数字互动电视业务平台综述

数字互动电视业务平台综述

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。

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。

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利润回报。

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。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二、数字互动电视业务平台开放性的重要性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。

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。

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。

2.2VOD系统架构选择---CableVOD技术发展历程

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。2.4VOD架架构构的的选选择择---采采用用开开放放架架构构的的优优势势开放放性性的的具具体体要要求求：：符合合国国际际、、国国内内和和行行业业内内有有关关标标准准：：整整个个系系统统符符合合ISA架架构构，，采采用用支支持持HTTP、、RTSP和和DSM-CC控控制制协协议议。。提提供供标标准准开开放放的的协协议议接接口口。。良好好的的互互操操作作性性：：使使关关键键部部件件松松耦耦合合，，从从而而满满足足系系统统中中不不同同设设备备供供应应商商之之间间的的设设备备互互动动，，不不被被任任何何设设备备供供应应商商所所制制约约，，不不被被任任何何系系统统供供应应商商所所忽忽悠悠。。良好好的的扩扩容容能能力力：：采采用用面面向向业业务务的的互互动动接接口口，，不不关关注注如如何何实实现现业业务务的的具具体体技技术术。。良好好的的组组网网适适应应性性：：支支持持集集中中、、分分布布式式及及混混合合组组网网，，适适应应不不同同的的组组网网需需求求。。采用用灵灵活活开开放放、、稳稳定定可可靠靠、、扩扩容容扩扩展展性性强强、、具具有有多多业业务务支支持持能能力力的的互互动动电电视视系系统统是是广广电电网网络络互互动动平平台台建建设设的的基基础础和和关关键键。。2.5ISA交交互互服服务务架架构构交互互服服务务架架构构ISA（（InteractiveServicesArchitecture））是美美国国有有线线运运营营商商时时代代华华纳纳从从1997年年为为以以VOD为为代代表表交交互互式式服服务务提提出出的的网网络络框框架架结结构构。。通过过几几年年多多业业务务平平台台的的试试运运营营，，时时代代华华纳纳意意识识软软件件是是网网络络和和后后台台管管理理灵灵活活性性的的关关键键。。所所以以通通过过定定义义一一系系列列开开放放的的软软件件接接口口标标准准，，使使多多个个软软硬硬件件的的供供应应商商可可以以基基于于统统一一的的接接口口标标准准开开发发产产品品，，大大大大减减小小了了业业务务推推出出的的时时间间。。ISA的的成成功功应应用用更更进进一一步步证证实实了了开开放放接接口口和和TCP/IP服服务务器器/用用户户端端技技术术的的强强大大产产业业化化力力量量。。ISA架架构中定定义的主主要模块块是业务务管理系系统BMS和会会话及资资源管理理系统SRM。。BMS在不同同的软硬硬件产品品间建立立了一个个通用的的、开放放的连接接。它在在交互应应用、内内容管理理、VOD信息息和计费费系统、、系统资资源管理理SRM之间建建立联系系，保证证了供应应商的中中立性和和接口的的开放性性。SRM负责责业务提提供所需需的资源源管理及及分配。。ISA架架构给系系统中每每个模块块的扩展展和升级级留有空空间，如如计费系系统可以以由现在在的单向向业务收收费为主主逐步升升级为支支持交互互业务和和实时计计费的系系统，而而无需改改变其在在ISA框架下下与其他他模块的的接口。。三、互动数字字电视系统框框架结构分析析互动数字电视视系统的组成成视频服务器系系统、VOD业务管管理系统、前端数字电视视调制和网络络传输系统互动信息回传传系统、节目内容采集集编辑系统、、客户管理/计计费系统SMS、EPG信息处处理系统、条件接收系统统、互动式机顶盒盒系统组成。硬件组成系统关键：下行码流传输输方案、视频频服务器/存存储体方案（（经济、安全全、扩容、可可靠性）、频频点规划、IPQAM扩扩容/管理、、核心交换网网络设备选型型等四、传输信道道的选择4.1系统统包含两个传传输通道：广广播通道和数数据通道4.1.1广广播通道用于音/视频频节目传输，，保证节目传传输的质量，，要有较高是是QOS保证证，确保节目目的质量和适适时性。传输成本要低低。4.1.2数数据通道用于用户服务务请求信息、、节目导航服服务信息（i-EPG）数据传输输。