CN1216197A - 数字视频广播系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种便于管理和运行数字视频广播(DVB)系统的方法。在一典型的DVB系统中经常有许多功能必须是协调的和同步的。本发明提供一用于管理全部多路通道、和控制被传输服务混合体的监视点。此系统在广播中心实现了大多数的软件集成需求。一中心数据库、在操作域中被维护、被提供且是其他系统引用的引用点。一个大的协议转换器被提供以连接安排系统到播放和条件访问(CA)系统上。

Description

数字视频广播系统
本发明涉及数字视频广播(DVB)系统，尤其是用于集成和管理这种系统的元素的系统和方法，以提高整体数据流量和改善对它们的控制。
在典型的DVB系统中经常有许多功能必须是协调的和同步的。这些功能中的每一种一般都独立地被一个由单个使用者控制的分立系统所控制。在此方式中，对一种给定的功能在两个分立的层次上被协调和同步是常见的，很明显这是对资源的不必要浪费。此外，单个使用者可以设置限制和操作规则也严重地影响着作为整体的广播操作。另外一个可引发的问题与节目的安排和数据的传输有关。如果在安排中出现了未预料到的变动，比如在球类比赛中进入了加时或新闻亮点，由此引发的变动可能影响所有其他事件和节目。这可能意味着单个功能的操作员不得不修正对广播装置的输入，这是很不方便和耗时的。
此外，常规系统并不集中所有需要的信息以提供易理解的工程和监视手段。
根据本发明的一个方面，提供了一种根据事件安排中的一个或多个变动管理数字多路通道的方法，在其中数字多路通道构成了包括系统元素(如包括数据存储器(cache)的事件同步器、服务信息控制器、多路通道控制器，和包括广播控制中心的条件访问控制器)的数字视频系统的一部分，此方法包括以下步骤：根据安排中的变动更新存储于数据存储器中的数据；在不同系统元素之间同步被更新的数据以确保正确的引用；和根据安排中的变动格式化多路通道。
根据本发明的第二方面，提供了根据事件安排中的一个或多个变动管理数字多路通道的装置，其中数字多路通道构成了包括系统元素(如包括数据存储器的事件同步器、服务信息控制器、多路通道控制器，和包括广播控制中心的条件访问控制器)的数字视频系统的一部分，此装置包括：根据安排中的变动更新存储于数据存储器中的数据的更新装置；在不同系统元素之间同步被更新数据以确保正确引用的同步装置；以及，根据安排中的变动格式化多路通道的格式化装置。
本发明比以前的技术有很多优点。本发明集中和便利了数字视频广播系统的管理，将以前技术中的很多功能集中到一起，允许在一个中心地方进行变动，使得信息能散布到任何一个需要得知的点上去。没有本发明，响应未料到的变动实际上是不可能的，现在未预到的变动可以毫无问题地被处理。通过使位流在多个多路通道上很容易地被重新分配便利了多路通道的管理。
通过减少在不同系统之间需要的接口数目，本发明比以前的技术还提供了其他优点。在已有技术的一典型系统中，系统通信不得不直接与自动系统、多路通道和条件访问系统对话，自动系统不得不与多路通道和条件访问系统对话。同步所有这些不同的变动是有问题的。利用本发明，通信系统与AFS对话，自动系统与AFS对话，且AFS与下流系统协调所需要的变动。
下面将引用附图，其中：
图1是本发明优选实施例的框图。
图2是表示图1系统中采用的接口的框图。
图3示出了系统的软件配置。
在一个DVB系统中，有很多必须被控制的功能。本发明的系统，被认为是自动文件服务器(AFS)，在构造多路数字视频广播(DVB)系统必需的演播控制系统范围填补了空白。在图1中描述的AFS提供了很多功能。它提供了一用于管理所有多路通道和控制被传输综合服务的监视和控制点。系统实现了大部分在广播中心中的软件集成需求。提供了一中心数据库，是在工作区域中保持的，并且是其他系统引用的基准。一个构成事件同步器14一部分的大协议转换器(没有示出)被提供，其连接此安排系统到播放和条件访问(CA)系统上。
该协议转换器负责数据从AFS内部格式到能被条件访问和相关节目信息(CA-PIMS)16、多路控制(MCC)18和服务信息控制(SIC)20理解的信息的翻译。
当不同的请求被要求时，不论是单独的还是联合的，这种类型的系统将被使用。在工作过程中的任何时候在多路通道中增加或删除服务被请求时此系统也是有用的。当使用CA中断和替换服务或近地视频点播服务(NVOD)和相关的收看付费时，本发明的系统如下述解释那样提供了非常有价值的工具。此外，当从不同的服务中合并独立的安排且对于安排和网表使用中心编辑点时，AFS提供了优于以前的技术的性能。例如，当监视多路通道(mux)上的服务时和当位速率过载报警时，AFS能提供更好的性能。
