互動(dòng)電視基本知識(shí)總結(jié)

互動(dòng)電視 互動(dòng)電視的定義及發(fā)展現(xiàn)狀 互動(dòng)電視常用互動(dòng)技術(shù)方案 互動(dòng)電視平臺(tái)構(gòu)建方案 互動(dòng)電視關(guān)鍵設(shè)備介紹 總結(jié) 1 互動(dòng)電視基本知識(shí)總結(jié) 報(bào)告人：聶曉超 2 1.1、什么是互動(dòng)電視 互動(dòng)電視，顧名思義，能實(shí)現(xiàn)電視用戶(hù)與電視內(nèi)容的互動(dòng)，即與普通廣播式單向電視向?qū)?yīng)的互動(dòng)式雙向電視，用戶(hù)可以通過(guò)電視終端實(shí)現(xiàn)個(gè)性化節(jié)目回看、點(diǎn)播、定制。 互動(dòng)電視的兩種技術(shù)： 互動(dòng)電視常用的兩種 實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)業(yè)務(wù) 的技術(shù)是 IPQAM技術(shù)和IPTV技術(shù)。對(duì) IPQAM和 IPTV技術(shù)體制理解目前不夠嚴(yán)格準(zhǔn)確，在廣電體系大家談得更多的是 IP+TV，而在電信體系談得更多的 TV over IP，實(shí)際上前者就是指基于 IPQAM的雙向互動(dòng)電視，后者指的是基于純 IP的雙向互動(dòng)電視 。下 面分別論述兩種技術(shù)體制并闡述二者的區(qū)別聯(lián)系 。 IPQAM 廣義的 IPQAM指的是一種互動(dòng)電視的技術(shù)體制，示意圖如圖 1。狹義的 IPQAM指的是 IPQAM調(diào)制設(shè)備。 IPQAM調(diào)制設(shè)備集 “ 復(fù)用、加擾、調(diào)制、頻率變換 ” 功能為一體，它將 DVB/IP自 IP骨干網(wǎng)輸入的節(jié)目流重新復(fù)用在指定的多業(yè)務(wù)傳輸流中，再進(jìn)行 QAM調(diào)制和頻率變換，輸出 RF。 3 圖 1、 IPQAM示意圖 在使用 IPQAM之后， STB和 CDN邊緣視頻服務(wù)器 (CACHE)之間的控制信息和視頻流分別通過(guò)不同的通路傳輸： STB的接入認(rèn)證、 EPG信息瀏覽等流程通過(guò) IP雙向回傳通道交互； CDN邊緣視頻服務(wù)器收到用戶(hù)的請(qǐng)求后將音視頻流以恰當(dāng)?shù)?(一般區(qū)域碼） 封包形式輸出至IPQAM設(shè)備， IPQAM將音視頻流調(diào)制為 RF信號(hào)后通過(guò) HFC網(wǎng)絡(luò)傳輸給STB， STB根據(jù)頭端返回的 PID鎖定對(duì)應(yīng)的音視頻流來(lái)進(jìn)行解調(diào)和解碼以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。圖 1中用于交互的 IP network即可以是 EPON+LAN獨(dú)立的物理網(wǎng)絡(luò)，也可以是 EPON+EOC的 IP over HFC的復(fù)用網(wǎng)絡(luò) 。 4 IPQAM體制中典型的特征是電視機(jī)頂盒擁有 RF和 IP兩個(gè)輸入接口，所有的音視頻流無(wú)論是直播（廣播）還是點(diǎn)播均來(lái)源于 RF輸入接口。 IP雙向通道僅用于互動(dòng)回傳或其他 IP增值業(yè)務(wù)。一般的直播的數(shù)字節(jié)目使用 550MHz以下的頻率，點(diǎn)播節(jié)目使用的 IPQAM調(diào)制的頻點(diǎn)，使用 550MHz以上的頻率。目前國(guó)內(nèi)大多使用的是 24路 /64QAM調(diào)制的 IPQAM，擁有 24個(gè)模擬頻點(diǎn)，每個(gè)頻點(diǎn)通常擁有 38Mbps的網(wǎng)絡(luò)帶寬速率，按照 MPEG2節(jié)目源的峰值 5Mbps計(jì)算（標(biāo)清），每個(gè)頻點(diǎn)可以容納 7個(gè)VODMPEG2的節(jié)目，則該 IPQAM可同時(shí)播放 168路節(jié)目?？紤]到開(kāi)通率一般低于 20%，同時(shí)并發(fā)率小于 20%，則該 IPQAM可以覆蓋的用戶(hù)數(shù)為 168/（ 0.2*0.2） =4200戶(hù)。考慮到一般的分前端用戶(hù)數(shù)從幾萬(wàn)戶(hù)到幾十萬(wàn)戶(hù)不等，此種 IPQAM需要用到幾十到數(shù)百。因此當(dāng)用戶(hù)數(shù)更多的時(shí)候需要考慮使用 128QAM或者256QAM又或者頻點(diǎn)更多的 IPQAM設(shè)備。 5 IPTV IPTV是另一種技術(shù)體制 (參見(jiàn)圖 2)，和 IPQAM相比其最大的特點(diǎn)就是無(wú)論是音視頻還是雙向互動(dòng)信號(hào)均使用 IP信道。IPTV的視頻節(jié)目主要分實(shí)時(shí)直播和點(diǎn)播（包括 VOD和時(shí)移節(jié)目）。其中直播需要用到組播技術(shù)，同時(shí)觀看一個(gè)頻道的用戶(hù)可以共享帶寬。點(diǎn)播使用的還是單播技術(shù)，每個(gè)用戶(hù)均需要單獨(dú)的帶寬資源。對(duì)于 IPTV技術(shù)體制， HFC網(wǎng)絡(luò)不是必須的。對(duì)于僅使用 IPTV技術(shù)體制進(jìn)行互動(dòng)業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)同軸電纜不是必須的，即使使用也只是使用的 IP over Coax技術(shù)，其本質(zhì)還是 IP網(wǎng)絡(luò)。使用 IPTV技術(shù)的機(jī)頂盒是無(wú)需 RF輸入接口的。 6 圖 2、 IPTV示意圖 IPQAM和 IPTV的區(qū)別和聯(lián)系 IPQAM和 IPTV最大的區(qū)別還是在于音視頻流一個(gè)是從 HFC信道下行，一個(gè)是從 IP信道下行。二者的頭端系統(tǒng)是類(lèi)似的，圖 3給出的是 IPTV媒體和交互信息信息流。對(duì)于 IPQAM數(shù)字電視 DVB頭端的角色類(lèi)似于圖 3中的 Multicast Server主要完成實(shí)時(shí)直播節(jié)目的廣播。 