专利名称：数字电影播放机的全球定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种广播电影电视行业的数字电影播放产品，特别是指一种 数字电影播放机的全球定位系统。数字电影播放产品中植入全球定位系统
(以下简称GPS技术)来达到对数字电影播放产品的定位目的。
背景技术：
在广播电影电视行业，尤其数字电影这块，目前的现有技术，是以单纯 的数字电影播放机技术为主。
GPS技术目前主要是应用于交通行业、各种公共业务和私人服务业务， 主要是车载定位，在中国主要是公共交通系统，出租车行业，应用GPS技术， 目的在于方便管理和调度。私人服务业务方面，主要是私家车，在出行方面， 提供交通指导。这些应用主要是基于某个固定的城市开展的，全国性的一体 化的GPS技术应用和调度，目前可能只有军品市场有应用。
在电影行业内目前市场上还没有采用GPS技术的业务，尤其是数字电影 设备，目前没有采用和融合GPS技术的数字电影播放产品，不能对数字电影 播放机进行电影放映和版权区域划分，地理区域的档期时间划分，不能实时 的进行检测和操作控制。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而提供一种数字电 影播放机的全球定位系统。在现有技术数字电影播放机专门放映数字电影功 能的基础上，在应用管理的技术环节上，引入GPS技术，并从软硬件研发设
计上完全融合到现有的数字电影播放机里面。使数字电影播放机具有定位功 能。本发明的目的可以通过以下措施来达到一种数字电影播放机的全球定位系统，其特征在于32BIT嵌入式系统平台连接有从数字电影播放器的嵌入式主板接受指令的控制接口， 32BIT嵌 入式系统平台连接有与数字电影播放器的嵌入式主板交换指令的RS232接 口， 32BIT嵌入式系统平台连接有作为系统运行和数据交换空间的SRAM和 FALSH模块，32BIT嵌入式系统平台连接有标志整个模块的工作状态LED显 示单元，32BIT嵌入式系统平台连接有锁定机器所在的地理位置信息的GPS 核心技术功能模块，GPS核心技术功能模块连接有接收和发送的天线，32BIT 嵌入式系统平台、SRAM和FALSH模块、GPS核心技术功能模块由电源管理供 电；其中32BIT嵌入式系统平台采用32BIT的RISC CPU， linux嵌入式操 作系统，GPS核心技术功能模块采用GPS模块以及电子地图信息系统，RS232 接口采用成熟的RS232芯片，SRAM和FALSH模块直接采用现成的芯片构成， 电源管理采用成熟的电源管理芯片。本发明相比现有技术具有如下优点使得数字电影播放产品的日常应用管理和流动数字电影的放映调度，做 到可以随时根据实际需要，远程实时操控和调度，尤其在管理上，通过管理 控制中心实时动态的掌握全国的数字电影设备分布情况，和每天的全国各地 实际放映情况。对于数字电影节目版权，在区域版权管理和密钥发行以及电 影节目档期的区域划分和管理上，达到更加有效的整体统一控制和实施(即 全国一盘棋的概念，通过GPS技术，可以在数字电影的版权区域控制和数字 版权电影节目的密钥发行渠道以及区域档期的时间控制上，做到全国同时按 既定计划有效的操作和控制，很好的解决了电影放映和版权区域划分，地理 区域的档期时间划分能够实时的检测和操作控制)。
通过GPS技术，能够实时的把每天分布于各地的电影播放机实际电影放 映地点，时间，准确无误的记录下来，然后通过数字电影播放机的数据通信 网络，实时的上传到数据管理中心和互联网上，让电影节目的版权方和电影 行业主管部门能够同时实时的了解到数字电影的放映情况。使各地的数字电 影放映成为一个有效的可操作整体。让行业主管部门可以很轻松的实时实地
的知晓公益电影的放映实际执行情况，为完成国家的'2131工程'(即21
世纪每月每村为老百姓免费放映一场公益电影)，提供了可靠的保障和实证。
数字电影播放机与GPS技术的设计融合，带来了应用的创新和使用理念 的改变以及电影放映和发行，版权管理，行业主管部门管理的便捷有效，实 时可靠。同时为公益电影放映和商业电影放映以及广告放映等应用开发所需 要的确切放映地点和时间提供了切实有效的可靠保证。为数字电影的商业开 发，尤其广告开发的区域定位和区域概念，提供了全新的模式，同时也从技 术上带来了自动化的管理模式。当然对于融合这些技术以后的产品在应用上 对于整个电影行业来说大大的前进和提升了实用性和竞争性，尤其对于商业 开发和公益有效执行，提供了详实的可靠数据保证。
