眉山金顶日出、泰山日出等）等。这些内容在不同的直播平台进行播出，其视频流都会占用互联网传输带宽。随着播主数量的增加，视频清晰度不断提升，对于直播视频具备VR、AR等特殊效果的需求逐渐增多，直播视频将占用越来越多的互联网通信带宽，直播内容分发服务器系统的负载越来越繁重；这会造成高峰时段的直播过程卡顿、分辨率降低的状况，从而影响到直播观看效果；另外，高清直播会消耗较多的数据流量，可能导致长期观看直播的观众需要支出较多的流量费用。

发明内容

本发明的目的在于为了克服上述提出的网络直播占用互联网通信带宽较多，消耗较多的数据流量，并且直播过程中直播内容分发服务器系统的负载重而引起额直播过程卡顿、分辨率降低的状况，将基于蜂窝基站的移动通信技术和基于铁塔的高速数字广播技术相结合，提出了利用广播信道传输高清视频直播内容，利用移动通信传递交互数据的思路，并提出了一种广播和双向通信相结合的视频直播系统及方法，

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种广播和双向通信相结合的视频直播系统，包括数字广播网络、用户终端和广播信道节目规划服务器，

用户终端发送节目信息和收看地理位置到广播信道节目规划服务器，并从数字广播网络接收节目信息相应的直播节目；

广播信道节目规划服务器根据节目信息、收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息；

数字广播网络根据信道节目规划信息，通过广播站点将节目信息相应的直播节目发送到用户终端。

作为本发明的优选方案，系统还包括信源接收设备，信源接收设备获取直播节目，并根据信道规划信息，将直播节目通过数字广播网络进行广播。

作为本发明的优选方案，系统还包括直播平台，

直播平台接收用户终端发送的节目信息和收看地理位置，将直播平台ID和节目信息、收看地理位置一起发送给广播信道节目规划服务器；直播平台还发送直播节目到信源接收设备；

数字广播网络从广播信道节目规划服务器中获取直播平台ID，并根据直播平台ID建立直播平台与信源接收设备之间的连接；

信源接收设备获取直播平台ID相应的直播节目，并根据信道规划信息，将直播平台ID相应的直播节目通过数字广播网络进行广播。

作为本发明的优选方案，系统还包括移动蜂窝网络，用户终端通过移动蜂窝网络或数字广播网络接收节目信息相应的直播节目。

基于相同的构思，本发明还提出了一种广播和双向通信相结合的视频直播方法，包括以下步骤：

A1、将预约请求通过用户终端发送到广播信道节目规划服务器，预约请求包括节目信息和收看地理位置；

A2、广播信道节目规划服务器根据节目信息、收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息；

A3、数字广播网络根据信道节目规划信息，通过广播站点将节目信息相应的直播节目发送到用户终端，广播站点的信号覆盖范围包括收看地理位置；

A4、用户终端从广播站点接收节目信息相应的直播节目。

作为本发明的优选方案，步骤A1中的预约请求采用预约的方式发送，采用预约的方式发送是指预约请求发送的时间为直播节目播出以前，包括以下步骤：

B1、直播节目播出以前，用户终端将预约收看请求发送给直播平台，预约收看请求包括：节目信息和收看地理位置；

B2、直播平台将自身的直播平台ID添加进预约收看请求，构成预约收看请求数据包，将预约收看请求数据包发送给广播信道节目规划服务器；

B3、广播信道节目规划服务器根据预约收看请求数据包中的节目信息、收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出数字广播网络的信道节目规划信息；

B4、数据广播网络根据直播平台ID建立直播平台与信源接收设备之间的连接，从直播平台ID获取节目信息相应的直播节目，并根据信道节目规划信息，通过广播站点将节目信息相应的直播节目发送到用户终端，广播站点的信号覆盖范围包括收看地理位置。

步骤A1中的预约请求在用户终端正在收看直播节目时发送，包括以下步骤：

C1、用户终端正在收看直播节目时，用户终端将直播收看请求发送给直播平台，直播收看请求包括：直播节目信息和收看地理位置；

C2、直播平台将自身的直播平台ID添加进直播收看请求，构成预约收看请求数据包，将预约收看请求数据包发送给广播信道节目规划服务器；

C3、广播信道节目规划服务器根据预约收看请求数据包，在预先生成的信道节目规划信息中查找，是否有广播站点通过广播信道播出直播节目信息，并且广播站点的信号覆盖范围包括收看地理位置，如果有，则将收看请求的应答消息通过直播平台发送给用户终端；否则，通知用户终端，无法通过广播信道收看正在直播的节目；