7 圖 3 、 IPTV媒體和交互信息流示意圖 IPQAM的中心流服務(wù)器（ CenterStreamingServer）和邊緣流服務(wù)器(EdgeStreamingServer)和圖 3中是類(lèi)似的，但邊緣流服務(wù)器（圖 1中的 CACHE）和 MulticastServer之間沒(méi)有圖 3中組播流匯流， IPQAM中直播（ DVB頭端）節(jié)目和點(diǎn)播（ IPQAM）節(jié)目是在 HFC的入口處混合匯流的。電子節(jié)目單服務(wù)器（ EPG Server）二者是類(lèi)似的 。 UE（ 用戶(hù)體驗(yàn) User Experience）。 8 1.2、互動(dòng)電視的現(xiàn)狀 2010年 3月 CCBN主題報(bào)告會(huì)上，廣電總局張海濤副局長(zhǎng)指出我國(guó)目前已經(jīng)有 1.74億有線電視用戶(hù)，其中 6500萬(wàn)已經(jīng)完成了整體平移（即數(shù)字化整體轉(zhuǎn)換）。在這 6500萬(wàn)數(shù)字有線電視用戶(hù)中，雙向覆蓋用戶(hù)達(dá) 3000多萬(wàn)，但雙向機(jī)頂盒用戶(hù)只有 200多萬(wàn)。這意味著，有線數(shù)字電視用戶(hù)實(shí)際雙向化比例僅為 3.1%，占全部有線電視用戶(hù)的 1.15%，同時(shí)也意味著，我國(guó)互動(dòng)電視的發(fā)展有很大的市場(chǎng)。 來(lái)自國(guó)家相關(guān)部門(mén)的消息：互動(dòng)電視目前在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀為大多數(shù)人看好，其前景也已呈現(xiàn)出迅猛而有效的拓展?fàn)顟B(tài)，據(jù)可靠資料表明， 2010年，我國(guó)東部相對(duì)發(fā)達(dá)地區(qū)將普及數(shù)字電視，而到 2015年我國(guó)將停止模擬廣播電視的播出。巨大的市場(chǎng)前景將為互動(dòng)電視的迅速發(fā)展提供了市場(chǎng)基礎(chǔ)。 9 1.3、互動(dòng)電視業(yè)務(wù)介紹 1.3.1、 互動(dòng)電視 基本 三大功能 一、電視回看 互動(dòng)家庭電視交互功能之電視回看功能，讓您可以重新收看已經(jīng)播放的電視節(jié)目。（昨天的電視今天看，早上直播晚上看，煩人廣告不用看，徹底告別遺憾和煩惱）。 二、電視點(diǎn)播 互動(dòng)家庭電視交互功能之電視點(diǎn)播功能，節(jié)目涵蓋電影、電視劇、體育教育財(cái)金等熱門(mén)頻道，每月更新，隨時(shí)都能想看就看，想停就停?。ň使?jié)目自主掌控，我的電視我做主。） 三、節(jié)目錄制 互動(dòng)家庭電視交互功能之節(jié)目錄制功能，使您無(wú)需擔(dān)心錯(cuò)過(guò)精彩直播，無(wú)需像以前一樣只能在規(guī)定的時(shí)間看想看的電視。（即使沒(méi)時(shí)間看電視，也沒(méi)有關(guān)系，把喜歡看的電視錄制下來(lái)，讓以前的問(wèn)題都不再成為問(wèn)題。） 1.3.2、其他功能 互動(dòng)投票、互動(dòng)調(diào)查、互動(dòng)競(jìng)猜和互動(dòng)問(wèn)答 、 電子相冊(cè) 、 消息服務(wù) 電子報(bào)刊 、 電視商城 、 聯(lián)網(wǎng)游戲 等等業(yè)務(wù)。 10 2、互動(dòng)電視常用互動(dòng)技術(shù)方案 隨著廣電總局?jǐn)?shù)字電視整體轉(zhuǎn)換政策的出臺(tái)，各地掀起了數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的熱潮，發(fā)展互動(dòng)電視、開(kāi)展增值業(yè)務(wù)已經(jīng)成為全國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者的共識(shí)。各大設(shè)備廠商紛紛推出自己的互動(dòng)方案 ?？紤]到以后所有的網(wǎng)絡(luò)融合方向在邏輯層面均為 IP，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看高清的 IPTV必將是最終的方向，這正好和 FTTH的物理網(wǎng)絡(luò)融合方向是一致的。盡管如此，但對(duì)于廣電運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)， HFC是廣電最好的資源，也很容易做到 100%覆蓋，而 FTTH要做到 100%覆蓋投資將是非常巨大的，因此采用類(lèi)似于 EPON+EOC的技術(shù)將能夠充分挖掘同軸電纜的潛力。同軸電纜的頻譜資源高達(dá) 1GHz，某些地區(qū)的電纜甚至高達(dá) 1.5Hz，而目前的調(diào)制技術(shù)（如 1024QAM）調(diào)制效率已達(dá) 10bps/Hz，因此同軸電纜的帶寬潛力可達(dá) 10G15Gbps。當(dāng)前的 EPON+百兆 EOC已經(jīng)滿(mǎn)足 IPQAM的需求并能開(kāi)展寬帶接入服務(wù)也可以支持標(biāo)清的 IPTV，隨著技術(shù)的進(jìn)步，10GEPON+千兆 EOC將能夠滿(mǎn)足未來(lái)更大的帶寬需求，到那時(shí)基于同軸電纜的高清 IPTV技術(shù)也將是可行的 。 下面具體討論常見(jiàn)的幾種互動(dòng)技術(shù)方式： 11 IPQAM +CM或 ADSL方案 方案原理 下行信號(hào)流程 ： server響應(yīng) 用戶(hù) 請(qǐng)求，將單節(jié)目傳輸流（ SPTS）封裝成 UDP包經(jīng) IP骨干網(wǎng)絡(luò)傳輸至 IPQAM， IPQAM完成解封裝并將多個(gè)SPTS流復(fù)用成多節(jié)目傳輸流（ MPTS） ,MPTS流經(jīng) IPQAM調(diào)制輸出 RF信號(hào)經(jīng) HFC傳輸?shù)?STB。上行信號(hào)流程：物理網(wǎng)絡(luò)可以用 CMTS CM作為上行數(shù)據(jù)通道，或以太網(wǎng)， ADSL等， STB端集成相應(yīng)的上行模塊；DOCSIS或網(wǎng)卡或 ADSL解調(diào)模塊。 DSM-CC（ SSP， LSCP） RTSP等各種協(xié)議通過(guò)上行通道完成與前端服務(wù)器之間的交互。 