互動(dòng)電視系統(tǒng)工程

前言

　　互動(dòng)電視，是逐步融合傳統(tǒng)廣播電視和新興互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而發(fā)展起來的一項(xiàng)新的業(yè)務(wù)形式。它以廣播電視系統(tǒng)的數(shù)字化改造為基礎(chǔ)，增加和融合基于互聯(lián)網(wǎng)的新技術(shù)和新應(yīng)用形式，為廣大用戶提供更豐富的服務(wù)內(nèi)容和業(yè)務(wù)。一、本書的編寫基礎(chǔ)2009年，國家工業(yè)和信息化部授牌在廣州市成立“國家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地”?！皣覕?shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地”把互動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)的應(yīng)用作為實(shí)施數(shù)字家庭應(yīng)用示范第一階段的重點(diǎn)?！　♂槍?duì)互動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)的應(yīng)用示范情況，“國家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地”的技術(shù)團(tuán)隊(duì)把相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和工程實(shí)施經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。本書是在“國家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地”互動(dòng)數(shù)字電視系統(tǒng)試點(diǎn)技術(shù)總結(jié)報(bào)告的基礎(chǔ)之上形成的。感謝孫玉院士和羅笑南教授對(duì)技術(shù)總結(jié)報(bào)告和本書的籌劃及指導(dǎo)，感謝“國家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地”的郝曉、凌伯輝、陳華鴻、陳任、郝致安、高懷恩、李波、許曉偉、劉海亮、韓衛(wèi)占、景志輝、李德智、李斐、盧林發(fā)等同志，他們?yōu)楸緯峁┝撕芏嘤袃r(jià)值的內(nèi)容。在上述工作基礎(chǔ)之上，趙仲明和王召福完成了全書的編寫。　　限于作者技術(shù)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限，本書的內(nèi)容尚有不盡人意之處。本書的出版，希望能在業(yè)內(nèi)起到拋磚引玉的作用。

內(nèi)容概要

　　本書在介紹互動(dòng)電視發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上介紹了與互動(dòng)電視系統(tǒng)信源相關(guān)的技術(shù)原理和工程設(shè)計(jì)要求，與互動(dòng)電視系統(tǒng)前端相關(guān)的技術(shù)原理和系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)，與互動(dòng)電視系統(tǒng)傳輸相關(guān)的技術(shù)環(huán)境和工程設(shè)計(jì)要求，以及與互動(dòng)電視系統(tǒng)終端相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和工程設(shè)計(jì)。    本書主要讀者對(duì)象為從事互動(dòng)電視及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈上的技術(shù)研究人員、相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)和工程實(shí)施人員以及大專院校相關(guān)專業(yè)的師生。

