湖北咸宁湖北咸宁广电数字电视交互平台咸宁广电数字电视交互平台 广电数字电视交互平台 技术方案建议书 技术方案建议书 北京东方广视科技股份北京东方广视科技股份有限公司东方广视科技股份有限公司 有限公司 二〇一〇年四月 北京东方广视科技股份有限公司 目 录 第1章 项目总体概况....................................................................................................................3 1.1. 项目介绍.............................................................................................................................3 1.2. 建设规模（此方案为一期工程2万户设计）.....................................................3 1.3. 建设目标与内容...............................................................................................................4 第2章 系统设计原则....................................................................................................................6 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 可用性..................................................................................................................................6 可靠性..................................................................................................................................6 可扩展性.............................................................................................................................6 可管理性.............................................................................................................................7 可维护性.............................................................................................................................7 开放性..................................................................................................................................7 第3章 系统方案设计....................................................................................................................8 3.1. 交互系统体系架构..........................................................................................................8 3.2. 互动前端系统方案........................................................................................................10 3.2.1. 组网方案...................................................................................................................10 3.2.2. 前端系统架构..........................................................................................................11 3.2.3. 互动频点规划.........................................................................................................12 3.2.4. 标清时移电视采集录制系统.............................................................................13 3.2.5. 高清回看电视子系统...........................................................................................14 3.2.6. 播出系统方案.........................................................................................................15 3.2.7. 本地节目注入与管理...........................................................................................17 3.2.8. 系统可靠性保障.....................................................................................................18 3.2.9. CDN系统方案........................................................................................................20 3.2.10. 多类型终端支持................................................................................................21 3.2.11. 系统扩展方案.....................................................................................................21 3.2.12. 网管系统...............................................................................................................23 3.2.13. 后台业务管理系统............................................................................................28 3.2.14. 光传输网络的要求............................................................................................31 3.3. 湖北咸宁双向网改方案...............................................................................................32 3.3.1. 技术方案选型依据................................................................................................32 3.3.2. BroadCable™双向传输解决方案的特点.......................................................32 3.3.3. 从中心机房到分前端的传输.............................................................................33 3.3.4. 从前端或分前端到光节点的传输...................................................................34 3.3.5. 同轴分配网络部分................................................................................................35 3.3.6. 