在數字電視廣播系統上實現數字資源廣播的系統及方法

專利名稱：在數字電視廣播系統上實現數字資源廣播的系統及方法
技術領域：
本發明涉及數字電視廣播服務技術領域，具體地說，涉及在數字電視廣播系統上
實現數字圖書廣播的系統及方法。通過數字電視廣播系統，實現數字資源(多媒體內容)
的檢索、查詢、閱讀；并實現了資源閱讀過程中的知識問答、以及符合版權管理的數字資源 借閱和下載等。本發明屬于數字圖書館服務在數字電視廣播上的業務擴展。亦可用于其它 以圖文為主體的信息服務領域，例如，天氣預報、股票信息等。
背景技術：
數字圖書館的是文化傳播最有效途徑。數字電視廣播已經在不斷的普及。英國將 在2012年關閉模擬電視廣播；中國也在很多省市開通了數字電視廣播系統和服務。數字電 視將走進每個家庭，數字電視的普及率將會遠遠超過PC的普及率。特別是在農村地區和中 小城市，電視是人們接收外界信息的主要途徑。在數字廣播電視上，開展數字資源的閱讀服 務，將會極大地推動文化產業的發展。 與音/視頻的播放方式不同，在數字廣播系統中，數字資源的傳輸方式是數據傳 輸，所占用的帶寬較小。但是，數字資源主要以文字和圖片為主，在內容的豐富性方面比音 /視頻節目要差。因此，在數字電視上，需要很好地將數字資源中的文字與圖片、音頻、視頻 等緊密綜合，也可以借用數字電視網絡系統，提出和回答問題。這種方式能很好地提升傳統 閱讀的吸引力。
目前數字圖書館服務常用的解決方案和相關技術 在模擬電視系統中，圖文電視是最早開展圖文服務的模式，例如，股票信息、天氣 預報等。但是，這種模式沒能很好地實現交互服務。 在模擬電視上，開展以讀書為主題的節目，例如，"百年講壇"、"史記"等節目，很好 地將音/視頻與文字結合。但是，不是以文字為主體的節目，也缺乏與受眾者的交互性。
在PC機上，下載和閱讀圖書。PC機的模式更容易滿足個性化閱讀得需要。由于， PC機的非廣播形式，同一節目的受眾面比電視要低，另一方面PC比電視的普及率低。通過 PC機的文化傳播，對于低文化層的人群缺乏影響力。同時，由于PC機上的版權保護較為復 雜，版權問題成為數字圖書傳播的一大障礙。 手機上的數字閱讀方式，受手機屏幕大小的限制，不宜閱讀。隨著數字電視的普 及，通過數字廣播電視網絡系統開展數字圖書館服務，可以更好地提升大眾閱讀率。然而， 現在還缺少這樣一種系統和/或方法。

發明內容
鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種在數字電視廣播系統上實現數字圖書廣 播的系統及方法。 本發明提供一個通過數字電視廣播系統，將數字圖書館服務廣播到數字電視上， 并實現雙向閱讀的體系結構，完成從數字資源的內容加工，廣播、實時接收、在線(交互)閱讀、離線閱讀、圖書檢索、內容查詢、問題回答、讀者興趣表達等形式豐富的數字圖書館服務 支撐系統。 根據本發明的一方面，提供一種在數字電視廣播系統上實現數字圖書廣播的系 統，該系統包括 數字資源內容創立子系統，其完成對數字圖書內容的內容處理、內容集成和內容 描述； 服務建立子系統，其可根據數字圖書內容的表示方式，將數字資源內容創立子系 統集成的數字圖書內容生成可播放的形式預覽，并根據服務的描述對數字圖書內容表示， 以及對所生成的數字圖書內容進行封裝和碼流轉換，以使數字圖書內容可與現有的數字電 視廣播網絡兼容； 服務管理子系統，用于對數字圖書廣播進行管理和編排； 其中，所述服務建立子系統生成的數字圖書內容可經由數字電視廣播系統傳送至 用戶終端。 所述用戶終端上安裝有具有數字圖書館服務功能的數據和服務解析軟件，該軟件
