王猛，單海華

(棗莊學(xué)院光電工程學(xué)院，山東棗莊　277160)

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數(shù)字電視廣告系統(tǒng)的推送技術(shù)研究

王猛，單海華

(棗莊學(xué)院光電工程學(xué)院，山東棗莊277160)

[摘要]首先簡(jiǎn)要介紹數(shù)字電視行業(yè)的技術(shù)發(fā)展背景，其次介紹數(shù)字電視系統(tǒng)的機(jī)頂盒及廣告推送技術(shù)，以及EPG系統(tǒng)技術(shù)的方向研究，討論并采用移動(dòng)公司運(yùn)營商平臺(tái)的大數(shù)據(jù)來甄選特殊客戶需求，主要研究基于Huffman編碼的EPG廣告系統(tǒng)針對(duì)特定用戶的廣告推送，最后對(duì)相關(guān)理論和技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行討論和實(shí)現(xiàn).

[關(guān)鍵詞]EPG廣告技術(shù)；移動(dòng)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)；Huffman編碼；定向推送

0引言

數(shù)字電視技術(shù)中的EPG(Electrical Program Guide)廣告是屬于數(shù)字電視技術(shù)中的增值業(yè)務(wù)，是由廣電運(yùn)營商基于單向數(shù)字電視平臺(tái)開展的一種新穎獨(dú)特的廣告形式[1,2].隨著數(shù)字電視的推廣普及，EPG廣告的應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代數(shù)字電視技術(shù)的重要增值業(yè)務(wù)，但是目前的EPG廣告播發(fā)系統(tǒng)存在很多不方便之處[3].本研究通過特定的編碼操作與EPG系統(tǒng)的協(xié)作，實(shí)現(xiàn)EPG廣告業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)指定用戶的廣告推送.針對(duì)用戶個(gè)性特點(diǎn)，推送與用戶接收信息相適應(yīng)的廣告，避免了統(tǒng)一性分發(fā)導(dǎo)致用戶感受不佳的缺點(diǎn)，徹底改變了傳統(tǒng)電視單向廣播的特點(diǎn)，滿足了用戶的特定信息需求，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視與觀眾的積極互動(dòng)性體驗(yàn).

1用戶機(jī)頂盒

1.1數(shù)字電視機(jī)頂盒的基本原理

數(shù)字機(jī)頂盒通過對(duì)接受到的模擬信號(hào)進(jìn)行處理，從而轉(zhuǎn)換為用戶所需要的可供選擇的電視節(jié)目及其他附加信息，實(shí)現(xiàn)接收數(shù)字電視廣播節(jié)目的基本功能，同時(shí)接收附加信息如EPG廣告等其他信息量.數(shù)字電視基本組成部分與通信系統(tǒng)包含的比較相似，基本組成包括模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換單元、信源與信道編碼單元、調(diào)制解調(diào)器單元、解碼器單元、及嵌入式CPU系統(tǒng)和外圍接口、條件接收模塊等組成[5].首先，運(yùn)營商將已有的電視節(jié)目信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)過模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，下一步再進(jìn)行相應(yīng)的信源編碼和信道編碼進(jìn)行處理，最后經(jīng)過調(diào)制器單元將其轉(zhuǎn)換為適應(yīng)有線或者無線傳輸?shù)念l率，然后再經(jīng)過地面的有線傳輸、無線傳輸或者衛(wèi)星傳輸傳送到相應(yīng)用戶的機(jī)頂盒，機(jī)頂盒收到傳輸?shù)男盘?hào)后開始進(jìn)入解調(diào)模式階段，首先將接收到的模擬射頻信號(hào)下變頻為適合的頻率，送入解調(diào)模塊進(jìn)行信號(hào)的解調(diào)，輸出圖像基礎(chǔ)碼.從中抽出一個(gè)節(jié)目的基礎(chǔ)碼流數(shù)據(jù)，包括視頻、音頻及節(jié)目的相關(guān)數(shù)據(jù)信息.對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后輸出到正交平衡調(diào)幅與順序傳送彩色信號(hào)與存儲(chǔ)恢復(fù)彩色信號(hào)編碼器，編碼成模擬電視信號(hào)，再經(jīng)視頻輸出電路輸出，音頻及其他數(shù)據(jù)流也通過相似的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)碼輸出.