双向网改设备配置规则......................................................................................38 3.4. 湖北咸宁用户终端方案...............................................................................................38 3.4.1. 机顶盒互动中间件结构......................................................................................38 3.4.2. 互动中间件的特点................................................................................................40 3.4.3. 互动中间件的集成与服务.................................................................................41 东方广视科技股份有限公司 1 北京东方广视科技股份有限公司 3.4.4. 双向标清机顶盒（内置串口EOC终端）...................................................41 3.4.5. 高清双向机顶盒（内置EOC 终端）...........................................................43 第4章 系统设备配置..................................................................................................................45 4.1. 系统配置原则与方法...................................................................................................45 4.1.1. 互动平台...................................................................................................................45 4.1.2. 双向网改...................................................................................................................46 4.1.3. 用户终端...................................................................................................................46 4.2. 互动平台系统设备清单...............................................................................................46 第5章 互动业务介绍..................................................................................................................47 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7. 5.8. 5.9. 视频点播...........................................................................................................................47 时移电视...........................................................................................................................48 精彩回顾...........................................................................................................................50 卡拉OK业务...................................................................................................................51 开机咨讯业务..................................................................................................................52 互动广告业务..................................................................................................................52 在线投票业务..................................................................................................................53 互动信息浏览..................................................................................................................54 实时收视率调查.............................................................................................................54 东方广视科技股份有限公司 2 北京东方广视科技股份有限公司 第1章 项目总体概况 1.1. 项目介绍项目介绍 随着“三网融合”政策的出台，互动电视业务作为融合大趋势下的产物，湖北咸宁广电网络互动电视业务与双向网改建设项目是开展数字电视及多种增值业务运营所必然的发展方向。互动电视平台系统不仅能够满足业务创新的需求，而且可以为网络公司转变经营思路，实现战略转型提供切实可行的切入点，最终促进网络公司综合业务提供能力的提升。 根据公司的统一部署，为提高网络价值和业务竞争力，积极、稳妥地推进双向互动业务的发展，公司将进行此次系统的建设。 此次互动电视业务与双向网改建设项目是湖北咸宁广电网络对湖北咸宁地区网络模拟有线电视用户采用宽带、窄带EOC等多种方式进行网络改造并开展互动电视、高清等多项增值业务运营和管理。 湖北咸宁市广电网络总体按双向860MHZ进行建设、改造，网络改造采用EOC接入技术。 1.2. 建设规模（建设规模（此方案为一期工程2万户设计）建设规模万户设计） 对湖北咸宁地区网络模拟有线电视用户采用EPON+EOC方式进行网络改造与系统集成，满足2万双向用户规模的需求工作。 湖北咸宁广电互动电视系统采用半分布式组网架构，按照1个总前端设计部署，视频服务器部署在总前端、IPQAM部署在分前端。按照2,000个3.75Mbps MPEG-2 TS并发视频流（相当于1000个7.5Mbps H.264 高清视频流），时移、点播节目中央存储系统总容量不低于20T存储设计和配置，开通时移业务，包含40个标清频道的即时时移与菜单时移（每频道3*24小时），可以支持4套高清电视节目的回看（不含信源）。 东方广视科技股份有限公司 3 北京东方广视科技股份有限公司 业务与系统要求如下所示： 业务名称 业务名称 VOD点播并发流数 设计部署 中心存储 业务描述 业务描述 2000个标清并发流（3.75Mbps MPEG-2）或1000个7.5Mbps H.264 高清视频流 采用集中式部署架构（视频服务器、内容分发服务器、IPQAM部署在总前端）。 提供15-30T的存储容量 视频服务器存储 提供15-30T的存储容量 标清时移回看 高清回看 视频点播 信息浏览 开机资讯 收视率调查（可选） 卡拉OK 自助服务 提供28-40个频道3*24小时的即时时移和回看 支持4套高清频道的回看功能（不含信源） 提供视频点播功能 提供互动信息浏览 提供开机互动资讯功能；用于开展个性化广告推送业务 提供实时收视率调查业务 通过互动平台提供卡拉OK业务 提供用户自助服务，查询用户点播信息及资费情况 1.3. 建设目标与内容建设目标与内容 系统平台应具有很好的开放性和可扩展性，未来可以对系统功能和规模进行平滑扩展。系统必须支持VOD点播、时移电视、回看等基本双向交互业务，同时对于其它主流扩展型业务和增强型亮点特色业务也要能够未来扩展支持。系统应具有比较高的集成度，能够在短期内开通系统。 