上海电信宽带业务拓展中的互动数字电视项目 - 图文

第一章 前言

根据中国互联网络信息中心（CNNIC）在北京发布的第十三次《中国互联网络发展状况统计报告》，到2003年年底，我国网民数达到了7950万，居世界第二位。其中宽带用户达到了1740万，上网计算机数达到了3089万台，网络国际出口带宽总数达到了27216M，CN下注册的域名数、网站数分别达到了34万和59.6万。在互联网冲击波下，银行、证券、物流、出版、零售等纷纷落网。因特网业务正成为普通居民日益重要的接入业务，从电子邮件、Web浏览到远程教学、远程购物乃至视频业务等等，带宽需求正以几倍几十倍的速度增长。

在这种形势下，在上海地区以上海电信为代表的众多电信运营商如网通、吉通、长城宽带、有线通，都投入到以数据业务特别是IP业务为中心的、以宽带化和IP化为基本特征的下一代电信网络的建设中去。

经过4年多对于宽带网络的建设与运营，上海已经逐步形成了电信网、CATV网和其他接入网三大网络并存的市场局面，而如何经济、高效地构建满足各种用户需要的接入网络更是成为大家竞争的焦点。为此，它们都提出了各自的解决方案，如：有线电视公司希望利用HFC（混合光纤/同轴电缆）技术，而电信运营商则倾向于利用光接入网技术或xDSL来开展宽带接入。在宽带网络的建设与运营过程中，上海电信深刻的体会到：与窄带不同，宽带不是一项技术，也不是一项产品，而是一种全新的服务和应用。这是一个真正以市场为导向的时代。哪里有需求，哪里有市场；哪里有内容，哪里就有用户，资本、人才等资源就要流向哪里。

近年来，随着网络技术以及流媒体技术的飞速发展，网络上的信息不再只是文本、图像或者简单的声音文件，集音频、视频及图文于一体的视频流媒体应用转变了传统互联网呆板的内容表现形式。与此同时，用户对宽带网络的应用需求也从简单地了解信息向视听欣赏上转变。具有强视觉冲击力的视频节目成了人们进入宽带网络的最重要的应用之一。上海电信要丰富内容服务，发展视频业务是关键。

上海电信目前的视频业务种类主要有以下三种，第一，企业多点视频会议业务；第二，宽带桌面会议视频业务；第三，个人视频通信，内容涉及远程医疗、实时股评、远程教学、学术交流、技术培训、视频会议等等。业务发展比较稳定。但由于竞争对手如上海网通、上海有线通等等，同样能够提供相类似的视频业务服务，在加之相对于电信比较低的价格，使得上海电信的宽带业务拓展受到很大的冲击。上海电信需要更多、更新、更有潜力的宽带内容服务，来应对各类竞争对手。 为了增强视频业务的竞争力，一些市场分析家和运营商建议，电信公司最好直接提供电视节目。电信公司可充分利用其特有的交换基础设施提供电缆运营和卫星运营公司所不能做到的。同时，电信注意到了客户访问视频业务的习惯——在PC机上观看视频和在电视机上观看不一样。人们通常有两种不同的习惯，坐在椅子上用键盘向Web冲浪，或者靠在沙发上用遥控器选择和操作节目。互动数字电视业务使得电信的视频业务能够向电视用户拓展，使得宽带业务不再受PC客户群体的限制。电信期待互动数字电视将成为视频业务发展的一个新的亮点，并能成为宽带业务拓展的新的契机。 本文分为五个章节，从上海电信通过与上海文广合作，形成内容服务提供商加电信网络运营商的电信产业价值链，推动互动数字电视项目，丰富宽带网络内容服务，从而拓展宽带业务这条主线出发，描述互动数字电视项目的背景、框架技术、通信模型、实施方案以及系统分析。

第一章“电信行业价值链”，阐述了上海电信宽带发展面临的环境问题以及瓶颈，内容服务对宽带业务发展的关键意义，以及研究了电信价值产业链的体系结构和内容； 第二章“互动数字电视—视频业务新亮点”讨论了视频业务的概念、目前上海电信行业的视频业务的分类以及互动数字电视的由来；

第三章“互动数字电视系统模型及技术”针对丰富内容服务的互动数字电视解决方案，给出了互动数字电视项目的结构模型以及涉及的一些相关技术；第四章“互动数字电视系统项目”给出了实施方案以及系统分析，包含了项目的总体框架，视频系统平台（信源端）、接收运行平台（信宿端）和网络交换平台（信道）各部分的模型、功能、技术实现；

最后一章“总结”对整个项目的实施进行了总结，分析了存在的问题，提出了对项目未

来的期望。具体详细内容请阅相应章节。

第二章 电信行业价值链

随着网络信息技术革命的迅猛发展，以互联网为媒介的多媒体技术应用正不断地被推入商用、民用领域，与此同时传统的电信概念和体系都受到了挑战。如今，人们对电信业务的要求正逐渐从能提供传统的电话、传真等窄带业务向能提供集语音、高速数据和可变视频为一体的多媒体宽带业务转变。

上海电信有限公司（如下简称上海电信）同样面临着这样的战略转型。从2000年起，随着固定电话普及率的不断提高，语音业务收入增长率逐年下降，2003年年度报表显示几乎趋于停滞。而ADSL、LAN等宽带接入业务发展迅速，2003年用户数已突破60万，2004年有望突破百万，业务收入增长率逐年增长，逐渐成为上海电信主营业务业务增长的重头，也逐渐成为战略发展的重点。但作为上海地区一个电信网络运营企业，重要的宽带服务提供商，却正面临一个竞争日益激烈的前景，以及影响宽带业务发展的诸多环境问题。

2.1 上海电信宽带发展面临的环境问题

首先，上海电信宽带发展正面临政府扶植政策的减弱带来的市场竞争。随着中国加入WTO，政府对电信的扶植政策逐渐减弱。进入电信领域的门槛降低了，许多企业可以是不受行业、地域限制地提供电信服务。这使得依靠价格及其他因素竞争的机会更多了。上海电信对此有着深切体会，吉通、有线通的崛起，对其带来的竞争压力是前所未有的。 其次，计算机应用和技术革新也带来相应的市场需求。以服务经济为代表的新经济呈现高速增长，高科技技术不断向传统产业渗透，特别是计算机应用技术，并且企业对科学管理的需求使得企业信息化成风。这些都给了电信网络服务及业务系统集成一个新的契机。同时使得宽带业务成为电信新的业务增长点、新的盈利支柱业务。 2.2 上海电信宽带发展的战略方向

电信所面临的环境影响中有有利于发展的市场需求，也有有弊于发展的市场竞争，但无论环境如何，深究影响宽带业务发展的主要屏障主要有如下三方面：第一，是服务费用，一方面相对于窄带的接入，宽带接入服务费用比较高；另一方面，网通、有线通等竞争对手一直采取低于上海电信的价格战略。第二，是内容方面，非常匮乏。目前用户利用宽带最主要就是上网浏览，但现在的网上服务内容可用度太小。第三就是客户群体的局限性。由于目前宽带内容主要是PC上网，使得宽带业务的客户群体局限于PC用户。

更丰富的内容提供更低的费用宽带用户简单易用的服务界面更好的服务质量图2-1 宽带用户的期望

图2-1可以清楚地看出吸引宽带用户无外乎更丰富的内容、更低的费用、更好的服务界面与质量。上海电信是传统大型国有企业，多年来在售前的营业和售后的维护服务投入的大量的资源，用户的服务满意度一直保持在95%以上，在服务质量与界面方面取得行业领先。但在内容服务上，由于上海电信一直致力于提供一系列固定的服务给许多不同的细分市场，而这种服务往往不是最优的，这很容易受到来自那些专注于特定市场或某一产品系列的竞争对手的冲击。相对于原垄断企业，那些新进入市场的企业对目标客户更专注，提供的服务更专业，而价格更低廉。例如网通在商业客户网络服务业务的专注

和有线通永远比电信低的价格战略，使得上海电信无法在价格和内容提供上形成优势。 上海电信要面对专注于商业客户市场的网通以及专注于居民客户市场的有线通的竞争，就必须提供给相应市场更专业、更丰富内容服务，这就要求在巩固自身核心优势的同时与某些专业领域企业联盟，形成服务价值链。简单的说就是市场细分专业化促使与各专业领域企业联盟，从电信的视角看这种联盟形成的服务价值链就叫电信价值产业链。 2.3 电信行业价值链的引入

所谓电信产业价值链，是以电信运营商为核心，由网络设备供应商、网络运营商、内容服务提供商、系统集成商、终端设备生产商、专业应用开发商、软件开发商、最终用户等上中下游多个部分共同组成的一根链条，这根链条上的每一个元素紧密联系，互相作用，创造出比单一企业更大的协同效应。

网络设备供应商 终端设备生产商 传统服务提供商OO$i$ OO$内容/应用服务提供商i网络接入服务提供商O 传统应用开发商i$ii$ 软件开发商iiO$ 最终用户 系统集成商i$OInformationFlow信息流$ Flow资金流Product flow物流 Firm ofinterest主体-公司Allies业务伙伴 Supplier供应商PrimaryRelationship主要关系ElectronicRelationship电子联结 Consumer顾客

图2-2 电信产业价值链模型图 2.4 电信行业价值链的合作种类 一般来讲，在价值链裂变和竞争范围变化的情况下，电信运营商的合作策略显得尤其重要。从合作方式看，可以有战略性合资企业、相互持股投资和功能性协议等多种方式。从合作策略看，对用户需求多样化、市场潜力小的业务，运营商应建立一种平台和机制，与众多的合作者签订功能性协议，鼓励合作者间的竞争。对市场潜力大、用户需求集中的业务，运营商可以选择少量的战略合作者进行联盟，不鼓励合作者间的竞争，等等。由于电信运营商处于价值链的核心地位，因此，需要合作的对象很多，大致可分为以下几种：

第一，运营商与设备供应商、终端厂商的合作，这是电信运营商新业务开发和推广的关键环节。与设备供应商的合作包括技术培训、在设备开发方面的交流以及争取设备供应商的买方信贷等等。与终端厂商的合作包括技术联盟、研发联盟和资本合作。 第二，运营商与分销渠道的合作。渠道发展有这样三个趋势：（1）代理联盟化，即建立利益共享机制；（2）行业融合，即与邮政、银行、商场、宾馆、旅游单位等开展的合作，或固定运营商与房地产开发商的合作等；（3）加强可控性，比如指定专营店成为发展重点等。

第三，与内容/应用提供商的合作。在这种合作中，运营商必须准确定位自己，即运营

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商是“平台提供者”和“用户聚集者”。同时要建立利益分享机制，运营商获得通信费，内容/应用服务费要合理分成。

第四，与资源互补者的合作。这一领域的合作对非主导运营商来说意义重大。其一是某些基础电信运营商利用经营牌照和骨干网，与缺少骨干传输网支撑又无电信运营牌照的城域网所有者合作，比如铁通公司与华夏公司的合作。其二是利用电信业务经营牌照及电信网络资源，选择一些外国运营商进行合作，比如联通与SK电讯。其三是新兴固定运营商与文广、电力等拥有网络资源的实体采取合资、租赁、购买等形式进行合作，比如中国网通的南方运营公司。其四是与社区宽带服务商合作。

第五，与竞争对手的合作。这似乎是个难以理解的问题。其实竞争对手之间也存在着合作。电信运营商可开展的合作包括：管线资源共享；各自营业网点代理对方业务；在代收费上开展合作；在一些新业务的推广过程中，共同举办电信业务宣传活动，加快市场培育进程；互相捆绑对方业务等等。与竞争对手的合作也应该包括互联互通问题。互联互通从表面上看是技术问题，但从实质上讲是利益问题。互联互通其实对各方都有益，应该可以找到大致合理的解决方案。 第六，与集团客户的合作以及与媒体、社会团体的合作。其中包括与金融机构的合作（客户共享、业务捆绑、反欺诈系统）；并购企业专用电话网；与集团客户共建通信设施，提供代维服务；拓展跨行业服务资源联合（与航空公司、保险公司、酒店、商场等集团客户合作，为其他大客户提供延伸服务）；组建大客户俱乐部；等等。 2.5 电信行业价值链的产物——互动数字电视项目 从价值链的规律来看，在市场经济的环境中，一个企业再强也无法完全涵盖价值链的每一个环节，需要和另一家强势企业结成战略联盟，以长补短，优势互补。宽带业务发展瓶颈在内容应用上，3G业务发展瓶颈在终端上，这些恰恰不是电信运营商所擅长的，必须借助其他专业领域的强势企业的技术或运营力量。可以看到，从建设骨干网、城域网到接入网，上海电信投入了大量资金建设成为上海地区最大的宽带网络。但没有内容服务的优势，上海电信只能通过价格优惠策略，如降低宽带用户的接入费用来留住用户、发展用户，这使得投资成本回笼缓慢。

此时，韩国SK、日本电网、台湾中华电信MOV项目的相继投入商用并取得一定的成效，使得上海电信对于通过引入影视内容拓展电视用户的宽带业务有了信心。但拓展电视业务并非是作为通信运营商的上海电信的强项，而且影视内容的版权将是业务拓展中不可避免的难题。这就需要与另一家强势内容提供企业结成战略联盟，形成资源互补者的合作。

