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1、浙江黄石广电互动电视平台建设方案摘要：本文简述了黄石广电采用 UT 斯达康 Rolling Stream 系统，基于 HFC+IPQAM 方式建立互动电视平台的整体方案。数字信息时代，伴随着互联网的普及和电视数字化的推广，单向广播的电视业务内容和被动的收看方式已经越来越不不能满足时代要求。大家希望通过手中的遥控器，自主选择更加与众不同、更加符合个人偏好的节目和信息。在这个背景下，建立在有线电视数字化基础上的互动电视业务应运而生。目前，全国数字电视用户超过 1200 万户，杭州、深圳等地在数字电视业务基础上，陆续推出了互动电视业务。黄石广电既 2007 年实现整体平移以后，于 2008 年元月，
2、选择中国通信业 UT 斯达康公司的互动电视点播系统 Rolling Stream（奔流）作为互动电视业务平台，并在不到 2 个月的时间内迅速成功推出。1 系统简介系统简介UT 斯达康 Rolling Stream（奔流）系统是一套基于广电 HFC 和 IP 网络、可提供丰富互动视频业务和增值业务的、具有广播级业务质量、电信级运营管理能力的全新方案。该充分考虑广电网络特点，遵循与 DVB 并存方式，只在 STB 侧进行融合，可实现在现有广电网络上的无缝升级。Rolling Stream 提供端到端的广电业务解决方案，包括内容制作、内容存储/加密、内容分发、内容播放、终端显示等各个方面。同时开放的
3、 Rolling Stream系统可提供基于中间件形式的系统整合能力，成功集成第三方的产品，诸如 DRM 系统、机顶盒终端、内容编码转码头端等（图 1）。 图 1 逻辑上，Rolling Stream 系统分布式结构可分为三层：（1）中央媒体平台（）中央媒体平台（CMS）层）层CMS 层位于服务提供商的数据中心，主要 MS(媒体平台)组件有：MD/ME、CEC/CE、MLR、CMM、MCM、MDR、MELoader、VCC 和 MRS。主要功能为：媒体资产管理计费用户管理数据库网络管理媒体内容存储分发媒体内容至 HMS节目内容实时编码和转码（2）归宿媒体平台（）归宿媒体平台（HMS）层）层HM
4、S 层位于区域网络的交换局，主要 MS 组件有：USC、EPG、MD/ME、MDR 和MRS。主要功能为:区域用户鉴权媒体内容存储分发媒体内容至 EMS为 EMS 提供冗余备份提供终端用户 EPG 接口为终端用户提供视频服务（3）边缘媒体平台（）边缘媒体平台（EMS）层）层EMS 层位于分布式网络边缘，主要 MS 组件有：USC、EPG、MD/ME、MDR、DNLD 和 MRS。主要功能为：媒体内容存储提供终端用户 EPG 接口为终端用户提供视频服务其中：USC：负责用户鉴权和发起事物计费EPG：从 MDDB 获取元数据信息，然后为用户创建动态 EPG 页面。MD/ME：存储用户媒体内容和向
5、STB 提供媒体服务。CEC/CE：电视节目和影片实时编码火转码。CMM（中央元数据管理）：出来所有节目元数据，如节目名、节目 ID、帧尾 ID、时间长度、节目数据大小和节目描述。MCM（媒体内容管理）提供图形管理界面，实现三层结构中的媒体内容分发和复制。MDR（元数据复制）：同步不同 MDDB 中的媒体内容元数据，同时维护CMS/HMS/EMS 中元数据的一致性。DNLD：负责各种型号 STB 的软件下载和升级。Meloader：编码、上载媒体内容到 MS。MRS（多点传送转发服务器）：将组播内容透传到不同的局域网中。2 系统功能系统功能（1）直播电视支持现有数字电视频道的所有音、视频节目授