C4、用户终端根据收看请求的应答消息进行网络切换，从广播站点接收直播节目信息相应的直播节目；

当用户终端正在通过数字广播网络的广播站点收看直播节目且用户终处于移动状态时，用户终端的直播平台实时检测用户终端自身的地理位置，并在当前地理位置与上次记录的地理位置相比有较大的变化时，重新执行步骤C1～C4。

作为本发明的优选方案，步骤还包括：

广播信道节目规划服务器根据预约请求，统计预约节目信息的数量；

广播信道节目规划服务器根据预约节目信息的数量，输出节目热度信息到直播平台或用户终端。

本发明还保护一种用于接收广播信号的终端，包括信号发送部件和信号接收部件，其中信号发送部件用于发送节目信息和收看地理位置，信号接收部件用于从数字广播网络接收节目信息相应的直播节目。

本发明还保护一种用于广播信道节目规划的系统，系统接收来自用户终端或直播平台发送的节目信息和收看地理位置，系统还预存了数字广播网络中的广播站点信息，并输出数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明提出了一种广播和双向通信相结合的视频直播系统及方法，实现了将来自直播平台的视频直播内容导入数字广播网络的铁塔进行广播传输，大量节省互联网带宽占用，大幅度降低了数量流量的消耗，并大大降低直播平台服务器的工作负荷，从而提高直播系统的稳定性和用户使用感受。

2、本发明中数字广播网络的站点不仅有广播信号发射设备，还具有信源接收设备，无论直播现场在哪里，都可以通过直播平台和信源接收设备之间的通信将直播内容发送到数字广播网络的铁塔进行广播传输。

3、本发明系统中的接收终端同时具备广播信道接收和移动数据接收能力，则在收看直播节目时，若该节目在自身可以接收到信号的广播站点播出，则可以优先选择接收广播站点播出的直播信号，以节省移动数据网络流量。

4、本发明中，由于可以实现对预约节目信息的数量的统计，因此，相应地，可以对直播节目的点播热度进行统计，输出节目热度信息到直播平台或用户终端，通知用户可以通过免费的数字广播网络接收的高人气节目，有利于提高节目的收视率。

附图说明：

图1为本发明实施例1中一种广播和双向通信相结合的视频直播系统的结构示意图；

图2为本发明实施例1中包括信源接收设备的广播和双向通信相结合的视频直播系统的结构示意图；

图3为本发明实施例1中一种广播和双向通信相结合的视频直播方法的流程图；

图4为本发明实施例2中一种具体的广播和双向通信相结合的视频直播系统的架构和工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

一种广播和双向通信相结合的视频直播系统的结构示意图如图1所示，系统包括数字广播网络、用户终端和广播信道节目规划服务器。

用户终端运行直播平台对应的客户端程序来进行节目收看和预约操作，或者用户终端通过其他途径获得即将播放的直播内容的时间表，从中选出自己想要观看的直播节目，发送预约的节目信息和收看地理位置到广播信道节目规划服务器。将预约的节目信息和收看地理位置发送到广播信道节目规划服务器可以采用的方式包括：通过数字广播网络发送，通过互联网发送或者通过移动蜂窝网络。用户终端通过数字广播网络的广播站点辐射的信号接收直播节目，因此，用户终端无须消耗移动数据流量，也无须连接WiFi信号，直接通过数字广播网络的广播站点（通常是包括激励器、发射机和天馈系统的铁塔基站）接收提前预约的直播节目。

