CN1182329A - 使用虚拟频道的数字广播系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供涉及一种数字广播系统,它能使广播机构选择的一实际频道象用户可用且与广播机构所选实际频道不同的一频道那样被接收。把包含PSI(程序指定信息)的所述用户可用的各频道中每一节目的节目信息记录存储在数据库内。允许广播机构把映射目标为要接收的频道(或节目)的频道映射信息包括在PSI内。根据节目表把节目信息记录插入广播传送流,如果必要,在广播机构把频道映射信息包括在PSI数据中之后,立即插入。

Description

使用虚拟频道的数字广播系统
本发明涉及一种数字广播系统，它允许用户不仅通过有限的实际传输节目数据的频道接受各种服务，而且还可通过虚拟频道接受各种服务。
在1996年公布的ATSC(先进电视系统委员会)标准中已提出了虚拟频道。根据该标准，虚拟频道为用户提供不断观看与该标准兼容的任何特定传送流(TS)上可得的节目的服务。在虚拟频道表(VCT)内指定了虚拟频道，其记录与服务数据一起传输。
如果与该标准兼容的广播系统内使用的接收机隔开较长的时间后打开，所存VCT不再有效，则不能确保接收机正常工作。而且，这种广播系统中，任何一频道只能在VCT内定义的时间上变换为其它的实际频道。然而，广播机构由于某些原因会要求在一个或多个频道的节目正在进行时，把一个或多个频道变换为其它实际频道或指定的实际频道，例如在广播中心的任一节目源系统发生故障的情况下进行替换广播，或者报告特定实际频道正有精彩的节目都会有这种要求。
因此，本发明的目的在于提供一种数字广播系统，它通过经常把频道变换信息插入到广播中心播发的各传送流中，利用在任何时刻都可互换的虚拟频道。
本发明的另一目的在于提供一些使用虚拟频道的数字广播系统的形式。
根据本发明的原理的数字广播系统能使广播机构选择一实际频道象用户可用且与广播机构所选实际频道不同的一频道那样被接收。对所述用户可用的各频道中每一节目，把包含PSI(程序指定信息)的节目信息记录存储在数据库内。允许广播机构把映射目标为要接收的频道(或节目)，而不是所述节目信息要用的频道的频道映射信息(CMI)包括在PSI内。根据节目表把所述节目信息记录插入到广播传送流中的装置，如果必要，在所述广播机构把所述频道映射信息包括在所述PSI数据中之后，立即插入。
提出了一些选择虚拟频道的一系列节目的策略。
从下面附图所示的本发明的较佳实施例的描述，本发明的进一步目的和优点将更为明显。其中：
图1是根据本发明原理的广播中心系统的实施例的示意性方框图；
图2是图1的微型计算机20的硬盘内容图；
图3是节目信息记录的布局示意图；
图4是图1的微型计算机20响应于数据库22的变动的工作流程图，
图5是响应于计算机20接收到PSI和SI/EPG数据在控制数据缓冲器30时传输控制器50的工作流程图；
图6是虚拟频道CHj如何由实际频道CH1至CHM构成的示意图；
图7是典型的映射状态图，该图中，在图6的情况(或节目结构)下，在约从8：35至8：50的期间，实际频道CH1还被映射到实际频道CH4上；
图8是根据本发明原理的接收机的实施例的示意性框图；
图9是根据本发明的原理的广播中心广播的典型频道配置的示意图。
所有这些附图中，在不止一幅图中所示的相同的部件用相同的参考号表示。
图1是根据本发明的原理的广播中心系统的实施例的示意性方框图。在图1中，广播中心系统1包含每个都提供MPEG流以便通过频道广播节目的多个M节目源装置(频道1至M)10、准备和存储PSI(后面描述的程序指定信息)数据和SI/EPG(服务信息/电子节目指南)数据的微型计算机20和用户接口29、提供PSI和SI/EPG数据，使发射的数据与节目源装置10的MPEG流复接的数据缓冲器30、把MPEG流和SI/EPG复接成多条N路多路复用MPEG传送流(N＜M)的传输单元40，以及控制数据缓冲器30和传输单元404传输控制器50。微型计算机可以是任何合适的常规计算机。图2是示出了微型计算机20内的硬盘的内容的图。硬盘21至少在存储了广播节目信息的数据库22、产生和保持数据库22的DBMS(数据库管理系统)23和把数据库22内的数据编译成PSI数据和SI/EPG数据的PSI和SI/EPG数据编译程序。