方案優(yōu)點(diǎn) 在開(kāi)展增值業(yè)務(wù)的同時(shí)還可以發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。通過(guò)骨干 IP傳輸網(wǎng)絡(luò)，可以很方便地將前端視音頻節(jié)目送到分前端的 IPQAM。用 IP骨干網(wǎng)代替?zhèn)鹘y(tǒng) SDH傳輸 ASI（ TS流）信號(hào)，效率高。隨著數(shù)字電視整體轉(zhuǎn)換， HFC網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)哪M信號(hào)減少，在頻譜規(guī)劃中可以將 550M750M中的 25個(gè)頻道用于 IPQAM。點(diǎn)播信號(hào)采用 3.75M的 MPEG-2TS流，圖象質(zhì)量大大高于 MPEG-4的傳統(tǒng)以太網(wǎng) IP點(diǎn)播 。 12 CMTS+CM方式示意圖 前端可利用原 DVB平臺(tái)的 MPEG-2信源，無(wú)需進(jìn)行 MPEG-2至MPEG-4的轉(zhuǎn)碼。 IPQAM方式只需在需要開(kāi)通業(yè)務(wù)的分前端架設(shè)設(shè)備，前期投入小，隨著業(yè)務(wù)的增加，擴(kuò)容相當(dāng)方便，只需在分前端增加 IPQAM設(shè)備。 STB為符合 DVB標(biāo)準(zhǔn)的通用產(chǎn)品。點(diǎn)播時(shí)為每個(gè)用戶(hù)開(kāi)通 3.75M的單獨(dú)通道， QOS有保證。 13 方案缺陷 成本比較高。如采用 以 太網(wǎng) ADSL：需要新建一張相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，投資成本自然高；若采用 IPQAM+CMTS方式：用戶(hù)如需同時(shí)開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，僅按照戶(hù)均最低 512K來(lái)計(jì)算，那么一個(gè)覆蓋 2000戶(hù)終端用戶(hù)的光站如果按照 10的并發(fā)量來(lái)計(jì)算，就需要 100M的并發(fā)帶寬支持，一個(gè) CMTS64QAM可以提供持 38M的速率， 100M并發(fā)至少需要增加 1 2個(gè) CMTS，加上用來(lái)開(kāi)展互動(dòng)業(yè)務(wù)的 1個(gè) CMTS，整個(gè) 2000戶(hù)的光站需要 2 3個(gè) CMTS來(lái)覆蓋。那么戶(hù)均成本將變成 1640 1725元左右。也就是說(shuō)，使用這種方式開(kāi)展互動(dòng)電視業(yè)務(wù)，開(kāi)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶(hù)越少，投資將越大。 14 EPON數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)方案 所謂 EPON（以太網(wǎng) +無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)），主要由 OLT（光線路終端接口）、 ODN（光分配器）、 ONU（光網(wǎng)絡(luò)單元）組成， OLT安裝在前端機(jī)房或分前端機(jī)房，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的接入，將來(lái)自各路的數(shù)據(jù)流，如 IPTV、互聯(lián)網(wǎng)接口等，適配后導(dǎo)入 EPON的傳輸網(wǎng)絡(luò)； ONU安裝在小區(qū)、樓房或用戶(hù)端，主要負(fù)責(zé)用戶(hù)端的寬帶接入。 EPON采用單纖粗波分復(fù)用技術(shù)，用一根光纖傳輸廣播和數(shù)據(jù)信號(hào)。采用 1550nm波長(zhǎng)光發(fā)射機(jī) +EDFA傳輸廣播式的數(shù)字電視、模擬電視信號(hào)； EPON數(shù)據(jù)下行采用 1490nm波長(zhǎng)廣播傳輸方式，數(shù)據(jù)上行采用 1310nm波長(zhǎng)，利用時(shí)分復(fù)用 (TDM)技術(shù)，實(shí)行共享帶寬。某種意義上講， EPON就是以太網(wǎng)光纖化的一種實(shí)現(xiàn)形式。 主要有以下兩種實(shí)現(xiàn)方式： EPON+EOC 當(dāng)前選擇一個(gè) IPQAM、 IPTV兼容的平臺(tái)將更有利于保護(hù)廣電運(yùn)營(yíng)商的投資，圖 4給出的 EPON+EOC的結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn) IPQAM也可以實(shí)現(xiàn) IPTV。 15 圖 4、 使用 EPON+EOC實(shí)現(xiàn) IPQAM/IPTV示意圖 16 圖 5、 使用 EPON+LAN實(shí)現(xiàn) IPTV示意圖 。 EPON+LAN 在不使用 HFC的時(shí)候僅能實(shí)現(xiàn) IPTV（圖 5），當(dāng)使用 HFC的時(shí)候可以實(shí)現(xiàn) IPQAM。 17 EPON技術(shù)優(yōu)點(diǎn) 從 EPON的總體來(lái)看，這是一種優(yōu)秀的寬帶技術(shù)，集中當(dāng)前眾多網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了 Ethernet的固有缺點(diǎn)，提供了強(qiáng)大的網(wǎng)管功能，是一種準(zhǔn)電信級(jí)別的技術(shù) EPON通過(guò)在 OLT和 ONU之間引入了無(wú)源分光器 POS，從而實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信方式，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)端口可以支持多個(gè) ONU、最小化占用 OLT端口資源、節(jié)省了中間段的光電 /電光轉(zhuǎn)換、上行帶寬共享、節(jié)省工程投資等，可以解決傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)方式帶來(lái)的種種問(wèn)題。 