广播信道节目规划服务器接收到预约的节目信息和收看地理位置以后，当某一个节目的预约播放量达到了预约数量阈值时，该节目将通过数字广播网络发送给相应的用户终端，另外，由于直播内容需要通过铁塔基站进行广播，因此收看地理位置和广播节目的铁塔基站之间的位置关系也十分重要，铁塔基站信号的覆盖范围决定了其广播的直播节目是否能被相应的用户终端收到。因此，广播信道节目规划服务器中预存了数字广播网络中的广播站点（铁塔基站）的相关信息，例如，广播站点的位置信息、广播站点的编号、覆盖范围、工作频段，工作频段中的信道信息等。广播信道节目规划服务器将节目信息、收看地理位置和预存的数字广播网络中的广播站点的相关信息进行匹配，生成广播站点的信道节目规划信息。广播站点的信道节目规划信息至少包括直播节目的开始时间、直播节目的结束时间、广播站点编号、所述广播站点编号相应的工作频段、所述工作频段相应的信道。通常情况下，广播信道节目规划服务器不止一个，因此，给每个广播信道节目规划服务器设置了唯一的ID，便于对广播信道节目规划服务器进行管理。

数字广播网络由多个站点构成，每个站点都有固定的信号覆盖范围，以及一定数量的广播信道；每个信道有相应的站点、数据传输带宽和载波频率，每个信道可以广播传输一定载波频率的节目。广播发射站点一旦建成，就可以将广播站点上述相关信息预存到广播信道节目规划服务器，用于节目和信道的规划。

作为优选方案，系统还包括信源接收设备，包括信源接收设备的广播和双向通信相结合的视频直播系统的结构示意图如图2所示。信源接收设备可以给每个广播发射站点配置信源接收设备，也可以根据需要在相应的广播发射站点配置信源接收设备，信源接收设备接收直播平台发送的直播节目，数字广播网络根据信道规划信息，将信源接收设备获取的直播节目通过广播发射站点进行广播。

作为优先方案，系统还包括移动蜂窝网络，用户终端一方面可以通过数字广播网络接收节目信息相应的直播节目，另一方面，也可以切换到移动蜂窝数据网络，采用移动蜂窝数据网络直接从直播平台服务器获取直播节目内容，移动蜂窝数据网络主要包括现在的4G、5G以及将来更先进的移动通信网络。通过这样的设置，用户可以根据需求改变获取直播节目的路径（例如，移动蜂窝数据网络信号较好时，采用移动蜂窝数据网络接收直播节目，而如果移动蜂窝数据网络覆盖不到的地方或者为了节约数据流量，可以选择数字广播网络接收节目信息相应的直播节目）。

作为优选方案，可以将提供直播内容的直播平台整合到广播信道节目规划服务器中，也可以将直播平台和信道节目规划服务器分开。因此，可以认为广播信道节目规划服务器包括直播平台和管理系统，

直播平台提供直播的内容，包括音频和视频数据，另外，直播平台给用户终端发送待直播节目信息（例如接下来24小时内会直播的节目内容和时间安排表），用户可以根据待直播节目信息，通过用户终端预约自己想要观看的节目，并提供观看节目时用户终端的地理位置信息。直播平台接收用户终端发送的预约的节目信息和收看地理位置后，统计每一个节目信息相应直播节目的预约播放量，并将预约的节目信息、收看地理位置和节目的预约播放量发送到管理系统，给管理系统生成广播站点的信道节目规划信息提供数据。其中，一个管理系统可能对应有多个直播平台（通过直播平台ID号进行区分），每一个直播平台会产生多个直播节目，每个直播节目，在直播平台内具有唯一的ID，且具有预先设定好的开始时间和结束时间，以及固定的带宽。这些节目可能被所述用户终端申请预约观看（当前系统时间早于节目播出开始时间时）或者立即观看（当前系统时间晚于节目播出开始时间但早于节目结束时间时）。

管理系统根据接收到的预约的节目信息、收看地理位置和节目的预约播放量以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息。广播站点的信道节目规划信息至少包括直播节目的开始时间、直播节目的结束时间、直播节目播出的信道信息。直播节目播出的信道信息包括广播站点编号、所述广播站点编号相应的工作频段、所述工作频段相应的信道。

作为优选方案，系统中不仅能对预约的节目信息进行信道分配和规划，在直播的过程中，用户终端也能将自身的位置信息和正在播放的节目的信息实时发送给所述广播信道节目规划服务器，广播信道节目规划服务器根据用户终端自身的位置信息和正在播放的节目的信息，实时调整给用户终端发送正在播放的节目播出的信道。