在工作时，系统1的操作者在每个实际频道1至M和虚拟频道，即频道M+1，M+2，…，M+V(V是虚拟频道号，等于或大于1)的预定周期内产生每个节目的节目信息记录，并存储在数据库22内。在这种情况下，实际频道(或虚拟源)是真实的频道，从真实节目源通过该频道传输广播数据，而虚拟频道是虚构的频道，它在节目指南内列成节目源，使用户不断观看从实际频道的节目中选出的节目。
图3是上述节目信息记录的布局的示意图。在图3中，节目信息记录300包含频道ID字段310、节目指南数据字段320和PSI数据字段330。该节目信息记录300是为各频道的每一广播节目产生的，而且与频道是实际频道还是虚拟频道无关。频道ID字段310包含频道的ID，即CHi(对于实际频道，1≤i≤M)或者CHj(对于虚拟频道，M+1≤j≤M+V)。节目指南数据字段320含有节目ID321、节目名称322、节目的种类323、开始时间和数据324、结束时间和数据325、频道ID326和其它描述数据327，这些数据在SI/EPG数据包内传输。如果上述节目是虚拟频道(例如CHj)节目，则节目ID和其它节目指南数据是要接收的(实际)频道的节目ID和对应的数据，而不是上述节目。
在虚拟频道(例如CHj)的情况下，PSI数据字段330包括指示频道(CHj)要映射到实际传输广播节目的实际频道(例如CHi)的频道映射信息(CMI)335。这样做能收看(或收听)的其它频道或源广播的节目，就像这些节目由虚拟频道或源进行广播一样。在实际频道的情况下，PSI数据字段330包含常规的PSI数据。然而，可能有这样一种情况，即甚至在实际频道(例如CHh(1≤h≤M)的情况下，广播机构要用户使用其它实际频道(例如CHi(i≠h))，而不是CHh。在这种情况下，PSI数据字段330将包括把CHh映射到CHi的频道映射信息335。
把如此产生的节目信息记录300一度存入数据库22内。图4是包含DBMS23以及PSI和SI/EPG编译程序24的程序运转流程图，它由图1的微型计算机20响应于数据库22的改变而执行。图5是传输控制器50的工作流程图，它响应于从计算机20接收到PSI和SI/EPG数据来控制数据缓冲器30。如果在数据库22内增加、改变和删除节目信息记录300，则计算机20进入到图4的运转流程。
如果在步骤400中已增加了新的节目信息记录300，则控制进入到步骤402，进行测试，观察增加的或新的记录300是否包含CMI。则在步骤414进行另一次测试，观察是否符合把改变的记录300的P51数据传送到数据缓冲器302内的时间。如果是，则在步骤416计算机20立即把记录300编译成PSI和SI、EPG，并把编译的数据传送给数据缓冲器416。否则，在步骤404计算机20把记录300编译成PSI和SI/EPG，并把编译的数据按节目表传送给数据缓冲器30。在步骤404或416之后，微型计算机20结束处理。在图5中由于在数据缓冲器30内没有相应的PSI或SI/EPG(步骤502)，控制器50在步骤506暂时把PSI或SI/EPG存储在数据缓冲器30内。然后在传输控制器50的控制下，根据节目表，把缓冲器30内存储的数据传送到传输单元40。
然而，在该频道上正在进行节目广播期间，由于某些原因，广播机构会要求把频道改到任何一个其它的或指定的实际频道上。为此，广播机构不仅可以把CMI335包括在新的节目信息记录300中，而且可以把CMI335加到存储在数据库22内的任何一个节目信息300内，和/或改变或删除任一节目信息300中的任何一个频道映射信息，只要节目信息300规定的节目广播还没有完。即，如果步骤402中CMI包括在新的记录300内，如果CMI已经在步骤406加到存储在数据库22内的任一节目信息记录300中，或者如果在步骤408中存储在数据库22内的任一节目信息记录300的CMI已经改变或者改动，则控制进入到步骤410，搜索数据库22，寻找包含映射目标为新的或改变的记录300描述的节目的CMI的记录。然后，在步骤412计算机20改变找到的记录300的CMI，使找到的记录300的CMI的映射目标与新记录300的相同，并且进入到步骤414。在步骤414，计算机20测试每个改变的记录300，观察是否符合把改变的记录300的PSI数据传送到数据缓冲器30内的时间。如果是，则在步骤416，计算机20立即把每个记录300编译成PSI和SI/PEG，并把编译的数据传送给数据缓冲器30。否则在步骤404，计算机20把每个记录300编译成PSI和SI/PEG，并根据节目表，把编译的数据传送给数据缓冲器30。在步骤404或416后，计算机20结束处理。
