一种基于三合一模式的机顶盒及其工作方法

技术领域

本发明涉及一种机顶盒，具体为一种基于三合一模式的机顶盒及其工作方法。

背景技术

数字视频变换盒(Set Top Box，简称STB)，通常称作机顶盒或机上盒，是一个连接电视机与外部信号源的设备。它可以将压缩的数字信号转成电视内容，并在电视机上显示出来。信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。

目前，现有的机顶盒大多是单一模式的，有极少数是地面和卫星兼容的，而无法同时支持卫星，地面，有线三种模式，这样就无法满足用户不同的接收信号的需求，保证不同环境下都可实现接收，造成使用不便捷，增加了使用成本，特别地，现有机顶盒设备的功能局限于对于信号解析和音频、视频投放领域，缺乏对于整个智能家居系统的融入，人性化功能相对欠缺，用户使用起来体验感不是很好。因此，我们提供一种基于三合一模式的机顶盒及其工作方法。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种基于三合一模式的机顶盒及其工作方法。

本发明所解决的技术问题为：

(1)如何通过设置接收管控单元，对信号源进行选择，解决现有技术中人为选择信号源缺乏数据支撑，导致观看体验差的问题；

(2)如何通过设置选择推送单元，对家庭成员观看节目的偏好进行分析，然后根据个人观看的喜好进行选择性的节目推送，解决现有技术中推送节目不能满足对应观众需求的问题；

(3)如何通过设置分析调节单元，将观众观看状态进行划分并根据分析结果进行对应调节，解决现有技术中不能根据实际观看状态进行调整，导致资源浪费、体验度不高的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于三合一模式的机顶盒，包括接收管控单元、信息收集单元、选择推送单元、分析调节单元和数据存储单元；

所述接收管控单元内设置有三个接收端口，分别为卫星接收端口、地面接收端口和有线接收端口，并对三个接收端口处的信号进行信号源选择操作，得到信号源，信号源经过解调、信道解码、编码封装，最终转化为模拟电视信号传送至选择推送单元；

所述信息收集单元用于获取影像数据和频道播放数据并将其传输至数据存储单元进行存储，影像数据包括沙发影像数据和观众影像数据，所述频道播放数据包括频道切换次数、频道切换时间和单次频道播放时长，其中，频道播放数据只有在当前频道持续播放超过一分钟时才进行采集记录；

所述选择推送单元接收到模拟电视信号并根据观众的日常观看偏好进行节目频道的选择推送，并将生成的推荐节目表单投射在显示器上供遥控器持有者进行选择，选择推送单元生成的家庭档案传输至数据存储单元进行存储；

所述分析调节单元用于对观众的观看状态进行分析同时进行对应的工作状态调节。

本发明的进一步技术改进在于：所述接收管控单元进行信号源选择操作的具体步骤如下:

步骤S21：接收端口中均设置有高频头，将高频头接收到的卫星电视信号、地面电视信号和有线电视信号发送至调谐器，所述调谐器根据接收的调频指令确定需要的中频信号；

步骤S22：建立虚拟的平面直角坐标系，以中频信号的生成时间为横轴，以信号强度大小为纵轴，根据不同的信号源所得到的对应的中频信号强度绘制信号图谱；

步骤S23：从三个信号图谱中随机选择若干个等时间区间内信号强度的最高值和最低值，并求取从相同信号图谱中获得的若干个最高值和最低值的平均值，并将其分别标定为最高均值和最低均值，同时求取对应信号图谱的最高值方差数据和最低值方差数据，比较对应信号图谱的最高均值、最低均值、最高值方差数据和最低值方差数据；

步骤S24：将最高均值、最低均值、最高值方差数据和最低值方差数据进行优先级设定：最低均值＞最高方差数据＞最高均值＞最低方差数据，并生成对应的优先级比重系数a、b、c、d，且a＞b＞c＞d，将其代入到计算式：选择分值＝a*最低均值+b*最高方差数据+c*最高均值+d*最低方差数据，比较三种信号对应的选择分值，选择分值大的信号被选定为信号源。

本发明的进一步技术改进在于：所述选择推送单元进行节目推送的具体步骤如下：

步骤S31：对观众影像数据进行识别，并对最近一周内的出现频次前三的观众影像数据进行统计，并建立家庭档案，提取对应的观众影像面部信息，并进行编号标记得到对应编号数据，将观众影像面部信息导入到人脸检测模型和年龄分类模型中进行年龄分析，得到对应的性别数据和年龄数据，所述人脸检测模型和年龄分类模型均使用Caffe框架进行训练；

