專利名稱：基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉ok點播系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種卡拉OK點播系統(tǒng)，尤其涉及一種基于光纖同軸混合網(wǎng)絡(luò)(HFC)和有線電視數(shù)字機頂盒的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
卡拉OK功能作為一項大眾化的娛樂項目，已深入人心。目前的具有卡拉OK功能的設(shè)備都需要雙向網(wǎng)絡(luò)支持，或者需要大容量的硬盤本地保存節(jié)目。如何能夠基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)(HFC)，在多數(shù)基本型無硬盤的數(shù)字機頂盒實現(xiàn)卡拉OK功能，自然有利于吸引更多的用戶加入數(shù)字電視的陣營，從而推進數(shù)字電視快速發(fā)展。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種在單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)(HFC)環(huán)境下，無需通過回傳通道就能夠?qū)崿F(xiàn)用戶隨時點播卡拉OK歌曲功能的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)。
本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)本實用新型提供的一種基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，包括有線電視數(shù)字機頂盒和HFC網(wǎng)絡(luò)，還包括下述服務(wù)器1)數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器，即用于節(jié)目信息的生成和管理，以及用戶的使用和節(jié)目播出的管理；2)數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器，即用于將數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器生成的節(jié)目通過廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接芯€電視數(shù)字機頂盒上；所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器通過其通訊接口與數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器連接，數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器通過廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)連接到有線電視數(shù)字機頂盒上。
本實用新型所述的有線電視數(shù)字機頂盒支持基于單向廣播式以及支持雙向回傳網(wǎng)關(guān)(可選)，包括PSTN、CableModem、ISDN、手機、手機短信等所實現(xiàn)的應(yīng)用，有線電視數(shù)字機頂盒的RAM配置要求低，無需硬盤本地保存節(jié)目，采用電視機或者其他終端器件作為顯示設(shè)備，用于接收數(shù)字電視信號。數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器用于塵成和管理卡拉OK的歌曲和歌詞數(shù)據(jù)以及所有播放的歌曲索引信息，并可以通過數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器經(jīng)單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)(HFC)將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接芯€電視數(shù)字機頂盒。有線電視數(shù)字機頂盒獲取歌曲索引信息顯示節(jié)目列表，用戶點播歌曲后，有線電視數(shù)字機頂盒查找并通過電視機等終端設(shè)備播放顯示該歌曲。
本實用新型所述的數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器具有一個或一個以上，各數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器分別與所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器連接。
本實用新型所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器包括下列模塊1)用戶權(quán)限管理模塊，即歌曲節(jié)目的編輯、審核、播放的用戶權(quán)限管理；2)視頻節(jié)目管理模塊，即用于節(jié)目背景音視頻文件的管理；3)歌曲節(jié)目管理模塊，即用于節(jié)目歌曲音頻文件與對應(yīng)歌詞文件的管理；4)數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器管理模塊，即用于對數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器進行輪播配置管理；5)節(jié)目管理調(diào)度模塊，即用于將節(jié)目歌曲音頻文件、對應(yīng)的歌詞文件和視頻文件的索引信息依據(jù)一定的數(shù)據(jù)格式生成播放節(jié)目單；同時采用歌曲分割算法，將輸入的每一首歌曲音頻文件進行分割；生成節(jié)目播放配置文件并將播出節(jié)目單、分割后的歌曲音頻文件和節(jié)目背景視頻文件傳送到數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器上。
歌曲制作用戶通過歌曲制作工具將不同音頻數(shù)據(jù)格式的歌曲節(jié)目文件轉(zhuǎn)化為Mp2或者Mp1的數(shù)據(jù)格式后保存，支持轉(zhuǎn)換的音頻數(shù)據(jù)格式還包括CD、MP3、WMA、WAV、RAW等其他的音頻格式。此外，也可以不用轉(zhuǎn)換，直接使用Mp3以及其他的音頻格式歌曲。
歌詞制作用戶可以通過手動或者自動的方式，根據(jù)歌曲的節(jié)奏，將輸入的歌詞文本轉(zhuǎn)換為卡拉OK歌詞的數(shù)據(jù)格式，從而保證能夠在有線電視數(shù)字機頂盒上實現(xiàn)歌詞顯示與歌曲的播放進度相匹配。