在图5中，响应于从计算机20接收到PSI和SI/EPG，传输控制器50在步骤500进行测试，看在数据缓冲器30中是否有节目与所接收PSI要用的节目相同的PSI和SI/EPG。如果有，计算机20把接收到的PSI和SI/EPG复写到缓冲器30中已存在的PSI和SI/EPG上。否则，计算机20把接收到的PSI和SI/EPG存储到缓冲器30内。这样，广播机构可以基本上实时地把任一频道改变到其它频道。
在两种情况下，都根据节目表把缓冲器30内存储的数据传送给传输单元40，在传输控制器50的控制下进行复接。
另一方面，在传输控制器50的控制下，在传输单元40内，对源装置10的M路广播数据流进行分组，并复接成N路时分多路复用传送流(N＜M)。在复接过程中，把SI/EPG数据和PSI数据以众所周知的方法插入到N路传送流中。
这样，不仅通过实际频道进行数字广播服务，而且也可以根据预定的节目表通过虚拟频道进行数字广播服务。
图6是虚拟频道CHj如何由实际频道CH1至CHM构成的示意图。在图6中假设某日6：00之后，虚拟频道Chj分配到6：00-7：00，7：00-9：00，9：00-10：00，10：00-11：00，11：00-11：30，…，分别作为节目时间Pj-1，Pj-2，Pj-3，Pj-4，Pj-5，…，而该日6：00之后，一些实际频道CHi(1≤i≤M)的节目是Pi-1，Pi-2，Pi-3。在该例子中，如下表所示，虚拟频道CHj的节目时间映射到实际频道节目。
                        表
开始时间    Chj节目时间   替换节目
            (虚构节目)
  6：00        Pj-1         P3-1
  7：00        Pj-2         P1-2
  9：00        Pj-3         P5-4
  10：00       Pj-4         P3-4
  11：00       Pj-5         P2-5
  11：30       Pj-6         P4-6
    ...         …           …
    …          …           …
    …          …           …
具体地说，在从6：00至7：00期间Chj传输的PSI包括表示频道CH3或节目P3-1的数据，作为频道映射信息335。同样，7：00至9：00的Chj的PSI包括表示CH1或P1-2的数据，9：00-10：00的CHj的PSI包括表示CH5或P5-4的数据，以此类推。换句话说，图6的每个垂直箭头示出了存储在与箭头起始处的节目有关的PSI内的频道映射信息，它表示箭头起始处的节目映射到箭头指向的节目，即接收箭头指向的频道。
(下面把虚拟节目所用的节目(如图6和图7中的箭头所指的)称为“替换节目”，把载送这种替换节目的实际频道称为“替换频道”。)
图7是在图6所示的情况(或节目配置)下，在约从8：35至8：50的期间，实际频道CH1进一步映射到实际频道CH4时的典型频道映射状态图。除了实际频道CH1在约从8：35至8：50期间映射到实际频道CH4之外，图7的频道映射状态与图6相同。然而，应当注意，频道Chj或Pj-2已经映射到频道CH1或P1-1。在这种情况下，8：35-8：50期间可以有与频道Chj有关的两条映射路线。在该期间以及Pj-2的另一期间，一条是CHj映射到CH1，因而，把CHj双重映射到CH1，然后再映射到CH4。另一条路线是把Chj直接映射到CH4。为了避免使接收机的结构复杂，在所示的实施例中使用了后一种映射路线。