步骤S32：将观众影像面部信息、编号数据、性别数据和年龄数据整合到家庭档案中，通过摄像头获取电源开启时的遥控器持有者的面部影像数据，并将面部影像数据与家庭档案中的观众影像面部信息进行匹配，当匹配失败时，则判定遥控器持有者不是家庭常驻成员，缺乏数据不足以进行选择推送，当匹配成功时，则判定遥控器持有者是家庭常驻成员，进入步骤S33；

步骤S33：从数据存储单元中提取观众影像数据对应的频道播放数据，将频道播放数据按照频道切换次数从多到少进行排序，生成频道播放序列，从而得到遥控器持有者的偏好频道排名，选择排名前五的频道播放数据，通过网络获取频道切换时间所处的时间点的节目名称数据和节目时长数据，将节目播放时间段与频道切换后观众的观看时间段进行时间重合度计算，得到时间重合度数据；

步骤S34：对时间重合度数据按照从大到小的顺序进行排列，选择推送单元中预设有重合度阈值，将时间重合度数据与重合度阈值进行比较，当时间重合度数据大于等于重合度阈值时，将对应的节目名称数据进行标记，当时间重合度数据小于重合度阈值时，不进行任何处理；

步骤S35：将标记的节目名称数据进行类型分析，确定其所属的节目类型，然后从网络上搜索与节目名称数据匹配度高的相关节目名称，然后汇总成推荐节目表单，并在显示器进行投射。

本发明的进一步技术改进在于：所述分析调节单元对进行分析和工作状态调节的具体步骤如下：

步骤S41：从数据存储单元获取沙发影像数据，对沙发影像数据中的观众观看状态进行识别判断，观众观看状态划分为欣赏状态、交谈状态、睡眠状态和离开状态四种；

步骤S42：从沙发影像数据中获取观众的人数，当人数为零且在超过设定的时间区间内一直保持人数为零的状态，判定观众为离开状态，关闭信号源输入，进入休眠状态；

步骤S43：从沙发影像数据中获取观众的瞳孔开合状态，当所有观众的瞳孔闭合且持续时间超过两分钟时，判定观众处于睡眠状态，每十秒钟将音量降低一，直至调整至静音状态，再关闭信号源输入，进入休眠状态；

步骤S44：从沙发影像数据中获取观众的嘴唇开合频率，当观众的嘴唇开合频率超过设定频率阈值时，判定观众处于交谈状态，同时获取观众交谈的分贝，分析调节单元中预设有分贝与音量对应表，根据观众交谈的分贝将音量调节至对应大小；

步骤S45：当观众观看状态与上述三种状态不匹配时，认定其为欣赏状态，保持现有的播放状态，不进行任何处理。

本发明的进一步技术改进在于：所述数据存储单元定期对家庭档案进行查询更新，家庭档案中的每个记录条目包括家庭成员的观众影像面部信息、编号数据、性别数据、年龄数据、记录时间数据以及条目使用时间，将条目使用时间与查询更新的时间进行差值计算，得到差值时间，当差值时间大于设定删除时间阈值时，将对应条目从家庭档案中删除。

该工作方法的具体步骤为：

步骤一：通过在接收管控单元内设置有三个接收端口，并对三个接收端口处的信号进行信号源选择操作，得到信号源，信号源经过解调、信道解码、编码封装，最终转化为模拟电视信号传送至选择推送单元；

步骤二：选择推送单元接收到模拟电视信号并根据观众的日常观看偏好进行节目频道的选择推送，并将生成的推荐节目表单投射在显示器上供遥控器持有者进行选择，选择推送单元生成的家庭档案传输至数据存储单元进行存储；

步骤三：在观众进行节目观看的过程中，将观众观看状态划分为欣赏状态、交谈状态、睡眠状态和离开状态四种，同时对观众观看状态进行分析，并根据分析结果对机顶盒的工作状态进行相应调节。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明在使用时，通过在接收管控单元内设置有三个接收端口，并对三个接收端口处的信号进行信号源选择操作，得到信号源，信号源经过解调、信道解码、编码封装，最终转化为模拟电视信号传送至选择推送单元，通过设置接收管控单元，对信号源的强度和稳定性进行分析，避免在人为选择信号源时缺乏数据支撑，防止因信号强度和稳定性问题导致观看体验差的问题出现。

