基于独立频点的推播业务的设计

基于独立频点的推播业务的设计

1电视系统的推播业务根据我国广播电视、电视等行业的发展趋势，我们将进一步提高广播、电视和互联网产业的竞争力，特别是消除转变全球广播电视用户的巨大资金缺口。本文介绍了基于推送技术和数据交换的“推广性”业务。推播是一种新型数字电视增值业务，它以推技术为基础，利用空闲的广播信道，在不妨碍电视用户正常收看节目的前提下，将各种数据文件（视频/音频文件）自动“推送”到用户机顶盒自带的本地硬盘中。用户可选择在任意时段通过数字电视机顶盒从本地硬盘读取数据，以享受数字电视运营商提供的各种扩展服务内容。本文重点研究如何利用推技术与视频点播技术相结合，将视频/音频文件，特别是将大尺寸的DVD电影文件推送给电视用户，由于数据文件存放在用户本地，既保证了视频质量又方便了用户随时收看。推播方式节省了信道资源，使网络上的流量平稳而且可控；简化了服务器端的任务量，可高效发送数据。本系统仍预留了足够的有线电视双向网改造后的升级空间，利用上行信道可做更为安全的版权保护甚至接收用户的订阅信息等二次升级。2多协议封装所要解决的问题在我国数据广播规范中定义了几类数据封装方式仔细比较这几种数据广播方式，可看出DVB并未对数据管道和数据流方式作太多的规定，其数据直接加入MPEG-2的传送流中进行传输。这两种方式太过私有化，不适合大面积推广及与DVB标准的其它数字电视的数据业务融合，故不采用。多协议封装主要解决的是不同通信协议在电视广播网上兼容并存的问题，尤其是IP数据报在数字电视广播网上的传送问题，并不符合推播的要求数据轮播和对象轮播二者都是基于MEPG-2的数据报进行大规模数据传输的方式，不论从通用性、可移植性还是数据传输的方式上都非常符合推播的要求。所不同的是，对象轮播采用通用的CORBA中间件架构，为了兼容各种情况它的内容过于繁杂：在数据轮盘上附加的字段超过10个以上，嵌套的层次超过3层。这些为编解码带来了很大的不便，但是实际使用并不多。而相较而言，数据轮播实现比较简单，基本可满足推播的需求；另一方面，对象轮播是以数据轮播为底层的更高层传输协议，设计和实现以数据轮播为基础的推播系统本身，也是设计和实现以对象轮播为基础的推播系统的必由之路。综上所述，本文选用数据轮播技术构造推播系统3单向视频网络环境下的推播设计推播系统的整体设计结构框图如图1所示。前端系统包括内容服务器、推播服务器、加扰器、复用器和调制器、磁盘阵列、数据广播服务器等；接收端包括解复用器、解调器、播放器、本地硬盘等。从图中可看到，单向的有线电视网络可完成推播文件的发送、接收、播出全过程，而完整的版权保护和用户身份识别则需要回传信道的配合。本文的重点仍在单向有线电视网络环境中推播过程的设计和实现。推播大致的工作流程和逻辑结构图如图2所示。4文件封装模块因为没有复杂的文件目录结构，所以数据轮播的单层结构就可满足推播业务的需要。通常用一个模块来封装一个具体的文件，模块又被分成数据块。在同一数据轮播中所有模块的数据块是大小相同的，只有最后一个数据块可较小。若干的模块组成一个数据组，在数据轮播中用DownloadInfoIndication(DII）描述这个数据组的信息和数据组中的模块信息。4.1生成dbddb首先在SDT或EIT表中加入data＿broadcast＿descriptor，该描述符包含了数据轮播结构的顶层数据控制信息（DII或DSI）的transaction＿id、数据轮播的结构类型等重要信息，接收时先获得该transaction＿id，从而获得数据轮播结构的顶层数据控制消息，得到整个数据轮播结构。DownloadDataBlock(DDB）信息中封装的是需传输的数据，在这个信息块中还包括该数据块所属的模块号和模块版本，同时描述概述块的块（BlockNumber），以确定该数据块在所属模块中的位置。在DownloadInfoIndication(DII）信息中，主要描述一个数据组的信息和数据组中的模块信息。