由AFS提供的主要功能将在下面更详细地描述，但一般包括下列方面。将AFS作为多路通道管理的工具、演播装置中的组合系统和对于所有不同类型的安排驱动系统的中心信息数据库来使用。
参考图1，一个典型的AFS系统10被描述。系统10由两个部分实现，即使用例如Oracle 7.0的安排数据库12和实时存储器系统(事件同步器14)，它可提高系统对失败的恢复及增加数据流量。
AFS逐事件地监视所有广播服务事件的状态并格式化此数字多路通道以接收它们。此外，AFS还同步跨越各播放系统的数据以使它们能正确地相互引用。作为播放层次中AFS定位的结果，它也使许多重要的操作便利成为可能，这将在下面更详细地描述。
自动系统28是广播系统的一部分，负责根据由通信系统32提供的安排对源材料的播放。源材料可由视频或音频磁带、磁盘或其他介质提供。
介质管理器34负责跟踪源材料和管理源的位置一例如，如果源材料被保持在磁带上，它就知道哪盘磁带存放有所需的材料。
事件同步器14控制很多系统并对它们中的一些提供实时控制。它们包括条件访问和相关节目信息(CAPIMS)16、多路通道控制(MCC)18和服务信息控制(SIC)20和相关的支持导航工具。CAPIMS系统包括一广播控制中心(BCC)22，它产生通过多路通道传输的权利控制信息(ECM)24和被存储在AFS上以通过SIC为以后传输的未来ECM26。SIC支持导航工具包括，例如，形成电子节目指南(EPG)的Mosaic、事件列表和替换服务。事件同步器从自动系统28接收实时信息并将它们传送到所有与传输相关的控制系统(包括传输子系统30)。在自动系统不可用的情况，利用事件的标定安排时间，同样的信息可被事件同步器仿真。安排数据库与事件同步器、通信系统32和介质管理器34具有双向通信。安排数据库从通信系统或文件输入36接收数据并传输信息到传输子系统，包括SIC、CAPIMS和一个或多个经由开放数据库连接(ODBC)的用户接口38。
安排数据库12是所有与节目事件，如标定开始时间、信息开始、CA服务和中断限制以及子标题语言数目等相关的属性的存储点。数据库被抽取他们所需的有关数据的″客户″子系统使用。此数据集的定义有效地定义了DVB系统的操作。
数据库的结构围绕着对控制下流系统所需信息的分析被设计并以适当的形式保持数据。
事件同步器14起数据库实时元素的作用。同步器在存储器中保存近6个小时的安排数据以防止安排数据库的故障。通过保持这些数据在存储器中，事件同步器可以快速响应实时线索。这样，当节目请求指示时播放系统可自由地插入、撤消或移动事件，同时事件同步器可以在没有额外开销的条件下准备下流系统。
自动系统可直接处理此任务，如果它和多路控制一起被设计。然而，假定可能是视频播放系统、无线自动系统和数据播放系统，同步器提供最开放的结构而只要求其他系统有一点改动。
MCC,CA(PIMS)和SIC组成为人们所知的低层控制系统。每一个的实际功能在下面被更详细地描述。
多路通道控制计算机(MCC)按照所有的视频、音频和数据组份及它们不同特性的组合来控制多路通道。事件同步器中的信息通知多路通道应当分配给每个服务的位速率，以及与当前事件相关联的组份列表。
AFS在CA系统和MCC的集成中具有有价值的作用，在其中它分配正确的密钥(ECM)到每个服务或元素。
CA的接口原理平衡了CA安全和通信系统灵活性两者的需求。CA必须工作在安全环境中并负责用户智能卡指令的低级格式化。CA-PIMS提供一保护此操作的高层接口。通信系统应当能利用预配置指令的简单集合分配特定的CA参数到事件中，但也应使如果需要的话它们可被精细地调整。通信系统必须也能从这些指令中获取详情，以使潜在的限制侵犯在安排过程中早些被定位。
采用的接口方法使用一系列可等效应用到每个频道基础上的简单订阅的模板，也控制复杂的映射收看付费事件和录制指令。
服务信息控制器(SIC)在广播数据流中提供信息以使用户接收器(IRD)可以定位所有被传输的服务。SIC保持的信息在AFS系统中且最终由通信系统掌管。此数据可作为服务列表或组被观看，且也可利用mosaic或更复杂的视频和文本混合页被支持。
如果CA系统被请求以中断一特定事件，′替换′服务在SIC中可被标识，它将在用户被拒绝访问该特定服务时被使用。当中断事件结束时，SIC通知用户IRD切换回正常服务。
