IPTV流媒体平台STB设计方案

1 媒体平台 计方案 版本历史 版本 /状态 作者 参与者 起止日期 备注 审核 初稿 1 需求分析 硬件要求： 音视频编解码格式可升级、预留应用扩展能力、安全可管理。 本项目采用基于媒体处理器 /方案。 存储空间 ： 基本型机顶盒 求 16上， 求 64上；增强型机顶盒 2上， 求 128 上。 按键及状态指示 ： 机顶盒前面板有基本的按键、红外接收指示，有指示灯能指示机顶盒当前的工作状态。 接口要求 ： 机顶盒后面板有音视频接口、网络、电源 、 接口 ， 前面板有 接口 ；可选接口：麦克风、 盘接口。 遥控器 ： 可进行声音控制、节目控制，具有上、下、左右、进入和返回操作功能；可选功能：支持鼠标功能、支持无线电话 、 手柄等功能。 功耗等其他要求 ： 基本型机顶盒小于 15 瓦，增强型机顶盒小于 30 瓦。禁用风扇散热。待机功耗小于 8 瓦。机顶盒作为终端设备必须符合在一定条件下（电源、安全 、温度、湿度、噪声、电磁）的工作能力 。 软件要求： 机顶盒的软件结构应具有方便的可移植性和可扩展性，可以灵活地支持各种应用功能的增减。机顶盒软件结构可分为三层，依次为实时操作系统、中间层和应用层。 览器： 支持管理 供的所有业务功能，包括音视频点播内容、音视频广播内容、视频通信、节目查找、节目购买、机顶盒功能设置等。可选功能：短信和互动游戏。 2 2 设计目标 接收来自 统平台服务器的音频视频流，并将画面输出到电视上显示。用户采用遥控器来实现所有的操作功 能。具体功能如下： 1实现机顶盒的基本设置，例如音量、画面、喜爱风格、用户信息注册、查询等功能。 2接收广播的音频 /视频流，实现网络收音机和网络电视，支持媒体格式有： 3接收点播的音频 /视频流，实现网络音频 /视频的点播，支持媒体格式如上述。 4实现个人视频录制功能（ 5实现视频会议功能。 6实现即时通讯功能。 一阶段目标 实现机顶盒的点播和直播演示功能和简单的终端配置，使用现有的流媒体服务器 作为系统平台实现整个系统的演示。 硬件基础： 飞利浦 片 操作系统： 嵌入式 作系统（内核 应用软件： 自行开发终端的 航系统和流媒体播放器。 统要求支持多级菜单。播放器的具体支持标准如下： 视频格式： 频格式： 输协议： 系结构 终端系统主要包括 顶盒、电视机、游戏终端等。 要用于 调制解调。机顶盒和电视机最为 容的解码与输出设备。机顶盒是媒体流操作的末端设备，分为基本型和增强型两种：基本型的 该包含有一个电子节目指南 (理用于节目浏览，一个解码器用于解码音频 /视频的压缩码流，一个媒体播放器用于与流服务器交互并控制节目选择、特殊播放模式操作和数据流等。在机顶盒中，还应有一个 码器用于将解码后的数字信号转换成模拟电视信号。而增强型的机顶盒中则可以加入视频电话，视频会议，网络游戏等功能，这样我们还需要做音视频编码，并需要通过呼叫服务器与相应的设备建立信令连接。视频 电话可以单独处理语音信号。游戏模块可以是一个单独的设备，也可以集成在机顶盒以内。游戏终端通过其内的嵌入式游戏客户端软件或通过游戏服务器下载相应的客户端软件，通过游戏手柄或遥控器操作，以电视为显示屏，即可玩各种网络游戏， 3 体验真实的网游魅力。 端的硬件结构 用户控制接口展接口中心控制单元图 顶盒的硬件结构 图 出了一个基本的终端硬件结构，各部分功能如下： 网络接口： 用于 宽带网络之间的通信。基本要求是能够提供 绞线接口，未来可以支持 10/100 以太网接口、 线接口等，对网络通信接口有传输带宽的要求，在下行传送方向上（网络到用户），应能提供足够的带宽，以便音频、视频等流媒体在传送过程中，满足基本的 求，不对用户正在享受的音频、视频造成影响。在上行方向上（用户到网络），应能保证用户对网络侧流媒体文件的控制操作没有明显的延迟，不会影响用户的娱乐体验。 中心控制单元： 是承载软件的硬件平台，它要求具有一定的处理能力，使得操作系统、协议解析软件、媒体编解码软件和各种应用程序的处理能力得到较好的保证。