图1具有全球定位系统的数字电影播放机方框图; 图2数字电影播放机的全球定位系统方框图。
具体实施例方式
请参考图1具有全球定位系统的数字电影播放机方框图，说明全球定位 系统的数字电影播放机的连接关系以及如何实现全球定位系统的功能，其总 体方案设计分产品总体结构、产品应用系统结构、产品支撑系统结构、产品 工作流程四部分说明
1 、产品总体结构
主板部分包括主芯片、内存单元、以及各个输入输出接口单元，总线交互单元，主要有以下接口IDE硬盘接口、串口、网络接口、 USB2.0接口、 数字视频DVI输出口、 VGA输出口、分量视频输出口，模拟6声道、立体声 音频输出口、光纤同轴数字音频输出口，红外信号接收口，多功能键盘专用 接口，信号指示输出接口，电源开关输入接口等。储存部分大容量高速硬盘。操作控制面板多功能荧光橡胶键盘，控制接口系统，各种开关、旋钮等全球定位系统部分采用现有的GPS核心硬件模块，自主研发控制主板和制定相关私有数据通信协议，在嫁接成熟完善的GIS全国地图，同时地图 保持定时更新接口，可精确到几十米范围内。移动无线数据通信部分(GPRS或者C匿A1X):采用现有的GPRS或者 CDMA1X硬件模块，自主研发控制主板和制定相关私有数据通信协议，在嫁 接移动和联通的现有无线通信协议和TCP/IP协议(详见专利申请号 200710122388.2数字电影播放机的移动无线数据双向传输与操作控制系 统)。IC卡读卡器部分采用技术要求符合GB/T 19949. 3-1996 识别卡带 触点的集成电路卡第3部分电信号和传输协议的读卡器，自主设计读卡 器系统。数字液晶屏显示系统部分采用A级数字液晶屏，及其配套的AD驱动 板，高压板，与主板配合设计其对高清视频显示的连接通道。数字开关电源部分委托设计加工的大功率数字开关电源，满足交流市电90V 240V输入，+3.3V, +5V， +12￥直流输出。其中虚线框内的部分是本发明点的重点部分，主要采用了GPS技术，实 现数字电影播放机在工作过程中能够实时的把具体放映地点采集记录下来， 并反馈给管理控制中心，能够让正在进行数字电影播放的机器设备，实时的
在全国地图上精确的显示具体放映地点以及其他相关信息。2产品应用系统结构产品采用嵌入式系统结构设计，主要由以下几个部 分构成嵌入式LINUX操作系统平台，输入输出应用系统，资源管理系统，资源应用系统，资源交互系统，运营支撑系统。嵌入式LINUX操作系统主要完成产品本身的核心功能，和中央控制功能以及为整个产品运行提供一个可靠的运行平台。输入输出应用系统主要支撑产品与外接交换数据，如音、视频的输出(DVI、 RCA、 VGA等输出应用接口)，网络数据交换(注册授权等)，USB 数据交换(节目导入、日志信息导出等)，以及红外遥控接收，智能键盘输 入，工C卡读写卡等。资源应用系统包括OSD图文应用，人机交互，高清数字电影节目认证 解密，高清电影解密播放等。人性化的人际交互图文应用界面，方便用户的 操作，节目解密、认证、解码播放等。资源管理系统包括高清数字节目版权管理，内容交互管理，机器工作日志管理，实时信息处理与管理，内容、信息存储管理，日常统计，计数管理。运营支撑系统包括用户管理，认证授权，统计结算。资源交互系统包括条件接收广告内容、数字电影节目、公益短片、操 作指令集、信息数据、授权文件等，信息数据、认证信息、日志信息、实时信息、地理信息等发送(主要通过网络接口和USB接口，移动无线数据通信系统等)。3产品支撑系统结构LINUX操作系统规范，MEPG1、 2、 4(包含H. 264) 系列视频编解码压縮技术标准，AES128位算法加解密规范，SQL数据库规范， 移动无线数据通信系统(GPRS或者CDMA1X)，全球定位系统(GPS)，全国 电子地图(GIS) ， AC-3、 PCM、 DTS等系列数字音频编解码标准，USB2.0、 TCP/IP、串口、红外接收等传输协议规范，大功率数字电源规范要求等。