專利名稱：Ibtv矩陣環(huán)流數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播系統(tǒng)的制作方法
IBTV矩陣環(huán)流數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播系統(tǒng)
按術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于一種數(shù)字視音頻與數(shù)據(jù)廣播點(diǎn)播系統(tǒng)，特別是一種矩陣環(huán)流數(shù)
字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播系統(tǒng)(Itinerant & IP Board TV)，它可廣泛應(yīng)用于數(shù) 字有線電視、數(shù)字地面電視、數(shù)字無線電視、數(shù)字直播衛(wèi)星電視與數(shù)字手機(jī)。
背景技術(shù)：
數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播主要是單向傳輸，它能支持用戶數(shù)量的無限增長，缺 點(diǎn)是用戶只能被動式的接收；NVOD采用多個通道輪播的方式，但用戶得到想 接收的內(nèi)容等待時間太長，而且NVOD占用太多的信道資源。
IPTV系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)雙向點(diǎn)播，但要為個性化用戶提供幾乎單一的視音頻節(jié)目 流，必須依賴強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)雙向網(wǎng)并占用巨大的網(wǎng)絡(luò)資源，必將導(dǎo)致投資的巨 大、對用戶的服務(wù)費(fèi)用高及忙時的服務(wù)質(zhì)量降低；IBTV的另一技術(shù)P2P，可以 減輕中心及各級分中心服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，提供較高的終端接收速度，但它是吞噬 網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的黑洞。
以電話線或移動通信終端作為上行及廣播式通道作為下行的數(shù)字視音頻點(diǎn) 播系統(tǒng)，能較大幅度的降低投資規(guī)模、降低對用戶的服務(wù)費(fèi)用及改善忙時服務(wù) 質(zhì)量，但仍然不能解決支持用戶數(shù)量的無限擴(kuò)展問題，不能從根本上降低投資 規(guī)模、降低對用戶的服務(wù)費(fèi)用及達(dá)到廣播式的服務(wù)質(zhì)量。
技術(shù)內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種在現(xiàn)有單向廣播式的數(shù)字電視或數(shù)據(jù)廣播通道 上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播的方法，為它克服了數(shù)字電視不能點(diǎn)播的嚴(yán)重缺點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)用戶的 自由點(diǎn)播選擇式接收，完全做到與現(xiàn)有的廣播式數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)兼容；它克服了 NVOD等待時間太長與信道利用率太低的缺點(diǎn)，點(diǎn)播等待時間可以控制在秒鐘級， 做到與現(xiàn)有的IPTV相當(dāng)，它的信道利用高，是NVOD的好幾倍以上；它與IPTV 及利用電話線或移動通信作上行的變異式IPTV相比，它實(shí)現(xiàn)的是連續(xù)性的廣播 級質(zhì)量，傳輸質(zhì)量較IPTV有根本性的提高，它可支持用戶數(shù)量的無限增長，它 不需要上行通道，直接應(yīng)用在現(xiàn)有的數(shù)字有線電視、數(shù)字地面電視、數(shù)字無線 數(shù)字電視、數(shù)字衛(wèi)星電視與數(shù)字手機(jī)電視上，現(xiàn)有的廣播電視網(wǎng)不需任何雙向 改造，網(wǎng)絡(luò)投資成本下降為零，極大的降低了IPTV電視的成本；本發(fā)明的目的 在于能實(shí)現(xiàn)電視劇與電影等長節(jié)目的點(diǎn)播收視，且能實(shí)現(xiàn)節(jié)目的快進(jìn)快到，具 有一種類似真VOD —樣點(diǎn)播特點(diǎn)；本發(fā)明的目的在于能實(shí)現(xiàn)較高效率的如新聞、 相聲、小品、音樂、課件、及MTV等短片的自由式點(diǎn)播；本發(fā)明的目的還在于將被動式存儲接收的數(shù)據(jù)廣播升級為能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)一樣的網(wǎng)頁點(diǎn)擊瀏
覽，并能具有與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)一樣的海量傳輸特點(diǎn)，利用數(shù)字電視的DVB通道 提供信息的高速下載；本發(fā)明的目的在于能實(shí)現(xiàn)圖文式音頻式及視音頻式的電 子郵件接收；本發(fā)明的目的還在于節(jié)目的內(nèi)容格式可以是MPEG-1、或MPEG-2、 或MPEG-4、或H 264或H 26X或AVS或MW9等所有數(shù)字視頻格式及其配套的 數(shù)字音頻格式，可以是計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的信息資源格式。
本發(fā)明總的實(shí)現(xiàn)方法包括兩個方面
一個是實(shí)現(xiàn)單節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法將數(shù)字視音頻節(jié)目或數(shù)據(jù)廣播節(jié)目
封裝成TS流格式，形成一個個TS包；把每一套節(jié)目的TS流切割為播出時間長 度相等的節(jié)目元素，對每一個節(jié)目元素標(biāo)注元素號，依次為0、 1、 2、 ，，，X，根 據(jù)節(jié)目的點(diǎn)播收視時順序特點(diǎn)，增補(bǔ)插入前面節(jié)目元素，增補(bǔ)插入的前面節(jié)目 元素的元素?cái)?shù)遵循D1>D2〉D3〉 "，Dk，這樣得到一種新的元素集，將新的元 素集按順序排列成一個二維節(jié)目矩陣，掃描式循環(huán)傳輸形成一維環(huán)流；將此標(biāo) 注了元素號的數(shù)字視音頻節(jié)目或數(shù)據(jù)廣播節(jié)目一維環(huán)流加速N倍；終端采用邊 接收、邊存儲、邊播放的方式，通過識別元素號，恢復(fù)被點(diǎn)播的節(jié)目流的順序， 通過時間的控制恢復(fù)被點(diǎn)播的節(jié)目流原來的碼率，以此來進(jìn)行播放；終端關(guān)機(jī) 或開機(jī)時，利用存儲器將每一套節(jié)目的起始元素第"0"元素存儲在存儲器中， 用戶點(diǎn)播任意一套節(jié)目均能實(shí)現(xiàn)即點(diǎn)即播無需等待，也可存儲一些廣告元素， 用戶在等待時間看一元素廣告。
另一個是在此基礎(chǔ)上形成實(shí)現(xiàn)多節(jié)目的單向點(diǎn)播方法使用多節(jié)目切割元 素編號法將多套數(shù)字視音頻與數(shù)據(jù)廣播節(jié)目切割為多個節(jié)目元素，并標(biāo)注元素 號；使用子信道法實(shí)現(xiàn)更多節(jié)目的傳播；使用高效多節(jié)目多維矩陣排列多套數(shù) 字視音頻與數(shù)據(jù)廣播節(jié)目的節(jié)目元素；使用降維及掃描播出法將多維矩陣逐次 化為一維環(huán)流矩陣，加速播出供終端用戶點(diǎn)播的多套數(shù)字視音頻節(jié)目及數(shù)據(jù)廣 播節(jié)目一維環(huán)流，實(shí)現(xiàn)數(shù)字前端的播出；采用一系列與上述實(shí)現(xiàn)方法相配套多 節(jié)目矩陣公式、多節(jié)目帶寬公式、多節(jié)目元素增補(bǔ)算法、環(huán)流排列算法、播出 最小加速倍速算法、終端最小容量算法及終端最短等待時間算法；終端根據(jù)用 戶對節(jié)目的選擇式點(diǎn)播與節(jié)目元素編號，采用邊接收受、邊下載、邊存儲與邊 播放的方式順序播出用戶所點(diǎn)播的節(jié)目。