EPON具備一系列優(yōu)越的特性，比如有效的帶寬控制、優(yōu)先權(quán)處理、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組網(wǎng)。解決終端用戶(hù)的帶寬瓶頸 EPON可以為用戶(hù)提供幾十兆甚至千兆的上下行對(duì)稱(chēng)帶寬，可以滿(mǎn)足寬帶上網(wǎng)、視頻點(diǎn)播、在線游戲、可視電話、數(shù)字高清電視等各種業(yè)務(wù)的帶寬需求，高速寬帶，充分滿(mǎn)足接入網(wǎng)客戶(hù)的帶寬需求，并可方便靈活的根據(jù)用戶(hù)需求的變化動(dòng)態(tài)分配帶寬，從而可以作為用戶(hù)的終極接入方式 。 18 技術(shù)缺陷 其一、需要重新建設(shè)一張光纜網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施光纖改造到樓，五類(lèi)線入戶(hù)。工程浩大，戶(hù)內(nèi)工程量大。對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了部分改造的 HFC雙向網(wǎng)絡(luò)會(huì)造成了極大的資源浪費(fèi)； 其二、有源設(shè)備的防雷取電問(wèn)題： EPON系統(tǒng)中的 OLT ONU實(shí)際上就是以太交換機(jī)在機(jī)房和樓棟安裝的不同產(chǎn)品形式。一次性全網(wǎng)安裝（不論使用的用戶(hù)密度如何），必須工作在比室內(nèi)環(huán)境惡劣的野外條件。由于 ONU是有源設(shè)備需要電源供應(yīng)，每一個(gè)十余戶(hù)的單元戶(hù)外設(shè)備 ONU都需要采用就地 220V供電； 其三、不能解決用戶(hù)要求兩個(gè)以上的交互式機(jī)頂盒，并且要求設(shè)備在任意房間可以使用的問(wèn)題； 其四、和 EPON技術(shù)配套的互動(dòng)電視技術(shù)是 IPTV，它的用戶(hù)終端目前大多采用 PC，不能給用戶(hù)提供真正意義上的客廳電視的感覺(jué)。 19 ITIS方案 技術(shù)原理 下行信號(hào)利用 IPQAM將互動(dòng)業(yè)務(wù)制輸出 RF信號(hào)經(jīng) HFC傳輸?shù)?STB，上行信號(hào)由 STB的上行模塊利用 HFC的 0 65M上行通道，采用 EOC方式進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳。所以 ITIS（ Interactive TV Information System）系統(tǒng)作為一種全新的基于雙向 HFC網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)數(shù)字電視資訊系統(tǒng)，不依賴(lài)于 CMTS/CM、 ADSL等傳統(tǒng)的第三方數(shù)據(jù)回傳通道，使機(jī)頂盒僅使用單根射頻電纜就解決了 VOD視頻點(diǎn)播、多媒體咨訊等互動(dòng)業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)上下行傳輸?shù)膯?wèn)題。 技術(shù)優(yōu)點(diǎn) ITIS系統(tǒng)使用通用 DVB-C數(shù)字機(jī)頂盒既可收看普通數(shù)字電視節(jié)目也可同時(shí)開(kāi)展互動(dòng)電視業(yè)務(wù)。 ITIS系統(tǒng)作為一種全新的基于雙向HFC網(wǎng)絡(luò)的互動(dòng)數(shù)字電視資訊方案，功能較完善，戶(hù)均成本較低，建設(shè)周期短，組網(wǎng)較容易。 技術(shù)缺陷 需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò) HFC雙向改造，上行帶寬窄，如果用戶(hù)需要寬帶上網(wǎng)或進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)游戲等業(yè)務(wù)，還需要再另外配置 CM。 20 各種技術(shù)適合的網(wǎng)絡(luò)模式 IPQAM+CMTS或 ADSL技術(shù)方案 適用于已經(jīng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)雙向改造，具備大量 CMTS并成功運(yùn)營(yíng)的運(yùn)營(yíng)商；或者有現(xiàn)成的 ADSL、以太等通信網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)方案成本較高，一般經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚的地區(qū)采用。 EPON技術(shù)方案 適用于未進(jìn)行雙向 HFC改造，正準(zhǔn)備建設(shè)新的光纜網(wǎng)絡(luò)的 運(yùn)營(yíng)商。由于沒(méi)有前期的資金投入，適合采用該技術(shù)方案 ITIS技術(shù)方案 適用于已經(jīng)進(jìn)行了 HFC雙向改造的網(wǎng)絡(luò)，沒(méi)有或少量使用CMTS的運(yùn)營(yíng)商。因該技術(shù)方案成本低，施工簡(jiǎn)單，可以滾動(dòng)發(fā)展、分步實(shí)施，適合經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)。 21 互動(dòng)電視資訊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 這是一個(gè)互動(dòng)電視系統(tǒng)框架圖，邊緣前端和用戶(hù)之間可以用以上介紹的幾種方式進(jìn)行上下行通信。 22 3、互動(dòng)電視平臺(tái)構(gòu)建方案 3.1、 廣電互動(dòng)電視技術(shù)平臺(tái)總體技術(shù)要求 為實(shí)現(xiàn)交互業(yè)務(wù)發(fā)展目標(biāo)，并適應(yīng)后續(xù)系統(tǒng)擴(kuò)展的要求，平臺(tái)需要符合以下幾個(gè)方面的要求 . 平臺(tái)結(jié)構(gòu)要求 采用兩層結(jié)構(gòu)，基于局間站構(gòu)成平臺(tái)的核心層、二級(jí)站構(gòu)成邊緣層，隨著業(yè)務(wù)擴(kuò)展可將邊緣層從二級(jí)站推移到小區(qū)。 