对于推播这种文件非常庞大，无法封装在一个模块中的情形，需要用模块链接描述子把几个模块链接在一起传输一个文件。4.2基于dsi的推播方式待推送的DVD影片需经符合数据轮播标准、DSM-CC标准的两次封装并最终形成符合ISO/IEC13818-1标准的传输流。需要强调的是，在数据轮播标准中，逻辑上独立的单个文件是以一个module为单位进行传输的，例如组成一部电视杂志的各个图片和文本信息。一个group则通常是一组逻辑上有关联文件的集合，例如一部完整的电视杂志。由于BlockNumber位数所限，每个module最多容纳65536个block，为避免接收的困难暂决定不对Block进行切割，即和DII,DSI一样，用一个DSM-CCsection来传送一个DDB，这样每个module的最大容量固定为64KB×4KB=256MB，远不能满足推播业务的需要。DSM-CCSection头的大小是8Byte,CRC校验占4Byte。DIIheader（)12Byte,DII自己的头部有22Byte，描述每个module需8Byte，如果仅有module＿link一个描述符，则各占用5Byte。因此一个DIIsection最多可容纳311个module。只能用一个group来传送一部电影，利用DSI里的info和name的descriptor对这部电影进行描述。只需一个单层结构的DC完成传送工作，即一个group,16个module，每个module由64000个4KB大小的block组成。5特定设备或程序终端系统指协助用户完成一定操作、享受特定服务的特定设备或程序，包括广播网解调模块、广播网信息接收模块、信息显示模块、信息处理模块、媒体播放模块。本地接收端包括本地拼接进程和数据接收线程两部分5.1ddb接收模块1）推播应用的独立性将推播工作独立于数字电视机顶盒的其它应用之外，增强了推播功能的可裁减性和可移植性。本地接收进程除进行接收数据的解析电影文件拼接工作外，还负责与数字电视机顶盒的总控进程及数据接收线程的通信。2）本地拼接和数据接收的并行工作在接收过程中，同时使用两块内存缓冲池，一块存放已填满的DDB数据块，供本地接收模块处理；另一块用于数据接收线程继续从Demuxbuffer中得到的未解析数据。本地接收模块对缓冲池只读，数据广播模块只写。两块缓冲池的同时工作保证了数据接收和本地拼接模块的并行处理，提高了数据接收效率，减少了因等待数据处理和出现丢包的现象。3）推播接收的可续传能力在本地建立Block接收索引文件，其大小等于传送电影文件所需的DDB总数M，并初始化索引文件为全0；每收到一个DDBblock，根据DDB所属的ModuleId和Blocknumer计算出该Block的位置序号N，读取索引文件的第NByte，若为0将Block数据写入电影文件的正确位置，同时把索引文件的对应字节置为FF；若为FF，则抛弃该数据块。这样不论用户何时开关机，接收端总可找到需要的数据进行下载和存储，从而完成电影文件的拼接和可续传能力5.2ddb数据提取1）接收来自数字机顶盒控制进程的启动消息，开始推播接收工作；2）为数据接收模块开辟内存池，启动数据接收进程；3）调用数据广播模块提供的接口函数得到描述数据轮播的主要参数。确定电影文件的大小并创建，计算传送电影文件所需的DDB总数M，创建大小为MByte的索引文件写入全0;4）等待数据广播模块发出的接收消息，从指定缓冲池（A或B）中得到DDB数据，进行相应处理，整块缓冲池处理完毕后，发消息通知数据广播模块，该缓冲池可用，等待数据接收模块通知另一个缓冲池可用的消息。5）下载结束，关闭数据接收线程，清理内存，通知数字电视机顶盒总控进程推播完毕，退出。6fat系统实验分析系统最终实现的平台是基于Broadcom97111芯片作为接收终端。该平台集成了一个MIPS32250MHz16KIcache16KDcacheCPU,MPEG音/视频（MP@ML）解码器、64MBDDRAM,IDE硬盘、双CMOSTuner,16MBFlash及各种总线