与此同时，拥有大量正式版权影视内容、处于电视业务垄断地位的上海文广，目前却依然沿用模拟技术，提供传统的电视节目广播服务。虽然提供完全交互式的多媒体服务是文广的目标，它的发展方向最终将是数字化广播，但其前提必须实现数字化网络改造，并且还很多运营上的问题：

天生缺陷：现有HFC有线电视网初衷是为单向传输而设计的，设备的同轴部分是由共享的树枝型拓扑结构构成。

资本费用：如果推广数字电视，目前的有线网络必须为了更高的带宽和数字化改造，并对整个结构进行升级，这会引起在管理和传输方面大量新设备的昂贵费用投入。之后还须在此基础上逐步加入网络接入服务、单向数据、多媒体等服务，最终当经济条件许可时可提供完全的交互式多媒体服务。

运营开销：在不同网络/协议上运行的视频、音频和数据，需要大量不同的技术和人力来管理，以及笨重的网络前端设备维护。

文广真正实施数字电视的商业运营还需要一个相当长过程，这个过程的长短不仅仅取决于成本，还包括网络基础建设、数字化的客户端设备、数字化的资料库、从新的数字化服务中得到补偿的速度等等。

上海电信的优势（电信运营商）上海文广的优势（内容提供商）?????广阔的用户资源多年的知名品牌强大的基础建设熟练的技术团队密集的营业网点???丰富的内容资源专业的内容制作良好的业界关系 图2-3 优势整合

仔细分析一下电信与文广的资源及优势可以看到，上海电信的优势在于广阔的用户资源、多年的认知品牌、密集的营业网点、强大的基础设施和熟练的技术队伍；而作为内容服务提供商上海文广的优势在于垂直的内容服务、专业的内容制作、与良好的广播电视业界关系。

电信对内容服务的渴求与文广对网络建设的迷茫使得互动数字电视这个集电视、电脑与宽带网络于一身的业务成为两者携手的一个契机。从电信的角度来讲，互动数字电视是一个电信价值产业链的产物，实现了以电信运营商为中心枢纽的资源和优势的整合，将服务提供商和电信各自分工，在这个平台上实现统一的业务接入、统一的服务、统一的计费和收费。同时也非常符合宽带业务发展战略中关于提升内容品质和发展非PC用户如电视用户的要求。

i $最终用户O$内容/应用服务提供商（上海文广）ii网络接入服务提供商（上海电信）iiO $$ 最终用户最终用户内容提供基础建设i$OInformationFlow信息流$ Flow资金流Product flow物流 Firm ofinterest主体-公司Allies业务伙伴 Supplier供应商PrimaryRelationship主要关系ElectronicRelationship电子联结 Consumer顾客图2-4 互动数字电视项目产业价值链模型 从文广的角度来讲，不需要投入许多资金用于网络基础建设和用户群的开发，可以从低效的基础设施建设和巨大的市场中解放出来，而专注于做擅长的制作和发行工作，以及复杂的服务设施管理工作，专营于自身熟悉的领域，避免大量风险资本投入，用户资源的有效管理使广告的内容与广告商的投入又得到回报，不失为明智之举。

i内容/应用服务提供商（上海文广）O$ii $最终用户ii $$ 基础设施建设运营商（上海电信）O最终用户最终用户内容提供基础建设图2-5 互动数字电视项目产业价值链模型(内容服务提供商角度)

从用户的角度来讲，用户面对的是统一的业务接入、统一的服务、统一的计费和收费，可以通过唯一的用户名和密码登录，就可以使用各种服务和自己喜欢的内容，可以从繁琐众多的服务提供商的交互中解放出来。

内容/应用服务提供商（其他提供商） O$内容/应用服务提供商（上海文广）ii宽带网络运营商（上海电信）i$O 最终用户 基础建设内容/应用服务提供商（其他提供商）内容提供图2.6 互动数字电视项目产业价值链模型(用户角度)

由此可见，上海电信通过与视频内容提供商上海文广合作，建设视频服务综合平台，提供新的视频服务——互动数字电视业务，将是一次很好的与内容/应用提供商实践电信价值产业链的机会，即能让文广的内容资源与电信的网络资源形成资源互补者之间的合作，又能增加电信宽带服务的价值和竞争优势，从而拓展宽带业务市场。

第三章 互动数字电视—视频业务新亮点

近年来，随着网络技术以及流媒体技术的飞速发展，网络上的信息不再只是文本、图像或者简单的声音文件，集音频、视频及图文于一体的视频流媒体应用转变了传统互联网呆板的内容表现形式。与此同时，用户对宽带网络的应用需求也从简单地了解信息向视听欣赏上转变。具有强视觉冲击力的视频节目成了人们进入宽带网络的最重要的应用之

一。上海电信要丰富内容服务，发展视频业务是关键。 3.1视频业务的含义

视频业务是一种通过电信网向位于两点或多点的用户传送声音、图像、文件达到实时交互的业务。根据目前的市场现状，视频会议、可视电话系统、视频点播等三大业务是电信视频业务发展的主流。 3.2视频业务的特点

视频业务是一种集视频、音频和数据于一体的实时交互式多媒体通信业务，它具有基本通信业务所具有的共同特征：实时性和交互性。由于包括了视频，视频业务是所有基本通信业务中最生动、最全面、最丰富、最完善的通信方式。它对带宽有很高的要求，是一种宽带业务。 3.3视频业务的分类

视频业务按电信业务的性质一般被分为以下三类：

企业多点视频会议业务：面向政府机关、企事业单位和集团用户。此外，不同行业和部门还可以利用多点视频会议开展诸如：远程医疗、实时股评、远程教学、学术交流、技术培训等应用。

宽带桌面会议视频业务：面向单位和商业用户。可以开展的应用有内部群组会议、产品和市场推广、远程客户交流、远程培训等。 个人视频通信：即个人用户在家里放置视频终端，通过宽带互联网（宽带网线或ADSL）接入宽带视频网，从而为家庭用户提供宽带视频业务。 3.4互动数字电视的到来

互联网上的视频流媒体技术应用近年来增长迅速，2003年网上访问流媒体的人数增加了75%，视频流媒体技术在商业、教育、娱乐各个领域中得到了更广泛的应用。据统计，目前有近半数的跨国企业公司在内部使用视频会议。基于视频的应用转变了传统宽带网络呆板的内容表现形式，具有强视觉冲击力的视频节目成了人们进入宽带网络的最重要的应用之一，视频多媒体互动成了人们对宽带网络未来发展的寄托，这一点从近年来网络游戏在商业上的巨大成功上，可以清晰地看出。与此同时，互动数字电视——一个视频多媒体互动业务悄然进入人们的视野。

传统影视媒体市场与宽带网络的应用服务相融合，电脑与电视相交叉，产生了宽带VOD、在线音乐、远程教育等应用。电视节目通过互联网承载在电脑上呈现也得到了一定的商业应用，但所针对客户群体局限于一定年龄层次的忠实网民。是否有一种业务可以涵盖非网民的适用于多年龄层次用户的视频业务呢?

WEB浏览FTP下载流媒体点播...网络模拟电视广播数字电视DVB视频会议...电脑电视单机电视接收电脑流媒体制作播放电脑游戏...焦点：互动电视图3-1 网络、电视、电脑商用模型图

视频业务离不开网络、电视、电脑，并常常以两两结合的方式呈现。如图可以看到，网络与电脑的融合产生了流媒体点播MOV；有线电视广播是网络与电视的融合；电脑与电视的结合使得电脑流媒体的制作播放更加商业化、民用化。互动数字电视——一种新

的视频多媒体互动业务，则是网络、电视、电脑三者的焦点。 为了增强视频业务的竞争力，一些市场分析家和运营商建议，电信公司最好直接提供电视节目。电信公司可充分利用其特有的交换基础设施提供电缆运营和卫星运营公司所不能做到的。同时，电信注意到了客户访问视频业务的习惯——在PC机上观看视频和在电视机上观看不一样。人们通常有两种不同的习惯，坐在椅子上用键盘向Web冲浪，或者靠在沙发上用遥控器选择和操作节目。互动数字电视业务使得电信的视频业务能够向电视用户拓展，使得宽带业务不再受PC客户群体的限制。电信期待互动数字电视将成为视频业务发展的一个新的亮点，并能成为宽带业务拓展的新的契机。

第四章 互动数字电视系统模型及技术 4.1 互动数字电视通信系统模型 4.1.1 数字通信系统模型

广义的互动数字电视是数字电视的一种形式，从通信模型的角度讲就是一种数字传输系统，也是对原有电视的数字化，包含对数字信号的获取、处理、传输和接收等过程。数字电视信号是一种数字信号，互动数字电视通信系统归属于数字通信系统范畴，遵循数字通信系统的一般规律。

数字通信系统的组成。整个通信系统[3]包括信源部分、信道部分、信宿部分。 4.1.2 互动数字电视通信系统模型

在互动数字电视系统中，信源部分又可细分为：数字视频信源压缩编码、数字音频信源压缩编码、数据编码、节目流多路复用、传输流多路复用等。节目流多路复用是将数字视频信源压缩编码、数字音频信源压缩编码、数据编码3种信号复用在一起成为节目流。 信宿部分是信源部分的反过程。首先将收到的信号进行传输流多路解复用，变成各个节目流，再从节目流中进行多路解复用，分解送出数字视频信号、数字音频信号、数据信号，最后分别进行解压缩，恢复得到原始的视音频信号，

信道传输线路包括卫星、微波、光纤、同轴电缆、电话线和地面广播（大气作为媒介）等。

为了提高通信的可靠性，信道部分对信号处理极其严格，也极其复杂，包括的处理方法也较多，因此又把信道部分细分为外信道和内信道。

外信道包括：外码能量扩散、外码R-S纠错编码、外码数据交织、外码数据解交织、外码R＇S纠错解码、外码解能量扩散等。

内信道包括：内码卷积交织、内码卷积编码、内码数字调制、传输线路（信道）、内码数字解调、内码卷积解码、内码卷积解交织等。 4.2 DVB数字传输标准

数字电视广播（DVB，Digital Video Broadcasting）[4]是包括HDTV在内的多种数字电视格式。欧洲DVB规划开始于1993年9月，这个规划目前已有来自欧洲和美国的几十个国家的200多个组织参加，目标是制订欧洲的DVB标准以及尽早引入DVB业务。参加者中有制造商、广播商、节目供应者、网络和卫星的运行者，当然还有研究单位。这个组织既不是政府部门建立的，也不受政府的控制。

欧洲DVB标准视频信源编码、音频信源编码和系统复用等都遵循MFEC标准，因为这是国际上已经统一的标准。 4.2.1 DVB家族主要标准分类

在DVB系统家族中，主要的标准有：

DVB-S：DVB-S成为ETS300421标准，用于11/12GHz频段的卫星系统，可以进行配转，以便适用于各种转发器带宽和功率的要求。

DVB-C：DVB-C成为ETS300429标准，用于有线传送系统，与DVB-S兼容，通常用于8MHz有线频道。 DVB-T：用于地面7～8MHz频道的数字式地面广播电视系统；DVB-T的标准是ETS300。 DVB-IS：成为PRETS300468标准，它是业务信息系统，能帮助用户将业务信息形成DVB rq流。

DVB-TXT：成为PrETs300472标准，用于DVB固定格式文本传送规范。

DVB-CI：用于条件接收和其他应用的DVB公共接口。

这些标准都是首先由联合技术委员会（JTC，Joint Technical Committee EBU）批准，然后进入联合批准程序（UAP，Unified Approval Procedure），由各国国家标准组织（National Standards Organization）批准。以上标准已得到ETSI的批准。DVB-S、DVB-C、DVB-T已得到ITU批准。 4.2.2 DVB标准的核心

DVB各种系统的核心技术是通用的MPEC-2视频和音频编码，充分利用了视觉和听觉生理性，从而达到更好的压缩。

系统采用MPEC压缩的音频、视频及数据格式作为数据源； 系统采用公共MPEC-2传输流（TS）复用方式；

系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息（SI）； 系统的第一级信道编码采用R-S前向纠错编码保护；

调制与其他附属的信道编码方式由不同的传输媒介来确定； 使用通用的加扰方式以及条件接收界面。 4.2.3 DVB音频特点

DVB系统的音频编码使用MPEG-2第二层（Layer II）音频编码，也被称为MUSICAM。音频的MPEC-2 Layer II编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。MPEG-2 Layer II音频编码可用于单音、立体声、环绕声和多路多语言声音的编码。 4.2.4 DVB视频特点

对于视频，国际上采用标准的MPEC-2压缩编码，MPEC-2视频编码系统由一个大家族构成，每一个系统之间都有兼容性和共同性。根据图像清晰度的不同，它分成4种信源格式或称“等级”（Level），从录像带（VCR）的低图像清晰度到高清晰度电视。除了根据图像清晰度定义的“等级”以外，DVB视频标准还定义了“档次”(Profile)的概念，每一个不同的“档次”能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。 4.3 加扰技术

为维护电视系统管理者和广大合法用户的权益，保护节目拥有者的利益，防止非授权用户的收看，必须对数字电视中所传输的视颁、音频、辅助数据及其他控制数据进行加扰，实行有条件接人（Conditional Access）． 4.3.1 加扰方法

