專利名稱：數字互動影音播放及收視系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及數字影音播發技術，尤其是一種數字互動影音播放及收視系統。
該數字電視最主要的優點就是提供高畫質的影像與更好的聲音品質，現行使用的傳統模擬電視只有525條掃描線，影像解析度較低、畫面易閃動、信號受干擾；而數字電視以「0」與「1」的數字方式傳送，可避免外界的干擾，畫面模糊便不存在。數字電視將525條掃描線提高到1080條，亦提供了清晰、鮮艷、穩定且生動的高品質電視畫面。除此之外，由于數字信號可壓縮的特性，使得數字電視信號可同時傳送媲美電影院音效品質的6聲道杜比數字環繞音效，取代傳統的2聲道立體音效。
此外，該數字電視還能通過國際互聯網提供多樣化服務，是現有模擬電視無法達成的。所謂的多樣化服務如氣象、新聞、交通、隨選視訊(VideoOn Demand)、線上游戲等，甚至于購物都成為可能。
據上所述可知，該數字電視的技術發展成熟后，它背后隱含了龐大的商機，故，在有關數字電視的各個技術領域內，無不吸引了許多軟應體廠商投入規格的制定與研發。
但，該數字互動電視在實際推行上仍有許多困難，此乃由于傳統模擬電視的收視戶，僅能接收模擬信號，并無法接收該衛星數字廣播信號，若該收視戶欲接收該衛星數字廣播信號，則必須舍棄傳統電視機，轉而添購一臺數字電視，或在現有的傳統電視機上加裝一數字電視轉換器(Digital TVSet-Top Box)，藉以接收來自人造衛星的該衛星數字廣播信號，及接收來自國際互聯網的網絡信號，以進行節目的播放及網絡瀏覽，此外，由于該數字電視為一全新的硬件設備，令該節目收視戶必須適應該數字電視瀏覽國際互聯網的方式，甚至，該數字電視由數字節目播放商提供新的瀏覽器，而必須大幅改變原來利用電腦，進行國際互聯網瀏覽方式，如此，將造成節目收視戶在使用上的諸多不便及困擾，且造成節目收視戶消費負擔及資源的浪費等問題。
另，請參閱圖2所示，由于該國際互聯網2內各個網站(web sit)的所有檔案(如影像及聲音的多媒體資料流)，被儲存在指定位置的一網頁伺服器(web server)22內，該網頁伺服器22及其瀏覽端20在上傳(update)或下載(download)資料時，主要皆受限于該網頁伺服器22所使用的傳輸電纜(其它硬件電子設備的影響較小，可被忽略)，及該瀏覽端20數據傳輸設備24的最大傳輸速度，而該傳輸電纜的頻寬，尚必需被所有連接至該網頁伺服器22的瀏覽端20所分享。
舉例而言，若該傳輸電纜的最大頻寬為100Mbps時，共有24個瀏覽端20連接至該網頁伺服器22，各該瀏覽端20所能分享的頻寬分別為4.17Mbps，若該等瀏覽端20的最大傳輸速度超過4.17Mbps，則該等瀏覽端20與網頁伺服器22間的傳輸速度，仍僅為4.17Mbps。
然而，該國際互聯網2內各該網頁伺服器22的最大頻寬，大都是小于100Mbps，此乃因為網站的頻寬越大，則該網站架設的成本則相對提高許多，以一般自網絡下載(download)檔案的情形而言，若該網站同時被為數極多的瀏覽端20連接，且同時在下載檔案，各該瀏覽端20所能分享的頻寬將相當小，令其最大的傳輸速度大都小于1Mbps，甚至該傳輸速度小于1千位元/秒(Kilo bit per second；以下簡稱Kbps)，由此可知，該網頁伺服器22與瀏覽端20間的傳輸速度，隨該瀏覽端20的數量而有變化，其傳輸速度相當不穩定。