这样，如果某节目(原始节目)的替换节目要进一步映射到另一替换节目(第二替换节目)，就改变把原始节目的频道映射信息(CMI)使该原始节目的CMI的映射目标为第二替换节目。例如，如果在图6所示的状态下，CH1(或P1-2)在8：35-8：50期间映射到CH4(或P4-3)，则仅在该期间把Chj的CMI映射目标从P1-2改变为P4-3。
图8是根据本发明原理的接收机的实施例的结构示意图。在图8中，接收机包含调谐器600；输入端与调谐器600的输出端相连的反扰频器610；输入端与反扰频器610的输出端连接的TS(传送流)处理器620和630；输入端与TS处理器620的输出端连接的MPEG视频译码器640和MPEG音频译码器650；输入端与MPEG视频译码器640的输出端连接的D/A和NTSC转换器660；输入端与MPEG音频译码器650的输出端连接的D/A转换器670；输入端分别连接到D/A和NTSC转换器660的输出端和D/A转换器670的输出端的视频和音频输出装置680；根据TS处理器630的PSI数据分别通过第一和第二控制信号691和692控制调谐器600和TS处理器620的控制器690；与控制器690连接的用于存储EPG数据的非易失性存储器720；与控制器690相连的、包含显示器(未图示)、控制板(未图示)和能使用IC卡710的IC(集成电路)卡接口(未图示)的用户接口700。非易失性存储器720可以是任一种合适的存储器，例如EEPROM(电可擦和可编程只读存储器)。如果接收机6是具有节目(或应用)存储能力一类的，则最好把硬盘用作非易失存储器720。用户接口700还可以包含遥控接口(未图示)，以使用户可以通过遥控器来操作接收机6。
在操作时，把从传输媒体接收到的传送流(TS)提供给调谐器600。调谐器600选择控制器690的第一控制信号691指定的TS，并对所选的TS进行解调。由反扰频器610用存储在例如IC卡710内的密钥数据把调谐器600的解调TS反扰频成MPEGTS，并把它提供给TS处理器620和630。TS处理器620从MPEG TS中取出控制器690的第二控制信号692指定的频道的MPEG视频和音频数据。MPEG视频译码器640对取出的MPEG视频数据进行译码，并由D/A和NTSC转换器660转换成NTSC信号。由MPEG音频译码器650对取出的MPEG音频数据进行译码，由D/A转换器670转换成模拟音频信号。把NTSC信号和模拟音频信号提供给音频和视频输出装置680。
另一方面，TS处理器630从反扰频器610的MPEG TS中取出控制器690指定的频道(与用户所选的频道一致)的频道ID310、节目指南数据320和PSI数据330，并把取出的数据310、320和330传送给控制器690。然后控制器690检查PSI数据330的CMI335。如果在PSI数据330中没有CMI，则控制器690控制调谐器600和TS处理器620，接收用户选择的频道直接识别出的频道。如果OSI数据330包括了CMI，则控制器690控制调谐器600选择包括与CMI335和TS处理器620内的映射目标一样的频道的TS，以从接收到的TS中取出频道。
例如，如果用户在6：00-7：00期间选择了频道CHj，则控制器将在PSI数据330内寻找其映射目标为CH3(或P3-1)的CMI335，从而向调谐器600和TS处理器620分别发送指定CH3的代码。同样，如果用户例如在8：35-8：50期间选择了频道CHj，则控制器将在PSI数据330内寻找映射目标为CH4(或P4-3)的CMI335，从而分别向调谐器600和TS处理器620发送指定频道CH4的代码。
这样，频道Chj可以使用户接收节目P3-1，P1-2，P4-3，P1-2，P5-4，P3-4，P2-5，P4-6等，只要节目实际是通过频道Chj传输的。
虚拟频道的应用例子
有各种选择虚拟频道的一系列节目的方法。下面给出一些选择策略。
可以由数量有限的普通节目源容易地组织包含诸如新闻、体育或电影等规定类别的节目的频道，反之，就增加频道数。
也可以使频道包含最受欢迎或者收视率最高的节目。
图9是根据本发明原理的广播中心广播的典型的频道配置的示意图。在图9中，频道配置包含许多普通用途的广播频道90和多个彼此内容相同的虚拟频道91。虚拟频道91安排成在用户扫描频道90和91时，使虚拟频道90在较短的时间内重复出现。这样，广播机构可以在用户连续改变频道时使虚拟频道91成为促收频道。
