综述数字互动电视业务平台

综述数字互动电视业务平台

第1页一、序言

数字电视整体转换遭碰到来自资本市场、市场环境、业务运行等方面困境，还没有找到一个长久、稳定、连续、可盈利商业模式。哪种业务模式是广电“后平移”时代赢利业务呢？答案是：互动应用是“整体平移”后唯一盈利路径。第2页

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，经过互联网络协议来提供包含电视节目在内各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、选择节目标自由、与运行商实质性互动以及丰富应用内容。除视频类业务外，在互动平台上能够集成各种互动类视频和数据有机结合应用(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，这意味这巨大市场机会。经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发展。

第3页广电网络发展互动电视业务优势：互动电视是一项极具市场前景增值应用。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，能够经过发挥HFC和IP网络特点，以最低成本向用户提供最完善视频服务；广电网络还具有丰富节目资源且没有政策上束缚。总之，发展互动电视能够充分利用广电网络现有网络资源，以增值运行带动宽带接入，将可认为广电网络带来丰厚利润回报。第4页

在项目基本要求前提下，系统建设方案设计中，确定系统开放性体系结构、业务网络传输方式、信源编码方式、并发流和存放方案、以及互动机顶盒、客户端方式优选对整个项目标成功是否是至关主要。下面分几个方面对数字互动电视业务平台进行简明介绍。第5页1、数字互动电视业务平台开放性主要性2、数字互动电视系统框架结构分析3、传输信道选择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条件接收系统集成第6页二、数字互动电视业务平台开放性主要性2.1互动电视业务平台开放性是广电网络互动业务基础

除VOD视频点播业务外，在互动平台上还能够集成各种互动类视频和数据有机结合应用，未来预知业务如：

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。

第7页二、数字互动电视业务平台开放性主要性

在建设VOD业务系统时，往往会把自己思绪绑定在详细业务上面，其实广电网络现在最缺就是一个开放增值业务互动平台，一旦有了这么一个平台，想开发什么样增值业务都能够，每个业务开发和推出不需要改动平台原有任何部分，只需要在前端增加调度新业务即可。反之，假如把宝押在一个一个单独业务上面，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；新业务开发不受系统平台制约；系统各模块之间接口开放、符合相关标准。

第8页2.2VOD系统架构选择---CableVOD技术发展历程第9页

2.3平台开放性主要表达在：音视频支持侧；流媒体传输侧；运行支持系统侧；网络管理系统侧；机顶盒终端侧。第10页2.4VOD架构选择---采取开放架构优势

开放性详细要求：符合国际、国内和行业内相关标准：整个系统符合ISA架构，采取支持HTTP、RTSP和DSM-CC控制协议。提供标准开放协议接口。良好互操作性：使关键部件松耦合，从而满足系统中不一样设备供给商之间设备互动，不被任何设备供给商所制约，不被任何系统供给商所忽悠。良好扩容能力：采取面向业务互动接口，不关注怎样实现业务详细技术。良好组网适应性：支持集中、分布式及混合组网，适应不一样组网需求。采取灵活开放、稳定可靠、扩容扩展性强、含有多业务支持能力互动电视系统是广电网络互动平台建设基础和关键。第11页2.5ISA交互服务架构

交互服务架构ISA（InteractiveServicesArchitecture）是美国有线运行商时代华纳从1997年为以VOD为代表交互式服务提出网络框架结构。经过几年多业务平台试运行，时代华纳意识软件是网络和后台管理灵活性关键。所以经过定义一系列开放软件接口标准，使多个软硬件供给商能够基于统一接口标准开发产品，大大减小了业务推出时间。ISA成功应用更深入证实了开放接口和TCP/IP服务器/用户端技术强大产业化力量。

ISA架构中定义主要模块是业务管理系统BMS和会话及资源管理系统SRM。BMS在不一样软硬件产品间建立了一个通用、开放连接。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之间建立联络，确保了供给商中立性和接口开放性。SRM负责业务提供所需资源管理及分配。

ISA架构给系统中每个模块扩展和升级留有空间，如计费系统能够由现在单向业务收费为主逐步升级为支持交互业务和实时计费系统，而无需改变其在ISA框架下与其它模块接口。第12页三、互动数字电视系统框架结构分析

互动数字电视系统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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硬件组成

