陳文亮 翁向明 （天津泰達有線電視網(wǎng)絡有限公司 天津300456）

泰達時移電視系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

陳文亮 翁向明 （天津泰達有線電視網(wǎng)絡有限公司 天津300456）

分析了時移電視系統(tǒng)結構和原理，重點介紹了時移電視錄制和點播工作流程，并提出了實現(xiàn)時移電視系統(tǒng)的兩個關鍵技術。通過系統(tǒng)試運營觀察和與國內類似系統(tǒng)比較，提出泰達廣電時移電視系統(tǒng)在保證系統(tǒng)先進性的同時，具有良好的開放性和擴展性。

通信與信息系統(tǒng) 時移電視 ADISOCKET

0 引言

眾所周知，電視節(jié)目的播放是按照時間順序廣播式傳輸?shù)?。從電視服務誕生開始，這種單向被動收看電視的模式一直持續(xù)至今。然而現(xiàn)在越來越多的人厭倦這種傳統(tǒng)的收看方式，更加推崇交互式、個性化的模式，于是時移電視等新業(yè)務便應運而生。

時移電視（Time-Shift TV，TSTV）是指用戶在觀看數(shù)字電視節(jié)目時，可以隨時進行暫?；蚝笸?、快進操作，可以選擇觀看幾天前的電視節(jié)目。時移電視徹底顛覆了原有的看電視模式，給觀眾帶來全新的收視體驗。這也使得數(shù)字電視成為真正的“我的電視”，擺脫了播出時間的束縛。

1 系統(tǒng)結構與原理

1.1 系統(tǒng)結構

一個完整的時移電視系統(tǒng)由廣播節(jié)目實時編碼、節(jié)目表單生成及管理、節(jié)目分割、節(jié)目信息自動生成及預打包、節(jié)目實時注入、節(jié)目Offering生成、節(jié)目Offering獲取及管理、時移應用服務等組成。如圖1所示：

圖1 時移系統(tǒng)架構圖

Xport Producer/Recoder允許運營商通過預先得到的輸入節(jié)目的節(jié)目單信息選擇所要錄制的內容。在Recoder中編排所要收錄的節(jié)目，并且可以對錄制節(jié)目的元數(shù)據(jù)進行修改。

Recoder按照編排的時間分配可用編碼器和Slicer資源來錄制節(jié)目，編碼器將實時內容編碼通過與Slicer連接的IP輸

1.2 原理

出端口輸出。Slicer實時接收節(jié)目流并且寫入本地硬盤。

在節(jié)目開始時Slicer使用標準的ADI輸出將節(jié)目的元數(shù)據(jù)信息輸出到VOD后臺系統(tǒng)BMS（泰達網(wǎng)絡使用的是Open Stream系統(tǒng)）中。同時Slicer立即開始向Open Stream傳送MPEG視頻內容。

在節(jié)目結束后，Slicer向Openstream發(fā)送一個節(jié)目元數(shù)據(jù)的更新，將節(jié)目時長和節(jié)目校驗等信息進行最終的更新。時移應用服務接收到機頂盒的服務請求時，首先確定是哪個時移頻道，然后根據(jù)接收到機頂盒請求時的時間點確定當前直播節(jié)目所對應的點播節(jié)目的Offering，最后則依據(jù)機頂盒請求時移業(yè)務的具體形式反饋機頂盒應答信息。

2 時移電視系統(tǒng)應用實現(xiàn)

時移電視應用以直播節(jié)目時間表為基礎數(shù)據(jù)，生成符合節(jié)目分割服務相關接口規(guī)定的XML格式的直播節(jié)目時間表，其中包含頻道名稱、頻道的唯一標識、頻道直播節(jié)目時間表。這里面需要注意的一點是頻道的標識必須具有唯一性，而且要根據(jù)運營商DVB系統(tǒng)的實際情況確定。應用所生成的這個XML文件作為直播節(jié)目分割服務的時間表，是分割直播節(jié)目的依據(jù)，由N2bbGuideData服務在規(guī)定更新時間點自動更新。

時移電視應用系統(tǒng)生成了XML時間表的同時也把直播節(jié)目時間表作了一個鏡像拷貝，也就是應用和直播節(jié)目分割服務具有相同的直播節(jié)目時間表。這個時間表在應用系統(tǒng)內部同時還要與這些節(jié)目所生成的Offering建立一一對應的關聯(lián)。

當應用系統(tǒng)獲得了新增的RTI Offering之后，則在其保留的直播節(jié)目時間表單補充新增的Offering，未補充之前則統(tǒng)一填充節(jié)目未錄制。

下面通過時移電視系統(tǒng)的錄制流程和點播流程兩個主要工作流程對系統(tǒng)的實現(xiàn)進行闡述。

2.1 時移電視錄制流程（見圖2）

根據(jù)預播節(jié)目單，由應用服務工具將節(jié)目單轉換為XML文件；設置Xport，自動從應用服務器中下載節(jié)目單的XML文件；Slicer接收XML文件并解析；直播節(jié)目進入編碼器；編碼器將AV節(jié)目信號轉換為MPEG2 TS流，并通過組播形式將TS流發(fā)送到Slicer；Slicer根據(jù)解析XML的節(jié)目單，按照節(jié)目單時間錄制節(jié)目；Slicer將MPEG文件進行分片，以提高從Slicer到視頻服務器的節(jié)目上傳效率；Slicer將分片后的文件注入到視頻服務器；注入的節(jié)目存儲到B-1服務器的DRAM中，供點播。