平臺(tái)管理功能要求 支持用戶(hù)管理、訂購(gòu)管理、網(wǎng)絡(luò)管理（流量與帶寬控制）、內(nèi)容管理、運(yùn)行管理（平臺(tái)管理與日志），具有與綜合業(yè)務(wù)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、媒資系統(tǒng)、統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口 . 傳輸與控制要求 支持門(mén)戶(hù)頁(yè)面導(dǎo)航與 SI/PSI信令相結(jié)合的電子節(jié)目指南；支持基于條件接收系統(tǒng)加擾方式的內(nèi)容保護(hù)；支持授權(quán)信息在主節(jié)目通道或所有節(jié)目通道的插入；采用 HTTP控制協(xié)議或 RTP/RTSP/RTCP協(xié)議進(jìn)行視頻流的點(diǎn)播，下行 MPEG-2點(diǎn)播流通過(guò) IP-QAM傳輸，基于 UDP協(xié)議進(jìn)行傳輸流的封裝。 23 RTP、 RTCP、 RTSP協(xié)議 RTP: 實(shí)時(shí)傳送協(xié)議（ Real-time Transport Protocol或簡(jiǎn)寫(xiě) RTP，也可以寫(xiě)成 RTTP）是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，它是由 IETF的多媒體傳輸工作小組1996年在 RFC1889中公布的。 RTP協(xié)議常用于 流媒體 系統(tǒng)（配合 RTCP協(xié)議），視頻會(huì)議和一鍵通（ Push to Talk）系統(tǒng)（配合 H.323或 SIP），使它成為 IP電話產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)。 RTP協(xié)議和 RTP控制協(xié)議 RTCP一起使用，而且它是建立在用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議上的。 RTP 本身并沒(méi)有提供按時(shí)發(fā)送機(jī)制或其它服務(wù)質(zhì)量（ QoS）保證，它依賴(lài)于低層服務(wù)去實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程。 RTP 并不保證傳送或防止無(wú)序傳送，也不確定底層網(wǎng)絡(luò)的可靠性。 RTP 實(shí)行有序傳送， RTP 中的序列號(hào)允許接收方重組發(fā)送方的包序列，同時(shí)序列號(hào)也能用于決定適當(dāng)?shù)陌恢?。 RTCP： RTP 控制協(xié)議 （ RTCP： RTP Control Protocol） 。 RTP 控制協(xié)議（ RTCP）采用與數(shù)據(jù)包相同的分發(fā)機(jī)制，將控制包周期性傳輸?shù)剿袝?huì)話參與者中。底層協(xié)議必須提供數(shù)據(jù)和控制包的多路發(fā)送 。 24 RTCP 提供數(shù)據(jù)分發(fā)質(zhì)量反饋信息，這是 RTP 作為傳輸協(xié)議的部分功能并且它涉及到了其它傳輸協(xié)議的流控制和擁塞控制。 RTCP 為 RTP 源攜帶一個(gè)持久性傳輸層標(biāo)識(shí)符，稱(chēng)為規(guī)范名或 CNAME 。由于一旦發(fā)現(xiàn)沖突或程序重啟時(shí)， SSRC 標(biāo)識(shí)符會(huì)隨之改變，所以接收方需要 CNAME 來(lái)跟蹤每一個(gè)參與者。同時(shí)接收方還要求 CNAME 能夠與一組相關(guān) RTP 會(huì)話中來(lái)自于給定參與者的多重?cái)?shù)據(jù)流相關(guān)聯(lián)，例如同步視頻和音頻。 上述前兩個(gè)功能要求所有的參與者都要發(fā)送 RTCP 包，因此必須控制速率以便 RTP 按比例增加大量的參與者。通過(guò)每一個(gè)參與者發(fā)送各自的控制包給其它所有參與者，每一個(gè)參與者能夠獨(dú)立觀察到參與者數(shù)量，該數(shù)量可用來(lái)計(jì)算控制包的發(fā)送速率。 RTSP（ Real Time Streaming Protocol） ，實(shí)時(shí)流傳輸協(xié)議，是TCP/IP協(xié)議體系中的一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，該協(xié)議定義了一對(duì)多應(yīng)用程序如何有效地通過(guò) IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)。 RTSP在體系結(jié)構(gòu)上位于RTP和 RTCP之上，它使用 TCP或 RTP完成數(shù)據(jù)傳輸。 HTTP與 RTSP相比， HTTP傳送 HTML，而 RTSP傳送的是多媒體數(shù)據(jù)。 HTTP請(qǐng)求由客戶(hù)機(jī)發(fā)出，服務(wù)器作出響應(yīng)；使用 RTSP時(shí)，客戶(hù)機(jī)和服務(wù)器都可以發(fā)出請(qǐng)求，即 RTSP可以是雙向的。 25 視音頻編碼要求 視頻編碼： MPEG-2 (4.2 Mbit/s)，音頻編碼： MPEG-1 Layer 2 (128 kbit/s)，視音頻傳輸速率： 4.5 Mbit/s 。 接入要求 可根據(jù)用戶(hù)具體網(wǎng)絡(luò)狀況選擇 CM或 Fttlan接入方式提供回傳交互通道。 終端要求 機(jī)頂盒可選擇配置 10/100Mbps以太網(wǎng)接口或內(nèi)置 CM模塊；必須具有支持基于瀏覽器、瘦客戶(hù)端或中間件方式的視頻點(diǎn)播模塊；必須具有可遠(yuǎn)程網(wǎng)管與軟件升級(jí)的能力；必須支持智能卡接口；必須支持寬帶接入認(rèn)證，支持智能卡與 IP地址的混合身份識(shí)別；必須開(kāi)放機(jī)頂盒的集成規(guī)范。 業(yè)務(wù)支持 能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)電視上網(wǎng)、電視游戲、電視 Flash等業(yè)務(wù)；同時(shí)支持雙向電視業(yè)務(wù)和 WEB2.0電視業(yè)務(wù)。 