專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于分組算法的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字電視、計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域，特別是涉及通過(guò)有線(xiàn)電視網(wǎng)、基于分組算法對(duì)EMM信息進(jìn)行分組算法的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)。
由于有線(xiàn)電視網(wǎng)數(shù)據(jù)的單向傳輸不同于互聯(lián)網(wǎng)的加密系統(tǒng)，所以用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)信息(EMM，Entitlement Manage Message)只能通過(guò)單向方式廣播出去。這僅適用于用戶(hù)量很小，廣播信息不是很多的情況；而隨著用戶(hù)量和節(jié)目數(shù)的增加，廣播的EMM信息數(shù)據(jù)量的指數(shù)會(huì)不斷增加。因?yàn)閺V播的EMM信息必須按照一定周期輪發(fā)，所以不能保證在一次發(fā)送中所有用戶(hù)都收到其購(gòu)買(mǎi)的節(jié)目信息。用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)節(jié)目或機(jī)頂盒后需要等待一段時(shí)間后才能接收到屬于自己的EMM信息，這段時(shí)間被稱(chēng)為機(jī)頂盒的接入時(shí)間。接入時(shí)間成為衡量一個(gè)CA系統(tǒng)品質(zhì)的重要因素?，F(xiàn)有的CA系統(tǒng)接入時(shí)間一般為半個(gè)小時(shí)，EMM信息半個(gè)鐘頭需要輪播一次，因此，存在著接入時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。有線(xiàn)電視網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包括視頻、音頻、MPEGII的一些系統(tǒng)數(shù)據(jù)包和其它數(shù)據(jù)流。如果在CA系統(tǒng)中EMM占據(jù)很大帶寬的話(huà)，節(jié)目占用的實(shí)際帶寬就會(huì)降低。雖然在現(xiàn)階段，一個(gè)TS流的帶寬可以很大，但是隨著時(shí)間的增加，帶寬會(huì)越來(lái)越貴。而且，因?yàn)榧訑_器或復(fù)用器的處理能力有限，所以在前端設(shè)備上EMM數(shù)據(jù)流的帶寬不會(huì)分配得很大。因此，減小EMM的帶寬是CA系統(tǒng)面臨的重要問(wèn)題。如果我們規(guī)定接入時(shí)間小于半個(gè)小時(shí)，EMM帶寬少于256Kbps，則EMM的數(shù)據(jù)量必須小于1.8×256/8=57.6MB。在一般的CA系統(tǒng)中，EMM信息頭和每個(gè)子信息需要12個(gè)字節(jié)?？紤]到一般的有線(xiàn)臺(tái)應(yīng)用，需要支持100萬(wàn)個(gè)用戶(hù)和64套節(jié)目。假設(shè)每個(gè)用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)一半的節(jié)目，如果我們對(duì)EMM的傳輸不使用特殊方法處理的話(huà)，需要1M*12+1M*32*12=396MB的信息量，這是能夠容忍的信息量的6倍，所以，必須對(duì)EMM信息進(jìn)行處理，使之信息量變小。現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)EMM的通用處理方法是降低用戶(hù)選擇的余地，用戶(hù)要么不買(mǎi)頻道，要么買(mǎi)全部頻道，這樣實(shí)際上和一個(gè)頻道沒(méi)有什么區(qū)別。還有一些靈活的方法，就是將頻道打包，但是存在用戶(hù)也只能購(gòu)買(mǎi)有限的節(jié)目選擇。在實(shí)施上，這種方式雖然比較簡(jiǎn)單，但是對(duì)有線(xiàn)臺(tái)來(lái)說(shuō)，各個(gè)數(shù)字節(jié)目在受益上體現(xiàn)不出差別，存在一些激勵(lì)問(wèn)題。
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足及要解決的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種基于分組算法的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)，它使用了分組算法來(lái)壓縮EMM信息，使EMM信息的大小滿(mǎn)足要求。通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)，有線(xiàn)臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)給每個(gè)頻道或節(jié)目定不同價(jià)格和銷(xiāo)售策略，用戶(hù)可以自由、方便、快速地選擇所購(gòu)買(mǎi)的頻道內(nèi)容或節(jié)目。
為了達(dá)到上述的發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實(shí)現(xiàn)一種基于分組算法的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)，它是由管理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器、事件信息服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、復(fù)用器、加擾器、QAM調(diào)制器和上變頻器及機(jī)頂盒組成，機(jī)頂盒中設(shè)有獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元及專(zhuān)用程序，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述管理服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器相互連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器又分別與用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器和事件信息服務(wù)器相互連接，用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器與事件信息服務(wù)器分別與加擾器連接，事件信息服務(