本次项目所需的设备（软、硬件）及集成服务具体如下： 一、系统软硬件系统软硬件（详细配置参考见附件）详细配置参考见附件） 东方广视科技股份有限公司 4 北京东方广视科技股份有限公司 二、系统集成 系统 序号 项目 集成内容 交互1 前端 前端平 台集成 1、互动平台与本地SMS的集成； 2、互动平台系统的安装调试； （1）高清回看系统与高清节目源采集集成； 1 传输与网络改造 2 EPON系统 负责EPON系统的安装调试集成：提供分前端到光节点之间的双向改造的EPON设备及其安装、调试 分配网网改 的安装调试 提供工程实施参数、培训、指导，甲方负责实施设计、安装、调试： 1、培训、指导回传网关设备的安装、调试（含网口EOC、串口EOC）； 2、培训、指导单向放大器的替换或旁通中继设备的安装调试； 整体项目 负责本项目的系统集成，技术、时间应满足甲方的要求。 东方广视科技股份有限公司 5 北京东方广视科技股份有限公司 第2章 系统设计原则系统设计原则 方案建议按照湖北咸宁广电提出的建设原则进行规划。 2.1. 可用性可用性 平台支持高度的可用性，要求用户对互动多媒体业务访问的可用性达到99%，平台综合考虑业务管理、运营支撑系统、内容管理系统等的可靠性和稳定性进行规划、设计和建设，避免单点故障，满足平台整体的可用性要求。 2.2. 可靠性可靠性 平台将支持高可靠性和稳定性，关键系统如数据库系统、业务管理系统等，平台具备数据备份能力、可靠性保护能力、容错能力、故障分析和恢复能力、远程监控等能力，平台具备完整和全面的设备运行日志和业务运行日志。 系统设计应该具备良好的冗余度，整个系统不存在单点故障。 2.3. 可扩展性可扩展性 平台具备良好的可扩展能力。包括： 媒体可扩展：能够平滑扩展国家或广电总局规定要求的新的视音频编码格式，支持湖北咸宁广电的后续业务发展需求。 功能可扩展：能够增加新的功能，同时避免对平台进行大规模的修改。 容量可扩展：能够根据用户访问量的增加，平滑扩展平台的容量。容量的扩展不影响现有的系统架构和业务开展。 业务可扩展：根据业务的需求支持新的运营模式、计费模式等，能够根据用户需求增加新的增值应用。 接入网络可扩展：能够根据接入网络的不同，支持 CMTS+CM、EPON+LAN、EPON+EOC、窄带 回传等多种网络接入。 终端可扩展：能够接入多种终端，包括标清、高清、串口终端、网口终端、PC等。 东方广视科技股份有限公司 6 北京东方广视科技股份有限公司 2.4. 可管理性可管理性 平台具备良好的可管理性，包括： 平台对内部的多媒体资源具有良好的可管理和可调度能力； 平台对内部的设备具有良好的可管理性，支持具有角色分级权限的管理功能。 平台支持 3 级运营特性（即中心平台、分中心平台、节点三级）。 平台对用户具备良好的可管理性，支持用户分网络区域及多种用户属性的管理和识别。平台对终端具备一定的管理能力。 2.5. 可维护性可维护性 平台易于维护，提供统一的维护界面并能够通过该界面对远程设备进行管理和维护：包括实时监控、远程重启等。平台易于分析和测试、易于发现和定位故障，并通过良好的系统设计保证故障的隔离。 平台能对用户终端设备：机顶盒等其他设备具有一定的管理能力，便于实现对终端设备的维护。 2.6. 开放性开放性 开放平台遵循湖北咸宁广电数字电视技术总体技术方案，及机顶盒相关技术规范、支持公司选定的多家终端厂商的机顶盒接入，保障公司总体技术体系的延续性和开放性，提供技术开放性保障。 平台遵循合作范围内的内容提供商提供的视、音频编解码规范和增值业务内容技术要求，满足多家内容提供商的内容接入管理要求，并支持多家内容提供商提供的符合我司技术规范的内容的统一管理，确保内容提供选择的开放性。 东方广视科技股份有限公司 7 北京东方广视科技股份有限公司 第3章 系统方案设计系统方案设计 3.1. 交互系统体系交互系统体系架构交互系统体系架构 互动电视系统体系架构如下图所示： 集成网管子系统标清时移节目源高清节目源BOOS互动股票子系统互动游戏子系统电视付费子系统其他业务子系统SNMPASI-TS流接口模拟接口SOAP视频点播子系统时移电视子系统收视调查子系统互动广告子系统XML机顶盒管理系统SOAP时移录制子系统高清回看子系统OVT互动OVT互动Backoffice回看内容管理录制分发管理业务认证子系统HTTP其他业务网信令网认证网管理网关关关关TR069核心业务控制子系统IP实时分发流控制协议双向通信子系统回传网关回传猫分发管理CDN核心内容分发管理子系统核心内容分发管理子系统UDP/IPRS232串口机顶盒IPQAM子系统IPQAM子系统RFRFUDP/IP专用网元管理子系统信息和控制流路径视频流路径对网元设备管理接口示意其他业务系统双向电视业务系统 BOSS和BackOffice接口：在互动BackOffice与第三方BOSS系统之间，通过增加业务管理网关的方式，用来支持对第三方BOSS系统的接口协议转换。 1. 实时标清时移内容注入子系统、非实时高清内容注入子系统和核心内容分发管理子系统：通过此接口将节目输入到核心内容分发管理系统中，该接口通过实时分发协议实现内容上载。 2. 实时标清时移内容注入子系统、非实时高清内容注入子系统和BackOffice子系统：采用XML方式传递元数据信息。 3. BOSS子系统和认证服务子系统：认证服务子系统与BOSS系统之间通过SOAP接口完成用户业务接入认证相关信息的同步。 4. BackOffice和多业务引擎子系统：使用SOAP协议，通过该接口获取节目XML格东方广视科技股份有限公司 8 北京东方广视科技股份有限公司 式文件的媒体资源描述元数据信息（metadata）。获取节目价格、节目打包信息、业务订购信息等；完成自助服务流程，包括业务订购、取消，余额和账单查询等功能。该接口使用SOAP(Simple object access protocol)协议。需要与BOSS系统对接时，其接口协议通过业务管理网关进行协议转化。 5. BackOffice与核心内容分发管理子系统：通过XML协议接口实现BackOffice与VOD系统信息交互，完成节目注入。 6. 视频服务器子系统与IPQAM子系统：视频服务器子系统通过TS over UDP；同时支持MPEG2 over MAC协议，具有更高的传输效率。 7. 认证服务子系统和机顶盒STB：机顶盒通过内部接口协议进行登陆、认证授权，通过应用信令网关，通过SOAP协议与认证子系统对接。 8. 多业务引擎子系统和机顶盒STB： a) 机顶盒通过该接口进行双向业务浏览、查询、增值业务入口等，该接口使用HTTP协议与应用信令网关对接；机顶盒通过应用信令网关进行协议转换。 b) 机顶盒状态维护，机顶盒在认证通过后会和引擎子系统建立心跳，如果心跳超时，会通知认证服务器该用户离线。 9. BackOffice和机顶盒STB：机顶盒与前端系统的点播业务会话建立、释放采用内部协议，如果需要与第三方集成，可以使用SSP协议。 10. 视频服务器子系统和机顶盒STB：二者之间通过核心业务控制子系统交互，进行视频业务快进、快退、暂停等流控制，该接口类似于LSCP的协议。如果支持标准LSCP，可以通过应用信令网关或直接升级。 11. IPQAM子系统和机顶盒STB： a) 接收视频流，该接口使用RF信号； b) 机顶盒在双向交互过程中获得点播流的资源信息。 12. 管理系统和机顶盒STB：机顶盒与机顶盒管理子系统通过该接口对机顶盒进行配置和状态管理，接口使用TR069协议；可以通过应用信令网关对协议进行转化，满足管理需求。 13. 集成网管子系统系统和各个子系统：集成网管子系统通过该接口管理各个设备，各个子系统通过该接口上报告警信息，该接口使用SNMP协议；或通过网管Agent实现SNMP协议。 东方广视科技股份有限公司 9 北京东方广视科技股份有限公司 14. 双向通信网络：主要包含回传猫、回传网关、双向通信子系统、IPQAM等设备共同构成。原则上，双向通信主要采用STB（机顶盒）->CMV（回传猫）->GW2（回传网关）->GW（接入网关）->IPQAM->STB方式。在机顶盒的双向通信中间件和前端的双向通信子系统可以将底层双向通信协议透明化，在机顶盒与前端系统中达到透明传输的目的。 3.2. 互动前端系统方案互动前端系统方案 3.2.1. 组网方案 建设全套前端系统，系统架构可以分阶段调整部署。 方案1：半分布架构 当总并发流不高的情况下，可以采用半分布架构，即只在分前端部署IPQAM。但此方案要求前端到分前端的骨干网带宽占用较大，如1条千兆链路只能支持250个3.75Mbps的并发流，当光纤资源有限的条件下，只能采用粗波分复用或万兆传输技术，额外增加设备投资。 半分布架构：对于2000并发流的系统，要求前端到分前端的总带宽为8条千兆光纤链路。随着并发流发展，对骨干网带宽要求更高。 因此，建议只在初期建设，并发流不高的情况下，采用半分布架构。 东方广视科技股份有限公司 10 北京东方广视科技股份有限公司 方案2：全分布架构 全分布架构：在分前端部署播出服务器、应用服务器、IPQAM，通过CDN，分前端本地存储时移与热播片源。降低对前端到分前端的带宽需求。在前端与分前端之间基于光链路建立CDN分发网络，确保前端录制的时移内容与点播节目向分前端本地分发存储。 根据咸宁项目建设的需求，在建设2万用户（集中在总前端）、2000并发流需求的情况下，初期可以采用半分布架构，即视频服务器统一在前端部署、IPQAM部署在分前端。 3.2.2. 前端系统架构 咸宁互动平台，其前端系统架构如下图所示： 以采用半分布架构方式为例，前端系统主要部署以下系统：播出服务器集群及本地存储盘阵、应用服务器集群、后台业务管理系统、时移录制子系统、媒资注入子系统、网络管理系统、数据库系统。在各分前端部署IPQAM。 东方广视科技股份有限公司 11 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.3. 