融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案設(shè)計(jì)

夏 勇，何 晶

（國(guó)家廣播電影電視總局廣播科學(xué)研究院 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究所，北京 100045）

1 引言

互動(dòng)電視技術(shù)屬于交叉學(xué)科，它涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及IP傳輸技術(shù)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域?；?dòng)電視技術(shù)的每一次發(fā)展和進(jìn)步都是其支撐技術(shù)發(fā)展所產(chǎn)生的必然結(jié)果?；?dòng)電視技術(shù)發(fā)展始于20世紀(jì)90年代，其發(fā)展進(jìn)程是一個(gè)復(fù)雜的及交替上升的過(guò)程。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、視頻編解碼技術(shù)等都相繼引領(lǐng)了互動(dòng)電視技術(shù)的發(fā)展，但是卻沒(méi)有決定其發(fā)展方向?；?dòng)電視的發(fā)展過(guò)程有著深刻的信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的烙印。目前，數(shù)字電視技術(shù)的成熟、三網(wǎng)融合發(fā)展以及高清電視的普及，又為互動(dòng)電視發(fā)展提供了新一輪的發(fā)展契機(jī)。

微軟公司作為全球領(lǐng)先的軟件公司，一直致力于電視、音樂(lè)等娛樂(lè)媒體與網(wǎng)絡(luò)融合的研究。1997年8月，微軟公司收購(gòu)了能夠?qū)eb在電視機(jī)上呈現(xiàn)的軟件開(kāi)發(fā)商WebTV，2001年推出MicrosoftWebTVPlusand UltimateTV，并開(kāi)始有計(jì)劃地開(kāi)發(fā)IPTV產(chǎn)品，通過(guò)與有線電視以及內(nèi)容業(yè)者合作累積經(jīng)驗(yàn)并在瑞士與Swisscom開(kāi)展互動(dòng)電視試運(yùn)行。在2003年之后增加與美國(guó)AT&T，加拿大電信Bell Canada、英國(guó)電信 British Telecom，印度Reliance與新加坡電信等在內(nèi)的電信業(yè)者進(jìn)行IPTV服務(wù)試運(yùn)行及商業(yè)部署。合作者包括Tandberg，SA，Sigma Design，Motorola，Tatung，Cisico，PaceMicro 等。 2005 年與 Alcatel達(dá)成全球合作計(jì)劃，推動(dòng)IPTV解決方案。2007年6月，微軟新一代互動(dòng)電視平臺(tái)隆重退出，正式命名新品牌Microsoft Mediaroom。截止到2010年6月，Mediaroom全球部署用戶為500萬(wàn)。

在2008年，微軟（中國(guó)）公司正式與廣電總局廣播科學(xué)研究院合作，共同針對(duì)中國(guó)廣電行業(yè)，以微軟Mediaroom技術(shù)平臺(tái)為基礎(chǔ)，研究適合中國(guó)有線電視行業(yè)的寬帶IP互動(dòng)電視解決方案。本文結(jié)合近期對(duì)多家有線電視運(yùn)營(yíng)商的調(diào)研，以及對(duì)互動(dòng)電視技術(shù)方案的研究，從互動(dòng)電視平臺(tái)結(jié)構(gòu)、部署方式、可擴(kuò)展性以及技術(shù)特點(diǎn)四個(gè)方面進(jìn)行闡述。

2 技術(shù)方案簡(jiǎn)介

廣播科學(xué)研究院聯(lián)合微軟（中國(guó)）有限公司，共同以Mediaroom技術(shù)為基礎(chǔ)，提出了一套融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案。該方案作為推廣有線電視數(shù)字化的一種解決方案，充分利用現(xiàn)有廣電有線網(wǎng)絡(luò)資源，利用IP技術(shù)，通過(guò)雙向?qū)拵в芯€電視網(wǎng)，建立一套適合中國(guó)廣電特點(diǎn)，具有安全播出機(jī)制，可擴(kuò)展、可管理、易部署的融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案。方案層次結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