由于一般多媒體資料流的播放速度為200～500kbps，若該多媒體資料流被微軟多媒體播放器(Microsoft Windows Media Player)或其他播放器進行播放時，該網頁伺服器22無法以相同速度傳送該多媒體資料流，將令該等播放器必須等待接收到足夠播放的多媒體資料流，才可再進行播放動作，否則，該等播放器無法播出任何影像或聲音，故，在該播放器播放的過程中，將會產生不連續的畫面，造成使用者收視上的不便及困擾。
又，該網頁伺服器22與瀏覽端20間的信號傳輸距離，相隔甚遠(數公里)，故，必須通過許多網絡傳輸設備(如路由器(Bridge)、橋接器(router)、數據機...等)，令該網頁伺服器22與瀏覽端20相互傳輸的信號，不斷地被該等網絡傳輸設備，進行各種不同的處理，使該信號相當容易發生錯誤的情形，而造成該網頁伺服器22與瀏覽端20間無法收到完整的資料，若以該瀏覽端20讀取該網頁伺服器22的多媒體資料流為例，該等播放器在播放該多媒體資料流的過程中，將會出現若干馬賽克的方格或停格畫面的情形，而聲音則會有雜音或沒聲音等情形。
故，若將該衛星數字廣播信號轉換成該多媒體資料流，通過該國際互聯網2由該網頁伺服器22傳送至該瀏覽端20上，其影像及聲音的品質，勢必無法達到與該數字電視相同影像及聲音的品質。
反觀，目前區域網絡1(Local Area Network，簡稱LAN)，請參閱
圖1所示，無論通過交換器10(switch)或集線器10(hub)，均利用相匹配的網絡信號線12，令各個用戶端14(client)及網絡伺服器16(server)連接起來，以形成該區域網絡1，各個用戶端14及網絡伺服器16可在該區域網絡1傳遞網絡信號(如圖1所示)，該交換器(switch)10或集線器(hub)10每兩端口間(意即兩用戶端14或用戶端14與伺服器16間)的傳輸速度，皆遠快于該國際互聯網(Internet)2的瀏覽端20與網頁伺服器(web server)22間的傳輸速度，且該區域網絡1在傳輸過程中，發生錯誤(如IP封包掉落)的情形，也比該國際互聯網2少。一般言，該區域網絡1的傳輸速度及傳輸品質，較佳于該國際互聯網2的傳輸速度及品質的原因，主要如下述該區域網絡1內的各個用戶端14及伺服器16的信號傳輸距離較短(數百公尺內)，僅需通過交換器10或集線器10及信號線12，即可進行信號傳輸，若以傳輸速度為10/100百萬位元/秒(Mega bit per second；以下簡稱Mbps)，且具24端口的交換器10而言，其能提供最大頻寬為100Mbps×(24/2)＝1200Mbps意即，其每兩端口間都能以100Mbps的傳輸速度，進行網絡信號傳遞；若以傳輸速度為10/100Mbps，且具24端口的集線器10而言，其所能提供最大頻寬為100Mbps，被該24端口所連接的用戶端14及伺服器16分享，故每兩端口間的傳輸速度即為100Mbps÷(24/2)＝8.33Mbps意即，其每兩端口間都僅能以8.33Mbps的傳輸速度，進行網絡信號傳遞。
此外，由于該區域網絡1的信號傳輸距離較短，故該區域網絡1的用戶端14及伺服器16間相互傳輸的網絡信號，并不易出現錯誤，且一般不需要在該用戶端14及伺服器16間，安裝其他電子設備，以確保該區域網絡1內網絡信號的穩定或正確性，其伺服器16能傳遞包括影像及語音的多媒體資料流(Media steam)，該用戶端14亦可接收到接近完整無誤的多媒體資料流，令該多媒體資料流呈現的影音品質更為清晰；由上述可知，由于該區域網絡1的傳輸速度比該國際互聯網2快，且其傳輸過程穩定，令該區域網絡1的伺服器16與用戶端14之間，可取得較完整的資料，故該等播放器在播放該多媒體資料流所呈現的畫面時，理應可獲得較佳的影像及聲音品質。