6、权收看，并实现虚拟频道（VCC）功能。（2） 时移电视 支持 48 小时内的节目即使时移功能，实现刚才的电视现在看。时移模式下，可做 2X-32X 快进/快退、暂停/播放等操作，并实现一键追实时；（3）电视回看通过历史节目单，实现 48 小时内的节目回看功能，实现昨天的电视今天看。回看模式下，可做 2X-32X 快进/快退、暂停/播放等操作，并实现按时间跳转功能；（4）VOD 点播通过遥控器选择，根据不同的影片分类方式，实现家庭影院般的享受。播放过程中可做 2X-32X 快进/快退、暂停/播放、按时间跳转等操作，并且能够实现书签、收藏功能。（5）卡拉 OK通过遥控器点播喜爱的歌曲，享受 KTV
7、 般的享受。（6）电视网站互动资讯，改变单向数据广播的局限性。3 实现方案实现方案Rolling Stream 方案保留现有黄石广电 DVB 网的优势，并结合网络实际，直播电视采用支持 DVB-C 方式的直播，直接从现有数字电视平台获取信号；交互数字电视平台采用HFCIPQAM 模式，分别建立一个全网传输平台和一个分前端传输平台。全网传输平台建在中心机房，可覆盖全网用户；分前端传输平台建在用户最集中的黄石港区分前端平台，可覆盖辖区内所有用户。数字电视点播业务上行交互信息通过宽带 IP 城域网传输，下行通过 HFC 网传输。（1）网络结构）网络结构互动电视系统 CMS 节点通过 Cisco 45
8、06 交换机与 IPQAM 和 IP 城域网连接，所有媒体服务设备、直播编码服务器和转码工作站都与 4506 交换机相连。OSS 系统、NMS 和Online Server 等设备通过 Cisco ASA5520 防火墙与 Cisco 4506 交换机连接，实现对这些重要服务器的保护。拓扑图如图 2 所示。 图 2 2、实现方法、实现方法根据 Rolling Stream 系统特点，具体实现方法如下1）直播电视）直播电视基于原 DVB-C 的数字电视通道，Rolling Stream 系统对直播节目不做任何处理，只在OSS（运营支撑系统）平台中描述节目的频点和 PMT PID 信息。2）点播）
9、点播/时移时移/卡拉卡拉 OK/片花片花上行点播信息通过 IP 数据网传输，下行视音、频内容利用 IPQAM 通道传输。时移节目播出流程分别如图 3。 图 3 3）控制信息）控制信息/增值业务增值业务/EPG控制信息/增值业务/EPG 利用现有 IP 城域网传输。黄石广电 IP 城域网，始建于 2002年，采用端到端的纯 IP 光纤网络，即 IP Over Optical。基于 MPLS（多协议标签交换）技术，并启用 OSPF（开放式最短路径优先）路由协议，组建有 3 个节点的千兆自愈环结构。节点设备采用了美国瑞通公司第四层城域网交换机 RS8600 系列，建立网络核心层4）VCC(虚拟频道控
10、制虚拟频道控制)所谓虚拟频道控制，是将一系列媒体内容按照一定规范或者分类组合起来，顺序播放。播出流程如图 4。 图 4 VCC 加密节目如图 5。 图 5 升级与扩容 两级分布式架构是支撑百万用户规模平台的基础，在黄石广电互动电视平台建设中，将根据各地用户量发展的不同情况逐步增加 EMS 以提供更多用户的互动电视业务，并逐步建设 HMS 节点。（4）用户分布）用户分布根据建设规划，目前黄石广电互动电视平台使用 1 个中心节点服务 2400 并发用户。（5）编码格式与码率）编码格式与码率结合系统特点，黄石广电互动电视系统采用 MPEG2 的编码方式，其中视、音频码率为 3.75Mbps（6）存储