該方案由運(yùn)行在通用硬件上的軟件組件構(gòu)成，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的 IP網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。其首要目標(biāo)是向訂戶提供高質(zhì)量的視頻服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)上的增值應(yīng)用以終端設(shè)備的互聯(lián)和對(duì)數(shù)字家庭的支持為主。該方案通過(guò)為訂戶提供質(zhì)量更高、響應(yīng)更快和控制更靈活的收看體驗(yàn)來(lái)改善訂戶對(duì)電視節(jié)目的收看效果。

安全播出對(duì)于播出系統(tǒng)一個(gè)重要的要求，包括三個(gè)方面的內(nèi)容：節(jié)目源的安全、播出的安全以及傳輸?shù)陌踩?。本方案在設(shè)計(jì)上充分考慮了運(yùn)營(yíng)商對(duì)播出管理的要求，在結(jié)構(gòu)上支持冗余、熱備份、頻道切換及系統(tǒng)監(jiān)視等功能。同時(shí)，廣播科學(xué)研究院聯(lián)合相關(guān)企業(yè)，研究設(shè)計(jì)基于互動(dòng)電視的安全播出控制系統(tǒng)，使得互動(dòng)電視能夠滿足運(yùn)營(yíng)商對(duì)播出安全的要求。

該技術(shù)方案是一個(gè)端到端的軟件業(yè)務(wù)平臺(tái)。無(wú)論是直播、點(diǎn)播、時(shí)移、增值應(yīng)用全部由同一個(gè)平臺(tái)提供服務(wù)；無(wú)論是機(jī)頂盒、PC還是移動(dòng)設(shè)備也都是由這個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)來(lái)管理和分發(fā)業(yè)務(wù)。無(wú)須再整合CA、中間件、瀏覽器等模塊。能夠快速部署、各功能模塊之間緊密結(jié)合、界面清晰。運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)自身的網(wǎng)絡(luò)狀況，無(wú)論是在有管理有QoS的網(wǎng)絡(luò)、有管理但帶寬“盡力而為”的網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)固網(wǎng)或者移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上制定部署計(jì)劃。

在設(shè)計(jì)上，該方案采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的設(shè)計(jì)，避免了供應(yīng)商之間的壁壘。同時(shí)，針對(duì)國(guó)內(nèi)存在多種雙向網(wǎng)接入方式的情況，在傳輸機(jī)制的設(shè)計(jì)上采用了純IP的技術(shù)體系，可以與現(xiàn)有服務(wù)提供商基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)集成。

1）采用可靠的UDP數(shù)據(jù)傳送方式，當(dāng)客戶端發(fā)現(xiàn)丟失了部分?jǐn)?shù)據(jù)包，它會(huì)向平臺(tái)要求將丟失的數(shù)據(jù)包重傳給客戶端。從而為直播傳輸質(zhì)量提供了保障。

2）在視頻編碼格式上支持傳統(tǒng)的視頻編碼格式MPEG-2與當(dāng)前主流的編碼格式H.264和VC-1。

3）視頻點(diǎn)播體系結(jié)構(gòu)具有很好的可伸縮性與開(kāi)放性，不僅可以大范圍擴(kuò)展視頻點(diǎn)播服務(wù)，還可以支持非運(yùn)營(yíng)商訂戶從不同終端的安全訪問(wèn)。

4）提供豐富的Web Services服務(wù)接口，以便與第三方系統(tǒng)進(jìn)行集成，例如，運(yùn)營(yíng)支持系統(tǒng)（OSS）和業(yè)務(wù)支持系統(tǒng)（BSS）。

5）與業(yè)界領(lǐng)先的制造商合作，開(kāi)發(fā)出低成本的系統(tǒng)級(jí)芯片的芯片組，這種芯片組可以嵌入到多種電視設(shè)備中，包括機(jī)頂盒、電視機(jī)、游戲控制臺(tái)等等，使這些設(shè)備成為“可擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)電視功能”的接收器。