數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器通過節(jié)目管理調(diào)度模塊將每個數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器需要播放的歌曲、歌詞以及視頻文件的索引信息依據(jù)一定的數(shù)據(jù)格式生成播放節(jié)目單，以便機頂盒能夠獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。播放節(jié)目單生成過程中，依據(jù)歌曲文件的分割算法，自動將輸入的每一首歌曲文件分割成不同大小的幾部分，便于傳輸和有線電視數(shù)字機頂盒緩存音頻數(shù)據(jù)，同時按照每首歌所分配的帶寬，自動實現(xiàn)數(shù)據(jù)最優(yōu)化傳輸，使用戶等待開始播放歌曲的時間最短。
數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器根據(jù)數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器生成的節(jié)目播放配置文件信息，將所有的需要輪播的已分割好的歌曲各部分音頻數(shù)據(jù)文件、背景視頻數(shù)據(jù)文件和節(jié)目單(包括歌詞數(shù)據(jù))分配不同的傳輸流，按不同的傳輸速率，通過HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)字機頂盒，傳輸采用的是DVB標準。本實用新型所述數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器的廣播卡具有DVB數(shù)據(jù)廣播標準格式，支持DVB定義的四種傳輸方式數(shù)據(jù)管道(Data Pipe)，數(shù)據(jù)流(Data Stream)，多協(xié)議封裝(Multiple Protocol Encapsulation)，數(shù)據(jù)/對象輪播(Data/Object Carousel)。音、視頻節(jié)目分開廣播(這樣可以節(jié)約帶寬)，音、視頻節(jié)目的編碼、壓縮采用MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4標準。
為檢測用戶是否有權(quán)使用，本實用新型還包括用于對數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器發(fā)送的傳輸流進行加密的條件接收裝置，該裝置與數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器的廣播卡連接，并經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)與有線電視數(shù)字機頂盒連接。將數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器發(fā)送的傳輸流，通過條件接收裝置(Irdeto CA、中視聯(lián)CA等)加密后，傳輸?shù)綌?shù)字機頂盒，機頂盒檢測用戶是否被授權(quán)，如果已經(jīng)被授權(quán)，則解密獲取音，視頻數(shù)據(jù)。
本實用新型具有以下有益效果(1)在單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)(HFC)環(huán)境下，無需通過回傳通道就能夠?qū)崿F(xiàn)用戶隨時點播卡拉OK歌曲功能；(2)硬件配置少，連接方式簡便；(3)對歌曲文件進行分割，對數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器進行輪播配置，便于有線電視數(shù)字機頂盒緩存音頻數(shù)據(jù)，使用戶等待播放的時間最短。


下面將結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步的詳細描述圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型實施例中有線電視數(shù)字機頂盒接收解碼示意圖；圖3是本實用新型實施例中數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器的組成框圖；圖4是本實用新型實施例中有線電視數(shù)字機頂盒的點播流程框圖。
具體實施方式
圖1～圖4所示為本實用新型的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)的實施例，如圖1所示，包括有線電視數(shù)字機頂盒、HFC網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器、數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器和條件接收裝置。數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器通過其通訊接口與數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器連接，數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器通過廣播卡與條件接收裝置連接并經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)連接到有線電視數(shù)字機頂盒上。
有線電視數(shù)字機頂盒支持基于單向廣播式以及支持雙向回傳網(wǎng)關(guān)(可選)，包括PSTN、CableModem、ISDN、手機、手機短信等所實現(xiàn)的應(yīng)用，有線電視數(shù)字機頂盒的RAM配置要求低，無需硬盤本地保存節(jié)目，采用電視機或者其他終端器件作為顯示設(shè)備，用于接收數(shù)字電視信號。有線電視數(shù)字機頂盒的基本功能是數(shù)字電視廣播的接收和解碼，如圖2所示，調(diào)諧模塊接收射頻信號并下變頻為中頻信號，然后進行A/D轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號，再送入解調(diào)模塊進行QAM解調(diào)，輸出MPEG傳輸流串行或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收MPEG傳輸流，從中抽出一個節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，包括視頻PES、音頻PES。解復(fù)用模塊中包含一個解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對加擾的數(shù)據(jù)進行解擾。視頻PES送入視頻解碼模塊，對MEPG視頻數(shù)據(jù)進行解碼，然后輸出到PAL/NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼模塊，對MPEG音頻數(shù)據(jù)進行解碼，輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器，PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號，經(jīng)音頻輸出電路輸出。