互动频点规划 根据客户实际网络情况，进行整体频点的规划。根据可以提供的互动频点数和按照区域用户的分布情况，结合用户点播率进行IPQAM与光节点之间的区域划分。 当采用东方广视互动方案时，由于下行通信占有1个专用数据频点，通常按照23视频频点+1数据频点部署。 关于频点复用： 互动增值业务作为数字电视的补充部分，实际项目实施中，系统可使用的频点资源有限，必须采用频点复用技术实现大规模应用。在频点复用技术中，引入区域概念，有效解决了频点资源问题。 区域示意图 如上图所示，在实际部署实施中，将用户按照地域划分为不同的区域，每区域可以使用全部或部分系统分配的频点： 不同的区域可以使用相同的频点，实现了频点复用，有效利用了紧缺的信道资源； 可以灵活划分各区域，为区域合并、拆分提供方便； 东方广视科技股份有限公司 12 北京东方广视科技股份有限公司 增减区域方便，为互动增值业务扩充容量、增加批量用户提供了支持。 管理区域调度中，根据区域中用户量的不同，可以将多个播出服务器划分入同一区域或支持多个区域，以节约播出服务器资源。 3.2.4. 标清时移电视采集录制系统标清时移电视采集录制系统 时移录制系统的主要功能及特点： 一个录制网关支持40路(平均3.75Mbps)电视节目，具有高效率； 每路节目可以录制3天甚至更长时间，最大限度满足用户需求； 时移录制服务器统一完成节目的实时处理，供实时播出使用； 支持定时录制，只录制感兴趣的时间段； 支持同时录制不同码率的节目； 配合CDN，完成录制内容实时分发； 时移节目的节目数量，时长，码率均可选择。时移系统可提供支持无限制的时移节目数，无限长的时移时间，多码率并行的时移录制，在系统配置时，只与节目采集系统和存储容量相关。 在此仅按标配的40套时移节目设计。每套节目3天时长，在管理系统中可控（对于点播率高的节目可以转录为VOD点播节目，供点播使用）。，每套节目按照3.75Mbps的码率设东方广视科技股份有限公司 13 北京东方广视科技股份有限公司 计。 时移录制系统要求前端提供经过编码器处理的（3.75Mbps码率）的MPTS透明节目流。在湖北咸宁前端互动平台中，可采用以下方案： 要求前端提供标清音视频信号作为时移节目源。要求前端提供标清音视频信号作为时移节目源。 根据用户的实际环境和时移需求，对录制的频道选择、时间选择可灵活调整。 3.2.5. 高清回看电视高清回看电视子电视子系统 时移录制系统的主要功能及特点： 支持4路高清电视节目，具有高效率（暂定4路高清节目，可根据客户需求增加）； 回看转码服务器统一完成节目的转码处理，供视频点播使用； 支持回看定制，只定制感兴趣的时间段节目； 配合CDN，完成录制内容实时分发； 时移节目的节目数量，时长，均可选择。时移系统可提供支持无限制的时移节目数，无限长的时移时间，在系统配置时，只与节目采集系统和存储容量相关。 在此仅按标配的4套时移节目设计。在管理系统中可控（对于点播率高的节目可以转录为高清VOD点播节目，供点播使用）。 时移录制系统要求前端提供未加扰的H.264编码格式高清节目TS流。在湖北咸宁前端互动平台中，可采用以下方案： 东方广视科技股份有限公司 14 北京东方广视科技股份有限公司 高清卫星接收机高清编码器H高清编码器H.264高清卫星接收机高清编码器H高清编码器H.264复用器五通道时移录制转换仪高清卫星接收机高清转码器H高清转码器H.264高清卫星接收机高清转码器H高清转码器H.264录制服务器高清卫星接收机高清转码器H高清转码器H.264内容分发子系统 根据用户的实际环境和需求，对录制的节目、数量、时间可灵活调整。 3.2.6. 播出系统方案播出系统方案 3.2.6.1. 播出服务器性能与特点 播出服务器性能与特点 播出服务器性能与特点播出服务器采用了通用PC服务器架构，其优点在于： 1、 硬件设备互换性好。由于采用通用的服务器和标准的硬件体系架构，可以有多家厂商的设备进行选择，使得运营商的选择度更大，不会被特定的供应商所束缚，一旦产品出现故障，也容易及时进行更换，降低了因设备原因造成的经济损失。 2、 硬件设备升级方便。由于计算机技术的迅猛发展，尤其是硬件技术的日新月异，使得相关的硬件设备的技术升级换代周期越来越短。采用通用的硬件体系架构，能够很方便的对硬件系统进行升级，提高系统性能。例如，增加CPU的处理能力、增加内存的容量、增加网卡的输出能力等等。 3、 硬件设备价格透明。由于采用通用的服务器，使得硬件设备的价格对运营商来说是完全透明的，并且随着技术的不断发展，相关硬件产品的价格也会不断下降，使得运营商能够用较低的成本进行系统的维护和扩容。 播出服务器采用DAS本地盘阵的存储方式，目前单服务器推流能力达到4个千兆输出，其中每千兆网口推流250路（3.75Mbps），共计1000并发流。 东方广视科技股份有限公司 15 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.6.2. 播出系统集群机制 播出系统集群机制 播出系统集群机制播出服务器逻辑上分为三种类型： 1、 热播服务器：本地存储只存放热播节目，通常包括时移节目、热播点播节目；当用户点播请求的节目热播命中时，由热播服务器实现推流功能； 2、 冷播服务器：对于大型点播系统，8：2比例是业界的通用标准，为节省热播服务器的存储设备，冷播片源只存放在冷播服务器的存储设备上；当用户点播请求的节目热播未命中时，由冷播服务器实现推流功能； 3、 热备播出服务器：为保障播出服务器的可靠性，播出系统实现了N+1备份机制，当某播出服务器出现故障而无法推流时，热备份服务器迅速检测到该故障，迅速切换，并快速恢复故障流的播放。 互动平台播出系统机制如下图所示： 3.2.6.3. 播出系统存储方案 播出系统存储方案 播出系统存储方案对于热播服务器采用本地盘阵存储，采用先进的InfiniBand高带宽接口，存储系统可东方广视科技股份有限公司 16 北京东方广视科技股份有限公司 以采用各种硬盘，如SAS、SATA等，其中采用大容量。存储容量本方案配置1套24*1TB SATA硬盘，可存储14000小时的节目，具有很高的性价比。 存储容量的要求：对于时移节目，40套*3天*24小时的节目需要4.7T存储空间，本方案建议本地存储24T，完全满足时移和vod节目存储要求。 对于中央存储，建议部署支持13000小时的存储系统（14-23T），用于对视频点播节目的统一存储、处理等，并配合CDN分发系统，将点播节目分发到视频服务器本地存储。 3.2.7. 本地节目注入与管理 基于BackOffice，完成本地节目的注入流程，包括EPG制作过程。 经过一系列运营管理流程，通过BackOffice设置相关属性后，节目完成上线，VOD节目就可以在电视机上被用户浏览、点播，并根据点播情况产生话单记录，用于BOSS计费扣费。 3.2.7.1. 节目上线 节目上线 节目上线节目上线流程如下： 片源工具内容管理产品管理目录管理转换格式上传片源管理片源添加节目关联产品定义产品订购产品订购产品关联目录分发节目生成页面审核页面发布页面节目上线 东方广视科技股份有限公司 17 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.7.2. 节目点播 节目点播 节目点播节目点播流程如下，包括点播请求、播控请求、点播结束三个子流程： STB应用网关业务认证系统后台管理系统VOD系统业务控制系统视频服务器BOSS浏览页面点播请求认证请求认证业务认证响应路由业务点播请求业务数据点播响应点播响应播放视频下发视频流业务处理业务数据欣赏节目播控请求路由业务播控请求播控响应播控响应播放视频下发视频流结束播放停止请求路由业务停止请求业务数据停止响应点播话单停止响应结束视频停止播放点播话单业务处理节目点播 3.2.8. 系统可靠性保障 互动平台的可靠性依赖多种机制保证： 三年的商业运营系统，三年的商业运营系统，验证了系统的可靠性 验证了系统的可靠性 采用成熟、采用成熟、先进的设备与技术 先进的设备与技术 东方广视科技股份有限公司 18 北京东方广视科技股份有限公司 品牌服务器、存储设备 热备、集群、DB缓存技术采用长时间稳定应用于大规模电信级产品 支持全分布式架构，支持全分布式架构，降低灾难风险 降低灾难风险 应用与播出系统采用积木式架构，应用与播出系统采用积木式架构，每个播出单元只服务于固定的用户群每个播出单元只服务于固定的用户群 于固定的用户群 所有主要网元支持远程升级，所有主要网元支持远程升级，包括前端设备、包括前端设备、EOC局端设备、局端设备、EOC终端设备 终端设备 各子系统具备相应的安全保障机制 各子系统具备相应的安全保障机制 播出服务器：N+1备份（建议部署：8播出服务器+1热备服务器），热备切换，支持故障流的自动恢复 控制服务器：集群备份，负载均衡 数据库（ORACLE）：集群/热备 多种系统监控、多种系统监控、故障处理机制 故障处理机制 网管平台：信令跟踪系统—跟踪系统故障，处理用户投诉 流监控系统：实时监控IPQAM输出流，与前端平台互动进行故障处理 机顶盒：通信状态监视，显示各种通信链路接口的状态，便于故障诊断处理 EOC局端设备：故障自动恢复，远程电源管理 网管系统：故障监控、告警，短信、邮件通知 对于关键的播出服务器，其可靠性保障依据N+1集群方式支持： 7 系统可以按照(8/10)播出服务器+1备份服务器部署，当任一个播出服务器出现故障DB服务器 时，备份服务器自动切换，并恢复故障流的继续播出。 后台管理服务器 应用服务器 东方广视科技股份有限公司 19 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.9. CDN系统方案系统方案 CDN方案支持PUSH、PULL分发机制。PUSH采用UDP组播方式，对CDN网络的带宽利用率极高。 