26 廣電互動(dòng)電視技術(shù)平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)圖 27 ADS： Automated Deployment Services，自動(dòng)部署服務(wù)，簡(jiǎn)稱(chēng) ADS。 管理員可以通過(guò)它容易地構(gòu)建和管理超大型的可伸縮 Windows服務(wù)器部署。 ADS包括一組 Microsoft開(kāi)發(fā)的新映像工具，以及一個(gè)可以用來(lái) 在裸機(jī)服務(wù)器上快速部署 Windows 2000Server和 WindowsServer2003的、更安全且具有遠(yuǎn)程操作能力的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。此外， ADS提供了一個(gè)更加安全、可靠的腳本執(zhí)行，允許管理員像管理一臺(tái)服務(wù)器那樣簡(jiǎn)單地在 1000臺(tái)服務(wù)器上執(zhí)行基于腳本的管理工作。 在 ADS中，計(jì)算機(jī)被稱(chēng)之為設(shè)備（ Device），所有被管理的設(shè)備都需要安裝 ADS中的 AdministrationAgent（簡(jiǎn)稱(chēng)：代理程序）。 ADS服務(wù)器需要由三部分組成，它們是： Controller Service（用來(lái)集中管理設(shè)備）、 NetworkBoot Services（簡(jiǎn)稱(chēng) NBS，用來(lái)客戶(hù)端的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)啟動(dòng)）、 Image DistributionServices（負(fù)責(zé)映像創(chuàng)建和部署）。 28 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 29 典型 互動(dòng)電視 平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu) 一個(gè)典型的 互動(dòng) 電視系統(tǒng)的功能架構(gòu)以及后臺(tái)管理系統(tǒng)和周邊系統(tǒng)的關(guān)系如 上 圖所示，節(jié)目?jī)?nèi)容通過(guò) AMS媒資管理系統(tǒng)饋入 BMS業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)， BMS系統(tǒng)將媒體文件注入到視 頻 服務(wù)器 VODServer， 同時(shí)將資產(chǎn)注入到業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng) Application，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)目編排和服務(wù)綁定后再發(fā)布到互動(dòng)節(jié)目導(dǎo)航系統(tǒng) IPG。用戶(hù)通過(guò)導(dǎo)航界面來(lái)選擇點(diǎn)播的節(jié)目，同時(shí)會(huì)話資源管理系統(tǒng) SRM和 BMS平臺(tái)在后臺(tái)工作以管理網(wǎng)絡(luò)帶寬，并與付費(fèi)平臺(tái)配合確定用戶(hù)帳戶(hù)的合法性。 30 在完整的廣播電視業(yè)務(wù)體系中，媒資管理系統(tǒng) AMS和 運(yùn)營(yíng)支撐 系統(tǒng) BOSS分別作為生產(chǎn)系統(tǒng)和業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)，往往由獨(dú)立的廠商提供產(chǎn)品和客戶(hù)化服務(wù)，為包括廣播業(yè)務(wù)在內(nèi)的所有業(yè)務(wù)提供支撐。而IPQAM則是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)品，因此 互動(dòng) 平臺(tái)架構(gòu)的核心組成包括：視頻服務(wù)系統(tǒng) VODServer、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng) BMS、會(huì)話和資源管理系統(tǒng)SRM、應(yīng)用管理系統(tǒng) VODApplication、交互節(jié)目導(dǎo)航系統(tǒng) IPG。 VAS（ value added service）增值業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)； BOSS（ business operation support system）業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)。通常所說(shuō)的 BOSS系統(tǒng)分為四個(gè)部分：計(jì)費(fèi)及結(jié)算系統(tǒng)、營(yíng)業(yè)與賬務(wù)系統(tǒng)、客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。 AMS（ assert management system）媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)； BMS（ business management system）業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)； CMS（ content management system）內(nèi)容管理系統(tǒng)； NMS（ network management system）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)； IPG（ interactive program guide） 互動(dòng)節(jié)目導(dǎo)航系統(tǒng) ； 31 互動(dòng)電視關(guān)鍵 功能模塊 及作用 主要功能模塊： VOD Server視頻服務(wù)系統(tǒng) 視頻服務(wù)系統(tǒng)主要有兩個(gè)作用，媒體內(nèi)容的存儲(chǔ)和分發(fā)，以及為用戶(hù)提供直接的媒體流服務(wù)，用戶(hù)可以通過(guò)遙控器完成對(duì)媒體流的播放、暫停、快進(jìn)、快退等一系列控制操作。 