6）對(duì)于增值應(yīng)用開(kāi)發(fā)者，利用Visual Studio開(kāi)發(fā)的基于MVC的ASP.net應(yīng)用，可以在包括電視機(jī)在內(nèi)的多種顯示終端上呈現(xiàn)。即使是以前為PC或者手機(jī)開(kāi)發(fā)的ASP.net應(yīng)用也可以順利遷移，使應(yīng)用跟上需求。

7）應(yīng)用平臺(tái)也提供了開(kāi)放的接口，使互聯(lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站內(nèi)容可以順利接駁。

在內(nèi)容的管理上，該方案將視頻的獲得和傳輸從邏輯上分開(kāi)來(lái)，使得內(nèi)容更容易運(yùn)營(yíng)和管理，并統(tǒng)一傳送。該方案可管理的內(nèi)容不僅有直播、點(diǎn)播、時(shí)移、錄制這些傳統(tǒng)視頻服務(wù)，還包括音樂(lè)、游戲、電視與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合的增強(qiáng)型電視節(jié)目以及互聯(lián)網(wǎng)的視頻和資訊這些新媒體。該方案定義了“服務(wù)”作為內(nèi)容的基本單元，使用統(tǒng)一的框架進(jìn)行管理。內(nèi)容與傳輸?shù)乃神詈?，使得一個(gè)內(nèi)容集成前端可以對(duì)應(yīng)多個(gè)不同的傳輸網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)也可以接收來(lái)自不同內(nèi)容集成前端的節(jié)目，這樣可以大大提高運(yùn)營(yíng)商的靈活性，符合未來(lái)節(jié)目分發(fā)平臺(tái)及內(nèi)容集成平臺(tái)的發(fā)展趨勢(shì)。

3 主要邏輯結(jié)構(gòu)

該方案可分為三個(gè)邏輯計(jì)算機(jī)組（如圖2所示）：視頻后臺(tái)、分支和數(shù)據(jù)服務(wù)中心。視頻后臺(tái)負(fù)責(zé)直播、點(diǎn)播等視頻內(nèi)容的處理，包括加密、封裝等；分支負(fù)責(zé)服務(wù)的管理、用戶的管理、視頻及其他服務(wù)的提交；數(shù)據(jù)服務(wù)中心匯集了可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送、可以向非運(yùn)營(yíng)商訂戶傳送的服務(wù)內(nèi)容。

該方案服務(wù)器軟件在物理結(jié)構(gòu)上也是實(shí)現(xiàn)三層體系劃分，外圍網(wǎng)絡(luò)（包含DMZ外圍安全區(qū)域）、應(yīng)用程序區(qū)域和數(shù)據(jù)區(qū)域。這種體系結(jié)構(gòu)有效地保證了服務(wù)器的安全性。

1）后臺(tái)

直播后臺(tái)負(fù)責(zé)從編碼器采集直播電視服務(wù)，并通過(guò)直播獲取服務(wù)器將組播流分發(fā)到分支和終端。后臺(tái)對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行加密、再封裝等。直播后臺(tái)包括以下計(jì)算機(jī)角色：直播獲取服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、控制器、直播管理接口服務(wù)器。點(diǎn)播后臺(tái)負(fù)責(zé)管理視頻點(diǎn)播節(jié)目、導(dǎo)入視頻點(diǎn)播節(jié)目和分發(fā)資產(chǎn)給分支和數(shù)據(jù)服務(wù)中心。點(diǎn)播后臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)媒資的檢查、節(jié)目的加密、封裝以及倍速流的生成等。點(diǎn)播后臺(tái)包括以下角色：數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻點(diǎn)播控制器管理及資產(chǎn)共享、視頻點(diǎn)播導(dǎo)入和視頻點(diǎn)播資產(chǎn)的后臺(tái)存放。