2、选择推送单元接收到模拟电视信号并根据观众的日常观看偏好进行节目频道的选择推送，并将生成的推荐节目表单投射在显示器上供遥控器持有者进行选择，选择推送单元生成的家庭档案传输至数据存储单元进行存储，通过设置选择推送单元，对家庭成员观看节目的偏好进行分析，然后根据个人观看的喜好进行选择性的节目推送，方便了观众对于感兴趣的节目的了解，提高了用户的体验感。

3、在观众进行节目观看的过程中，将观众观看状态划分为欣赏状态、交谈状态、睡眠状态和离开状态四种，同时对观众观看状态进行分析，并根据分析结果对机顶盒的工作状态进行相应调节，通过设置分析调节单元，将观众观看状态进行划分并根据分析结果进行对应调节，避免了资源的浪费，增加了工作场景的设置，更加智能化，贴近观众的实际需求。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于三合一模式的机顶盒，包括接收管控单元、信息收集单元、选择推送单元、分析调节单元和数据存储单元；

所述接收管控单元内设置有三个接收端口，分别为卫星接收端口、地面接收端口和有线接收端口，并对三个接收端口处的信号进行信号源选择操作，得到信号源，信号源经过解调、信道解码、编码封装，最终转化为模拟电视信号传送至选择推送单元；

所述信息收集单元用于获取影像数据和频道播放数据并将其传输至数据存储单元进行存储，影像数据包括沙发影像数据和观众影像数据，所述频道播放数据包括频道切换次数、频道切换时间和单次频道播放时长，其中，频道播放数据只有在当前频道持续播放超过一分钟时才进行采集记录；

所述选择推送单元接收到模拟电视信号并根据观众的日常观看偏好进行节目频道的选择推送，并将生成的推荐节目表单投射在显示器上供遥控器持有者进行选择，选择推送单元生成的家庭档案传输至数据存储单元进行存储；

所述分析调节单元用于对观众的观看状态进行分析同时进行对应的工作状态调节。

本发明的进一步技术改进在于：所述接收管控单元进行信号源选择操作的具体步骤如下:

步骤S21：接收端口中均设置有高频头，将高频头接收到的卫星电视信号、地面电视信号和有线电视信号发送至调谐器，所述调谐器根据接收的调频指令确定需要的中频信号；

步骤S22：建立虚拟的平面直角坐标系，以中频信号的生成时间为横轴，以信号强度大小为纵轴，将根据不同的信号源所得到的对应的中频信号强度绘制信号图谱；

步骤S23：从三个信号图谱中随机选择若干个等时间区间内信号强度的最高值和最低值，并求取从相同信号图谱中获得的若干个最高值和最低值的平均值，并将其分别标定为最高均值和最低均值，同时求取对应信号图谱的最高值方差数据和最低值方差数据，比较对应信号图谱的最高均值、最低均值、最高值方差数据和最低值方差数据；

步骤S24：将最高均值、最低均值、最高值方差数据和最低值方差数据进行优先级设定：最低均值＞最高方差数据＞最高均值＞最低方差数据，并生成对应的优先级比重系数a、b、c、d，且a＞b＞c＞d，将其代入到计算式：选择分值＝a*最低均值+b*最高方差数据+c*最高均值+d*最低方差数据，比较三种信号对应的选择分值，选择分值大的信号被选定为信号源。

本发明的进一步技术改进在于：所述选择推送单元进行节目推送的具体步骤如下：

步骤S31：对观众影像数据进行识别，并对最近一周内的出现频次前三的观众影像数据进行统计，并建立家庭档案，提取对应的观众影像面部信息，并进行编号标记得到对应编号数据，将观众影像面部信息导入到人脸检测模型和年龄分类模型中进行年龄分析，得到对应的性别数据和年龄数据，所述人脸检测模型和年龄分类模型均使用Caffe框架进行训练；

步骤S32：将观众影像面部信息、编号数据、性别数据和年龄数据整合到家庭档案中，通过摄像头获取电源开启时的遥控器持有者的面部影像数据，并将面部影像数据与家庭档案中的观众影像面部信息进行匹配，当匹配失败时，则判定遥控器持有者不是家庭常驻成员，缺乏数据不足以进行选择推送，当匹配成功时，则判定遥控器持有者是家庭常驻成员，进入步骤S33；

