система сбора и обработки данных о распределении зрительского интереса между программами телевидения

Формула изобретения

1. Система сбора и обработки данных о распределении зрительского интереса между программами телевидения, содержащая антенну коллективного телевизионного приема (СКТП), соединенную с головной станцией, в состав которой входит блок телевизионного сетевого оборудования, а также промежуточные усилители, соединенные с антенным кабелем, телеприемники и анализаторы, определяющие телевизионные каналы по их гетеродинным частотам и генерирующие сообщения, включающие номер канала, номера, присвоенные телеприемникам, в состав каждого из которых входит измерительный приемник, а также центр системы мониторинга, отличающаяся тем, что центр системы мониторинга выполнен в виде приемной антенны, выход которой подключен к входам приемников, выходы которых соединены с соответствующими входами узла обработки и хранения данных, вход каждого телеприемника соединен с антенным кабелем через цепь развязки с помощью антенного разъема, параллельно каждому промежуточному усилителю включен усилитель двоичного кодового сообщения, в головную станцию введены последовательно соединенные разделительный фильтр, узел суммирования и преобразования двоичных кодовых сообщений, передатчик преобразованных сигналов и антенный разделительный фильтр, причем выход разделительного фильтра соединен с входом блока телевизионного сетевого оборудования, выход которого через антенный фильтр соединен с антенной СКТП, в состав анализатора введены последовательно соединенные блок управления и формирования двоичного кодового сообщения и передатчик, причем блок управления и формирования двоичного кодового сообщения соединен с измерительным приемником, вход которого подключен к соответствующему выходу цепи развязки, к входу которой подключен выход передатчика.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в центр системы мониторинга введен передатчик подтверждения сигналов вызовов, включенный на выходе узла обработки и хранения данных, а выход соединен с вновь введенной передающей антенной, в состав анализатора введен приемник подтверждения сигналов вызовов, вход которого соединен с выходом передатчика двоичного кодового сообщения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике сбора, передачи и обработки данных, генерируемых анализаторами, размещаемыми около телеприемников, а более конкретно к технике, использующей для указанной цели беспроводные каналы сбора данных.

Развитие приемной техники потребовало применения автоматических принципов анализа настройки на принимаемый канал. Одни методы требовали встраивания средств анализа внутрь телеприемника (патент США N 3514530, H 04 7/16, 7/10 1970). В этих устройствах идентификация канала производится по частоте гетеродина. Недостаток их очевиден, так как встраивание в телеприемник, собственность владельца, средств анализа не вызвать положительной реакции и, кроме того, способ трудоемкий.

В части анализа настройки телеприемника близким к данному изобретению является изобретение, изложенное в патенте США N 4577220 "Устройство, предназначенное для обнаружения канала, на который настроен телевизор" (H 04 7/00 1986). Здесь определение принимаемого телеканала производится, как в упомянутых изобретениях, по частоте гетеродина, но без внедрения в телеприемник. Съем сигнала гетеродина производится индуктивной рамкой, размещаемой на наружной поверхности телеприемника.

Обладая безусловным преимуществом перед способами, использующими для анализа частоту гетеродина и требующими внедрения в телеприемник, этот способ съема тем не менее обладает недостатком, который возникает из-за большой неопределенности величины поля гетеродина за пределами телеприемника даже одного типа, не говоря о разбросе поля между типами.

Технические решения, относящиеся к другому аспекту предполагаемого изобретения способу сбора, передачи и обработки данных, представлены во многих патентах. Из них следует, что сбор данных от приборов анализаторов в большинстве случаев производится по телефонным линиям. Примеры таких систем в патентах США N 3483327 H 04 11/08, 1972, N 4008369, H 04 H 7/16, 1977, N 4258386, H 04 H 7/00) 1981. Для этих систем характеристика схема: опрос каждого прибора-анализатора по команде из центра сети коллективного телевизионного приема (СКТП), накопление данных в памяти, располагаемой в центре СКТП, и передачи их по телефону, как правило, в ночное время.

