数字互动电视业务平台综述

1、数字互动电视业务平台开放性的重要性 2、数字互动电视系统框架结构分析 3、传输信道的选择 4、信源编码标准选择 5、平台规模分析及规划设计 6、互动式机顶盒及客户端方式分析 7、SMS客户管理及计费系统 8、与CA条件接收系统的集成
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二、数字互动电视业务平台开放性的重要性
数字互动电视业务平台 综述
2020/11/21
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一、前言
数字电视的整体转换遭遇到来自资本市场、 市场环境、业务运营等方面的困境，还没有找 到一种长期的、稳定的、持续的、可盈利的商 业模式。哪种业务模式是广电“后平移”时代 的赢利业务呢？答案是：互动应用是“整体平 移”后的唯一盈利途径。
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互动电视业务是利用宽带网络和广电HFC网络，以家用电视机+机 顶盒作为主要收视终端，通过互联网络协议来提供包括电视节目在 内的多种互动式数字媒体服务。它能够向用户提供高质量数字媒体 服务、选择节目的自由、与运营商的实质性互动以及丰富的应用内 容。除视频类业务外，在互动平台上能够集成多种互动类视频和数 据有机结合的应用(如时移电视（TimeShift），网络录像机 （nPVR）、卡拉OK、虚拟电视、电视邮箱、教育类、游戏类、个 人信息等)。对广电网络来说，这意味这巨大的市场机会。通过向用 户提供互动电视业务，除了能够直接带来经济效益之外，还能够带 动数字电视平移和宽带接入业务的发展。
（2）码流格式和速率选择 MPEG-2 MP@ML的传输码流是目前数字电视普遍采用的节目格式， 常用的节目速率一般选择为3.75Mbps（使用CBR）。随着高清电视 节目的出现，点播节目的码流速率也会在一定程度上有所提高。
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（3）基本模块输出带宽 目前世界主流视频服务器都采用GE或者多口DVB-ASI（例如2x4口）的 输出。通常情况下，一个基本输出模块的能力为： GE: ≈ 900Mbps 2x4Port-DVB-ASI ≈ 1200Mbps 因此，高性价比的并发流数目选择可以根据基本输出模块的能力向 上堆叠增长。例如：当采用GE为视频流输出模式、3.75Mbps单码流 速率时，一个模块的最低并发流能力为240个。
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交互服务架构ISA（Interactive Services Architecture）是美国
有线运营商时代华纳从1997年为以VOD为代表交互式服务提出的网
络框架结构。
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通过几年多业务平台的试运营，时代华纳意识软件是网络和后台
管理灵活性的关键。所以通过定义一系列开放的软件接口标准，使多
个软硬件的供应商可以基于统一的接口标准开发产品，大大减小了业
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2.4 VOD架构的选择---采用开放架构的优势
开放性的具体要求：符合国际、国内和行业内有关标准：整个系统符 合ISA架构，采用支持HTTP、RTSP和DSM-CC控制协议。提供标准 开放的协议接口。
良好的互操作性：使关键部件松耦合，从而满足系统中不同设备供应 商之间的设备互动，不被任何设备供应商所制约，不被任何系统供应 商所忽悠。
户。
为什么不采用MPEG-4格式？
节目编码质量不如MPEG-2； 节目资源匮乏； 终端设备价格高昂（比MPEG-2机顶盒高很多）； 专利费用高昂，运营成本高，欧美各国采用较少。
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六、平台规模分析及规划设计
6.1视频服务器总并发流输出能力需求分析 （1）点播率分析及并发码流规划 视频服务器的总并发流输出能力直接和整个互动数字电视系统服务的 规模有关。一般情况下，可根据互动点播的总用户数10%的来测算用 户并发点播率的，系统在运行初期还有可能会超过10%，如系统规模 定为支持2万户互动点播用户，则须建设2000个并发码流的系统。
负责业务提供所需的资源管理及分配。
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ISA架构给系统中每个模块的扩展和升级留有空间，如计费系统
可以由现在的单向业务收费为主逐步升级为支持交互业务和实时计费
的系统，而无需改变其在ISA框架下与其他模块的接口。
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三、互动数字电视系统框架结构分析
互动数字电视系统的组成 视频服务器系统、 VOD业务管理系统、 前端数字电视调制和网络传输系统 互动信息回传系统、 节目内容采集编辑系统、 客户管理/计费系统SMS、 EPG信息处理系统、 条件接收系统、 互动式机顶盒系统组成。
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HFC-VOD下行信号流程：
VOD-server响应点播请求，将单节目传输流（SPTS）封装成 UDP包经IP骨干网络传输至IP-QAM，IP-QAM完成解封装并将多 个SPTS流复用成多节目传输流（MPTS）,MPTS流经IP-QAM调制 输出RF信号经HFC传输到STB。
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硬件组成