不脱离本发明的精神和范围可以构造出本发明的许多不同的实施例。应当理解，本发明并不限于说明书中描述的具体的实施例，而应由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1、一种数字广播系统，能使广播机构选择的一实际频道象用户可用且与该广播机构所选实际频道不同的一频道那样被接收，其特征在于，该系统包含：
存储所述用户可用的各所述频道中每一节目的节目信息记录的装置，该记录包含程序指定信息；
允许广播机构在所述程序指定信息内包括频道映射信息的装置，该信息的映射目标是要接收的频道或节目，而不是所述节目信息要用的频道；
根据节目表把所述节目信息记录插入到广播传送流中的装置，如果必要，在所述广播机构把所述频道映射信息包括在所述程序指定信息数据中之后，立即插入。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包含：
响应于确定要接收的所述节目的程序指定信息数据包括表示要接收第三频道或节目的频道映射信息，改变所述频道映射信息的装置，以使所述频道映射信息的映射目标为所述第三频道或节目。
3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述节目信息记录还包含所述用户选择的所述频道的频道ID和所述节目信息记录要用的节目或由所述程序指定信息数据中所述频道映射信息的所述映射目标根据所述程序指定信息是否包括了频道映射信息识别出的节目之一的节目指南数据，
所述系统还包含把所述节目信息记录插入到所述广播传送流中的装置。
4、在广播中心通过多个实际传输服务节目的实际频道提供广播服务的数字广播系统中，一种方法使广播机构选择一实际频道象用户可用且与广播机构所选实际频道不同的一频道那样被接收，其特征在于，所述方法包含下列步骤：
存储所述用户可用的各所述频道中每一节目的节目信息记录，该记录包含程序指定信息；
把频道映射信息包括在所述广播机构要求接收的节目的所述程序指定信息内，该信息的映射目标是要接收的频道或节目，而不是用于所述节目信息要用的频道；
根据节目表把所述节目信息记录插入到广播传送流中，如果必要，在所述广播机构把所述频道映射信息包括在所述程序指定信息数据中之后，立即插入。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述包括频道映射信息的步骤包含包括映射目标为收视率最高的节目或传输所述收视率最高的节目的频道的频道映射信息的步骤。
6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述包括频道映射信息的步骤包含包括映射目标为规定的类别的节目或者传输所述规定类别的所述节目的频道的频道映射信息的步骤。
7、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述包括频道映射信息的步骤包含下面步骤：在当前广播节目之一进入到精彩场面的情况下，包括映射目标为所述当前广播节目之一或者传输所述当前广播节目之一的频道。
8、在广播中心通过多个实际传输服务节目的实际频道提供广播服务的数字广播系统中，一种方法使广播机构从要接收的实际频道中选择的一系列节目，好象通过用户选择的频道进行广播一样，该方法包含下列步骤：
存储所述用户选择的所述频道中每一节目的节目信息记录，该记录包含程序指定信息；
把频道映射信息包括在每个所述PSI内，该信息的映射目标是要接收成用于每个所述程序指定信息的所述频道的所述实际频道或所述服务节目之一；
根据节目表把每个所述节目信息记录插入到广播传送流中，如果必要，在把所述频道映射信息包括在所述每个程序指定信息中之后，立即插入。
9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包含下列步骤：把顺序频道ID分配给用户可用的频道，允许把多个频道ID分配给包含所述系列节目的虚拟频道，以在用户扫描用户可用的所述频道时，使所述虚拟频道在较短的期间重复出现。
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