WO2011088591A1

WO2011088591A1 - 在广播信道按需下载内容的方法和系统

Info

Publication number: WO2011088591A1
Application number: PCT/CN2010/000097
Authority: WO
Inventors: 林国辉; 刘宗伟
Original assignee: 北京中天联科微电子技术有限公司
Priority date: 2009-01-21
Filing date: 2010-01-21
Publication date: 2011-07-28
Also published as: CN101783928A

Description

在广播信道按需下载内容的方法和系统技术领域

本发明涉及在广播信道中，如有线、卫星和地面电视广播信道等，为用户提供按需下载内容的方法和系统，尤其涉及在传统的单向数字电视信道中提供下载内容的方法和系统。背景技术

数字电视被认为是 21 世纪前景最广阔的产业之一，也是国际范围内数字消费类电子信息产品发展的重点，世界上较早发展数字电视的是美国、欧洲和日本，他们不仅完成了 3大标准（地面、卫星和有线）的制定工作，而且已经实现了商用播出。目前数字电视已经成为包括广电与电信在内的广大宽带运营商共同关注的热点。

目前的数字电视大多是单向的，导致业务模式比较单一，限制了数字电视的运营范围，更多的增值业务无法开展。而电信运营商正在积极的发展 IPTV来与广电竟争。虽然越来越多的广电运营商也正在探索更新的运行模式，如通过 HFC (光纤电缆混合网技术）或光纤到户实现双向数字电视以实现真正的交互功能，为终端用户提供更多更新的增值业务，如视频点播、数据点播、在线购物等等。但是实施双向化改造耗资将是巨大的，而且在 HFC 这种共享型网络架构下，广电与电信相比也很难取得技术优势。

中国的广电部门在积极的推进数字电视整体平移的同时，也在探索和实施在单向网络上的增值业务，比如信息服务、股票应用和准按需点播。但是所有这些增值业务都是通过轮播来实现，意味着用户不能得到很好的体验以及占用过大带宽。以准按需点播为例，一个 8MHz 的模拟频带下，如果用 64QAM 调制，可以得到 36Mbps 的带宽，如果分配一部电影作为准按需点播，假设该电影码率为 3Mbps, 则可以有 12份不同时间的同一电影进行轮播，这样用户可能最多需要等待 10 分钟（120 分钟的电影）才可以观看，而且不能有快进快退等交互性行为。而广播信道的带宽是有限的，可以预知很难有丰富的内容供用户选择。

高清晰度电视被认为是广播电视与 IPTV竟争的杀手级应用，但即使用先进的编码技术，如 H.264, 码率至少需要 10Mbps, 用准按需点播就会占用带宽太多，而无法支持足够的内容供用户选择。

虽然准交互性的增值业务将会占用广播信道太多带宽，而与此同时，广播信道却又闲置了很多带宽没有得到利用。比如对广播来讲，在时间上都有闲时和忙时，一般来讲，在午夜 1点钟之后，很多频道都会重复播出白天的节目，甚至只是播出测试信号。发明内容

本发明所要解决的技术问题在于利用广播信道闲置的时间和带宽来实现一种按需下载内容的方法和系统。

根据本发明的一方面，提出一种在广播信道按需下载内容的方法，包括以下步骤：存储供下载的节目内容并形成节目单；从所述节目单中选择需要下载的内容，并发送下载指令；查找空闲时间和频段，形成并广播节目调度信息，所述节目调度信息包括所述频段、时间和所述需要下载的内容；在所述节目调度信息中指定的所述时间和频段，接收并存储所述需要下载的内容。

根据本发明的另一方面，还提出一种在广道按需下载内容的系统，包括：下载服务器，接收下载指令并通知播控器，在所述下载指令中包括根据所述节目单选择的需要下载的内容；播控器，查找空闲时间和频段，形成并广播节目调度信息，所述节目调度信息包括所述空闲时间、频段以及所述需要下载的内容；广播机，将斤述节目单、节目调度信息、以及所述需要下载的内容发送给所述接收机；接收机，显示所述节目单，在所述调度信息中指定的空闲时间和频段，接收所述需要下载的内容并存储。