開啟后，通過數字電視頻道，按數據廣播方式接收數字圖書館的內容和服務。 所述數據和服務解析軟件支持全局交互和局部交互兩種模式。 所述數字資源內容創立子系統包括內容處理模塊、內容集成模塊和內容表示模 塊，所述內容處理模塊可以處理數字圖書資源、音/視頻資源、交換式內容中的一種或幾 種，處理后的數據由內容集成模塊和內容表示模塊進行集成和表示。 所述服務建立子系統包括界面生成模塊、應用生成模塊、內容封裝模塊、廣播碼流 轉換模塊和交互內容服務器，內容封裝模塊對各數據進行封裝，封裝后的內容由廣播碼流 轉換模塊轉換為符合數字電視廣播網絡的格式和/或由交互內容服務器與交換網絡進行 交互。 所述服務管理子系統包括服務編排模塊，服務管理模塊和用戶管理模塊，通過PC 終端或計算機網絡可對服務管理子系統的上述各模塊進行操作。 所述用戶終端包括PC終端、移動電視、安裝于電視機或與電視機連接的機頂盒。 所述系統包括廣播網絡適配器，所述用戶終端包括廣播接口模塊，廣播網絡適配
器可以通過數字電視廣播網絡經由廣播接口模塊向用戶終端提供數字圖書內容。 所述系統還包括數字圖書交互服務器和交互網絡適配器，所述用戶終端包括交互
接口模塊，用戶終端可經由交互接口模塊通過交互網絡經由交互網絡適配器與數字圖書交
互服務器進行交互。 根據本發明的另一方面，提供一種在數字電視廣播系統上實現數字圖書廣播的方 法，其使用本發明的在數字電視廣播系統上實現數字圖書廣播的系統， 所述用戶終端上安裝具有數字圖書館服務功能的數據和服務解析軟件，該軟件開
啟后，通過數字電視頻道，按數據廣播方式接收數字圖書館的內容和服務，依據用戶終端是
否具有和開通了返回通道，提供如下的兩種交互服務 用戶終端具有并開通了返回通道時，提供全局交互服務； 用戶終端不具有或未開通返回通道時，提供局部交互服務。 本申請可以很好地實現利用數字廣播電視系統進行交互式的閱讀服務，進而形成新的數字圖書館服務途徑。本申請是充分發揮數字電視廣播系統和數字圖書館內容發布的 特點，讓用戶獲得更具趣味性的服務，從而提升數字電視網絡的受眾率。


圖1表示基于現有的數字電視廣播系統實現數字圖書廣播的系統框圖。
圖注 圖中，*表示連接多個(大于2個)設備(功能)接口，l表示一個設備(功能) 接口。例如，* :l，表示，多個設備(功能)與l個設備(功能)連接。數據傳輸用實線表 示，數據流向是從左到右的單向流。 細虛線表示控制信令，表明子系統(功能)之間的交換的是控制信號，而不是大量 的數據。 在該系統中，可以同時具有多個數字資源內容創立子系統ll，創立和編排數字圖 書資源，其加工的多個數據文件，發送到服務建立子系統。而電視廣播網14可以同時接收 多個服務建立子系統12發送的節目，以多個獨立的頻道或其它混合的頻道接入，并傳輸接 入網143。 一個接入網143將圖書資源發送到多個各種終端用戶，例如，PC機終端151，或 移動電視152，或機頂盒153'。 多個服務建立子系統12，可以在一個服務管理子系統13的管理下；多個服務管理 子系統，可以向多個網絡接入141提供服務管理。
圖2表示了全局交互的數字圖書廣播模式。
圖注 圖中，實線和中空的箭頭表示數據的流向。虛線箭頭表示子系統間進行信令(控 制信息)的交換。 即，數字圖書廣播內容21和數字圖書交互服務器之間，需要不斷地/定時地交換 內容同步信息，以達到用戶所獲得的交互服務與主要的廣播內容服務之間是同步性。
最終用戶26使用遙控器對，機頂盒單元253進行控制，并從電視上觀看所呈現的 結果。 圖3表示了在單向廣播環境下的局部交互的模式。
圖注 本圖描述的單向廣播情況下的交互(局部交互)是最終用戶36和機頂盒35之間 進行的。同步的取得主要依賴與數字資源廣播內容31中具有了同步的信息。機頂盒35中 解析這些同步信息，并自動進行同步處理。 圖4表示出本發明的數字資源內容創立子系統、服務建立子系統和服務管理子系 統的具體構成和數據及元數據/信令的流向的圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，對本發明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對于所屬技術領 域的技術人員而言，從對本發明的詳細說明中，本發明的上述和其他目的、特征和優點將顯 而易見。