1.2數(shù)字電視機(jī)頂盒技術(shù)核心

日常生活中我們使用的通用數(shù)字電視機(jī)頂盒主要由以下幾部分組成：信號(hào)接收端、MPEG解碼端、視音頻和圖形處理部分、核心處理器及存儲(chǔ)裝置、以及各種接口電路.數(shù)字電視信號(hào)接收端包括調(diào)諧器和解調(diào)器，該部分可以從射頻信號(hào)中解調(diào)出數(shù)據(jù)傳輸流適應(yīng)于下一步的MPEG解碼端.視頻、音頻及圖形處理部分完成視頻、音頻的模擬編碼以及對(duì)電視節(jié)目圖形處理的功能.核心處理器與存儲(chǔ)器裝置用以運(yùn)行系統(tǒng)軟件，并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行控制起到整個(gè)機(jī)頂盒“大腦”的作用.接口電路為滿足外接設(shè)備的接入則提供了相應(yīng)的外部接口如：串行接口USB、視頻音頻接口、以太網(wǎng)接口等.常用機(jī)頂盒核心部件為STi7105芯片，STi7105是全球第五大半導(dǎo)體廠商意法半導(dǎo)體(STMicroelectronics)生產(chǎn)的高性能機(jī)頂盒解碼芯片，內(nèi)部采用先進(jìn)的工藝，應(yīng)用范圍較為廣泛，目前已經(jīng)應(yīng)用于中廣有線、中國移動(dòng)等運(yùn)營商的機(jī)頂盒中，其內(nèi)部實(shí)時(shí)處理運(yùn)算能力達(dá)到800DMIPS，能夠充分滿足家庭媒體的需要.

2EPG技術(shù)研究理論

2.1EPG廣告系統(tǒng)的定義

EPG通常翻譯為節(jié)目的指南，運(yùn)營商們也稱它為傳播信息平臺(tái)，因?yàn)槠淠軌蛲ㄟ^平臺(tái)也就是節(jié)目指南的形式為用戶傳遞信息，向使用數(shù)字電視機(jī)頂盒的用戶提供頻道與節(jié)目的各項(xiàng)便利操作，如節(jié)目播出時(shí)間展示、應(yīng)用指南等，可以說數(shù)字電視技術(shù)的推廣發(fā)展與EPG廣告技術(shù)存在著一種雙贏，有了EPG廣告技術(shù)，數(shù)字電視技術(shù)就能夠搭建的更好了，通常來說好的電視節(jié)目吸引著更多的用戶，有了更多的用戶，廣告的推送的范圍就會(huì)更廣，廣告主會(huì)更愿意投入成本，進(jìn)而運(yùn)營商會(huì)做更多和更好的電視節(jié)目，循環(huán)反復(fù)，形成雙贏.EPG廣告的植入形式較為簡(jiǎn)單，通常利用節(jié)目的指南的顯示頁面，或者用戶切換頻道時(shí)的提醒[7].EPG系統(tǒng)由于包含硬件如機(jī)頂盒和軟件如系統(tǒng)節(jié)目共同構(gòu)成，并且體現(xiàn)的功能是拓展廣告發(fā)布渠道，所以通常業(yè)內(nèi)稱之為帶廣告發(fā)布功能的專用EPG系統(tǒng).

2.2EPG廣告前端系統(tǒng)架構(gòu)

EPG 廣告前端系統(tǒng)視為EPG廣告的前期加工，因此需要經(jīng)過系統(tǒng)相應(yīng)的處理才能完成，通常來講前端系統(tǒng)主要由以下兩部分組成：

(1)EPG廣告前端用戶管理系統(tǒng)：

該系統(tǒng)用于處理廣告主通過運(yùn)營商向用戶播放的廣告，廣告形式不限，通常以文字、語音、圖片、視頻等形式，廣告的處理和加工，如廣告放在哪個(gè)位置上也在此系統(tǒng)中完成.由于本文采用針對(duì)特定用戶推送的技術(shù)，因此在前端系統(tǒng)的處理中可以加上運(yùn)營商提供的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，將大數(shù)據(jù)平臺(tái)與該系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而形成一個(gè)為EPG廣告系統(tǒng)預(yù)備數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫里也包括特定用戶和普通用戶的信息，利用該系統(tǒng)就可以處理用戶信息與廣告信息的無縫對(duì)接[5].

(2)EPG廣告系統(tǒng)播出管理終端：

播出管理終端的功能主要是對(duì)廣告的播發(fā)進(jìn)行控制，我們通常采用程序化設(shè)計(jì)，考慮因素有文字語音圖片視頻的播發(fā)類型、播發(fā)碼率、調(diào)制信息、投放頻道、投放的機(jī)頂盒類型、投放區(qū)域、顯示位置、顯示時(shí)間、顯示順序播發(fā)時(shí)間以及圖片在終端顯示的位置信息等，播出管理主要包括播出信息的配置和維護(hù)、廣告排期預(yù)覽等功能，可以說播出管理終端是在做廣告最后的過濾器[7].