Основные недостатки подобных систем и требования, выдвигаемые ими к телефонным сетям: задержка данных от момента, по крайней мере, на большую часть суток; высокие требования к качеству и пропускной способности телефонных сетей; высокая степень телефонизации всех слоев общества.

В части сбора данных от приборов-анализаторов наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является система "Передача информации посредством радиосвязи от телевизионного приемника к телевизионной станции", содержащая блоки ответа, которые посылают сигналы посредством радиочастотных передатчиков к центру обработки информации, антенны которого расположены на опоре телевизионных передающих антенн. В этой системе каналы передачи данных беспроводные, эфирные. Конкретный прибор-анализатор излучает сообщение в отведенное для него время, отсчитываемое числом строк от импульса синхронизации, который специально для этой цели вводится в структуру телесигнала. Блоки ответа, имеющие радиочастотный передатчик, посылают ответ на запрос станции в той строке развертки, которая задана для данного конкретного блока. Таким образом производится идентификация, (патент США N 4577220, H 04 N 7.00, 1986).

Из сказанного ясно, что идентификация отклика анализатора в центре системы мониторинга, который располагают на передающей телевизионной станции, производят по присвоенному номеру строки в отсчете от импульса синхронизации.

Подобное построение системы мониторинга резко ограничивает ее в пространстве. Действительно, из-за разного расстояния телеприемников от передающего центра время поступления к ним телесигнала разное и, следовательно, вдвое разное время поступления ответных сигналов в центр системы мониторинга. Если время поступления будет превышать длительность строки (64 мксек), то ответы от телеприемников будут перепутаны и могут взаимно уничтожаться. Отсюда следует, что геометрически эта система не может быть больше, чем круг с радиусом 9,6 км. Геометрическая малость обслуживаемой площади, которая существенно меньше площади вещания с данной опоры телевизионных передающих антенн, и необходимость встраивания в телевизионный сигнал импульса синхронизации системы мониторинга являются основными недостатками данной системы.

Технический результат, обеспечиваемый данным изобретением заключается в том, что система дает распределение зрителей, включившихся в нее, по программам, учитывая и выключенные телеприемники; система дает распределение по каждой социальной группе зрителей; система обеспечивает разрешение по времени этих распределений с дискретом в десятки секунд единицы минут (в конкретном применении системы назначается определенное значение из приведенного диапазона, в зависимости от задач); система обеспечивает передачу сигналов вызова скорой помощи, пожарной службы, милиции и получение вызывающим абонентом подтверждения о приеме вызова.

Указанный технический результат достигается тем, что в системе сбора и обработки данных о распределении зрительского интереса между программами телевидения, содержащей анализаторы, определяющие принимаемые телеприемниками по их гетеродинным частотам телевизионные программы (каналы), а затем передающие по эфиру в центр системы мониторинга сообщения, содержащие принятый в конкретном применении системы соответствующий каналу номер, а также код ответа на опрос, проводимый по программе, анализаторы включены между антенным разъемом телеприемника и антенным кабелем и выполнены так, что способны определять принимаемую программу (канал) по просачиваемому на антенный разъем телеприемника напряжению гетеродина, при условии приема телесигнала на этот разъем от индивидуальной антенны, так и от СКТП, т.е. в присутствии в выходном сигнале мети в качестве помех для процесса анализа составляющих спектров телесигналов, совпадающих с частотами гетеродина, и напряжений гетеродинов других телеприемников сети, величина которых может многократно превышать просачиваемое напряжение анализируемого, анализаторы генерируют сообщения, которые передаются к центру системы, используя СКТП любого типа, антенны этих сетей и эфирные каналы, при этом используются одинаковые на прием и передачу свойства антенн как направляющих систем, для чего распределительная сеть СКТП дооборудуется усилителями двоичного кодового сообщения, устанавливаемыми в сети там, где оно нарушено, т.е. в местах расположения промежуточных сетевых усилителей, и придающим сети свойство передачи сигнала от периферии к центру, а в головную станцию с блоком телевизионного сетевого оборудования, подключенного к распределительной сети СКТП и к антенне СКТП дополнительно введены последовательно соединенные разделительный фильтр, узел суммирования и преобразования двоичных кодовых сообщений, передатчик и антенный разделительный фильтр, который подключен к антенне СКТП, а разделительный фильтр соединен с распределительной сетью СКТП.