書籍目錄

第一章　電視系統(tǒng)的發(fā)展　1  一、電視系統(tǒng)發(fā)展歷史　1    (一)電視機(jī)的發(fā)展歷史　1    (二)我國廣播電視行業(yè)的發(fā)展歷史　2  二、有線數(shù)字電視的整體轉(zhuǎn)換　3    (一)模擬廣播電視奠定了電視理論基礎(chǔ)　4    (二)數(shù)字電視的信號(hào)數(shù)字化　6    (三)數(shù)字電視傳輸是在模擬信道上的兼容發(fā)展　7    (四)數(shù)字電視具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)　8  三、互動(dòng)電視系統(tǒng)　9第二章　數(shù)字電視信號(hào)處理原理及規(guī)范　10  一、數(shù)字電視信號(hào)處理　10  二、電視信號(hào)獲取　10    (一)SDH信號(hào)獲取　10    (二)衛(wèi)星信號(hào)接收　11    (三)本地節(jié)目制作　12  三、MPEG-2信源編碼　13    (一)信源編碼原理　13    (二)MPEG-2碼流的形成過程　15    (三)關(guān)于節(jié)目流和傳輸流的定義　16    (四)MPEG-2圖像基本流的幀結(jié)構(gòu)　16    (五)數(shù)字音頻信源壓縮編碼　18    (六)打包基本流的幀結(jié)構(gòu)　19    (七)節(jié)目流的幀結(jié)構(gòu)　20    (八)傳輸流幀結(jié)構(gòu)　21    (九)數(shù)字電視的復(fù)用傳輸標(biāo)準(zhǔn)　21  四、數(shù)字電視信道編碼技術(shù)　22    (一)RS碼　22    (二)卷積碼　23    (三)Turbo碼　23    (四)交織碼　23  五、數(shù)字電視調(diào)制技術(shù)　24第三章　高清數(shù)字電視的發(fā)展　26  一、高清數(shù)字電視發(fā)展　26    (一)清晰度(分辨率)的表述　26    (二)高清與標(biāo)清的差別　27  二、高清晰視頻制作標(biāo)準(zhǔn)　29    (一)日本ARIB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)　29    (二)美國高清制作標(biāo)準(zhǔn)　29    (三)歐洲的高清制作標(biāo)準(zhǔn)　30    (四)我國高清制作的標(biāo)準(zhǔn)化　30  三、高清編解碼標(biāo)準(zhǔn)　31  四、高清數(shù)字電視信號(hào)的傳輸　35第四章　互動(dòng)電視系統(tǒng)的媒資管理　39  一、互動(dòng)電視媒資管理系統(tǒng)　39    (一)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的技術(shù)　39    (二)建設(shè)媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)的要求　40    (三)媒資管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)　41  二、媒資管理存儲(chǔ)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)　44    (一)技術(shù)要求　44    (二)SAN/NAS存儲(chǔ)架構(gòu)　45    (三)RAID技術(shù)　46    (四)存儲(chǔ)容量設(shè)計(jì)　49    (五)分級(jí)分布式存儲(chǔ)策略　49第五章　數(shù)字電視前端設(shè)備　52  一、數(shù)字電視前端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)　52    (一)前端系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟　52    (二)設(shè)備連接圖示例　54  二、前端機(jī)房的技術(shù)要求　56    (一)機(jī)房環(huán)境規(guī)范　56    (二)設(shè)備機(jī)柜規(guī)范　56    (三)設(shè)備供電規(guī)范　57    (四)機(jī)房布線規(guī)范　57    (五)尾纖布線規(guī)范　58  三、前端設(shè)備的技術(shù)要求　58    (一)鄰頻傳輸?shù)募夹g(shù)要求　59    (二)前端設(shè)備的技術(shù)要求　60  四、互動(dòng)電視系統(tǒng)前端的IP化　62    (一)IP化的前端設(shè)備的特點(diǎn)　62    (二)典型的IP化的前端設(shè)備　63第六章　點(diǎn)播電視前端系統(tǒng)　65  一、準(zhǔn)視頻點(diǎn)播(NVOD)系統(tǒng)　65    (一)NVOD系統(tǒng)的工作原理　65    (二)NVOD系統(tǒng)的組成　65  二、基于HFC實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)播系統(tǒng)　66    (一)視頻點(diǎn)播前端系統(tǒng)的原理　66    (二)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)　68    (三)視頻點(diǎn)播的業(yè)務(wù)管理　69    (四)IP-QAM部署　73    (五)視頻服務(wù)體系部署架構(gòu)　75  三、時(shí)移電視系統(tǒng)　76    (一)時(shí)移電視原理　77    (二)節(jié)目采編設(shè)備　78第七章　互動(dòng)電視擴(kuò)展增值業(yè)務(wù)　80  一、擴(kuò)展增值業(yè)務(wù)的技術(shù)　80    (一)擴(kuò)展增值業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)方法　80    (二)擴(kuò)展增值業(yè)務(wù)與中間件標(biāo)準(zhǔn)　80    (三)基于DVB-MHP標(biāo)準(zhǔn)的中間件　81    (四)以瀏覽器為中心的中間件　81    (五)基于瀏覽器的擴(kuò)展增值業(yè)務(wù)與云計(jì)算　86  二、擴(kuò)展增值業(yè)務(wù)的內(nèi)容　86    (一)互動(dòng)游戲　86    (二)商務(wù)電視　87    (三)信息電視　89    (四)服務(wù)電視　93第八章　電子節(jié)目指南(EPG)業(yè)務(wù)系統(tǒng)　95  一、數(shù)字電視電子節(jié)目指南　95    (一)基于DVB SI的EPG　95    (二)EPG的技術(shù)規(guī)范　96    (三)EPG技術(shù)要求　98  二、EPG系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　99    (一)EPG的軟件結(jié)構(gòu)　99    (二)EPG發(fā)送端子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)　100  三、互動(dòng)電視增值業(yè)務(wù)與IPG　102    (一)IPG的實(shí)現(xiàn)　102    (二)IPG以及相關(guān)典型增值業(yè)務(wù)　102    (三)面向雙向機(jī)頂盒的Web EPG系統(tǒng)架構(gòu)　104第九章　互動(dòng)電視運(yùn)營支撐系統(tǒng)　105  一、業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)(BOSS)　105    (一)BOSS系統(tǒng)的基本功能要求　105    (二)BOSS系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)　106    (三)面向服務(wù)的業(yè)務(wù)管理　109  二、下一代運(yùn)營支撐系統(tǒng)(NGOSS)　109  三、互動(dòng)電視支付系統(tǒng)　114    (一)支付平臺(tái)安全管理　115    (二)支付平臺(tái)接口舉例　116第十章　互動(dòng)電視版權(quán)管理　121  一、互動(dòng)電視的條件接收CA　121    (一)條件接收系統(tǒng)概念　121    (二)條件接收系統(tǒng)原理　