本发明涉及一种数字广播技术，具体地说，是涉及一种利用数字广播实现双向多媒体通讯的方法。
背景技术：
现代公共通信系统，如移动通信和互联网，虽然功能强大，但在紧急情况时容易堵塞或损坏，抗灾能力低。如汶川地震和雅安地震后通信基本中断，严重影响了救援工作的有效开展；2012年甘肃岷县特大泥石流和北京“7.21”大暴雨、2013年东莞大冰雹，都因预警信息发布不到位而导致巨大的生命和财产损失。另一方面，广播以其结构简单、可靠性高和覆盖范围广的特性，成为重大灾害时灾区最有效的，很多时候也是唯一可利用的信息传播系统。例如2011年日本大海啸后调查显示：91%以上民众是通过各种广播来获取信息，而通过互联网获取信息的仅有7%, 通过报纸和手机获取信息的不到1%。但传统的广播，无论模拟广播还是数字广播，都是单向传输系统，无法双向通信。这就使得灾区的信息无法及时传递到外部，无法形成灾区和外界的互动，影响了救援效果。
数字广播是取代FM、AM等模拟广播的新一代广播技术。数字广播具有传输容量大、频谱效率高、可传输多媒体信息的特点，这使得数字广播具有更强的应急信息发布能力。但是，数字广播系统仍然是一个单向传输系统，只能把信息从发射机传递到接收机。如何既发挥广播系统抗灾能力强、信息传播快、覆盖范围大的优势，又能在灾区和外界之间双向传递信息，是重大灾害应急通信一个需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于利用数字广播发射机实现长距离的、无线的双向多媒体通讯，从而为重大灾害时灾区和外界之间的通讯提供一个新的技术手段。但本发明的应用并不仅仅局限于重大灾害时灾区和外界的通讯，本发明还可以在缺少通信基础设施的地方（如戈壁、海洋）提供一个双向无线通信的手段。
本发明的基本思想可简述如下。虽然广播是单向的，但如果两个地方都配备了发射机和接收机，双方互相发射和接收便形成了双向通讯。由于发射和接收都可以通过软件控制，因此可通过编程将收发功能整合在一起，使得用户可自动接收对方发射的信息并应答，实现类似QQ的多媒体通讯效果。
本发明的实现过程如下：
（1）为用户电脑配备数字广播接收机，该接收机可以被安装在用户电脑的程序控制并读取其接收内容。该用户电脑还能够与数字广播发射机的主控电脑相连接，可以向主控电脑传送数据，并通过数字广播发射机将该数据发射出去。
（2）在每台数字广播发射机的发射帧内分配一个专门的呼叫控制信道，用以传输双向通讯所需的寻呼指令和应答数据包；
（3）在每台数字广播发射机的业务内分配一个专门的呼叫业务信道，用以传输双向通讯的信息内容；
（4）在用户电脑上，通过编程把数字广播接收机的控制程序和向发射机主动电脑传送数据的程序集成在一起，并设计用户界面。该程序可接收用户输入信息，如果输入信息是发起呼叫或终止呼叫等指令信息，则将信息传递到步骤（2）所述的呼叫控制信道进行发射；如果输入信息是通讯内容，则将信息传递到步骤（2）所述的呼叫业务信道进行发射。同时，该程序控制数字广播接收机动态监听频段内的所有信号，以获得应答信息，并显示在用户界面上。上述过程的重复进行，就形成了可交互的、双向的通讯。
上述步骤（1）中，用户电脑和数字广播发射机主控电脑之间的连接，可以是任意一种数据接口，包括但不限于WiFi、Internet、蓝牙等。
上述步骤（2）中，呼叫控制信道既可以位于数字广播的控制信道或快速业务信道内，也可以位于数字广播的主业务信道内。
上述步骤（3）中，呼叫业务信道既可以位于数字广播的控制信道或快速业务信道内，也可以位于数字广播的主业务信道内。
上述步骤（2）和（3）所述的呼叫控制信道和呼叫业务信道，既可以是两个独立的信道，也可以是同一个信道。当属于同一信道时，呼叫控制信道和呼叫业务信道也可以被认为是同一信道下的两个不同业务成分。
上述步骤（4）中，用户输入信息可以是任何形式的数字信息，包括但不限于用户输入的文字和图片信息，通过摄像头、话筒采集到视频和音频信息等。
本技术发明的有益效果是本发明并不影响数字广播发射机本身的广播功能，即利用本发明设计的数字广播发射机既具有广播功能，也具有和其他发射机双向多媒体通讯的能力。除用于应急通信外，本发明还可以在缺少通信基础设施的地方（如戈壁、海洋）提供一个双向无线多媒体通信的手段。