与现有技术相比，本发明将需要下载的节目内容，利用广插言道的空闲时间和频段发送出去，同时会将调度的时间和频段等信息提前告知接收设备，接收设备根据这些信息设置好自动接收，在特定的时间自动接收存储节目。利用广播信道闲置的时间和带宽来实现按需下载。

此外，本发明可以利用反向链路发送下载指令，无需双向改造，节省了改造成本。

此外，本发明可以复用用户的请求，进一步提高带宽利用率。附图说明

图 1所示为现有技术的数字电视广播系统示意图。

图 2所示为本发明在广播信道按需下载内容的系统示意图。图 3所示为本发明所述系统中下载服务器的结构框图。

图 4所示为本发明所述系统中接收机的结构框图。

图 5示出本发明中在广播信道按需下载内容的方法流程图。图 6示出本发明方法中下载服务器的工作实施例流程图。

图 7示出本发明方法中接收机的工作实施例流程图。具体实施方式

下面结合附图和较佳实施例进一步详细说明本发明的工作原理。

图 1所示为现有技术的数字电视广播系统示意图。包括播控器 30、广播机 40和接收机 50。

播控器 30接收数字信号，在预定的时间调度数字信号并输出给广播机 40。播控器 30 还将产生电子节目单，并通过广播机 40 传输给接收机 50。数字信号包括数字外来信号 10和数字本地信号 20，其中，数字外来信号 10 可以是来自于卫星、地面广播、或者是骨干网络，数字本地信号 20 可以是来自本地存储的节目素材，本地实况转播的数字信号，如果是模拟制作，则需要做数字转换，该信号可以是经过非线性编辑器处理的信号。一般说来，播控器 30含有存储设备。

广播机 40 完成对信号的复接和调制，并通过广播链路传输给接收机 50。现有的广播链路包括光纤同轴传输网（HFC )、卫星、 IP 组播和地面广播。一种对光纤同轴传输网（HFC )调制的最佳实例是 QAM，对卫星可以是 QPSK, 对地面可以是 OFDM或者其他，对 IP組播可以是网卡链路适配器。一个信号的最佳实例是 MPEG-2格式的内容，即枧频、音频和数据将会被打包成 MPEG-2 传输流（TS ) 的格式。一般说来从播控器 30输出的信号是单节目传输流（SFTS ), 广播机 40 内的复接器将多个单节目传输流复合成多节目传输流，以提高带宽利用率。多节目传输流被广播机 40 内的调制器调制到一个频点上传输。节目传输流可以是被加密的，这样只有被授权的用户才能够通过接收机 50 来接收并回放节目内容。加密的方法可以是被 DVB标准中所规定的同密和多密方法。接收机 50可以通过智能卡或者其他方式来解密节目。

接收机 50对所述信号进行解调、解复接、解码和显示，接收机 50 包括解调单元 51、解复接单元 52、解码单元 53、显示单元 54 和控制单元 55。接收机 50 的较佳实施例可以是机顶盒加电视机

解调单元 51 用来解调接收到的广播信号，一种对数字有线电视的较佳实施例是通过调谐器将射频信号转为中频，然后由解调芯片完成从调制信号到传输流的转换。解复接单元 52 将多节目传输流（MFTS )解复接到视频、音频和数据，对数据进行处理等等。解码单元 53用来解压缩收到的视频和音频数据，并在显示单元 54 上显示输出。控制单元 55 实现对节目的选择等控制，可以通过遥控器、键盘、无线键盘或鼠标等从电子节目单中选择节目。