基于相同的构思，本发明还提出了一种广播和双向通信相结合的视频直播方法，该方法的流程图如图3所示，包括以下步骤：

A、将节目信息和收看地理位置通过用户终端发送到广播信道节目规划服务器。

具体的，用户终端预约收看直播平台的节目。预约收看时，用户终端运行直播平台对应的客户端程序，并将预约收看请求发送给直播平台，预约收看请求包含预约收看的节目的ID和收看地理位置；直播平台收到预约收看请求后，在其中添加自身的直播平台ID，然后将预约收看的节目的ID、收看地理位置和直播平台ID发送给广播信道节目规划服务器。

B、广播信道节目规划服务器根据节目信息、收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息。

具体的，广播信道节目规划服务器根据来自各个直播平台的各个用户终端的预约收看请求，以及预存的数字广播网络的广播站点信息和信道信息，计算、输出数字广播网络的信道节目规划信息；其计算过程使得各个广播信道所播出的节目能覆盖有节目预约收看请求的用户终端，并且预约收看请求的用户终端数量在各种可能的信道节目规划中达到最大值。

C、数字广播网络根据信道节目规划信息，通过广播站点将节目信息相应的直播节目发送到用户终端。

具体的，数字广播网络的各个站点的信源接收设备，根据信道节目规划信息，从节目所属直播平台获取节目码流，并通过站点的调制发射设备将节目信息相应的直播节目流在信道节目规划信息中给出的信道进行广播发送。

D、用户终端从数字广播网络接收节目信息相应的直播节目。

作为优选方案，步骤还包括：当所述用户终端正在播放直播节目且处于移动状态时，用户终端实时检测用户终端自身的地理位置，并在当前地理位置与上次记录的地理位置相比有较大的变化时（比如相对上次位置移动距离超过阈值，比如100米），将自身的位置信息和正在收看的节目的信息实时发送给广播信道节目规划服务器，广播信道节目规划服务器根据自身的位置信息和正在收看的节目信息，实时调整给用户终端发送正在播放的节目播出的信道信息，以确保用户终端能锁定最适合的站点的信号来接收所述直播节目码流，或者通过移动蜂窝数据网络接收直播节目码流。具体方法是：

用户终端收看直播节目时，运行直播平台对应的客户端程序，并发送收看请求给直播平台，收看请求包括要收看的节目的ID（在直播平台内部的）和收看地理位置，直播平台收到收看请求后，向其中添加自身的直播平台ID，再转将直播平台ID、收看的节目的ID和收看地理位置一并发送给广播信道节目规划服务器；广播信道节目规划服务器，根据已经生成的广播信道节目规划表（信道节目规划信息），查询请求收看的节目是否有广播信道在播出，如果有，则继续判断信道所属站点的信号覆盖范围是否涵盖用户终端收看地理位置，如果有这样的可用信道，就将信道作为收看请求的应答消息发送给所述直播平台，所述直播平台将收看请求应答消息转给所述用户终端；用户终端根据直播请求应答消息给出的可用信道信息，从所述数字广播网络接收直播节目。

当用户终端收到的直播请求应答消息中表明当前请求观看的节目有可用广播信道，则用户终端开启其内置的广播信号接收装置，锁定直播请求应答消息给出的信道的载波频率，解调并接收直播节目码流；如果收到的直播请求应答消息中表明当前请求播放的节目没有可用广播信道，则可以通过移动蜂窝网络从该节目所属的直播平台的服务器直接获取节目码流（此时需消耗用户终端的移动蜂窝数据流量，且用户终端与直播平台的服务器之间需要建立点对点的通信连接）。

实施例2

基于本发明的构思，实施例2给出了一个更为具体的技术方案，系统架构和原理图如图4所示。

系统由直播平台、移动蜂窝网络、数字广播网络，用户终端，内置广播信道节目规划程序的管理系统等构成。

用户终端分为两种，一种是双模终端，既可以接收移动蜂窝网络的高速数据，也可以接收广播网络各个站点的广播信号。另一种是单模终端，只能接收移动蜂窝网络的高速数据，而不能接收广播信号。而本发明的系统和方法中，用户终端至少能接收广播网络各个站点的广播信号。

