下一代廣播電視網(wǎng)(NGB)-技術(shù)與工程實(shí)踐-第8章-用戶(hù)終端課件

下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）技術(shù)與工程實(shí)踐溫懷疆浙江傳媒學(xué)院第8章用戶(hù)終端下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）技術(shù)與工程實(shí)踐溫懷疆浙江傳媒學(xué)院第8.1機(jī)頂盒8.1.1DVB機(jī)頂盒1）機(jī)頂盒發(fā)展史凡是能進(jìn)行數(shù)字電視信號(hào)處理接收、能夠用來(lái)收看電視的終端都應(yīng)該涵蓋在數(shù)字電視終端的范圍內(nèi)——機(jī)頂盒、數(shù)字電視機(jī)、IPTV機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)電視播放器、平板電腦甚至PC和手機(jī)，都可以稱(chēng)之為數(shù)字電視終端。（1）作為信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的機(jī)頂盒（2）集成機(jī)頂盒（3）互聯(lián)網(wǎng)智能電視機(jī)頂盒8.1機(jī)頂盒8.1.1DVB機(jī)頂盒2）機(jī)頂盒工作原理有線數(shù)字電視機(jī)頂盒由高頻頭、信道解調(diào)器、信源解復(fù)用器、視頻解碼器、音頻D/A、音頻解碼器、嵌入式CPU系統(tǒng)和外圍接口、條件接收模塊等組成，具有交互功能的機(jī)頂盒則需回傳通道，如圖8-1所示。其工作過(guò)程如下：圖8-1數(shù)字電視機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)2）機(jī)頂盒工作原理圖8-1數(shù)字電視機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)（1）機(jī)頂盒的高頻頭接收來(lái)自廣電有線網(wǎng)絡(luò)的射頻信號(hào)，然后通過(guò)QAM解調(diào)器來(lái)完成信道的解碼，送出包含多路視頻、音頻信號(hào)和其他數(shù)據(jù)信息的傳送流給CPU的解復(fù)用器；（2）CPU內(nèi)的解復(fù)用器則用來(lái)區(qū)分不同的數(shù)字電視節(jié)目，提取相應(yīng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)流，送入MPEG-2/H.264解碼器和對(duì)應(yīng)的解析軟件完成解碼操作；（3）對(duì)于付費(fèi)電視，條件接收模塊對(duì)加擾的視頻、音頻實(shí)施解擾，解擾后的清流進(jìn)入MPEG-2解碼器完成解碼操作；（4）MPEG-2/H.264解碼器完成視頻、音頻信號(hào)的解碼后，經(jīng)過(guò)視頻編碼器和音頻D/A轉(zhuǎn)換，還原出模擬的視頻、音頻信號(hào)，在常規(guī)彩色電視機(jī)上顯示高質(zhì)量的圖像，并提供多聲道立體聲節(jié)目供用戶(hù)收看。（1）機(jī)頂盒的高頻頭接收來(lái)自廣電有線網(wǎng)絡(luò)的射頻信號(hào)，然后通過(guò)前面板主要部件說(shuō)明：1.STANDBY：待機(jī)7.VOL+：音量加2.MENU：主菜單8.POWER：顯示待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)時(shí)燈亮3.OK：確定9.數(shù)碼管：顯示當(dāng)前頻道數(shù)4.CH+：頻道加10.接收窗：遙控器接收器5.CH－：頻道減11.IC卡插槽：用于插入IC卡（隱藏）

6.VOL－：音量減12.LOCK：信號(hào)鎖定，若鎖定，信號(hào)燈亮

圖8-2數(shù)字機(jī)頂盒前面板圖前面板主要部件說(shuō)明：后面板接口功能說(shuō)明：1.視頻：視頻輸出口6.S端子：亮色分離信號(hào)輸出2.右聲道：音頻輸出口7.左聲道：音頻輸出口3.網(wǎng)口：連接互聯(lián)網(wǎng)，用于自動(dòng)升級(jí)8.RS-232：串行通信口（用于調(diào)試和監(jiān)控，用戶(hù)無(wú)需使用）4.射頻輸入：電視信號(hào)輸入接口9.SPDIF：數(shù)字音頻輸出5.直通輸出：電視信號(hào)輸出接口10.電源：開(kāi)關(guān)