可以是HFC内互动动网络（CMTS双向网网络），也可可以采用以太太网络、ADSL等外互互动网络通道道。4.2广播播通道分析析（媒体流流传输）（（IPorCable））IP解决方方案----IPTV；Cable解决方案案----HFCVOD。。IP解决方方案Cable解决方方案HFCVOD与IPTV的的比较HFCVOD的优优点点播码流采采用3.75M的MPEG-2TS流流，图象质质量远高于于MPEG-4的传传统以太网网IP点播播。前端可利用用原DVB平台的MPEG-2信源，，无需进行行MPEG-2至MPEG-4的转码码。相比全城全全网进行ＩＩＰ网络升升级，更换换支持IP组播的交交换机，IPQAM方式只需需在需要开开通业务的的分前端架架设设备，，前期投入入小，随着着业务的增增加，扩容容相当方便便，只需在在分前端增增加IPQAM设备备。STB为符符合DVB标准的通通用产品，，无需采用用目前价格格较高的双双模STB。点播时为每每个用户开开通3.75M的单单独通道，，相比以太太网“尽力力而为”的的点播机制制，QoS有保证。。HFC专网网点播，网网络安全性性能高。与IP数据据网络相比比，HFC对于大量量下行传输输具有先天天的优势（（特别是IPQAM产品逐渐渐成熟），，所以说，，Cable解决方方案----HFCVOD，是广电电网络在HFC网络络实现互动动电视下行行媒体流传传输的最佳佳方案。HFC-VOD下行信号流流程：VOD-server响应点点播请求，，将单节目目传输流（（SPTS）封装成成UDP包包经IP骨骨干网络传传输至IP-QAM，IP-QAM完完成解封装装并将多个个SPTS流复用成成多节目传传输流（MPTS））,MPTS流经IP-QAM调制输输出RF信信号经HFC传输到到STB。。关键设备：：IP-QAM设备通通常采用分分布式部署署的方式，，根据支持持用户数需需求在分前前端机房部部署相应数数量的IP-QAM设备。一一台IP-QAM设设备支持16、24、32、、64个个QAM通通道（品牌牌、型号不不同、QAM通道不不同），以以32个QAM通道道IP-QAM设备备来讲，在在64QAM调制方方式下，单单台IP-QAM可可以支持320个3.75M的MPEG2并发发流。以高高峰期，10%的用用户点播计计算，单台台IP-QAM可为为3200户数字电电视用户提提供VOD点播服务务。IP-QAM调制设设备集“复复用、加扰扰、调制、、频率变换换”功能为为一体，它它将DVB/IP_GbE输输入的节目目流重新复复用在指定定的MPTS中，再再进行QAM调制和和频率变换换，输出RF。4.3数数据通道道分析在HFCVOD互互动点播系系统中，上上行控制信信息和下行行视频流分分别通过不不同的通路路传输，上上行的点播播请求信息息量极小，，可以根据据实际情况况采用任何何的IP网网络实现互互动数据上上行到前端端。现在HFC平台台上双向改改造技术已已经很成熟熟，通常都都采用CMTS系统统作为整体体搭建的带带外OOB双向通道道。在HFC平台上上基于CMTS系统统的技术，，开展实时时互动视频频点播业务务非常有利利。（当然然，也可以以采用其它它方式）图VOD系统CMTS双向向回传通道道示意图五、信源编编码标准选选择为什什么么采采用用MPEG-2格格式式？？国家家标标准准，，技技术术成成熟熟，，风风险险小小；；节目目资资源源丰丰富富，，业业务务易易开开展展；；设备技术成熟熟，系统价格格低廉；IP-QAM的大量采用用，解决了网网络带宽瓶颈颈问题。使用现有的准准双向数字电电视机顶盒，，发展用户的的门槛较低，，便于大规模模发展用户。。为什么不采用用MPEG-4格式？节目编码质量量不如MPEG-2；节目资源匮乏乏；终端设备价格格高昂（比MPEG-2机顶盒高很很多）；专利费用高昂昂，运营成本本高，欧美各各国采用较少少。六、平台规模模分析及规划划设计6.1视频服服务器总并发发流输出能力力需求分析（1）点播率分分析及并发码码流规划视频服务器的的总并发流输输出能力直接接和整个互动动数字电视系系统服务的规规模有关。一一般情况下，，可根据互动动点播的总用用户数10%的来测算用用户并发点播播率的，系统统在运行初期期还有可能会会超过10%，如系统规规模定为支持持2万户互动动点播用户，，则须建设2000个并并发码流的系系统。（2）码流格格式和速率选选择MPEG-2MP@ML的传输码流是是目前数字电电视普遍采用用的节目格式式，常用的节节目速率一般般选择为3.75Mbps（使用CBR）。随着高清清电视节目的的出现，点播播节目的码流流速率也会在在一定程度上上有所提高。。（3）基本模模块输出带宽宽目前世界主流流视频服务器器都采用GE或者多口DVB-ASI（例如2x4口）的的输出。通常常情况下，一一个基本输出出模块的能力力为：GE:≈≈900Mbps2x4Port-DVB-ASI≈≈1200Mbps因此，，高性性价比比的并并发流流数目目选择择可以以根据据基本本输出出模块块的能能力向向上堆堆叠增增长。。例如如：当当采用用GE为视视频流流输出出模式式、3.75Mbps单单码流流速率率时，，一个个模块块的最最低并并发流流能力力为240个。。