2.3EPG廣告終端系統(tǒng)

EPG 廣告終端系統(tǒng)與前端系統(tǒng)正好對(duì)應(yīng)，也就是將前端系統(tǒng)發(fā)出的信息進(jìn)行解析操作，從而實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目完整呈現(xiàn)在客戶端電視機(jī)上.終端的主要操作是將前端的包含有的數(shù)據(jù)流信息利用解復(fù)用器進(jìn)行解復(fù)用，從而得到一系列的廣告信息，如開機(jī)時(shí)候的廣告，選臺(tái)時(shí)候的廣告，上下排的廣告，以及角標(biāo)廣告等，接收完之后進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，最后完整的顯示.

3針對(duì)特定用戶定點(diǎn)推送廣告

本節(jié)主要介紹通過Huffman編碼與運(yùn)營商存儲(chǔ)的用戶信息數(shù)據(jù)庫的連接來實(shí)現(xiàn)EPG廣告系統(tǒng)定向的用戶推送，實(shí)現(xiàn)過程將在后面的小節(jié)中著重介紹，用戶定點(diǎn)推送廣告的基本實(shí)現(xiàn)框圖如圖1所示.

圖1　EPG廣告系統(tǒng)定向推送過程示意圖

3.1大數(shù)據(jù)平臺(tái)甄選特定用戶

鑒于廣告推送時(shí)針對(duì)特定用戶進(jìn)行發(fā)送來提高廣告發(fā)送的效率的目的，因此在設(shè)計(jì)EPG廣告定向推送技術(shù)時(shí)可與運(yùn)營商的大數(shù)據(jù)平臺(tái)進(jìn)行連接.本文新提出將移動(dòng)公司的特定用戶數(shù)據(jù)庫與EPG系統(tǒng)相連接，從而實(shí)現(xiàn)支撐用戶數(shù)據(jù)平臺(tái)的目的，目前移動(dòng)公司有兩大系統(tǒng)，一種是基于業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐的系統(tǒng)簡(jiǎn)稱BOSS系統(tǒng)(Business Operation Support System)的簡(jiǎn)稱，它包含客戶管理(CBOSS)、產(chǎn)品管理(PBOSS)、資源管理、客戶服務(wù)、渠道管理、計(jì)費(fèi)、賬務(wù)、結(jié)算、合作伙伴管理等多方面的功能，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)支撐和數(shù)據(jù)整合的一個(gè)平臺(tái).另外一種是移動(dòng)公司的經(jīng)分支撐報(bào)表系統(tǒng)，系統(tǒng)里主要搭建客戶資料和客戶使用業(yè)務(wù)的一種大型數(shù)據(jù)平臺(tái)，設(shè)計(jì)的初衷就是為了經(jīng)營分析，在本文里實(shí)現(xiàn)特定用戶推送時(shí)也可以用于甄選特定用戶，因?yàn)榻?jīng)營分析數(shù)據(jù)平臺(tái)里已經(jīng)對(duì)用戶做了很多次的整合和歸類.

甄選用戶時(shí)可以通過分地區(qū)、消費(fèi)層次、年齡層次等各種方式來提取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，比如分地區(qū)，可以通過經(jīng)分系統(tǒng)里提取市區(qū)的用戶為一部分標(biāo)記，農(nóng)村的用戶為另外一部分標(biāo)記，這樣廣告推送時(shí)可以針對(duì)市區(qū)用戶進(jìn)行相應(yīng)的信息碼標(biāo)記從而選擇相應(yīng)的定向廣告，農(nóng)村用戶同理.消費(fèi)層次方面，可以通過移動(dòng)公司經(jīng)分系統(tǒng)里提取話務(wù)經(jīng)營的高價(jià)值客戶、低價(jià)值客戶，這樣根據(jù)消費(fèi)層次方面也能甄選出特定的用戶.

3.2Huffman編碼

定點(diǎn)定類向用戶推送EPG廣告信息需要事先設(shè)置好接收此類廣告文件的用戶信息，用戶信息是指用戶終端唯一的機(jī)頂盒序列號(hào)，然后將此序列號(hào)利用編碼方式存儲(chǔ)到信息包中.那么此類廣告文件就不能單一推送，必須把編碼后的信息包來傳送，機(jī)頂盒接到信息包后解析出用戶信息后來判斷自己是否屬于該類用戶，比對(duì)過后，得出結(jié)論，若屬于則接收，若不屬于則不接受，這是EPG廣告的定點(diǎn)定類推送的基本過程，過程中非常重要的一點(diǎn)就是編碼，編碼方式本課題選用 Huffman 編碼的方式.Huffman 編碼在通信系統(tǒng)中使用較為廣泛，基本原理是可變字長(zhǎng)，對(duì)大概率出現(xiàn)的抽樣值采用短碼，反之，不經(jīng)常出現(xiàn)的信息則用較長(zhǎng)的碼字表示，本課題便利用 Huffman 這種統(tǒng)計(jì)編碼方式，將經(jīng)常用到的用戶信息編碼為較短的碼字進(jìn)行傳輸，特定的用較長(zhǎng)碼字表示[9].Huffman 編碼是由于無損壓縮的特性經(jīng)常用來壓縮文本和程序文件，因此可以利用廣告信息的處理上.本課題Huffman編碼主要由三部分構(gòu)成，編碼頭為8字節(jié)第1-4字節(jié)為信息包的標(biāo)識(shí)頭；第5、6字節(jié)為數(shù)據(jù)包總長(zhǎng)度；第7字節(jié)為對(duì)應(yīng)的碼書版本號(hào)，第8字節(jié)為保留字節(jié).碼書數(shù)據(jù)主要由廣告文件信息和已編碼的用戶信息構(gòu)成，CRC校驗(yàn)碼部分占用4字節(jié).