2）分支

“分支”是一種邏輯結(jié)構(gòu)，不說(shuō)明物理位置。負(fù)責(zé)用戶的管理、服務(wù)的管理和服務(wù)的分發(fā)。分支和后臺(tái)是多對(duì)多關(guān)系。一個(gè)后臺(tái)可能部署到一個(gè)或n個(gè)分支；一個(gè)分支也可能連接多個(gè)后臺(tái)的視頻服務(wù)。每個(gè)分支作為一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)營(yíng)實(shí)體，有它自己完整的數(shù)據(jù)庫(kù)、分發(fā)功能和服務(wù)管理子系統(tǒng)。分支之間不互相通信，每個(gè)分支的服務(wù)器數(shù)目及其特定角色配置可以不同。分支包含一個(gè)或多個(gè)服務(wù)組，服務(wù)組是承擔(dān)特定用戶服務(wù)的一組服務(wù)器，是分支中的可擴(kuò)展單元。根據(jù)分支所支持的訂戶數(shù)目，一個(gè)分支可包含多個(gè)服務(wù)組。每個(gè)服務(wù)組又有它自己的獨(dú)立于分支的數(shù)據(jù)庫(kù)、分發(fā)功能和Web服務(wù)器。服務(wù)組的獨(dú)立分發(fā)功能也體現(xiàn)在一個(gè)服務(wù)組可以包括一個(gè)或多個(gè)視頻節(jié)點(diǎn)。視頻節(jié)點(diǎn)通常離最終用戶比較近，向最終用戶提供視頻服務(wù)的物理節(jié)點(diǎn)。其部署將根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，盡可能部署到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，有效利用網(wǎng)絡(luò)資源。

3）數(shù)據(jù)服務(wù)中心

如果說(shuō)分支和服務(wù)組是運(yùn)營(yíng)商向有管理的用戶、有管理的終端提供服務(wù)的核心組件，數(shù)據(jù)服務(wù)中心的部署能夠?qū)⑦\(yùn)營(yíng)商的服務(wù)更方便地?cái)U(kuò)展到互聯(lián)網(wǎng)用戶、任意終端的服務(wù)支撐。數(shù)據(jù)服務(wù)中心可以是多個(gè)分支的超集，可提交的視頻也更加靈活并易于在互聯(lián)網(wǎng)上部署。

4 方案的可伸縮性

可伸縮性是在保證用戶服務(wù)不受影響的同時(shí)以近乎即時(shí)的方式增加（或減少）計(jì)算機(jī)及用戶規(guī)模的能力。該方案有許多特性可使其獲得高可伸縮性。

1）多層次模塊化的應(yīng)用程序平臺(tái)

融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案設(shè)計(jì)為多層次平臺(tái)，每一層執(zhí)行特定功能,層相互之間單獨(dú)縮放，并且可以像積木一樣被定制出系統(tǒng)的功能。例如，可以擴(kuò)展同一組軟件組件以有效地支持僅含視頻點(diǎn)播系統(tǒng)、電視節(jié)目系統(tǒng)或同時(shí)包含視頻點(diǎn)播和直播節(jié)目服務(wù)的系統(tǒng)。再比如系統(tǒng)可以只為訂戶部署核心視頻服務(wù)，包含或者完全不包含發(fā)布在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)服務(wù)中心。這樣的設(shè)計(jì)促進(jìn)了系統(tǒng)總體可伸縮性和安全性。

2）分離音頻/視頻后臺(tái)和分支

處理電視節(jié)目和視頻點(diǎn)播節(jié)目的后臺(tái)與這些服務(wù)到客戶端的分發(fā)和傳送是分支在邏輯上是分離的。單個(gè)后臺(tái)系統(tǒng)可以為多個(gè)分支提供服務(wù)，一個(gè)分支也可以接納多個(gè)后臺(tái)。如果直播頻道或視頻點(diǎn)播節(jié)目數(shù)量增加了，則只需要縮放后臺(tái)系統(tǒng)的規(guī)模；如果客戶端數(shù)量或并發(fā)率增大，則只需要縮放分支系統(tǒng)。獲取和分發(fā)系統(tǒng)可能位于同一物理點(diǎn)（最大限度地降低網(wǎng)絡(luò)要求），也可能分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中（優(yōu)化訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)）。

