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三网融合在农村信息化电视平台技术中的应用

时间:2019-09-02 16:30

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三网融合在农村信息化电视平台技术中的应用

程旭源 张彬

(国家新闻出版广电总局五四二台)

摘要信息化电视平台采用先进的信息网络技术,基于广播电视网络和电信网实现文本、图形艺术、声音、动画和视频等信息的无线传输和双向交互,是真正意义上的多种网络功能的合一。因为农村有它地理位置的特殊性,有着很多不利于信息推送以及通信网络的覆盖问题,本文所描述的是一种信息化电视平台,是一种利用三网融合实现农村信息化覆盖的一种探索。此平台主要针对农村以及偏远地区,通过电视机提供信息服务,服务信息的传输基于通信网、无线数字电视网。

关键词:三网融合 农村 信息化

1. 技术背景

目前推送系统平台主要由有线数字电视平台的推送点播系统和通信网络中的信息推送系统组成,在有线数字电视平台下的推送点播系统,可以有效地推送点播所有内容以及高效率的完成用户的使用,但是由于其在传输过程中需要一定的传输介质,也就局限了其覆盖性。对有线无法覆盖到的区域也就无法享受该平台带来的推送服务;基于通信网络的推送系统虽然不存在覆盖上的局限性,但是由于其传输的途径决定了在推送点播的内容上不适用大数据流量的内容传输,这也使在该平台下的推送点播系统在一定程度上存在内容的局限性。

信息化电视平台采用先进的信息网络技术,基于广播电视网络和电信网实现文本、图形艺术、声音、动画和视频等信息的无线传输和双向交互,是真正意义上的多种网络功能的合一,有利于多途径、多形式、全方位传输农村信息;具有传播速度快、覆盖面广、形象逼真、易于操作等特点。通过该推送平台可以充分利用现有的广播电视网络,具有传送大数据流量的音视频文件、覆盖面广、乡村通达率高、带宽容量大、维护成本低等突出优势,同时也可以有效解决在有线电视平台上覆盖的局限性以及在电信平台上推送存在的局限性。

建设信息化电视平台,利用平台积极推进信息化,充分利用和整合信息资源,强化面向偏远农村的广播电视、电信等信息服务,可以使信息化建设落到实处。

2.技术方案

2.1概述

农村信息化电视平台是一套可以结合无线电视网和无线通信网实现农村信息传输到户和接入服务的应用。该应用的核心是建立一条数字服务通道和配套服务体系,能够解决农村集中的信息平台与广大农户之间的信息服务通道问题,将政府多年来花资金建立的农业信息内容和各项涉农服务有效地普及推广到普通农户家中,起到桥梁作用,如图1所示。

梁

图1:三网融合桥梁

运营商需建设统一的信息服务并将其接入系统,系统对接统一建设的综合信息服务平台,按照运营需要集中收录各权威涉农数据,并对接各涉农服务应用,同时将各类数据进行统一编码、打包、存储、数字版权加密管理并将数据服务整理包装成各类特色服务。通过响应用户的申请,最终通过广播推送结合通信网双向通信的方式完成数据服务。而农村用户得到的信息服务通过一台三网融合终端完成,该终端集成了无线电视模块与移动通信模块,不仅可以实现电视、电话、短信、信息推送服务还有基于无线通信的互联网访问功能。用户仅需要将家中电视机与该终端连接,就能很方便地访问运营商集中建设的农村信息服务接入平台,享受到各种个性化信息服务。

该应用通过“通信互动、广播下行、电视显示”的方式,不仅解决了通信网、传统广播电视网在农村信息化建设过程中建设费高,维护费高,使用费高,难以普及的难点,还能让用户享受到低成本、个性化的服务,可以广泛地应用在农村党员教育系统、农业信息化、远程干部教育系统、电子商务等多种信息服务领域。

2.2平台的总体架构

信息化电视平台总体架构可以采用企业级面向服务的架构(Enterprise SOA),通过规范的企业服务总线(ESB,Enterprise Service Bus)实现对平台内跨应用程序和业务孤岛业务流程之间的系统整合和应用集成,如图2所示:

平台架

  图2. 农村信息化电视平台架构示意图

信息化电视平台由以下八个系统及应用集成平台组成:

1.信息集成系统:实现外部信息统一汇聚,加工处理和集中存储,将成品内容组合成产品,为运营做好产品准备;

2.版权保护系统:由CAS及DRM两部分组成,为成品或产品进行加密处理,确保运营服务的合法权益不受侵害;

3.运营支撑系统:包含BOSS、经营分析、GPRS发送/接收等子系统,为运营管理方提供订单管理、统计计费、运营决策分析等;