4产品工作流程---数字电影播放机工作流程机器接通电源，通过操作面板按开机键，机 器开机进入人机交互界面，(同时启动全球定位系统，日志管理系统)；—通过遥控器或者键盘操作机器，査看是否有节目源，以及各项应用功 能的操作；管理系统会把机器按时间记录的工作日志，系统主板经由控制接口对全 球定位系统发出当前地理信息采集命令，全球定位系统把当前机器所在位置 的地理信息采集后，经由串口传送给主板，通过系统资源管理器写成日志， 保存到机器的数据库里面。同时经由串口通过数据通信系统，实时的把这些 日志信息通过私有加密以后发送出去到公用的信息管理平台； —如果机器里面没有数字节目内容，则通过连接外接的USB2.0移动硬盘 把发行版的数字电影节目源，使用机器的节目导入功能，把这些数字电影节 目源导入机器内，保存到机器本机硬盘的相应的栏目储存下来； —然后，通过人机交互界面，选择查看节目列表，选中对应的节目，选择 播放，系统提示是否插入广告，确定后，选择广告(可多次插入，直到规定 时长或者规定次数)确定插入，然后系统开始解密、解码、播放； -—产品经由视频输出接口 (DVI、 VGA、分量视频输出接口)输出高清视频 图象，分别输出到通过专用连接线缆，连接的投影仪在大屏幕上显示，经由 RCA接口和同轴或光纤接口输出音频信号，连接到外接功放进行放大输出， 然后还声；—播放过程中不能快进快退，无法暂停，直到节目播放结束； —在机器开机工作后，机器的软件系统会把所有工作日志，按时间顺序记 录保存到产品本机数据库，同时启动全球定位系统，采集当前的地理信息， 并加载时间戳保存到数据库，然后启动数据通信模块实时的把这些日志信息 上传到数据管理中心；—设备操控和管理流程机器开机以后进入系统，人机交互主界面，
—通过菜单键，和上下左右选择按键可以进入下一级菜单，共有以下栏目 影视导航、影视预告、系统管理、模式播放、暖场播放、断点续放；
-—选择进入系统管理，输入密钥确认进入(除系统管理外其他栏目都是 影视内容播放，点击进入，选择播放即可)。
本发明重点部分(GPS技术)的工作流程如下
启动全球定位系统的过程数字电影机开机，进入正常工作以后，主板
系统通过控制接口模块发送启动命令到32BIT嵌入式系统平台，系统平台 分析命令后，做出相应的处理，直接去操作和启动GPS核心技术模块，模 块启动后，通过GPS天线，搜索现有地理信息的卫星，搜索到三棵以上的地 理定位卫星以后，马上进入锁定卫星状态。卫星锁定后返回信号到32BIT嵌 入式系统平台，平台就控制LED显示模块，按设定模式点亮LED灯，指示 GPS正常工作，处于地理卫星锁定状态。
通过全球定位系统采集当前地理位置信息的过程数字电影机工作后产 生日志信息，需要具体地理位置信息，嵌入式主板和LINUX操作系统通过控 制接口模块向32BIT嵌入式系统平台发送当前地理位置信息的命令，接到命 令后，向GPS核心技术模块传送指令，把当前的地理位置信息采集下来，GPS 核心技术模块通过已经锁定的地理位置卫星，把经纬度信息采集下来，反馈 给32BIT嵌入式系统平台，32BIT嵌入式系统平台根据采集下来的经纬度信 息，通过SRAM和FALSH两个模块的提供数据交互空间，启动GIS地图査 询，把对应的具体地理位置名称找出，然后，打开RS232模块，把当前采 集下来的地理位置信息，传送给嵌入式系统主板，嵌入式系统主板通过资 源管理系统，结合当前时间，把这个地理位置信息，写成日志，保存到硬盘 数据库里面，同时启动数据通信系统，把这个日志信息发送到控制管理中心 的信息管理平台上去。
地理位置信息的采集，可以根据每台数字电影机的实际应用需要，设定 一定的间隔时间，定时的根据当前时间采集相应的地理位置信息下来，并写 成日志，保存到数据库并上传到数据中心。请继续参考图1具有全球定位系统的数字电影播放机方框图，其中关键 技术和关键技术实现方案如下1 、关键技术的提出 嵌入式LINUX操作系统，MPEG1、 2、 4和H. 264高码率的高清视频编解码技术， AC3、 PCM、 DTS等数字音频的编解码技术， 全球定位系统技术(GPS)，移动无线数据通信技术(GPRS或者CDMA1X)(详见专利申请号 200710122388.2数字电影播放机的移动无线数据双向传输与操作控制系 统)，USB2. 0、 TCP/IP等接口技术，红外信号遥控发射与接收技术， DVI (HDCP)视频输出技术规范，2 、关键技术的实现方案主板采用高清视频嵌入式方案，如SIGMA86XX系列芯片技术方案，科胜 讯、ST等公司的芯片组方案设计实现，硬件的高清音视频解码器，高性能 的RISC CPU (如ARM7、A,、A固11等)。