3）服務(wù)的分發(fā)節(jié)點(diǎn)

為了保證視頻服務(wù)質(zhì)量以及對(duì)帶寬的合理利用，可將視頻服務(wù)器部署在網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點(diǎn)，也就是視頻服務(wù)的CDN。運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和用戶情況逐步將視頻服務(wù)器分發(fā)到節(jié)點(diǎn)。

4）視頻點(diǎn)播集群

該方案中視頻服務(wù)器都是以集群為最小管理單元，同一個(gè)集群之間的視頻可以動(dòng)態(tài)復(fù)制。首先同一個(gè)視頻點(diǎn)播集群中有基于內(nèi)存和基于磁盤(pán)陣列的服務(wù)器，系統(tǒng)可以據(jù)視頻點(diǎn)播影片的訪問(wèn)熱度來(lái)優(yōu)化設(shè)備的使用。其次訂戶觀看的視頻點(diǎn)播節(jié)目通常放置在高容量的視頻點(diǎn)播群集中，低使用率的資產(chǎn)放置在低容量的視頻點(diǎn)播群集中，這可讓服務(wù)提供商優(yōu)化管理和傳送視頻點(diǎn)播節(jié)目所需的設(shè)備總體成本。

5）服務(wù)組

服務(wù)組是服務(wù)于特定用戶的一組服務(wù)器。系統(tǒng)可以通過(guò)增加服務(wù)組來(lái)支持新增長(zhǎng)的訂戶，并且執(zhí)行操作系統(tǒng)升級(jí)時(shí)也可以做服務(wù)的備份?？偠灾?wù)組使得系統(tǒng)在擴(kuò)容或變更的時(shí)候，用戶的服務(wù)不會(huì)中斷。

6）數(shù)據(jù)服務(wù)中心與分支節(jié)點(diǎn)

數(shù)據(jù)服務(wù)中心為外部訪問(wèn)提供更開(kāi)放的服務(wù)接口，與有管理的訂戶相比，外部用戶數(shù)量的伸縮更具有不確定性。數(shù)據(jù)服務(wù)中心的中心節(jié)點(diǎn)與分支節(jié)點(diǎn)相結(jié)合的設(shè)計(jì)，使得外部用戶數(shù)量增加或者訪問(wèn)并發(fā)率增高的時(shí)候，通過(guò)簡(jiǎn)單擴(kuò)充分支節(jié)點(diǎn)就可以解決。

5 方案的部署方式

融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案支持靈活的部署，不僅在業(yè)務(wù)模塊上可以定制，在規(guī)模上通過(guò)集中式部署和分布式部署以滿足各種規(guī)模的部署需要。一般來(lái)說(shuō)，后臺(tái)、分支中的大部分服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)中心會(huì)部署在有線網(wǎng)絡(luò)公司的總前端，視頻節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)中心會(huì)部署在有線網(wǎng)絡(luò)公司的分前端。

1）集中式參考體系結(jié)構(gòu)

圖3概括了適用于該方案系統(tǒng)的集中式參考體系結(jié)構(gòu)的概念。在此體系結(jié)構(gòu)中，全部3個(gè)邏輯組的服務(wù)器計(jì)算機(jī)都位于1個(gè)前端機(jī)房中，如圖3所示。

2）部分分布式參考體系結(jié)構(gòu)

圖4概括了適用于系統(tǒng)的分布式參考體系結(jié)構(gòu)的概念。在此體系結(jié)構(gòu)中，各邏輯組的服務(wù)器計(jì)算機(jī)分布在不同的物理機(jī)房。直播和點(diǎn)播的后臺(tái)在視頻處理中心機(jī)房；分支、服務(wù)組和數(shù)據(jù)服務(wù)中心在總前端機(jī)房；視頻節(jié)點(diǎn)在分前端機(jī)房；而且為外部用戶發(fā)布的公共數(shù)據(jù)將通過(guò)公共的CDN資源進(jìn)行基于云計(jì)算的平臺(tái)進(jìn)行分發(fā)。