4.信息发布系统:将信息集成系统中信息内容通过信息广播方式推送到终端;

5.安全监管系统:实现系统运行状态监控和平台内业务流程监控监管,便于快速发现、快速定位、快速解决平台内各类异常;

6.服务保障系统:为了更好的为客户提供各类个性化服务;

7.信息传输系统:由终端升级管理、SDH网络、信息加扰、分前端及无线发射等系统组成;

8.接收终端系统:由终端升级、APP管理、GPRS模块、中间件、信息存储系统组成。

2.3系统工作流程

作流

图3. 农村信息化电视平台系统工作流程图

图3中描述了本平台中各系统相互间执行业务动作的流程关系,具体如下:

1.信息集成系统中首先完成各类信息上载、汇聚。信息来源包括政务网站、医疗网站等因特网信息、专业机构信息等,系统内配置信息上载导入工作站,完成外部信息录入,完成各类内容的生产加工,内容素材由内容加工处理平台归档到存储系统中。

2.根据运营发布系统需求,完成各类信息转码和素材出库,推送到DRM系统中进行信息加密,加密系统完成数据加密后将数据迁移到运营发布系统数据缓存,进行信息推送编单,如栏目编排、推送时间、信息类型等,形成产品包。

3.通过推送服务器输出IP数据包、经IPMUX将IP数据包转换成TS流输出给复用器。

4.版权保护系统中CAS系统输出加密信息给加扰器将TS流加密,经SDH网络传输到无线发射台,DRM系统完成信息发布前加密。

5.终端接收到信息后首先解析节目单,完成所有广播信息接收,开放授权的节目将直接推送至用户终端通过相关点播应用呈现,未开放授权节目经过DRM系统预加密后,推送至用户终端,用户经过授权申请和交易成功后,通过终端解密呈现。

6.用户点播行为由运营支撑系统中的BOSS系统接收,首先进行财务信息检测,并进行账户扣费,再通知版权管理系统进行授权文件推送或授权信息推送。

2.4.功能模块说明

2.4.1.信息集成系统

信息集成系统提供对原始素材及各类媒体内容(包括文本、图片、音频、视频)的汇聚、处理、元数据管理、发布等功能。对成品内容的二次加工。该系统实现信息的汇聚、生产、制作、存储、迁移等功能。支持对音视频类、文本、图片、资讯类、等多种类型的内容进行管理,同时满足用户对于高清、标清等不同视频质量的基本需求,具体流程如图4所示。

息集

图4. 农村信息化电视平台信息集成系统示意图

电视信息化平台信息集成系统的功能主要有:

1.能够接收处理多种内容提供渠道提供的内容,包括文本、图片、音频、视频,实现信息收录、各种介质上载及文件导入。

2.能提供对原始素材及各类媒体内容的汇聚、处理、元数据管理、发布等功能,对成品内容的二次加工。

3.实现内容的版权信息管理。

4.能实现CP(内容提供商)接入,用户上传功能。

5.实现音视频节目及元数据文件、媒体文件的准备及推送。

6.实现磁带、光盘、硬盘等介质的存档管理。

7.实现实体渠道投送节目的内容管理、母盘拷贝功能。

8.实现内外网隔离与数据安全导入。

9.支持多种文件介质设备的接口:支持目前常用的数据硬盘、数据流磁带的同时,还支持蓝光盘、P2卡、DVD等多种介质的文件导入;

10.ADI信息智能分析继承,支持海报信息的导入和生成;

11.支持Excel、XML等多种元数据格式直接导入,直接支持国内多个片源提供商不同片源类型的节目导入;

12.支持海报图片JPG、GIF、PNG等格式,支持图片大小设置;

13.无ADI信息则导入时可填写节目信息,完成初级编目。

14.将音视频文件进行长期归档保存,进行编目著录,对元数据进行描述标注索引,方便查询检索。

2.4.2.信息发布系统

信息发布系统主要建设信息广播子系统,应用于传统单向广播网与电信网的复合网络中。而通过两种网络的有机结合优势互补可以使系统在保持较低成本的同时具有优秀的性能。系统由头端服务器(含推送,补包,报告)、IPMUX、终端中间件(嵌入式系统)组成。信息广播子系统需要做相关Android平台的集成开发工作,同时GPRS通道目前用于系统对终端接收情况的统计分析及数据回传,数据和音视频同时推送至用户终端。信息广播子系统需要与DRM系统以及统计复用网管系统完成相关功能实现。