数字电影播放机采用了 SIGMA DISGIN 公司的8624或8634芯片作为主芯片设计的主板，支持MPEG1、2、4和H. 264 视频编码格式的内容，对采用MPEG2编码的高清节目码率最高支持到 80Mbps，对于采用MPEG4和H. 264编码的高清节目最高码率支持到40Mbps。 支持AC-3、 PCM、 DTS等数字音频编码的解码。RISC CPU可达200M，内存 达256M，支持AES128位和DES64位算法加解密。支持USB2. 0和100M网口 等，视频DVI (HDCP)输出，音频光纤和同轴以及模拟输出。支持大容量硬 盘存储。GPS技术采用现有的成熟的GPS核心技术功能模块，然后自主研发应用 单元，来实现全球定位技术和地理信息采集，以及基于电子地图信息(GIS) 査询系统。地理位置信息地名和经纬度互查功能，实时的把设定时间点上数 字电影播放机所处的地理位置明确无误的确认出来，然后配合数字电影播放 机的嵌入式系统主板的资源管理系统把地理信息写成日志，保存到本机数据 库以及通过数据通信系统，上传到数据管理中心。
请参考图2数字电影播放机的全球定位系统，详细叙述本发明的各功能
块的构成和功能
1、 32BIT嵌入式系统平台采用32BIT的RISC CPU， linux嵌入式 操作系统，在配以SRAM和FALSH，作为系统运行和数据交换空间。主要协 调操作整个无线数据通信系统模块的工作，以及上下游数据传输协议的确认 与校验。统一指挥模块内的各个单元电路和功能模块的工作。
2、 GPS核心技术模块直接采用现有成熟技术和GPS核心技术模块， 以及电子地图信息系统(GIS)。主要实现把数字电影播放机需要的指定时 间点，机器所在的地理位置信息，通过直接锁定地理位置信息卫星，采集下 来，并及时的反馈给嵌入式系统主板，同时配合写成日志信息。
3 、 SRAM和FLASH单元直接采用现成的芯片构成，主要为32BIT 嵌入式系统工作时，提供运行空间和数据交换空间。
4、 电源管理采用成熟的电源管理芯片，接收有数字电影播放机电源 模块送过来的电源，合理的分配到各个模块，并对电源的供应做的有效的利 用和合理的管理。
5、 LED显示单元直接连接LED灯，主要通过LED灯的色彩和搭配
显示，来标志整个模块的工作状态。
6、 RS232接口部分采用成熟的RS232芯片，主要实现模块与数字电 影机主板之间的数据通信，有效的保证数据传送的可靠性。
随着我国二级数字电影市场的逐步起来，国家H"^一五计划对于农村数字 电影助推，农村电影市场已经全面开始复苏，全国农村地区对于数字电影设
备的需求越来越旺盛。我国目前将近有六万多支农村流动16毫米放映队， 这些放映队或者因为县级电影公司在经济能力原因，无法在省市发行公司中 找到影片，或者因为放映队没有经营执照，设备老化，目前国家对于16毫 米的电影胶片也出的越来越少，也没有片源等因素，使得农村流动放映队及 各级县市的电影公司无法胜任推进农村电影放映以及文化信息资源共享工 程等各项文化惠农工作，难以满足农民群众多层次、多方面的精神文化需求。 国家广电总局针对中国农村电影放映的困境，实事求是地提出要在近几年内在全国69万个行政村，做到每个村、每个月放一部电影(即"2131" 工程)。然而目前我国以16毫米流动放映为主，由于设备老化，16毫米电 影节目源缺乏，同时电影放映机设备和电影胶片体积大，分量重，依靠传统 的放映员背着放映机上山下乡去放电影的模式，农村电影放映实现"2131" 工程是极为困难。再者，根据国家广电总局颁布的《关于加快电影产业发展的若干意见》 和"《电影数字化发展纲要》通知"的文件指示精神，我们国家将在3 — 5 年内，逐步取代16毫米电影放映方式，改为推行数字电影放映。结合以上情况，数字电影播放机，能够很好的满足农村流动数字电影的 实际需求。随着电子时代的发展，其优势和优点越来越凸现。自2000年以后全球电影业都开始了数字电影的推广和换代工作，我们 国家也从2004年前开始进行数字电影的大力推广和产业化的工作。目前技术的数字电影播放机，虽然能够在一定的条件下完成数字电影的 放映任务，但是由于其每一台数字电影播放机都是单独独立的，相互之间没 有连接，没有联系，每台数字电影播放机所处的具体位置，不好明确。