121    (三)條件接收系統(tǒng)的要求　122    (四)條件接收系統(tǒng)組成　123    (五)DVB-CA系統(tǒng)的同密標(biāo)準(zhǔn)　124    (六)CA與SMS的關(guān)系　127    (七)UDRM系統(tǒng)　127  二、條件接收的機(jī)卡分離技術(shù)　130    (一)DVB-CA系統(tǒng)的多密標(biāo)準(zhǔn)　130    (二)UTI標(biāo)準(zhǔn)　131    (三)多密的機(jī)頂盒加密系統(tǒng)的接口　132  三、數(shù)字版權(quán)管理DRM系統(tǒng)　133    (一)DRM系統(tǒng)及原理　133    (二)DRM與CA技術(shù)有著不同的特點(diǎn)　134    (三)關(guān)于DRM的爭論　134第十一章　互動(dòng)電視系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理　135  一、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)　135    (一)ISO/ITU-T的標(biāo)準(zhǔn)化情況(CMIS)　135    (二)IETF的網(wǎng)管標(biāo)準(zhǔn)化情況　137  二、基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)　141    (一)基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理　141    (二)基于SNMP的HMS標(biāo)準(zhǔn)　143  三、基于CMIP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)　144  四、互動(dòng)電視機(jī)頂盒管理　148    (一)機(jī)頂盒管理需求　148    (二)機(jī)頂盒管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)　150第十二章　互動(dòng)電視網(wǎng)絡(luò)傳輸　152  一、有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)　152    (一)開放系統(tǒng)互連OSI參考模型　152    (二)有線電視網(wǎng)絡(luò)　153    (三)以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)　154  二、HFC中的光纖網(wǎng)絡(luò)　158    (一)長途光纜　158    (二)接入光纜　158    (三)光節(jié)點(diǎn)　159    (四)光收發(fā)系統(tǒng)　160    (五)FTTB的概念　161  三、HFC中的同軸電纜　162    (一)射頻同軸電纜基礎(chǔ)　162    (二)同軸傳輸?shù)姆峙湎到y(tǒng)　163  四、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)概要　163    (一)指導(dǎo)思想　163    (二)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的內(nèi)容　164    (三)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　164第十三章　互動(dòng)電視HFC網(wǎng)絡(luò)雙向接入工程　167  一、Cable Modem網(wǎng)絡(luò)用戶接入技術(shù)　167    (一)Cable Modem接入原理　167    (二)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式　168    (三)技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用分析　170  二、基于局域網(wǎng)的用戶接入技術(shù)　171    (一)概述　171    (二)技術(shù)原理　171    (三)技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式　171    (四)業(yè)務(wù)承載能力　171    (五)技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用分析　172  三、基于EOC用戶接入技術(shù)　172    (一)基帶EOC技術(shù)　172    (二)BIOC技術(shù)　174    (三)MOCA(Media Over Coax Alliance)　176  四、用戶接入技術(shù)對(duì)比　177    (一)試點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用方案　177    (二)主流雙向改造技術(shù)方案對(duì)比表　180    (三)應(yīng)用場景　182第十四章　下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)　185  一、面向三網(wǎng)融合的NGB　185    (一)下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)的提出　185    (二)NGB技術(shù)特點(diǎn)　185    (三)NGB與三網(wǎng)融合　187  二、FTTH與NGB　189    (一)從FTTB到FTTH　189    (二)三網(wǎng)融合下的FTTH　192第十五章　雙向機(jī)頂盒工程設(shè)計(jì)　195  一、雙向機(jī)頂盒的原理和功能　195    (一)雙向數(shù)字電視機(jī)頂盒的原理　195    (二)數(shù)字電視機(jī)頂盒的功能　198  二、雙向機(jī)頂盒的硬件設(shè)計(jì)　200    (一)硬件組成　200    (二)常用硬件開發(fā)方案　201  三、機(jī)頂盒軟件構(gòu)成　202    (一)數(shù)字電視機(jī)頂盒嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)　202    (二)中間件軟件平臺(tái)系統(tǒng)　202    (三)應(yīng)用程序　203    (四)集成開發(fā)環(huán)境(IDE)　204第十六章　終端設(shè)備的技術(shù)規(guī)范　206  一、終端設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)　206    (一)對(duì)音視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的支持　206    (二)對(duì)節(jié)目保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的支持　206    (三)對(duì)接口標(biāo)準(zhǔn)的支持　207    (四)機(jī)頂盒中間件標(biāo)準(zhǔn)　209    (五)機(jī)頂盒升級(jí)技術(shù)規(guī)范　209  二、終端設(shè)備人機(jī)交互技術(shù)　211    (一)傳統(tǒng)電視遙控方式　211    (二)空間定位電視遙控方式　211    (三)觸摸電視遙控方式　213    (四)矢量字庫與輸入法　214  三、終端設(shè)備的其他規(guī)格　215    (一)數(shù)字電視一體機(jī)　215    (二)帶有存儲(chǔ)能力的機(jī)頂盒　216    (三)雙解碼或多解碼機(jī)頂盒　216附錄一　互動(dòng)電視相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)　217    (一)國家標(biāo)準(zhǔn)　217    (二)廣播電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)　219    (三)電子行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)　222    (四)MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)(ISO/IEC 13818)　224附錄二　縮略語英漢對(duì)照　227參考文獻(xiàn)　231