直播平台是指直播用户、节目内容的管理和播出平台。它的核心功能就是在处理直播节目源的音视频，并将其传输给各个收看直播内容的终端设备。直播平台的每个直播节目，都具有预先设定好的开始时间和结束时间、节目清晰度和码率等信息。

数字广播网络由若干广播发射站点构成，每个站点的信号覆盖一定的区域。每个站点有一定的工作频段，该工作频段又可划分为若干信道，每个信道则可以广播传输一定码率的节目。站点选址、每个站点的覆盖范围等由数字广播网络规划者根据拟覆盖用户人数、区域地理环境等因素决定。在站点布设后，相邻的站点的信号覆盖区域可能出现交叠，并且也可能存在主站覆盖范围较大的区域，主站覆盖范围的范围内包括多个小站覆盖区域的情形，互相交叠区域内，只要信号频段不一样，则不会造成同频段干扰。每个站点包括激励器、发射机和天馈系统，除此之外，还可以设置信源接收设备，它可以接收多路节目源数据流并进行复用后发送给激励器，在每个特定的时间点，一个节目源独占该站点的一个信道。

移动蜂窝数据网络即现在的4G、5G或者将来更先进的移动通信网络。

内置广播信道节目规划程序的管理系统，用来对数字广播网络各个站点、各个信道发送的节目进行编排规划。它能与各个直播平台、数字广播网络进行通信。其规划的依据是直播节目被终端预约观看的数据，以及广播网络的站点和信号覆盖状况。

进一步的，基于上述架构的系统原理如下：

各个终端用户，使用智能终端设备，打开直播平台的终端APP，登录到直播平台观看直播内容。对于感兴趣的、又还没有开始播出的节目，用户可以用APP进行预约。在预约时，APP将预约收看的节目、预约收看的位置（缺省是用户终端目前所在的位置，通过卫星定位和移动蜂窝基站辅助定位即可获取）、本机是否具备接收广播网络信号功能（是否支持双模）等信息发送给直播平台的服务器。

直播平台将各个用户针对直播节目的收看预约信息发送给内置广播信道节目规划程序的管理系统。

内置广播信道节目规划程序的管理系统，接收各个直播平台的节目信息和节目预约数据，并根据这些预约数据，以及广播网络的站点分布、信号覆盖和信道资源状况，生成各个广播站点信道播出直播节目的规划。另外，管理系统还保存了各个站点的信号覆盖区域数据，并能根据智能终端设备的当前的地理位置，匹配出其可以接收到哪些站点的广播信号。

广播网络的各个发射站，根据广播信道规划程序的规划结果，进行直播节目的播出；安装于发射站点的信源接收设备，通过互联网从直播平台实时获取被编排在本站播出的节目数据流，将之传输给站点的激励设备，并在被事先编排指定的信道进行广播传输。作为优选方案，同一个节目可能被规划为同时在多个站点播出。比如，规划站点S1在其信道C1先后播出节目直播平台A的节目P1、P2，站点S2在其信道C2先后播出直播平台A的节目P1，直播平台B的节目P3。

智能终端设备利用APP开始收看某个直播节目时，应先与内置广播信道节目规划程序的管理系统通信（该通信程序可以是直播平台终端APP的一部份），告知其要收看的节目所属平台以及节目的ID、当前终端所处的位置；广播信道规划程序则将终端当前要收看的节目是否有合适的广播站点（站点信号覆盖范围涵盖终端当前位置的）正在播出，以及播出的站点和信道告知智能终端设备；如果没有，则告知智能终端设备当前节目在当前位置无可用广播信道。

智能终端设备收到广播信道规划程序的规划结果，如果有可用广播信道，则将内置的广播信道接收装置（调谐器）锁定到节目广播信道所在的频率，解调、接收直播节目；如果有多个可用广播信道（当终端处于多个站点的信号覆盖交叠区域，且这些站点都在播出终端要收看的节目时可能出现此种情形），终端应锁定信号质量更好的那个站点的信道。