CDN方案支持未来的多级网络架构。分发根据业务实时需求分为实时分发、点播节目分发两种方式： 时移分发： 保证带宽与时延 支持UDP组播 例如：28套时移节目，要求带宽150Mbps 点播分发： 保证合适的带宽，需求与上线节目量和上线时延相关 支持UDP组播 例如：50GB/天的节目内容，提供100Mbps的带宽传输时长为5000秒 当湖北咸宁方案采用半分布架构时，CDN网络部署在局域网内部。时移节目通过时移录制服务器分发到所有的播出服务器，点播节目（包括来自华数的上线节目、或本地注入的节目）可以分发到指定的播出服务器，本地注入的点播节目可以结合后台管理系统的点播节目排行，进行冷热播节目的转换。 当湖北咸宁方案采用全分布架构时，需要在前端和各分前端建立CDN网络，其网络架构如下： 东方广视科技股份有限公司 20 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.10. 多类型终端支持 为满足互动平台对未来业务发展的支持，互动平台支持对多种接入网络（网口双向机顶盒、串口双向机顶盒）的兼容，可以满足对多编码格式（标清、高清等）的需求。 实现方式如下图所示： 当机顶盒发送上行请求消息时，包含本机顶盒的设备类型，前端系统根据其设备类型，确定采用何种通信方式、采用何种编码方式，满足不同终端的互动业务需求。 3.2.11. 系统扩展方案 由于系统的软件结构采用分层、分布设计模式，软件模块均支持集群工作模式，因此任何软件模块都没有性能瓶颈。以下试以一个小规模的系统向超大规模系统扩容的过程，说明系统如何进行扩展，并说明为何超大规模系统对系统的稳定性不会带来风险。 下图是一个小规模的互动业务系统（为简化说明，不考虑设备的备份），承载1000个并发流的业务。系统仅需要部署一套视频播出服务器和一套业务控制服务器。 东方广视科技股份有限公司 21 北京东方广视科技股份有限公司 当业务量扩展，例如需要承载5,000个并发流时，首先在网络设备上部署满足要求的GW2数字线缆接入网关设备，在前端部署相应数量的视频播出服务器，以及相应数量的边缘QAM 调制器设备，如下图所示。对于软件系统来讲，单个视频播出软件模块所承载的业务量并没有变化，因此，视频播出软件没有任何变化；由于用户量和GW2数量的增长，系统压力的主要在接入网关模块、信令控制模块的增长上，由于通信和信令的处理非常简单，业务流程只是对前述系统的重复，这些业务控制模块完全可以处理这样的业务流量。 当业务量扩展，例如需要承载几万甚至更多的并发流时，同样在网络设备上部署满足要求的GW2数字线缆接入网关设备，在前端部署相应数量的视频播出服务器以及相应数量东方广视科技股份有限公司 22 北京东方广视科技股份有限公司 的边缘QAM 调制器设备，如下图所示。 但此时业务控制服务器上的部分软件模块的处理能力可能会形成瓶颈，根据上节所述，主要软件模块均采用无状态机设计模式，支持集群方式，当某软件模块处理能力不够时，可以增加该软件模块，使其采用集群工作方式；进一步，可以增加更多的业务控制服务器，将每个业务控制服务器与指定区域的GW2，视频播出服务器，边缘QAM 调制器绑定为一个组；通过绑定后的K个组达到业务增长的需求。此时，对于每个绑定组来讲，各软件模块所承载的业务流量只是该组所属的用户量，业务流量可能根本没有增长。 按照这种堆叠式扩展模式，有效地从物理上对用户进行分割，理论上系统可以无限扩展。 另外，从软件架构上，可以看到互动业务管理系统由于使用了数据库，最有可能先达到瓶颈，如上节所述，系统采用的数据缓存技术，降低了对数据库的压力，并且数据中心缓存模块支持集群工作方式，对系统处理能力和性能有显著提高。 3.2.12. 网管系统 网管系统架构 统一网管系统支持对端到端系统的全面设备管理和网络管理，采用分层模块化架构。支持BS结构，支持浏览器的远程访问。 东方广视科技股份有限公司 23 北京东方广视科技股份有限公司 实时监控子系统 a) 设备监控 根据窄带网和宽带网业务的不同，底层与设备的交互协议也分为两种： 1、 窄带网的带宽和设备的能力极其有限，使用类似SNMP的SNMP协议进行管理； 2、 宽带网上的设备包括各种前端和外部的各种设备都统一通过SNMP协议进行管理； 系统上层都使用系统统一规定的内部网管协议定义规范。在协议适配层根据设备类型来判断所使用的具体协议并进行转换，这样就保证了多种协议的共存以及以后对其他协议的扩展支持。 b) 监控引擎 监控引擎是整个系统的核心，主要可以完成如下的任务： 1、 接收外部系统的设备操作请求，验证请求的合法性； 2、 调用底层的消息队列进行对设备的管理； 3、 根据设置好的告警策略实时检测告警触发的条件，一旦检测出告警发生，将根据设置好的告警动作定义执行，比如发送短信或邮件； 4、 自动检测网络上新增的设备； 5、 自动检测设备是否处于掉线状态； 6、 自动按照预先设置好的规则进行设备数据的收集 东方广视科技股份有限公司 24 北京东方广视科技股份有限公司 WEB管理平台 a) 基于浏览器的方式 使用标准的J2EE架构实现，并主要有如下几个方面的优势： 1、 集成流行的AJAX方案来提高页面的可交互性； 2、 拥有BS结构软件的零安装特性，只要有网络，就可以随时随地进行管理； 3、 不直接和设备交互，而是通过实时监控系统，可以有效提高系统安全性； b) 系统管理 主要包括如下几个功能： 1、 业务角色管理 2、 人事角色管理 3、 权限分配，针对业务角色定义权限的分配 4、 帐户管理，可以指定用户的登陆IP限制和登陆时间的限制 5、 设备属性权限配置，可以任意指定每个用户所拥有的设备的具体的每个属性的操作限制 6、 告警用户组管理，设置告警产生时所通知的对象，可以是邮箱或手机号 c) 配置管理 1、 支持无限级的设备分类组织； 2、 支持按设备类型对设备进行管理； 东方广视科技股份有限公司 25 北京东方广视科技股份有限公司 3、 支持多种方式的设备查询方法； d) 告警管理 1、 告警配置，可以非常灵活的指定告警触发的条件和告警的动作； 2、 告警信息管理，可以对告警历史进行详细的查询和管理； 3、 设备状态实时监控，可以实时查看设备的最新状态； e) 统计日志 1、 查询设备上报的各种事件的详细信息； 2、 查询系统的操作日志 f) 统计报表 1、 列出某日所有设备的各种报表 2、 列出单个设备一个月内每一天的各种报表 3、 列出某月所有设备的各种报表 4、 列出单个设备一年内每个月的各种报表 5、 列出某个小时内所有设备的各种报表 6、 列出单个设备一天内每个小时情况的各种报表 支持的报表类型包括： 1、 详细状态码分布报表，可以看出一个设备各种设备状态的数量分布规律； 2、 详细状态码时长分布报表，可以看出一个设备各种设备状态的时长分布规律； 3、 告警事件统计报表，可以看到设备的告警数量； 4、 GW2性能指标数据统计，可以查看GW2的性能情况； 5、 GW2性能指标成功率数据统计，可以查看GW2的各种业务的成功率情况； 6、 网管消息量统计报表，可以了解网管系统的消息分布状况以及设备的网络情况； 7、 设备上报事件统计报表，可以查看所有设备上报事件的分类统计情况。 g) 信令跟踪 1、 能够根据开始时间、结束时间、用户卡号、消息序列号、信令标识和信令状态对用户的信令进行灵活的组合查询。 2、 可以根据时间范围、信令标识和状态对信令进行分组统计 h) 报表预统计 作为网管系统的一个非常重要的任务，网管系统需要不间断的采集各个设备的实时数东方广视科技股份有限公司 26 北京东方广视科技股份有限公司 据并进行入库，而这只是基础数据。为了对设备的运行状态有全面的了解，必须借助于网管所提供的统计报表功能。综合网管系统采用了如下的报表生成策略： 1、 对于类似网管系统消息量的统计，由实时监控系统定时统计得出，这是最快的统计方案； 2、 对于设备告警、设备上报事件这些信息，采用独立的应用进行定时统计。这可以充分保证报表统计过程不影响正常的业务。 3、 报表预统计系统可以从各种各样的基础数据中进行分类统计，形成小时报、日报、周报和月报，并保存在中间表里，这样就能极大的提高报表查询功能的用户体验。 信令跟踪服务 为便于运维人员及系统工程师进行系统维护、故障诊断及投诉处理，iNMS信令跟踪系统提供方便快捷及时的方式及友好易用的界面进行用户级、业务级信令流程的跟踪及检索。 浏览器 接口2 接口5 数据采集点n iNMS信令跟踪系统 数据展示 数据收集 数据处理 接口4 DB 数据采集点1 接口4 接口1 接口3 信令跟踪系统从接收采集点发来的信令数据，处理并存储信令数据到数据库中。操作员通过Web界面进行数据查询。 数据采集点为业务系统的各个模块，包括回传网关、前端各服务子系统等业务模块。 东方广视科技股份有限公司 27 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.13. 后台业务管理系统 系统结构图 系统管理 a) 系统管理模板主要包括人事角色管理、业务角色管理、人事角色和业务角色对应管理管理、业务角色权限分配、系统用户管理等。 b) 节目管理系统中的安全控制策略是非常灵活有效的，可以很好的满足客户的需求。 内容管理 a) VOD节目内容支持无限级的内容组的分类树结构，可以非常清晰的对大数量级别的内容进行详细的分类组织，便于管理； b) 末级的节目组下可以维护多个节目的内容，节目的内容包括了视频点播的详细信息； c) 可以单独对时移节目进行管理； d) 支持资讯信息、天气预报等信息的管理； 页面管理 通过内容管理模块来维护各种内容的信息，相对应，通过页面管理来组织最终对用户可见的各种页面。页面管理分为节目页面管理、资讯页面管理、天气预报页面管理、模板管理、首页管理、页面的生成和页面的发布： 1、可以批量增加页面的内容。 