Зона обслуживания совпадает с зоной, которая обслуживается телевещанием с опоры телевизионных передающих антенн, где устанавливаются и приемные антенны системы, а также передающие антенны подсистемы подтверждения вызовов абонентов, для чего в состав сообщения анализаторов вводятся их индивидуальные номера, а генерация сообщений происходит асинхронно при приблизительно одинаковых периодах повторения (равных временному дискрету системы), в выходном сообщении анализаторов отведено место для передачи вызова службам неотложной помощи: службе охраны общественного порядка, скорой помощи, пожарной охране, при этом абоненты получают сигнал о получении центром вызова.

Анализатор через цепь развязки соединен с СКТП и телеприемником, измерительный приемник, соединенный с цепью развязки и блоком управления двоичного кодового сообщения, которая связана с передатчиком, выход которого соединен с СКТП, куда подключен вход приемника подтверждения вызова.

В зависимости от задаваемого временного дискрета и проектного массива анализаторов, а также от геометрических размеров система может быть одноканальной с одной приемной антенной с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, с одним приемником, при этом передатчики работают на одной несущей частоте, или многоканальной, при этом каждый канал геометрически сектор с вершиной на опоре передающих телевизионных антенн и приемных антенн системы, и каждый канал по крайней мере с геометрически соседним работает на отдельной несущей частоте с таким разносом несущих, который обеспечивает взаимную селекцию, при этом антенны, каждая из которых направлена середину своего сектора-канала, соединены со входами приемников центра системы мониторинга, выходы которых связаны с узлом обработки и хранения данных, выход которого через передатчик подтверждения вызова соединен с передающей антенной подтверждения вызовов абонентов системы.

На фиг. 1 представлена схема СКТП с введенными с нее элементами системы (условно показаны стояки двух подъездов многоэтажного дома); на фиг. 2 - вариант реализации анализатора; на фиг. 3 центр системы мониторинга.

Система сбора и обработки данных содержит анализатор 1, телеприемники 2, центр 3 системы мониторинга, антенный кабель 5 СКТП, усилитель 6 двоичного кодового сообщения, головную станцию 7 с блоком телевизионного сетевого оборудования 8, разделительным фильтром 9, узлом суммирования и преобразования 10 двоичных кодовых сообщений, передатчиком 11 преобразованных сообщений и антенным разделительным фильтром 12, антенну 13 СКТП, опору 14 телевизионных передающих антенн, приемная антенна 15, передающая антенна 16, цепь развязки 17, измерительный приемник 18, блок управления и формирования 19 двоичного кодового сообщения, передатчик 20, приемник 21 подтверждения сигналов вызовов, приемники 22, узел обработки и хранения данных 23, передатчик 24 подтверждения сигналов вызовов, промежуточные усилители 25.

Система сбора и обработки данных работает следующим образом.

С согласия владельца телеприемника 2, входящего в географическую зону системы мониторинга, совпадающую с зоной обслуживания телевещанием с данной опоры телевизионных передающих антенн, оснащается анализатором 1. Анализатор 1 посредством двух разъемов включается между антенным входом телеприемника 2 и антенным кабелем 4, по которому поступает суммарный сигнал от СКТП 5, т.е. анализатор 1 включается в разрыв антенного кабеля 4.

Основным функциональным узлом анализатора 1 является измерительный приемник 18, автоматически перестраиваемый по частоте в поисках одной из возможных частот гетеродина, напряжения которого просачивается на антенный разъем телеприемника 2 большей или меньшей величины в зависимости от его типа.

