| 我國各地HFC網(wǎng)絡(luò )的物理特性和技術(shù)特性差異較大,其業(yè)務(wù)也因地理環(huán)境、經(jīng)濟等因素而不同,盡管如此,在數字化、網(wǎng)絡(luò )化的浪潮下,都面臨著(zhù)從模擬電視向數字電視過(guò)渡而帶來(lái)的挑戰和機遇。技術(shù)變革的推動(dòng)力,數字時(shí)代的美好前景,巨大的商業(yè)價(jià)值,將促進(jìn)我國數字電視產(chǎn)業(yè)鏈的形成和發(fā)展。國家廣電總局把2003年定為中國數字電視年,鼓勵有條件的地區(市)大力開(kāi)展數字電視業(yè)務(wù),意味著(zhù)我國數字電視產(chǎn)業(yè)將以推廣應用為龍頭,開(kāi)始起步、發(fā)展和騰飛。把數字電視作為一個(gè)發(fā)展機遇,建立符合運營(yíng)需求的有線(xiàn)數字電視系統,及時(shí)開(kāi)展數字電視業(yè)務(wù),必將取得良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。 1開(kāi)放式有線(xiàn)電視系統的特點(diǎn) 我國有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò )是以地區性網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商為主建設、管理和運營(yíng)的。數字電視建立在基礎網(wǎng)絡(luò )之上,是更高一層的業(yè)務(wù)系統,盡管有一定的地域限制,經(jīng)營(yíng)相對獨立,但業(yè)務(wù)上與其他同類(lèi)業(yè)務(wù)系統的互聯(lián)互通、共享公共信息資源、與第三方內容提供商的連接、業(yè)務(wù)形式隨發(fā)展而變化的市場(chǎng)要求,客觀(guān)上要求系統是開(kāi)放的。開(kāi)放的系統便于容納新業(yè)務(wù),擴展更容易、靈活、方便、經(jīng)濟。因此,建立開(kāi)放的有線(xiàn)數字電視系統,對于網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商、內容提供商、接收機供應商都具有十分重要的意義。 2開(kāi)放式有線(xiàn)數字電視系統的特點(diǎn) (1)標準化 開(kāi)放的系統,從傳輸到業(yè)務(wù)平臺均采用通行的國際、國家標準,便于與符合同一標準的其他系統互聯(lián),實(shí)現節目交流及信息資源共享。同時(shí),符合標準的設備在競爭激烈的市場(chǎng)環(huán)境中其性能價(jià)格比會(huì )不斷提高,運營(yíng)商在選擇設備供應商、服務(wù)和系統擴展等方面將處于主動(dòng)地位,從而形成以運營(yíng)為主導的業(yè)務(wù)推廣和應用環(huán)境。 (2)可靠性和可用性 選用成熟可靠的產(chǎn)品與技術(shù),充分考慮系統軟、硬件異常時(shí)的應急和容錯能力,確保系統安全可靠,支持連續不斷的商業(yè)運行。 (3)靈活性和兼容性 選用符合國際通用標準的軟件技術(shù),盡量避免采用專(zhuān)有技術(shù),防止運營(yíng)風(fēng)險系于一家公司;盡量避免采用知識產(chǎn)權費和版稅較高的技術(shù),避免運營(yíng)成本上升和知識產(chǎn)權糾紛。通用軟件技術(shù)、通用數據格式及應用程序接口(API)的應用,使得系統具有移植性強、便于擴展等優(yōu)點(diǎn),并可及時(shí)采用最新技術(shù),共享通信、計算機、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的成果,使系統平滑升級,并為現存不同網(wǎng)絡(luò )及設備的互聯(lián)提供保證,便于第三方業(yè)務(wù)提供商的接入。 (4)實(shí)用性和經(jīng)濟性 在系統組建中,不僅應滿(mǎn)足當前各種業(yè)務(wù)的要求,而且應充分考慮將來(lái)業(yè)務(wù)種類(lèi)增長(cháng)的需求。