所述單節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于所述二維矩陣與掃描式 形成一維環(huán)流的方法是
a、節(jié)目元素矩陣由N列與B行組成，每個節(jié)目數(shù)據(jù)元素為此矩陣中的一 個元素，每行的元素?cái)?shù)(即列數(shù))為加速倍數(shù)N;為使終端用戶的等待時間盡可 能短，在環(huán)流中要增補(bǔ)插入節(jié)目起始元素第"1"元素及一定數(shù)量的前面元素；保證在播出了第"1"元素能順利的播出第"2"元素，在播出了第"i"元素能 順利的播出第"i + l"元素；因播放時間是接收下載時間的N倍，每行由起始 元素第"l"元素開始，由第"2"元素結(jié)束，這樣就保證了播出了第"1"元 素能順利的播出第"2"元素;插入的前面元素的元素?cái)?shù)遵循D1〉D2〉D3〉 ^"Dk， 從第"2"到第"K"元素均須增補(bǔ)元素?cái)?shù)，其間任意第"i"元素須增補(bǔ)的元素 數(shù)為Di，元素號i越大，Di越小，第"K"元素只須增補(bǔ)l元素，第"K+1"元 素直到第"X"元素，均不需增補(bǔ)元素?cái)?shù)；環(huán)流中加入了增補(bǔ)元素后的總元素?cái)?shù)
t)、須增補(bǔ)的最末尾元素第"K"元素的元素號確定方法 起始元素"1"元素播出時，必須在播出"K+1"元素之前出現(xiàn)第"K+1" 元素，因環(huán)流加速了N倍，第"K+1"元素節(jié)目距首"1"元素的最大相距元素 數(shù)1^N(K+1);第"K+1"元素必須在環(huán)流發(fā)完了一遍之前出現(xiàn)，即第"K+1" 元素距首"1"元素的最大元素?cái)?shù)L等于總元素?cái)?shù)A，即L=A= NB;由此推斷需 增補(bǔ)的第"K"元素的最大元素號K=B-1，即第"K"元素必須增補(bǔ)一元素，從 第"K+1"元素直到第"X"元素，均不需增補(bǔ)元素?cái)?shù)。 C、任意第"i"元素元素?cái)?shù)Di的確定方法 每行均排列了第"1"元素與第"2"元素，因此D1二B， D2=B; 對第"3"元素來說，要求播出兩元素即發(fā)送兩行必須出現(xiàn)，因此D3:B/2; 對第"i"元素來說，要求播出(i-l)元素即發(fā)送(i-l)行必須出現(xiàn)，因 此Di:B/ (i-l);
d、 環(huán)流的排列方法
將第"i"元素中的(Di + 1)元素在環(huán)流中盡力作均勻分布；無需增補(bǔ)的 X-B元素，在環(huán)流的每一行未填滿處排列
所述單節(jié)目單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于:所述終端存儲器的存儲播 出規(guī)則是
終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，為了保證連續(xù)播放，定義如下 DB為當(dāng)前播出元素號，DR為當(dāng)前接收元素號，M為終端存儲器的存儲元素?cái)?shù)， 終端存儲器的存儲規(guī)則如下
a、 FIFO先入先出，先存儲的元素?cái)?shù)先播放；
b、 每元素播出完畢，從存儲器中清除該元素；
C、 DR《DB+ (M-1)時，存儲DR，即在播放時，接收的元素號DR小于等于 當(dāng)前播出元素號DB與存儲器存儲元素?cái)?shù)M減1之和的元素存儲。
d 、 DR》DB+ M時，不存儲DR，即在播放時，對接收的元素號DR大于等于 當(dāng)前播出元素號DB與存儲器存儲元素?cái)?shù)M之和的元素放棄存儲。
e、 在存儲器存滿的情況下，當(dāng)前接收的元素號DR小于存儲器中的最大元素號DM時，DR替換DM。
所述單節(jié)目單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于終端存儲器的最小存儲容 量M與切割的總元素?cái)?shù)X及節(jié)目元素矩陣加速發(fā)送倍數(shù)N的關(guān)系滿足下列關(guān)系
2 (B-l) +B D/2+1/3+1/4+…+1/ (B-1) +1/B)〗-(B-l)+X=NB， 即單即單節(jié)目矩陣公式矩陣公式l
X/B=N-1+1/2+1/3+ +1/ (B-1 )i， B/X=l/ {N-1+1/2+1/3+ +1/ (B-1)}
當(dāng)節(jié)目總長度與節(jié)目的碼流率一定時，切割的元素?cái)?shù)越多，則行數(shù)B越大， X/B越小，所需存儲器的容量越大；加速倍數(shù)N越高，行數(shù)B減小，兩相促進(jìn)作 用，X/B越大，B/X越小，所需存儲器的容量越??；但切割的元素?cái)?shù)少時，將導(dǎo) 致用戶點(diǎn)播時的較長等待時間，加速倍數(shù)高時，將導(dǎo)致占用過多的信道資源。
所述單節(jié)目單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于終端存儲器的最小存儲容 量M、終端的點(diǎn)播最長等待時間與最小加速倍數(shù)的具體確定方法是
a、 終端存儲器的最小存儲容量M的確定
本發(fā)明終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，為了降低終端成本，必 須最大限度地減少終端存儲器的容量，本發(fā)明采用如下方法確定終端最小存儲
容量M:
對于第一個未增補(bǔ)元素及隨后的各個未增補(bǔ)元素來說，由于它在矩陣中只
出現(xiàn)一次，此時必須出現(xiàn)，否則，就要等待一個循環(huán)的時間；第一個未增補(bǔ)元 素的元素號為B，第一個未增補(bǔ)元素距第"1"元素最大相距BXN元素；最差 情況時，存儲器從節(jié)目元素矩陣的第首"1"元素順序播出，依次播出M元素， 此時元素號為B的碼元素必須出現(xiàn)，由于播出時間是接收時間的N倍，因此M XN=BXN，則M二B;因此考慮最差的播出情況，存儲器的最小存儲元素?cái)?shù)M二B， 存儲器的最小存儲容量MD^每元素節(jié)目的時間長度X節(jié)目的碼流率X節(jié)目矩陣 的行數(shù)BK節(jié)目時間總長度/總元素?cái)?shù)X) X節(jié)目的碼流率X節(jié)目矩陣的行數(shù)B=A (B/X)。
b、 終端的點(diǎn)播最長等待時間確定
由手每一行都有第"1"元素，用戶點(diǎn)播節(jié)目從頭到尾收視時，只需等待一 行的發(fā)送時間，終端的點(diǎn)播最長等待時間Td-每行的元素?cái)?shù)NX (節(jié)目正常播出 時間總長度/總元素?cái)?shù)X) /加速倍數(shù)N-節(jié)目正常播出時間總長度/總元素?cái)?shù)X， 顯然，切割的元素?cái)?shù)越多，終端的點(diǎn)播最長等待時間越短。
c、 最小加速倍數(shù)N的確定方法
降低加速倍數(shù)，有利于提高信道的節(jié)目容量，由于每行都要增補(bǔ)第"1"元 素與第"2"元素，因此最小加速倍數(shù)Nmin〉3，根據(jù)單節(jié)目矩陣公式 B1+1/2+1/3+1/4+…+1/ (B-1) +1/B)+X-1, 確定B的精確范圍，再確定B，然后確定N所述多節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于它的相同等待時間的多 節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法是
將P套各個節(jié)目切割為多個節(jié)目元素，建立一個三維節(jié)目元素矩陣， 一個 矩陣平面內(nèi)為同一個節(jié)目的元素組成，每行有N個元素，共B行，三維矩陣的 縱軸為不同的節(jié)目。將此三維矩陣化為二維矩陣再到一維環(huán)流，在三維化二維