圖8-1-3數(shù)字機(jī)頂盒前面板圖后面板接口功能說(shuō)明：機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視節(jié)目和廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，如：（1）EPG：電子節(jié)目指南；（2）DB：數(shù)據(jù)廣播；（3）Stock：股票信息；（4）NVOD：準(zhǔn)視頻點(diǎn)播；（5）CA：條件接收；（6）VOD：視頻點(diǎn)播，雙向機(jī)頂盒的功能。機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視節(jié)目和廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣3）機(jī)頂盒的分類(lèi)（1）根據(jù)傳輸媒介的不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒分為：數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒（DVB-S）；地面數(shù)字電視機(jī)頂盒（DVB-T）；有線電視數(shù)字機(jī)頂盒（DVB-C）。（2）根據(jù)圖像清晰度的不同，機(jī)頂盒分為：標(biāo)清機(jī)頂盒；高清機(jī)頂盒。（3）根據(jù)是否雙向互動(dòng)，機(jī)頂盒又可分為：?jiǎn)蜗驒C(jī)頂盒；雙向互動(dòng)機(jī)頂盒。（4）按機(jī)頂盒的技術(shù)性能可分為：基本型，具有能滿足免費(fèi)數(shù)字電視業(yè)務(wù)和付費(fèi)電視業(yè)務(wù)的基本功能；增強(qiáng)型，在基本型功能的基礎(chǔ)上，具有能滿足按次付費(fèi)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)、廣播式視頻點(diǎn)播和本地交互業(yè)務(wù)的功能；高級(jí)型，在增強(qiáng)型功能的基礎(chǔ)上，具有視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)、上網(wǎng)瀏覽業(yè)務(wù)、電子郵件收發(fā)業(yè)務(wù)、互動(dòng)游戲及IP電話業(yè)務(wù)的功能，支持Internet接入、存儲(chǔ)硬盤(pán)等。3）機(jī)頂盒的分類(lèi)4）機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)（1）主板上的主要器件及作用①CPU：②FLASH：非易失存儲(chǔ)器，主要存儲(chǔ)軟件程序、保存節(jié)目信息等；③SDRAM/DDR：隨機(jī)存儲(chǔ)器，主要運(yùn)行機(jī)頂盒的程序等；④EEPROM：電可擦寫(xiě)可編程存儲(chǔ)器，讀寫(xiě)速度比較快，用于存儲(chǔ)經(jīng)常讀寫(xiě)的節(jié)目相關(guān)信息或系統(tǒng)參數(shù)等；⑤TUNER：高頻頭⑥D(zhuǎn)EMODULATER：信道解碼，給CPU提供解調(diào)后TS流。（2）電源板/適配器：（3）前面板：功能按鍵、電源指示燈、信號(hào)鎖定指示燈等。（4）后端子板：輸出的接口，射頻信號(hào)輸入、射頻信號(hào)環(huán)出、IR連接線接口、視音頻輸出接口、電源適配器接口。（5）智能卡板：智能卡的讀卡器。4）機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)5）機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)（1）操作系統(tǒng)模塊OS：（2）外設(shè)硬件驅(qū)動(dòng)模塊Driver：（3）內(nèi)設(shè)驅(qū)動(dòng)模塊Driver：（4）應(yīng)用模塊APP①數(shù)據(jù)庫(kù)模塊：②GUI圖形用戶(hù)接口模塊：③CA模塊：④DB數(shù)據(jù)廣播模塊：⑤STOCK股票模塊：圖8-4機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)5）機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)圖8-4機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)6）用戶(hù)終端技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)（1）應(yīng)遵從國(guó)家廣播電影電視總局關(guān)于數(shù)字廣播電視機(jī)頂盒的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范和管理規(guī)定，并具有國(guó)家廣播電影電視總局頒發(fā)的入網(wǎng)認(rèn)定證書(shū)。（2）應(yīng)遵循國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，確保同類(lèi)產(chǎn)品的相互兼容。（3）應(yīng)符合在正常工作條件下，MTBF大于50000小時(shí)。用戶(hù)終端軟件升級(jí)的成功率必須達(dá)到或超過(guò)99.5％。（4）插入損耗≈2dB（5）反射損耗：VHF頻段≥10dB，UHF頻段≥7dB（6）必須接有耐高壓（≥2000V）設(shè)備隔離，以保證人身和系統(tǒng)設(shè)備安全。（7）用戶(hù)終端應(yīng)接負(fù)載使系統(tǒng)得以封閉。6）用戶(hù)終端技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)8.1.2OTT終端OTTTV是指基于開(kāi)放互聯(lián)網(wǎng)的視頻服務(wù)，終端可以是電視機(jī)、電腦、機(jī)頂盒、PAD、智能手機(jī)等等。1）OTT盒子OTT盒子是機(jī)頂盒的演進(jìn)。最初，機(jī)頂盒的引進(jìn)是為了彌補(bǔ)電視調(diào)諧器能力的不足，需機(jī)頂盒接收電纜信號(hào)，然后把信號(hào)頻率移到廣播所不占用的頻帶上，這便是最早的機(jī)頂盒。隨后又出現(xiàn)了數(shù)字電視機(jī)頂盒，可以將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的變換設(shè)備，通過(guò)電視顯示器和音響設(shè)備給觀眾提供高質(zhì)量的電視節(jié)目。目前主流的機(jī)頂盒大概分為3種：一種是電信運(yùn)營(yíng)商發(fā)布的IPTV機(jī)頂盒，另一種是廣電系統(tǒng)的機(jī)頂盒，第三種是目前所有廠家都志在必得的OTT盒子。