当智能终端设备正在收看某个直播节目，而且处于移动中时，其定期将自身的地理位置和所收看的节目发送给管理系统。管理系统中的广播信道节目规划程序根据智能终端设备当前的状况通知智能终端设备即时调整其所锁定的直播信道，具体为：1）如果智能终端设备仍在收看某个直播节目，且已经处于与其他站点覆盖信号的交叠区域，而且该站点也在播出其正在收看的节目，而且相对于原来所锁定的站点该站点信号更强（信号强度可以根据智能终端设备与发射天线之间的距离以及发射功率等因素算出，如果智能终端设备支持，也可以试图锁定新站点信号与目前正在接收的站点的信号进行比较得出），则智能终端设备应锁定信号更强的站点的信号来接收该直播节目。2）如果用户停止观看原有直播节目而开始观看新的直播节目，智能终端设备将要观看的新节目发送给管理系统，管理系统中的广播信道节目规划程序查询新的直播节目是否有站点正在播出，如果有，则继续查询是否有站点的信号覆盖范围涵盖了智能终端设备的当前位置；如果有，则查询出节目播出的信道信息，并通知智能终端设备锁定该站点的该信道，以接收和收看该直播节目（这时互联网通信负载得到了节省）。如果没有直播该节目的站点，或者虽然有站点直播，但是该智能终端设备无法接收到信号，则通知智能终端设备无可用广播信道，此时智能终端设备改用移动数据，通过移动蜂窝网从直播平台接收节目内容。

进一步的，还可以根据上述架构和工作原理，得出一种节目推广的方法。

如前述，信道节目规划程序是根据各个直播节目被预约的智能终端设备的个数和预约收看的位置，以及广播网络各个站点的信号覆盖情况计算得出的。那么，信道节目规划程序就可以知道当前有哪些节目在哪些站点播出，以及这些节目被多少智能终端设备预约观看。

因此，智能终端设备在进入直播平台的APP选择直播节目的时候，可以从信道节目规划程序获取当前热播（按照被预约收看的数量排序）的列表，以及自己当前所处位置可以收看得到的正在、或者即将播出的直播节目的列表，以及它们的热度（预约终端数量），从而选择那些最火热、且自己能够免流量收看的节目进行观看。

作为优选方案，一方面，广播信道节目规划服务器将来自所述直播平台的节目收看请求以及节目请求应答信息都加以保存，并根据节目请求中给出的用户终端ID和节目信息，以及应答消息中给出的用户终端可以用来收看所请求的直播节目的广播信道及其对应的站点的信息，可以获知某一时刻正在通过广播信道收看同一节目的用户终端的总数（所有被告知应通过广播信道收看该节目的用户终端的数量），亦即节目在广播网络的收视热度。

另一方面，广播信道节目规划服务器将来自各个直播平台的预约收看请求都加以保存，并可以据此得到各个直播平台的总预约热度（在一定时段内预约收看该直播平台节目的用户终端总数），以及来自各个平台的所有直播节目的预约热度（该节目被预约的用户终端总数）。

基于上述两方面的热度数据统计，直播平台或广播信道节目规划服务器可以向这些智能终端设备推送其目前可以免流量收看的具有热度的节目，以尽量多地吸引智能终端设备收看这些节目，实现节目推广并节省直播平台播出服务器数据吞吐量的目的。

另外，广播信道节目规划服务器也可以和用户终端直接建立通信；广播信道节目规划服务器将各个直播平台的预约热度和各个直播节目预约热度通过直接通信方式发送给用户终端，以便用户终端选择预约热度高的直播平台和直播节目来收看。

基于实施例2的架构和工作原理，具体实施的方法包括以下步骤：

1)广播网络运营商建设各个广播网络站点，建设完成后，将站点和覆盖信息输入到内置广播信道节目规划程序的管理系统；

2)广播网络运营商和各个直播平台之间协商完成商务和技术对接接口，实现广播信道节目规划程序从直播平台实时获取节目信息和节目预约信息的接口，以及各个广播站点的信源设备与直播平台通信的实时直播码流的接口；

3)广播信道节目规划程序开始运行，它根据直播节目的预约情况计算得出哪些直播节目在哪些站点的哪些信道进行广播，并将各个直播平台节目在广播网络的规划情况反馈给各个直播平台。

4)各个站点，在其信道有规划直播节目时，即从直播平台获取直播码流并在规定的信道进行广播发射；在信道的空隙，可以播出广告节目。

5)智能终端设备（双模手机）通过直播平台APP观看直播节目时，如有合适的广播信道可以选择，则优先通过广播网络接收节目。如果提前进入了节目直播的信道，则观看广告节目。