解码单元 53可以是机顶盒，也可以是计算机，显示单元 54可以是电视机，也可以是计算机的显示器等。解码单元 53 和显示单元 54也可能被集成到电视机中。

图 2所示为本发明在广播信道按需下载内容的系统示意图。在图 1 的上还包括下载服务器 60，存储供下载的节目内容并形成节目单，在接收到下载指令时通知所述播控器 30，在所述下载指令中包括根据所述节目单选择的需要下载的内容，当所述播控器 30 没有接收到或保存所述下载指令中指明的需要下载的内容，下载服务器 60将所述需要下载的内容打包发送到播控器 30。播控器 30查找空闲时间和频段，将节目调度信息通过广播机 40发送给接收机 50。动态的将所述供下载的节目在预定时间播出。所述节目调度信息包括所述频段、时间和需要下载的内容。所述节 11调度信息也可以通过其他方式传送给接收机 50，如通过反向链路。节目调度信息可以但不限于通过更新电子节 U单来获得。所述节目调度信息中可以包括加密信息，如密钥等等。所述节目调度信息本身可以是被加密的，只有提出下载请求的用户才能获得。加密的方法可以利用已有的条件接收或者其他方法。所述节目调度信息还可以包括拒绝请求信息，用来通知接收机下载请求被拒绝。接收机 50 在所述空闲时间和频段接收并存储所述需要下载的内容。下载服务器 60的结构将在图 3中进行说明，接收机 50的结构将在图 4中进行说明。

用户可以通过反向链路与下载服务器 60 进行通信，用于发送下载指令和 /或发送节目调度信息。其中反向链路可以是离线的方式，也可以是在线的方式。所谓离线的方式是指，用户不通过接收机 50与下载服务器 60通信，比如可以通过手机发送短消息，也可以通过电话拨号，也可以通过计算机互联网实现。如果是离线的方式，用户需要在下载服务器 60有预设的用户识别号，此用户识别号将会与接收机 50 的设备识别号绑定。所谓在线的方式，是指接收机 50 集成了反向链路的接口，与反向链路直接相连，用户在操作接收机 50的同时，接收机 50可以与下载服务器 60通过反向链路进行通信。实现方式可以是电话调制解调器、以太网、电缆调制解调器、或是 GPRS模块等等。

本发明利用广播信道的空闲时间和频段下载需要的内容，充分利用了广播信道闲置的很多带宽。此外，本发明利用现有的反向链路，无需双向改造，节省了改造成本。

图 3所示为本发明所述系统中下载^^务器 60的结构框图，下载服务器 60 的一种较佳实施例可以是计算机或者是工作站，也可以是专用设备。下载 ^务器 60包括存储单元 61和指令单元 62。

存储单元 61 存储供下载的节目内容并形成节目单。当指令单元 62接收到下载指令时通知所述播控器，在所述下载指令中包括根捧所述节目单选择的需要下载的内容。存储单元 61 在物理上与下载服务器 60可以是不集成的，如 NAS设备，与下载服务器 60 通过网络连接。存储单元 61通过网络向播控器 30发送节目单以及需要下载的内容，所述网络可以是高速以太网，也可以是其他形式，如光纤网等等。

存储单元 61还保存有用户识别号与接收机 50的设备识別号的绑定关系。当用户通过离线方式发送下载指令时，在所迷下载指令中包括用户识别号，根据该用户识别号对应的设备识别号，确定接收下载内容的接收机 50。

此外，指令单元 62 在接收到下载指令时，还检查所述下载指令中指明的所述需要下载的内容是否已经被调度，且所述调度时间在所述下载指令发送时间之后，如果是，通知存储单元 61 将所述需要下载内容打包上载给所述播控器。

此外，在下载服务器 60 中还可以包括加密单元，用来对存储的节目进行加密，以防止非法用户非法下载传播，加密的方法可以利用现有的条件接收装置、版权保护装置等等。

图 4所示为本发明所述系统中接收机的结构框图，在图 1所示结构的基上，还包括保存单元 56。接收机的较佳实施例是集成了硬盘的机顶盒。

显示单元 54显示所述节目单，控制单元 55从所述节目单中选择所述需要下载的内容，并向所述下载服务器发送下载指令。保存单元 56 在空闲时间和频段会接收所述需要下载的内容并进行存储。显示单元 54 将显示接收到的所述需要下载的内容。当需要观看已经下载的节目时，从节目单中列出的已经下载的节目内容中选择要观看的节目。如果该节目内容已经加密，则从保存单元 56 中取出播放该节目需要的加密信息，并解码播放。

