CN1324894C - 电视信息再生编码处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种电视信息再生编码处理方法及系统装置，在于从语义信息和语用信息层面上对电视节目的内容及形式信息和观众的反馈信息等特定信息进行提炼压缩后生成再生信息编码，并将该编码数据分别通过系统装置中的编码器[1]、加密器[2]、用户记录器[4]、数据处理器[6]引入到电视系统[3]和双向数据传输系统[5]的信号中，形成一个对该数据流的插入、传输、变换、存储、处理和控制回路。
Description
技术领域
本发明涉及一种对电视节目内容及形式信息和观众收视反馈信息等特定信息进行再生编码处理的方法及实现相应数据处理的系统装置。
技术背景
目前模拟或数字电视系统的信息传播和接收是以将客观存在的图像信息和声音信息单向直接传送给观众为主要目的，对电视节目的内容及形式信息和观众收视的反馈信息等特定信息则不涉及进行专门处理和传送。为改变这一局面，如AC尼尔森公司采用了对预定抽样群体的电视机上加装个人收视记录仪，对该收视个体所收看的电视频道转换情况进行全程监视记录，在一段时间后读取各采样点个人收视记录仪内记录信息进行统计分析，得出该地区各频道及对应时段观众收视率情况，从而间接获取观众反馈信息的方法。该方式不涉及对具体播出节目信号另外引入特定信息编码数据信号并通过相应系统装置对数据进行变换处理问题，无观众对具体节目的直接信息反馈及控制的传输信道，不能实现对每一台电视机收看电视节目进行控制，同时对记录数据的误差也无直接的校正信息来予以校正。
另一种解决方法是采用对播出节目加密方式，对符合条件的用户电视机(或机顶盒)预先授予解密钥，在加密节目播出时用户就能通过该电视机(或机顶盒)正常收看到节目。此方法的主要特点是利用对播出电视节目信号的传输通道进行处理(即加密处理)，达到控制节目收看的目的，由于仍未针对具体播出的节目而引入与其内容及形式信息相关联的特定信息编码数据信息并实现相应的数据处理，也无观众对具体节目内容等特定信息直接反馈或控制的传输信道，且没有对用户电视机收视其它节目和频道的信息进行全程记录，因而不能更好地控制观众对加密电视节目的收视及获取与播出节目内容相关联的更多观众收视反馈信息。
发明内容
本发明的目的是在语义信息和语用信息层面上，对电视节目的内容及形式信息或观众收视的反馈信息等特定信息进行提炼压缩后生成再生信息编码(简称再生编码)，并通过本发明的一系列装置将此再生编码数据引入到电视系统的电视信号中及双向数据传输系统的传输信号中，完成编码、插入、发送、接收、变换、存储和控制等处理，在客观上使电视节目播出机构与观众之间建立起一个新的高效精炼信息的反馈传输控制大回路，实现对电视信息在更高层次上的开发和利用。
具体地说，本发明达到的一个目的是通过本发明系统装置在电视系统的节目信号中和双向数据传输系统的传输信号中引入再生编码数据及完成相应地处理，实现对本发明系统内用户收视节目的反馈信息地记录、采集和处理。
本发明的另一个目的是通过本发明系统装置在电视系统的节目信号中和双向数据传输系统的传输信号中引入再生编码数据及完成相应地处理，实现将普通电视节目信号转换为加密电视节目信号播出，并通过本发明系统装置完成对本系统内电视机用户收看该加密电视节目的授权及精确收付费控制管理功能。
本发明的另一个目的是通过本发明系统装置在电视系统的节目信号中和双向数据传输系统传输信号中引入再生编码数据及处理，实现对本发明系统内所有电视机用户收看电视节目及频道、时间等电视机工作状态信息数据的全程记录及记录数据误差校正，并在此基础上可统计给出本地区电视信号覆盖范围内各电视台、各频道、各节目及时段最直接确切的收视率数据及其它更多的收视信息。