尤其 对于流动的数字电影播放设备来说，对于政府主管部门和行业主管，有效的 配置数字电影资源，合理分配数字电影资源，都无法做到。对于商业运作数 字的电影，尤其数字电影版权区域控制和管理，商业广告分布、调配，都不 能很好的做到按实际地理位置有效合理的分配。 这就为电影的管理工作和商业运作(尤其是广告和版权)带来了很大问 题，不能有效合理的根据各地区的经济人口情况，调配数字电影设备，和安 排电影以及广告内容的场次。对于各地的实际数字电影放映的有效地域统计 和商业广告的地域实施情况都无法实时确切的落到实处。对于各地区实际完 成的数字电影播放任务也不能可靠的统计。对于数字电影版权来说，版权的 发行和区域控制更是不方便实时操控和有效的管理。本发明数字电影播放机的全球定位系统可以为完成国家的'2131工程' 提供了物资保证条件全球定位系统(GPS)可以方便的建立电影信息管理平台和数据管理中 心，每台数字电影播放机有了全球定位系统以后，可以实时掌握分布在各地 区的数字电影播放机的实际放映和运行情况，就能很清楚的知道各地区每天 的有效数字电影放映场次和商业广告放映场次。这对于公益电影放映，政府 部门合理的调配数字电影设备和资源，提供了合理的数据，能够使得设备和 资源的利用率大大提高，从而节约成本，提高效率和利用率。对于商业运作 数字电影，版权区域控制和管理，电影放映档期和地域管理和实施，商业广 告落实，区域投放，都提供了非常可靠有力的实据。全球定位系统的引入，为2131工程提供可靠的实时地理信息数据依据，使公益电影下乡落到实处。为各个数字电影节目的版权方提供可靠的时间、地理、播放场次控制数据， 为版权保护做到实处。为商业广告投放的区域控制和管理提供了可靠的实 据。综上分析，本发明可以很好的满足于农村数字电影市场的应用需求，设 备轻便，在适合走村串乡，上山下乡，深入边远地区，在农村地区的交通不便利条件下大大的方便了政府部门的有效管理，尤其为2131工程落到实处， 提供了可靠的保障。同时也大大的降低了每套数字电影设备的成本和管理 成本。同时为商业运作有带来了可靠的商业运营保证。
权利要求
1、 一种数字电影播放机的全球定位系统，其特征在于32BIT嵌入式 系统平台连接有从数字电影播放器的嵌入式主板接受指令的控制接口， 32BIT嵌入式系统平台连接有与数字电影播放器的嵌入式主板交换指令的 RS232接口， 32BIT嵌入式系统平台连接有作为系统运行和数据交换空间的 SRAM和FALSH模块，32BIT嵌入式系统平台连接有标志整个模块的工作状态 LED显示单元，32BIT嵌入式系统平台连接有锁定机器所在的地理位置信息 的GPS核心技术功能模块，GPS核心技术功能模块连接有接收和发送的天线， 32BIT嵌入式系统平台、SR認和FALSH模块、GPS核心技术功能模块由电源 管理供电；其中32BIT嵌入式系统平台采用32BIT的RISC CPU， linux嵌入式操 作系统，GPS核心技术功能模块采用GPS模块以及电子地图信息系统，RS232 接口采用成熟的RS232芯片，SRAM和FALSH模块直接采用现成的芯片构成， 电源管理采用成熟的电源管理芯片。
全文摘要
本发明设计一种数字电影播放机的全球定位系统，其构成是32BIT嵌入式系统平台连接有控制接口和与数字电影播放器的嵌入式主板交换指令的RS232接口，32BIT嵌入式系统平台连接有作为系统运行和数据交换空间的SRAM和FALSH模块，32BIT嵌入式系统平台连接有标志整个模块的工作状态LED显示单元，32BIT嵌入式系统平台连接有锁定机器所在的地理位置信息的GPS核心技术功能模块，GPS核心技术功能模块连接有接收和发送的天线，各部分由电源管理供电。本发明可以很好的满足于农村数字电影市场的应用需求，方便了政府部门的有效管理，尤其为普及每月每村为老百姓免费放映一场公益电影提供了可靠的物资保障。
文档编号H04N7/16GK101146210SQ20071017586
公开日2008年3月19日 申请日期2007年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者孙凌峰, 罗燕京, 龙 陈, 陈大山 申请人:北京五科通力科技发展有限公司