保存单元 56 可以是与接收机在物理上集成的，也可以是独立的设备。如果是独立的设备，可以通过网络与接收机的其他单元相连，所述网络可以是无线网、以太网、电力网或者其他；也可以通过高速数据总线与接收机的其他单元相连，所述高速数据总线可以是 USB、 SATA或者其他。此外，保存单元 56还保存有所述接收机的设备识别号，作为接收机的身份标示，所述设备识别号可以是在接收机内的唯一 ID、 MAC地址或是智能卡 ID。

图 5示出本发明中在广^ ί言道按需下载内容的方法流程图。包括以下步驟：

在步驟 501中，存储供下载的节目内容并形成节目单。较佳实施例是下载服务器 60提供列表数据给播控器 30和广播机 40，由播控器 ³0和 /或广播机 40将节目内容的列表信息通过 DVB中规定的方式在 EPG中呈现，接收机 50可以通过 DVB 中规定的 EPG 方式来显示这些列表的内容。列出节目单的方法当然也可以通过其他私有方式描述，比如通过 XML或者是其他私有的数据结构。

在步驟 502 中，判断接收机有无反向链路与下载服务器 60通信，这意味着反向链路的实现是离线的还是在线的。如果是在线的，即接收机 50集成了反向网络接口与下载服务器 60通信，执行步骤 503。如果反向链路的实现是离线的，即接收机 50 只是一个单纯的广播接收设备而没有集成任何反向网络，执行步骤 505。用户可以通过其他方式与下载服务器 60 通信，几种离线方式的较佳实施例可以是手机短信、电话、计算机互联网络等等。

在步骤 503中，接收机通过反向链路与下载服务器通信，用户根据接收机 50 中显示的下载节目单选择需要下载的节目，选择的方式可以通过控制单元 55在菜单中点击选择。

在步骤 504中，接收机 50将含有接收机 50设备识别号、需要下载的节内容等信息的下载指令传输给下载服务器 60。

在步骤 505中，反向链路的实现方式为离线，即接收机未通过反向链路与下载服务器通信，用户需要在下载服务器 60 中预设有用户识别号，用以识别用户请求，并将此用户识别号与接收机 50 的设备识别号绑定，如可以把手机号码或电话号码与接收机 50 的设备识别号绑定，这样当下载服务器 60接收到手机短信或电话指令时，就可以唯一识别出要下载内容的目的地接收机 50。

在步骤 506中，用户将选择影片，并通过离线方式将下载指令传递给下载服务器 60, 所述下载指令包括用户离线方式下的用户识别号、需要下载的节目内容等。

从步驟 502到步驟 506所执行的操作，是从所述节目单中选择需要下载的内容，并发送下载指令的过程。上述只是为了说明可能执行选择下载内容并发送下载指令的实施例，不应理解对本发明的限制。

在步骤 507 中，下载服务器 60接收到用户的下载指令后，判断需要下载的影片是否已经被之前另一用户所选择，并且已经被播控器 30 调度到以后的空闲时间内，如果是，执行步骤 509，否则执行步骤 508和步骤 509。这样做的目的是为了复用用户的请求，用来进一步节省带宽。

在步骤 508 中，需要下载的影片没有被之前用户所选择而调度，由下载服务器将所述下载指令中指明的所述需要下载的内容打包发送给播控器 30，由播控器 30查找空闲时间和频段，执行步驟 509₀

在步骤 509 中，播控器 30将包括所述空闲时间、频段和节目内容的节目调度信息传送给接收机 50。需要特别指出的是所述空闲时间、频段和节目内容可以是被加密的，用来防止其他用户非法拷贝。这样在发送上述信息时还需要发送加密信息，比如加密密钥，加密的方法可以使用已有的条件接收装置或 DRM装置，当然也可以用任何其他方式。

在步骤 510中，设置自动接收，即接收机在所述空闲时间和频段接收所述节目内容。接收空闲时间、频段和节目内容的方法可以是按照私有的方法设置后台程序，后台程序将会设置自动滤波，比如在传输流（TS ) 中的某一个特殊的 PID 等。当接收机收到这些信息后，可以设置自动接收，方法可以是多种多样，一个较佳实施例是才艮据这些信息，在预定时间自动开机，并且根据节目信息设置后台程序，比如依照节目信息所述的在传输流中的某一个 PID 和某一个节目 ID等。