章節(jié)摘錄

　　進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，國內(nèi)彩電市場格局動(dòng)蕩，一些誕生于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代的老彩電企業(yè)由于競爭能力弱，相繼停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)甚至破產(chǎn)，被無情淘汰，而長虹、康佳、TCL、創(chuàng)維等一批實(shí)力雄厚、技術(shù)先進(jìn)、競爭意識(shí)強(qiáng)的彩電企業(yè)進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，成為中國彩電市場的骨干企業(yè)。國外品牌在國產(chǎn)彩電技術(shù)飛躍提升和連續(xù)的市場大戰(zhàn)后，市場銷售日漸萎縮?！　〉?0世紀(jì)90年代中期，中國已有彩電企業(yè)近百家，國產(chǎn)品牌彩電年產(chǎn)量高達(dá)3500萬臺(tái)，從而穩(wěn)居世界首位并保持至今。與此同時(shí)，國產(chǎn)彩電在質(zhì)量和高新技術(shù)含量上的不斷提高為開拓國內(nèi)市場奠定了基礎(chǔ)，而價(jià)格更是具有與外國品牌競爭的優(yōu)勢(shì)。1996年，國產(chǎn)彩電銷售額首次超過進(jìn)口彩電，取得了歷史性的勝利。到1998年，國內(nèi)彩電業(yè)進(jìn)入成熟期，產(chǎn)量持續(xù)位居世界首位，電視機(jī)產(chǎn)量達(dá)到3513萬臺(tái)，其中彩電產(chǎn)量2643萬臺(tái)，彩電產(chǎn)量增長到1980年的822倍。從應(yīng)用情況看，國內(nèi)城鎮(zhèn)居民家庭彩電擁有量早己經(jīng)超過100％，而2007年農(nóng)村居民家庭彩色電視機(jī)百戶擁有量也已經(jīng)達(dá)到了94％，電視機(jī)成為改革開放30年來對(duì)國內(nèi)居民生活最具影響力的產(chǎn)品?！　≡谛碌氖兰o(jì)里，我國電視機(jī)產(chǎn)量穩(wěn)居世界首位，電視機(jī)產(chǎn)品技術(shù)不斷進(jìn)步，以液晶為代表的平板電視發(fā)展很快。2007年，我國共生產(chǎn)彩電8807萬臺(tái)，其中CRT彩電產(chǎn)量6000萬臺(tái)，占總產(chǎn)量的比重約為68％，液晶電視產(chǎn)量約為2600萬臺(tái)，約占總產(chǎn)量的30％。2008年，我國共生產(chǎn)彩電9024萬臺(tái)，平板電視產(chǎn)量呈不斷增長的態(tài)勢(shì)。平板電視出現(xiàn)后，家電產(chǎn)品和IT產(chǎn)品的概念趨向融合，可以接駁更多的信號(hào)源和信息源，這些應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)將成為彩電企業(yè)產(chǎn)品差異化的重要因素，也成為電視機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長點(diǎn)。　　電視機(jī)產(chǎn)業(yè)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)作用十分明顯。據(jù)原信息產(chǎn)業(yè)部一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)資料顯示，1998年中國就已經(jīng)有3億電視用戶，當(dāng)時(shí)電視機(jī)及其帶動(dòng)的電子元器件等電子產(chǎn)品的產(chǎn)值約占全國電子信息產(chǎn)品總產(chǎn)值的.43％。2008年全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)導(dǎo)致電視機(jī)出口下降，在相關(guān)政策引導(dǎo)及稅收政策刺激下，2008年末實(shí)施的家電下鄉(xiāng)工程使我國國內(nèi)農(nóng)村市場得到充分挖掘?！　?996年，第51屆聯(lián)大通過第51／205號(hào)決議，宣布11月21日為世界電視日，紀(jì)念聯(lián)合國在1996年的這一天召開第一次世界電視論壇。

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