從實(shí)用性、經(jīng)濟性出發(fā),著(zhù)眼于近期目標并兼顧長(cháng)遠的發(fā)展,選用恰當的設備和技術(shù),優(yōu)化性能組合,以有限的投資構造一個(gè)性能最佳的實(shí)用系統。 (5)安全性和保密性 運營(yíng)商通過(guò)對服務(wù)內容的加擾傳輸、對用戶(hù)的定向尋址和權限管理等手段,實(shí)現業(yè)務(wù)的推廣應用并獲得服務(wù)回報,因此,必須保證系統和網(wǎng)絡(luò )的安全。系統必須具備用戶(hù)權限的口令鑒別、文件存取權限的控制、安全設備的備份和隔離、網(wǎng)絡(luò )設備及線(xiàn)路和端口的管理、特殊情況下密鑰的在線(xiàn)更新和更換等基本功能,以維護合法的商業(yè)利益。 (6)可擴展性和開(kāi)放能力 系統應具有良好的擴展性和升級能力,接口協(xié)議開(kāi)放,并支持運營(yíng)商或第三方的業(yè)務(wù)設計、開(kāi)發(fā)和實(shí)現。 3開(kāi)放式有線(xiàn)數字電視系統結構 開(kāi)放式有線(xiàn)數字電視系統由基本前端子系統、有條件接收子系統(CAS)、中間件業(yè)務(wù)平臺、空中軟件下載升級子系統(Loader)、NVOD子系統、用戶(hù)管理子系統(SMS)等組成。 3.1基本前端子系統 它由數字衛星接收機、編碼器、復用器、調制器等設備組成,基本功能是:完成DVB-S到DVB-C的接收轉換、模擬音視頻信號的MPEG-2編碼、單節目流到多節目流的復用、QAM調制、混合等信號變換和處理,同時(shí)插入業(yè)務(wù)信息(SI)和來(lái)自CAS的授權管理信息(EMM)、授權控制信息(ECM)等。 基本前端子系統的核心設備是復用器,其他設備基本上只完成信號處理與變換的單一功能。在一個(gè)8 MHz的物理頻道中,如果采用6.875 Mb/s符號率下典型的64 QAM調制方式,其信道傳輸速率為41.25 Mb/s,復用器最大輸出碼率可達38 Mb/s。這個(gè)速率(或帶寬)的分配非常重要。首先,需要考慮網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商預期的數字電視用戶(hù)總數(m),以及定義的服務(wù)產(chǎn)品數量(p)、每個(gè)EMM的長(cháng)度(n字節)和授權/取消授權信息到達用戶(hù)端(機頂盒)的最長(cháng)容忍時(shí)限(s)等參數,由這些參數確定分配給EMM和ECM的帶寬。其次,要考慮分配給PSI和SI的帶寬,通常PSI和SI中NIT,SDT占用的帶寬不大,但在開(kāi)放的系統中EIT需要傳送大量的EPG等信息,占用的帶寬與系統傳輸的節目總數、接收端實(shí)現的應用、服務(wù)質(zhì)量(QoS)等密切相關(guān),需要在經(jīng)濟性和效率之間權衡。最后,要考慮剩余的帶寬分配給來(lái)自數字衛星接收機和編碼器(或NVOD系統、或其他數據應用)的MPEG-2 TS使用。如果在一個(gè)8 MHz物理頻道傳輸6套節目,則復用器須具備至少8個(gè)TS輸入接口,并有足夠的總線(xiàn)帶寬。 復用器必須按照ISO-13818.1或GB/T 17975.1產(chǎn)生或分配PSI,同時(shí)具備重置PCR和重新分配組件(視頻、音頻、數據)PID等功能,使得系統在接收和重復用來(lái)自衛星及其他傳輸鏈路的MPEG-2 TS時(shí),不會(huì )因外部PID值發(fā)生變化而影響機頂盒正常接收節目,從而隔離外界參數的變化,另外,也便于運營(yíng)商統一分配、管理與業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的組件的PID參數。 3.2有條件接收子系統 CAS產(chǎn)生的EMM和ECM注入復用器,實(shí)現對業(yè)務(wù)內容的加擾及對用戶(hù)的收看權限進(jìn)行管理,從而實(shí)現對業(yè)務(wù)的控制和管理,保護合法用戶(hù)的權利和運營(yíng)商的商業(yè)利益。它是開(kāi)放式系統中的安全子系統,對外界必須是封閉的、專(zhuān)有的。 由于CAS是安全產(chǎn)品,CAS提供商很少提供有關(guān)CAS的詳細技術(shù)資料,它像一個(gè)“黑匣子”,很難以科學(xué)的方法進(jìn)行評價(jià)。