下面利用Huffman編碼對(duì)用戶信息進(jìn)行編碼操作，實(shí)現(xiàn)方式如圖2所示.

圖2　用戶信息Huffman編碼格式示意圖

圖3　新型前端定點(diǎn)定類廣告文件推送過程示意圖

3.3利用Huffman編碼進(jìn)行定點(diǎn)用戶推送

利用Huffman編碼進(jìn)行定點(diǎn)用戶推送EPG廣告，應(yīng)當(dāng)首先設(shè)置廣告區(qū)別播發(fā)的策略，廣告區(qū)別播發(fā)的設(shè)置先找到相應(yīng)的大數(shù)據(jù)平臺(tái)，也就是如前面介紹的移動(dòng)公司經(jīng)分支撐報(bào)表系統(tǒng)，類似于移動(dòng)公司的運(yùn)營商目前基本上都具有相應(yīng)的用戶平臺(tái)，他們?cè)谫徺I機(jī)頂盒服務(wù)產(chǎn)品的時(shí)候，相應(yīng)地運(yùn)營商已經(jīng)登記了用戶的年齡、性別、地區(qū)等基本信息，有了這些信息后，EPG廣告前端系統(tǒng)里可以按照用戶的喜好合理的安排廣告內(nèi)容和廣告形式.用戶的特點(diǎn)確定后，我們就可以制定方案，例如針對(duì)不同地區(qū)不同年齡段的用戶來個(gè)性化的設(shè)置 EPG 廣告區(qū)別播發(fā)策略，增強(qiáng)針對(duì)性.

廣告區(qū)別播發(fā)的方案已經(jīng)設(shè)置好后，EPG廣告系統(tǒng)就可以依據(jù)該方案進(jìn)行定點(diǎn)用戶推送廣告信息操作，圖3為該定點(diǎn)定類廣告系統(tǒng)前端的推送過程.

4結(jié)果與討論

本文實(shí)用性地提出了一種新型針對(duì)指定用戶個(gè)體或用戶群發(fā)送定向廣告的新系統(tǒng)，使得有定點(diǎn)定類特殊要求的用戶可以接收到相應(yīng)的EPG廣告，該系統(tǒng)創(chuàng)造性地與運(yùn)營商用戶信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)相連接，充分挖掘用戶需求，達(dá)到運(yùn)營商與廣告主共贏的目的.除此之外該系統(tǒng)通過采用Huffman編碼來減少用戶信息所占的帶寬，提高播發(fā)速率，廣告發(fā)布方式也較為靈活，為后期售后的數(shù)據(jù)更新提供了方便，同時(shí)廣告形式的變化也迎合了用戶的需求，給電視行業(yè)也帶來更大的發(fā)展?jié)摿?

參考文獻(xiàn)

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[責(zé)任編輯：呂海玲]

Push Technology of Digital Television Advertising System Research

WANG Meng, SHAN Hai-hua

(Department of Opto Electronic, Zaozhuang University, Zaozhuang 277160,China)

Abstract：First briefly introduced the technology development of digital TV industry background, secondly introduces digital TV set-top boxes and advertising push technology in the system, and the direction of the EPG system technology research. Discussed and adopted mobile operator platform of data to the selection of a specific customer requirement, main research based on Huffman coding the EPG advertisement system for specific user advertising push. Finally, the development of related theories and technologies were discussed and implemented.

Key words：EPG technology; mobile system with large data; huffman coding; directional push

[中圖分類號(hào)]U283.4

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1004-7077(2016)02-0112-05

[作者簡(jiǎn)介]王猛(1987-),男,山東棗莊人，棗莊學(xué)院光電工程學(xué)院助教,工學(xué)碩士,主要從事抗干擾通信、硬件實(shí)現(xiàn)方向研究.

[收稿日期]2016-01-03