附图说明
图1为一般的数字广播发射系统的构架。
图2为一般的数字广播系统的发射帧的结构。
图3 为利用两台数字广播发射机双向多媒体通讯的示意图。
图4为数字广播双向通讯时的信道分配示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明所述的基于数字广播的双向多媒体通讯方法和系统的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，一般的数字广播发射系统的构架包括：1个或多个客户端，每个客户端包含一台用户电脑用以编辑和生成节目内容；1台主控电脑，用于合成各路客户端传输的业务分量从而产生数字基带数据，该基带数据可以包含数字化的声音、视频、图片和数据等；1台数字调制器，用于将基带数据调制为单载波或多载波的模拟基带信号；1台上变频器，用于将模拟基带信号搬移到射频波段；1台功率放大器，用于对射频信号进行放大；1个天线，用以发射信号。在某些数字广播发射系统中，主控电脑、数字调制器和上变频器全部或部分集成在一台设备内，但从功能上都可以按照前面所述结构进行划分。这种广播系统只能把信息从发射机传递到接收机，是一个单向传输系统。
如图2所示，数字广播系统的发射帧可以划分为控制信道和主业务信道。控制信道用于传输节目的配置信息（包括节目名称、节目类型、节目码率、信道编码方式、节目内容在传输帧内的对应位置等）。主业务信道用于传输节目的数据内容。控制信道由不同类型的数据包所构成，不同的数字广播标准规定了不同的数据包类型和格式。一般而言，控制信道的数据包定义中，总会包含一些预留的类型。
如图3所示，本发明为图1中的用户电脑增加数字广播接收模块，使其同时具备数据收发功能。同时具备收发功能的两台用户电脑互相发射和接收便形成了双向通讯。由于发射和接收都可以通过软件控制，因此可通过编程将收发功能整合在一起，使得每台发射机都能够自动接收对方发射的信息并应答，实现类似QQ的多媒体通讯效果。
当一台用户电脑需要向其他用户电脑通讯时，它将呼叫指令和信息内容传递给发射机主控电脑。发射机主控电脑中的程序根据用户电脑传来的数据，动态的分配出呼叫控制信道和呼叫业务信道。
如图4所示为将信息插入到发射帧中的信道分配方法。本发明利用数字广播控制信道的预留数据包设定一个专门的呼叫控制通道，该通道用于传输双向通信所需的呼叫和应答等控制信息。同时，在主业务信道中分配一个呼叫业务通道用于传输呼叫的具体内容，该呼叫业务通道的配置也利用预留的控制信道数据包来传输。呼叫业务通道传输的内容，可以是文字、音频、图片、视频或其组合。
如图3所示，在每个用户电脑具备了收发功能的基础上，按照如下步骤实现用户A和用户B之间的数据交换。
（1）用户A在用户电脑A上发出呼叫指令，该指令指明呼叫对象为B。
（2）用户电脑A将呼叫指令传递给发射机的主控电脑A。主控电脑A在数字广播传输帧内动态的分配一个呼叫控制通道和一个呼叫业务信道。其中呼叫控制信道的内容除包含A呼叫B的指令外，还包括呼叫业务通道的配置信息。该呼叫业务信道用于传输A发送给B的消息内容，信道的大小由主控电脑根据发射机的剩余容量动态分配。
（3）B通过接收机检测到A的呼叫指令，按照指令中的信道配置接收A发射的信息内容；同时B通过用户电脑B向其所连接的发射机传送应答数据包，该数据包指明接收对象为A。
（4）主控电脑B在数字广播传输帧内动态的分配一个呼叫控制通道和一个呼叫业务信道。其中呼叫控制信道的内容除包含B应答A的指令外，还包括呼叫业务通道的配置信息。该呼叫业务信道用于传输B发送给A的消息内容，信道的大小由主控电脑根据发射机的剩余容量动态分配。
（5）A通过接收机检测到B的应答数据包，按照数据包中的信道配置接收B发射的消息内容，至此双方建立通讯。
（6）如果任一方需要结束通信，则利用用户电脑向发射机主控电脑传送结束指令。主控电脑接收到结束指令后，注销为本次通信的所分配的呼叫业务通道；同时在呼叫控制信道内发送结束通讯指令，该指令重复传输一段时间后，主控电脑自动注销呼叫控制通道；另一方收到结束指令，或者连续一段时间未监测到持续的呼叫指令，则用同样的方法注销呼叫业务通道和呼叫控制信道；至此双方结束通信并释放占用的信道容量。