數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器用于節(jié)目信息的生成和管理以及用戶的使用和節(jié)目播出的管理，其硬件配置如下

如圖3所示，數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器包括下列模塊1)用戶權(quán)限管理模塊，即歌曲節(jié)目的編輯、審核、播放的用戶權(quán)限管理；2)視頻節(jié)目管理模塊，即用于節(jié)目背景音視頻文件的管理；3)歌曲節(jié)目管理模塊，即用于節(jié)目歌曲音頻文件與對應(yīng)歌詞文件的管理；4)數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器管理模塊，即用于對數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器進行輪播配置管理；5)節(jié)目管理調(diào)度模塊，即用于將節(jié)目歌曲音頻文件、對應(yīng)的歌詞文件和視頻文件的索引信息依據(jù)一定的數(shù)據(jù)格式生成播放節(jié)目單；同時采用歌曲分割算法，將輸入的每一首歌曲音頻文件進行分割；生成節(jié)目播放配置文件并將播出節(jié)目單、分割后的歌曲音頻文件和節(jié)目背景視頻文件傳送到數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器上。
數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器用于將數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器生成的節(jié)目通過廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接芯€電視數(shù)字機頂盒上，其硬件配置如下

數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器的廣播卡具有DVB數(shù)據(jù)廣播標準格式，支持DVB定義的四種傳輸方式數(shù)據(jù)管道(Data Pipe)，數(shù)據(jù)流(Data Stream)，多協(xié)議封裝(Multiple ProtocolEncapsulation)，數(shù)據(jù)/對象輪播(Data/Object Carousel)。
本實施例的播放方法如下1)制作歌曲音頻文件、歌詞文件和視頻文件。
用戶通過歌曲制作工具將不同音頻數(shù)據(jù)格式的歌曲節(jié)目文件轉(zhuǎn)化為Mp2或者Mp1的數(shù)據(jù)格式后保存，支持轉(zhuǎn)換的音頻數(shù)據(jù)格式還包括CD、MP3、WMA、WAV、RAW等其他的音頻格式。此外，也可以不用轉(zhuǎn)換，直接使用Mp3以及其他的音頻格式歌曲；根據(jù)歌曲的節(jié)奏，用戶可以通過手動或者自動的方式，根據(jù)歌曲的節(jié)奏，將輸入的歌詞文本轉(zhuǎn)換為卡拉OK歌詞數(shù)據(jù)格式的歌詞文件，從而保證能夠在有線電視數(shù)字機頂盒上實現(xiàn)歌詞顯示與歌曲的播放進度相匹配；選取視頻文件作為歌曲的背景。
2)將歌曲音頻文件、歌詞文件和視頻文件輸入數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器，其歌曲節(jié)目管理模塊對歌曲音頻文件和歌詞文件進行管理，視頻節(jié)目管理模塊對視頻文件進行管理；同時節(jié)目管理調(diào)度模塊將歌曲音頻文件、歌詞文件和視頻文件的索引信息生成具有一定數(shù)據(jù)格式的播放節(jié)目單。
3)通過節(jié)目管理調(diào)度模塊，采用歌曲分割算法將每一首歌的歌曲音頻文件進行分割，并生成節(jié)目播放配置文件。
音頻文件的分割算法如下a.設(shè)定音頻文件的播放速率為PS，音頻文件的播放時間為PT，音頻文件的總的傳輸帶寬為Bw，總的音頻文件文件分割塊數(shù)為2塊且每塊大小分別為Head，Body，分割后Head，Body的下載傳輸速率的大小都為Tp，機頂盒緩存音頻文件的大小為CASHE；b.理論計算依據(jù)如下音頻文件的大小為PS*PT，即Head+Body＝PS*PT；當音頻文件的總的傳輸帶寬Bw＝Tp*2時，Head的下載時間最短；Head的下載時間為Head/Tp，Head的播放時間為Head/PS，Body的下載時間為Body/Tp，Head/Tp+Head/PS＞＝Body/Tp；機頂盒緩存音頻文件的大小CASHE＝Head+(Head/Tp)*PS；c.預(yù)先設(shè)定全網(wǎng)用戶端“卡拉OK”可用最小緩存；利用數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器的節(jié)目調(diào)度管理模塊根據(jù)歌曲文件自動識別得出本歌曲音頻文件的播放速率PS和音頻文件的播放時間長度PT；輸入機頂盒緩存音頻文件的大小CASHE，然后通過窮舉算法求解上述不等式方程Head/Tp+Head/PS＞＝Body/Tp；d.計算得出滿足要求的Tp最小值，Head、Body的值，Bw值，Head的下載時間；e.根據(jù)計算的結(jié)果，使用冗余因子適當增加Tp以及相應(yīng)的Bw，最后按照計算的結(jié)果分割音頻文件以及按照Tp播放。
4)數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器根據(jù)節(jié)目播放配置文件信息，將所有的需要輪播的已分割好的各部分歌曲音頻文件、歌詞文件、視頻文件和播放節(jié)目單分配不同的傳輸流，按不同的傳輸速率，采用一個或一個以上背景視頻流與多個音頻傳輸流相結(jié)合的方式傳送，音頻和背景視頻在同一個傳輸流里傳送；數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器通過廣播卡傳送的數(shù)據(jù)信息由條件接收裝置加密后經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)傳送到有線電視數(shù)字機頂盒上。
5)數(shù)字機頂盒檢測用戶是否被授權(quán)，如果已經(jīng)被授權(quán)，則解密獲取數(shù)據(jù)信息。如圖4所示，數(shù)字機頂盒獲取并緩存前端廣播的播放節(jié)目單，根據(jù)播放節(jié)目單中的索引信息顯示節(jié)目列表；用戶點播歌曲后，有線電視數(shù)字機頂盒查找到輪播該歌曲音頻文件的第一部分音頻數(shù)據(jù)的傳輸流，立即緩存該音頻數(shù)據(jù)；與此同時，查找輪播該歌曲音頻文件的其他幾部分音頻數(shù)據(jù)的傳輸流并緩存后續(xù)的音頻數(shù)據(jù)內(nèi)容。