东方广视科技股份有限公司 28 北京东方广视科技股份有限公司 2、支持动态排序，调整元素的相对位置。 模板管理和可视化模板设计工具无缝集成，提高运营商维护系统的效率。 用户管理 用户管理包含用户本身信息的管理和用户组的管理： 1、可以动态选购不同产品，充分体现个性化服务； 2、支持用户组策略的灵活转换； 3、灵活的帐户管理机制，支持多种计费策略。 运营统计 运营统计包含消费日志、用户统计、节目统计和并发流统计： 1、可以快速的查询用户的消费日志； 2、强大的用户统计和节目统计功能； 3、可以使用饼状图、折线图等多种方式来灵活展现实时的并发流数据。 产品管理 以产品的方式管理客户购买及消费： 1、实现用户消费服务合理记费的功能，可以按次、按时长、包月、按折扣率计算折扣等多种方式计费； 2、可以快速、灵活提供新业务，以建立多业务多产品立体营销模式； 3、可以多样化、个性化的提供不同产品、不同服务、不同计费方式的敏捷业务。 合作伙伴管理 合作伙伴管理包括如下的功能点： 1、 维护CP/SP内容提供商的基本信息，包括内容提供的登录账号信息； 2、 提供给第三方应用的程序接口； 3、 内容提供商通过分配的账号可以登陆管理系统在权限范围内执行各种操作。 收视率调查 收视率调查包括如下的功能点： 1、 频道信息的维护功能； 2、 频道下的节目信息的维护； 3、 支持批量导入节目信息，即每天的节目单信息； 4、 根据不同的角度统计收视率情况并通过各种图表进行直观的展现。 东方广视科技股份有限公司 29 北京东方广视科技股份有限公司 问卷调查 问卷调查包括如下功能点： 1、 问卷调查基本信息的维护； 2、 查询和统计用户参于问卷调查的情况。 片源搜索和入库 节目管理系统提供的片源入库功能包括几个方面的优势： 1、 通过片源信息文件的方式和图形化的片源分发工具无缝集成，消除用户的重复输入； 2、 片源搜索功能为独立的进程，可以及时的搜索到片源信息文件并自己执行入库操作； 3、 内容管理中的节目内容维护模块里可以快速的从片源信息表中导入新的节目到数据库中。 互联网内容自动抓取 系统通过抓取规则的定义可以从绝大多数的网站中自动抓取有用的信息。比如通过配置天气预报的网站和网页分析规则，系统可以自动抓取天气预报的信息。 应用代理服务 1、 Web应用系统无须进行二次开发，一个版本就可以同时给IP机顶盒和机顶盒访问，没有额外的开发管理成本； 2、 系统扩展性强，可以快速支持新开发的Web应用。只要机顶盒浏览器支持，新业务上线几乎无需额外的投入； 3、 提供基于Web的管理配置界面，简单友好，没有复杂的配置操作，只有当新上线的应用入口位于机顶盒首页时才需要在应用代理进行配置，二级以下页面的应用入口无须手工配置，系统自动支持； 4、 应用代理支持定制功能，通过在配置文件配置策略，并可配置执行点。需要有个性化页面定义是因为有些特别的页面，用通用的转换方法不能满足需要，这样就可以提供特殊页面特殊处理的能力。 东方广视科技股份有限公司 30 北京东方广视科技股份有限公司 3.2.14. 3.2.14.1. 光传输网络的要求 视频流下发：视频流下发：前端分前端 分前端 由于采用半分布架构，在前端机房部署播出服务器，在分前端机房部署IPQAM，要求前端到分前端之间提供满足并发流要求的带宽，根据当前播出服务器的性能，单千兆网卡可以推送250个3.75M码率的并发流，具体需求如下： 并发流数目 2,000 每千兆支持并发 250 要求带宽 8G 为满足该技术需求，前端至各分前端共计使用8根光纤，安装8对千兆光纤收发器。由此看出，当业务不断发展后，对骨干网的带宽要求愈来愈大，后期扩容可采用万兆交换机或波分复用的方式，也可以将互动前端调整为全分布架构。 以总共需要2000并发流分布在一个分前端为例说明传输流程。 1、 千兆光纤收发器方案：在中心机房的视频服务器播出卡千兆链路连接到千兆光纤收发器，通过光纤链路下发到分前端。分前端通过光纤收发器，将数据交换分发到各IPQAM的输入千兆接口。 2、 万兆交换机方案：在中心机房的视频服务器播出卡千兆链路连接到万兆交换机的千兆电口，万兆交换机进行交换汇聚，通过两条万兆光纤链路下发到分前端。分前端通过万兆交换机，将数据交换分发到各IPQAM的输入千兆接口。 3、 波分复用方案：在中心机房的视频服务器播出卡千兆链路连接到波分复用的光口口，波分复用设备进行交换汇聚，通过光纤链路下发到分前端。分前端通过波分复用设备和光纤收发器，将数据交换分发到各IPQAM的输入千兆接口。 项目初期采用千兆光线收发器方式。项目初期采用千兆光线收发器方式。 3.2.14.2. 视频流下发：视频流下发：分前端光节点 光节点 分前端通过IPQAM将IP视频流调制RF输出后，与数字电视RF信号混和接入光发射机。东方广视科技股份有限公司 31 北京东方广视科技股份有限公司 根据当前湖北咸宁广电的情况，如果提供24（建议24个）个互动频点（要求每4个为邻频频点），则每个混频后的光链路具有240个并发流，按照10%在线率计算，可支持2400个用户。 光节点互动电视信号IPQAM组光分路器二分配1550光发回传网关ONU分配网双向机顶盒数字电视回传光分路器OLT 3.3. 湖北咸宁湖北咸宁双向网改方案湖北咸宁双向网改方案 3.3.1. 技术方案选型依据 在选择双向网络改造技术方案时，需认真进行分析，所采用方案应具备以下特点： 网络实施简单快速； 成本相对较低以实施全网双向工程； 用户家庭施工简单； 运行高效稳定包含速率、丢包率、时延、抖动、QOS等各项指标； 维护工作量相对较小，需含网络管理系统。 据此特点，可考虑北京东方广视公司的BroadCable™双向传输解决方案。 3.3.2. BroadCable™双向传输解决方案的特点 BroadCable™是北京东方广视公司推出的一种面向CATV网络的低成本、高可靠性、高扩展性、易于管理的双向通信解决方案，具有以下特点： 低成本： 东方广视科技股份有限公司 32 北京东方广视科技股份有限公司 设备成本低：数字线缆接入网关(GW2)、用户端设备CM成本低廉，未采用已有的国外专利技术，避免了由此产生的高额费用。 网改费用低：网改工程不需要昂贵的测试设备和复杂的调试操作；不必改造现有的入户线缆。 可靠性： 采用独特的二级网络结构（GW2--CM-V），高频FSK调制方式有效消除了用户端的回传噪声影响，解决上行噪声汇聚问题。 传输的抗干扰能力与较强的纠错能力； 可扩展性： 采用网络设备推向用户的方式，建网覆盖规模和网络传输带宽可以根据业务发展情况而扩展； 灵活的业务扩展能力，从基本的面向CATV的双向增值业务扩展到支持VOIP语音与上网业务； 结合数字电视机顶盒的在线软件升级能力，便于不断开发新的增值业务。 可管理性： 网络设备的远程监控：GW、CM具有远端监视、诊断能力；网管平台提供网络的流量监控与业务监控能力。 灵活可靠的计费：支持多种计费策略，计费安全可靠； 用户管理：具有用户开通、鉴权等功能，结合CA系统，解决用户授权、节目加扰、收费等问题。 业务管理：提供统一、开放的业务接入平台，便于对接入的增值业务提供商进行管理。 3.3.3. 从中心机房到分前端的传输 此部分需提供点播视频流的下行通道与数据通信链路。按照2000个并发流计算，前端单个视频播出节点可支持1000路并发，为4Gbps的输出，则2个视频播出节点共需8Gbps的带宽用做视频流推送。采用光纤收发器技术来实现此需求。回传数据业务包含宽带业务和窄带业务，通过中心机房至分前端的千兆以太网回传，中心机房和分前端增加1对千兆东方广视科技股份有限公司 33 北京东方广视科技股份有限公司 光纤收发器，实现中心机房至分前端的千兆以太网。 前端至分前端传输示意图如下： 市中心机房分前端机房CATV光发射机光电转换-混合互动电视RF视频播出集群GbESWITCH光纤收发器群光纤收发器群EQAM组EQAM组EQAM组VOD互动平台VOD互动平台GbESWITCHGbESWITCH接入控制光纤收发器光纤光线收发器OLT网管系统InternetBRASPPPOE 3.3.4. 从前端或分前端到光节点的传输前端或分前端到光节点的传输 通过EPON来实现数据回传 来实现数据回传 窄带和宽带回传使用EPON方案来进行分前端到光节点的数据通信。如下图所示： 光节点回传网关ONU光分路器分配网互动电视+数字电视1550光发回传光分路器回传至前端OLT东方广视科技股份有限公司 34 北京东方广视科技股份有限公司 3.3.5. 同轴分配网络部分 光节点-分配网使用宽带EOC+窄带EOC的方案来实现互动电视业务需求和宽带业务需求。所有用户整体平移全部安装内置窄带回传猫的双向机顶盒来满足互动电视业务需求，对于有宽带需求的用户再单独安装宽带EOC设备用以上网。这样可以避免投资浪费，而且宽窄业务划分有利于用户室内的设备安装，避免了传统的使用一只宽带猫同时开展互动电视业务和宽带业务所带来的安装时的穿墙打眼拉五类线的麻烦。EOC局端设备同时支持宽带和窄带业务。 3.3.5.1. 光站四路输出的改造 光站四路输出的改造 光站四路输出的改造安装两台回传网关网关 安装两台回传网关 分配网改造需在光站出安装回传网关两台回传网关GW2，用以汇聚和管理各用户终端CM-I和CM-V的上行信息；在链路中的原有放大器处安装中继器使得高频互动电视信号和低频宽带信号得以回传；用户终端安装用以宽带上网的宽带EOC终端和用于互动电视业务的窄带EOC终端。 改造示意图如下： 东方广视科技股份有限公司 35 北京东方广视科技股份有限公司 回传网关原理 回传网关原理 其中2入2出回传网关原理框图如下： 3.3.5.2. 光站两路输出的改造 光站两路输出的改造 光站两路输出的改造光站若为两路输出，在光站处仅需安装1台回传网关即可满足业务需求，其余改造方法同上，如图： 东方广视科技股份有限公司 36 北京东方广视科技股份有限公司 3.3.5.3. 550MHz550MHz放大器 放大器 某些地区可能仍旧使用的是550MHz放大器，为了满足交互业务开展的需要，应当对这些放大器进行升级改造，建议使用专用的750或860MHz放大器对其直接进行更换，专用放大器已内置中继器，且所使用的放大模块最大可支持40dB增益，因此一般不需要对线路进行改动。如下图所示： 其中，专用放大器的内部结构如下图所示： 关于更换放大器的说明： 原来550M单向放大器加中继器，最佳方案是更换原放大器；可以考虑直接更换40dB高增益750M或860M双向放大器（内置有源双向中继器）。采用高增益放大器的目的是为了补偿550M网络升级到750M或860M网络时均衡造成的电平损失。减少工程投入。升级为750M或860M网络后，可以大幅度扩容双向业务的可用带宽，并提高双向网络空分复用的灵活性 东方广视科技股份有限公司 37 北京东方广视科技股份有限公司 3.3.6. 双向网改设备配置规则 系统配置原则： EOC局端设备的配置原则：对于网口EOC方案支持宽带接入业务时，1个局端设备支持61个终端同时上线；对于串口EOC方案支持互动电视业务时，1个局端设备支持200个终端的并发。通常，在1个光节点下，安装1个EOC局端设备，可满足该光节点下300-500用户的需求。 旁通中继设备的配置原则：在分配网中存在的放大器，均需要采用旁通中继设备；如果需要进行数字化整转的改造，需要更换放大器，可考虑采用东方广视提供的内置旁通中继设备的放大器，更便于施工、维护。当使用网口EOC方案时，分配网中的放大器级数不要超过1级。 通信终端的配置：通常，宽带接入业务使用网口EOC终端；互动电视业务使用串口EOC终端。当提供网口机顶盒时，需部署网口EOC终端。 因此，分配网网改的设备将根据用户网络的实际情况，根据以上原则进行配置。 3.4. 湖北咸宁湖北咸宁用户终端方案湖北咸宁用户终端方案 不仅提供应用于整体解决方案中的互动机顶盒（内置串口EOC双向机顶盒）产品，同时提供互动中间件及其集成服务，支持第三方机顶盒厂家或中间件厂家集成互动中间件后，在互动电视环境中投入使用。 3.4.1. 机顶盒互动中间件结构 机顶盒互动中间件包括双向通信子系统、互动客户端子系统、嵌入式浏览器子系统三部分组成，如下图所示： 东方广视科技股份有限公司 38 北京东方广视科技股份有限公司 iTV ApplicationDisplayEngineResourceMagagerData ParserData StoreLayoutiTV EPGManageriTV Player iTV Protocol EngineDATA COMM嵌入浏览器通信接口API通信协议控制通信接口驱动互动电视客户端RemoteManagementAgent通信子系统FLASHTUNER串口Demux视频解码音频解码OSDIC 或采用其他第三方嵌入浏览器的中间件，针对湖北咸宁项目，采用茁壮浏览器，如下图所示： 点播业务时移业务其他互动业务iTV EPGManageriTV Player 茁壮浏览器iTV Protocol EngineRemoteManagementAgent互动电视客户端通信接口API通信协议控制通信接口驱动通信子系统FLASHTUNER串口Demux视频解码音频解码OSDIC 通信子系统：负责上下行通信链路的建立，消息的发送、接收，处理链路层通信协议，并向其他应用提供基本的通信接口API。通信子系统将支持串口上(下)行—高频头下行通信方式。对于网口机顶盒，该通信子系统采用TCP/IP协议栈替代。 嵌入浏览器：与前端系统互动，发送指令，接收页面数据，并送入解释器，对数据进行存储与处理、布局，提供显示与控制。资源管理器对常用资源进行缓存，提高下行带宽的利用率和页面的响应速度。嵌入浏览器支持的HTML协议。对于湖北咸宁项目，浏览器采用茁壮集成双向浏览器，满足对华数Portal的统一需求。 东方广视科技股份有限公司 39 北京东方广视科技股份有限公司 互动电视客户端：具有基本的互动电视播放器，支持对视频流的请求、播放、快进、快退、暂停、恢复、跳转、停止、退出等控制操作。iTV EPG Manager主要对时移电视等业务的EPG进行管理、引导。iTV Protocol Engine通过通信子系统，与前端系统共同维护信令控制通道、流通道的控制、维护,并对互动协议进行解析。可提供时移电视、视频点播、实时收视率调查、开机资讯等互动业务。 Remote Management Agent：与前端网管系统配合，向机顶盒各子系统、应用提供远程配置、监控等机顶盒的网络管理功能。 3.4.2. 互动中间件的特点 能够提供业界唯一的支持目前已经发放的单向机顶盒改造为双向机顶盒的解决方案，单向机顶盒只需软件升级，无需硬件改造； 充分利用机顶盒普遍具备的硬件、软件资源，对机顶盒平台的CPU、RAM、FLASH的要求低，适用于多种机顶盒平台；目前已在4MFLASH+16MRAM机顶盒上具有成功移植的案例。 互动中间件采用模块化设计，接口简单清晰，第三方可以快速完成集成； 机顶盒的应用业务模块采用结构化模块设计模式，可以根据运营商的业务开展状况，灵活配置业务模块； 对于时移电视EPG，采用与数字电视EPG独立的下发机制，避免与数字电视EPG需求的耦合；时移EPG的接收，不会影响用户看电视；可以时移视频播放状态下的跨台切换，用户感受好； 浏览器引入系统资源缓存的方式，将浏览器常用的背景图片、图标、文本等，通过前端轮播下发的方式，使机顶盒预收并存储；降低了前端下发页面的数据量，提高了带宽利用率，减少了页面的接收时间，使用户操作响应更快； 利用双向通信，引入对机顶盒的远程网管功能。定义一系列对基本数字电视功能、互动功能支撑的完整的管理功能，并向机顶盒平台提供； 东方广视科技股份有限公司 40 北京东方广视科技股份有限公司 3.4.3. 互动中间件的集成与服务 提供机顶盒互动中间件及其集成服务，包括提供接口文档、集成库、技术支持、集成测试、版本升级等一系列的集成服务。根据运营商的要求，支持向第三方机顶盒厂家的平台上进行集成。目前，已与多种主流机顶盒平台，多个机顶盒厂家和方案提供商进行了成功的集成。 机顶盒互动中间件对机顶盒资源的需求： 1. 具有RS232串口； 2. 具有4MFLASH、16M SDRAM（包含）以上的配置（具体的配置要根据运营商需求，考虑其他中间件所占用的资源状况）；互动中间件的代码大小在500KB以内，对RAM的需求在2MB以内；并根据功能与配置的需求，方便地裁剪系统； 3. 建议通过机顶盒串口为外接回传猫供电，CMV要求的供电功率很低，一般机顶盒均能满足要求，只需由运营商协调机顶盒厂家指定串口线序； 3.4.4. 双向标清双向标清机顶盒标清机顶盒（机顶盒（内置串口EOC终端）终端） 内置串口EOC终端的双向数字机顶盒（D-STB-2000型），在双向网络传输架构下，机顶盒接入有线网即有能力开展各种交互式数字电视业务，无需再外接任何调制解调的设备。该产品将极大地方便用户的使用，也将使运营商以单向机顶盒的成本实现双向数字化整体转换成为现实。 双向机顶盒 功能特点： 内嵌CM-V(串口EOC终端) 支持时移电视 支持回看业务 东方广视科技股份有限公司 41 北京东方广视科技股份有限公司 支持视频点播 支持双向浏览器，并支持与第三方浏览器厂家的集成； 支持开机资讯 支持实时收视率调查 支持互动、直播状态间的遥控器一键切换 嵌入式高性能单芯片处理器 符合DVB-C/MPEG-2标准 超低门限全频段高频头 支持多家主流条件接收系统CA 支持电子节目指南（EPG） NIT表搜索功能 多语种菜单，有好的用户操作界面 内嵌LOADER，支持程序远程升级 掉电节目记忆功能 存储1000套以上可编辑的数字电视节目和广播节目 高保真立体声输出 PAL/NTSC制式自动识别 集成多款游戏 指标参数： （1）音视频参数： 视频 解码方式 （ISO/IEC13818-2）MPEG-2 MP@ML； 视频输出格式 PAL/NTSC自动； 单路视频压缩码率 2-15Mbps（连续可调）； 图像分辨率 1000x576（最大；随发端信号可调）。 音频 音频解码方式 MPEG-1（layer1、2）； 音频工作方式 单声道、双声道、立体声； 音频取样频率 32、44.1、48KHz； （2）输入信号与解调性能： 东方广视科技股份有限公司 42 北京东方广视科技股份有限公司 频率范围 50-800MHz； 输入阻抗 75欧姆； 频道带宽 8MHz； 输入电平范围 40-90dBuv（64QAM）； 46-77dBuv（256QAM）； 频率捕捉范围 输入反射损耗 解调方式 ±300kHz； >8dB； 16、32、64、128、256QAM； 支持符号率范围 3-7Mbaud； 节目时基（PCR）抖动适应能力 +500ns； (3) 内置Modem（CM-V）参数指标 工作频点 971/915MHz； 发射电平 105±1dB； 接收门限 通讯速率 调制方式 35dB； 112Kbps； FSK； 3.4.5. 高清双向机顶盒高清双向机顶盒（双向机顶盒（内置EOC 终端）终端） 支持MPEG-2、AVS和H.264高清解码，支持HDMI/PAL/NTSC/480p/576p/1000p/1080i等多种视频输出格式，支持多家主流CA，支持OVT时移电视、支持OVT VOD系统，支持开机资讯功能，支持收视率调查、信息浏览、卡拉OK等多种互动增值业务，支持多家条件接收系统，外观新颖独特，性能指标符合国家广电总局入网要求。支持遥控器快捷键操作，用户界面友好。 