同时中心控制单元还要支持足够的 音视频输出模块： 完成音频、视频的编码输出。媒体输出接口用于提供 用户媒体播放设备的输出接口，如：电视、音响、显示器等。媒体输出接口应包含目前市场主流的视频和音频接口。 用户控制接口： 用于用户通过这些接口完成对 控制和操作，这些接口至少要包括红外线遥控接口、面板按键接口、可附加的智能卡接口等，通过这些接口，要保证用户能完成全部的使用操作过程。 以提供扩展的可选用户控制接口，如：鼠标、键盘等，让用户的操作能够更加简便和快捷。 扩展接口： 主要用于保证 展功能的实现，如：提供 、硬盘接口等，能够在 实现音视频节目存储、扩展可视通信终端等。 端的软件结构 由于 大的功能和开源，免费等特性，拟采用嵌入式 作为 软件平台， 4 下面是 软件结构。 W e b 服 务 器流媒体播放器W e b 浏 览 器其它应用程序库文件 I 引 擎 和 图 形 库i n u x 内 核应用层中间层内核层图 顶盒的软件结构 根据本平台需求， 软件结构划分为 3 层： 内核层： 一个 核，具备内存管理，进程管理和定时器服务；具备硬件的驱动程序；具备文件系统；具备 P 协议栈；具备存储设 备。通常我们不使用 X 构建图形系统，所以需要 模块来直接操作显示区域。 中间层： 提供库函数、必要的系统命令、 面和图形库。 应用层： 提供面向最终用户的各种应用程序，包括 览器，流媒体播放器， 务器，本地 面。对于增强型的机顶盒，可以加入游戏模块，增值业务等模块。 利浦 用方案） P 参考平台具有以下主要特性： 1. 支持 辨率解码， 码速率达 2 2. 支持 D 辨率解码； 3. 专用 2 路 1 路 解复用和解码硬件：高达 6 倍 码； 4. 针对所有分辨率的高质量图像定标和解交叉； 5. 包括肤色校正、灰度校正、 画面增强功能； 6. 作系统， 选； 7. 支持常用的中间件如 8. 支持条件接收： 9. 智能卡接口。 P 参考平台包含强大的 庭娱乐引擎 (及最新的 解码器，支持视频电话、画质改善、时移录像、 放、存储、个人录像、联网及 先进功能。支持高质量 频格式，具有流媒体及基于 按次计费电影收看等功能。 含一个硬件开发平台、软件基础架构、主要编解码器和一些参考实例。它基于工程师们熟悉的 作系统和基于 软件环境，可加快产品开发，并可与流行的中间件(其它 件接口。 一个单芯片上进行所有数字音 /视频处理，提供复杂的视频缩放、解交叉和画质增强功能。支持广泛的调谐前端，单一平台使制造商能够以最低的开发成本生产出多种终端产品。 5 该板具有多个接口，如 个用于以太网、 制器及其它扩展设备的 线，以及用于处理智能卡的专用 口。其视频输出与 备兼容，使基于该平台的解决方案可以与平板电视和显示器连接。 图 结构 4 业务流程 6 机 顶 盒 接 入 认 证 设 备 认 证 客 户 服 务 门 户 E P 盒 数据 库客 户 数 据库1253467891 01. 机顶盒发送请求消息 接入认证模块 2. 接入认证模块发送请求消息 设备认证模块，设备认证模块通过证机顶盒的合法性。 3. 设备认证模块发送请求消息 机顶盒数据库 模块，机顶盒数据库模块检验 否存在数据库中。 4. 机顶盒数据库模块返回结果消息 设备认证模块，告知 有效性 5. 设备认证模块返回结果消息 接入认证模块，告知 有效性。 6. 接入认证模块发送请求消息 客户服务模块，验证帐户的有效性。参数包括： . 客户服务模块发送请求消息 客户 数据库模块，客户数据库模块通过 证机顶盒付费帐户的合法性。 8. 客户数据库模块返回结果消息 客户服务模块，告知帐户的有效性。 9. 客户服务模块发送请求消息 门户 户服务模块下发 数包括： 10. 门户 据客户服务模块下发的相关信息，产生 时根据用户的 本信息，生成电子节目单信息。