本发明的另一个目的是通过本发明系统装置在电视系统的节目信号中引入再生编码数据及完成相应地处理，实现对指定电视节目播出的自动监播和记录，以及实现对用户电视机的各种自动控制功能。
附图的简要说明
图1为实现本发明方法的一种系统装置构成图
图2为本发明的一种特定信息再生编码结构图
图3为图2特定信息再生编码之TDM根信息码数据信号插入在电视节目视频信号中的一种结构图
图4为图1所示系统装置中编码器[1]的再生编码数据插入程序原理框图
图5为图1所示系统装置中加密器[2]的复合电视节目信号加密变换程序原理框图
图6为图1所示系统装置中用户记录器[4]原理框图
图7为图1所示系统装置中数据处理器[6]原理框图
实施发明的最佳方式
由图1～图7所述本发明的一种系统装置由编码器[1]、加密器[2]、用户记录器[4]、数据处理器[6]构成再生编码数据流的处理节点，把电视节目播出系统[3a]、电视传播网[3b](具体可为：CATV网、无线网、卫星网、光纤网等传送电视节目信号网络中的一种或同时多种)、用户电视接收机[3c]以及双向数据传输系统[5](具体可为：双向HFC网、电话网、计算机互联网、直接进行数据交换的光纤网、电力线信息传输网、人工传递的IC卡、可移动的数据读写记录盘及记录器等的一种或同时多种)串联起来形成一个对再生编码数据流进行插入、传输、变换、存储和控制的处理回路。
电视节目源[可分为信号存储类节目源(如录像带节目、光碟节目等)和信号直播类节目源]信号输入进编码器[1]，则电视节目的视频信号将被抠像加入由人通过TDM数据代码输入键盘或接口[1a]设定的与节目内容及形式等特定信息相关联的再生编码之TDM根信息码(简称TDM根码)数据信号，之后输出此复合电视节目信号。
上述复合电视节目信号输入到加密器[2]，加密器[2]将根据复合电视节目信号中TDM根码信息和人通过密钥数据代码输入键盘或接口[2a]设定的密钥代码数据，按一定匹配算法关系对该电视节目信号进行变换处理，形成使普通电视机无法正常收看到图像或声音的加密电视节目信号输出。对于内含TDM根码而又不进行加密变换的电视节目，称为非加密再生编码节目，此时加密器[2]可以不工作或被省略，并由此构成本发明系统装置的另一种工作模式。
上述变换或没变换输出的电视节目信号经电视节目播出系统[3a]及电视传播网[3b]播出，用户电视接收机[3c]接收到该信号后，则连接其上的用户记录器[4](用户记录器[4]在结构上既可独立置于电视机外，也可直接装于电视机机壳内在形式上与电视机融为一体，二者工作过程相同，仍遵循本发明工作原理。)将从电视节目信号中分离出内含的TDM根码数据，并根据TDM根码信息及其它条件信息从存储器[4f]中找出与之匹配的解密钥数据进行解密计算后对该节目信号进行反变换输出，使授权了的用户电视接收机[3c]能正常收看到此节目，同时用户记录器[4]还将记录此TDM根码以及与之对应的起止工作时间子信息码、工作频道子信息码及其它信息代码入存储器[4f]，对于非加密再生编码节目，用户记录器[4]不进行解密处理工作，但根据TDM根码的信息还是可对TDM根码、频道子信息码、时间子信息码或其它代码数据进行记录或不记录；若用户在接收到含TDM根码电视节目的同时，根据该节目的屏幕提示内容通过与用户记录器[4]相连的JD数据代码输入键盘或接口[4a]输入相应特定信息代码数据，即特定信息再生编码之JD根信息码(简称JD根码)，则该JD根码与节目的TDM根码或连同此刻对应的其他子信息码数据也将被用户记录器[4]记入存储器[4f]；根据TDM根码的信息，用户记录器[4]还可完成对用户电视机[3c]的各种相应控制操作；除此之外用户记录器[4]还将自动记录用户转换电视机频道时对应频道子信息码及时间子信息码等用户电视接收机[3c]工作状态数据入存储器[4f]；由此将形成一系列记录用户电视接收机[3c]接收数据及完成各种工作的用户再生编码数据集合于存储器[4f]中。