倒极性方式只是将视频信号极性按伪随机码进行倒相，在接收端将视频随机地逐行或逐帧地进行倒相恢复。

叠加干扰波方式通常与滤波器或陷波器方式配舍使用，在发射端的图像和声音信号中叠加上干扰波信号，在接收端利用滤渡器或陷波器将干扰波滤掉。 同步抑制方式是在前端，用伪随机地减小射频信号的同步脉冲幅度方式进行加扰，行旋转方式是将视频有效行随机地分为两段，将此两段进行顺序颠倒，分割点位置由PN算法决定。

行置换则是改变场中扫描行中的顺序，行变换是挪动时分复用信号或图像信号相对于同步信号的位置。

行逆向扫描则将某些扫描行进行逆向扫描后再传送的方式。 行抖动是使每一行有效视频信号起始点随机地变化。

时基压缩方式是将色差信号R-Y，B-Y及亮度Y信号的时基进行压缩，以时分多工传送，在接收端再进行扩张的方式。

叠加模拟随机信号方式是将信号数字化，在编码序列中再把摸拟随机信号发生器的信号相加传送。

密码方式则把数字化信号的码序列分割成适当长度，按照数据加密标准（DES）、格式、控制符、自适应逻辑（FEAL）等密码算法传送的方式。

其中，振幅处理方式较为低级，对图像质量有影响，且安全性不足；各种数字加扰方式则属高级加扰方式。欧洲及北美、日本等针对各国各地区的不同情况，采用几种加扰方式综合的各自独立、相互保密的加密系统。针对不同的付费要求，不同的用户、不同的

系统，要采用不同的加扰方式，不可能有统一的加解扰方式，但总的发展趋势是向数字加扰方向发展。 4.3.2 有条件接入

在数字电视加解扰系统中引人了“有条件接人”的功能，从而提高了加解扰系统的可靠性和灵活性。有条件接入的工作机理是：将传输数据随机化，以使未授权的解码器不能正确地解码，而授权解码器则被授予一个关键字，该关键字可初始化反随机解码电路。“加扰”用来在某一段时间内以一个关键字为基础对码流进行的随机化，“加密”用来将关键字转换成密钥，这样可使关键字不被未授权者获取。从密码学的观点来看，这种关键字的转换是系统中保护数据不被蓄意侵权者获取的唯一关键部分。如果没有关键字的加密，仅有加扰处理，则系统本身是极不可靠的。有条件接入（CA，Conditiona1 Access）是系统完成关键字加密和传送的统称。 4.4 存储区域网SAN

传统的存储设备一般都是SCSI接口，其带宽在40MB/S左右，传输较慢。这样，针对目前的网络环境，下列需求越来越迫切：（1）能够共享的大容量、高速度存储设备，（2）不占用LAN资源的大量数据传输和备份，这就需要网络存储。这种网络不同于传统的局域网和广域网，它是将所有的存储设备连接在一起构成存储网络。目前技术的发展已为构建这种存储网络提供了可能，即光纤通道（Fibre Channel）的存储设备（千兆速度的存取）。光纤通道的Switch等设备的出现将存储领域推向了网络化的新阶段，产生了存储区域网(Storage Area Network) [11]。 4.4.1 存储区域网的概念

SAN是一种可以解放LAN和WAN的大容量存储信息基础结构, 由于操作速度更快, 提供了更强大的工作后台, 这意味着SAN可以在不影响前端LAN功能的条件下正常工作。此外, 由于提供了多通道并行工作设计, 任意部件的故障都不会影响系统的操作。有些SAN技术应用的先驱称呼这个新的后台数据网络为“第二网”。 这是来自存储网络工业联盟（SNIA）对于SAN的标准定义:

“A network whose primary purpose is the transfer of data between computer systems and storage elements and among storage elements。 Abbreviated SAN。 A SAN consists of a communication infrastructure, which provides physical connections, and a management layer, which organizes the connections, storage elements, and computer systems so that data transfer is secure and robust。” [15]

(参考译文:网络系统的主要设计用途是在计算机系统和存储元素以及存储元素之间进行数据传输。小型SAN, 是SAN包含通用通信信息基础结构。 包括物理连接和管理层, 可以将连接,存储元素和计算机系统组织起来, 确保数据传输的安全性和稳定性。) 在最纯粹的意义上，SAN是一个单独的计算机网络。SAN的特点是采用基于光纤通道技术(Fibre Channel)的电缆、光交换机和集线器，将很多的存储设备连接起来（构成第二网络），再与很多不同的服务器组成的网络（称为第一网络）连接起来，以“多点对多点”的方式进行管理。SAN还可以让存储设备与存储设备直接连接，使多台服务器与多台磁盘阵列、磁带库相集成。 4.4.2 存储区域网的结构

从物理的角度看，存储区域网包括以下四大类的组件：终端用户平台、服务器、存储设备与存储子系统、网络连接设备。存储区域网（SAN）的典型结构如下图所示：

终端用户平台终端用户平台终端用户平台计算机局域网/广域网服务器服务器服务器服务器终端用户平台光纤通道网络（交换机、集线器、网桥、互联设备）终端用户平台存储子系统（磁盘阵列、磁带苦、光盘库）图4-1 SAN典型结构图

存储子系统通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等不同的连接设备构成光纤通道网络，与服务器、终端用户设备相连。

从逻辑的角度看，一个存储区域网包括存储区域网组件、资源以及它们间的关系、相关性与从属关系；存储区域网的组件间的关系并不受物理连接的限制。 在存储区域网的管理中，逻辑关系起着一个重要的作用。在存储区域网中的重要逻辑关系包括：存储子系统与连接件的逻辑关系；存储子系统间的逻辑关系；服务器系统与存储子系统（包括适配器）的关系；服务器系统与终端用户的组件的关系；存储子系统与终端用户的组件的关系；服务器间的关系。 4.5 机顶盒

4.5.1 机顶盒简介 “机顶盒”，英文名称Set-Top-Box(STB)，顾名思义，这就是一个放在电视机顶上的“盒子”。这个盒子的任务是将接收到的数字电视信号解码，转换成模拟电视机可以接受的模拟信号，在屏幕上形成画面。这是一个连接数字电视信号网络与模拟电视机之间的一个必不可少的设备。

一般数字电视接收机顶盒，它主要由高频调谐选台器、频率合成器、信道解码器（三者组成数字电视高频头）和MPEG-2解压缩器组成。由数字电视网送来的数字电视节目，送至调谐选台器，再经信道解码器，然后经MPEC-2解压缩送出模拟视、音频信号。模拟视频再经模拟信号处理，可输出R、G、B，Y/C和复合视频信号。 4.5.2 机顶盒涉及的标准

由于机顶盒是数字信号的接收设备，因此必须与数字电视广播的信号格式和其编码方式及信道调制方式相对应，也即必须有接收端和发射端共同遵守的协议。我国的有线电视已选定欧洲DVB标准，规定了数字电视系统的信道和信源编码方法。在信源编码上，采用统一的MPEC-2压缩和复用方法，同时制订了统一的信息服务协议。此外，DVB还规定了统一的加扰系统和条件接收公共接口，允许不同的厂商选用不同的条件接收系统。在信道编码上，根据传输介质的不同，采用不同的编码方式。采用CATV的数字电视广播（DVB-C），由于信道质量较好，只采用R-S编码作为信道编码，同时采用16/32/64/256QAM进行调制。 4.6 网络技术 4.6.1 城域网

宽带城域网是为了满足网络接人层带宽大幅度增长的需求而出现的，它主要面向数据和多媒体业务，其地理范围局限于城市内部，这一点非常类似于电话交换网的本地网。它在技术上综合采用广域网技术（如IP Over ATM、IP Over SDH、IP/MPLS、ATM/MPLS）、局域网技术（如l0Mbit/s、100Mbit/s、l000Mbit/s以太网技术、VLAN）和ADSL等。

从技术层面看，它既不是局域网在地理范围上的简单扩大，也不是广域网在规模、地理范围上的缩小，而是两者巧妙、科学、合理的综合应用、融合和交互。宽带城域网在传输媒质上主要采用光纤，而在接人方式上则主要采用以太网、XDSL、DDN、FR、ATM、扩频微波等技术，目前主要向普通用户和集团用户提供Internet高速接人、局域网互连和VPN/VPDN等业务。

目前，在宽带数据通信网络技术选择上出现了ATM和IP[7]两种技术，使宽带数据网络的设计和建设存在两种不同方式，这两种技术均可以构建宽带数据网络，分别称为ATM宽带数据网络和IP宽带数据网络。ATM网络的核心节点设备为ATM交换机，实现信元的高速交换；IP网络核心节点为吉比特路由器。 4.6.2 组播协议

由于IP多媒体宽带网的主要网络应用是提供多种多样的网络视频节目，推荐在全网通过IP组播技术，以确保视频信息能够实时、稳定、高效的传输。在组播模型中，应用向组播组成员发送一次数据包(以组播地址寻址)。组播只向那些需要数据包的主机和网络发送包，因此很好地控制了流量，减少了主机的负担。组播不局限于一个域内，它可以在整个Internet上应用。 组播通信模型

[9]组播技术以分发树为核心，由三个基本要素构成：源发现、接收者发现及拓扑发现。组播路由协议根据组播源信息、接收者信息、网络拓扑（源和接收者间连接关系）信息来构造组播分发树。据此，组播协议分为组播接收者发现协议、组播路由协议、组播源发现协议、组播拓扑分离协议等。 组播协议分类

组播接收者发现协议：IGMP协议是接收者发现协议。IGMP协议运行在主机和路由器之间，用于路由器维护组播组是否有组成员。 组播路由协议：常用的组播路由协议分为PIM-SM协议和PIM-DM协议，它们根据IGMP协议掌握的接收者信息、单播路由协议掌握的拓扑信息来完成源发现和分发树构建功能。

组播源发现协议：MSDP协议属于源发现协议，用于在自治域间传递组播源信息。 各协议角色如下：IGMP协议完成接收者发现；PIM-SM协议完成自治域内的源发现；MSDP协议交换自治域间的源信息；OSPF等单播路由协议完成自治域内拓扑发现；MBGP交换自治域间的拓扑信息；PIM-SM根据这些信息构建组播分发树，藉此完成跨自治域的组播数据转发。组播协议根据网络不同的位置可以分为两大类协议：用于二层网络组员管理的组管理协议和用于路由器之间的组播路由协议。

第五章 互动数字电视项目 5.1 总体架构

考虑到当前和未来的视频播出需求，互动数字电视系统总体结构设计如图所示：

Internet网卫星IRD(QPSK调制器)核心层视频媒体路由器媒体播发器汇聚层FC交换机FC磁带库FC磁带库三层交换机SAN集中存储备份网络接入层上海电信宽带网数据库WEB服务器服务器编目、检索、用户管理、系统管理工作站群节目信息EPG编辑数据广播数据库服务器服务器媒体资产内容管理子系统EPG子系统机顶盒PC-DTV长卡系统和用户认证节目管理和管理服务器服务器节目编辑工作站CA数据库CA应用数据库服务器CA加密服务器数据库WEB服务器服务器播控和SI/EPG工作站膝上型计算机计算机IP-VOD管理子系统CA条件接受子系统NVOD播出管理子系统用户端图5-1 互动数字电视系统总体结构图

媒体资源通过卫星、磁带机或编辑工作站等设备进行采集，经编码后以MPEG-2的格式存储到 SAN系统的FC磁盘阵列中。其他应用系统，如节目上载系统、媒体资源内容管理子系统、EGP子系统、NVOD 存储播出子系统、IP-VOD存储播出子系统、SMS用户管理子系统、CA条件接收子系统等，均以存储系统为核心而集成。存储系统中的高码流视频节目由NVOD 存储播出子系统通过集成ASI矩阵和QAM调制器的媒体路由器和三层IP交换机，将视频节目传送至城域网网络，经过上海电信的IP宽带城域网络的交换机传送到用户端，然后进入用户机顶盒播放。同样，存储的低码流数字视频节目由IP-VOD 存储播出子系统，通过电信宽带网，由用户的PC上网点播。 5.2 Storage 存储子系统

5.2.1 SAN集中存储备份网络方案

Storage存储子系统视频存储播放方案说明：

下图为互动数字电视系统平台的存储和备份SAN局域网方案。

图5-2 存储和备份SAN局域网方案图

该所设计的互动数字电视系统的存储系统，采用SAN存储结构，由应用服务器集群、光纤交换机、FC磁盘阵列中和FC磁带库等核心部件构成。 存储系统内置的1台16口光纤交换机，是互动数字电视系统SAN存储网络的核心，该光纤交换机可提供16个2 Gb FC通道。

系统前端的NVOD视频服务器集群，IP-VOD视频服务器集群，采集、转码、编辑、数据迁移工作站集群，EPG数据广播服务器，卫星接收节目存储服务器及其他应用服务器(在每台服务器上安装有高可用2Gb FC HBA卡)， 通过2Gb光纤通道并行接入光纤交换机，构建成一个高性能全2Gb FC SAN存储网络。