IPG（ Interactive Program Guide）交互門(mén)戶(hù)系統(tǒng) IPG系統(tǒng)為用戶(hù)提供業(yè)務(wù)服務(wù)的入口界面，通過(guò)此系統(tǒng)，用戶(hù)可以完成節(jié)目的瀏覽、節(jié)目點(diǎn)播和收看并可以完成一些與用戶(hù)相關(guān)的自服務(wù)項(xiàng)目。 BOSS（ Business Operation Support System）業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng) BOSS 系統(tǒng)是業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)，通過(guò)此系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)商可以完成對(duì)用戶(hù)管理 ,包括開(kāi)戶(hù)，認(rèn)證與授權(quán)等；計(jì)扣費(fèi)管理、定價(jià)策略管理等。 32 STB（ Set Top Box ）機(jī)頂盒 STB 是放置在用戶(hù)家中的機(jī)頂盒設(shè)備，通過(guò)與家中的電視機(jī)相連接，使用寬帶網(wǎng)絡(luò)和同軸接口，用戶(hù)可以從運(yùn)營(yíng)商系統(tǒng)中獲得相關(guān)服務(wù)。 互動(dòng) 平臺(tái)主要接口 除了功能明確、科學(xué)分工的功能結(jié)構(gòu)，開(kāi)放架構(gòu)更體現(xiàn)在開(kāi)放的接口。不同的功能模塊可由不同的系統(tǒng)提供商完成，模塊間涉及如下主要接口： BOSS BMS 運(yùn)營(yíng)支撐接口，運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)通過(guò)此接口向交互電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供用戶(hù)和訂購(gòu)管理，主要包括基本屬性管理和下發(fā)、認(rèn)證和授權(quán)，以及業(yè)務(wù)的定購(gòu)和變更。本接口可參照 ISA架構(gòu)的 CBI規(guī)范或采用SOAP協(xié)議。 AMS CMS 內(nèi)容采集接口，通過(guò)此接口 AMS系統(tǒng)將實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)節(jié)目一些相關(guān)的元數(shù)據(jù)信息傳送給內(nèi)容管理系統(tǒng)管理。本接口可采用 ADI 接口實(shí)現(xiàn)內(nèi)容元數(shù)據(jù)的傳遞。 33 CMS VOD Server 內(nèi)容注入接口，內(nèi)容處理系統(tǒng)通過(guò)此接口，將各種外部節(jié)目源輸入到視頻服務(wù)系統(tǒng)中。本接口可采用 Corba協(xié)議或 Soap協(xié)議 。 CMS VOD Appliaction 內(nèi)容管理與業(yè)務(wù)系統(tǒng)接口，將內(nèi)容的元數(shù)據(jù)下發(fā)或同步給業(yè)務(wù)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行編排及服務(wù)綁定后通過(guò) IPG頁(yè)面展示給用戶(hù)。接口使用 SOAP 和 XML 協(xié)議實(shí)現(xiàn)內(nèi)容元數(shù)據(jù)的下發(fā)和同步 STB IPG 門(mén)戶(hù)與 STB 接口， STB 通過(guò)接口獲得 VOD 業(yè)務(wù)導(dǎo)航服務(wù)和用戶(hù)自服務(wù)功能。通過(guò) IPG提供的入口服務(wù)，用戶(hù)可以完成節(jié)目瀏覽和點(diǎn)播等各項(xiàng)服務(wù)。本接口使用 HTTP 協(xié)議，通過(guò)內(nèi)嵌在 STB 中的瀏覽器訪問(wèn) IPG頁(yè)面。 34 接口： STB SRM 會(huì)話請(qǐng)求接口， STB 通過(guò)接口可以發(fā)送會(huì)話請(qǐng)求，并獲取 SRM分配的資源和流會(huì)話信息。本接口使用 SSP協(xié)議或者 RTSP 協(xié)議。 SRM VOD Server 會(huì)話資源管理接口， SRM通過(guò)接口發(fā)送會(huì)話請(qǐng)求至視頻服務(wù)器，同時(shí)為視頻服務(wù)器分配資源信息。本接口使用 Corba協(xié)議或者 Soap協(xié)議。 STB VOD Server 視頻播放接口， STB 通過(guò)接口可以直接獲得視頻服務(wù)系統(tǒng)提供的節(jié)目流服務(wù)，并可完成節(jié)目的播放狀態(tài)控制。本接口使用 LSCP協(xié)議或者 RTSP 協(xié)議。 35 業(yè)務(wù)管理模塊 Application：實(shí)現(xiàn)對(duì)不同業(yè)務(wù)的內(nèi)容組合和業(yè)務(wù)策略的全局配置及管理；可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)多個(gè)業(yè)務(wù)管理模塊 Application協(xié)同工作，分別管理不同的用戶(hù)、業(yè)務(wù)，對(duì) IPG Server同時(shí)支持節(jié)目目錄數(shù)據(jù)的主動(dòng)推送方式和被動(dòng)獲取方式，提供靈活的業(yè)務(wù)管理和節(jié)目組合策略，滿(mǎn)足各類(lèi)新的交互電視業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和部署需要。 內(nèi)容管理模塊 CMS：內(nèi)容管理系統(tǒng) CMS對(duì) AMS系統(tǒng)注入的資產(chǎn)進(jìn)行管理，并將資產(chǎn)注入到業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行編排和服務(wù)綁定，同時(shí)將媒體文件注入到視頻服務(wù)器供用戶(hù)點(diǎn)播。 運(yùn)營(yíng)管理模塊 VAS： VAS對(duì)用戶(hù)信息和產(chǎn)品信息進(jìn)行管理和維護(hù)，和第三方用戶(hù)管理系統(tǒng) SMS/BOSS以及認(rèn)證計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)聯(lián)合工作。 