基于有线数字互动电视系统的设计与开发研究

文/王忠莲

作为广电系统的新革命，有线数字电视正逐步以创新技术，为数字化电视行业带来翻天覆地的变化。本文主要对有线数字互动电视系统的设计与开发进行了详细的探究，为有效实现有效数字互动电视系统设计的安全性，可靠性和稳定性提高了重要保证。摘 要

【关键词】有线数字互动电视系统 设计 开发研究

近几年来，有限数字电视业务得到了迅猛发展。有线数字互动电视就是利用有线电视的双向互动网络，集互联网及其他科学技术为一体，满足了众多单位或家庭的需求。所以，探究有线数字互动电视系统的设计与开发具有重要的实际意义，同时也进一步推动了数字化电视业的快速发展。

1 有线数字电视系统的整体设计架构

通常情况下，有线数字电视系统主要包括数字前端系统、条件接收系统、用户管理系统、用户终端系统、传输网络等部分组成。这几部分在有线数字电视系统的整体架构中占有重要作用，且缺一不可。

首先，数字前端系统主要是将接受节目平台和当地所办的节目源转化成统一的MPEGTS 流格式，利用OAM 调制方式，将现有的模拟电视信号和MPEG TS 流充分混合在一起，最后通过HFC网络传送给广大有线电视用户。所以，数字前端系统还具有对数字卫星信号的接收，SDH 网络信号的分配转换以及模拟信号编码等多种网络节目源的能力，主要包括数字卫星接收机、视频服务器、数据服务器等多种设别组成，不要通过对系统各个关键设备进行合理控制，有确保了数字前端系统的安全和稳定运行。比如，数据广播。它就是利用数据服务器等相关设备，开展具有实时股票信息及其它数据广播业务，同时为了满足业务的需要，开始逐步实行远程教育、网上游戏等业务形式。其次，是条件接收系统，它就是人们常说的CAS 系统，它是一个比较综合性的系统，同时集多种先进技术，如系统调度管理、加解密算法、复用器技术、机顶盒技术等，同时还涉及节目管理、故障投诉及受理等多种数据应用技术。再次是用户管理系统。通常情况下，用户管理系统主要是以实现数字电视用户的管理为主要核心业务，对用户常规信息、用户订购信息、数字产品信息等进行管理，包括对有线数字互动电视业务的处理、记录等。其最终目的是为了限制非法用户观看。当用户管理系统进入到CAS 系统后，就可以对每个数字频道进行相应的管理，同时还可以用户的缴费情况为主要依据，对其进行自动发送授权和或解除授权命令，进而达到条件接收的目的。最后是用户终端系统。它主要以数字机顶盒为主，不仅包括用户的终端，同时还包括网络的终端。主要以有线电视网络作为传输平台，而电视机作为用户终端，最终满足用户的需要，即为用户提供数字化电视服务等。因此，这就要求数字机顶盒具有较强的稳定性和可靠性。同时还要具有网络适应能力、频点跟踪功能、在线升级功能等多项功能，这样才能实现有线数字互动电视业务，从而满足广大用户的需求。

2 有线数字互动电视系统的整体设计与开发架构

有线数字互动电视系统主要包括后台BO软件系统、资产管理系统、互动业务支撑系统、直播注入系统等几个重要部分。首先是后台BO 软件系统，它主要是负责有线数字互动电视平台中业务逻辑和处理所有的业务请求。而资产管理系统则主要是完成对现有媒资的对接。资产管理系统主要是将做好的节目上传到视频服务器中，对不同渠道的视频内容的接口进行处理，并完成对内容的审核和处理过程。互动业务支撑系统则主要是为了实现对用户的管理、营销错略管理等功能。而直播注入系统则主要采用码流修正设备，将IP 输入的节目源转化为相应的码流，最终将其输出至网络，而输出的网络资源经过资产管理系统的编审之后，从而为视频服务器提供录制使用的功能。

3 有线数字互动电视系统频点规划设计与开发

通率算，就有1000 户用户使用有线数字互动电视；如果按20% 的互动业务并发率来算，就需要200 个并发流；如果200 个并发流均为高清流，则就需要40 个频点。由此可见，互动业务的频点会随着广播区域划分的越细而越少。因此，运营商在进行频点规划过程中，应根据自身的实际情况进行划分。