Настройка на существенную в данный момент частоту и выделение об этом сигнала во внутренние цепи анализатора 1 это и есть определение принимаемого телеприемником 2 канала.

Перестройка измерительного приемника 18 прекращается до момента пропадания сигнала на его выходе. Если телеприемник 2 выключен и, следовательно, нет ни одной из гетеродинных частот, то процесс поиска происходит непрерывно, и этому состоянию присваивается номер "0" - телеприемник выключен.

Для исключения ложного определения анализатор 1 включен через резонансную перестраиваемую или нерезонансную цепь развязки 17, представляющую собой шестиполюсник, полюса которого попарно подключены к антенному кабелю 4, телеприемнику 2 и входу измерительного приемника 18. Переходное затухание между полюсами подключения антенного кабеля 4 и входом измерительного приемника 18 имеет такую величину, при которой напряжение "своего" гетеродина всегда больше, чем сумма напряжений "чужих" гетеродинов и части спектра телесигналов, попадающих в полосу пропускания измерительного приемника 18.

Самопроизвольно со средним периодом, равным временному дискрету системы, передатчик 20 анализатора 1 излучает в СКТП 5 радиочастотный кратковременный сигнал, сообщение которого содержит: номер данного анализатора 1 или, что то же самое, идентификатор, присваиваемый владельцу телеприемника 2 респонденту данной системы мониторинга; номер принимаемого телеприемником 2 канала; один из сигналов-ответов на вопрос телестудии; один из сигналов вызова скорой помощи, пожарной службы или милиции.

В единое функциональное целое анализатор 1 организует и связывает блок управления и формирования 19, через который при помощи кнопок телезритель вводит информацию во время телевизионных опросов и вызывает городские службы, а также получает сигнал-квитанцию о приеме системой сигнала о помощи.

Небольшая часть анализаторов 1, владельцы которых специально выделены социологическими службами, генерируют сообщения с периодом в 4 раза меньшим основной массы.

Радиочастотный сигнал каждого анализатора 1 данной СКТП проходит по ее сети тот же путь, что и телевизионный сигнал, но в противоположном направлении, т.е. от точек подключения приборов и телеприемников к антенне.

Для обеспечения пути этих сигналов в точках сети 5, обладающих односторонней направленностью (промежуточные сетевые усилители телевизионного сигнала), сеть 5 (СКТП) дооборудуется усилителями 6, придающими этим точкам свойство двухсторонней направленности с обеспечением взаимной независимости телесигналов и сигналов анализаторов 1.

В центре СКТП 5, который принято называть головной станцией 7, устанавливается узел суммирования и преобразования 10 всех анализаторов СКТП. Вход этого узла 10 через разделительный фильтр 9, обеспечивающий частотную развязку телесигналов, поступающих с выхода блока телевизионного оборудования 8 головной станции 7, и сигналов анализаторов 1, соединяется с вершиной распределительной сети, т.е. присоединяется к точке, куда обычно включается выход упомянутого оборудования 8 головной станции 7.

Выходной сигнал узла суммирования и преобразования 10 подается в качестве модулирующего сигнала на вход передатчика 11, выход которого через антенный разделительный фильтр 12, обеспечивающий частотную развязку его выходного сигнала и телесигналов, подключается к антенне 13 СКТП, куда обычно включается вход телевизионного оборудования головной станции.

Так как диаграмма направленности антенны на прием и передачу по сути одна и та же, то максимум излучения при передаче сигналов данной системы приемной антенной 13 СКТП направлен на опору 14 телевизионных передающих антенн, где и размещаются приемные антенны 15 данной системы мониторинга.

Центр системы мониторинга включает в себя: приемную антенну или агрегат приемных антенн 15, каждая из которых принимает сигналы одного сектора, количество приемных антенн определяется географическими размерами системы мониторинга, которая всегда равна зоне обслуживания телевещанием с данной опоры телевизионных передающих антенн, и числом приемников телевещания на единицу площади; приемник или приемники 22 (по числу антенн), входы которых соединяются с выходами антенн соответственно; узел обработки и хранения 23 данных, входы (или вход, если приемник один) которого соединяются с выходами (выходом) приемников.