在步骤 511 中，当接收机 50 的后台程序接收到需要下载的内容后，将内容存储到保存单元 56 中，用来供用户欣赏观看。下载完毕后，接收机 50可以自动关机以节省耗电。当然，接收机 50可以是长期处于工作状态的。

需要特别指出的是，以上所述的步骤可以不按照所述的次序，都将包含在本发明的内容中。下面分别结合图 6和图 7对下载服务器 60和接收机 50的工作流程进行详细说明。

图 6示出本发明方法中下载服务器的工作实施例流程图。包括以下步據：

在步骤 601中，存储供下载的节目内容，产生并轮播下载节目单，即将供下载的节目内容列表产生数据结构，并将此信息通过播控器 30和广播机 40，以 DVB 中规定的 EPG方式发送到接收机 50。

在步骤 602中，接收下载指令，判断所述下载指令是否为离线请求，如果是，执行步驟 603，否则执行步骤 605。所述离线请求是指下载指令来自于短消息、电话等与接收机 50 无关的方式，判断的依据可以根据端口，也可以根据已有的用户类型等其他方式。

在步骤 603中，该下载指令是离线请求，检查该用户是否已经预先注册了账户，如果是，执行步骤 605，否则执行步骤 604。注册目的是将离线指令的用户识别号，如手机号码、电话号码、 MAC地址等与接收机 50的设备识别号绑定，下载服务器 60可以根据所述预先注册的账户来定位该用户的接收机 50 的设备识别号。

在步骤 604, 所述账户没有预先设置，下载服务器 60 产生并发送拒绝请求信息给用户，结束流程。发送拒绝请求信息的方式可以是与用户请求的方式相同，比如都是通过短消息。

在步骤 605中，检查节目是否已被调度，并且调度时间在请求时间之后。如果是，执行步驟 607，否则执行步骤 606。检查的方式可以根据下载服务器 60 的记忆信息获得，也可以通过查询播控器 30获得。

在步骤 606中，上载该节目内容到播控器 30。

在步骤 607 中，播控器 30在空闲时间和频段将节目内容和加密信息传送给接收机 50，结束流程。

图 7示出本发明方法中接收机 50 的工作实施例流程图，包括以下步驟：

在步骤 701 中，接收机 50显示节目单，所述节目单包括传统的业务，如电视、广播、数据广播等等，还包括供用户下载的菜单选项。

在步骤 702中，从所述节目单中选择频段，解调并解码频段节。

在步驟 703中，根据所述节 ϋ单选择需要下载的内容，通过反向链路向下载服务器 60发送下载指令。发送的方法可以是由接收机 50根据规定的格式将指令通过内置的反向链路发送，比如以太网、调制解调器等等，也可以由用户用手机或电话，将指令按照规定的格式向规定的号码发送短消息或脉冲 /欢音频指令。

在步骤 704 中，等待下载服务器 60的反馈信息，如果收到拒绝服务的指令，执行步骤 705, 否则执行步骤 706。

在步骤 705中，收到拒绝服务的指令，将会按照一定的方式通知用户，比如界面显示等。结束流程。

在步骤 706中，收到接受的指令，设置自动接收。该指令包括节目号、下载开始时间、频段号等信息。设置的实例如下，接收机可以设定定时开机，将下载开始时间设定自动开机时间，当然根据启动的快慢，开机时间可以比下载开始时间稍稍早一点。当接收机 50 开机后，根据频段号将调谐器调到设定的频率，根据节目号设定相应的 PAT、 PMT 等等，接收机 50 等待相应节目直到收到数据。在步骤 707中，当接收到节目后，将节目数据以及相应的解密信息存储到保存单元 56中。

在步骤 708中，当需要观看已经下载的节目时，从节目单中列出的已经下载的节目内容中选择要观看的节目。如果该节目内容已经加密，则从保存单元 56 中取出播放该节目需要的加密信息，并解码播放。