6)如果在智能终端设备移动过程中收看直播，那么它与广播信道节目规划程序保持通信，并实时获取、更新它能接收想要观看的节目的广播信道，并尽量通过广播信道收看节目。

直播平台向智能终端设备APP推送其能通过广播网络收看的直播节目及其热度，以吸引更多的用户通过广播网络收看这些节目。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种广播和双向通信相结合的视频直播系统，其特征在于，包括数字广播网络、用户终端和广播信道节目规划服务器，

所述用户终端发送节目信息和收看地理位置到所述广播信道节目规划服务器，并从所述数字广播网络接收所述节目信息相应的直播节目；

所述广播信道节目规划服务器根据所述节目信息、所述收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出所述数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息；所述广播站点信息包括广播站点的位置信息、广播站点的编号、覆盖范围、工作频段，工作频段中的信道信息；所述广播站点的信道节目规划信息至少包括直播节目的开始时间、直播节目的结束时间、广播站点编号、所述广播站点编号相应的工作频段、所述工作频段相应的信道；

广播信道节目规划服务器接收到预约的节目信息和收看地理位置以后，当某一个节目的预约播放量达到了预约数量阈值时，来自直播平台的视频直播节目将通过数字广播网络发送给相应的用户终端；

所述数字广播网络根据所述信道节目规划信息，通过广播站点将所述节目信息相应的直播节目发送到所述用户终端。

2.如权利要求1所述的一种广播和双向通信相结合的视频直播系统，其特征在于，系统还包括信源接收设备，所述信源接收设备获取所述直播节目，并根据所述信道节目规划信息，将所述直播节目通过所述数字广播网络进行广播。

3.如权利要求2所述的一种广播和双向通信相结合的视频直播系统，其特征在于，系统还包括直播平台，

所述直播平台接收所述用户终端发送的节目信息和收看地理位置，将直播平台ID、所述节目信息和所述收看地理位置一起发送给所述广播信道节目规划服务器；所述直播平台还发送直播节目到所述信源接收设备；

所述数字广播网络从所述广播信道节目规划服务器中获取所述直播平台ID，并根据所述直播平台ID建立直播平台与所述信源接收设备之间的连接；

所述信源接收设备获取所述直播平台ID相应的直播节目，并根据所述信道节目规划信息，将所述直播平台ID相应的直播节目通过所述数字广播网络进行广播。

4.如权利要求3所述的一种广播和双向通信相结合的视频直播系统，其特征在于，系统还包括移动蜂窝网络，所述用户终端通过所述移动蜂窝网络或所述数字广播网络接收所述节目信息相应的直播节目。

5.一种广播和双向通信相结合的视频直播方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1、将预约请求通过用户终端发送到广播信道节目规划服务器，所述预约请求包括节目信息和收看地理位置；

A2、所述广播信道节目规划服务器根据所述节目信息、所述收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出所述数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息；

A3、所述数字广播网络根据所述信道节目规划信息，通过广播站点将所述节目信息相应的直播节目发送到所述用户终端，所述广播站点的信号覆盖范围包括所述收看地理位置；

A4、用户终端从所述广播站点接收所述节目信息相应的直播节目；

所述广播站点信息包括广播站点的位置信息、广播站点的编号、覆盖范围、工作频段，工作频段中的信道信息；所述广播站点的信道节目规划信息至少包括直播节目的开始时间、直播节目的结束时间、广播站点编号、所述广播站点编号相应的工作频段、所述工作频段相应的信道；

广播信道节目规划服务器接收到预约的节目信息和收看地理位置以后，当某一个节目的预约播放量达到了预约数量阈值时，来自直播平台的视频直播节目将通过数字广播网络发送给相应的用户终端。

6.如权利要求5所述的一种广播和双向通信相结合的视频直播方法，其特征在于，所述步骤A1中的预约请求采用预约的方式发送，所述采用预约的方式发送是指所述预约请求发送的时间为直播节目播出以前，包括以下步骤：