系统前端所有应用服务器集群通过内部以太网交换机和SAN网络实现统一文件系统（UniFS）下的数据共享存储。

FC磁盘阵列中系统可以用4根2Gb光纤接入光纤交换机，ODY 4x4光纤通道RAID控制器是Storage 存储子系统的核心，可提供4X2Gb FC主机通道和4个2Gb FC磁盘通道。

Storage磁盘阵列中构建2个光纤磁盘阵列，详细方式如下： 表5-1 光纤磁盘阵列方式表 存储池 结构 阵列1-在线存储池 用5块146GB光纤磁盘通过RAID5（4+1）构建一个在线存储池。可用容量560GB，含1块热备用磁盘。 阵列2-近线存储池 用6块146GB光纤磁盘通过RAID5（5+1）构建一个近线存储池。可用容量700GB，含1块热备用磁盘。 采用FC磁带库用于节目内容的三级离线备份；FC磁带库采用2Gb光纤通道接入SAN存储网络，可JDSM/IBM TSM进行LAN-Free备份和媒体资产管理。

在该存储网络方案中，全部在线和近线节目数据都集中存放在高性能、大容量的Storage磁盘阵列中，数据库服务器通过SAN的光纤通道网络直接存取数据。而数据备份则可通过SAN网络来实现，所有备份数据被集中存放在三级离线磁带库中。 SAN网络硬件配置如下： 1台 ST3000 存储阵列系统

1台 ODY 16口2Gb 光纤交换机

1台 HP MSL6006 2Gb FC LTO2磁带库 10-12块的ODY 2Gb FC HBA卡 1-2台集群控制服务器 多台视频专用服务器 5.2.2存储管理子系统 存储管理系统需求分析

存储管理子系统需求概述 建设存储系统是用于保存数字电视播出内容、WEB网站发布内容。存储包括数字电视节目，交互应用程序、WEB网站内容等多种内容。每份素材或节目都需要保存两种视频编码格式，节目格式为高码流MPEG-2。 存储系统采用在线、近线、离线分级存储方式:

在线存储采用磁盘阵列，满足播出稳定性强、安全性高的需求。 近线存储采用磁盘阵列，满足读取速率高、资源充分共享的需求。

离线存储系统建议采用磁带库系统，能够存储所有的节目，满足海量存储、长期保存的需求，存储介质（磁带库）的选择考虑了技术发展趋势的影响，保证至少3年内的高可用性（高可靠性）。 存储格式需求

节目需要保存一种视频格式高码流。高码流用于节目的编辑、制作、播出、交换等高质量应用，速率要求如下： 表5-2存储格式需求表 格式 码率 每小时容量 MPEG-2 TS 6Mbps 2.7GB 高码流 存储容量需求

在线系统容量需求分析

根据需求，在线存储应能保存三天播出节目内容，约为192小时。 在线存储容量＝(192h*6)/8*3600=520GB 近线系统容量需求分析

近线存储采用磁盘阵列，满足读取速率高、资源充分共享的需求，存储容量为四天的节目内容（MPEG-2格式），约256小时

近线存储容量＝（256h*6M/8*3600）＝700GB 离线系统容量需求分析

离线存储系统采用磁带方式，满足所有节目存储、长期保存的需求，初期暂不配置相关设备和磁带，但必须考虑到用户以后的扩展。 存储管理软件需求

存储管理软件须有良好的兼容性、扩展性和可操作性，不依赖于特定的操作系统和存储介质，可实现存储空间的有效利用，并可实现分布式存储的有效管理。 存储管理系统设计

根据本存储系统的实际业务需求，使用基于IBM的TSM软件基础上架构的Jetsen存储管理系统，JETSEN存储管理系统是针对数字电视广播行业的存储特点开发的分布式智能通用归档管理软件。JETSEN存储管理软件构建在SAN网上，通过使用光纤通道技术，能够很好地实现对海量媒体数据的快速存储、传输和管理，系统允许系统操作人员以灵活的方法定制迁移策略，使数据的迁移实现智能化和自动化，系统采用分布式的体系结构，由一个存储控制服务器和多个存储节点工作站构成，存储控制能够将系统的任务自动地智能地分发给多个存储节点，从而提高了系统的工作效率。同时，由于JETSEN存储管理软件基于IBM TSM的底层进行开发，可以很好的支持包括IBM的3581、3583、

3584带库；DELL、Spectra Logic、ADIC、StorageTeK、SONY等厂家的带库。其中3583

磁带库能够支持IBM新一代200GB存储介质和传输速率高达35MB/s磁带机。 作为Jetsen存储管理体系，它的主要工作流程如下：存储控制服务器通过对媒体系统数据库的定时查询，可获得有效素材迁移或回迁的标识，存储控制服务器会根据当前磁带机使用状态、磁带数据资源分布状态、任务级别权限、网络忙闲状态、负载均衡等因素，在保证良好的实时响应前提下，最大限度发挥系统整体性能为原则对任务进行优化，调度存储节点工作站执行从磁盘阵列“存储缓存区”迁移到磁带库或从磁带库回迁到磁盘阵列的工作；存储节点工作站则根据所分配的任务，向存储管理服务器发出对所控磁带机的操纵指令，存储管理服务器响应指令并负责调动磁带机和机械手，最终完成迁移或回迁工作，同时存储控制服务器动态监控和管理上下载过程，并将有关信息通知内容管理数据库。

JETSEN存储管理系统在硬件构成上主要包括以下三部分：存储管理服务器、 存储控制服务器和存储节点工作站。 存储管理服务器

存储管理服务器安装IBM Tivoli Storage Manager Server系统软件，TSM提供一个设备驱动程序驱动多种磁带和自动化存储设备运行，同时为存储介质和设备提供管理功能。TSM服务器自动跟踪存储数据版本、寿命和位置，并接收客户机的请求，控制磁带库实现数据备份、归档和恢复。

存储管理服务器应用程序的得到特别设计用于管理数据存储环境的关系数据库支持。服务器依靠数据库维护关联到存储的数据对象的元数据库。数据库并不用于存储实际的客户机数据，那由服务器管理的存储器维护。所有数据库事务被写入一个称为恢复日志的外部日志文件，恢复日志可用于必要时恢复数据库。 服务器对数据库的操作是透明的，通常存储管理服务器操作可用图形或命令行界面来配置、控制和监视。对于高级数据库管理和报告还可通过ODBC数据库访问接口实现。 作为存储设备驱动和管理服务器，必须要保证存储系统的高性能和可靠性，存储管理服务器的设备选型通常考虑采用I/O吞吐量大，采用xSeries系列的x205服务器作为基本设备选型。

存储控制服务器和存储节点工作站

存储控制服务器安装TSM client存储软件和Jetsen存储管理的存储控制管理软件，它负责完成任务的智能排队、优化和分配，调动存储节点工作站完成所有的在线和离线迁移工作，实时监控和管理迁移的全过程，并统计和发布任务完成情况、设备使用情况、磁带库资源使用情况。

存储节点工作站同样安装TSM client存储软件和Jetsen存储系统的存储节点工作站应用软件，在JDSM存储系统中，存储节点工作站的接收任务的来源为存储控制服务器，它是上下载任务的执行者，负责向存储管理服务器发送对磁带机的控制指令，以实现多节点分布存储的需求。 通过对需求分析，基于性价比最优和适用性等方面的考虑，推荐将两个功能安装在一台服务器上。这样，即可满足当前系统的使用，降低了系统成本。同时当系统规模扩展后，可无缝添加存储节点工作站，提高系统性能。 作为存储应用的服务器，在机器配置上必须要保证系统的高性能和可靠性，存储控制服务器的设备选型通常考虑采用稳定性高，I/O吞吐量大的专用服务器，采用IBM xSeries系列的x205服务器作为基本设备选型。 JETSEN存储管理系统软件说明 TSM存储软件

IBM TSM（Tivoli Storage Manager ）为企业网络环境中的文件服务器和工作站提供了自动的、基于策略的分布式数据和存储管理，在硬件架构上，它包括TSM Server服务器和TSM Client服务器。TSM能够自动备份、归档和恢复关键数据，支持包括 存储部分系统在内的超过30种操作系统平台，独具“磁带配置”和“磁带重用”技术，加快了恢复过程。

在系统设计初期，考察了当今多种主流的备份管理软件，最后基于性能上和用户后期使用费用上的考虑，选择了IBM TSM作为存储管理软件的开发平台，下面就TSM与市

场上另一主流存储管理系统Veritas NetBackup作一比较： 表5-3 TSM与Veritas NetBackup比较表 TSM Veritas NetBackup 功能 对磁带的有效利用 通过介质回收实现磁带不支持临时卷池 整合 需要预先对磁带进行明确分配 TSM将文件整合到更少的卷中，有效利用临时卷池 耗费操作员时间 备份系统需要更少的磁不能跟踪在线和离线的卷，仅带卷 能管理一个或其他的卷 在检查出入磁带库的卷操作员需要更多地进行人工干时花费的时间更少 预 自动跟踪在线和离线的卷，减少人工管理工作量 管理费用 用户申请恢复操作时，无管理员通常必须帮助用户，或需管理员参与 为用户提供管理权限 当备份文件在回收期间管理员必须人工完成磁带的回从一个卷移动到另一个收工作 卷时，保持对备份文件的跟踪 介质费用 磁带整合保证了使用更磁带整合效率，不能回收，不少的卷来保存指定的数支持临时池 据量 介质移植费用 自动从一种磁带（如人工处理 8mm）移植到另一种（如LTO） 离线管理费用 自动从离线介质中回收人工磁带回收 磁带空间 无需取回磁带就能在离线位置或主服务器站点使用磁带设备 灾难恢复费用 自动跟踪所有卷的序列人工处理 信息，以便在灾难恢复方案中使用 对每天离线发送的信息进行安排 基于TSM开发的数据迁移管理软件运行在一台IBM服务器上，它负责联系内容管理和存储系统，接收并相应用户请求，并与TSM Server通讯，实现后台的数据迁移进程的自动控制。 存储管理软件

为本方案提供的Jetsen存储管理软件，是根据文广行业对近线离线存储方面的特殊需求，以IBM公司著名的Tivoli Storage Manager存储应用软件为基础，使用TSM API进行二次开发，以适合媒体行业需求的智能存储管理软件。 提供的Jetsen存储管理软件与TSM软件的关系如下图：

存储应用层存储管理层Jetsen存储管理系统Tivoli Storage Manager设备控制层 图5-3 Jetsen与TSM关系图

Jetsen存储管理软件按功能分主要有两部分：存储控制管理软件和存储节点工作站应用软件。负责（近线、离线）任务的分发，由存储节点工作站应用软件负责（近线、离线）任务的执行。其中存储控制管理软件包含了自动策略模块、特定功能模块、任务调度模块和网络通信模块四大模块，分别担负了时间策略和空间策略；定制迁移和离线迁移；智能排队和任务调度；系统监测、信息搜集和任务发送等管理功能的实现。存储节点工作站应用软件包含了数据移动模块和网络通信模块两大模块，分别担负了数据迁移、数据回迁和数据离线；任务接收和状态反馈等应用功能的实现。 提供的Jetsen存储管理软件功能是在在线–近线，近线–离线之间完成数据的自动迁移和回迁，而不必关心数据是在磁盘阵列上或者自动化带库中的哪一盘磁带上。从功能上看Jetsen存储管理软件实现了虚拟存储的功能，把磁盘阵列和自动化带库虚拟成一个数据访问速度接近于磁盘阵列、存储容量等于自动化带库的存储系统。软件在实现上参考的HSM的特点，并且克服了它的不足。 JETSEN存储系统配置

在软硬件的构成上，JETSEN主要由以下几部分组成： 存储管理服务器 1台 存储控制（存储节点）服务器 1台 Tivoli Storage Manager软件 1套 Jetsen存储管理软件 1套 5.3 节目上载子系统

节目上载系统是互动数字平台系统的数据来源，其质量的好坏直接影响到后期的播出和MAM内容管理，因此本子系统在整个系统中具有举足轻重的地位。 5.3.1 节目上载系统功能简述

节目上载系统具有以下几个方面的功能： 信号输入接口功能

视音频输入接口：该接口满足外部设备通过标准复合、Y/C 和分量等视音频输入接口与节目上载工作站进行联接，从而实现多途径节目素材采集的需求；

卫星收录输入接口：该接口满足经过卫星接收机设备通过ASI信号与卫星收录系统相连，完成定时、定点、自动的卫星节目收录功能； 文件输入接口：该接口满足将外部购买的TS流节目以及编辑制作完成的MPEG-2文件可通过转码工作站，直接进入媒体资产管理系统的需求； 码流转换功能

将标准MPEG-2 TS流数据文件转化为低码流数据文件（MPEG-4）能力； 将标准MPEG-2 PS流数据文件转化为标准MPEG-2 TS流数据文件能力；

通过MPEG-2 PS、MPEG-2 TS流等高码流自动生成用于媒体资产管理的关键帧功能； 节目编辑功能

系统应能提供基于网络终端的非线性编辑功能；

实现单轨视频编辑、双层字幕、四轨音频的实时编辑功能； 系统应提供基于MPEG-2 IBP格式的帧精确编辑功能； 系统应提供MPEG-2 IBP 帧的硬件实时打包合成功能； 数据格式转换功能