6)當緩存完第一部分的音頻數(shù)據(jù)后，機頂盒通過其本身的硬件解碼芯片對音頻節(jié)目和背景視頻節(jié)目進行解碼并開始播放，使用歌詞數(shù)據(jù)文件來保證現(xiàn)實的字幕與伴奏同步；同時繼續(xù)緩存其他幾部分的音頻數(shù)據(jù)，直到緩存并播放完整首歌曲。此外，還能夠在歌曲播放過程中實現(xiàn)暫停，快進，快退功能。
7)播放完整首歌曲后，如用戶預(yù)約點播下一首歌曲，有線電視數(shù)字機頂盒預(yù)先開始緩存下一首已分割好的歌曲音頻文件的音頻數(shù)據(jù)；否則顯示歌曲節(jié)目列表。
采用下列收費方式(1)包月式，該項服務(wù)與用戶智能卡綁定，用戶可以不受限制的享受該服務(wù)。具有一定的期限。
(2)實時收費的方式，用戶可以通過外交互(包括PSTN、CableModem、ISDN、手機、手機短信等)的方式通知授權(quán)方，授權(quán)使用該服務(wù)一段時間，按時間計費。
權(quán)利要求1.一種基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，包括有線電視數(shù)字機頂盒和HFC網(wǎng)絡(luò)，其特征在于還包括下述服務(wù)器1)數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器，即用于節(jié)目信息的生成和管理，以及用戶的使用和節(jié)目播出的管理；2)數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器，即用于將數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器生成的節(jié)目通過廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接芯€電視數(shù)字機頂盒上；所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器通過其通訊接口與數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器連接，數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器通過廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)連接到有線電視數(shù)字機頂盒上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器具有一個或一個以上，各數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器分別與所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器包括下列模塊1)用戶權(quán)限管理模塊，即歌曲節(jié)目的編輯、審核、播放的用戶權(quán)限管理；2)視頻節(jié)目管理模塊，即用于節(jié)目背景音視頻文件的管理；3)歌曲節(jié)目管理模塊，即用于節(jié)目歌曲音頻文件與對應(yīng)歌詞文件的管理；4)數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器管理模塊，即用于對數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器進行輪播配置管理；5)節(jié)目管理調(diào)度模塊，即用于將節(jié)目歌曲音頻文件、對應(yīng)的歌詞文件和視頻文件的索引信息依據(jù)一定的數(shù)據(jù)格式生成播放節(jié)目單；同時采用歌曲分割算法，將輸入的每一首歌曲音頻文件進行分割；生成節(jié)目播放配置文件并將播出節(jié)目單、分割后的歌曲音頻文件和節(jié)目背景視頻文件傳送到數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器的廣播卡具有DVB數(shù)據(jù)廣播標準格式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，其特征在于還包括用于對數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器發(fā)送的傳輸流進行加密的條件接收裝置，該裝置與數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器的廣播卡連接，并經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)與有線電視數(shù)字機頂盒連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的卡拉OK點播系統(tǒng)，包括有線電視數(shù)字機頂盒、HFC網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器和數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器，所述的數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器通過其通訊接口與數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器連接，數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器通過廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)連接到有線電視數(shù)字機頂盒上。數(shù)據(jù)管理調(diào)度服務(wù)器生成歌曲音頻文件、歌詞文件、視頻文件和節(jié)目單，并分割音頻文件，通過數(shù)據(jù)廣播服務(wù)器的廣播卡經(jīng)HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綑C頂盒上，用戶通過機頂盒瀏覽節(jié)目單并點播歌曲后，機頂盒通過電視機等終端設(shè)備播放顯示歌曲。本實用新型在單向有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，無需通過回傳通道就能夠?qū)崿F(xiàn)用戶隨時點播卡拉OK歌曲的功能。
文檔編號H04N7/173GK2684495SQ200420043700
公開日2005年3月9日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月19日
發(fā)明者彭志強 申請人:廣州市環(huán)網(wǎng)信息高速公路有限公司