時，每行矩陣的元素個數(shù)設(shè)定為QN+2P倍，2P為矩陣外殼，每行都有，排列P 套節(jié)目的第"1"與第"2"元素，QN排列P套節(jié)目的其余各元素，這里命名為 內(nèi)容元素，這樣逋過增加行數(shù)，即二維矩陣的長度，而降低二維矩陣的列數(shù)， 達(dá)到節(jié)省信道帶寬資源的目的。
其矩陣環(huán)流的組成方法，總行數(shù)的確定方法，每套節(jié)目各增補(bǔ)段的數(shù)量確 定方法，每套節(jié)目增補(bǔ)元素與未增補(bǔ)元素在總環(huán)流中的排布方法，終端存儲器 的最小存儲容量的確定方法，終端存儲器的最小存儲容量的與節(jié)目切割元素?cái)?shù) 及加速倍數(shù)的關(guān)系，用戶點(diǎn)播的最長等待時間，最小加速倍數(shù)的確定方法與所
述單向點(diǎn)播的方法基本一致，所述不同之處其矩陣公式為
矩陣公式2: PBl+l/2+l/3+l/4+…1/ (B-l)+ P X= (QN+2P) B 式中P為節(jié)目套數(shù)，B為節(jié)目總行數(shù)，X為每套節(jié)目的切割元素?cái)?shù)，N為每套節(jié) 目單獨(dú)組成矩陣環(huán)流時的加速倍數(shù)，Q為總的加速系數(shù)。
據(jù)此還將可電視劇與電影等播出時間長的節(jié)目，切分成多個播出時間短的 節(jié)目，按所述相同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電視劇與 電影的快進(jìn)快倒式點(diǎn)播。
所述多節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于它的不同等待時間的多
節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法是
按照用戶點(diǎn)播節(jié)目的頻繁程度設(shè)置節(jié)目的不同等待時間，對p套節(jié)目，第
一套是點(diǎn)播率最高的節(jié)目，其最長等待時間設(shè)置為最短值Tmin，其余節(jié)目的等 待時間為SiTmin (Si為大于二的整數(shù))，其第"1"與第"2"元素在矩陣外殼 中出平-趁次數(shù)由每行出現(xiàn)一次降為Si行出現(xiàn)一次，貝lj.fp陣外殼的大小可降低為 2+2 (1/Si)，總的加速倍數(shù)可降低為QN+2+2 (1/Si)倍，可以大
幅度提高信道利用率。
其三維矩陣及降維為一維環(huán)流的方法，總行數(shù)的確定方法，每套節(jié)目各增 補(bǔ)段的數(shù)量確定方法，每套節(jié)目增補(bǔ)元素與未增補(bǔ)元素在總環(huán)流中的排布方法， 終端存儲器的最小存儲容量的確定方法，終端存儲器的最小存儲容量的與節(jié)目 切割元素?cái)?shù)及加速倍數(shù)的關(guān)系，用戶點(diǎn)播的最長等待時間，最小加速倍數(shù)的確 定方法與所述相同等待時間的多節(jié)目單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法中的基本一致，所述 不同之處其矩陣公式為
矩陣公式3:PB1/2+l/3+l/4+…1/ (B隱l)-P (B-2)畫2備；2(2/Si) + PX=QNB 式中P為節(jié)目套數(shù)，Si為第"i"套節(jié)目相對最短等待時間節(jié)目的等待時間倍 數(shù)，B為節(jié)目總行數(shù)，X為每套節(jié)目的切割元素?cái)?shù)，N為每套節(jié)目單獨(dú)組成矩陣 環(huán)流時得加速倍數(shù)，Q為總的加速系數(shù)。
據(jù)此還可得出Pl組每組P2套節(jié)目的多節(jié)目四維矩陣數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播 單向點(diǎn)播方法，只須將矩陣公式3中的P更換為PI XP2即可。
據(jù)此還將可電視劇與電影等播出時間長的節(jié)目，切分成多個播出時間短的 節(jié)目，按所述不同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電視劇與 電影的快進(jìn)快倒式點(diǎn)播。
所述數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于
它采用所述多節(jié)目三維矩陣或多節(jié)目四維矩陣法對數(shù)據(jù)廣播的網(wǎng)頁性節(jié)目 實(shí)現(xiàn)高效點(diǎn)播，其網(wǎng)頁制作方式有兩種方法
將圖文網(wǎng)頁制作成一個個圖片，進(jìn)行傳輸，本方式的優(yōu)點(diǎn)是終端不需存儲 字庫及最基本的圖片庫，缺點(diǎn)是需要傳輸?shù)男畔⒘刻?，相?yīng)同等的信道資源， 傳輸?shù)木W(wǎng)頁數(shù)將減少；
如同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)頁一樣只傳輸字庫及最基本的圖片庫中每個信源的代 碼，在終端中存儲字庫及最基本的圖片庫，完全等同于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)頁， 這就是把數(shù)字電視中的數(shù)據(jù)廣播升級為數(shù)據(jù)點(diǎn)播，本方式的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了與計(jì) 算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的完全兼容，可以大幅度減少信息傳輸量，信道利用率大幅度提高， 但需終端有更大的容量。
所述數(shù)字電視單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于
電視節(jié)目有電視劇、電影短片、MTV、歌曲、教育、新聞、欄目及電視商務(wù) 等多種類型，它們的節(jié)目長短碼流率有較大的差異，從數(shù)字視音頻格式上有 MPEG-1、或MPEG-2、或MPEG-4、或H 264或H 26X或AVS或MWV9等所有數(shù)
字視頻格式及其配套的數(shù)字音頻格式，可以根據(jù)這些特點(diǎn)將其劃分為多種類型， 分別靈活采用所述單節(jié)目與所述多節(jié)目的單向點(diǎn)播方法；在一個DVB通道中， 可以設(shè)置多個子信道，多個子信道采用復(fù)用的方式合成一個DVB通道，每個子 信道可以所述的數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法。
所述數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于
其有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法有兩種方式.-
方式一采用CA有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)， 由于環(huán)流中的任一元素的最大延時時間為M元素時間播出，因此將CW控制字的 變化時間改為每隔大于M元素播出時間變化一次，這樣終端就能實(shí)現(xiàn)同步解擾。
方式二由于環(huán)流已完全打亂了節(jié)目的的播放次序，可不對環(huán)流加擾，僅 實(shí)行對每個用戶的尋址控制，授權(quán)用戶可以在終端執(zhí)行正常的環(huán)流中各元素的 順序播出，而非授權(quán)用戶則不能。所述數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于其點(diǎn)播菜單的 實(shí)現(xiàn)方法是
在每一個DVB通道中設(shè)立電子節(jié)目指南EPG，用戶點(diǎn)擊EPG中的具體節(jié)目 時，就選中了該節(jié)目的PID值，即實(shí)現(xiàn)了對該節(jié)目的點(diǎn)播；本發(fā)明EPG還可分 成一級級的子目錄，當(dāng)有的節(jié)目不在本EPG所在的射頻通道中時，本發(fā)明通過 設(shè)置節(jié)目PID附加碼的方法，指示DVB通道，這時終端控制調(diào)諧器轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 射頻通道；本發(fā)明也可每個射頻通道設(shè)置一個本通道的EPG，此時終端無需控制 調(diào)諧器跳轉(zhuǎn)。