高清双向机顶盒 高清双向机顶盒 功能特点：功能特点： 东方广视科技股份有限公司 43 北京东方广视科技股份有限公司 嵌入式高性能单芯片处理器； 支持MPEG-2、AVS和H.264高清解码； 内置EOC终端 支持时移电视、VOD点播、开机资讯等多种互动业务； 支持主要功能遥控器一键切换； 超低门限全频段高频头； 支持多家主流条件接收系统CA； 支持电子节目指南（EPG）； NIT表搜索功能； 多语种菜单，友好的用户操作界面； 内嵌LOADER，支持程序远程升级； 掉电节目记忆功能； 存储2000套数字电视节目和广播节目； 支持HDMI/YUV/CVBS/S-VIDEO等多种视频输出接口； 集成多款游戏。 东方广视科技股份有限公司 44 北京东方广视科技股份有限公司 第4章 系统设备配置系统设备配置 4.1. 系统配置原则与方法系统配置原则与方法 以下针对本项目要求，对系统配置的原则进行阐述。 4.1.1. 互动平台 前端互动平台与用户规模、处理能力直接相关的设备的部署情况如下： 1. 视频服务器 每台视频服务器支持1000路码率为3.75Mbps的并发流，具体情况为4个千兆推流网口，每个支持250并发流。 配置方法为：roundup(并发流数量/1000)=视频服务器数量 对于本项目要求，对于2000并发流，配置情况如下： Roundup(2000并发流/1000)=2台 另外，考虑系统备份，为2000并发流提供1套热备播出系统； 2. IPQAM 每台IPQAM具有1个千兆输入网口，支持250路码率为3.75Mbps的并发流。 配置方法：roundup(并发流数量/250)=IPQAM数量 （注：由于IPQAM分布部署，需要具体考虑每个节点的具体数量） 对于本项目要求，对于2000并发流，配置情况如下： 2000并发流/250=8台 3. 应用服务器 应用服务器直接与用户的交互控制相关，单台应用服务器支持几十万规模的用户量，并且应用服务支持集群方式。 4. 时移录制系统 编码器、复用器等数字前端设备 本项目采用了4路编码器，roundup(40套节目/4)=10台编码器； 本项目采用的复用器可支持8套编码后的节目复用，roundup(40套节目/8)=5台； 东方广视科技股份有限公司 45 北京东方广视科技股份有限公司 对于40套时移节目，配置情况是： 40套节目/4=10台编码器； 40套节目/8=5台复用器； 分别提供1套设备作为备份。 TS网关 采用的TS网关具有5路ASI输入，1路千兆输出。 本项目配置1台TS网关可以满足28套/40套时移节目的采集。 另提供1套设备作为备份。 时移录制服务器 本项目部署的1台时移录制服务器可以满足40套时移节目的录制、预处理、分发的需求。 另提供1套设备作为备份。 4.1.2. 双向网改 网改配置原则：可以采用EPON+混合EOC方案，同时开展宽带接入、互动电视业务。 考虑实际的网络情况，光站有4口输出、2口输出两种方案，对于4口输出，拟采用部署两个2台两入两出EOC局端设备；对于2口输出，可采用部署1台两入两出GW2设备。 对于网改中的单向放大器，采用内置旁通中继的放大器进行替换，也可以采用外置旁通中继器的方式跨接现有放大器。 4.1.3. 用户终端 用户终端包含数字电视机顶盒与用于双向通信的EOC终端。本方案采用内置EOC终端的机顶盒，因此，用户终端做到1机1猫（串口EOC终端，支持双向回传，用来开展互动业务）。只需根据终端的数量决定。 2万用户=2万终端； 4.2. 互动平台系统设备清单互动平台系统设备清单 针对本项目要求，基于系统配置的原则，设备清单详见：《湖北咸宁互动平台设备清单东方广视科技股份有限公司 46 北京东方广视科技股份有限公司 与报价.xls》 第5章 互动业务介绍 通过双向互动数字电视平台能够开展有线电视的互动功能应用，接入各种新型业务，从而增加数字电视的使用范围，有利于提高有线电视行业的服务质量，丰富广大电视用户的精神文化生活，下面我们将对新增的互动电视业务作以简单的介绍与分析。 5.1. 视频点播视频点播 VOD业务能够满足用户的点播需求。在电视用户收看电视节目感觉枯燥的时候，他可以利用互动业务平台选择自己喜欢的节目。一般情况下，VOD业务系统能够提供几千部电影、上万集电视剧、动画片以及数千小时的体育赛事和记录片供电视用户自由选择并收看，按照节目类别、演员和导演、地区等不同标准所进行的分类索引能够帮助用户很快地找到自己需要的节目。 东方广视科技股份有限公司 47 北京东方广视科技股份有限公司 就像操作DVD机一样，电视用户可以对点播的节目进行快进、快退、暂停等多种操作，还可以根据输入的时间进行进度跳转。 VOD的业务运营可以借鉴移动通讯的收费机制，如包月制或者按时长收费，在不同的时段（比如晚饭后的黄金时段或者白天的相对空闲时段）可以对点播业务执行不同的费率，可以选择一些点播率比较高的节目供电视用户免费收看，里面可以插入几段广告，通过技术手段限制广告播出时的快进操作。 5.2. 时移电视时移电视 时移电视即允许电视用户收看已经播出的节目，并且可以像VOD点播一样对节目进行、快进、快退暂停等操作。 一般情况下，运营商将提供四十个频道的时移，每个频道的时移时间一般为72小时（根据实际业务的需求可以增减频道和时移时间长度），即这四十个频道中的每一个都允许用户收看其已经播出的三天之内的节目。 东方广视科技股份有限公司 48 北京东方广视科技股份有限公司 支持时移的频道会在屏幕一角显示相应的图标，以帮助用户识别当前频道是否支持时移。用户操作遥控器快捷键即能够进入当前频道的时移状态。在时移状态下，电视用户可以使用时移电视EPG操作选择需要调用的节目，也可以通过时移电视EPG直接切换至其他支持时移的频道。 在用户因为各种原因错过了已经播出的节目（如加班、应酬、出差，或者几个频道同时在播不同的但是同样精彩的节目）之后，他可以使用时移电视的功能重新收看这些节目，由于时移电视支持快进快退暂停等操作，电视用户可以过滤掉无穷无尽的广告的烦扰，体育迷也可以不再半夜爬起来看球或者奥运会时不断切换频道以随时关注不同比赛的赛况。 时移电视也可以采用包月或者按照时长收费的方式。另外，时移电视的业务应用之中，电视用户对EPG的使用次数将大大超过收看直播电视时的使用，因此可以在时移电视EPG菜单上加入视频广告和条目广告，电视用户选择节目的时候就能够收看到此类广告，运营商将根据前端系统记录的EPG菜单调用次数向广告主收费。 东方广视科技股份有限公司 49 北京东方广视科技股份有限公司 5.3. 精彩回顾精彩回顾 精彩回顾业务等于是对VOD点播和时移电视两类业务进行了集成，它将最近一个月（或者更长的时间）所有播出过的电影、电视剧、新闻、综艺、体育赛事、动画片等等节目分门别类地进行存储和整理，供电视用户点播收看。另外，根据用户的特定需求，运营商还能够为用户专门存储其指定的节目，供其随时调用收看，用户只需要为其支付存储费用即可。 东方广视科技股份有限公司 50 北京东方广视科技股份有限公司 5.4. 卡拉卡拉OK业务 互动业务平台为电视用户提供了一个很好的自娱自乐的平台，前端系统能够提供上万首歌曲供电视用户点播，用户可以操作选择伴音、混声，用户不必要去卡拉OK歌厅，也同样能够享受到此中的乐趣。比之歌厅一个小时几十元甚至上百元的收费，一首歌几角的收费标准显然会使得此项业务具有更大的价格优势。 东方广视科技股份有限公司 51 北京东方广视科技股份有限公司 5.5. 开机咨讯业务开机咨讯业务 机顶盒开机的启动时间有望成为广告投放的极佳平台，利用这十几秒钟的等待时间，运营商可以向用户播放视频广告，双向传输通道可以让运营商准确统计每一天有多少个用户收看了多少次开机广告，从而为广告主支付相应费用提供依据。在十几秒钟的开机广告播放完毕之后，电视用户可以直接进入收看电视的状态，如果用户对广告的具体内容感兴趣，可以根据提示，操作快捷键进入更详细的广告介绍，以点播的形式对广告的主体进行全方位的了解，运营商对此类潜在消费者的广告点播也会有准确的记录，它将成为广告主进一步结算广告费用的依据。 5.6. 互动广告业务互动广告业务 对用户偏好的深层次挖掘是互动广告业务得以开展的基础，互动业务平台向用户提供了大量供其点播的音视频节目，而用户的点播行为在相当程度上反应了其消费偏好。如果东方广视科技股份有限公司 52 北京东方广视科技股份有限公司 进行一定程度的数据采集和数据挖掘工作，我们能够相对准确地推断出用户的消费取向，于是广告的投放也就变得目的性越来越强。比如，可以向经常点播体育赛事的观众投放体育用品的广告，可以向经常点播韩剧的观众投放化妆品广告，可以向经常点播儿童剧或者动画片的观众投放玩具和儿童用品广告。 互动广告业务可以以另一种形式开展，即地域性广告投放。与以往广播式投放、全城皆看的方式不同的是，地域性广告投放可以按照片区、社区、楼群，甚至以单个用户为单位进行广告的投放，在其划定的范围内，只要用户操作互动业务界面，即能够收看到相应的广告。地域性广告的开展，显著降低了广告投放的费用门槛，同时还提高了广告的有效性。比如在某社区新开张的洗衣店，只需花几百元就能够让社区的用户全都知道它。 5.7. 在线投票业务在线投票业务 随着各种选秀、竞猜类节目的逐渐繁荣，各种各样的短信投票和短信竞猜也纷纷出现，借助双向互动业务平台，电视用户可利用手里的遥控器进行投票和竞猜，不再需要依靠电东方广视科技股份有限公司 53 北京东方广视科技股份有限公司 信网络。 5.8. 互动信息浏览互动信息浏览 双向互动平台将改变原有的单向数据广播模式，支持用户的双向互动信息浏览，便于运营商快速开展类似阳光政务、便民信息、科普教育等信息类服务。双向浏览具有比传统的单向数据广播具有更快速响应、信息容量更大的特点。 5.9. 实时收视率调查实时收视率调查 在双向平移基础上，机顶盒根据前端下发的策略，上报节目的收视数据，为前端收视率调查系统提供准确的数据，为电视台、网络公司开展广告业务奠定良好的基础。 东方广视科技股份有限公司 54