wù)器又與復(fù)用器相互連接；應(yīng)用服務(wù)器與復(fù)用器相連，復(fù)用器與加擾器通過(guò)視頻信號(hào)相連，加擾器通過(guò)ASI接口與QAM調(diào)制器和上變頻器連接，上變頻器在通過(guò)射頻接口把信號(hào)發(fā)送到有線(xiàn)電視網(wǎng)上，機(jī)頂盒通過(guò)射頻接口與有線(xiàn)電視網(wǎng)連接并通過(guò)普通的AV接口與電視機(jī)連接，其中的機(jī)頂盒上的獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元指IC卡；所述管理服務(wù)器上運(yùn)行有用戶(hù)管理接口、授權(quán)管理接口和節(jié)目管理接口軟件；所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器上運(yùn)行有用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)、授權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)、頻道數(shù)據(jù)庫(kù)和分組數(shù)據(jù)庫(kù)軟件；所述用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器上運(yùn)行有分組程序和EMM發(fā)送程序軟件。
按照上述的技術(shù)方案所述用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器上運(yùn)行的分組程序包括如下步驟1)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取節(jié)目個(gè)數(shù)及每個(gè)節(jié)目的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組；2)初始化最終組序號(hào)g＝1；3)將所有的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組按照組中的用戶(hù)個(gè)數(shù)降序排列，編號(hào)為1～m；4)設(shè)置第一個(gè)用戶(hù)組為第一個(gè)節(jié)目的購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組，設(shè)置k=1；5)設(shè)置第k+1個(gè)用戶(hù)組為第k+1個(gè)節(jié)目的購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組和第k個(gè)用戶(hù)組的交集；6)計(jì)算第k+1個(gè)用戶(hù)組的分組效果為k+1*n-(k+1+n)，其中n為該用戶(hù)組的用戶(hù)數(shù)；7)如果分組效果小于零或k+1＝m則轉(zhuǎn)到第8步，否則k=k+1，轉(zhuǎn)到第5步；8)如果分組效果都小于零，則轉(zhuǎn)到的第11步；9)從第1到第k+1個(gè)分組中取得分組效果最大的一個(gè)組，記錄為第g個(gè)最終組，設(shè)置g=g+1；10)從節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組中刪除第g個(gè)最終組中的用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)信息，轉(zhuǎn)到第3步；11)最終組1到最終組g即為分組算法的結(jié)果。根據(jù)此信息建立節(jié)目組，一個(gè)用戶(hù)可以屬于幾個(gè)組，每個(gè)組可以收看一些規(guī)定的節(jié)目；12)按組更新各個(gè)節(jié)目的授權(quán)集合；
13)根據(jù)用戶(hù)信息變化，重新返回第1步；其中所述的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組是指購(gòu)買(mǎi)某個(gè)節(jié)目的所有用戶(hù)所組成的組；用戶(hù)組是指共同購(gòu)買(mǎi)1個(gè)或多個(gè)節(jié)目的用戶(hù)所組成的組；最終組是指一種特殊的用戶(hù)組，具有相對(duì)好的分組效果。
本發(fā)明通過(guò)使用分組算法程序，有效地壓縮了EMM信息的帶寬，壓縮率在10--40％之間。對(duì)于一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的有條件接收系統(tǒng)，能夠滿(mǎn)足EMM的帶寬和發(fā)送周期的需求。實(shí)現(xiàn)各頻道按不同價(jià)格銷(xiāo)售，用戶(hù)可以自由選擇所購(gòu)買(mǎi)的頻道內(nèi)容。與現(xiàn)有技術(shù)相比具有操作便捷、選擇準(zhǔn)確、價(jià)格合理、接入速度快的特點(diǎn)。
下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本發(fā)明的總體組成示意圖；圖2為本發(fā)明軟件連接結(jié)構(gòu)圖。
參看圖1，一種基于分組算法的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)，它是由管理服務(wù)器1、應(yīng)用服務(wù)器5、用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器3、事件信息服務(wù)器4、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2、復(fù)用器6、加擾器7、QAM調(diào)制器和上變頻器8及機(jī)頂盒10組成，機(jī)頂盒10中設(shè)有獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元及專(zhuān)用程序，所述管理服務(wù)器1與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2相互連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2又分別與用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器3和事件信息服務(wù)器4相互連接，用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器3與事件信息服務(wù)器4分別與加擾器7連接，事件信息服務(wù)器4又與復(fù)用器6相互連接；應(yīng)用服務(wù)器5與復(fù)用器6相連，復(fù)用器6與加擾器7通過(guò)視頻信號(hào)相連，加擾器7通過(guò)ASI接口與QAM調(diào)制器和上變頻器8連接，上變頻器8再通過(guò)射頻接口把信號(hào)發(fā)送到有線(xiàn)電視網(wǎng)9上，機(jī)頂盒10通過(guò)射頻接口與有線(xiàn)電視網(wǎng)9連接并通過(guò)普通的AV接口與電視機(jī)11連接，其中的機(jī)頂盒10上的獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元指IC卡；所述管理服務(wù)器1上運(yùn)行有用戶(hù)管理接口、授權(quán)管理接口和節(jié)目管理接口軟件；所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2上運(yùn)行有用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)、授權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)、頻道數(shù)據(jù)庫(kù)和分組數(shù)據(jù)庫(kù)軟件；所述用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器3上運(yùn)行有分組程序和EMM發(fā)送程序軟件。所述管理服務(wù)器1、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器2、用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器3、事件信息服務(wù)器4和應(yīng)用服務(wù)器5采用通用的計(jì)算機(jī)服務(wù)器和軟件。所述復(fù)用器是一個(gè)可把多個(gè)符合MPEG-2規(guī)范的TS流符合成為一個(gè)TS流的美國(guó)DIVICOM公司生產(chǎn)的MN-20機(jī)型。所述加擾器是一個(gè)可根據(jù)事件信息服務(wù)器3的控制對(duì)相應(yīng)的TS流進(jìn)行符合DVB標(biāo)準(zhǔn)加擾的美國(guó)Skystream公司生產(chǎn)的DBN-26硬件機(jī)型。所述QAM調(diào)制器和上變頻器8采用Hirschmaann生產(chǎn)的DVB-7500機(jī)型。所述機(jī)頂盒10采用法國(guó)SGSTHOMOSOM公司生產(chǎn)的ST5500機(jī)型。
參看圖2，上述的各軟件用途為用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶(hù)的基本信息，如用戶(hù)姓名、年齡、性別、地址等。授權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)了哪些頻道。頻道數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)現(xiàn)在有線(xiàn)臺(tái)播放的所有頻道。用戶(hù)管理接口為操作員提供添加用戶(hù)、修改用戶(hù)等操作。授權(quán)管理接口為操作員提供將用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)節(jié)目的信息添加到數(shù)據(jù)庫(kù)。節(jié)目管理接口為操作員提供將頻道信息添加到數(shù)據(jù)庫(kù)。分組數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)分組信息。分組程序?qū)⒂脩?hù)和節(jié)目的對(duì)應(yīng)進(jìn)行壓縮，采用如下步驟1)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取節(jié)目個(gè)數(shù)及每個(gè)節(jié)目的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組；2)初始化最終組序號(hào)g=1；3)所有的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組按照組中的用戶(hù)個(gè)數(shù)降序排列，編號(hào)為1～m；4)設(shè)置第一個(gè)用戶(hù)組為第一個(gè)節(jié)目的購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組，設(shè)置k=1；5)設(shè)置第k+1個(gè)用戶(hù)組為第k+1個(gè)節(jié)目的購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組和第k個(gè)用戶(hù)組的交集；6)計(jì)算第k+1個(gè)用戶(hù)組的分組效果為k+1*n-(k+1+n)，其中n為該用戶(hù)組的用戶(hù)數(shù)；7)如果分組效果小于零或k+1=m則轉(zhuǎn)到第8步，否則k=k+1，轉(zhuǎn)到第5步；8)如果分組效果都小于零，則轉(zhuǎn)到的第11步；9)從第1到第k+1個(gè)分組中取得分組效果最大的一個(gè)組，記錄為第g個(gè)最終組，設(shè)置g=g+1；10)從節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組中刪除第g個(gè)最終組中的用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)信息，轉(zhuǎn)到第3步；11)最終組1到最終組g即為分組算法的結(jié)果。根據(jù)此信息建立節(jié)目組，一個(gè)用戶(hù)可以屬于幾個(gè)組，每個(gè)組可以收看一些規(guī)定的節(jié)目；12)按組更新各個(gè)節(jié)目的授權(quán)集合；13)根據(jù)用戶(hù)信息變化，重新返回第1步；其中所述的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組是指購(gòu)買(mǎi)某個(gè)節(jié)目的所有用戶(hù)所組成的組；用戶(hù)組是指共同購(gòu)買(mǎi)1個(gè)或多個(gè)節(jié)目的用戶(hù)所組成的組；最終組是指一種特殊的用戶(hù)組，具有相對(duì)好的分組效果。EMM發(fā)送程序從分組數(shù)據(jù)中讀取分組信息，產(chǎn)生EMM數(shù)據(jù)包并發(fā)送。
本發(fā)明的使用用戶(hù)通過(guò)遙控器輸入，由機(jī)頂盒(10)中IC卡及專(zhuān)用程序的控制。即可得到所購(gòu)買(mǎi)的頻道內(nèi)容在電視11中顯示。
權(quán)利要求