所述數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法，其實(shí)現(xiàn)方法在于其實(shí)現(xiàn)圖文式、 音頻式及視音頻式的電子郵件傳輸?shù)姆椒ㄊ?br> 將郵件節(jié)目作為SI信息，并根據(jù)用戶名設(shè)置標(biāo)識信息，插入TS流中傳輸， 中斷接收時自動將其下載到存儲器中。


圖1所示為本發(fā)明總的原理結(jié)構(gòu)框圖
圖2所示為本發(fā)明單節(jié)目二維矩陣排列圖
圖3所示為本發(fā)明四節(jié)目子信道降維二維矩陣排列圖
圖4所示為本發(fā)明多節(jié)目相同等待時間降維二維矩陣排列圖
圖5所示為本發(fā)明多節(jié)目不同等待時間降維二維矩陣排列圖
具體實(shí)施例方式
如圖1所示為本發(fā)明總的原理結(jié)構(gòu)框圖，一個或多個TS流封裝格式的IBTV 矩陣環(huán)流數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播節(jié)目通過其服務(wù)器輸入到多路TS流再復(fù) 用器，被合成一路寬帶TS流信號輸入到CA獨(dú)立加擾機(jī)加擾；CA獨(dú)立加擾機(jī)通 過寬帶以太網(wǎng)橋依次與CAS用戶授權(quán)管理系統(tǒng)雙向連接通信，與SMS用戶收費(fèi) 管理系統(tǒng)相連通信，對交費(fèi)用戶通過CA獨(dú)立加擾機(jī)輸出E薩密鑰包及ECM密鑰 包；每個CA獨(dú)立加擾機(jī)加擾輸出的數(shù)字基帶信號被分別送到數(shù)字有線電視網(wǎng)、 數(shù)字地面電視網(wǎng)、數(shù)字無線電視網(wǎng)、數(shù)字衛(wèi)星電視網(wǎng)與數(shù)字手機(jī)電視網(wǎng)進(jìn)行傳 輸，實(shí)現(xiàn)這五個網(wǎng)絡(luò)的終端用戶選擇式單向點(diǎn)播接收。
如圖2所示為本發(fā)明單節(jié)目二維矩陣排列圖，單節(jié)目單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法 如下
a、 二維矩陣與掃描式形成一維環(huán)流的方法
節(jié)目元素矩陣由N列與B行組成，每個節(jié)目數(shù)據(jù)元素為此矩陣中的一個元 素，每行的元素?cái)?shù)(即列數(shù))為加速倍數(shù)N;為使終端用戶的等待時間盡可能短， 在環(huán)流中要增補(bǔ)插入節(jié)目起始元素第"1"元素及一定數(shù)量的前面元素；保證在 播出了第"1"元素能順利的播出第"2"元素，在播出了第"i"元素能順利的播出第"i + l"元素；因播放時間是接收下載時間的N倍，每行由起始元素第 "l"元素開始，由第"2"元素結(jié)束，這樣就保證播出了第"1"元素能順利 的播出第"2"元素；插入的前面元素的元素?cái)?shù)遵循D1〉D2〉D3〉 "，Dk，從第 "2"到第"K"元素均須增補(bǔ)元素?cái)?shù)，其間任意第"i"元素須增補(bǔ)的元素?cái)?shù)為 Di，元素號i越大，Di越小，第"K"元素只須增補(bǔ)l元素，第"K+1"元素 直到第"X"元素，均不需增補(bǔ)元素?cái)?shù)；環(huán)流中加入了增補(bǔ)元素后的總元素?cái)?shù)A二NB b、需增補(bǔ)的最末尾元素第"K"元素的元素號確定方法 起始元素"1"元素播出時，必須在播出"K+1"元素之前出現(xiàn)第"K+1" 元素，因環(huán)流加速了N倍，第"K+1"元素節(jié)目距首"1"元素的最大相距元素 數(shù)l^N(K+l);第"K+1"元素必須在環(huán)流發(fā)完了一遍之前出現(xiàn)，即第"K+1" 元素距首"1"元素的最大元素?cái)?shù)L等于總元素?cái)?shù)A，即L=A= NB;由此推斷需 增補(bǔ)的第"K"元素的最大元素號K=B-1，即第"K"元素必須增補(bǔ)一元素，從 第"K+1"元素直到第"X"元素，均不需增補(bǔ)元素?cái)?shù)。 C、任意第"i"元素元素?cái)?shù)Di的確定方法 每行均排列了第"1"元素與第"2"元素，因此D1-B， D2=B; 對第"3"元素來說，要求播出兩元素即發(fā)送兩行必須出現(xiàn)，因此D3二B/2; 對第"i"元素來說，要求播出(i-1)元素即發(fā)送(i-1)行必須出現(xiàn)，因 此Di:B/ (i-1);
d、 環(huán)流的排列方法
將第"i"元素中的(Di + 1)元素在環(huán)流中盡力作均勻分布；無需增補(bǔ)的 X-B元素，在環(huán)流的每一行未填滿處排列
e、 存儲播出規(guī)則
終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，為了保證連續(xù)播放，定義如下 DB為當(dāng)前播出元素號，DR為當(dāng)前接收元素號，M為終端存儲器的存儲元素?cái)?shù)，
終端存儲器的存儲規(guī)則如下
FIF0先入先出，先存儲的元素?cái)?shù)先播放； 每元素播出完畢，從存儲器中清除該元素；
DR《DB+ (M-l)時，存儲DR，即在播放時，接收的元素號DR小于等于當(dāng)前 播出元素號DB與存儲器存儲元素?cái)?shù)M減1之和的元素存儲。
DR》DB+M時，不存儲DR，即在播放時，對接收的元素號DR大于等于當(dāng)前 播出元素號DB與存儲器存儲元素?cái)?shù)M之和的元素放棄存儲。
在存儲器存滿的情況下，當(dāng)前接收的元素號DR小于存儲器中的最大元素號 DM時，DR替換DM。
f 、終端存儲器的最小存儲容量M與切割的總元素?cái)?shù)X及節(jié)目元素矩陣加速 發(fā)送倍數(shù)N的關(guān)系滿足下列關(guān)系2 (B-1) +B〖1/2+1/3+1/4+…+1/ (B-l) +1/B)〗-(B-l)+X=NB， 即單即單節(jié)目矩陣公式矩陣公式l:
X/B=N-1+1/2+1/3+…+l/ (B-1)，B/X=l/ {N-1+1/2+1/3+…+l/ (B-1)} 當(dāng)節(jié)目總長度與節(jié)目的碼流率一定時，切割的元素?cái)?shù)越多，則行數(shù)B越大， X/B越小，所需存儲器的容量越大；加速倍數(shù)N越高，行數(shù)B減小，兩相促進(jìn)作 用，X/B越大，B/X越小，所需存儲器的容量越小；但切割的元素?cái)?shù)少時，將導(dǎo) 致用戶點(diǎn)播時的較長等待時間，加速倍數(shù)高時，將導(dǎo)致占用過多的信道資源。
g、 終端存儲器的最小存儲容量M的確定
本發(fā)明終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，為了降低終端成本，必 須最大限度地減少終端存儲器的容量，本發(fā)明采用如下方法確定終端最小存儲 容量M:
對于第一個未增補(bǔ)元素及隨后的各個未增補(bǔ)元素來說，由于它在矩陣中只 出現(xiàn)一次，此時必須出現(xiàn)，否則，就要等待一個循環(huán)的時間；第一個未增補(bǔ)元 素的元素號為B，第一個未增補(bǔ)元素距第"1"元素最大相距BXN元素；最差 情況時，存儲器從節(jié)目元素矩陣的第首"1"元素順序播出，依次播出M元素， 此時元素號為B的碼元素必須出現(xiàn)，由于播出時間是接收時間的N倍，因此M XN二BXN，則M=B;因此考慮最差的播出情況，存儲器的最小存儲元素?cái)?shù)M二B， 存儲器的最小存儲容量MD:每元素節(jié)目的時間長度X節(jié)目的碼流率X節(jié)目矩陣 的行數(shù)B^(節(jié)目時間總長度/總元素?cái)?shù)X) X節(jié)目的碼流率X節(jié)目矩陣的行數(shù)B=A (B/X)。
h、 終端的點(diǎn)播最長等待時間確定