没有AFS就没有评估在数字传送流中被传输的服务混合体的简单方法。当频带非常宝贵时，位速率将需要被调整以允许更灵活地增加和删除服务。
AFS提供一观察多路宽带观看的方法，并因此可用于按商业需求的发展重分配位速率。这一切如何工作的一实例是，在白天和晚上提供不同服务。例如它可能有7个正常的频道，在晚上额外增加3个频道。如果附加频道的合并被AFS处理，则任何未料到的事件，比如球类比赛进入加时可被考虑。如果此比赛被安排在10.00pm结束但未结束，增加的频道在比赛结束后启动，任何变动可被AFS轻易地处理，从而额外频道的传输被延迟直到比赛真正结束。
从安排的角度来看使用数字条件访问系统的优点是特定的事件可以被给予单独的访问参数。事件的类型包括：收看付费事件、跨越地区和人口统计边界(例如接近于体育活动的场所)的中断事件和需要克服限制侵犯的替换服务。
如上所述，操作管理必须不仅针对单独频道，也要在多层次上进行。许多自动系统不能提供安排的多频道观看一这是AFS能提供非常有用的编辑手段和工具的地方。编辑点可以被传输控制器局域地或通过通信系统部门远程地使用。AFS的作用是直接对传输系统的核心进行安排，这样被传输的事件现在能够在最高安排进程上访问。这样，如果有任何变动，它们可仅在一点上被输入且被动态地散播到需要知道的其他点上。这允许系统在诸如延迟、过载和其他类似问题上进行很强的控制。
AFS的编辑能力为如在广播时间前的任何时候允许从通信系统进行变动。使用者接口也被提供以允许最后的变动可以被简单地操作。任何需要的变动仅需在一处进行且信息被自动地分布到所有相关的系统中。这是比应用已有技术的系统的一个很重要的优点。本发明也允许，从一个中心点监视所有多路通道的频道分配且也允许频道分配在逐事件的基础上被调整以优化任何节目流的使用。
参考图2，示出了到两类系统的AFS支持接口，上面提到的低层控制系统和以下非常详细讨论的高层系统。低层驱动被用于和三个控制DVB多路通道构成的系统进行接口。客户接口已被开发以支持用于安排和节目布局的高层演播系统。
客户接口提供安排数据库12和通信系统32与文件输入36两者之间的接口。通信系统提供了AFS数据库的直接填充，然而需要文件输入36分析程序将文件中的信息翻译成适合于定位在AFS数据库表格的数据。
通过减少不同系统之间所需的接口数目，本发明也提供高于已有技术的优点。在一典型的已有技术中，通信系统不得不直接与自动系统、多路通道和条件访问系统对话，自动系统不得不与多路通道和条件访问系统对话。同步所有这些不同的变动是有问题的。利用本发明，通信系统与AFS对话，自动系统与AFS对话，且AFS协调下流系统所需要的变动。
AFS数据库40在图2中示出且具有与此相关的驱动器42和接口44。驱动器控制和MCC、CA和SI模块的通信。接口提供到多路输入分配模块46、屏幕显示驱动器和子标题模块48、实时播放控制器50和一个或多个安排器52和54的连接。第一个安排器52是一可选的播放或安排系统的一部分，第二安排器54是宽站(station-wide)自动系统56的一部分。
上面提到的被系统提供的高层演播系统可以被分类成一通信系统、一自动系统和很多使用者接口。
通信系统实际上是一个缩写术语，它描述了很多数目的节目安排和材料管理系统。‘通信’代表了数据被合并以详细产生特定节目安排的点。AFS支持通信系统的两种接口类型：允许数据库复制且因此对变动非常易响应的ODBC接口，或支持‘快照’安排传输的普通文件接口。AFS可因此支持来自于很多不同的安排系统(从主机到个人计算机)的安排下载。
播放自动系统利用AFS安排数据库作为其一个或多个频道的演播表的源。和其他客户系统一起，这些表被过滤以便仅抽取所需要的相关域。
在相反方向，由自动系统产生的实时事件线索被发送到事件同步器中。两个线索被正常产生一在事件开始之前近20秒被发送的一‘tension’命令，或在实际节目传输时的一‘take’命令。自动系统通过事件编号引用事件同步器存储器中相关的事件，而该存储器向客户系统发送被翻译的信息。
因为来自于自动系统的两个线索相对简单，AFS不被限定与特定类型的自动系统一起工作。
为了实现本发明的关键特征，需要很多用户接口。必须被支持的接口类型与多路宽带编辑观看、网络信息表设置(卫星极化，频率等)有关，多路宽带部分观看包括CA钥匙和位速率、维护和报警终端，和一显示当前广播服务事件与下一宽站基础上事件的状态显示。此状态显示作为在监视架上显示的视频反馈可被使用。一般来说此显示可在逐系统的基础上配置。