步骤S33：从数据存储单元中提取观众影像数据对应的频道播放数据，将频道播放数据按照频道切换次数从多到少进行排序，生成频道播放序列，从而得到遥控器持有者的偏好频道排名，选择排名前五的频道播放数据，通过网络获取频道切换时间所处的时间点的节目名称数据和节目时长数据，将节目播放时间段与频道切换后观众的观看时间段进行时间重合度计算，得到时间重合度数据；

步骤S34：对时间重合度数据按照从大到小的顺序进行排列，选择推送单元中预设有重合度阈值，将时间重合度数据与重合度阈值进行比较，当时间重合度数据大于等于重合度阈值时，将对应的节目名称数据进行标记，当时间重合度数据小于重合度阈值时，不进行任何处理；

步骤S35：将标记的节目名称数据进行类型分析，确定其所属的节目类型，然后从网络上搜索与节目名称数据匹配度高的相关节目名称，然后汇总成推荐节目表单，并在显示器进行投射。

本发明的进一步技术改进在于：所述分析调节单元对进行分析和工作状态调节的具体步骤如下：

步骤S41：从数据存储单元获取沙发影像数据，对沙发影像数据中的观众观看状态进行识别判断，观众观看状态划分为欣赏状态、交谈状态、睡眠状态和离开状态四种；

步骤S42：从沙发影像数据中获取观众的人数，当人数为零且在超过设定的时间区间内一直保持人数为零的状态，判定观众为离开状态，关闭信号源输入，进入休眠状态；

步骤S43：从沙发影像数据中获取观众的瞳孔开合状态，当所有观众的瞳孔闭合且持续时间超过两分钟时，判定观众处于睡眠状态，每十秒钟将音量降低一，直至调整至静音状态，再关闭信号源输入，进入休眠状态；

步骤S44：从沙发影像数据中获取观众的嘴唇开合频率，当观众的嘴唇开合频率超过设定频率阈值时，判定观众处于交谈状态，同时获取观众交谈的分贝，分析调节单元中预设有分贝与音量对应表，根据观众交谈的分贝将音量调节至对应大小；

步骤S45：当观众观看状态与上述三种状态不匹配时，认定其为欣赏状态，保持现有的播放状态，不进行任何处理。

本发明的进一步技术改进在于：所述数据存储单元定期对家庭档案进行查询更新，家庭档案中的每个记录条目包括家庭成员的观众影像面部信息、编号数据、性别数据、年龄数据、记录时间数据以及条目使用时间，将条目使用时间与查询更新的时间进行差值计算，得到差值时间，当差值时间大于设定删除时间阈值时，将对应条目从家庭档案中删除。

该工作方法的具体步骤为：

步骤一：通过在接收管控单元内设置有三个接收端口，并对三个接收端口处的信号进行信号源选择操作，得到信号源，信号源经过解调、信道解码、编码封装，最终转化为模拟电视信号传送至选择推送单元；

步骤二：选择推送单元接收到模拟电视信号并根据观众的日常观看偏好进行节目频道的选择推送，并将生成的推荐节目表单投射在显示器上供遥控器持有者进行选择，选择推送单元生成的家庭档案传输至数据存储单元进行存储；

步骤三：在观众进行节目观看的过程中，将观众观看状态划分为欣赏状态、交谈状态、睡眠状态和离开状态四种，同时对观众观看状态进行分析，并根据分析结果对机顶盒的工作状态进行相应调节。

工作原理：本发明在使用时，首先，通过在接收管控单元内设置有三个接收端口，并对三个接收端口处的信号进行信号源选择操作，得到信号源，信号源经过解调、信道解码、编码封装，最终转化为模拟电视信号传送至选择推送单元，选择推送单元接收到模拟电视信号并根据观众的日常观看偏好进行节目频道的选择推送，并将生成的推荐节目表单投射在显示器上供遥控器持有者进行选择，选择推送单元生成的家庭档案传输至数据存储单元进行存储，在观众进行节目观看的过程中，将观众观看状态划分为欣赏状态、交谈状态、睡眠状态和离开状态四种，同时对观众观看状态进行分析，并根据分析结果对机顶盒的工作状态进行相应调节。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。