由于每一行都有第"1"元素，用戶點(diǎn)播節(jié)目從頭到尾收視時，只需等待一 行的發(fā)送時間，終端的點(diǎn)播最長等待時間Tc^每行的元素?cái)?shù)NX (節(jié)目正常播出 時間總長度/總元素?cái)?shù)X) /加速倍數(shù)!^節(jié)目正常播出時間總長度/總元素?cái)?shù)X， 顯然，切割的元素?cái)?shù)越多，終端的點(diǎn)播最長等待時間越短。
i、 最小加速倍數(shù)N的確定方法
降低加速倍數(shù)，有利于提高信道的節(jié)目容量，由于每行都要增補(bǔ)第"1"元 素與第"2"元素，因此最小加速倍數(shù)Nmin〉3，根據(jù)單節(jié)目矩陣公式 B1+1/2+1/3+1/4+…+l/ (B-1) +1/B)+X-1=NB 確定B的精確范圍，再確定B，然后確定N
如圖3所示為本發(fā)明四節(jié)目子信道降維二維矩陣排列圖，它采用子信道的 方式實(shí)現(xiàn)多節(jié)目的單向點(diǎn)播，具體實(shí)現(xiàn)方法是
每一套節(jié)目按所述單節(jié)目二維矩陣排列，其單向點(diǎn)播方法與所述單節(jié)目的 實(shí)現(xiàn)方法一致， 一個DVB信道可以容納多個子信道，多個子信道合成一個信道 的方法是采用多路TS流再復(fù)用器；2套3套及5套及更多套節(jié)目的單向點(diǎn)播方法與此完全一致，其總帶寬不能超出一個DVB通道的帶寬；此方法實(shí)現(xiàn)了簡單
的多節(jié)目單向點(diǎn)播，其不足之處在于沒有提高信道利用率。
如圖4所示為本發(fā)明四節(jié)目相同等待時間降維二維矩陣排列圖，更多套節(jié) 目的相同等待時間降維二維矩陣排列圖可以依次類推。
將P套各個節(jié)目切割為多個節(jié)目元素，建立一個三維節(jié)目元素矩陣， 一個
矩陣平面內(nèi)為同一個節(jié)目的元素組成，每行有N個元素，共B行，三維矩陣的 縱軸為不同的節(jié)目。將此三維矩陣化為二維矩陣再到一維環(huán)流，在三維化二維 時，每行矩陣的元素個數(shù)設(shè)定為QN+2P倍，2P為矩陣外殼，每行都有，排列P 套節(jié)目的第"1"與第"2"元素，QN排列P套節(jié)目的其余各元素，這里命名為 內(nèi)容元素，這樣通過增加行數(shù)，即二維矩陣的長度，而降低二維矩陣的列數(shù)， 達(dá)到節(jié)省信道帶寬資源的目的。
其矩陣環(huán)流的組成方法，總行數(shù)的確定方法，每套節(jié)目各增補(bǔ)段的數(shù)量確 定方法，每套節(jié)目增補(bǔ)元素與未增補(bǔ)元素在總環(huán)流中的排布方法，終端存儲器 的最小存儲容量的確定方法，終端存儲器的最小存儲容量的與節(jié)目切割元素?cái)?shù) 及加速倍數(shù)的關(guān)系，用戶點(diǎn)播的最長等待時間，最小加速倍數(shù)的確定方法與所 述單向點(diǎn)播的方法基本一致，所述不同之處其矩陣公式為
矩陣公式2: PBl+l/2+l/3+l/4+…1/ (B-1)+ P X= (QN+2P) B 式中P為節(jié)目套數(shù)，B為節(jié)目總行數(shù)，X為每套節(jié)目的切割元素?cái)?shù)，N為每套節(jié) 目單獨(dú)組成矩陣環(huán)流時得加速倍數(shù)，Q為總的加速系數(shù)。
據(jù)此還將可電視劇與電影等播出時間長的節(jié)目，切分成多個播出時間短的 節(jié)目，按所述相同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電視劇與 電影的快進(jìn)快倒式點(diǎn)播。
如圖5所示為本發(fā)明多節(jié)目不同等待時間降維二維矩陣排列圖，更多套節(jié) 目的不同等待時間降維二維矩陣排列圖可以依次類推，
在所述相同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法中，矩陣外殼占據(jù) 了相當(dāng)多的節(jié)目元素元素，限制了信道利用率的提高，如果能將外殼大幅度減 少，則可大幅度提高信道利用率；本發(fā)明按照用戶點(diǎn)播節(jié)目的頻繁程度設(shè)置節(jié) 目的不同等待時間，對P套節(jié)目，第一套是點(diǎn)播率最高的節(jié)目，其最長等待時 間設(shè)置為最短值Tmin，其余節(jié)目的等待時間為SiTmin (Si為大于二的整數(shù))，
其第"1"與第"2"元素在矩陣外殼中出現(xiàn)的次數(shù)由每行出現(xiàn)一次降為Si行出
現(xiàn)一次，則矩陣外殼的大小可降低為2+2 :C(1/Si)，總的加速倍數(shù)可降低
為QN+2+2 (1/Si)倍，可以大幅度提高信道利用率。
其三維矩陣及降維為一維環(huán)流的方法，總行數(shù)的確定方法，每套節(jié)目各增 補(bǔ)段的數(shù)量確定方法，每套節(jié)目增補(bǔ)元素與未增補(bǔ)元素在總環(huán)流中的排布方法，終端存儲器的最小存儲容量的確定方法，終端存儲器的最小存儲容量的與節(jié)目 切割元素?cái)?shù)及加速倍數(shù)的關(guān)系，用戶點(diǎn)播的最長等待時間，最小加速倍數(shù)的確 定方法與所述相同等待時間的多節(jié)目單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法中的基本一致，所述 不同之處其矩陣公式為 矩陣公式3:
PB1/2+l/3+l/4+…1/ (B-l)-P (B-2) -2- S(2/Si) + PX=QNB
式中P為節(jié)目套數(shù)，Si為第"i"套節(jié)目相對最短等待時間節(jié)目的等待時間倍 數(shù)，B為節(jié)目總行數(shù)，X為每套節(jié)目的切割元素?cái)?shù)，N為每套節(jié)目單獨(dú)組成矩陣 環(huán)流時得加速倍數(shù)，Q為總的加速系數(shù)。
據(jù)此還可得出Pl組每組P2套節(jié)目的多節(jié)目四維矩陣數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播 單向點(diǎn)播方法，只須將矩陣公式3中的P更換為P1XP2即可。
據(jù)此還將可電視劇與電影等播出時間長的節(jié)目，切分成多個播出時間短的 節(jié)目，按所述不同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電視劇與 電影的快進(jìn)快倒式點(diǎn)播。
網(wǎng)頁類數(shù)據(jù)廣播節(jié)目的單向點(diǎn)播實(shí)現(xiàn)方法
網(wǎng)頁類數(shù)據(jù)廣播節(jié)目的特點(diǎn)是碼率低，節(jié)目播出時間長度短，它的單向點(diǎn) 播采用所述多節(jié)目三維矩陣或多節(jié)目四維矩陣法或多節(jié)目五維矩陣及依次降維 為一維，對數(shù)據(jù)廣播的網(wǎng)頁性節(jié)目實(shí)現(xiàn)高效點(diǎn)播，其網(wǎng)頁制作方式有兩種方法-
將圖文網(wǎng)頁制作成一個個圖片，進(jìn)行傳輸，本方式的優(yōu)點(diǎn)是終端不需存儲 字庫及最基本的圖片庫，缺點(diǎn)是需要傳輸?shù)男畔⒘刻?，相?yīng)同等的信道資源， 傳輸?shù)木W(wǎng)頁數(shù)將減少；
如同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)頁一樣只傳輸字庫及最基本的圖片庫中每個信源的代 碼，在終端中存儲字庫及最基本的圖片庫，完全等同于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)頁， 這就把數(shù)字電視中的數(shù)據(jù)廣播升級為數(shù)據(jù)點(diǎn)播，本方式的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了與計(jì)算 機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的完全兼容，可以大幅度減少信息傳輸量，信道利用率大幅度提高。
不同種類不同格式的數(shù)字視音頻節(jié)目的單向點(diǎn)播實(shí)現(xiàn)方法