故，若將該衛星數字廣播信號轉換成該多媒體資料流，直接利用該區域網絡1的伺服器16，將該多媒體資料流傳送至各該用戶端14，再由該用戶端14的播放器予以播放，必可大幅減少該多媒體資料流在國際互聯網2上所造成的時間延滯及雜訊干擾，而令其傳輸速度加快，且不致因雜訊干擾，產生錯誤資料，令該播放器可播放出更佳品質的影像及聲音，此外，節目收視戶不必為了收看數字節目，而另外添購數字電視或數字電視轉換器，且可繼續使用現有電腦的所有軟硬件設備，不必改便任何現有的使用及操作習慣，即可達到與該數字電視相同的效果及功能。
本發明的技術方案是這樣的本發明為一種數字互動影音播放及收視系統，該系統通過國際互聯網及人造衛星，架構在一數字節目播放商及至少一區域網絡之間，該數字節目播放商設有一多媒體伺服器及一網頁伺服器，該區域網絡包括有至少一伺服器及復數個用戶端，該伺服器通過該國際互聯網，與該網頁伺服器相連接在一起，用以相互傳輸網絡信號，并依下列步驟進行處理首先，該多媒體伺服器將至少一節目頻道的影音信號，依照網絡傳輸協定轉換成多媒體資料流；然后，將該等多媒體資料流傳送至一信號轉換器內，以利用該信號轉換器將多媒體資料流轉換成衛星數字廣播信號，令該衛星數字廣播信號可被上鏈至該人造衛星；再通過該人造衛星將該衛星數字廣播信號，在該人造衛星的信號發射范圍內，以廣播方式散布；再通過一衛星信號接收器，接收該衛星數字廣播信號，并將該衛星數字廣播信號轉換成多媒體資料流，并傳送至該區域網絡的伺服器；然后，該伺服器以多點廣播的方式，將該多媒體資料流發送至各該用戶端，由該用戶端進行播放。
其中該伺服器以多點廣播的方式，將該多媒體資料流發送至各該用戶端后，尚包括下列步驟各該用戶端通過該伺服器與該網頁伺服器連接后，可在該用戶端的顯示器顯示該網頁伺服器的網頁，該網頁設有至少一媒體圖示，該媒體圖示分別代表不同的節目頻道；然后，該網頁伺服器讀取到該用戶端的網頁上被點選的一媒體圖示時，將產生一播放信號，并傳送至該用戶端；然后，該用戶端可根據該播放信號，擷取在該伺服器內匹配該播放信號的多媒體資料流；最后，利用該用戶端內的一播放器，即可將該多媒體資料流所代表的影像及聲音播放出來。
其中該衛星信號接收器分別與復數個解碼器相接在一起，該等解碼器分別匹配不同的特定編碼，該等衛星數字廣播信號上鏈至該人造衛星前，分別先依照特定編碼方式，進行編輯加密；該衛星信號接收器接收到各該衛星數字廣播信號后，分別由該等解碼器進行解碼，并分別轉換成不同的多媒體資料流，再傳送至該伺服器內。
其中該影音信號，由至少一節目供應商提供，該節目供應商將其節目頻道的影音信號，以另一衛星數字廣播信號傳送至另一人造衛星，該數字節目播放商再通過另一衛星信號接收器，接收該另一衛星數字廣播信號，并將該另一衛星數字廣播信號解碼成影音信號，該多媒體伺服器再進行后續處理。
其中該網頁伺服器內設有一管理資料庫及一系統管理機制，該管理資料庫中至少包括有使用者名稱、密碼及收視記錄；該系統管理機制在該網頁上呈現一指令輸入框，該用戶端接收其輸入元件，在該指令輸入框輸入使用者名稱及密碼等指令后，該系統管理機制會將該等指令傳送至該管理資料庫，進行比對，若該等指令與該管理資料庫內的使用者名稱、密碼相符時，則該媒體圖示被點選后，該網頁伺服器可產生該播放信號，并開始記錄該用戶端的收視記錄。