在适当时间，电视机用户或数据处理[6]的掌握者通过双向数据传输系统[5]将用户记录器[4]与数据处理器[6]连通，用户记录器[4]在数据处理器[6]的指令控制下通过双向数据传输系统[5]向数据处理器[6]传回存储器[4f]中的用户再生编码数据集合，数据处理器[6]则将此数据存入海量存储器[6e]并进行处理：①根据该用户的数据记录及收付费记录，判定对该用户是否进行某加密电视节目授权或终止授权，并通过双向数据传输系统[5]将授权或终止授权数据及相应控制指令数据传送给用户记录器[4]去执行；②对于含JD根码的回传再生编码数据，数据处理器[6]内的JD根信息码应答程序[6o]将根据具体节目JD根码数据所代表的具体含义对用户做出相应回应，实现与用户记录器[4]间的实时或准实时双向数据交换和互动操控。
利用用户记录器[4]记录TDM根码和频道子信息码、时间子信息码具有一一对应特性，数据处理器[6]通过其内的用户频道代码及时间代码校正程序[6j]校正不同电视机对应同一电视播出频道往往具有不同频道代码这种不一致的情况和系统时间不一致等情况，同时也可将这些误差信息传送给相对应的用户记录器[4]，使其做出相应的误差矫正，最终使数据的准确性得到大幅度提高。
在数据处理器[6]汇集到一定分布用户的用户数据后，通过其内的收视数据统计分析程序[6m]将统计得出该地区、该电视台、该频道、该节目所蕴含的用户收视信息、民意信息、社会管理信息及其他信息，以此为节目制作者或节目播出管理者提供对节目源进行大回路闭环反馈调节和控制的信息。
本地记录器[6b]与用户记录器[4]具有相似的结构和工作过程，连接于数据处理器[6]之上，受指定节目监视控制程序[6g]控制可将收视到的指定节目TDM根码记录直接传送给数据处理器[6]进行处理，并提供出该指定节目播出情况的记录档案。要强调地是，此工作过程仅是本发明系统一般工作过程的一种简化形式，其基本工作特征都相同。通过指定节目TDM根码的信息标识，本发明系统还将利用为自动控制录像设备[6c]对该节目播出全过程及前后节目播出全过程进行录像记录的控制信号或剪辑信号，以实现自动录像或剪辑，达到更详细准确地监视节目播出情况的目的。
图2所示为一种二进制再生编码，码元宽度为T，1～nk为码元序位号，处于不同序位的码元可组合成代表不同信息的子信息码：子信息码1，……，子信息码K，分别代表如：节目类型信息，节目号信息，频道信息，时间信息，节目内容选择信息，扰码信息，……，等。由几个子信息码又可组合成代表相对更高层信息含义的根信息码，由此就构建起了TDM信息码、JD根信息码等。
再生编码表征信息的特点是在语义信息和语用信息层面上，针对节目的内容及形式信息或观众收视的反馈信息等特定信息进行人为提炼压缩后，用自定义的若干编码信号单元及组合来代表它们。
图3所示为一种在电视节目视频信号引入了特定信息再生编码之TDM根信息码后的结构图，原标准电视节目视频信号中的某行正程信号被抠像出一个时间开槽，而开槽内则引入了原电视信号中没有的TDM根码及引导同步码等数据信号。开槽位置一般选在不影响正常图像信号的消隐行内，也可选在不严重影响正常收视的图像信号起始段或未尾段行扫描信号中。对于数字电视节目信号，除上述方式外，还可根据不同的技术处理需求，分别采取把再生编码数据分散或整合地直接插入到数字节目信号的宏块层、宏块条层、图像层、图像组层(GOP)、基本码流(ES)、基本包流(PES)、节目流(PS)以及传输流(TS)中数据编码结构的适当位置，而随该数字电视节目信号一起被传送播出和记录存储。