電視節(jié)目有電視劇、電影短片、MTV、歌曲、教育、新聞、欄目及電視商務(wù) 等多種類型，它們的節(jié)目長短碼流率有較大的差異，從數(shù)字視音頻格式上有 MPEG-1、或MPEG-2、或MPEG-4、或H 264或H 26X或AVS或MWV9等所有數(shù)
字視頻格式及其配套的數(shù)字音頻格式，可以根據(jù)這些特點(diǎn)將其劃分為多種類型， 分別靈活采用所述單節(jié)目與所述多節(jié)目的單向點(diǎn)播方法；在一個DVB通道中， 可以設(shè)置多個子信道，多個子信道采用復(fù)用的方式合成一個DVB通道，每個子 信道可以所述的數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法。
有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法有兩種方式
方式一采用CA有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)， 由于環(huán)流中的任一元素的最大延時時間為M元素時間播出，因此將CW控制字的變化時間改為每隔大于M元素播出時間變化一次，這樣終端就能實(shí)現(xiàn)同步解擾。 方式二由于環(huán)流已完全打亂了節(jié)目的的播放次序，可不對環(huán)流加擾，僅 實(shí)行對每個用戶的尋址控制，授權(quán)用戶可以在終端執(zhí)行正常的環(huán)流中各元素的 順序播出，而非授權(quán)用戶則不能。
點(diǎn)播菜單的實(shí)現(xiàn)方法
在每一個DVB通道中設(shè)立電子節(jié)目指南EPG，用戶點(diǎn)擊EPG中的具體節(jié)目 時，即選中了該節(jié)目的PID值，即實(shí)現(xiàn)了對該節(jié)目的點(diǎn)播；本發(fā)明EPG還可分 成一級級的子目錄，當(dāng)有的節(jié)目不在本EPG所在的射頻通道中時，本發(fā)明通過 設(shè)置節(jié)目PID附加碼的方法，指示DVB通道，這時終端控制調(diào)諧器轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 射頻通道；本發(fā)明也可每個射頻通道設(shè)置一個本通道的EPG，此時終端無需控制 調(diào)諧器跳轉(zhuǎn)。
電子郵件的實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的目的在于能實(shí)現(xiàn)圖文式、音頻式及視音頻式的電子郵件接收，實(shí) 現(xiàn)方法是將郵件節(jié)目作為SI信息，并根據(jù)用戶名設(shè)置標(biāo)識信息，插入TS流 中傳輸，中斷接收時自動將其下載到存儲器中。
最后說明，以上實(shí)施方法僅以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管本發(fā) 明以對上述方法進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改與替換，而 不脫離本發(fā)明精神和范圍的的任何修改或局部替換，均應(yīng)被包含在本發(fā)明的權(quán) 利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在數(shù)字有線電視、數(shù)字地面電視、數(shù)字無線電視、數(shù)字衛(wèi)星電視與數(shù)字手機(jī)電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播的單向點(diǎn)播方法包括兩個方案一個是實(shí)現(xiàn)單節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法將數(shù)字視音頻節(jié)目或數(shù)據(jù)廣播節(jié)目封裝成TS流格式，形成一個個TS包；把每一套節(jié)目的TS流切割為播出時間長度相等的節(jié)目元素，對每一個節(jié)目元素標(biāo)注元素號，依次為0、1、2、…X，根據(jù)節(jié)目的點(diǎn)播收視時順序特點(diǎn)，增補(bǔ)插入前面節(jié)目元素，增補(bǔ)插入的前面節(jié)目元素的元素?cái)?shù)遵循D1>D2>D3>…Dk，這樣得到一種新的元素集，將新的元素集按順序排列成一個二維節(jié)目矩陣，掃描式循環(huán)傳輸形成一維環(huán)流；將此標(biāo)注了元素號的數(shù)字視音頻節(jié)目或數(shù)據(jù)廣播節(jié)目一維環(huán)流加速N倍；終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，通過識別元素號，恢復(fù)被點(diǎn)播的節(jié)目流的順序，通過時間的控制恢復(fù)被點(diǎn)播的節(jié)目流原來的碼率，以此來進(jìn)行播放；終端關(guān)機(jī)或開機(jī)時，利用存儲器將每一套節(jié)目的起始元素第“0”元素存儲在存儲器中，用戶點(diǎn)播任意一套節(jié)目均能實(shí)現(xiàn)即點(diǎn)即播無需等待，也可存儲一些廣告元素，用戶在等待時間看一元素廣告。另一個是在此基礎(chǔ)上形成實(shí)現(xiàn)多節(jié)目的單向點(diǎn)播方法使用多節(jié)目切割元素編號法將多套數(shù)字視音頻與數(shù)據(jù)廣播節(jié)目切割為多個節(jié)目元素，并標(biāo)注元素號；使用子信道法實(shí)現(xiàn)更多節(jié)目的傳播；使用高效多節(jié)目多維矩陣排列多套數(shù)字視音頻與數(shù)據(jù)廣播節(jié)目的節(jié)目元素；使用降維及掃描播出法將多維矩陣逐次化為一維環(huán)流矩陣，加速播出供終端用戶點(diǎn)播的多套數(shù)字視音頻節(jié)目及數(shù)據(jù)廣播節(jié)目一維環(huán)流，實(shí)現(xiàn)數(shù)字前端的播出；采用一系列與上述實(shí)現(xiàn)方法相配套多節(jié)目矩陣公式、多節(jié)目帶寬公式、多節(jié)目元素增補(bǔ)算法、環(huán)流排列算法、播出最小加速倍速算法、終端最小容量算法及終端最短等待時間算法；終端根據(jù)用戶對節(jié)目的選擇式點(diǎn)播與節(jié)目元素編號，采用邊接收受、邊下載、邊存儲與邊播放的方式順序播出用戶所點(diǎn)播的節(jié)目。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述單節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法，其特征在于所述二維 矩陣與掃描式形成一維環(huán)流的方法是節(jié)目元素矩陣由N列與B行組成，每個節(jié)目數(shù)據(jù)元素為此矩陣中的一個元 素，每行的元素?cái)?shù)(即列數(shù))為加速倍數(shù)N;為使終端用戶的等待時間盡可能短， 在環(huán)流中要增補(bǔ)插入節(jié)目起始元素第"1"元素及一定數(shù)量的前面元素；保證在 播出了第"1"元素能順利的播出第"2"元素，在播出了第"i"元素能順利的 播出第"i + l"元素；因播放時間是接收下載時間的N倍，每行由起始元素第"l"元素開始，由第"2"元素結(jié)束，這樣就保證了播出了第"1"元素能順 利的播出第"2"元素；插入的前面元素的元素?cái)?shù)遵循D1〉D2〉D3〉…Dk，從 第"2"到第"K"元素均須增補(bǔ)元素?cái)?shù)，其間任意第"i"元素須增補(bǔ)的元素?cái)?shù)為Di，元素號i越大，Di越小，第"K"元素只須增補(bǔ)l元素，第"K+1"元 素直到第"X"元素，均不需增補(bǔ)元素?cái)?shù)；環(huán)流中加入了增補(bǔ)元素后的總元素?cái)?shù) A=NB須增補(bǔ)的最末尾元素第"K"元素的元素號確定方法 起始元素"1"元素播出時，必須在播出"K+1"元素之前出現(xiàn)第"K+1"元素， 因環(huán)流加速了N倍，第"K+1"元素節(jié)目距首"1"元素的最大相距元素?cái)?shù)1^N (K+l);第"K+1"元素必須在環(huán)流發(fā)完了一遍之前出現(xiàn)，即第"K+1"元素 距首"1"元素的最大元素?cái)?shù)L等于總元素?cái)?shù)A，即L=A= NB;由此推斷需增補(bǔ) 的第"K"元素的最大元素號K=B-1，即第"K"元素必須增補(bǔ)一元素，從第"K + 1"元素直到第"X"元素，均不需增補(bǔ)元素?cái)?shù)。