本发明实现一种在广道按需下载内容的方法和系统，将需要下载的节目内容，利用广播信道的空闲时间和频段发送出去，同时会将调度的时间和频段等信息提前告知接收设备，接收设备根据这些信息设置好自动接收，在特定的时间自动接收存储节目。此夕卜，本发明可以利用反向链路发送下载指令，无需双向改造，节省了改造成本。此外，本发明在用户选择节目内容并且该节目内容已经被调度后，可以将多个用户的同一下载请求进行复用，因此，可以进一步提高带宽利用率。

Claims

权利要求书

1. 一种在广播信道按需下载内容的方法，包括以下步驟：存储供下载的节目内容并形成节目单；

从所述节目单中选择需要下载的内容，并发送下载指令；查找空闲时间和频段，形成并广播节目调度信息，所述节目调度信息包括所述频段、时间和所述需要下载的内容；

在所述节目调度信息中指定的所述时间和频段，接收并存储所述需要下载的内容。

2. 如权利要求 1 所述下载内容的方法，其中，发送下载指令的操作，包括以下步骤：通过反向链路离线发送所述下载指令，在所述下载指令中携带用户识别号，所述用户识别号与接收所述需要下载的内容的设备的设备识别号之间具有绑定关系。

3. 如权利要求 1 所述下载内容的方法，其中，发送下载指令的操作，包括以下步骤：通过反向链路在线发送所述下载指令，并在所述下载指令中携带用于接收所述需要下载的内容的设备的设备识别号。

4. 如权利要求 2 所述下载内容的方法，其中，所述用户识别号为如下之一：手机号码、电话号码或 MAC地址，所述设备识别号为如下之一：设备 ID、 MAC地址或智能卡 ID。

5. 如权利要求 1 所述下载内容的方法，其中，发送下载指令的操作，还包括以下步骤：

检查所述下载指令中指明的所述需要下载的内容是否已经被调度，且所述调度时间在所述下载指令发送时间之后，如果是，则将所述需要下载内容打包上载，否则只传送调度信息。

6. 一种在广^ ί言道按需下载内容的系统，包括：

下载服务器，存储供下载的节目内容并形成节目单，接收下载指令并通知播控器，在所述下载指令中包括根据所述节目单选择的需要下载的内容；

播控器，查找空闲时间和频段，形成并广播节目调度信息，所述节目调度信息包括所述空闲时间、频段以及所述需要下载的内容；

广播机，将所述节目单、节目调度信息、以及所述需要下载的内容发送给所述接收机；

接收机，显示所述节目单，在所述调度信息中指定的空闲时间和频段，接收所述需要下载的内容并存储。

7. 如权利要求 6 所述下载内容的系统，其中，所述下载服务器包括：

存储单元，存储供下载的节目内容并产生节目单；

指令单元，接收下载指令并通知所述播控器，在所述下载指令中包括根据所述节目单选择的需要下载的内容。

8. 如权利要求 6或 7所述下载内容的系统，其中，所述接收机包括：

显示单元，显示所述节目单以及接收到的所述需要下载的内容；

控制单元，从所述节目单中选择所述需要下载的内容，并向所述下载服务器发送下载指令；

保存单元，在所述空闲时间和频段接收并存储所述需要下载的内容。

9. 如权利要求 7 所述下载内容的系统，其中，所述存储单元还保存用户识别号与所述接收机的设备识别号的绑定关系，才艮据所述下载指令中携带的所述用户识别号，找到对应的所述设备识别号，将所述需要下载的内容发送到与所迷设备识别号对应的所述接收机。

10. 如权利要求 8 所述下载内容的系统，其中，所述保存单元还保存所述设备识别号，当通过所述接收机与所述下载服务器之间的反向链路在线发送所述下载指令时，在所述下载指令中携带所述设备识别号。

11. 如权利要求 7 所述下载内容的系统，其中，所述指令单元在接收到下载指令时，还检查所述下载指令中指明的所述需要下载的内容是否已经被调度，且所述调度时间在所述下载指令发送时间之后，如果是，通知所述存储单元将所述需要下载内容打包上载给所述播控器。

12. 如权利要求 9 所述下载内容的方法，其中，所述用户识别号为如下之一：手机号码、电话号码或 MAC地址，所述设备识别号为如下之一：设备 ID、 MAC地址或智能卡 ID。