系统关键：下行码流传输方案、视频服务器/存放体方案（经济、安全、扩容、可靠性）、频点规划、IPQAM扩容/管理、关键交换网络设备选型等第14页四、传输信道选择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，确保节目传输质量，要有较高是QOS确保，确保节目标质量和适时性。传输成本要低。

4.1.2数据通道用于用户服务请求信息、节目导航服务信息（i-EPG）数据传输。能够是HFC内互动网络（CMTS双向网络），也能够采取以太网络、ADSL等外互动网络通道。第15页4.2广播通道分析（媒体流传输）（IPorCable）IP处理方案----IPTV；Cable处理方案----HFCVOD。

IP处理方案Cable处理方案

第16页HFCVOD与IPTV比较第17页

HFCVOD优点点播码流采取3.75MMPEG-2TS流，图象质量远高于MPEG-4传统以太网IP点播。

前端可利用原DVB平台MPEG-2信源，无需进行MPEG-2至MPEG-4转码。相比全城全网进行ＩＰ网络升级，更换支持IP组播交换机，IPQAM方式只需在需要开通业务分前端架设设备，前期投入小，伴随业务增加，扩容相当方便，只需在分前端增加IPQAM设备。STB为符合DVB标准通用产品，无需采取当前价格较高双模STB。点播时为每个用户开通3.75M单独通道，相比以太网“尽力而为”点播机制，QoS有确保。HFC专网点播，网络安全性能高。与IP数据网络相比，HFC对于大量下行传输含有先天优势（尤其是IPQAM产品逐步成熟），所以说，Cable处理方案----HFCVOD，是广电网络在HFC网络实现互动电视下行媒体流传输最正确方案。第18页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。

第19页

关键设备：

IP-QAM设备通常采取分布式布署方式，依据支持用户数需求在分前端机房布署对应数量IP-QAM设备。一台IP-QAM设备支持16、24、32、64个QAM通道（品牌、型号不一样、QAM通道不一样），以32个QAM通道IP-QAM设备来讲，在64QAM调制方式下，单台IP-QAM能够支持320个3.75MMPEG2并发流。以高峰期，10%用户点播计算，单台IP-QAM可为3200户数字电视用户提供VOD点播服务。

IP-QAM调制设备集“复用、加扰、调制、频率变换”功效为一体，它将DVB/IP_GbE输入节目流重新复用在指定MPTS中，再进行QAM调制和频率变换，输出RF。第20页第21页4.3数据通道分析

在HFCVOD互动点播系统中，上行控制信息和下行视频流分别经过不一样通路传输，上行点播请求信息量极小，能够依据实际情况采取任何IP网络实现互动数据上行到前端。现在HFC平台上双向改造技术已经很成熟，通常都采取CMTS系统作为整体搭建带外OOB双向通道。在HFC平台上基于CMTS系统技术，开展实时互动视频点播业务非常有利。（当然，也能够采取其它方式）

图VOD系统CMTS双向回传通道示意图第22页五、信源编码标准选择

为何采取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大量采取，处理了网络带宽瓶颈问题。使用现有准双向数字电视机顶盒，发展用户门槛较低，便于大规模发展用户。

为何不采取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，运行成本高，欧美各国采取较少。

第23页六、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总并发流输出能力直接和整个互动数字电视系统服务规模相关。普通情况下，可依据互动点播总用户数10%来测算用户并发点播率，系统在运行早期还有可能会超出10%，如系统规模定为支持2万户互动点播用户，则须建设个并发码流系统。（2）码流格式和速率选择MPEG-2MP@ML传输码流是当前数字电视普遍采取节目格式，惯用节目速率普通选择为3.75Mbps（使用CBR）。伴随高清电视节目标出现，点播节目标码流速率也会在一定程度上有所提升。第24页（3）基本模块输出带宽当前世界主流视频服务器都采取GE或者多口DVB-ASI（比如2x4口）输出。通常情况下，一个基本输出模块能力为：

GE:≈900Mbps2x4Port-DVB-ASI≈1200Mbps

所以，高性价比并发流数目选择能够依据基本输出模块能力向上堆叠增加。比如：当采取GE为视频流输出模式、3.75Mbps单码流速率时，一个模块最低并发流能力为240个。第25页6.2存放容量计算存放容量及存放安全冗余需求分析（1）基本存放容量计算当前视频服务器存放能力都是以TB为基本单位。以3.75Mbps码流为例，一个TB容量存放节目标计算以下：一个小时3.75Mbps码流存放为：3600秒×3.75Mbps/8=1.6875GB