VAS系統(tǒng)可借鑒電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)的管理和技術(shù)接口，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)扣款、實(shí)時(shí)授權(quán)、用度數(shù)據(jù)查詢(xún)等，用戶(hù)可在互動(dòng)機(jī)頂盒終端上直接購(gòu)買(mǎi)包月節(jié)目包等功能。 VAS的主要功能包括：用戶(hù)管理、產(chǎn)品管理、計(jì)費(fèi)管理、營(yíng)銷(xiāo)管理等。 報(bào)表管理模塊 Report：提供各種業(yè)務(wù)、運(yùn)維、運(yùn)營(yíng)等相關(guān)報(bào)表；報(bào)表管理子系統(tǒng)可以對(duì)于交互電視運(yùn)營(yíng)中所有的系統(tǒng)及運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并提供出不同的商業(yè)報(bào)表，包括點(diǎn)播率相關(guān)的、節(jié)目?jī)?nèi)容相關(guān)的、視頻流相關(guān)的、用戶(hù)組和地域相關(guān)的等統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 36 導(dǎo)航模塊 IPG：統(tǒng)一交互電視服務(wù)門(mén)戶(hù) TV Portal。 IPG支持發(fā)布服務(wù)器運(yùn)行在 Linux平臺(tái)上，同時(shí)可加載 Squid等 Web Cache代理軟件，以提供更多的并發(fā)訪問(wèn)支持，避免大量 Web發(fā)布服務(wù)器的堆疊； IPG同時(shí)支持采用四層交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái) Web發(fā)布服務(wù)器地址的 Cluster集群管理功能； IPG的主要功能包括：多業(yè)務(wù)導(dǎo)航、用戶(hù)自服務(wù)、認(rèn)證計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)。 會(huì)話資源管理模塊 SRM： SRM 提供了復(fù)雜的帶寬管理能力，以確保在下行網(wǎng)絡(luò)上視頻流能正確地路由和分發(fā) , 它持續(xù)地監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜土髻Y源的利用，以保證 VOD 系統(tǒng)會(huì)話的最大可用性，消除視頻服務(wù)器或服務(wù)組 (ServiceGroup)間因?yàn)閹挷蛔愫?MPEG 節(jié)目號(hào)沖突導(dǎo)致的服務(wù)失敗。 SRM自動(dòng)完成 VideoServer、 IPQAM 與 STB 的配對(duì)，并對(duì) IPQAM 的帶寬進(jìn)行管理。 SRM可參考 NGOD等開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部 session、 resource等各管理功能的細(xì)分，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部模塊的松耦合運(yùn)行，支持分布式部署； SRM包括：會(huì)話調(diào)度系統(tǒng) SM、資源管理系統(tǒng)RM等。 37 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng) NMS： 交互電視系統(tǒng)包括大量組件，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)，所有的組件均需要網(wǎng)絡(luò)元素進(jìn)行監(jiān)控管理，管理功能包括：配置管理、性能管理、安全管理、故障管理等。 NMS可參考 MSA管理架構(gòu)，包括一套完整的系統(tǒng)監(jiān)控機(jī)制，除對(duì)物理設(shè)備和運(yùn)行狀態(tài)、參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控外，對(duì)點(diǎn)播核心軟件模塊也可實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài) 、 參數(shù)、性能的監(jiān)控，為主動(dòng)運(yùn)維提供一定的預(yù)警能力； 接口協(xié)議既可支持 ISA規(guī)范中的 CORBA協(xié)議，也可以采用諸如SOAP/XML協(xié)議等進(jìn)行優(yōu)化。模塊接口劃分可參考 NGOD架構(gòu)下的各功能模塊的劃分規(guī)劃，參照現(xiàn)網(wǎng)成功案例的互動(dòng)業(yè)務(wù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部各模塊均為松耦合運(yùn)行模式，以支持各核心模塊的分布式運(yùn)行，支持百萬(wàn)用戶(hù)級(jí)的并發(fā)點(diǎn)播管理。 可以看出 “ 業(yè)務(wù)與承載分離、管理與服務(wù)分離 ” 是設(shè)計(jì)互 動(dòng)平臺(tái)的首要原則， “ 集中式管理、分布式服務(wù) ” 使得架構(gòu)設(shè)計(jì)更為靈活和具有拓展性，同時(shí)結(jié)合市場(chǎng)容量需求和網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃條件進(jìn)行合適的部署架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以使 互動(dòng) 平臺(tái)最大程度地服務(wù)于 互動(dòng) 業(yè)務(wù)發(fā)展。 如下圖所示： 38 互動(dòng)電視框架圖 整個(gè)互動(dòng)電視平臺(tái)主要由 STB、 CDN、 EPG、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、 DVB系統(tǒng)和運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。這幾大部件均相對(duì)