4 有线数字互动电视系统中时移类应用设计开发的实现

在有线数字互动电视业务中，时移电视是众多运营商中比较关注的话题。由于互动电视系统中所包含的nPVR 管理器能够有效管理直播内容的录制，同时还能够利用时移回看应用管理组件的功能来实现时移类应用的交互逻辑的功能，从而确保互动电视系统中的功能都能得到有利发挥。当在直播频道播放过程中，机顶盒就可以利用遥控器上的快捷键，如频道回看功能等，发出回看等相应的业务功能请求，一旦BO 中的时移回看应用管理组件接收到讯息就会响应对应的请求，最终为机顶盒提供终端用户需要的视频流，完成接受讯息的任务。其中包括时移电视的应用、节目录制的直播等。

（1）时移电视应用。时移电视应用不仅

能够实现时移电视的业务逻辑功能，同时还能够促使业务流程和点拨业务保持一致。其中，前者主要是利用前端时移回看应用管理组件才能够实现业务逻辑的功能，而后者则是借助机顶盒所需的集成时移应用客户端的功能，识别出电视应用中的暂停等操作，向BO 的时移回看应用管理组件发出请求，并将其反馈给机顶盒的时移应用客户端，最终由视频服务器发送视频流给机顶盒所在的边缘IP，实现业务流程和点播业务基本一致的目标。

（2）节目录制的直播。由于视频服务器能够实现对实时内容的捕捉，并有效结合通常情况下，频点资源具有一定的有限性，并不是所有的频点资源都供交互业务使用，在采用边缘IP 的前提条件下，可采用其中一部分频点作为交互数字电视业务，为了能够实现频点资源的复用，这就要求每个区域所使用的频点数目能够根据该区域的实际并发流数计算，进而完成对应的边缘IP的输出端口使用相同的频点。比如，某区域共有2000 户有线数字互动电视，按照50% 的开nPVR 管理器实现广播频道内容的捕捉等多项功能，接着就可以利用时移回看应用管理组件的各项功能，将互逻辑和导航界面传送给机顶盒。如图1 所示。

从图1 可以看出，广播时间表获得、生成录制时间表和直播内容的捕捉成为节目录制过程中的关键内容。其中广播时间表获得主要是以互动电视系统的时间表为主要依据，将其提供给nPVR 管理器。一旦获得运营商的广播时间表后，nPVR 管理器就可以利用相关组件的功能对广播内容进行录制，这样就可以生成录制的时间表。而关于录制的广播频道的内容主要借助运营商的数字前端系统的功能，将其提供给互动电视平台，并采用相应的格式和传递方式发送到视频服务器，进而完成对直播内容的捕捉。

5 有线数字互动电视系统中点拨流程的设计开发在有线数字互动电视平台中，当用户需要点拨视频节目时，就可以通过遥控器向STB传送相关的指令，并将其传送给交互数字电视服务器，进而实现视频节目的播放、暂停等功能。首先，当用户发出利用遥控器向STB 传送相关的指令时，机顶盒便会启动，出现视频点拨的界面，用户就可以选择所需要的节目进行观看。其次，当用户选择好之后，机顶盒就可以将节目信息等通过IP 通道传送给后台软件管理系统。后台软件管理系统将观众的相关信息传送给互动业务支撑系统，其目的就是查询用户的账户情况，如果用户账户余额充足就可以提供相应的节目流。第三，当通过用户的认证之后，后台软件管理系统会对用户的资源注册表等进行检查并分配相应的资源。如果用户没有通过认证，后台软件管理系统也会将返回的信息传送给机顶盒。第四，后台软件管理系统能够通知机顶盒是否用资源提供，如果有资源提供就可以和机顶盒建立一个点拨的连接，将相关信息提供给机顶盒，并完成接收视屏流的功能，如果没有资源则将提示信息显示出。第五，当结束播放时吗，机顶盒就会向后台软件管理系统发送结束播放的信号请求，后台软件管理系统接收到讯息后便会释放视频服务器，进而实现结束播放的请求。

6 结语

综上所述，有线数字互动电视系统的设计和开发直接决定了其能够顺利运行。所以，为了满足用户的实际需求，有效提高并加强有线数字互动电视系统的设计的严密性，这样才能促进互动电视业务的发展，尤其是能够快速提高增值业务，从而推动有线数字互动电视技术的发展。

参考文献

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[2] 林文旌. 县级电视台有线数字电视系统设计与展望[J]. 中国有线电视,2010(07).

[3] 邓鸿辉. 有线数字互动电视系统的设计[J]. 有线电视技术,2012(08):46-49.

作者简介

王忠莲（1973-），女，大学本科学历，中级工程师，主要从事有线数字电视技术工作。

作者单位

山东省临沂市沂水县广电网络公司 山东省临沂市 276400