6.2存存储容容量计计算存存储容容量及及存储储安全全冗余余需求求分析析（1）基本本存储容量量计算目前视频服服务器的存存储能力都都是以TB为基本单单位的。以以3.75Mbps的码流为为例，一个个TB的容容量存储节节目的计算算如下：一个小时的的3.75Mbps的码流存存储为：3600秒秒×3.75Mbps/8=1.6875GB一个TB的的存储能够够容纳（不不考虑其它它开销）：：1000GB/1.6875GB=593小时时当考虑快进进、快退等等索引播放放需求，考考虑节目数数据存储的的冗余备份份的开销，，一个TB的的存储大约约能够容纳纳400小小时的节目目。（2） 媒体体存储体的的冗余安全全性媒体存储单单元必须支支持冗余备备份能力，，媒体存储单单元应具备备恒定的输输出带宽，，此输出带带宽不应该该受到网络络交换机故故障及某磁磁盘损坏故故障的影响响。媒体存储单单元必须无无单一崩溃溃点。媒体存储单单元在点播播的同时，，须可以容容忍单一硬硬盘失效，，而点播不不受影响。。（3）存储储子系统结结构选择视频点播系系统是针对对城市级别别应用的庞庞大系统。。针对这样样的系统，，视频服务务器群组必必须采用模块式可伸伸缩结构。视频服务器器单元和存存储单元必必须物理上上独立，以便可灵灵活根据视视频单元或或者存储单单元扩容。。视频单元元硬件故障障必须不会会影响到存存储单元正正常工作。。七、互动式式机顶盒及及客户端方方式分析7.1互互动式机顶顶盒1、整体转换所所提供的机机顶盒都是是单向机顶顶盒，不支支持互动业业务。用户户需要互动动业务时，，换发双向向机顶盒。。这样，如如何处理用用户已有的的单向机顶顶盒、保护护投资，将将成为广电电网络必须须考虑的问问题。2、整体转转换时为用用户直接提提供具备双双向（有回回传通道，，RJ-45以太口口、USB端口等））的机顶盒盒，且对不不同的回传传方式前端端接收有很很好的解决决方案，待待VOD系系统建成投投入商用前前，根据VOD前端端系统的需需求进行机机顶盒软件件的空中升升级（LODER））。在配置相同同的情况下下，有回传传通道的双双向机顶盒盒机比单向向机顶盒成成本高10-25元元（STB套片不同同、成本也也略有不同同），但成成本的提高高，完全可可以在大批批量的采购购招标中由由生产商消消化。给整整体转换中中的资金投投入不会造造成大的影影响。所以以建议，经经济条件较较好的地市市，整体转转换时为用用户直接提提供具备双双向机顶盒盒。七、互动式式机顶盒及及客户端方方式分析7.2VOD点播播客户端引引导页架构构分析引导页下发发机制指的的是VOD的客户端端是通过什什么方式去去使用下行行通道来提提供视频点点播系统的的引导页菜菜单。与接收单向向的数字电电视广播以以及NVOD系统不不同，在互互动的视频频点播应用用中，对于于节目菜单单引导，并并没有一个个类似的EPG标准准供大家所所采用。视视频点播服服务系统制制造商在各各自的点播播客户端采采用了多种种不同的菜菜单引导方方式。目前VOD系统的引引导页下发发机制大致致上可以分分为三种：：1、“广播播方式”2、“单帧帧方式”3、“浏览览器方式””1、“广播播方式”：：利用带外外OOB（非连接接的高速通通道）通道道把相关的的点播引导导页的信息息数据循环环播放让客客户端接收收，这和EPG的做做法类似。。“广播方式式”相对简简单，缺点点也很明显显，引导页页更新不容容易，客户户端启动时时要接收所所有引导页页信息，时时间较长，，引导页信信息在本地地也要进行行处理，对对机顶盒性性能也要求求较高。2、“单帧帧方式”，，所有点播播引导页在在后台会处处理成单帧帧的MPEG流，只只有在客户户端请求时时才将所需需要的引导导页的MPEG流往往机顶盒发发送；这种方式对对机顶盒要要求最低，，只需要对对单帧的MPEG引引导页进行行解码就可可以了。这这种单帧流流一般都在在100K以下，因因此占用带带宽也不大大。由于引引导页已被被编成MPEG格式式并通过MPEG节节目播放通通道下发，，机顶盒并并不需要有有任何特别别的配置，，最基本的的MPEG数字码流流解码便可可用以显示示点播菜单单。带外OOB下行通道道只是用来来传送少量量的信令信信息，跟OOB上行回传传的流量差差不多。这这样的安排排有利于大大幅降低机机顶盒成本本和避免OOB下行通道道拥挤而影影响到互动动的实时性性。3、“浏览览器方式””：机顶顶盒采取HTTP浏浏览器技术术，让客户户端进入视视频点播模模式时登入入门户网页页，引导页页信息图片片等在客户户端请求时时按次通过过带外OOB下行通道发发送或直接接走IP通通道。浏览器方式式是比较好好的方式，，和IPTV中的EPG点播播客户端相相同。是当当今互联网网的核心标标准，要在在机顶盒上上运行比较较好的双向向浏览器对对机顶盒的的性能有较较高的要求求。目前一一些VOD系统供应应商是提供供的瘦客户户端（简化化的HTTP浏览器器），这也也是一种比比较好的过过渡方案，，随着机顶顶盒芯片的的发展和国国家中间件件标准的出出台，该问问题也会得得到很好的的解决。总体来说，，以上几种种客户端引引导页架构构是各有优优劣，一般般单一供应应商也未必必提供所有有不同架构构供广电网网络选择，，所以这方方面是必须须作出一些些取舍，挑挑选比较符符合初期运运营现况和和预期成本本效益的方方案。