В качестве узла обработки и хранения 23 данных используются несколько ЭВМ, соединенных в сеть и оснащенных специальным под задачу этой системы программным обеспечением.

Для социологического анализа рейтинга программ телевидения и для осуществления экстренной помощи на каждого респондента в память узла 23 заносятся его имя, адрес, установки анализатора 1, номер телефона, номер социальной группы, определяемый социологами в момент ввода респондента в систему и в дальнейшем периодически обновляемый.

Из описанного выше ясно, что установленный анализатор 1 работает в непрерывном режиме, и его функционирование не зависит от режима работы анализируемого им телеприемника иди видеомагнитофона. Непрерывный режим обеспечивает анализ состояния "выключено" телеприемника 2 и дает возможность респонденту, оповещать городские службы экстренной помощи независимо от того, включен телеприемник или выключен или его просто нет. Взаимная независимость между анализатором 1 и анализируемым телеприемником 2 открывает многофункциональность системы, т.е. для одних респондентов система выполняет как функции сбора данных о программном состоянии телеприемников 2 (мониторинг), так и служит средством оповещения, для других может служить только средством оповещения. Экономически непрерывный режим работы необременителен для любого респондента, так как анализатор 1 потребляет около 4 Вт.

В режиме поиска включенного телевизионного канала внутренний гетеродин анализатора 1 изменяет свою частоту в таких частотных полосах, которые позволяют выделить наличие напряжения гетеродина телеприемника 2 любого телевизионного канала и для любого из 4-х мировых стандартов промежуточных частот, принятых в ТВ.

По обнаружению частоты гетеродина телеприемника 2 на выходе измерительного приемника 18 поиск завершается. Номер принимаемого канала ТВ однозначно связан с цифровым выражением напряжения, которое управляет элементом настройки внутреннего гетеродина анализатора 1 и которое фиксируется по завершению поиска. В случае переключения телеприемника 2 на другой канал, логическое состояние выхода измерительного приемника 18 устанавливается в соответствии с режимом поиска логическим "0", что является командой для блока управления и формирования 19 для возобновления поиска нового значения частоты гетеродина телеприемника 2.

Цифровому значению напряжения, которым управляется внутренний гетеродин, блок управления и формирования 19 ставит в соответствие номер принимаемого канала.

Этот номер, а также номер, присвоенный данному респонденту, номер-идентификатор, код результата и код вызова городских служб в совокупности являются сообщением конкретного анализатора 1. Сигнал, формируемый блоком управления и формирования 19 из этого сообщения, служит для модуляции передатчика 20 анализатора 1.

Передатчик 20 с периодом, в среднем равным временному дискрету системы, излучает в сеть 5 коллективного приема радиопосылку, модулированную двоичным кодом сообщения. Мощность, несущая частота, вид модуляции посылки выбираются такими и таких величин, при которых обеспечивается передача посылки к головной станции 7 сети 5 коллективного приема и отсутствие помех в телевизионном изображении на любом телеприемнике данной сети.

Наряду со взаимной конструктивной независимостью анализатора 1 и телеприемника 2, важнейшим отличием системы является взаимная временная случайность генерации радиопосылок анализаторами 1. Случайность момента генерации и, следовательно, взаимная независимость между временами передачи посылок определяет для данной системы мониторинга: независимость геометрических размеров от чего бы то ни было (полное время распространения сигнала от прибора-анализатора 1 до центра системы, включающее в себя распространения в сети и эфире, для функционирования системы неважно, так как принадлежность посылки респонденту несет она сама; независимость от телевидения, так как ничто в системе не требует общей синхронизации, которая (если бы она нужна) должна была излучаться, естественно, из центра системы, т.е. места расположения ТВ передатчиков или отдельным передатчиком или включаться в структуру ТВ-сигнала.