图4是图1中编码器[1]实现对电视节目信号引入特定信息再生编码之TDM根信息码的一种插入程序原理框图，其基本功能是：根据通过TDM数据代码输入键盘或接口[1a]输入预定的TDM代码，TDM根信息码信号形成程序[1b]一一对应地转化为TDM数据信号脉冲并通过合成程序[1d]与引导同步码信号发生程序[1c]生成的引导同步码信号脉冲相合成后输入到抠像插入程序[1e]，电视节目信号经过抠像插入程序[1e]将被抠像出时间开槽，并在开槽中插入TDM根码和引导同步码等数据信号，由此而形成含再生编码的复合电视节目信号输出。一种实施例是在电视字幕机基础上加装图4所述插入程序而构成编码器[1]。
图5是图1中加密器[2]对含再生编码的复合电视节目信号进行加密变换的一种变换程序原理框图，基本功能是：含再生编码复合电视节目信号输入后，TDM根信息码识别程序[2b]识别出加密TDM根码并将此代码与通过密钥数据代码输入键盘或接口[2a]设定的密钥代码在加密匹配及运算程序[2c]中相匹配后，从加密题库[2d]找出相应算法程序进行运算生成变换控制信号，此变换控制信号通过变换控制程序[2e]对输入的含再生编码复合电视节目信号进行变换后即可得含再生编码的加密电视节目信号输出。一种加密变换方式是控制图像信号的亮度信号进行180°倒相变换，除此之外还可采用同步头抑制法、行交换法、行切割法等多种变换方式及其复合变换方式对含再生编码的复合电视节目信号进行加扰变换而生成加密节目。一种实施例是采用电视字幕机加装上图5所述变换程序而构成加密器[2]。需要说明的是编码器[1]和加密器[2]在形式上可以合二为一。
图6为图1中用户记录器[4]的原理框图，其基本功能是：①通过TDM根信息码数据整形分离电路[4i]从视频信号中整形分离出TDM根码数据信号，单片机(或DSP)[4e]内部程序根据该TDM根码信息及其他条件信息产生出匹配的解密信号，并以此控制反变换电路[4j]对加密电视节目信号进行反变换后输出给用户电视接收机[3c]；②通过TDM根信息码数据整形分离电路[4i]从视频信号中整形分离出TDM根码数据信号，由单片机(或DSP)[4e]内部程序根据该TDM根码信息产生相应指令信号对用户电视接收机[3c]进行操控，或者进一步在用户特定请求信息输入后受控转换为将JD数据代码输入键盘或接口[4a]的输入数据实时或非实时直接传送给数据处理器[6]进入相应的交互工作模式；③通过A/D转换电路[4g]及波段控制电路[4h]将不同电视频段(如：VHF、VHF及增补频段)的频率调谐电压转换为频道子信息码，对于以数字方式播出的电视节目信号则可直接通过数字节目信号处理模块[4L]输出其虚拟频道子信息码；④将用户通过JD数据代码输入键盘或接口输入[4a]的操作转换为再生编码之JD根信息码；⑤将单片机(或DSP)[4e]的系统时间：×年×月×日×时×分×秒转换为时间子信息码；⑥存储器[4f]记录存储TDM根码、JD根码、频道子信息码、时间子信息码、识别子信息码、密钥子信息码和解密程序数据等代码或数据，以及与其相关的其它程序数据和指令数据；⑦通过一定指令信号，单片机(或DSP)[4e]可分类分别读入、读出上述存储器[4f]内数据，并控制调制解调电路[4k]通过双向数据传输系统[5]与数据处理器[6]进行数据交换；⑧单片机(或DSP)[4e]可控制调制解调电路[4k]接收数据处理器[6]的控制指令及下传数据，可通过内部程序执行解密钥授权或终止授权操作。图6所示实施例中双向数据传输系统[5]为普通电话网系统，控制指令整形译码电路[4c]分离出通过电话网系统[5a]传来的控制指令输入给单片机(或DSP)[4e]，单片机(或DSP)[4e]控制J继电器[4b]进行触点转换，触点J-1与J-3连通时进行数据传输，而触点J-1与J-2连通时电话机则可通过电讯网[5a]进行远程拔号呼叫连接数据处理器[6]。在本实施例中电话键盘也兼作JD数据代码输入键盘[4a]，其上的操作信号经JD根信息码输入控制电路及键盘双音频识别电路[4d]识别后输入单片机(或DSP)[4e]进行处理。除此之外，双向数据传输系统[5]还可采用双向有线电视HFC网、ISDN网、光纤网、电力线信息传输网、甚至人工传递可读写数据存储装置(如：可擦写IC卡、磁卡和U盘等)构成的服务网络等具有双向数据传输能力的网络系统来实现。JD数据代码输入键盘或接口[4a]还可采用专用键盘、计算机键盘、无线遥控器键盘及其它键盘或接口来完成。