1.一種基于分組算法的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)，它是由管理服務(wù)器(1)、應(yīng)用服務(wù)器(5)、用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器(3)、事件信息服務(wù)器(4)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)、復(fù)用器(6)、加擾器(7)、QAM調(diào)制器和上變頻器(8)及機(jī)頂盒(10)組成，機(jī)頂盒(10)中設(shè)有獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元及專(zhuān)用程序，其特征在于所述管理服務(wù)器(1)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)相互連接，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)又分別與用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器(3)和事件信息服務(wù)器(4)相互連接，用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器(3)與事件信息服務(wù)器(4)分別與加擾器(7)連接，事件信息服務(wù)器(4)又與復(fù)用器(6)相互連接；應(yīng)用服務(wù)器(5)與復(fù)用器(6)相連，復(fù)用器(6)與加擾器(7)通過(guò)視頻信號(hào)相連，加擾器(7)通過(guò)ASI接口與QAM調(diào)制器和上變頻器(8)連接，上變頻器(8)在通過(guò)射頻接口把信號(hào)發(fā)送到有線(xiàn)電視網(wǎng)(9)上，機(jī)頂盒(10)通過(guò)射頻接口與有線(xiàn)電視網(wǎng)(9)連接并通過(guò)普通的AV接口與電視機(jī)(11)連接，其中的機(jī)頂盒(10)上的獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元指IC卡；所述管理服務(wù)器(1)上運(yùn)行有用戶(hù)管理接口、授權(quán)管理接口和節(jié)目管理接口軟件；所述數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(2)上運(yùn)行有用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)、授權(quán)數(shù)據(jù)庫(kù)、頻道數(shù)據(jù)庫(kù)和分組數(shù)據(jù)庫(kù)軟件；所述用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器(3)上運(yùn)行有分組程序和EMM發(fā)送程序軟件。
2.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)字電視有條件接收系統(tǒng)，其特征在于所述用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器(3)上運(yùn)行的分組程序包括如下步驟1)從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取節(jié)目個(gè)數(shù)及每個(gè)節(jié)目的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組；2)初始化最終組序號(hào)g=1；3)將所有的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組按照組中的用戶(hù)個(gè)數(shù)降序排列，編號(hào)為1～m；4)設(shè)置第一個(gè)用戶(hù)組為第一個(gè)節(jié)目的購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組，設(shè)置k＝1；5)設(shè)置第k+1個(gè)用戶(hù)組為第k+1個(gè)節(jié)目的購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組和第k個(gè)用戶(hù)組的交集；6)計(jì)算第k+1個(gè)用戶(hù)組的分組效果為k+1*n-(k+1+n)，其中n為該用戶(hù)組的用戶(hù)數(shù)；7)如果分組效果小于零或k+1＝m則轉(zhuǎn)到第8步，否則k=k+1，轉(zhuǎn)到第5步；8)如果分組效果都小于零，則轉(zhuǎn)到的第11步；9)從第1到第k+1個(gè)分組中取得分組效果最大的一個(gè)組，記錄為第g個(gè)最終組，設(shè)置g=g+1；10)從節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組中刪除第g個(gè)最終組中的用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)信息，轉(zhuǎn)到第3步；11)最終組1到最終組g即為分組算法的結(jié)果。根據(jù)此信息建立節(jié)目組，一個(gè)用戶(hù)可以屬于幾個(gè)組，每個(gè)組可以收看一些規(guī)定的節(jié)目；12)按組更新各個(gè)節(jié)目的授權(quán)集合；13)根據(jù)用戶(hù)信息變化，重新返回第1步；其中所述的節(jié)目購(gòu)買(mǎi)用戶(hù)組是指購(gòu)買(mǎi)某個(gè)節(jié)目的所有用戶(hù)所組成的組；用戶(hù)組是指共同購(gòu)買(mǎi)1個(gè)或多個(gè)節(jié)目的用戶(hù)所組成的組；最終組是指一種特殊的用戶(hù)組，具有相對(duì)好的分組效果。
全文摘要
一種基于分組算法的數(shù)字電視機(jī)有條件接收系統(tǒng),是由管理服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器、事件信息服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、復(fù)用器、加擾器、QAM調(diào)制器和上變頻器、機(jī)頂盒及機(jī)頂盒中獨(dú)立的計(jì)算存儲(chǔ)單元及專(zhuān)用程序組成。用戶(hù)信息處理發(fā)送服務(wù)器上運(yùn)行有將用戶(hù)和節(jié)目的對(duì)應(yīng)進(jìn)行壓縮的分組程序軟件。使用本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)電視頻道或節(jié)目定不同價(jià)格和銷(xiāo)售策略,用戶(hù)可自由、方便、快速地選擇所購(gòu)買(mǎi)的頻道內(nèi)容或節(jié)目。
文檔編號(hào)H04N7/015GK1360438SQ0013571
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2000年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月18日
發(fā)明者盧增祥, 關(guān)宏超, 許斌, 姜河, 侯衛(wèi)兵, 吳國(guó)威 申請(qǐng)人:清華同方股份有限公司