MPEG-2 TS数据文件，码率为6Mb/s，用于节目播出和存储； MPEG-2 PS数据文件，用户节目编辑和存储（可选）；

MPEG-4 数据文件，码率为750Kb/s，用于IP-VOD点播和MAM内容管理系统中节目浏览；

根据节目转场自动生成的关键帧数据文件，用于MAM内容管理系统中的关键帧浏览； 与其他系统之间的接口

节目上载系统作为整个系统的数据输入模块，主要存在与MAM内容管理系统之间的接口。这个接口包括两个层面的问题，一是媒体文件层面，节目上载系统应能自动将经过数字化的媒体文件迁移至在线存储池中。二是元数据层面，节目上载系统应能自动提取有关节目的元数据信息，并提交至MAM内容管理系统中，用于MAM内容管理。 5.3.2 工作流程说明

对于节目的上载，根据来源不同，包括两个方面流程。一是模拟或数字的视音频信号的上载，二是卫星接收和外购等已经数字化的视音频资料的上载。 视音频信号上载工作流程：

数字或模拟的视音频信号通过采集工作站，将同步生成的高码流、低码流和关键帧，均存储在中央在线磁盘阵列中，并通知编目工作站进行节目标引工作。此时完成视音频信号的上载工作。

卫星信号上载工作流程：

首先通过卫星收录工作站定时、定点进行节目收录，并通过100M以太网将收录下来的节目存储在数据接收管理服务器的硬盘中。然后，粗编、整理工作站对收录完成的节目进行剪裁和筛选，将成品文件存储在服务器的成品工作区中。转码工作站将定时检测成品文件区状态，并自动通过成品文件生成低码流和关键帧，最后通知编目工作站进行节目标引。此时完成卫星节目信号的上载工作。 5.3.3 系统网络结构说明

该系统网络应采用光纤通道和以太网相结合的双网结构，将采集工作站、卫星收录管理服务器、非线性编辑工作站、转码工作站以及在线存储系统等部分，通过光纤通道交换机连接组成存储区域网（SAN）,实现高码流视频数据流的高速、稳定传送和系统资源的共享共管，同时各工作站、服务器还通过以太网络交换机连接组成局域网，满足系统内部数据和控制信息的交换。

由于该系统的主要功能是采集和处理高低码流视频数据，为了保证视频数据流高速稳定到达每一个工作站，的网络设计将每一台具有视频处理的工作站都统一连接在SAN网络中，这样使得每一个具有视频处理功能的工作站都能直接访问中心共享存储设备（在线磁盘阵列），并保持高速、恒定的网络带宽。 5.4 MAM内容管理子系统 5.4.1 MAM内容管理系统功能

互动数字电视平台存储与播出系统对MAM内容管理部分的需求主要体现在以下几个方面：

数据库设计 编目功能

查询检索功能 存储迁移功能

与其它系统的接口功能 系统管理功能

系统非功能方面的要求，还需要考虑可靠性和安全性的需求。 数据库设计

对于本项目，数据库应采用大型数据库，并易于实现后期的功能扩展和维护。应用系统应充分考虑数据的接口、数据的转换、数据库的互访和互联，同时要考虑到数据的安全性和扩展性。由于MAM内容管理的设计是基于媒体资产管理的概念，是一种面向对象的节目级存储和管理，除了节目的数字化高低码流文件以外，还包含了由用户填加的与节目有关的内容文档，因此在数据库的查询功能上，应具备全文检索的功能。基于以上的需求考虑，推荐使用以DB2数据库为基础的适合视频业务复杂数据结构的IBM Content Manage作为MAM内容管理的开发平台。 编目功能

编目主要由专业标引人员完成。经节目上载部分的处理后，进入编目流程的是有关节目的TS流文件、PS流文件（可选）、关键帧和低码流文件，其中部分物理信息已被自动提取。在此过程中，需要对节目的元数据进行再加工和处理，包括节目分类、增加主题词、加注详细说明和填加文档等，经过编目后，素材纳入管理中，可供各系统查询中调用。

查询检索功能

检索功能需要提供多种检索方式，如全字段检索、智能模糊检索，同时可提供简单检索方式和专业检索方式。

授权操作者可以使用浏览器通过局域网、宽带网检索查询视音频资料，浏览的内容也根据操作者权限进行管理。 管理功能

在系统管理方面的功能需求归纳起来，有以下两方面： 用户管理

用户管理包括用户身份认证、权限管理和用户审计及其相关信息的维护。主要目的是将台内和台外人员的部门、角色、权限、级别进行管理，授权的用户可以根据自己的身份对系统进行不同层次的访问。 数据维护和统计

系统对用户在MAM内容管理过程中的操作进行记录并形成日志文件，记录内容应包括访问者、访问时间、访问次数、费用、节目使用量、空间使用率、播出节目次数、播出节目总数等信息。统计结果能够以多种方式显示并打印，如表格、直方图和饼图等方式，以便于台领导和系统管理员对节目资源进行动态的监控。 存储迁移功能

存储迁移的目的是服务于DVB的播出，因此，存储迁移在功能上应能够与EPG相结合，并根据EPG中播出文件的节目单，实现自动迁移，即完成需要播出的TS流文件（高码流文件）从近线池向播出池的迁移。 接口要求

MAM内容管理的核心是节目资源的存储，存储的节目包含了用于DVB播出的TS格式高码流文件，以及用于IP-VOD点播的MPEG4格式低码流文件。由于要面对的外部服务，一方面要求MAM内容管理和存储要满足与不同应用的信息交互，同时还要根据不同外部用户（DVB）的需求，将需要使用的TS流文件按用户定制策略迁移到指定位置。 5.4.2 MAM内容管理系统工作流程

MAM内容管理系统由后台MAM内容管理服务器和系统管理软件组成，它负责节目资料的编目、管理、检索等工作。

所有进行迁移的节目，经过节目上载子系统后，作为节目对象，应有三至四类多媒体文件，即TS流文件、PS流文件（可选）、关键帧文件和低码流文件（MPEG-4），在MAM内容管理部分，首先由专业标引人员通过编目工作站进行编目，节目在编目工作站上完成分类、标引等工作，并将节目分级。编目完成之后，这条节目的信息也就出现在用户可查询的节目范围之内。用户可通过节目检索系统对库内所有节目进行检索。节目到预播区的迁移由于MAM内容管理系统与EPG系统有良好的接口，通过迁移服务器，可以获取到准备播出的节目单，由此确定需要迁移的文件和完成时间，从而实现节目TS流的从近线存储区向预播池的迁移。 MAM内容管理系统功能说明

MAM内容管理系统的各个工作站是完全基于IBM Content Manager开发平台上设计的。包括编目、检索、系统管理等三部分。

MAM内容管理系统从功能上包含编目工作站、检索工作站和系统管理工作站。由于的MAM内容管理系统软件的检索和系统管理是基于B/S方式，则任何一台处于局域网内的机器经过授权均可作为该两种工作站来使用。 三种工作站的功能和技术指标如下： 编目工作站 概述

编目系统的主要目的是通过对数字化媒体资产进行标引和著录，完整地描述媒体资产，

将视音频素材真正转化成能够再利用的媒体资产，因此编目系统设计是媒体MAM内容管理和实现媒体资产再利用的基础。

编目的目的是为实现对数字媒体规范的管理、有效的检索以及便捷的交换。因此编目系统的设计必须标准化，这样才有利于编目系统的统一、方便编目的操作实施；同时，编目系统的设计需要兼顾考虑检索系统的实现和检索效率问题。 工作原理

专业文字标引人员通过编目工作站对素材进行文字详细的标引，在编目过程中，通过对关键帧和低码流的浏览，可以对节目的内容有较深的了解，然后实施编目。为了适应编目功能的扩展性，编目程序是C/S方式。 经过节目上载系统上载完成的节目，会提交到编目的公共编目区，专业标引人员依据新的编目标准，可在四个层次上进行，分别为节目层、片断层、场景层和镜头层，详细的编目是精确检索和使用的基础。 检索工作站 概述

检索系统是媒体资产管理系统的使用入口，检索系统使用基于WEB的B/S模式，这种模式便于网络规模扩展，有利于便降低客户端检索软件的安装和维护成本，易于移植到外部网环境中运行。 检索方式

为实现高效、灵活的检索功能，系统提供多种层次的检索方式；为提高检索的易用性，系统允许分步提交检索条件；为适应不同类型用户（如专业检索员和普通用户）的需要，提供多元化的检索手段；为限制不同级别用户的检索范围，系统对用户和节目资料进行分级管理。

层次化检索途径

经资料整理和编目产生的可供查询的信息主要有：人物信息、素材物理信息、版权约束信息、主题词信息、图像信息等。针对这些信息，系统提供参数检索、联合检索、分布式检索方式等多层次的检索方式。 管理工作站

系统管理完成节目资料计算机管理系统的级别管理、权限管理、部门管理和用户管理。 级别管理

根据节目资料的性质不同，节目需要根据保密程度进行分级存储，用户根据分配权限的高低访问不同级别的节目。因此系统级别管理中要为不同类型的节目设定保密级别，级别管理同用户管理相关联，保证用户对节目的分级安全存取，同时，提供了良好的对外接口，可以很方便的与台里现用的智能IC卡系统对接，进行智能化管理。 角色管理

角色的设置按照整个系统的工作流程中各个环节分配设定，系统根据工作职能分配给指定用户一个或多个角色，角色集的设定限定了用户对系统的使用范围，增加了系统的使用和管理上安全性。 部门管理

每个用户必须与指定部门相联系，系统通过部门管理增加、删除、修改部门。系统可以为部门设定一个或多个角色，用户继承部门具有的角色属性。 用户管理

用户管理采用分层管理方式，系统管理员首先根据用户的具体情况定制多个部门，并赋予相应的权限。然后将所有的用户归入相应的部门。一个用户可以归属多个部门。这样当部门责任变动时，就无需修改所有用户的权限，只修改权限定义即可。系统还提供的角色自定义功能，支持将多个基本权限组合成单个角色，如普通用户应具有节目查询、节目浏览和下载申请单提交等权限。通过用户层次化管理和角色自定义，增强了系统访问的安全性和灵活性。 系统维护和数据统计

系统管理员可以通过该系统对行节目资料库系统中数据进行维护和统计。

维护功能指对节目资料库系统中数据进行的整理工作，如清除某些无效的下载申请纪录。如：

采集记录统计

实现对于统计已经上载的素材数量、占用数据量以及相关文档、关键帧的总数。并且可以察看每个节目的当前状态和物理信息，比如节目的状态是否为已上载等。 编目记录统计

便于系统管理员更好的管理编目信息，例如可以查看所有节目的编目状态，以及编目信息在整个系统工作流中的流向。 下载记录统计

实现对所有下载请求的动态监控、管理。可以查看所有节目的下载状态，以及完成单个节目下载次数的统计。并且可以快速显示节目的下载信息，如下载部门、下载请求人、下载时间、下载时长和下载历史纪录等。 输出统计

实现下载的高码流输出次数、输出时间等信息的查询和统计。 存储迁移和与其它服务的接口

由于互动数字电视系统平台中MAM内容管理系统的主要目的是服务于DVB广播和IP-VOD的点播，因此，首先可以针对这两方面的服务做逐一分析。 MAM内容管理系统服务于IP-VOD的点播

IP-VOD点播所使用的是750kbps速率MPEG-4格式文件，由节目上载系统负责生成，内容存储于磁盘阵列的低码流存储池中，MAM内容管理系统完成节目信息（元数据）的创建，因此，IP-VOD与MAM内容管理的交互，在于MAM内容管理提供IP-VOD需要的所有信息，包括节目文件的物理位置、节目文件的内容简介、节目名称、时长、类别等。

MAM内容管理系统服务于DVB广播

DVB广播所使用的4.9Mbps~6Mbps的TS格式文件，由节目上载系统负责生成或购买后迁移到磁盘阵列的在线存储池中，DVB播出对MAM内容管理和存储的要求，就是能将节目单中要播出节目的TS流文件按指定的时间迁移到指定的位置，同时，能够根据播出的要求实现迁移优先级的设定和实施，并且可以向播出服务器提供迁移任务完成情况。

MAM内容管理系统为IP-VOD提供了信息查询的API，对于IP-VOD方面的所需要的节目信息都可以通过此API获得，由于IP-VOD也有自己的数据库服务器，因此，IP-VOD系统可以利用此API来完成定期节目信息的迁移。

MAM内容管理系统中包含了迁移服务器，它的任务是：利用EPG系统提供的API实现对EPG数据库的定期轮循，从而获得节目播出单和对迁移的时间要求，自动按要求完成从近线存储区中将节目的TS格式文件上传到预播区中，并将上传过程记录入MAM内容管理的数据库。播出服务器在播出上传前通过提供的API可以动态获知节目TS格式文件的迁移情况，如果要播出节目已全部在预播池中，则完成播出的上传，并删除预播池中已迁移的文件。在迁移实施中，通过在迁移服务器所提供迁移级别的策略管理，可以在迁移过程中按播出节目的优先级别给予提前或延时迁移。 5.5 电子节目指南EPG子系统