圖1表示基于現有的數字電視廣播系統實現數字圖書廣播的系統框圖。建立數字資源內容創立子系統11、服務建立子系統12和服務管理子系統13，將數字資源內容(包 括，但不限于數字圖書等)發布到廣播網絡142的接入端。并利用現有的和在逐步發展的 數字廣播電視網(包括，但不限于衛星、地面、有線、移動等)將內容傳到用戶終端上，該用 戶終端包括，但不限于PC終端151、(車載)移動電視152、廣播式手持電視(未示出)、電 視機153等。該電視機153可以已集成有機頂盒類裝置，或可外接機頂盒153'。
其中，數字廣播電視網絡14可能包括網絡接入部分141、廣播網絡部分142和接入 網部分143，其已成較為成熟的技術并且已為所屬技術領域的技術人員所熟知，故在本發明 在不對該數字廣播電視網絡14本身的結構等作過多的描述。圖1中的各模塊之間可以實 現傳輸數據和信令的交互，已用實線和虛線標出，不再贅述。 即數字圖書廣播需要呈現出交互服務。交互服務分為局部交互和全局交互兩種 形式。局部交互是指用戶通過遙控器與例如(包括在電視機中的或電視機外接的)機頂盒 153'等之間的交互，也就是說，交互服務的內容已經經過廣播系統(例如數字廣播電視網 14)經單向傳輸(并存儲)在機頂盒153'上。全局交互是指，交互的請求指令或要求的內 容經過其它網絡(例如，電話網、英特網、移動通信網等)獲得。 圖2表示了全局交互的數字圖書廣播模式。圖3表示了在單向廣播環境下的局部 交互的模式。 參照圖2，圖2中示出有數字圖書廣播內容21，其可通過廣播網絡適配器22和廣 播網絡242經由廣播通道到達機頂盒(STB)25，然后最終用戶26即可在電視上得到該數字 圖書廣播內容21。圖2中示出的系統和方法還可以實現與網絡的交互。最終用戶26可通 過搖控器、電視機的輸入面板或可與電視機連接的鍵盤等(未示出)與機頂盒(STB)25進 行交互，查詢閱覽某些內容。機頂盒(STB)25通過上下行的交互通道與交換網絡27通信， 交互網絡27經由返回交互通道與交互網絡適配器28通信，然后交互網絡適配器28從數字 圖書交互服務器29中獲得最終用戶26的操作所對應的內容，并將該內容經由前向交互通 道和交互網絡27返回機頂盒25，然后即可顯示于電視中。其中，數字圖書廣播內容21和數 字圖書交互服務器29之間可以實現內容的同步。機頂盒(STB)25包括可與廣播網絡242 通信的廣播接口模塊251，其是廣播網絡與機頂盒單元(STU)253之間的接口。另外，該機頂 盒(STB)25還包括交互接口模塊252，機頂盒單元(STU) 253與交互通道之間的接口 。
參見圖3，圖3的結構與圖2是結構的上半部分相類似，現僅就圖3與圖2不同的 地方進行描述，而相同的部分則不再贅述。圖3的機頂盒(STB)35沒有圖2中的交互接口 模塊252，而是具有交互內容緩存區352，該交互內容緩存區352用于緩存廣播網絡傳來的 數字圖書廣播內容，并且該緩存區可實現與機頂盒單元(STU)353之間的雙向通信，以利于 反應最終用戶的交互指令。 在上述兩種情況下，均需要廣播的內容具有交互性。交互的方式需要用語言進行 描述。 參見圖4，數字資源內容創立子系統41、服務建立子系統42和服務管理子系 統〃 43是建立數字圖書廣播服務的關鍵。 數字資源內容創立子系統41通過內容處理模塊411和內容基成模塊412完成對 數字資源中文字、圖片、聲音、視像、交互服務內容的內容處理、內容集成，并利用內容表示 模土央413使用SSML(SimpleSynchronized Multimedia Language——一種XML格式)獲其它的形式中間件對其內容進行描述，以達到交互服務和內容廣播同步。 