八、SMS客户管理理及计费系系统一般来说，，广电网络络在建设DVB-C数字电视视前端系统统时，都已已经建设有有一套SMS/BOSS用户户管理系统统，由于互互动点播服服务只是众众多业务中中的一种服服务，无论论从成本效效益还是广广电网络的的相关工作作流程的角角度，以及及从相关增增值业务的的打包销售售角度、多多种增值互互动业务的的商业逻辑辑考量，有有关互动点点播服务的的用户管理理及计费系系统应该是是在现行的的SMS用用户管理系系统平台上上做出延伸伸。通过遵遵循SMS外联软件件接口协议议，把互动动点播相关关业务纳入入用户管理理系统。九、与CA条件接收收系统的集集成对于视频点点播应用来来讲，条件件接收系统统是重要的的，但也是是非常复杂杂的。根据据市场现况况，现在并并不是所有有的边缘IPQAM都能支持持视频点播播的实时加加扰，而且且有关的集集成涉及最最少三方厂厂家供应的的设备（条条件接收系系统、IP-QAM、VOD服务器）），即使在在国外有关关已经完成成集成的实实时加扰设设备组合仍仍是属于少少数，国内内的条件接接收系统还还没有成功功的案例。。实际上，大大多数系统统通常在应应用初期，，都先选择择不进行实实时加扰，，待商业运运营模式成成熟确定后后再完成条条件接收系系统的实施施。但在进进行设备和和系统采购购时要做好好相关技术术、设备的的兼容性和和可行性研研究。十、总结结互动式数数字电视视平台是是一个系系统工程程。是广广电网络络发展的的基础工工程，互互动业务务的发展展，需要要产业链链的支撑撑，需要要内容提提供商、、运营商商、设备备提供商商等的紧紧密配合合。在系系统建设设初期，，考虑到到技术的的更新，，以及发发展的不不确定性性，需要要系统具具有足够够的开放放性。以以开放性性为基础础，使系系统在建建设中博博采众家家之长，，保证系系统的平平滑、稳稳定发展展。在项项目基本本要求的的前提下下，确定定系统的的开放性性体系结结构、业业务网络络传输方方式、信信源编码码方式、、并发流流和存储储方案、、以及互互动机顶顶盒、客客户端方方式的优优选对整整个项目目的成功功与否是是至关重重要的。。目前国内有线线电视网络公公司在进行整整体平移的同同时也越来越越关注VOD等交互式增增值业务，希希望本次交流流能对有线网网络公司在选选择系统过程程中有所帮助助。谢谢！错误之处，请请各位批评指指正！9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。1月-231月-23Friday,January6,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。01:06:3501:06:3501:061/6/20231:06:35AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。1月月-2301:06:3501:06Jan-2306-Jan-2312、故人江海别别，几度隔山山川。。01:06:3501:06:3501:06Friday,January6,202313、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。1月月-231月月-2301:06:3501:06:35January6,202314、他乡生白发发，旧国见青青山。。06一月20231:06:35上午01:06:351月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月231:06上上午1月-2301:06January6,202316、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2023/1/61:06:3501:06:3506January202317、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1:06:35上上午1:06上上午午01:06:351月-239、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。1月-231月-23Friday,January6,202310、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。01:06:3501:06:3501:061/6/20231:06:35AM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。1月-2301:06:3501:06Jan-2306-Jan-2312、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。01:06:3501:06:3501:06Friday,January6,202313、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。1月-231月-2301:06:3501:06