图7为图1中数据处理器[6]的功能原理图，其基本功能是：①数据收发模块[6d]通过双向数据传输系统[5]与用户记录器[4]连通后进行数据发送或接收；②海量存储器[6e]存储用户记录器[4]传回的用户再生编码数据及用户数据库数据，存储客户数据库数据，以及存储管理程序数据；③用户服务终端[6r]用于输入用户数据，以及通过用户数据库管理程序[6p]显示用户数据库档案信息；④客户服务终端[6q]用于输入客户数据以及通过客户数据库管理程序[61]显示客户数据库档案信息，显示通过收视数据统计分析程序[6m]处理生成的统计曲线或数据信息；⑤通过密钥授权管理程序[6h]对授权条件进行划分管理，通过加密节目代码及密钥匹配设定程序[6n]进行密钥匹配及设定，通过加密节目授权及终止管理程序[6i]对用户记录器[4]进行加密节目解密钥授权或终止授权；⑥通过用户频道代码及时间代码校正程序[6j]对传回的用户再生编码数据进行校正；⑦通过JD根信息码应答程序[6o]对表征用户反馈信息的JD根信息码数据进行处理和着出回应；⑧通过用户数据库管理程序[6p]及用户收付费管理程序[6k]对用户的数据库档案及收付费情况进行管理；⑨指定节目监视控制程序[6g]控制本地记录器[6b]通过本地电视接收机[6a]获取播出节目信号，完成对指定节目TDM根信息码的记录并直接读取相应数据进行处理后提供出该指定节目的监视记录档案，同时还可以进一步控制录像设备[6c]对播出节目信号进行选择录像。图7所述实施例采用计算机服务器[6f]来构成数据处理器[6]的主体，本地电视接收机[6a]与录像设备[6c]可以合二为一，即采用带TV接收器的录像机实现，除此之外还可采用计算机电视接收采集卡及硬盘等其它方式来分别实现数据接收和节目录像。双向数据传输系统[5]同图6所述双向数据传输系统[5]。
Claims (8)
1、一种在模拟或数字电视播出节目信号和回传数据信号中引入特定信息再生编码数据及处理的方法，是通过一个在节目源与用户间可对电视节目内容信息及形式信息进行编、解码处理的双向信息交换通道，其特征是通过编码器[1]能把再生编码引入到原电视节目信号中并输出此复合电视节目信号；通过加密器[2]可根据预选定的数据代码和上述复合电视节目信号中的再生编码数据信息对原电视节目信号进行变换处理后输出；通过用户记录器[4]能从接收到的复合电视节目信号中分离出再生编码数据信号，并通过处理再生编码中的相关数据来完成对原电视节目信号的反变换输出或实现控制用户电视接收机[3c]的其它操作，同时还可接受通过JD数据代码输入键盘或接口[4a]录入的数据并存储，以及记录存储与用户电视接收机[3c]接收数据及工作状态信息相关联的数据，并可受控对存储数据进行读入、读出和通过双向数据传输系统[5]完成对用户处理后的反馈再生编码数据的回传及其它数据的双向传控管理，以及转换为对数据处理器[6]的远程实时或准实时交互式操控工作模式；通过数据处理器[6]建立数据档案来汇集、存储和处理节目源及用户数据，控制录像设备[6c]对播出电视节目信号进行记录，并可通过双向数据传输系统[5]控制用户记录[4]进行数据收、发；由此在原信息传输系统之上形成一个新的数据处理控制大回路，从而完成对特定信息提炼压缩后生成的再生编码数据进行引入、传输、变换、存储、管理和控制工作。