6 內(nèi)容保護(hù)與系統(tǒng)安全

融合網(wǎng)絡(luò)下內(nèi)容保護(hù)、用戶的認(rèn)證、系統(tǒng)的安全防范都是系統(tǒng)建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)。融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案的安全體系涵蓋了內(nèi)容保護(hù)、傳輸安全和系統(tǒng)自身安全3個(gè)主要部分。

1）內(nèi)容保護(hù)

融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案集成了Microsoft數(shù)字版權(quán)管理DRM 和新一代的PlayReady，提供內(nèi)容的全面保護(hù)。無(wú)論是直播、點(diǎn)播、錄制，還是發(fā)布到數(shù)據(jù)服務(wù)中心的媒體，都采用了相同的機(jī)制進(jìn)行保護(hù)，尤其是對(duì)于直播，密鑰的更新默認(rèn)在6～8 h。為了避免內(nèi)容的翻錄，該方案也整合了CGMS-A，Macrovision和HDCP等模擬和數(shù)字輸出的翻錄控制。

2）傳輸安全

融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案在網(wǎng)絡(luò)通訊的安全設(shè)計(jì)上采用具有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的基于公鑰的安全體系（PKI）。無(wú)論是客戶端還是服務(wù)器都安裝了通用的X.509格式證書(shū)。以證書(shū)為憑據(jù)，服務(wù)器與服務(wù)器之間、機(jī)頂盒和系統(tǒng)間都進(jìn)行雙向認(rèn)證。融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案不僅要檢查機(jī)頂盒的合法性，同時(shí)機(jī)頂盒也會(huì)檢查融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案的合法性。從而構(gòu)建起雙方的安全通信，使得視頻密鑰和非視頻數(shù)據(jù)的安全傳輸都得到保證。

3）系統(tǒng)安全

終端只能直接訪問(wèn)相關(guān)的服務(wù)器：客戶端網(wǎng)關(guān)、視頻和應(yīng)用服務(wù)器以及數(shù)據(jù)服務(wù)中心，其他服務(wù)器全在保護(hù)范圍之內(nèi)，有效地解決了來(lái)自于終端的多種攻擊形式，如拒絕服務(wù)等。在融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案平臺(tái)中，服務(wù)器間的相互訪問(wèn)需要彼此認(rèn)證身份，微軟活動(dòng)目錄（Active Directory）和證書(shū)認(rèn)證起著關(guān)鍵性作用。每個(gè)服務(wù)器都具有標(biāo)識(shí)其身份的證書(shū)，禁止了外來(lái)的非本系統(tǒng)的攻擊。機(jī)頂盒的安全芯片設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)用軟件的數(shù)字簽名機(jī)制使得機(jī)頂盒的軟件不能夠有任何的篡改，保證了機(jī)頂盒自身程序的安全性。完善的監(jiān)控和管理機(jī)制也保證了系統(tǒng)的安全性。系統(tǒng)平臺(tái)中所有服務(wù)都受到監(jiān)測(cè)，任何服務(wù)的異常都會(huì)在第一時(shí)間反饋給系統(tǒng)維護(hù)人員。系統(tǒng)架構(gòu)能實(shí)現(xiàn)信號(hào)源設(shè)備、功能角色、設(shè)備端口和系統(tǒng)核心網(wǎng)之間的1+1或n+1的備份，并且通過(guò)對(duì)設(shè)備的強(qiáng)行停電、插拔網(wǎng)線和模擬故障等手段驗(yàn)證了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)健性，備份啟動(dòng)的反應(yīng)時(shí)間很短，在用戶端不會(huì)造成影響。