上面所提到的安排数据库可基于Oracle数据库如Oracle 7 RDBMS。不同客户系统的接口利用图3所示的触发器被实现。这些触发器被配置以通知子系统影响它们的数据变动。客户系统则负责查询相关的表以抽取新信息。这利用了系统的内嵌连接。
这种类型的接口方法第二个好处是如果后者故障或切换到备份系统，服务器不必负责更新客户系统。在这些情况中，服务器也可能知道这些故障系统的状况。
然而事件同步器运行客户软件以向客户系统提供实时信息。在此例中，触发器方法太累赘而不能翻译来自于自动系统的线索且事件同步器产生它自己的客户实时信息。这在图1中示出。
事件同步器14上的客户软件从自动系统28接收标识节目事件开始的实时线索。此线索信息被事件同步器14分发到相关下流系统中，各系统基于该‘事件开始’信息执行相应的系统配置。
在优选实施例中，对于同步器和数据库两者，硬件配置利用了冗余的服务器对。数据库服务器和数据体一起被设计成它们最重要的设计特征。数据库中的故障被同步器配置所掩盖，该配置利用转变软件以保证备份系统的极快速的应用。每个子系统可独立地维护它们自己的为网络失效提供保护的局部数据备份。
硬件可靠性根据发生在失效事件中的很多特征被提供。通过使用镜象盘系统磁盘被保护以防止失效。利用自动切换到其他系统电源失效被克服。自动失效恢复软件为处理器或存储器失效而被提供。在整个总线失效事件中，软件包自动切换到第二个服务器。此系统基于冗余网络结构。在客户失效事件中，操作者可转移到备份机以继续工作。
AFS工具的主要特征在上面己被详述，然而很显示本系统的很多变型将是可能的，对于熟悉此技术领域的人来说将是明显的。

Claims (15)

1．根据事件安排中的一个或多个变动管理数字多路通道的装置，在其中数字多路通道构成了包括如含有数据存储器的事件同步器、服务信息控制器、多路通道控制器和包括广播控制中心的条件访问控制器等系统元件的数字视频系统的一部分，此装置包括：
用于根据安排中的一个或多个变动更新存储于数据存储器中的数据的更新装置；
用于同步跨越不同系统元素的被更新数据以确保正确的引用的同步装置；和；
用于根据安排中的一个或多个变动格式化多路通道的格式化装置。
2．权利要求1中的装置，其中事件同步器包括一实时数据存储器。
3．权利要求1或2中的装置，其中事件同步器提供对条件访问控制器、服务信息控制器、多路通道控制器和一个或多个导航工具的实时控制。
4．权利要求1,2或3中的装置，进一步包括含有全部与包括标定开始时间、条件访问服务、中断限制和很多子标题语言的事件相关的信息的安排数据库。
5．权利要求1,2,3或4中的装置，其中事件同步器接收标识节目事件开始的实时线索。
6．权利要求1到5中任何一个的装置，进一步包括一根据安排负责源材料播放的自动系统。
7．权利要求1到6中任何一个的装置，进一步包括一用于源材料分管理的介质管理器。
8．权利要求1到7中的装置，其中多路通道控制器根据所要求的视频、音频和数据部分控制和格式化许多路通道。
9．权利要求1到8中任何一个的装置，其中数据存储器中数据的更新、跨越不同系统元素的被更新数据的同步和多路通道的格式化都被实时实现。
10．权利要求1到9中任何一个的装置，其中事件安排的变动被散布到所要求的事件同步器、数据存储器、服务信息控制器、多路通道控制器和条件访问控制器中。
11．权利要求1到10中任何一个的装置，其中事件同步器响应事件安排中未料到的变动。
12．权利要求1到11中任何一个的装置，其中事件同步器响应对事件安排或多路通道格式化的预计变动。
13．权利要求1到12中任何一个的装置，在其中数据存储器保持6个小时的事件数据窗口。
14．权利要求1到13中任何一个的装置，进一步包括对条件访问控制器、服务信息控制器、多路通道控制器和一个或多个导航工具提供实时控制的控制装置。
15．根据事件安排中的一个或多个变动管理数字多路通道的方法，其中数字多路通道构成了包括如含有数据存储器的事件同步器、服务信息控制器、多路通道控制器和包括广播控制中心的条件访问控制器的系统元素的数字视频系统的一部分，此方法包括以下步骤：
根据安排中的变动更新存储于数据存储器中的数据；
同步跨越不同系统元素的被更新数据以确保正确的引用，和；
根据安排中的变动格式化多路通道。
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