返 回结果消息到机顶盒 数为： 户服务模块发送到门户 一些数据 in 客户端票据 7 获取登录票据结果 0：成功 号不对 络连接失败 其他负值：未规定的错误 =256) 错误 /异常的详细描叙 =3000) 据 in 1) 帐户号即 0) 帐户昵称 8) 失效时间 息 请求验证机顶盒有效性：机顶盒标识和帐户 in 055) 机顶盒帐户 55) 机顶盒帐户密码 15) 机顶盒地址 32) 机顶盒标识 息 请求验证机顶盒有效性：机顶盒标识 in 02) 机顶盒帐户 息 向机顶盒数据库请求检测这个机顶盒标识 in 02) 机顶盒帐户 息 机顶盒数据库返回检查结果 8 in 0 验证结果 息 机顶盒标识检测返回检查结果 in 0 验证结果 息 请求验证机顶盒有效性：帐户 in 055) 机顶盒帐户 55) 帐户密码 15) 机顶盒地址 息 向客户数据库请求检测这个帐户 in 055) 机顶盒帐户 55) 帐户密码 息 客户数据库返回检查结果 in 0 验证结果 息 通知门户 备下发页面到机顶盒 in 0用户端票据 ) 接入方式 获取登录票据结果 9 0：成功 号不对 络连接失败 其他负值：未规定的 错误 息 下发数据到机顶盒 in 0用户端票据 0) 接入方式 55) 具体网页信息的描叙 机 顶 盒 门 户 E P 管 理 客 户 数 据 库23456781. 机顶盒发出一个请求消息 门户 求进行销户。参数包括：2. 门户 查 合法性 3. 门户 出一个请求消息 客户管理模块，进行帐户未 10 欠款的检查。参数包括： 4. 客户管理模块发出一个请求消息 客户数据库模块，进行所有与本帐户关联的用户的信用度或者押金是否为负数，参数包括： . 客户数据库返回 本帐户关联的用户的信用度或者押金字段 给客户管理模块，返回消息为 数包括： 6. 客户管理模块检查这三个字段，判断是否允许销户。 7. 客户管理模块返回一个结果消息 门户 数包括： 8. 门户 据 ，返回一个结果消息 机顶盒，参数包括： 息 in 0客户端票据 息 in 0客户 端票据 息 in 01) 帐户号即 息 in 01) 信用度 押金 预付费 息 in 0 结果 11 息 in 055) 下发的页面地址 户信息查询 机 顶 盒 门 户 E P 管 理 客 户 数 据 库2345671. 机顶盒发出一个请求消息 门户 求进行用户信息查询。参数包括： 2. 门户 查 合法性 3. 门户 出一个请求消息 客户管理模块，进行用户信息的请求。参数包括： 4. 客户管理模块发出一个请求消息 客户数据库模块，进行数据库中和本帐户有关的所有用户信息的搜索，参数包括： . 客户数据库返回 本帐户关联的用户的所有字段给客户管理模块，返回消息为数包括： 用户表中所有字段。 6. 客户管理模块返回一个结果消息 门户 数包括： 用户表中所 12 有字段 。 门户 据得到 值，返回一个结果消息 机顶盒，参数包括： 户信息查询 机 顶 盒 门 户 E P 管 理 客 户 数 据 库2345671. 机顶盒发出一个请求消息 门户 求进行用户信息查询。参数包括： 2. 门户 查 合法性 3. 门户 出一个请求消息 客户管理模块，进行用户信息的请求。参数包括： 4. 客户管理模块发出一个请求消息 客户数据库模块，进行数据库中和本帐户有关的所有用户信息的搜索，参数包括： . 客户数据库返回 本帐户关联的用户的所有字段给客户管理模块，返回消息为数包括： 用户表中所有字段。 6. 客户管理模块返回一个结果消息 门户 数包括： 用户表中所有字段 。 7. 