2.4.3.版权保护系统

版权保护系统主要建设DRM系统,CAS系统完成信道加扰,DRM系统完成节目内容预加密及终端解密。

DRM系统需要与信息集成系统、信息推送系统、GPRS交互系统对接,完成信息预加密、点播节目授权信息发布等功能。

2.4.4.信息传输系统

信息传输系统完成信息推送系统信号的DTMB网络传输,将信息推送系统输出的TS流或者DVB Over IP信号,通过原有Tandberg统计复用系统,算通加扰系统以及SDH传输系统处理后,传输至各发射机房经过DTMB激励及发射,完成信号覆盖。具体实现如下图5所示:

 息传输

图5. 农村信息化电视平台信息传输系统示意图

系统传输使用DTMB系统,系统带宽受到限制,故实现统计复用器与内容推送系统联动功能,在推送频点节目码率占用较高的时段,推送系统采用低码率推送,在推送频点节目码率占用较低的时段,通过Tandberg统计复用器网管系统对推送系统发送出发信号,内容推送系统依据触发条件,调整至高码率内容推送。

内容推送系统信号将与原有数字电视信号混合传输,并通过DRM加扰方式对其推送内容进行保护,同时可考虑通过原有信道加扰方式在传输过程中加以额外保护。

在DTMB系统中,终端的机顶盒通过EPG系统发送的PMT及PAT表进行内容的识别及保存,内容推送系统内容加入后,为避免对原有节目系统造成干扰,影响原有数字电视节目的识别与接收,故将内容推送系统的信号在统计复用系统中定义为私有数据格式,同时在终端开发时与内容推送系统进行相关内容集成工作。

2.4.5信息交互

信息交互部分主要完成用户终端与中心机房核心系统的交互功能,通过用户终端以及中心机房配置的GPRS模块进行通信。

本系统中信息交互主要包含三个方面:

2.4.5.1用户行为分析

用户行为分析功能,主要通过用户终端采集用户使用信息,从时间、区域、频道等多维度对用户行为进行,用户数据通过GPRS模块与中心机房用户分析系统通信,实现节目收视率、点播行为、黄金时段、地域差异等相关信息统计分析,用于日后针对性的提供相关服务。

2.4.5.2智能推送统计

智能推送统计功能用于保障内容推送系统推送数据的完整性,利用GPRS模块进行通信,实现接收终端接收情况统计,通过回传数据分析,进行智能补包以及热点数据推送,节省下行通道带宽,提高整体推送效率。

2.4.5.3视频点播交互

视频点播交互用于用户点播权限的判定,以及交易处理及授权的允许等相关功能实现。

既定点播内容已事先推送至接受终端,针对加密节目,用户在接收终端发出点播请求,接收终端通过GPRS通道与BOSS系统进行交互,BOSS系统对该用户的点播权限进行判定,同时针对用户未进行订购的情况,用户通过接收终端交互界面可完成交易行为,并通知BOSS系统,BOSS进行授权允许判定后告知DRM系统,DRM系统生成相关授权文件,通过内容推送系统经过DTMB通道推送至用户终端。

3.应用的成效

1.形成可复制、易推广的样板。如果构建起此平台,可以为中西部乃至全国推进农村信息化进程提供可复制、可推广的模式。

2.建立农村基层服务体系。为现代服务体系从城市引入到农村提供了契机,对提高基层农村的服务理念、服务水平和服务网络基础设施建设提供了有益帮助。

3.显著提高农村用户的信息化水平,改善民生。为信息服务接入到户提供了一套低成本、易普及的解决方案。它以电视、电话为先导,促进服务终端的普及,同时推进农村应急防灾、医疗卫生、劳动就业与社会保障、农村基层社会管理等领域的信息化服务,改善农村民生,让农村广大居民共享信息化成果,成为农村农户“愿意用、用得起、作用大”的服务。

4.有利于促进产业联动发展。此平台将有效地促进农村信息化、地面数字国标电视产业以及自主知识产权的移动通信技术产业链的发展,促进了农村信息化建设相关的内容、技术和服务资源的整合

4.小结

我国农村以及偏远地区的电视覆盖以及信息服务还处于发展阶段,在国家关于推进社会主义新农村建设的一些列政策推动下,信息化正为农村插上了新的翅膀。在当今三网融合的环境下,探索这样一个关于农村电视信息化平台的应用问题,希望通过不懈地研究,不断地探索,能够使得我国农村以及偏远地区能够享受到国家一系列政策带来的实惠,能够使信息覆盖更加的全面,让祖国四面八方的人们能够看到社会主义的崭新的变化。

 

参考文献

[1].曾庆斌;易先锋;杨柯;黄俊恒.《通信世界》.北京市.人民邮电出版社. 2006:21

[2].韩丽萍;孟庆微.《农民致富之友》.黑龙江省哈尔滨市. 黑龙江省农业系统宣传中心. 2011:9

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