不過(guò),可以從某一CAS的市場(chǎng)占有率、最大實(shí)際運行規模(單一運營(yíng)網(wǎng)絡(luò )的最大用戶(hù)數)、系統造價(jià)、運營(yíng)成本(如年維護費、智能卡、License費等)、防破譯技術(shù)手段和成本、安全措施和安全服務(wù)、性能參數和功能、機頂盒移植的入門(mén)費、機頂盒廠(chǎng)家的支持度等方面綜合考慮,從而作出選擇。 3.3中間件業(yè)務(wù)平臺 在開(kāi)放的數字電視系統中,如果要支持除基本音視頻業(yè)務(wù)之外的數字電視增值業(yè)務(wù),則必需中間件業(yè)務(wù)平臺,否則,可以暫不考慮中間件業(yè)務(wù)平臺。但是,為保證數字電視系統各項應用的可行性、靈活性、兼容性,以及機頂盒選型自由、系統應用升級簡(jiǎn)便、降低運營(yíng)成本,與應用有關(guān)的SI應由中間件業(yè)務(wù)平臺的SI發(fā)生器(SIG)產(chǎn)生,系統的SDT,NIT,EIT等通過(guò)分配器注入每個(gè)復用器的TS中,便于實(shí)現不同的應用,同時(shí)保持系統的開(kāi)放性。 在中間件業(yè)務(wù)平臺中,SIG與系統的開(kāi)放性有關(guān)。如系統不支持數據業(yè)務(wù),SIG可以作為一個(gè)系統組件單獨存在;若要支持數據業(yè)務(wù)和應用,SIG和應用軟件平臺(即中間件)結合較好。無(wú)論采取何種構建方式,SIG應符合(或兼容)DVB-SI或《數字電視廣播業(yè)務(wù)信息規范》。DVB-SI提供與現行復用流和其他復用流的業(yè)務(wù)和事件相關(guān)的識別信息,并擴展ISO-13818.1中PSI定義的NIT,提供更多有關(guān)物理網(wǎng)絡(luò )的信息,因而SIG將產(chǎn)生包括NIT在內的10個(gè)表,并通過(guò)業(yè)務(wù)信息段的TS包的PID參數標識。為了快速切換頻道、搜索節目(調臺)、跟蹤頻道或節目的變化及應用其他基于底層的信息,整個(gè)系統的NIT,SDT和部分EIT應在每個(gè)TS中傳送。各種基于底層的描述符(Descriptor)的定義和使用,將有助于按標準標識業(yè)務(wù)類(lèi)型、流內容和組件類(lèi)型、數據類(lèi)型、應用類(lèi)別、節目類(lèi)型及應用信息鏈接等,便于實(shí)現端到端的透明業(yè)務(wù)。即使運營(yíng)商或第三方按DVB-SI定義私有數據或描述符,只要公開(kāi)規范,開(kāi)放給接收機制造商,同樣可以滿(mǎn)足互操作的要求。 因為SI把數字電視系統的業(yè)務(wù)和應用通過(guò)標準協(xié)議的方式串聯(lián)起來(lái),所以SI及PSI是數字電視系統的核心,是開(kāi)放式系統的靈魂。 隨著(zhù)時(shí)間的推移,有線(xiàn)數字電視系統的節目和傳輸會(huì )不斷變化,為了最大限度地保持服務(wù)質(zhì)量,減小因節目、頻道的變化而給用戶(hù)帶來(lái)的不利影響,降低運營(yíng)成本,當SI的NIT、SDT改變時(shí),接收機應以適當的方式跟蹤,從而自動(dòng)刷新客戶(hù)的節目表。 3.4空中軟件下載升級子系統 基于底層而不是基于應用的空中軟件下載,可根據運營(yíng)商的需求,通過(guò)定義SI中描述符的私有數據、Loader數據結構、與執行機制相關(guān)的命令包和數據包規范(協(xié)議)及其他相關(guān)的輔助數據,可以形成以數字電視業(yè)務(wù)運營(yíng)為中心的統一的Loader規范。在商業(yè)運營(yíng)的環(huán)境中,靈活的空中軟件下載升級功能通過(guò)HFC網(wǎng)絡(luò )執行。 (1)在線(xiàn)升級機頂盒的軟件。商業(yè)應用中的機頂盒,如需解決軟件中存在的Bug,提高機頂盒運行性能,修改某項業(yè)務(wù)或應用等,都要對軟件進(jìn)行升級。如沒(méi)有在線(xiàn)升級機制,當需要對機頂盒進(jìn)行軟件升級時(shí),運營(yíng)商的服務(wù)成本、效率、市場(chǎng)形象等就會(huì )受到嚴重影響。