本發明的系統通過國際互聯網及人造衛星，架構在一數字節目播放商及至少一區域網絡之間，其中該數字節目播放商將一多媒體資料流，通過一多媒體伺服器及一信號轉換器與一人造衛星，傳送至該區域網絡的伺服器內，該區域網絡內的用戶端可通過該區域網絡及國際互聯網，連接至該數字節目播放商的網頁伺服器，令其顯示器顯示匹配該網頁伺服器的網頁，然后，該網頁上的一媒體圖示被點選時，該網頁伺服器可產生一播放信號，并傳送至該用戶端，令該用戶端可根據該播放信號，擷取在該伺服器所廣播的與其相匹配的多媒體資料流，令該用戶端可利用一播放器播放該多媒體資料流，以輸出影像及聲音。由于，目前人造衛星的各個發射頻道至少具有1Mbps的傳輸速度，而該區域網絡的伺服器與用戶端間，至少具有8.33Mbps的傳輸速度，故，該數字節目播放商與區域網絡間，任何信號均可以至少1Mbps的傳輸速度，進行信號傳遞，如此，該用戶端在利用該播放器播放該多媒體資料流時，將可以至少1Mbps的傳輸速度，呈現出更佳品質的影像及聲音資訊。
圖5為數字節目播放商將影音信號上鏈至人造衛星的流程圖；圖6為區域網絡接收衛星廣播信號的流程圖；圖7為用戶端播放多媒體資料流的流程圖；圖8為管理資料庫的示意圖；圖9為系統管理機制的處理步驟的流程圖。
主要元件編號國際互聯網………………3 人造衛星…………4數字節目播放商………5 多媒體伺服器……50網頁伺服器……………52信號轉換器………54另一衛星信號接收器…56區域網絡…………6伺服器…………………60網絡連接裝置……62用戶端…………………64衛星信號接收器…66解碼器…………………68節目供應商………7另一人造衛星…………8 使用者名稱………90密碼……………………91收視記錄…………92頻道名稱………………921 選取次數…………922收視時間………………923
請參閱圖3及6所示，該區域網絡6包括有至少一伺服器60、至少一網絡連接裝置62(如交換機或集線器)及復數個用戶端64，該網絡連接裝置62作為該區域網絡6內的各個用戶端64及伺服器60傳遞網絡信號的媒介，該伺服器60通過該國際互聯網3與該網頁伺服器52相連接在一起，用以相互接收或發射網絡信號(如IP封包)，另，通過一衛星信號接收器66，接收該衛星數字廣播信號，并將該衛星數字廣播信號轉換成多媒體資料流，再傳送至該伺服器60內，然后，該伺服器60以多點廣播(Multicast)的方式，發送該多媒體資料流。
請參閱圖3、7所示，各該用戶端64可通過該伺服器60與該網頁伺服器52連接，令該用戶端64的顯示器，顯示該網頁伺服器52的網頁(WebPage)，該網頁設有至少一媒體圖示，該媒體圖示分別代表不同的節目頻道；如此，當該網頁上的一媒體圖示被點選后，該網頁伺服器52可產生一匹配該媒體圖示的播放信號，并將該播放信號傳送至該用戶端64，令該用戶端64可根據該播放信號，擷取在該伺服器60內匹配該播放信號的多媒體資料流，并利用一播放器予以播放被擷取的多媒體資料流，用以輸出該多媒體資料流的影像及聲音。
在本發明中，請參閱圖3、5所示，該等衛星數字廣播信號上鏈至該人造衛星4前，分別先依照不同的特定編碼方式，進行編輯加密；該衛星信號接收器66分別與復數個解碼器68相接在一起，該等解碼器68與分別匹配不同的特定編碼，該衛星信號接收器66接收到各該衛星數字廣播信號后，分別由該等解碼器68進行解碼，并分別轉換成不同的多媒體資料流，再傳送至該伺服器60內。
在本發明中，請參閱圖3、4所示，該數字節目播放商5的節目頻道，由至少一節目供應商7提供，該節目供應商7將其節目頻道的影音信號，以另一衛星數字廣播信號傳送至另一人造衛星8，該數字節目播放商5再通過另一衛星信號接收器56，接收該另一衛星數字廣播信號，并將該另一衛星數字廣播信號解碼成一影音信號，再由該多媒體伺服器50對該影音信號進行后續處理。由于，該影音信號上鏈至另一人造衛星8的方法，與一般電視公司將其節目內容的影像及聲音，以射頻信號發射至人造衛星的方法雷同，此種方法并非本發明所專有，故在此不與贅述。