门户 据得到值，返回一个结果消息 机顶 盒，参数包括： 息 13 in 0客户端票据 息 in 0客户端票据 息 in 01) 帐户号即 息 in 055) 客户 编号 帐户编号 28用户编号 用户名 用户密码 55) 服务类型 0) 服务标识 服务状态 服务有效期 入网时间 服务地址 网络资源 终端设备 附加功能 套餐计划 付费计划 信用度 预付费 押金 担保信息 服务保证 14 息 in 055) 客户 编号 帐户编号 28k 用户编号 用户名 用户密码 55) 服务类型 0) 服务标识 服务状态 服务有效期 入网时间 服务地址 网络资源 终端设备 附加功能 套餐计划 付费计划 信用度 预付费 押金 担保信息 服务保证 息 in 055) 下发的页面地址 息 in 0客户端票据 15 息 in 0客户端票据 息 in 01) 帐户号即 息 in 028客户 编号 55) 客户姓名 55) 性别 0) 证件类别 证件号码 证件有效时间 职业类别 工作单位 联系人姓名 联系电话 邮政编码 通信地址 客户传真号 客户 址 实际居住地址 身份证地址 大客户标识 信用度 客户积分 客户级别 息 in 028客户 编号 55) 客户姓名 55) 性别 16 0) 证件类别 证件号码 证件有效时间 职业类别 工作单位 联系人姓名 联系电话 邮政编码 通信地址 客户传真号 客户 址 实际居住地址 身份证地址 大客户标识 信用度 客户积分 客户级别 息 in 055) 下发的页面地址 17 机 顶 盒 门 户 E P 管 理 客 户 数 据 库234567891 01 11. 机顶盒发出一个请求消息 门户 求进行用户信息修改。参数包括： 2. 门户 查 合法性 3. 门户 出一个请求消息 客户管理模块，进行用户信息的请求。参数包括： 4. 客户管理模块发出一个请求消息 客户数据库模块，进行数据库中和本帐户有关的所有用户信息的搜索，参数包括： . 客户数据库返回 本帐户关联的用户的所有字段给客户管理模块，返回消息为数包括： 用户表中所有字段。 6. 客户管理模块返回一个结果消息 门户 数包括： 用户表中所有字段 。 7. 门户 据得到值，返回一个结果消息 机顶盒，这个页面包括两部分，一边是用户信息，一边是可编辑的用户信息字段列表。参数包括： 8. 机顶盒将修改后的页面发送给门户 9. 门户 查用户填入字段的完整性和有效性。 18 10. 门户 出一个请求消息 客户管理模块，进行用户信息的传送。参数包括：用户表的所有字段。 11. 客户管理模块发送所有的数据到客户数据库模块，写入新信息。发送一个请求消息数包括：用户表的所有 字段。 息 in 0客户端票据 息 in 0客户 端票据 息 in 01) 帐户号即 息 in 028k 用户编号 55) 客户 编号 帐户编号 用户名 用户密码 55) 服务类型 0) 服务标识 服务状态 服务有效期 入网时间 服务地址 网络资源 终端设备 附加功能 套餐计划 付费计划 信用度 19 预付费 押金 担保信息 服务保证 息 in 055) 客户 编号 帐户编号 28k 用户编号 用户名 用户密码 55) 服务类型 0) 服务标识 服务状态 服务有效期 入网时间 服务地址 网络资源 终端设备 附加功能 套餐计划 付费计划 信用度 预付费 押金 担保信息 服务保证 息 in 055) 下发的页面地址 息 in 055) 客户 编号 20 帐户编号 28k 用 户编号 用户名 用户密码 55) 服务类型 0) 服务标识 服务状态 服务有效期 入网时间 服务地址 网络资源 终端设备 附加功能 套餐计划 付费计划 信用度 预付费 押金 担保信息 服务保证 息 in 055) 客户 编号 帐户编号 28用户编号 用户名 用户密码 55) 服务类型 0) 服务标识 服务状态 服务有效期 入网时间 服务地址 网络资 源 终端设备 附加功能 套餐计划 付费计划 信用度 21 预付费 押金 担保信息 服务保证 S T G 应 用服 务 器业 务 子 系 统 管理 数 据 库边 缘 流 媒体 服 务 器导 航 界 面1761 14321 098分 发 子 系 统 调度 控 制 模 块51 2导航界面发送频道请求 2导航界 面向 用服务器发送频道请求消息 验证）。 3 用服务器根据 验证消息检查是否符合观看条件（根据