5.5.1电子节目指南EPG子系统简介 提供的电子节目指南EPG子系统，是运营商开展数字电视增值业务及数据广播业务的一套端到端的业务支撑平台。该业务支撑平台主要由前端数据播发系统（ Data Broadcast System - DBS）、接收端业务运行系统（ Application Execution Engine - AEE）以及应用开发集成环境（ Application Development Environment - ADE）三部分组成。 DBS由服务信息子系统、EPG信息子系统、应用管理器和数据广播服务器等软硬件产品组成，用于进行EPG信息的编辑、交互应用及数据的管理与播发、EPG信息和其它数据广播信息的复用传输等。 AEE是移植到机顶盒中的系统软件，用以支持应用下载执行，为业务应用提供一套独立于硬件平台的运行环境，使之易移植、升级和扩展； ADE为应用的开发、测试、集成提供了一个综合、统一和完整的环境。

系统采用模块型架构、具有开发性，能够适应不同的业务需求，可被用于有线、卫星和地面数字广播电视及数据广播网络。 5.5.2 EPG子系统的组成

EPG子系统由以下几个子系统组成：

接收端业务运行系统（Application Execution Engine） 播发端数据广播系统（Data Broadcast System）

交互应用开发环境（Application Development Environment） 5.5.3 数据广播系统 DBS

数据广播系统 DBS是由相对独立的软、硬件产品组合在而形成的一个应用于数据播发平台，具体包括节目信息子系统、应用管理器、数据广播服务器等几个部分。DBS通过客户端软件和数据复用/播发设备，将编辑产生的含有丰富EPG信息和交互应用的数据广播流实时地送入各个频道复用器，用户通过机顶盒下载EPG应用，可以在几十套、数百套的数字节目中，方便地浏览各个频道、各个时段的节目信息，用户能够根据节目类型方便地搜索到自己所喜欢的内容，并通过定时功能使接收机自动按时启动或切换到用户所指定的节目。DBS是一套按照标准开发的系统，因此，能够下载、广播各种交互应用、接收天气、股票、体育等各种信息，同时可以下载游戏程序，提供数字电视必不可少的功能。 节目信息子系统

节目信息子系统由三部分构成：SI编辑器、EPG编辑器、播出节目数据库，用于进行整个服务信息编辑、存储、查询和修改，电子节目指南（EPG）所需要的各个频道的不同时段的节目信息的录入，以及各种PSI/SI表的编辑和生成等。该套系统使运营商能够通过标准的PSI/SI表和/或专有的信息表向用户提供丰富的节目信息，保证用户在正常接收频道的同时，能够浏览其它频道、甚至是其它广播网络的不同时段的节目信息，帮助用户在众多频道和节目中，迅速地浏览到或搜寻到自己喜欢的节目。根据需要，可以提供表编辑器，用来编辑各种标准的和专有的SI表格，为测试提供服务。 应用管理服务器 应用管理服务器（Application Management Server）的主要功能是播发与控制交互应用及其数据，它支持按照多种数据广播协议的数据打包与传输，并通过应用信令供控制广播应用的运行。应用管理器有两种工作模式：

第一种是纯的数据广播，即将以文件或目录形式存在的数据选定进行广播所需的PID，以特定的传输协议和时间段发送出去；

第二种是以应用为核心的交互应用广播，该种方式包括创建应用、播发/控制应用、删除应用。

数据广播服务器

数据广播服务器（Data Braodcast Gateway）接收来自节目信息子系统和应用管理器的数据，经过打包和复用，通过ASI端口发送到指定的复用器，数据广播服务器的ASI端口数目可以根据需要配置，每台数据广播服务器的最大端口数目可以达到4个。 5.5.4交互式应用程序

应用程序并不属于接收端中间件系统，它建立在中间件系统标准界面之上，用来提供各种各样的交互功能，如电子节目指南、游戏、网上购物、电子银行等 5.5.5 EPG子系统与其它系统的集成

接收端系统AEE的集成主要是AEE软件系统在机顶盒硬件平台的移植，在提供机顶盒时，这部分工作一般已经完成，或者根据运营商所选定的不同厂商的机顶盒进行AEE系统的移植与集成。

鉴于EPG子系统已经在目前通用的ST5518与ATI平台移植完成，因此下一步的工作只需与CA系统集成即可。 5.5.6 条件接收系统

条件接收系统由加扰器、解扰器、加密器、控制字产生器、用户授权系统、用户管理系统和条件接收子系统等部分组成，如图所示。

数字视频信源压缩编码复用器加扰器调制器发射端传输信道接受端解调器加扰器解复用器数字视频信源压缩编码数字音频信源压缩编码数字音频信源压缩编码数据编码数据编码EMMECM加密器B加密器ACW加密器A解密器B授权控制系统控制字发生器安全处理器授权管理系统授权智能卡图5-4 条件接受系统图

其工作原理如下：在信号的发送端，首先由控制字发生器产生控制字（CW），将它提供给加扰器和加密器A。控制字的典型字长为60bit，每隔2～10s改变一次。加扰器根据控制字发生器提供的控制字，对来自复用器的MPEC-2传输流进行加扰运算，此时，加扰器的输出结果即为经过扰乱了以后的MPEC-2传输流，控制字就是加扰器加扰所用的密钥。加密器接收到来自控制字发生器的控制字后，则根据用户授权系统提供的业务密钥对控制字进行加密运算，加密器A的输出结果即为经过加密以后的控制字，它被称为授权控制信息（ECM）。业务密钥在送给加密器A的同时也被提供给了加密器B，加密器B与加密器A稍有不同，它自己能够产生密钥，并可以用此密钥对授权控制系统送来的业务密钥（Service Key）进行加密，加密器B的输出结果为加密后的业务密钥，这被称为授权管理信息（EMM）。经过这样一个过程产生的ECM和EMM信息均被送至MPEG-2复用器，与被送至同一点复用器的图像、声音和数据信号码流一起打包成MEPG-2传输流而输出。 在此需要指出的是，在MPEC-2标准中，对在数据包中加人条件接收控制信息及密钥的位置有规定，所以ECM和EMM信息均可以装入MPEC-2数据包中。另外，在发送端还有用户管理系统和用户授权系统。用户管理系统是根据用户订购节目和收看节目的情况，一方面向授权控制系统发生指令，决定哪些用户可以被授权看那些节目或接受那些服务；一方面它还可以向用户发送账单。用户授权控制系统则是根据用户授权管理系统的指令，产生哪些用户该授权哪种收看、哪些信，息属于哪些用户的接收权力的信息，即产生出业务密钥。

在信号的接收端，经过解调后的加扰码流，在最开始的瞬间，控制字还没有恢复出来以前，该加扰码流在没有解扰的情况下，通过解扰器而送至解复用器，由于ECM和EMM信号被放置于MPEG-2传输流包头的固定位置，因此解复用器便很容易地解出ECM和EMM信号。从解复器出来的ECM和EMM信号，被分别送至智能卡（Smart Card）中的解密器A与解密器B与智能卡中的安全处理器共同工作，从而恢复出控制字（CW），并将它送至解扰器。恢复控制字的过程十分地短暂，一旦在接收端恢复出正确控制字以后，解扰器便能正常解扰，将加扰码流恢复成正常码流。 5.5.7 有关业务的实现方案

针对互动数字电视建设项目的具体要求，对怎样利用数据广播业务系统来实现有关的业务作一详细说明。 体育信息

体育信息（Sport Info）是一种典型的交互应用，它一般在体育频道上运行，且与正在播放的体育节目内容密切联系。例如，当正在播放一场足球比赛的节目时，体育信息应用可以提供参赛的两只球队的信息，如出场阵形、年度比赛成绩以及球员资料等，同时还可以在此应用中插入某个体育品牌（如Nike、Adidas等）的图标提供广告。 这种类型的应用一般采用半透明色，使得浏览信息与观看电视比赛两不误。

如果同一场比赛采用多镜头拍摄、多频道转播，可以根据一个“Top Synchro”信号使观众可以在不同的事件中切换，以便预知和及时观看某个精彩场景，如足球的进球、一级方程式赛车的超越等。

图5-5 体育信息展示图 天气预报

天气预报（Weather Forecast）是一个非常实用的交互应用，“衣食住行”乃是生活，在出门之前，人们总会关心天气情况，尤其是在周末来临之际，人们一般也要查查天气，以便决定去哪里度周末。利用天气预报应用，用户可以获得某一地区、某一城市的天气信息和其它信息，如日落/日出时间、空气污染程度等。利用天气预报应用，通过图标也可以插播广告，可以一举多得。

图5-6 天气预报展示图 新闻信息

为网络中的每个家庭提供每日的新闻信息。

图5-7 新闻信息展示图

旅游信息

为网络用户提供旅游信息、交通信息、电子信息索引、酒店设施介绍及服务等信息。 节目指南信息

为每个家庭提供一周的电子节目指南信息，帮助用户便捷地收看电视节目、NVOD、VOD等。 游戏

游戏是大众非常喜爱的一种交互应用，利用系统提供的游戏程序，使得电视机成为一个游戏机，通过遥控器便可自如地玩起游戏来。在电视屏幕上显示的游戏必须充分研究电视屏幕的特点，游戏要操作简单、趣味性强。俄罗斯方块（Tetris）是PC机环境下运行有很长历史的一种游戏。它容易上手，操作极为简单，是人们喜闻乐见的一种游戏。这种游戏有多种用户界面，但操作方式都大同小异。游戏开发一般都比较经济，只要有充分的想象力，就可以开发出美观、有趣的游戏程序来。 5.6 NVOD子系统

5.6.1 NVOD 子系统简介

视频集群系统中的NVOD子系统是一个相对完整和开放的子系统，它采用高稳定性的ASI卡等硬件以及独特的高稳定集群软件，实现高稳定、高可用、高速度的NVOD和数据广播DBS等应用。

该子系统采用中心数据库的结构，可以更好地实现数据共享和系统的模块化，便于在数字电视系统中与其它功能模块（如网络存储，EPG，媒体资产管理等）进行集成；同时可以确保数字电视系统中EPG信息和视频播放的一致性，并且可以灵活而实时地实现节目的插播、覆盖、替播等功能。

NVOD播出与普通视频播出的主要区别在于播放时间的处理上，使用提供的EPG编辑软件，可以通过在频道间拷贝播出节目和拷贝并顺延时间表，来迅速编排NVOD视频播放列表，实现NVOD应用。 5.6.2 NVOD子系统的组成

NVOD子系统由以下几个分系统组成，其系统构成示意图如图所示：

图5-8 NVOD子系统构成图 NVOD子系统构成 UniFS集群软件系统 中心数据库

节目上载和收录子系统 节目信息SI子系统 时间同步子系统 NVOD中心数据库

NVOD子系统的中心数据库主要存储所有相关数据，确保数据的一致性，实现与 集群视频系统中其他子系统（如媒体资产管理MAM等）的模块化和数据共享。中心数据库采用标准的ODBC连接访问，采用通用的SQL语句实现数据存取和查询，各个子系统模块根据事先约定的数据表格式在数据库中存取数据。可以在中心数据库中设定用户访问各数据表的权限,并且记录详细的操作日志记录，数据库可以采用磁带机定期实现数据库的备份。数据库可以选用Cluster结构实现双机热冗余切换，采用微软SQL2000或Oracle，操作系统为Windows 2000 Advance Server。 NVOD节目上载和收录子系统

在NVOD子系统中，节目上载和收录子系统主要包括离线编码器、节目上载模块和TS流录播模块(可选)三个部分。 节目信息SI子系统

节目信息SI子系统主要包括SI生成器、SI发送模块、SI接口转换系统、SI编辑模块和TDT生成模块，后三个模块在负载不大的情况下可以和其他软件安装在同一台电脑中。

一般每种CA都会在SI信息中插入私有数据，CA的SI数据可以通过TCP/IP网络点对点和EPG接口转换模块通讯，也可以向数据库写入数据表格，由EPG接口转换模块调用和处理。

为了实现数字电视系统开发性和各部分的模块化， 节目信息SI的生成和发送在解决方案中可以有三种实现方式。一是独立的节目信息SI生成和发送，在一台电脑中包含EPG生成和发送软件，通过TS流输出卡输出SI信息；二是在采用中间件的情况下，SI生成软件通过TCP/IP网络将数据上传到统一的数据发送服务器,由数据发送服务器统一发送TS流信号；三是在采用JetCAS CA系统时，由SI生成软件通过TCP/IP网络将数据上传到SI Spooler服务器中，由SI Spooler合成CA插入信息后统一发送SI信息。 时间同步子系统

时间同步子系统主要确保存储播出系统中各部分保持统一和正确的时间。在存储播出系统中，各个工作站和视频服务器安装时间同步客户端软件，和中心数据库中Win2000操作系统安装的TimeServer保持时间一致，在中心数据库中通过时钟同步器连接中心机房的标准时钟，或者安装时间同步客户端软件和整个数字电视系统中独立的时间服务器保持同步。可以在EPG发生器电脑上安装TDT生成器，用于将电脑时间转换成标准TDT表，在复用器不发送TDT表的情况下，将TDT表放在SI数据中统一发送。 5.6.3 NVOD冗余存储播出系统方案设计 根据用户对存储播出系统的高可用性需求，可以为互动数字电视系统设计全冗余的存储播出系统方案。整个存储播出冗余系统分为中心数据库、视频播出子系统、节目上载和收录子系统、节目信息SI子系统等五个部分。其中设计了视频服务器播出、中心数据库、节目信息SI系统的冗余。