11、策略）存储策略在存储策略方面，Roliing Stream 系统采用的是单级架构。在 CMS 中心节点存储 100%的流媒体内容。4 其他设备介绍（1）数字内容管理器）数字内容管理器数字内容管理器（DCM）产自 SA 公司，型号 D9900,是一个紧凑的 2U 模块化系统，可最大配置 4 块接口卡，每块卡有 10 个 ASI 端口（ASI 接口卡）或两对千兆以太网端口（GbE 接口卡）。ASI 接口卡的端口可以单独被配置为输入或输出，支持最大 213Mbps 的带宽。GbE接口卡具有 2Gbps 的输入总吞吐量，和 2Gbps 的输出总吞吐量，每端口对都可以被配置为端口备份或端口镜像。接口卡同
12、时支持多节目传输流（MPTS）和单节目传输流（SPTS）。DCM 的主要用途是内容的再复用和转码。DCM 支持高级 PSI 和描述符处理能力。为了帮助配置内容到逻辑输出节目组，DCM 也支持广泛的传输流和节目分析包括输入和输出流上的节目级比特率测量。DCM 的某些功能是基于许可的，这意味着使用这些功能需要许可。下面这些功能需要许可：每个转码或拼接（插入）服务需要一个或多个 license，取决于服务的定义。表 1 列出了不同服务所需的许可： 表 1 要加扰的每个服务或包含需要加扰的组件的每个服务都需要一个加扰 license。每个参与 DTF/MTR 应用的 ASI 接口卡需要一个 DTF_C
13、ONCENTRATOR license。每个被封装服务必须加扰的 ASI 接口卡，需要一个 DTF_SCRAMBLING license。（2）IPQAM黄石广电互动电视平台选用 SA 公司的 Continuum DVP XDQA-24 系列 IPQAM。该设备最大配置 6 块 ASI 卡，每块卡上支持 2 路 ASI 接口 RF 信号输出。每一路 ASI 接口支持2 个频点输出，单个频点最大带宽 38Mbps。支持 SPTS、MPTS、DATA 方式输出。SA XDQA 系列同时提供高达 100ms 的 PCR 抖动调整，这对于来自 IP 网络的高速千兆数据输入来说非常重要，由于 100ms
14、 的 PCR 抖动调整的有力帮助，使得 SA xDQA 系列输出的 TS 流解码稳定性名列前茅。5 接入方式接入方式黄石广电互动电视平台建设，充分利用了现有 HFC 基础网络来拓展双向传输业务。但是由于互动用户大部分是高端用户，家里都装修精美，很多的房屋设计并没有预留电视机旁预留网口，因此就必须得布明线，这样就遭到很多用户的抵制，无线解决方案还不成熟，用户只能放弃互动，选择单向。为了推广互动电视业务，黄石广电充分考虑了入户问题。首先，在新建小区大力宣传：用户布线须知。告知用户在铺设室内有线电视线路时，请随电视线并排增设一根双向回传网线。其次，在铺设网线较为困难的小区推广 EOC 技术。从有线电
15、视网络应用的角度简述, EOC(Ethernet Over Coax)技术是采用频分复用技术将以太数据信号 IP DATA 和有线电视信号 TV RF 结合在一起，用 HFC 网络入户的同轴电缆将混合信号直接传送至客户端，再在客户端分离出两种信号。EOC 技术可归纳为无源基带传输、有源调制传输两大类技术。黄石广电主要采用的就是无源基带传输。原理就是将符合 802.3 系列标准的以太网信号,在无源 EOC 设备中进行阻抗变换、平衡/ 非平衡变换，在一根铜轴电缆上通过频率分割，在 1025MHZ 带宽内直接传送 10Base-T 的基带以太网 DATA 信号，50860MHz 传送 RF TV 信号。无源基带传输技术采用的是将基带的数据以太流直接混入或分离的技术,是一种不用调制的技术,不需要载波频率的选择(或频率变换)和调制技术的确定(比如 QAM、QPSK 等等)，无论在物理层,还是 MAC 层都完全遵循 IEEE802.3 的国际标准,能与 IP 以太网实现无缝联接,不需要作任何协议转换。结束语：通过对宽带网络技术和 IPQAM 技术的合理结合利用，黄石广电在汲取 IP 网络先进技术的同时，充分发挥 HFC 网络的优势特点，打造了高效率的互动电视传输和服务平台。