在本發明中，請參閱圖3及8、9所示，該網頁伺服器52內設有一管理資料庫及一系統管理機制，該管理資料庫中至少包括有使用者名稱90、密碼91及收視記錄92等資料，該收視記錄92依照該數字節目播放商5需求而定，但其至少包括匹配該等媒體圖示的頻道名稱921、選取次數922、收視時間923等，用以作為日后該數字節目播放商5對該用戶端64，進行收費的憑據；例如一用戶端64在一個月內，共點選5個不同的頻道，各頻道分別點選1次，該等頻道收視時間分別為三十分鐘，則該數字節目播放商5可對該用戶端64依照契約(以次計費、以使用時間計費)的規定，對該用戶端64收費。
請參閱圖3、9所示，該用戶端64與該網頁伺服器52相接在一起后，該用戶端64會利用該系統管理機制，依照下列步驟進行處理(801)首先，在該網頁上呈現一指令輸入框；(802)然后，該用戶端64讀取其輸入元件，在該指令輸入框輸入使用者名稱90及密碼91等指令；(803)然后，將該等指令傳送至該管理資料庫，進行比對，若該等指令與該管理資料庫內的使用者名稱90、密碼91相符，則依照步驟(804)進行；
(804)該媒體圖示被點選后，該網頁伺服器52可產生匹配該媒體圖示的一播放信號，并開始記錄該用戶端64的收視記錄，同時，將該播放信號傳送至該用戶端64，令該用戶端64可根據該播放信號，擷取在該伺服器60內匹配該播放信號的多媒體資料流，并利用一播放器播放被擷取的多媒體資料流，用以輸出該多媒體資料流的影像及聲音，否則依照步驟(805)進行；(805)該網頁上將會呈現一輸入指令錯誤的信息；(806)然后，要求用戶端64重新輸入指令。
在本發明中，該區域網絡6可為一般社區大樓、學校、網吧、政府機關及網絡服務供應商(Internet Service Provider)的內部區域網絡。
由于，目前人造衛星的各個發射頻道至少具有1Mbps的傳輸速度，而該區域網絡的伺服器與用戶端之間，至少具有8.33Mbps的傳輸速度，該數字節目播放商5與區域網絡6間，任何信號至少可依照1Mbps的傳輸速度，進行信號傳遞，如此，該用戶端在利用該播放器播放該多媒體資料流時，將可以至少1Mbps的傳輸速度，呈現出更佳品質的影像及聲音資訊。
另，由于該區域網絡6的伺服器以多點廣播的方式，發送該多媒體資料流，故，當該區域網絡6內所有的用戶端64擷取相同的多媒體資料流時，該等用戶端64的播放器也都可以相同的速度(1Mbps)，進行接收及播放，此乃多點廣播的特性，如此，請參閱圖2所示，將可改善在傳統國際互聯網2上，因該網頁伺服器22的傳輸速度被所有連線的瀏覽端20分享，導致該瀏覽端20的播放器無法順暢地播放節目及影像品質不好的缺失。
如此，各該用戶端可在不改變現有使用習慣，且不必重新添購新的電腦產品，僅須在該區域網絡所在的位置上，加裝該衛星接收器，即可收看到數字節目，大幅減低消費負擔，并解決節目收視戶在使用上的諸多不便及困擾，及消費負擔與資源的浪費等問題。