任意第"i"元素元素?cái)?shù)Di的確定方法每行均排列了第"1"元素與第"2"元素，因此DkB， D2-B;對第"3"元素來說，要求播出兩元素即發(fā)送兩行必須出現(xiàn)，因此D3二B/2;對第"i"元素來說，要求播出(i-1)元素即發(fā)送(i-l)行必須出現(xiàn)，因 此Di:B/ (i-1);環(huán)流的排列方法將第"i"元素中的(Di + 1)元素在環(huán)流中盡力作均勻分布；無需增補(bǔ)的 X-B元素，在環(huán)流的每一行未填滿處排列。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述單節(jié)目單向點(diǎn)播的方法，其特征在于所述終端 存儲器的存儲播出規(guī)則是終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，為了保證連續(xù)播放，定義如下 DB為當(dāng)前播出元素號，DR為當(dāng)前接收元素號，M為終端存儲器的存儲元素?cái)?shù)， 終端存儲器的存儲規(guī)則如下FIFO先入先出，先存儲的元素?cái)?shù)先播放；每元素播出完畢，從存儲器中清除該元素；DR《DB+ (M-l)時，存儲DR,即在播放時，接收的元素號DR小于等于當(dāng)前 播出元素號DB與存儲器存儲元素?cái)?shù)M減1之和的元素存儲。DR》DB+M時，不存儲DR，即在播放時，對接收的元素號DR大于等于當(dāng)前 播出元素號DB與存儲器存儲元素?cái)?shù)M之和的元素放棄存儲。在存儲器存滿的情況下，當(dāng)前接收的元素號DR小于存儲器中的最大元素號 DM時，DR替換DM。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述單節(jié)目單向點(diǎn)播的方法，其特征在于終端存儲 器的最小存儲容量M與切割的總元素?cái)?shù)X及節(jié)目元素矩陣加速發(fā)送倍數(shù)N的關(guān) 系滿足下列關(guān)系2 (B-1) +B〖1/2+1/3+1/4+ +1/ (B-1) +1/B)〗—(B-1)+X=NB，即單即單節(jié)目矩陣公式矩陣公式lX/B=N-1+1/2+1/3+…+l/ (B-1)，B/X=l/ {N-1+1/2+1/3+…+l/ (B-1)} 當(dāng)節(jié)目總長度與節(jié)目的碼流率一定時，切割的元素?cái)?shù)越多，則行數(shù)B越大， X/B越小，所需存儲器的容量越大；加速倍數(shù)N越高，行數(shù)B減小，兩相促進(jìn)作 用，X/B越大，B/X越小，所需存儲器的容量越??；但切割的元素?cái)?shù)少時，將導(dǎo) 致用戶點(diǎn)播時的較長等待時間，加速倍數(shù)高時，將導(dǎo)致占用過多的信道資源。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述單節(jié)目單向點(diǎn)播的方法，其特征在于終端存儲器 的最小存儲容量M、終端的點(diǎn)播最長等待時間與最小加速倍數(shù)的具體確定方法是終端存儲器的最小存儲容量M的確定本發(fā)明終端采用邊接收、邊存儲、邊播放的方式，為了降低終端成本，必 須最大限度地減少終端存儲器的容量，本發(fā)明采用如下方法確定終端最小存儲 容量M:對于第一個未增補(bǔ)元素及隨后的各個未增補(bǔ)元素來說，由于它在矩陣中只 出現(xiàn)一次，此時必須出現(xiàn)，否則，就要等待一個循環(huán)的時間；第一個未增補(bǔ)元 素的元素號為B，第一個未增補(bǔ)元素距第"1"元素最大相距BXN元素；最差 情況時，存儲器從節(jié)目元素矩陣的第首"1"元素順序播出，依次播出M元素， 此時元素號為B的碼元素必須出現(xiàn)，由于播出時間是接收時間的N倍，因此M XN=BXN，則M=B;因此考慮最差的播出情況，存儲器的最小存儲元素?cái)?shù)M二B， 存儲器的最小存儲容量膨=每元素節(jié)目的時間長度X節(jié)目的碼流率X節(jié)目矩陣 的行數(shù)8=(節(jié)目時間總長度/總元素?cái)?shù)X) X節(jié)目的碼流率X節(jié)目矩陣的行數(shù)B=A (B/X)。終端的點(diǎn)播最長等待時間確定由于每一行都有第"1"元素，用戶點(diǎn)播節(jié)目從頭到尾收視時，只需等待一 行的發(fā)送時間，終端的點(diǎn)播最長等待時間Td二每行的元素?cái)?shù)NX (節(jié)目正常播出 時間總長度/總元素?cái)?shù)X) /加速倍數(shù)N二節(jié)目正常播出時間總長度/總元素?cái)?shù)X， 顯然，切割的元素?cái)?shù)越多，終端的點(diǎn)播最長等待時間越短。最小加速倍數(shù)N的確定方法降低加速倍數(shù)，有利于提高信道的節(jié)目容量，由于每行都要增補(bǔ)第"1"元 素與第"2"元素，因此最小加速倍數(shù)Nmin〉3，根據(jù)單節(jié)目矩陣公式 B1+1/2+1/3+1/4+…+1/ (B-l) +1/B)+X-1=NB 確定B的精確范圍，再確定B，然后確定N 。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、權(quán)利要求2、權(quán)利要求3、權(quán)利要求4與權(quán)利要求5 所述的多節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法，其特征在于它的相同等待時間的多節(jié)目高 效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法是將P套各個節(jié)目切割為多個節(jié)目元素，建立一個三維節(jié)目元素矩陣， 一個 矩陣平面內(nèi)為同一個節(jié)目的元素組成，每行有N個元素，共B行，三維矩陣的 縱軸為不同的節(jié)目。將此三維矩陣化為二維矩陣再到一維環(huán)流，在三維化二維 時，每行矩陣的元素個數(shù)設(shè)定為QN+2P倍，2P為矩陣外殼，每行都有，排列P 套節(jié)目的第"1"與第"2"元素，QN排列P套節(jié)目的其余各元素，這里命名為 內(nèi)容元素，這樣通過增加行數(shù)，即二維矩陣的長度，而降低二維矩陣的列數(shù)， 達(dá)到節(jié)省信道帶寬資源的目的。其矩陣環(huán)流的組成方法，總行數(shù)的確定方法，每套節(jié)目各增補(bǔ)段的數(shù)量確 定方法，每套節(jié)目增補(bǔ)元素與未增補(bǔ)元素在總環(huán)流中的排布方法，終端存儲器 的最小存儲容量的確定方法，終端存儲器的最小存儲容量的與節(jié)目切割元素?cái)?shù) 及加速倍數(shù)的關(guān)系，用戶點(diǎn)播的最長等待時間，最小加速倍數(shù)的確定方法與所 述單向點(diǎn)播的方法基本一致，所述不同之處其矩陣公式為矩陣公式2: PBl+l/2+l/3+l/4+…1/ (B-1)+ P X= (QN+2P) B 式中P為節(jié)目套數(shù)，B為節(jié)目總行數(shù)，X為每套節(jié)目的切割元素?cái)?shù)，N為每套節(jié) 目單獨(dú)組成矩陣環(huán)流時得加速倍數(shù)，Q為總的加速系數(shù)。據(jù)此還將可電視劇與電影等播出時間長的節(jié)目，切分成多個播出時間短的 節(jié)目，按所述相同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電視劇與 電影的快進(jìn)快倒式點(diǎn)播。