服務建立子系統42依據內容的表示方式，將集成的內容生成可播放的形式預覽， 并根據服務的描述對內容表示，以及所生成的內容進行封裝。封裝格式。例如，采用MCF格 式(Multimedia content PackagingFormat)。之后，進行碼流轉化，轉換為現有的數字電 視廣播網絡(例如，歐洲的DVB模式)進行廣播。圖4中示出服務建立子系統42包括界面 生成模塊421、應用生成模塊422、服務描述模塊423、內容封裝模塊424、廣播碼流轉換模塊 425和交互內容服務器426。根據內容的表示方式，內容表示模塊413的內容即可以經由界 面生成和應用生成進行封裝，也可以直接進行封裝，封裝的內容經由廣播碼流轉換模塊425 的轉換可變為可在廣播網絡44上傳播的格式，同樣，封裝的內容經由交互內容服務器426 可與交互網進行交互。 服務管理子系統43對廣播服務，特別是交互式服務進行管理和編排。其結果用于
服務描述和內容封裝。由此，使得內容的加工和發布可以依據服務進行在線/離線更改。服
務管理子系統43主要包括服務編排模塊431、服務管理模塊432、用戶管理模塊433及數據
庫434。經由PC終端或計算機網絡可對服務管理子系統43中的各模塊進行操作。 在圖4中，實現表示數據的流向，而虛線表示元數據/信元的流向，參見圖4的在
各模之間的關系及數據的流向，本領域的技術人員可對本發明具有更加清楚和細節的了解。 獲得數字圖書館交互服務的終端(例如機頂盒)上需要安裝一種中間件(稱為 MRP-引擎)。MRP的作用是(1)解釋交互式(同步)信息；(2)分離音/視頻和數字圖書 的內容。MRP支持全局交互和局部交互兩種模式。 在全局交互模式下，MRP能夠通過交互式網絡通道，實現交互服務。在局部交互模 式下，MRP提取已經存儲在終端(例如圖3中的機頂盒(STB)35)的內容，進行同步解釋和 處理。 許多機頂盒已經安裝了中間件(例如，MHP)，也有許多機頂盒沒有任何的中間件。 MRP可以以插件的形式插在中間件上，也可以直接放到機頂盒的系統軟件上。可以與現有的 瀏覽器接口，也可以與其它的軟件進行接口。 MRP在機頂盒中的位置如圖5所示。
MRP引擎采用解析的方法，即，MRP引擎的方式實現。可以采用最有利的實現方法， 例如，C/C++語言實現，而不一定像MHP等(必須采用Java)，以提高MRP的處理速度。
MRP可以很好地解析基于XML的描述性語言，對MCF的封裝格式進行完整的解析。 MCF的描述具有可擴展性，能夠根據數字圖書的特性，擴展以交互式為基礎的各種服務。
在具體應用中，可以依據本發明所提供的體系結構，構造不同的數字資源內容創 立子系統、服務建立子系統，以及各種方法實現的MRP解析器等。只要其實現符合MCF、MRP 等相關的規范要求。通過規范，不僅保證數字圖書館內容/資源之間的互用性，還可以保證 不同廠家生產出的機頂盒都能獲得數字圖書館的廣播/交互服務。 雖然，本發明已通過以上實施例及其附圖而清楚說明，然而在不背離本發明精神 及其實質的情況下，所屬技術領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的變化和修 正。
權利要求
一種在數字電視廣播系統上實現數字資源服務的系統，其特征在于，該系統包括數字資源內容創立子系統，其完成對數字資源的內容處理、內容集成和內容描述；服務建立子系統，其可根據數字資源內容的表示方式，將數字資源內容創立子系統集成的數字資源內容生成可播放的形式預覽，并根據服務的描述對數字資源內容表示，以及對所生成的數字資源內容進行封裝和碼流轉換，以使數字資源內容可與現有的數字電視廣播網絡兼容；服務管理子系統，用于對數字資源的廣播進行管理和編排；其中，所述服務建立子系統生成的數字資源內容可經由數字電視廣播系統傳送至用戶終端。
2. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述用戶終端上安裝有具有數字資源服務功能的數據和服務解析軟件，該軟件開啟 后，通過數字電視頻道，按數據廣播方式接收數字資源內容并運行相應的交互式服務。
3. 根據權利要求2所述的系統，其特征在于， 所述數據和服務解析軟件支持全局交互和局部交互兩種模式。
4. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述數字資源內容創立子系統包括內容處理模塊、內容集成模塊和內容表示模塊，所 述內容處理模塊可以處理數字文本資源、圖像資源、音/視頻資源、交換式內容中的一種或 幾種，處理后的數據由內容集成模塊和內容表示模塊進行集成和表示。
5. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述服務建立子系統包括界面生成模塊、應用生成模塊、內容封裝模塊、廣播碼流轉換 模塊和交互內容服務器，內容封裝模塊對各數據進行封裝，封裝后的內容由廣播碼流轉換 模塊轉換為符合數字電視廣播網絡的格式和/或由交互內容服務器與交換網絡進行交互。
6. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述服務管理子系統包括服務編排模塊，服務管理模塊和用戶管理模塊，通過PC終端 或計算機網絡可對服務管理子系統的上述各模塊進行操作。
7. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述用戶終端包括PC終端、移動電視、安裝于電視機或與電視機連接的機頂盒。
8. 根據權利要求l所述的系統，其特征在于，所述系統包括廣播網絡適配器，所述用戶終端包括廣播接口模塊，廣播網絡適配器可 以通過數字電視廣播網絡經由廣播接口模塊向用戶終端提供數字資源內容。
9. 根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述系統還包括數字資源交互服務器和交互網絡適配器，所述用戶終端包括交互接口 模塊，用戶終端可經由交互接口模塊通過交互網絡經由交互網絡適配器與數字資源交互服 務器進行交互。
10. —種在數字電視廣播系統上實現數字資源內容廣播的方法，其特征在于，其使用權 利要求1至9中任一項所述的系統，所述用戶終端上安裝具有數字資源服務功能的數據和服務解析軟件，該軟件開啟后， 通過數字電視頻道，按數據廣播方式接收數字資源的內容和服務，依據用戶終端是否具有 和開通了返回通道，提供如下的兩種交互服務用戶終端具有并開通了返回通道時，提供全局交互服務； 用戶終端不具有或未開通返回通道時，提供局部交互服務。
全文摘要
一種在數字電視廣播系統上實現數字資源服務的系統和方法，所述系統包括數字資源內容創立子系統，完成對數字資源的內容處理、內容集成和內容描述；服務建立子系統，可根據數字資源的表示方式，將數字資源內容創立子系統集成的數字資源生成可播放的形式預覽，并根據服務的描述對數字資源內容表示，以及對所生成的數字資源內容進行封裝和碼流轉換，以使數字資源內容可與現有的數字電視廣播網絡兼容；服務管理子系統，用于對數字資源廣播進行管理和編排；所述服務建立子系統生成的數字資源內容可經由數字電視廣播系統傳送至用戶終端。本發明可以實現利用數字廣播電視系統進行交互式的數字資源服務，進而形成新的數字資源服務途徑。
文檔編號H04N7/025GK101729843SQ20081017171
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者孫一鋼, 朱先忠, 王安生 申請人:國家圖書館;北京郵電大學