7 方案特點(diǎn)分析

融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案充分利用成熟的互聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議和數(shù)字化雙向網(wǎng)的抗干擾、高速率傳輸和安全的特性，引入互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)特性，大力提升現(xiàn)有廣電有線網(wǎng)的利用率，減少網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)性投入，對(duì)促進(jìn)三網(wǎng)融合具有重要的推動(dòng)和促進(jìn)意義，如圖5所示。該方案利用先進(jìn)的軟件、硬件和數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制與寬帶網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，建立高度分布式互動(dòng)電視系統(tǒng)部署架構(gòu)，從而保證系統(tǒng)能夠提供安全可靠的數(shù)據(jù)傳送、方便完善的系統(tǒng)支撐和平滑的系統(tǒng)擴(kuò)容與升級(jí)。同時(shí)，利用第三方接口可以實(shí)現(xiàn)與播出控制系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接，從而建立一套符合總局要求的播控系統(tǒng)，具體來(lái)說(shuō)具有以下特點(diǎn)：

1）視頻傳輸自適應(yīng)多種不同的傳輸網(wǎng)絡(luò)

該方案采用以IP協(xié)議為核心的傳輸機(jī)制，集成了微軟公司的平滑流控制（Smooth Streaming）技術(shù)，它能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、帶寬及服務(wù)質(zhì)量的不同，自適應(yīng)地為用戶提供不同服務(wù)等級(jí)的節(jié)目流。該系統(tǒng)通過(guò)能夠偵測(cè)終端節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)接入狀態(tài)及收集節(jié)目播出質(zhì)量，將終端信息反饋給前端服務(wù)器。服務(wù)器收到這些信息后，自動(dòng)調(diào)整節(jié)目的播出碼率，以保證在不同的網(wǎng)絡(luò)狀況下，用戶都能收看到流暢的節(jié)目。

2）跨多種終端的應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境

單純基于機(jī)頂盒的中間件開(kāi)發(fā)應(yīng)用，已經(jīng)不能適應(yīng)融合網(wǎng)絡(luò)下的多種終端的需求。融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案支持基于ASP.net開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，尤其是基于MVC架構(gòu)的ASP.net應(yīng)用，支持多種視圖，使得一個(gè)應(yīng)用可以在計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、手機(jī)上同時(shí)顯示。

3）兼容互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)

融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案為互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的接駁提供了管理和呈現(xiàn)的接口，可以很好地兼容互聯(lián)網(wǎng)上目前主流的應(yīng)用，為用戶提供良好服務(wù)體驗(yàn)。即可以將互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容與電視內(nèi)容無(wú)縫結(jié)合成增強(qiáng)型電視節(jié)目，很好地將互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與電視節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行整合?；ヂ?lián)網(wǎng)內(nèi)容作為獨(dú)立的應(yīng)用來(lái)展示，包括互聯(lián)網(wǎng)的搜索、視頻、音樂(lè)、圖片、社區(qū)等等。融合網(wǎng)絡(luò)寬帶IP互動(dòng)電視技術(shù)方案利用Mediaroom技術(shù)已經(jīng)將Windows Live的部分內(nèi)容整合到電視上，稱(chēng)為Windows Live on TV。

8 總結(jié)

在后數(shù)字化時(shí)代、三網(wǎng)融合及高清節(jié)目普及等多種元素的帶動(dòng)下，互動(dòng)電視技術(shù)發(fā)展及系統(tǒng)建設(shè)速度將不斷加快。目前，新媒體技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，互動(dòng)電視對(duì)新媒體支持也日趨完善。但是，新媒體形式多樣，內(nèi)容豐富，如何利用一套平臺(tái)提供多種形式的新媒體服務(wù)，將成為未來(lái)互動(dòng)電視發(fā)展重點(diǎn)。因此在互動(dòng)電視業(yè)務(wù)的規(guī)劃中，注重綜合業(yè)務(wù)的整合，充分考慮適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)，支持多種終端，同時(shí)又能夠因地制宜，這樣的互動(dòng)電視系統(tǒng)才具有發(fā)展的潛力。