在整个存储播出系统中，中心数据库存放所有相关数据表格，每个子系统都可以通过ODBC访问数据库，数据库统一备份。从播出安全角度出发，系统采用独立的存储设备，只通过节目上载工作站将编辑过的和通过审片的待播节目上传到播出系统的存储区，播控系统从独立的中心数据库中获得播放列表，实现播控。 节目流程

模拟视音频信号通过离线编码器生成DVB码流文件；TS流信号（包括数字卫星接收机输出或实时编码器输出）可以通过视频服务器的录播模块生成DVB码流文件；节目上载工作站将通过审片和剪辑的待播DVB码流文件通过TCP/IP网络上传到视频服务器的共享存储系统上，供视频服务器播出，同时在数据库中生成影片信息表供EPG编辑模块使用。视频服务器集群由主备视频服务器构成，共享存储系统，并实现1：1实时冗余备份播出，通过TS切换器输出到复用器。 控制信息流程

由EPG编辑模块根据中心数据库中的影片信息表生成播放列表；播控模块按照播控列表控制视频服务器实现自动播出，同时监控视频服务器的工作状况，在发生播出故障时控制视频服务器的切换和实现自动点播。在中心数据库中，根据数据库的标准功能，可以设定用户访问每个数据表格的权限，并记录该用户对数据库中相关表格的操作。 EPG信息流程

EPG编辑模块负责在中心数据库中生成统一的EPG信息表，其中包含了视频服务器的播出部分的EPG信息，和其他卫星电视等转播节目的EPG信息；EPG编辑模块中包含外部EPG文件输入部分，可以将格式固定的外部EPG文件转换和合并到EPG信息表中，便于将来和国内EPG标准格式衔接；SI接口转换系统负责接收和处理CA的私有表格并提交给SI生成和发送模块，SI生成和发送模块根据中心数据库中的所有频道EPG信息，生成标准的SI信息，和CA中的SI信息统一打包后通过TS流接口输出到复用器。

5.6.4 DVB延时播出系统

延时播出系统主要是为了审查实时播出内容。延时播出系统是在NVOD视频服务器基础上，增加延时播出、监控模块，以及延时播出时间表编辑软件。延时播出和监控模块可以远程控制和监视视频服务器的播放和录制情况，它根据延时播出时间表控制视频服务器的录制、延时和播放过程。 系统延时播出的最小延时是5秒，最大延时和延时播出的数字逻辑通道数受系统存储容量及硬盘存储速度的限制，经测试在单台延时视频服务器（ULTRA2 80M SCSI硬盘）上可以同时延时播出4路数字频道视频节目(4.5M*4带宽)。在延时播控系统中可以通过热键，控制延时播出的频道在延时播出方式和备播影片方式中切换，切换时间小于1秒。

5.7 接收端业务运行系统

接收端业务运行系统是由数字电视机顶盒以及嵌入在数字电视机顶盒中的业务运行与控制系统组成，它执行与管理交互应用、装载与处理数据。 系统主要模块及功能

接收端业务运行系统（EPG应用执行系统）的结构如图所示：

应用程序系统应用??应用应用编程接口Java虚拟机交互媒体平台系统网页解析引擎应用程序管理器核心模块实时操作系统驱动及系统资源驱动资源模块??驱动资源模块CA模块系统移植接口

图5-9 接收端系统的结构

系统的设计采用的是层次型架构，模块化组合，使得系统易于升级和扩展。并且完全符合国家数字电视中间件标准－交互媒体平台－规范要求：在软件模型上完全一致，模块功能上完全符合，在应用编程接口上完全兼容。

机顶盒驱动层:此层由电视机顶盒制造商负责实现，它提供MPEG-2表格数据提取、条件接收和智能卡控制、信道参数设定、音/视频流控制、Modem管理、Flash存储管理和其它的功能。

核心系统模块:它由一系列模块组成，包括内存管理、线程调控、事件管理、安全性控制、数据下载管理及网络协议管理(TCP/IP, PPP, HTTP等)。

图像与多媒体模块:此模块与下层平台接口，提供高级的函数用于绘图、多视窗管理以及音/视频控制等。

SI引擎:此模块用于管理服务信息（SI）数据库，它负责缓存EPG信息、提取网络信息表（NIT）、节目映射表（PMT）等常用SI表格数据，并且具有监测功能。它可提供频道搜寻时已储存的数据，如频道名称等。 Java虚拟机:这个虚拟机符合J2ME标准，用来解译执行Java?应用程序，并提供Java? 程序调试、寻错（debug）等功能。

网页浏览器:它支持HTML3.2/4.0、XHTML、DOM/CSS等，显示HTML网页，提供上网功能。 机顶盒构成

机顶盒由四大子系统组成，即信号处理系统、控制子系统、网络接口子系统、用户扩展接口子系统等。

网络接口子系统网络物理接入信号处理子系统总线控制子系统用户接口及扩展接口子系统输出图5-10 机顶盒系统逻辑构成图 控制子系统：控制系统或系统微处理器是机顶盒的心脏，它由CPU、ROM、RAM组成。其中，CPU从ROM中读取启动程序，并把机顶盒功能程序和动态数据存到RAM中，微处理器通过总线把它和谐地组织起来，它除了负责各子系统的初始化之外，还必须控制各部分的协调工作，通过总线与机顶盒的其他功能块一起，共同完成机顶盒的整体功能。

信号处理子系统：这部分主要由单片或多片专用芯片组成。其中，数字调谐器接收来自天线、地面或有线电视网来的数字信号，并且从控制系统接收指令，通告它有关传输层的类型、带宽、解调方式和解码信息。然后进行信道解调（含解复用、解交织等，这部分处理根据具体的传输层类型而不同），解得的视频数据流和音频数据流送至MPEc＝2解码器，其中压缩编码的声音数据经音频解压缩器解码，输至音频数模转换器得到TV的伴音信号，压缩编码的图像数据经视频解压缩器解码，其输出与OSD系统产生的图形混合，经NTSC/PAL等视频编码器供给TV。

网络接口子系统：这部分能实现与视频服务器的全双工通信，针对接人网的不同，采用相应的接口。

用户接口及扩展接口子系统：与红外遥控器、面板、游戏控制器等外设进行通信，另外，随着有偿服务所占比重的增加，解密卡和智能卡将成为机顶盒中不可缺少的部分。 视频服务器拥有关于每个机顶盒的信息，这由其实际地址唯一确定。它在初始化过程中加载遥控接口软件用于适当类型的遥控。在传统遥控的情况下，用户可以通过一个特殊的两键组合来请求一个菜单。对于单键遥控，执行控制的动作激发一个传感器，它自动向STB发出请求，显示一个菜单。 不管使用的遥控类型是什么，菜单的类型都是相同的。每个菜单选择都有一个描述菜单条选择的数字和文本。一个菜单项可以通过输人一位或两位数字编码来定义选择，或者通过单键控制发出的光点来指定并在其上单击。在任何一种方式下，适当的软件将用户动作解码，成为发往视频服务器的请求、一个节目选择或是定购一个展卖的产品。 5.8 网络交换平台

根据总体架构互动数字电视系统的网络平台基于上海电信宽带城域网。目前上海电信的城域网的现状是ATM网与IP网并存。由于ATM技术的协议过于复杂，设备价高而速率有上限（622Mb1t/S，2．5Cbit/s接口很贵），并且就目前ATM产品来说，由于ATM

技术复杂、协议兼容性较差，不同厂商ATM产品之间还很难互通；而IP技术是应用最为广泛的技术，其实现比较简单，经济投人也比较低，互通性好，利用吉比特以太网（GE）技术、POS技术、IP over SDH/DwDM技术组建数据通信网络已经取得实际应用中的成功经验，能够实现局域网与广域网的无缝连接，因而本系统选用IP网络作为网络平台。 5.8.1 网络拓扑结构

上海电信IP城域网采用目前较为流行的路由器加二/三层交换机组网模式，为了避免边界处出现过多的EBGP IBCP路由，使网络流量合理、疏通，本系统采用两台高性能路由器充当边界路由器如图所示： Internet网核心层汇聚层接入层上海电信IP城域网 图5-12 城域网拓扑图

整个网络分为三层，核心层、汇聚层、接入层。其中，核心层采用处于不同机房的高性能路由器全网状或半网状构成，中继链路采用2.5Gbit/s POS或CE，每台路由器采用GE方式连接高性能二/三层交换机，汇聚层节点由三层交换机构成，每个的交换机采用CE链路连至核心层交换机。

宽带接人服务器的数量配置与核心层节点对应，即每个核心层节点配置一台宽带接人服务器，并与对应的核心路由器和核心交换机连接，保证接人服务能够在第二层到达接人服务设备，同时又不致使第二层的延伸范围过分庞大。 当网络中宽带专线业务较多时，可建立汇聚层交换机到核心路由器的直达链路，从而有效地利用城域网路由层面。

接入层可根据业务需要、线路资源及成本等因素，选择单CE或其他链路连接到核心或汇接层交换机。 5.8.2 网络设备 核心层交换机

骨干核心节点的设计从技术上和产品选型上二个方面分析，可以采用路由器或是三层交换机。

根据宽带IP城域网的具体特点，骨干核心节点采用高速路由器。骨干层网络要完成高速数据转发的功能，骨干核心节点在技术选择和设备选型上考察了以下要素：

对于阻塞的处理能力及CoS的处理能力。对于路由设备来说，当链路发生阻塞时，其具有充足的缓存以处理进入队列的数据包。阻塞在城域网，尤其是城域网和广域网交接的环境中(如高速连接Internet)是不可避免的，宽带网的绝大部份应用都是基于宽带思路

提供的，其优势也在于宽带，因此，对于阻塞的处理及CoS处理的能力将成为对设备及网络的一个重要的考核点。 对于本地地址的处理能力。对于路由设备来说，其设计出发点为一个广域互联网的环境。 路由能力。对于宽带网络本身来说，其路由的考虑将直接与其所提供的业务直接相关，包括组播及BGP实施(用于Internet访问)。而所有路由器厂商都将路由、乃至网络的可扩展性及可靠性作为设备设计的出发点。 对于网络上行及接入链路类型的支持。在这方面路由器具有十分明显的优势，其不但具有局域网端口，同时还具有大量丰富的广域网端口，为用户提供丰富的选择。同时，通过使用高速广域网端口，对于光纤资源的利用也可以提供高性价比的解决方案。 在核心节点配置2台CISCO12416系列骨干网三层交换机，并做完全冗余配置以提供最高的可靠性。同时两台GSR间以GE链路互联，进行相互备份及负载分担。每台GSR提供两条GE/POS链路端口提供Internet上行连接，以实现高速Internet接入业务。同时，每台GSR还具有10条GE链路连接至本地IDC，提供VOD，Net—TV等业务的访问接入。 汇聚层交换机

汇聚层节点采用路由器或是三层交换机,如此CISCO12000系列和6500系列。

在每个汇聚节点分别配置一台CISCO12012或6509路由交换机，其中每台交换机通过两条GbE链路分别上连接至两台GSR路由器之上。并且分别通过1条GbE链路为1个边缘汇聚层节点提供接入，同时通过10个GbE链路连接本地Cache组。 接入层设备

接人层的作用是将终端用户接人到宽带城域网络。目前的几种宽带接人技术有xDSL（ADSL、vDSL、Cable Modem接入、10Mbi/s/100Mbi/s/1000Mbit/s以太网接人和无线接人（LMDs）等，这些接人技术有效地解决了“FTTH的最后一公里”问题。本系统以10Mbi/s～100Mbit/s以太网接人为主，以ADSL接人方式为辅的实现方案，现主要采用二或三层的交换机如CICSO的3500系列和2600系列。 5.8.3 组播技术 组播路由协议选用

常用的组播路由协议分为PIM-SM协议（又称为扩散-剪枝方式）和PIM-DM协议。PIM-DM协议假设接收者在网络中密集分布。它首先将数据推送到全网，然后通过协议信令剪枝不需要数据的网段。PIM-DM构建的分发树属于源树。PIM-SM协议假设接收者在网络中稀疏分布。采取按需发送的方式传送组播数据，即只向那些需要数据的网段转发。PIM-SM首先构建共享树，当用户接收到组播数据后切换到源树。

与密集模式相比，稀疏模式的低消耗、高效率、完全主动的建树和剪枝机制更加适合大规模组播的应用，同时具备良好的可扩展性。因而本系统网络平台采用PIM-SM协议。

核心层接入层RPRPDR组成员汇聚层RPRPDRDR数据库管理服务器服务器编目、检索、用户管理、系统管理工作站群机顶盒互动电视内容平台PC-DTV长卡膝上型计算机计算机组播源组成员

图5-5 组播的跨自治域组网图

各协议角色如下：IGMP协议完成接收者发现；PIM-SM协议完成自治域内的源发现；MSDP协议交换自治域间的源信息；OSPF等单播路由协议完成自治域内拓扑发现；MBGP交换自治域间的拓扑信息；PIM-SM根据这些信息构建组播分发树，藉此完成跨自治域的组播数据转发。组播协议根据网络不同的位置可以分为两大类协议：用于二层网络组员管理的组管理协议和用于路由器之间的组播路由协议。 组播的服务质量