系统关键：下行码流传输方案、视频服务器/存储体方案（经 济、安全、扩容、可靠性）、频点规划、IPQAM扩容/管理、核 心交换网络设备选型等
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四、传输信道的选择
4.1 系统包含两个传输通道：广播通道和数据 通道
4.1.1 广播通道 用于音/视频节目传输，保证节目量计算存储容量及存储安全冗余需求分析
（1）基本存储容量计算 目前视频服务器的存储能力都是以TB为基本单位的。以3.75Mbps的
码流为例，一个TB的容量存储节目的计算如下： 一个小时的3.75Mbps的码流存储为：
3600秒×3.75Mbps/8 =1.6875GB 一个TB的存储能够容纳（不考虑其它开销）：
IP解决方案----IPTV； Cable解决方案----HFC VOD 。
IP解决方案
Cable解决方案
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HFC VOD与IPTV的比较
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HFC VOD的优点
1. 点播码流采用3.75M的MPEG-2TS流，图象质量远高于MPEG-4的 传统以太网IP点播。
图 VOD系统CMTS双向回传通道示意图
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五、信源编码标准选择
为什么采用MPEG-2格式？
国家标准，技术成熟，风险小； 节目资源丰富，业务易开展； 设备技术成熟，系统价格低廉； IP-QAM的大量采用，解决了网络带宽瓶颈问题。 使用现有的准双向数字电视机顶盒，发展用户的门槛较低，便于大规模发展用
2.1 互动电视业务平台的开放性是广电网络互动业务的基础
除VOD视频点播业务外，在互动平台上还能够集成多种 互动类视频和数据有机结合的应用，未来预知的业务如：
时移电视（TimeShift） 网络录像（nPVR） 卡拉OK 虚拟电视 电视邮箱 教育类 游戏类 支付系统等。
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硬件发展与软件发展互不约束； 新业务的开发不受系统平台的制约； 系统各模块之间接口开放、符合相关标准 。
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2.2 VOD系统架构选择---Cable VOD技术发展历程
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2.3 平台的开放性主要体现在： 音视频支持侧； 流媒体传输侧； 运营支持系统侧； 网络管理系统侧； 机顶盒终端侧。
2. 前端可利用原DVB平台的MPEG-2信源，无需进行MPEG-2至 MPEG-4的转码。
3. 相比全城全网进行ＩＰ网络升级，更换支持IP组播的交换机， IPQAM方式只需在需要开通业务的分前端架设设备，前期投入小， 随着业务的增加，扩容相当方便，只需在分前端增加IPQAM设备。
4. STB为符合DVB标准的通用产品，无需采用目前价格较高的双模 STB。
务推出的时间。ISA的成功应用更进一步证实了开放接口和TCP/IP服
务器/用户端技术的强大产业化力量。
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ISA架构中定义的主要模块是业务管理系统BMS和会话及资源管
理系统SRM。BMS在不同的软硬件产品间建立了一个通用的、开放的
连接。它在交互应用、内容管理、VOD信息和计费系统、系统资源管
理SRM之间建立联系，保证了供应商的中立性和接口的开放性。SRM
5. 点播时为每个用户开通3.75M的单独通道，相比以太网“尽力而为” 的点播机制，QoS有保证。
6. HFC专网点播，网络安全性能高。 与IP数据网络相比，HFC对于大量下行传输具有先天的优势（特
别是IPQAM产品逐渐成熟），所以说，Cable解决方案----HFC VOD，是广电网络在HFC网络实现互动电视下行媒体流传输的最 佳方案。
利润回报。
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在项目基本要求的前提下，系统建设方案设计中，确定系 统的开放性体系结构、业务网络传输方式、信源编码方式、 并发流和存储方案、以及互动机顶盒、客户端方式的优选 对整个项目的成功与否是至关重要的。 下面分几个方面对数字互动电视业务平台进行简要的介绍。
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广电网络发展互动电视业务的优势：
互动电视是一项极具市场前景的增值应用。广电网络在 发展互动电视业务上具有先天优势，首先广电网络拥有大 量的潜在消费群体——电视用户；其次，广电网络一般都 建有有线电视网络和宽带IP网络，能够通过发挥HFC和IP 网络的特点，以最低的成本向用户提供最完善的视频服务； 广电网络还具有丰富的节目资源且没有政策上的束缚。总 之，发展互动电视能够充分利用广电网络现有网络资源， 以增值运营带动宽带接入，将可以为广电网络带来丰厚的
1000GB/1.6875GB=593小时 当考虑快进、快退等索引播放需求，考虑节目数据存储的冗余备份的
二、数字互动电视业务平台开放性的重要性
在建设VOD业务系统时，往往会把自己的思路绑定在具体的业务上面， 其实广电网络现在最缺的就是一个开放的增值业务互动平台，一旦有 了这么一个平台，想开发什么样的增值业务都可以，每个业务的开发 和推出不需要改动平台原有的任何部分，只需要在前端增加调度新的 业务即可。 反之，如果把宝押在一个一个的单独业务上面，今天全力开发A业务， 明天全力提供B业务，为了一个业务要做一系列的工作，成功不成功 还另说，这种做法很不可取。