圖2 時移電視錄制過程

2.2 時移電視點播流程（見圖3）

由于時移電視是用戶對直播節(jié)目進行操作，機頂盒在播放直播流的時候只能知道該直播流所屬頻道，無法判斷正在播放什么節(jié)目。所以，通過和應用管理接口的通信，機頂盒可以得到正在播放的節(jié)目信息，然后和會話資源管理器（SRM）通信建立連接，此后的過程和VOD的點播流程一樣。

時移電視應用采用兩個獨立的服務實現(xiàn)，其中考慮到時移電視必須響應快而且簡便，在終端設備機頂盒應引入快捷鍵，而不是利用嵌入式瀏覽器解析得到Offering信息。為了實現(xiàn)機頂盒和時移應用之間請求和應答的快速響應，設計了專用協(xié)議，機頂盒和應用服務之間采用XML文件方式傳遞信息。機頂盒向應用服務器發(fā)起帶有時移頻道標識信息的請求時，應用服務器收到請求后立即以XML文件方式反饋信息。機頂盒收到XML文件后則解析得到Offering和Service信息，然后和SRM建立點播請求。

圖3 點播流程圖

將支持時移的頻道信息添加到應用管理接口；用戶確定進入PauseTV；機頂盒傳遞給應用系統(tǒng)當前頻道信息；應用系統(tǒng)返回給機頂盒節(jié)目號和當前時間；建立會話后的點播流返還給機頂盒并播放。

3 系統(tǒng)關鍵技術

3.1 基于ADI標準接口進行實時注入

時移電視與普通VOD在實現(xiàn)上的最大區(qū)別在于節(jié)目的實時注入。目前基于有線電視的時移電視系統(tǒng)的節(jié)目實時注入主要是采用IP組播方式。這種方式一般都是通過與視頻服務器建立私有通訊協(xié)議，對廣播節(jié)目的IP組播流進行實時接收，同時還要實時處理接收的節(jié)目。視頻服務器要與后臺管理系統(tǒng)、時移應用服務器以及終端設備進行集成應用，才能實現(xiàn)時移電視功能。這種IP組播方式最大的優(yōu)點是在節(jié)目實時注入視頻服務器端時，節(jié)目的接收比較穩(wěn)定，但這種方式也存在著一些缺點，主要有：系統(tǒng)存在私有協(xié)議，不利于業(yè)務擴展；系統(tǒng)集成難度較大，不利于推廣；視頻服務器負荷較大，影響視頻服務器的整體性能。

基于以上的缺點，泰達時移電視系統(tǒng)采用基于ADI標準接口的實時注入方式。ADI主要規(guī)定了視頻文件格式以及媒資文件類型，包括 Package、Asset、Metadata、Content。傳輸內容的協(xié)議主要為FTP、HTTP、File。我們主要采用FTP協(xié)議實現(xiàn)錄制節(jié)目向視頻服務器的注入。

基于ADI標準接口實時注入的優(yōu)點是：采用FTP Push方式實現(xiàn)時移節(jié)目的實時注入，視頻服務器只需要被動接收，這樣既不會占用視頻服務器太多資源，同時又不影響視頻服務器處理推流和進行VCR控制的能力，隨著時移頻道的增加，這個優(yōu)勢還會更明顯。依據(jù)ADI接口標準實現(xiàn)的時移電視節(jié)目注入與VOD節(jié)目注入流程基本一致。因為這兩個注入流程是在同一個標準平臺上實現(xiàn)的，減少了與視頻服務器的集成，所以只要是和Open Stream做過集成的視頻服務器都可以實現(xiàn)，系統(tǒng)升級或擴容簡單方便。

3.2 基于SOCKET通信提高響應速度

時移電視改變了人們的收視習慣，用戶看直播電視時也可以進行VCR控制，實現(xiàn)暫停、快進/快退等功能。如何讓觀眾真實的感受到自己在主動觀看，而不是被動接收，從直播狀態(tài)快速切入到時移狀態(tài)非常重要。大部分的運營商采用啟動瀏覽器方式進入時移業(yè)務，這種模式雖然統(tǒng)一了業(yè)務入口，但是消耗了機頂盒資源，嚴重影響切換速度，用戶時移點播等待時間長。為了克服這些缺點，我們采用基于Socket直接通信方式實現(xiàn)菜單時移和PauseTV兩種時移電視業(yè)務，大大縮短了機頂盒發(fā)起時移請求到視頻服務器中時移節(jié)目可以推流的等待時間。

機頂盒開機時向應用系統(tǒng)請求服務配置信息，應用服務器以XML文件的方式通知機頂盒EPG門戶站點的IP地址和端口、資源會話管理器（SRM）的IP地址和端口、支持時移電視和nPVR的廣播節(jié)目Service ID信息、時移電視應用服務器IP地址和端口。

4 結論

天津泰達時移電視系統(tǒng)是在VOD平臺上，開創(chuàng)性地利用基于標準的ADI接口實現(xiàn)節(jié)目實時注入，且采用基于Socket通信方式實現(xiàn)高性能、可運營的數(shù)字電視時移系統(tǒng)范例，最大限度地提高了用戶的收看體驗。通過系統(tǒng)試運營觀察和與國內類似系統(tǒng)比較，泰達廣電時移電視系統(tǒng)在保證系統(tǒng)先進性的同時，具有良好的開放性和擴展性?！?/p>

2011-05-09