B1、直播节目播出以前，用户终端将预约收看请求发送给直播平台，所述预约收看请求包括：节目信息和收看地理位置；

B2、所述直播平台将自身的直播平台ID添加进预约收看请求，构成预约收看请求数据包，将所述预约收看请求数据包发送给所述广播信道节目规划服务器；

B3、所述广播信道节目规划服务器根据所述预约收看请求数据包中的节目信息、收看地理位置以及预存的数字广播网络中的广播站点信息，输出数字广播网络的信道节目规划信息；

B4、所述数字广播网络根据所述直播平台ID建立直播平台与信源接收设备之间的连接，从所述直播平台ID获取所述节目信息相应的直播节目，并根据所述信道节目规划信息，通过广播站点将所述节目信息相应的直播节目发送到所述用户终端，所述广播站点的信号覆盖范围包括所述收看地理位置。

7.如权利要求5所述的一种广播和双向通信相结合的视频直播方法，其特征在于，所述步骤A1中的预约请求在用户终端正在收看直播节目时发送，包括以下步骤：

C1、用户终端正在收看直播节目时，用户终端将直播收看请求发送给直播平台，所述直播收看请求包括：直播节目信息和收看地理位置；

C2、所述直播平台将自身的直播平台ID添加进所述直播收看请求，构成预约收看请求数据包，将所述预约收看请求数据包发送给所述广播信道节目规划服务器；

C3、所述广播信道节目规划服务器根据所述预约收看请求数据包，在预先生成的所述信道节目规划信息中查找，是否有广播站点通过广播信道播出所述直播节目信息，并且所述广播站点的信号覆盖范围包括所述收看地理位置，如果有，则将收看请求的应答消息通过直播平台发送给所述用户终端；否则，通知所述用户终端，无法通过广播信道收看正在直播的节目；

C4、用户终端根据所述收看请求的应答消息进行网络切换，从所述广播站点接收所述直播节目信息相应的直播节目；

当所述用户终端正在通过所述数字广播网络的广播站点收看直播节目且所述用户终端处于移动状态时，所述用户终端的直播平台实时检测所述用户终端自身的地理位置，并在当前地理位置与上次记录的地理位置相比有较大的变化时，重新执行步骤C1～C4。

8.如权利要求5-7任一所述的一种广播和双向通信相结合的视频直播方法，其特征在于，步骤还包括：

所述广播信道节目规划服务器根据所述预约请求，统计预约节目信息的数量；

所述广播信道节目规划服务器根据所述预约节目信息的数量，输出节目热度信息到直播平台或用户终端。

9.一种用于接收广播信号的终端，其特征在于，包括信号发送部件和信号接收部件，其中信号发送部件用于发送节目信息和收看地理位置，信号接收部件用于从数字广播网络接收所述节目信息相应的直播节目；

所述数字广播网络根据信道节目规划信息，通过广播站点将所述节目信息相应的直播节目发送到终端；

所述广播站点的广播站点信息包括广播站点的位置信息、广播站点的编号、覆盖范围、工作频段，工作频段中的信道信息；所述广播站点的信道节目规划信息至少包括直播节目的开始时间、直播节目的结束时间、广播站点编号、所述广播站点编号相应的工作频段、所述工作频段相应的信道；

广播信道节目规划服务器根据预约的节目信息和收看地理位置，当某一个节目的预约播放量达到了预约数量阈值时，来自直播平台的视频直播节目将通过数字广播网络发送给相应的信号接收部件。

10.一种广播信道节目规划服务器，其特征在于，所述服务器接收来自用户终端或直播平台发送的节目信息和收看地理位置，所述服务器还预存了数字广播网络中的广播站点信息，并输出数字广播网络中广播站点的信道节目规划信息；所述数字广播网络根据所述信道节目规划信息，通过广播站点将所述节目信息相应的直播节目发送到所述用户终端；

所述广播站点信息包括广播站点的位置信息、广播站点的编号、覆盖范围、工作频段，工作频段中的信道信息；所述广播站点的信道节目规划信息至少包括直播节目的开始时间、直播节目的结束时间、广播站点编号、所述广播站点编号相应的工作频段、所述工作频段相应的信道；

所述服务器接收到预约的节目信息和收看地理位置以后，当某一个节目的预约播放量达到了预约数量阈值时，来自直播平台的视频直播节目将通过数字广播网络发送给相应的用户终端。

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