按，以上所述，僅為本發明最佳的一具體實施例，但本發明的構造特征并不局限于此，任何熟悉該項技藝者在本發明領域內，可輕易思及的變化或修飾，皆可涵蓋在本案的權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種數字互動影音播放及收視系統，其特征是該系統通過國際互聯網及人造衛星，架構在一數字節目播放商及至少一區域網絡之間，該數字節目播放商設有一多媒體伺服器及一網頁伺服器，該區域網絡包括有至少一伺服器及復數個用戶端，該伺服器通過該國際互聯網，與該網頁伺服器相連接在一起，用以相互傳輸網絡信號，并依下列步驟進行處理首先，該多媒體伺服器將至少一節目頻道的影音信號，依照網絡傳輸協定轉換成多媒體資料流；然后，將該等多媒體資料流傳送至一信號轉換器內，以利用該信號轉換器將多媒體資料流轉換成衛星數字廣播信號，令該衛星數字廣播信號可被上鏈至該人造衛星；再通過該人造衛星將該衛星數字廣播信號，在該人造衛星的信號發射范圍內，以廣播方式散布；再通過一衛星信號接收器，接收該衛星數字廣播信號，并將該衛星數字廣播信號轉換成多媒體資料流，并傳送至該區域網絡的伺服器；然后，該伺服器以多點廣播的方式，將該多媒體資料流發送至各該用戶端，由該用戶端進行播放。
2.如權利要求1所述的系統，其特征是其中該伺服器以多點廣播的方式，將該多媒體資料流發送至各該用戶端后，尚包括下列步驟各該用戶端通過該伺服器與該網頁伺服器連接后，可在該用戶端的顯示器顯示該網頁伺服器的網頁，該網頁設有至少一媒體圖示，該媒體圖示分別代表不同的節目頻道；然后，該網頁伺服器讀取到該用戶端的網頁上被點選的一媒體圖示時，將產生一播放信號，并傳送至該用戶端；然后，該用戶端可根據該播放信號，擷取在該伺服器內匹配該播放信號的多媒體資料流；最后，利用該用戶端內的一播放器，即可將該多媒體資料流所代表的影像及聲音播放出來。
3.如權利要求1所述的系統，其特征是其中該衛星信號接收器分別與復數個解碼器相接在一起，該等解碼器分別匹配不同的特定編碼，該等衛星數字廣播信號上鏈至該人造衛星前，分別先依照特定編碼方式，進行編輯加密；該衛星信號接收器接收到各該衛星數字廣播信號后，分別由該等解碼器進行解碼，并分別轉換成不同的多媒體資料流，再傳送至該伺服器內。
4.如權利要求1所述的系統，其特征是其中該影音信號，由至少一節目供應商提供，該節目供應商將其節目頻道的影音信號，以另一衛星數字廣播信號傳送至另一人造衛星，該數字節目播放商再通過另一衛星信號接收器，接收該另一衛星數字廣播信號，并將該另一衛星數字廣播信號解碼成影音信號，該多媒體伺服器再進行后續處理。
5.如權利要求1所述的系統，其特征是其中該網頁伺服器內設有一管理資料庫及一系統管理機制，該管理資料庫中至少包括有使用者名稱、密碼及收視記錄；該系統管理機制在該網頁上呈現一指令輸入框，該用戶端接收其輸入元件，在該指令輸入框輸入使用者名稱及密碼等指令后，該系統管理機制會將該等指令傳送至該管理資料庫，進行比對，若該等指令與該管理資料庫內的使用者名稱、密碼相符時，則該媒體圖示被點選后，該網頁伺服器可產生該播放信號，并開始記錄該用戶端的收視記錄。
全文摘要
本發明為一種數字互動影音播放及收視系統，通過人造衛星傳輸技術，架構在一數字節目播放商及至少一區域網絡間，其中該數字節目播放商的一多媒體伺服器及一信號轉換器，將一影音信號依序轉換成一多媒體資料流及一衛星數字廣播信號后，將該衛星數字廣播訊上鏈至該人造衛星散布該衛星數字廣播信號，該區域網絡的一伺服器則通過一衛星信號接收器，接收該衛星數字廣播信號，并將其轉換成該多媒體資料流，然后，再以多點廣播的方式，發送該多媒體資料流，各該用戶端通過國際互聯網，與該數字節目播放商的一網頁伺服器連接并點選該網頁上的一媒體圖示，將該播放信號傳回該用戶端，令該用戶端可根據該播放信號在顯示器上可輸出對應該多媒體資料流的影像及聲音。
文檔編號H04N7/20GK1454006SQ0211861
公開日2003年11月5日 申請日期2002年4月26日 優先權日2002年4月26日
發明者邱復生, 賴麒宇 申請人:年代電通股份有限公司