由于實(shí)際中多廠(chǎng)家、多個(gè)機頂盒軟硬件版本共存,Loader協(xié)議必須支持實(shí)際運營(yíng)環(huán)境的需求,通過(guò)在線(xiàn)升級,盡量延長(cháng)機頂盒的使用壽命和支持新業(yè)務(wù)的能力。 (2)確保商業(yè)運行的安全性。在系統中,針對維護商業(yè)利益的CAS,防破譯和反破譯始終是業(yè)界關(guān)心的重要問(wèn)題。通過(guò)Loader,可適時(shí)更新CA的密鑰,在線(xiàn)升級CA,確保CAS始終具有最新軟件版本,保證最新加密技術(shù)成果應用于每一臺機頂盒,從而保證運營(yíng)的安全性。 Loader規范應由運營(yíng)商掌握,并根據運營(yíng)需要提供給機頂盒生產(chǎn)廠(chǎng)家。Loader數據應由機頂盒廠(chǎng)家單獨加擾保護,防止第三方非法侵入,保證下載數據或程序的安全。Loader數據應被封裝成TS,通過(guò)一個(gè)默認的頻點(diǎn)傳輸到HFC網(wǎng)絡(luò )中。 3.5NVOD子系統 在一個(gè)開(kāi)放的有線(xiàn)數字電視系統中,可根據市場(chǎng)和業(yè)務(wù)的需求建立NVOD子系統。該子系統主要由視頻服務(wù)器、硬盤(pán)陣列和節目壓縮編碼器及相應軟件、節目上傳服務(wù)器和播控服務(wù)器及相應軟件等組成。 NVOD子系統中,與系統開(kāi)放性有關(guān)的主要是節目制作與播出、節目預覽、節目介紹及播放列表與SIG及CAS的相互關(guān)系。和節目預覽有關(guān)的功能需要CAS的支持。和節目介紹和播放列表相關(guān)的信息最好統一到SIG中,與廣播功能整合,并以SIG為中心,建立支持數字電視業(yè)務(wù)的后臺數據處理中心,完成所有和節目有關(guān)的信息的輸入、審核、編輯、播出。專(zhuān)有的節目介紹和播放列表播出機制,需要接收機移植專(zhuān)有的相關(guān)軟件,不利于市場(chǎng)化操作接收機。 3.6用戶(hù)管理子系統 數字電視商業(yè)運行必需SMS系統,通過(guò)該系統實(shí)現運營(yíng)商的市場(chǎng)策略、市場(chǎng)調查、用戶(hù)管理和服務(wù),以及何時(shí)以何種價(jià)格推廣業(yè)務(wù)和應用等一系列商業(yè)服務(wù)行為。 SMS是數字電視運營(yíng)商和用戶(hù)之間的橋梁,它通過(guò)營(yíng)業(yè)廳柜臺、Internet、Call Center、自助終端等手段獲取用戶(hù)的個(gè)人資料及業(yè)務(wù)需求等信息,建立在大型通用數據庫技術(shù)基礎上,這些信息可以增加、更改、刪除并與產(chǎn)品(音視頻節目及其他數字電視業(yè)務(wù))定義、費率、銀行自動(dòng)交易系統實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián),使運營(yíng)商的市場(chǎng)策略和用戶(hù)需求能及時(shí)更新、及時(shí)申請、及時(shí)生效,大大提高服務(wù)質(zhì)量和水平。 SMS應結合國際上流行的業(yè)務(wù)管理和服務(wù)經(jīng)驗,以通用的數據庫、網(wǎng)絡(luò )、操作系統和瀏覽器等技術(shù)為基礎,采用B/S或(和)C/S結構,以用戶(hù)數據庫安全和靈活操作為出發(fā)點(diǎn),面向對象設計,建立開(kāi)放式的信息管理系統。通過(guò)代理服務(wù)器,從物理上有效隔離SMS和CAS,防止SMS網(wǎng)絡(luò )內任何終端非法侵入CAS,保證涉及CAS的安全信息不流入SMS網(wǎng)絡(luò ),最大限度地保證CAS的安全。同時(shí),必須保證SMS透明地通過(guò)CAS/SMS代理實(shí)現CAS的所有功能。 構建可擴展的SMS可適應市場(chǎng)和用戶(hù)需求的變化,同時(shí),穩定性、可靠性和易操作性也是商業(yè)運行的基本要求。 |
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