7、根據(jù)權(quán)利要求1與權(quán)利要求6，所述的多節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法，其特征在于它的不同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法是按照用戶點(diǎn)播節(jié)目的頻繁程度設(shè)置節(jié)目的不同等待時間，對p套節(jié)目，第一套是點(diǎn)播率最高的節(jié)目，其最長等待時間設(shè)置為最短值Tmin，其余節(jié)目的等 待時間為SiTmin (Si為大于二的整數(shù))，其第"1"與第"2"元素在矩陣外殼中出現(xiàn)的次數(shù)由每行出現(xiàn)一次降為Si行出現(xiàn)一次，則矩陣外殼的大小可降低為2+2 ;S(1/Si)，總的加速倍數(shù)可降低為QN+2+2 :S(1/Si)倍，可以大幅度提高信道利用率。其三維矩陣及降維為一維環(huán)流的方法，總行數(shù)的確定方法，每套節(jié)目各增 補(bǔ)段的數(shù)量確定方法，每套節(jié)目增補(bǔ)元素與未增補(bǔ)元素在總環(huán)流中的排布方法， 終端，儲器的最小存儲容量的確定方法，終端存儲器的最小存儲容量的與節(jié)目 切割元素?cái)?shù)及加速倍數(shù)的關(guān)系，用戶點(diǎn)播的最長等待時間，最小加速倍數(shù)的確 定方法與所述相同等待時間的多節(jié)目單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法中的基本一致，所述 不同之處其矩陣公式為矩陣公式3:PB1/2+1/3+1/4+."1/ (B-l)-P (B畫2)國2- :S (2/Si) + PX=QNB式中P 為節(jié)目套數(shù)，Si為第"i"套節(jié)目相對最短等待時間節(jié)目的等待時間倍數(shù)，B為 節(jié)目總行數(shù)，X為每套節(jié)目的切割元素?cái)?shù)，N為每套節(jié)目單獨(dú)組成矩陣環(huán)流時得 加速倍數(shù)，Q為總的加速系數(shù)。
據(jù)此還可得出Pl組每組P2套節(jié)目的多節(jié)目四維矩陣數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播 單向點(diǎn)播方法，只須將矩陣公式3中的P更換為PI XP2即可。據(jù)此還將可電視劇與電影等播出時間長的節(jié)目，切分成多個播出時間短的 節(jié)目，按所述不同等待時間的多節(jié)目高效單向點(diǎn)播的實(shí)現(xiàn)方法，實(shí)現(xiàn)電視劇與 電影的快進(jìn)快倒式點(diǎn)播。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1與權(quán)利要求7，所述的數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法，其特征在于它采用所述多節(jié)目三維矩陣或多節(jié)目四維矩陣法對數(shù)據(jù)廣播的網(wǎng)頁性節(jié)目 實(shí)現(xiàn)高效點(diǎn)播，其網(wǎng)頁制作方式有兩種方法將圖文網(wǎng)頁制作成一個個圖片，進(jìn)行傳輸，本方式的優(yōu)點(diǎn)是終端不需存儲 字庫及最基本的圖片庫，缺點(diǎn)是需要傳輸?shù)男畔⒘刻?，相?yīng)同等的信道資源，傳輸?shù)木W(wǎng)頁數(shù)將減少；如同計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)頁一樣只傳輸字庫及最基本的圖片庫中每個信源的代 碼，在終端中存儲字庫及最基本的圖片庫，完全等同于計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)頁， 這就是把數(shù)字電視中的數(shù)據(jù)廣播升級為數(shù)據(jù)點(diǎn)播，本方式的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)了與計(jì) 算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的完全兼容，可以大幅度減少信息傳輸量，信道利用率大幅度提高。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l，所述的數(shù)字電視單向點(diǎn)播的方法，其特征在于 電視節(jié)目有電視劇、電影短片、MTV、歌曲、教育、新聞、欄目及電視商務(wù)等多種類型，它們的節(jié)目長短碼流率有較大的差異，從數(shù)字視音頻格式上有 MPEG-1、或MPEG-2、或MPEG-4、或H 264或H 26X或AVS或MWV9等所有數(shù)字視頻格式及其配套的數(shù)字音頻格式，可以根據(jù)這些特點(diǎn)將其劃分為多種類型， 分別靈活采用所述單節(jié)目與所述多節(jié)目的單向點(diǎn)播方法；在一個DVB通道中， 可以設(shè)置多個子信道，多個子信道采用復(fù)用的方式合成一個DVB通道，每個子 信道可以所述的數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播單向點(diǎn)播的方法，其特征在于 其點(diǎn)播菜單的實(shí)現(xiàn)方法與其有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法是 在每一個DVB通道中設(shè)立電子節(jié)目指南EPG，用戶點(diǎn)擊EPG中的具體節(jié)目時，即選中了該節(jié)目的PID值，即實(shí)現(xiàn)了對該節(jié)目的點(diǎn)播；本發(fā)明EPG還可分 成一級級的子目錄，當(dāng)有的節(jié)目不在本EPG所在的射頻通道中時，本發(fā)明通過 設(shè)置節(jié)目PID附加碼的方法，指示DVB通道，這時終端控制調(diào)諧器轉(zhuǎn)到相應(yīng)的 射頻通道；本發(fā)明也可每個射頻通道設(shè)置一個本通道的EPG，此時終端無需控制 調(diào)諧器跳轉(zhuǎn)。其有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式一:采用CA有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)， 由于環(huán)流中的任一元素的最大延時時間為M元素時間播出，因此將CW控制字的 變化時間改為每隔大于M元素播出時間變化一次，這樣終端就能實(shí)現(xiàn)同步解擾。其有條件接收收費(fèi)管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方式二由于環(huán)流已完全打亂了節(jié)目的的 播放次序，可不對環(huán)流加擾，僅實(shí)行對每個用戶的尋址控制，授權(quán)用戶可以在 終端執(zhí)行正常的環(huán)流中各元素的順序播出，而非授權(quán)用戶則不能。
全文摘要
一種在數(shù)字有線電視、數(shù)字地面電視、數(shù)字無線電視、數(shù)字衛(wèi)星電視與數(shù)字手機(jī)電視單向網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視與數(shù)據(jù)廣播的單向點(diǎn)播方法包括兩個方法一個是采用切割節(jié)目成元素并標(biāo)識、增補(bǔ)前面節(jié)目元素個數(shù)、二維矩陣排列、二維矩陣掃描式化為一維環(huán)流及加速播出方法實(shí)現(xiàn)節(jié)目的播出，終端邊接收、邊存儲、邊播放的方式，通過識別元素號，恢復(fù)被點(diǎn)播的節(jié)目流的順序，實(shí)現(xiàn)單節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法；另一個是在此基礎(chǔ)上，采用子信道法、相同等待時間三維矩陣排列降維法、不同等待時間三維矩陣排列降維法、多維矩陣排列降維法及掃描式二維矩陣一維環(huán)流轉(zhuǎn)化法，實(shí)現(xiàn)多節(jié)目的單向點(diǎn)播的方法；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)有數(shù)字電視的升級及解決了IPTV系統(tǒng)中所面臨的問題。
文檔編號H04N7/24GK101370121SQ200710035578
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月17日
發(fā)明者陳意輝 申請人:陳意輝