由于本网络中通过组播转发的流量大部分是实时、低延迟的视频业务，因而如何保证基于组播流量的服务质量也至关重要。为此，Cisco公司开发了针对组播的服务质量保证技术，专门为组播业务建立了一个队列，该队列可以支持8个等级的服务。在为较低优先级业务公平分配现有带宽的同时，保证要求低延时的高优先级和低优先级流。高优先级流立即得到处理，低优先级流则插入队列，按比例共享现存带宽。在出现拥塞时，低优先级流的分组可能被丢弃。 组播用户、信源管理

标准组播协议没有考虑用户、信源的管理，而且从目前组播应用的情况看，在很多组播业务运营（包括国内外目前正在运行或测试的组播业务）中，用户、信源的管理仍未得到很好的解决。组播业务作为一项增值业务，对用户、信源进行控制管理是必不可少的。可控组播通过如下过程对用户进行认证和计费：

用户上线之后，Portal服务器发送节目单到用户终端。 用户发送IGMP加入请求。

接入服务器BAS缓存IGMP消息，并提取用户信息到Radius服务器进行认证。

认证结果返回BAS设备，其中包含用户可以接收哪些组，还有多少余额等信息。BAS设备通过集群管理协议HGMP下发配置，打开到用户的组播通道，并根据缓存的IGMP消息构建组播分发树，完成组播数据的接收工作。 Radius服务器开始计费。

组播源的认证、计费过程与此类似，也是通过BAS设备在报文中提取用户信息，与Radius服务器交互，对用户进行认证和计费。 组播安全控制

在标准的组播模型中，接收者可以加入任意的组播组，也就是说，组播树的分支是不可控的，组播源不了解组播树的范围与方向，安全性较低。为了实现对一些较重要的信息的保护，需要控制其扩散范围，本方案采用CISCO的静态组播树技术。静态组播树就是组播树事先配置，控制组播树的范围与方向，不允许其他动态的组播成员加入，这样能使组播源的报文在规定的范围内扩散，从而满足高价值用户的安全需求。 5.9 项目分析

互动数字电视系统主要由视频系统平台（信源端）、接收运行平台（信宿端）和网络交换平台（信道）组成。 首先，从视频系统平台的方面看，互动数字电视系统拥有一套完整媒体采、编、审、存、播、控解决方案，包括有线电视媒体采集、审查、编辑、存储、播出、接入、控制、网管，计算机文件系统File System，视频存储服务器，网络存储SAN架构，光通道交换技术，中间件及前台用户软件开发。

视频系统平台采用集群技术，支持多种视频压缩标准。开放式存储播放系统中间件UniFS，是数字电视播放系统的核心架构，其软件算法、硬件设计及码流复合技术实现多节目视频流的并发实时播出功能，并支持CA认证、计费、网管、EPG、媒体资源管理MAM等各种应用系统接口，为适应各种应用提供了多种选择。视频系统集媒体资源的录入、编辑和播放为一体，为现代化多媒体资料库提供最先进和最高效的存储方案。此系统可广泛用于有线电视台数字视频播出前端、电视台数字硬盘播出业务，媒体中心新闻共享平台，而且可以根据应用条件和业务情况变化进行调整以适应客户不断变化的需求。

本视频系统平台方案与国内其他视频方案的功能与性能对比如下表：

表5-4 视频系统平台方案的功能与性能对比表 视频播控功能、性能 国内其他视互动数字电视视频方案 频方案 视频系统控制与节不具备 采用自主独创专利的、世界领先的集目媒体一体化 群视频播控技术，可实现节目的快速上、下载，提供极大的操作灵活性，保证节目内容存播的高度安全性，文件大小不受任何限制（但UNIX文件系统NFS限制单个文件不超过1GB） TS流的在线审查功均不具备 具有TS流的在线审查功能，并能进行能 自动跟踪与修改 播出延时 有些不具备 具备 虚拟磁带存储系统不具备 三级存储采用独特的高速度、大容量VTS 虚拟磁带系统Virtual Tape System (VTS)技术，单通道的数据迁移传输速度大于100MB/s, 系统整体的数据迁移传输速度高达500MB/s, 节目或数据的检索速度低于3～5秒。 接收处理标准及扩均不具备 可接收、处理通过SI传输的标准EPG展后的EPG信息 信息（CCTV格式）以及处理扩展后的EPG元数据 TS码流格式的自动均不具备 具备 检测功能 基于SAN的存储播视频服务器可在视频服务器、存储服务器和磁盘出系统具有优越的不易扩展 阵列三个层次扩展，系统吞吐量将随可扩展性，包括存储之呈线性增长。可与用户现有的各类容量和数据流量（也数字视频产品集成，降低目前和将来即频道数）的扩展 系统集成总成本。因采用“集群式”平台，在不增加存储设备（如RAID

媒体存储器安全备份的效率 文件系统的开放性，是否支持用户现有的系统（如SeaChange） 与用户机顶盒的连接 一般采用镜像式存储服务器，效率仅50％ 仅SeaChange支持 有些不直接支持 控制器等昂贵设备）的情况下可保证流量扩展能力：对大文件的读取速度可大于240 Mbyte/s，存储设备的总数据流量可满足将来扩充要求达到760 Mbyte/s。 采用集群存储服务器，效率高达70％。 采用开放式架构，支持所有文件系统包括常用的SeaChange等文件系统以及将来使用的全部系统和文件格式。 直接支持主流机顶盒（GI，MicroTune，Broadcom，CISCO，3COM等），可与目前和未来用户使用的所有机顶盒连接。 同时具备 系统可与相关购物网站连接，及时跟踪、显示购物结果以及查询付款等信息。 系统具备网站信息搜索、选择、采集的“引擎功能”：通过视频服务器来查询、跟踪、采集、更新相关网站的信息，如天气预报、列车飞机班次时刻表、影剧院节目时间表、旅游指南和风景点旅客流量预报、体育比赛文艺演出信息等。自动上载到视频服务器，更HTMPL页面，经图象处理降低清晰度（分辨率）后生成电视可播送的图象，然后转换为适于有线电视传输及数字机顶盒可播MPEG、JPEG或HTML格式（若机顶盒带浏览器）的节目内容，及时在天气、旅游旅行、体育、文化等频道播出。 是否具备存储播出功能 系统是否具备电视购物功能 网站信息搜索、选择、采集的“引擎功能” 有些不具备 一般不具备 不具备 从本视频系统平台方案与国内其他视频方案的功能与性能对比可以看到，本系统主要优势在于存储系统采用了硬件SAN架构和集群技术。就个人的观点而言，该项目数据存储网络硬件架构上采用SAN是必然的。因为SAN利用的核心技术是光纤通道技术，使高速、宽带、长距离的数据传输成为可能。同时，SAN使存储设备真正可以与服务器脱离开，形成一个独立的数据存储网络（或数据中心），以多点对多点的方式在网络上与其它计算机相连。SAN的连接方式比传统的DAS做法提高了可连接性，并有更好的容错性。而集群技术的选择，也是该系统设计的一个首选。集群技术将计算机操作系统中有关存储功能的部分独立出来，形成单独的一个专门针对存储功能的文件系统，相当于计算机的半个操作系统OS（针对计算功能）。因此，集群文件系统具有一些独特的性能与功能，特别是在提高NAS的文件处理速度方面具有极高的性能。集群技术使得各个服务器节点之间维持互相通讯和协调的关系，当一个服务器向某个存储磁盘写数据时，它向其余服务器发出请求并通知其余服务器；若其他服务器允许，它将进行写数据的操作。当完成写数据的操作之后，该服务器将释放所写的存储磁盘，并通知其余服务器。在任一时刻，这N台服务器中总有一个主服务器（master），其余为代理服务器

（agent）。万一出现主服务器死机情况，代理服务器中的一台便自动变成新的主服务器，同时关闭和重新启动旧的主服务器，使其成为一台代理服务器继续工作。从而实现服务器与存储单元“多对多”的连结，每台服务器可访问任何磁盘中的任何内容，所有文件只需保存一份；系统安全性高，多台视频服务器可相互自动接管；数据安全性高，“多对多”方式，操作失误时，服务器不会破坏磁盘数据。

SAN架构和集群技术的采用使得节目上载系统、MAM系统、EPG系统、NVOD系统的工作站以及在线存储系统等部分，通过光纤通道交换机连接组成共享的存储区域网,实现高码流视频数据流的高速、稳定传送和系统资源的共享共管，同时各工作站、服务器还通过以太网络交换机连接组成局域网，满足系统内部数据和控制信息的交换。 其次，从接收运行平台的方面看，平台的设计采用的是层次型架构，模块化组合，使得系统易于升级和扩展。业务运行系统完全符合国家数字电视中间件标准－交互媒体平台－规范要求：在软件模型上完全一致，模块功能上完全符合，在应用编程接口上完全兼容。便于引入不同的机顶盒厂商，产生择优的竞争效应。

最后，从网络交换平台的方面看，针对互动数字电视项目视频流数据量大的特点，上海电信首次在城域网上开放组播，用IP组播来发送节目。组播使得重复数据流被单一传送所代替，避免了由于大量的用户经常要在大致相同的时间里访问相同的信息，网络带宽的消耗呈线性增长的问题，从而使得网络带宽得到了更有效地使用。

总体上讲，整个互动数字电视系统在视频存储、处理、传输方面采用的架构技术符合了近年来国内外视频业务系统的主流方向，呈现了一套完整的媒体采、编、审、存、播、控、传解决方案，可满足或超出目前数字电视用户的一般及特殊要求。

第六章 总结

随着多年来对宽带网络建设的深入，上海电信清楚地认识到用户对宽带网络的应用需求由文字、图片浏览开始向娱乐、影视欣赏等方向转移，对宽带的内容需求也从简单地了解信息向视听欣赏上转变。发展视频业务，丰富内容服务成为上海电信拓展宽带接入业务必然的战略方向。

互动数字电视项目是上海电信在视频业务发展中的一个新的方向，对于开辟非PC用户的宽带接入市场引入了一条新的道路。同时，与上海文广的初次合作也是实践电信宽带价值链的一个新的尝试，对于长期以来一直粗放式经营的传统广播电视业务也是一个非常好的补充。

相对于单向的传统广播电视业务，互动数字电视项目的优点体现在它的交互控制：针对用户不同的需求，尽可能多地输送不同的节目单，并针对这些业务进行与效益相关的管理；对每一个用户进行个性化管理，使他们能够各取所需，按需分配等等。此外，通常互动数字电视可含有嵌入文本/图形，能产生真正丰富的内容服务提供，为未来提供完全的交互式多媒体服务买下伏笔。

互动数字电视系统的建设已经实现下述主要目标：第一，实现了多种媒体资源的收录和上载，收录了通过卫星天线接收鑫诺一号卫星发送的符合DVB-C标准的44套数字电视节目，以及上海文广资源库提供的200余套影视教育类节目，从而使网络用户享受到真正高质的数字电视节目；第二，实现了媒体资源数据的集中存储与备份；第三，实现了媒体资源内容一体化管理；第四，实现了EPG 与信息点播，可以向家庭用户广播电视杂志、新闻快讯、股票信息、天气预报、旅游信息、交通信息、电子信息索引、商品及服务广告等。 当然，互动数字电视的实施过程中也显现出许多不可避免的难点问题。与众多视频业务项目许多相似，互动数字电视需要有对视频内容进行采集、编辑、编码、存储、分发的过程。而相对于内容的制作编辑技术的成熟，数据存储与网络分发传送一直是对视频质量有很高要求的视频业务的难点，特别是的数字电视。

互动数字电视的问题之一是传送的等待时间。由于IP网络QoS的缺陷，如果接受端检测出收到的流数据包是坏的（或丢失了），在A/V解码/显示逻辑需要它之前，必须有时间从服务器中把它再次检索出来。这是一种提高观赏质量的技巧，不过是以增加观赏延时为代价的。对于绝大多数的实施方案而言，通常从请求一个新的流到显示出来至少要

延时10秒。此次的互动数字电视项目也不例外，为了提高视频质量，系统将预留延时定为20秒。这对电视的实时性是一个打击。 面对大量的视频内容，其管理也是一个难题。数字化的存储管理主要考虑的问题是节目素材和资料的数字化存储；数字化后的节目素材的检索、查询、浏览等管理问题；节目素材的再获取、再利用问题；数字化存储于制作过程中的工作流程管理问题；网络带宽及网络管理问题等等。另外，互动项目的运营还将面临诸如收费方式、网络盗版等众多的难题。

互动数字电视项目已在上海部分地区投入试运行，截至3月底短短3周时间，已有50余户用户加入试用队伍。不久的将来，在进一步的市场调查和资费政策方案研讨后，互动数字电视项目将投入正式商用。

总之，从互动数字电视项目可以看到，上海电信对于大力发展视频业务的决心，以及以内容服务推动宽带业务拓展的信心。相信随着视频业务的发展，各大宽带运营商的内容服务的提升，越来越多的用户能将享受到宽带的益处，宽带市场也会越来越精彩。

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致谢

本论文在写作过程中，………得到互动数字电视项目组其他成员及上海文广工作人员的大力支持，本人致以衷心的感谢！

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/anha.html