一个TB存放能够容纳（不考虑其它开销）：1000GB/1.6875GB=593小时当考虑快进、快退等索引播放需求，考虑节目数据存放冗余备份开销，一个TB存放大约能够容纳400小时节目。第26页（2） 媒体存放体冗余安全性媒体存放单元必须支持冗余备份能力，媒体存放单元应具备恒定输出带宽，此输出带宽不应该受到网络交换机故障及某磁盘损坏故障影响。媒体存放单元必须无单一瓦解点。媒体存放单元在点播同时，须能够容忍单一硬盘失效，而点播不受影响。（3）存放子系统结构选择视频点播系统是针对城市级别应用庞大系统。针对这么系统，视频服务器群组必须采取模块式可伸缩结构。视频服务器单元和存放单元必须物理上独立，方便可灵活依据视频单元或者存放单元扩容。视频单元硬件故障必须不会影响到存放单元正常工作。第27页七、互动式机顶盒及客户端方式分析7.1互动式机顶盒

1、整体转换所提供机顶盒都是单向机顶盒，不支持互动业务。用户需要互动业务时，换发双向机顶盒。这么，怎样处理用户已经有单向机顶盒、保护投资，将成为广电网络必须考虑问题。

2、整体转换时为用户直接提供具备双向（有回传通道，RJ-45以太口、USB端口等）机顶盒，且对不一样回传方式前端接收有很好处理方案，待VOD系统建成投入商用前，依据VOD前端系统需求进行机顶盒软件空中升级（LODER）。

在配置相同情况下，有回传通道双向机顶盒机比单向机顶盒成本高10-25元（STB套片不一样、成本也略有不一样），但成本提升，完全能够在大批量采购招标中由生产商消化。给整体转换中资金投入不会造成大影响。所以提议，经济条件很好地市，整体转换时为用户直接提供具备双向机顶盒。第28页七、互动式机顶盒及客户端方式分析7.2VOD点播客户端引导页架构分析

引导页下发机制指是VOD客户端是经过什么方式去使用下行通道来提供视频点播系统引导页菜单。与接收单向数字电视广播以及NVOD系统不一样，在互动视频点播应用中，对于节目菜单引导，并没有一个类似EPG标准供大家所采取。视频点播服务系统制造商在各自点播客户端采取了各种不一样菜单引导方式。

当前VOD系统引导页下发机制大致上能够分为三种：

1、“广播方式”

2、“单帧方式”

3、“浏览器方式”

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1、“广播方式”：利用带外OOB（非连接高速通道）通道把相关点播引导页信息数据循环播放让客户端接收，这和EPG做法类似。

“广播方式”相对简单，缺点也很显著，引导页更新不轻易，客户端开启时要接收全部引导页信息，时间较长，引导页信息在当地也要进行处理，对机顶盒性能也要求较高。第30页2、“单帧方式”，全部点播引导页在后台会处理成单帧MPEG流，只有在客户端请求时才将所需要引导页MPEG流往机顶盒发送；这种方式对机顶盒要求最低，只需要对单帧MPEG引导页进行解码就能够了。这种单帧流普通都在100K以下，所以占用带宽也不大。因为引导页已被编成MPEG格式并经过MPEG节目播放通道下发，机顶盒并不需要有任何尤其配置，最基本MPEG数字码流解码便可用以显示点播菜单。带外OOB下行通道只是用来传送少许信令信息，跟OOB上行回传流量差不多。这么安排有利于大幅降低机顶盒成本和防止OOB下行通道拥挤而影响到互动实时性。

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3、“浏览器方式”：机顶盒采取HTTP浏览器技术，让客户端进入视频点播模式时登入门户网页，引导页信息图片等在客户端请求时按次经过带外OOB下行通道发送或直接走IP通道。浏览器方式是比很好方式，和IPTV中EPG点播客户端相同。是当今互联网关键标准，要在机顶盒上运行比很好双向浏览器对机顶盒性能有较高要求。当前一些VOD系统供给商是提供瘦客户端（简化HTTP浏览器），这也是一个比很好过渡方案，伴随机顶盒芯片发展和国家中间件标准出台，该问题也会得到很好处理。

总体来说，以上几个客户端引导页架构是各有优劣，普通单一供给商也未必提供全部不一样架构供广电网络选择，所以这方面是必须作出一些取舍，挑选比较符合早期运行现况和预期成本效益方案。第32页八、SMS客户管理及计费系统

普通来说，广电网络在