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，特定信息再生编码数据是在原标准电视信号之外而引入与电视节目内容及形式信息或观众反馈信息及其它信息相关联的一组代表不同信息含义的脉冲编码组合，并且随该编码脉冲组合在本发明编码器[1]、加密器[2]、用户记录器[4]、数据处理器[6]中的传输变换处理，其组合方式和组合数量及代表的相应信息含义也将发生变化。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过编码器[1]、加密器[2]、用户记录器[4]、数据处理器[6]分别具有接受相应数据代码输入的键盘或接口。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过用户记录器[4]通过与用户电视接收机[3c]相连接而获取及记录该电视接收机的接收数据及工作状态数据，以及完成对该电视接收机[3c]的其它控制操作，并可受控转换为将JD数据代码输入键盘或接口[4a]的输入数据直接或间接、实时或非实时传送给数据处理器[6]，实现对其的远程交互式操控。
5、一种在模拟或数字电视播出节目信号和回传数据信号中引入特定信息再生编码数据及处理的装置，是编码器[1]、加密器[2]通过电视系统[3]连接用户记录器[4]，同时用户记录器[4]通过双向数据传输系统[5]连接数据处理器[6]构成，其特征是编码器[1]能把再生编码插入到原电视节目信号中并输出此复合电视节目信号；加密器[2]根据预选定的数据代码和上述复合电视节目信号中的再生编码数据信息对原电视节目信号进行变换处理后输出；用户记录器[4]从接收到的复合电视节目信号中分离出再生编码数据信号，并通过处理再生编码中的相关数据来完成对原电视节目信号的反变换输出或实现控制用户电视接收机[3c]的其它操作，同时还可接受通过JD数据代码输入键盘或接口[4a]录入的数据并存储，以及记录存储与用户电视接收机[3c]接收数据及工作状态信息相关联的数据，并可受控对存储数据进行读入、读出和通过双向数据传输系统[5]完成对用户处理后的反馈再生编码数据的回传及其它数据的双向传控管理，以及转换为对数据处理器[6]的远程实时或准实时交互式操控工作模式；数据处理器[6]建立数据档案来汇集、存储和处理节目源及用户数据，控制录像设备[6c]对播出电视节目信号进行记录，并可通过双向数据传输系统[5]控制用户记录[4]进行数据收发；由此在原信息传输系统之上形成一个新的数据处理控制大回路，从而完成对特定信息提炼压缩后生成的再生编码数据进行引入、传输、变换、存储、管理和控制工作。
6、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，特定信息再生编码数据是在原标准电视信号之外而引入与电视节目内容及形式信息或观众反馈信息及其它信息相关联的一组代表不同信息含义的脉冲编码组合，并且随该编码脉冲组合在本发明编码器[1]、加密器[2]、用户记录器[4]、数据处理器[6]中的传输变换处理，其组合方式和组合数量及代表的相应信息含义也将发生变化。
7、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，编码器[1]、加密器[2]、用户记录器[4]、数据处理器[6]分别具有接受相应数据代码输入的键盘或接口。
8、根据权利要求5所述的装置，其特征在于，用户记录器[4]通过与用户电视接收机[3c]相连接而获取及记录该电视接收机的接收数据及工作状态数据，以及完成对该电视接收机的其它控制操作，并可受控转换为将JD数据代码输入键盘或接口[4a]的输入数据直接或间接、实时或准实时传送给数据处理器[6]，实现对其的远程交互式操控。
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