Техническая случайность генерации обеспечивается автоколебательным режимом генератора периода радиопосылок, который является составной частью блока управления и формирования 19 анализатора 1. Генератор схемотехнически и конструктивно тщательно защищен от любых общих для всех анализаторов электромагнитных колебаний (сеть электропитания, телевизионные сигналы, сигналы радиостанций). Для обеспечения высокой степени взаимной независимости фаза автоколебаний срывается раз за несколько десятков периодов колебания.

Радиопосылки анализаторов 1 направляются сетью 5 коллективного приема к центру сети к головной станции 7, обходя устройства сети, обладающие односторонней направленностью (от центра к периферии) при помощи усилителей 6, которые представляют собой усилители радиопосылок, а также разделительные фильтры между спектрами частот ТВ и полосой частот радиопосылок системы. Суть разделения состоит в том, чтобы не допустить замыкания радиопосылок на низком выходном сопротивлении линейного ТВ-усилителя и также не допустить замыкания ТВ-сигнала на низком выходном сопротивлении усилителя радиопосылок.

Через разделительный фильтр 9 радиопосылки всех анализаторов 1 данной сети поступают на вход узла суммирования и преобразования 8.

Необходимо отметить свойство системы, вытекающие из независимости моментов генерации посылок. Как было сказано выше, случайность появления посылок определяет независимость географических размеров системы и не требует включения необходимых для ее функционирования сигналов в состав телевизионных, что характерно для синхронных систем. С другой стороны, в асинхронных системах, к которым относится данная, неизбежны ситуации, при которых вероятно одновременное или с частичным перекрытием поступление двух или более посылок на вход узла суммирования и преобразования 8. Естественно, что перекрывающие посылки взаимно портят друг друга, и узел суммирования 8 построен так, что их не воспринимает. Отсюда следует, что часть сообщений анализаторов 1 пропадает.

Вероятность потери за время, равное периоду повторения посылок приборами-анализаторами, однозначно зависит от отношения этого периода к суммарной длительности всех сообщений данной сети и тем меньше, чем больше это отношение.

Узел суммирования и преобразования 8 из каждой полученной посылки анализаторов 1 формирует выходной сигнал, являющийся модулирующим сигналом передатчика 11, преобразовывая входной бинарный код в восьмеричный, а также изменяет (уменьшает) длительность тактовой последовательности в выходном сигнале в соответствие с отведенной полосой радиочастотного сигнала и вводит в состав сигнала техническую часть, которая предшествует информационной и необходима для работы приемника.

Выходной сигнал узла суммирования и преобразования 8 поступает на вход передатчика 11, который излучает посылку в течение действия входного сигнала.

Передающими антеннами системы служат антенны 13 сети 5 коллективного приема. Это антенны приема дециметровых каналов, к которым через антенный разделительный фильтр 12 подключается выход передатчика 11.

На входе приемников 22 системы повторяется ситуация, которая описана выше для входа каждого узла суммирования и преобразования 8, т.е. часть радиопосылок поступает одновременно или с перекрытием, и приемник также отсеивает их. Напомним, что моменты генерации посылок, генерируемые каждым анализатором 1 со средним периодом, равным временному дискрету системы, случайны и не коррелированны между собой. Отсюда следует, что согласно теории вероятностей, математическое ожидание вероятности потери любого конкретного сообщения анализатора 1 функционально строго определяется только отношением периода генерации посылок к их суммарной длительности. Выходной сигнал приемника (или приемников) 22 это последовательность пакетов, каждый из которых несет сообщение одного анализатора 1. В свою очередь пакет это последовательный двоичный код, соответствующий стандарту, который регламентирует последовательный обмен с внешними устройствами IBM-совместимых ЭВМ.

Обработка, отображение, передача пользователям и хранение информации производится комплексом ЭВМ, связанных в сеть и оснащенных специальным под систему программным обеспечением.