8.1.2OTT終端2）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架圖8-6是基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架，涉及多個(gè)層次設(shè)計(jì)。從底層到高層依次包括硬件存儲(chǔ)層，存儲(chǔ)簇層，存儲(chǔ)服務(wù)管理層，視頻服務(wù)管理層，第三方服務(wù)接入管理層，綜合管理層，機(jī)頂盒服務(wù)智能接入層，機(jī)頂盒管理層。圖8-6基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架2）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架圖8-6基于云計(jì)算的機(jī)頂盒（1）硬件存儲(chǔ)層：由多個(gè)分布式服務(wù)器組成。（2）存儲(chǔ)簇層：實(shí)現(xiàn)視頻的錄播功能，將一組計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)服務(wù)器連接在一起，對(duì)外工作從而起到高性能計(jì)算的功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡。（3）存儲(chǔ)服務(wù)管理層：是視頻服務(wù)管理層，第三方服務(wù)接入管理層與上訴兩個(gè)層次的連接層。（4）綜合管理層：包括視頻服務(wù)管理層和第三方服務(wù)介入管理層。（5）機(jī)頂盒服務(wù)智能接入層：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定性自動(dòng)搜索引擎綜合管理層的服務(wù)器地址，并根據(jù)預(yù)定協(xié)議與綜合管理層進(jìn)行交互。（6）機(jī)頂盒管理層：基于Andorid系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒程序。（1）硬件存儲(chǔ)層：由多個(gè)分布式服務(wù)器組成。3）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒技術(shù)實(shí)施基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的新興商業(yè)模式如圖8-7所示。圖8-7基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的商業(yè)模式3）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒技術(shù)實(shí)施圖8-7基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的8.1.3DVB+OTT融合終端DVB+OTT主要是商業(yè)模式層面的創(chuàng)新，終端的實(shí)現(xiàn)僅僅是其中很小的技術(shù)環(huán)節(jié)。DVB+OTT融合終端主要特點(diǎn)：（1）需要有一個(gè)開(kāi)放的操作平臺(tái)（2）需要一個(gè)安全的平臺(tái)（3）需要靈活和簡(jiǎn)便的操控環(huán)節(jié)（4）智能終端對(duì)處理器性能的要求提高8.1.3DVB+OTT融合終端8.1.4中間件技術(shù)1）中間件概述幾個(gè)特點(diǎn)：（1）移植性：（2）互操作性：（3）采用通用的API：（4）交互性：（5）可塑性和可組合性：圖8-8數(shù)字電視中間件在機(jī)頂盒中的位置8.1.4中間件技術(shù)圖8-8數(shù)字電視中間件在機(jī)頂盒中的位置2）中間件系統(tǒng)數(shù)字機(jī)頂盒中間件系統(tǒng)是一種層次型架構(gòu)，由多個(gè)系統(tǒng)模塊組成，如圖8-9所示。（1）機(jī)頂盒驅(qū)動(dòng)層。（2）核心系統(tǒng)模塊。（3）圖像、多媒體模塊。（4）SI引擎。（5）Java虛擬機(jī)。（6）網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。（7）Java應(yīng)用程序標(biāo)準(zhǔn)接口。（9）交互式應(yīng)用程序。圖8-9MHP中間件的組件2）中間件系統(tǒng)圖8-9MHP中間件的組件3）中間件標(biāo)準(zhǔn)（1）MHP（MultimediaHomePlatform，多媒體家庭平臺(tái)）是DVB組織制定的一種數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)。（2）OCAP（OpenCableApplicationPlatform，開(kāi)放有線電視應(yīng)用平臺(tái)）是由美國(guó)CableLabs開(kāi)發(fā)的數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)。（3）DASE（DigitalTVApplicationsSoftwareEnvironment，數(shù)字電視應(yīng)用軟件環(huán)境）ATSC組織制定的中間件標(biāo)準(zhǔn)（4）ACAPAdvancedCommonApplicationPlatform，高級(jí)通用應(yīng)用平臺(tái)）由ATSC制定，該標(biāo)準(zhǔn)主要用于在北美的電視系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)通用的應(yīng)用，支持包括有線、衛(wèi)星和地面?zhèn)鬏敺绞健＃?）STD-B24是日本ARIB組織制定的中間件標(biāo)準(zhǔn)，基于BML（BroadcastMarkupLanguage）標(biāo)記語(yǔ)言和DSMCCDataCarousel（數(shù)據(jù)輪播），并擴(kuò)展了JavaScript以便更好地編寫(xiě)交互式應(yīng)用。（6）MHEG-5是英國(guó)MHEG（MultimediaandHypermediaExpertGroup）即多媒體超媒體標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家組制定的中間件標(biāo)準(zhǔn)3）中間件標(biāo)準(zhǔn)4）中間件產(chǎn)品（1）NDS中間件：是一套應(yīng)用于機(jī)頂盒、可升級(jí)的交互數(shù)字電視中間件解決方案。（2）OpenTV中間件：OpenTV早在1995年就開(kāi)始從事數(shù)字電視中間件技術(shù)的研究。

（3）Liberate中間件：Liberate的中間件解決方案是服務(wù)器端基于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶(hù)端基于開(kāi)放的HTML和Java，主要是支持網(wǎng)上瀏覽功能。

（4）Microsoft中間件：軟件業(yè)巨頭Microsoft制訂了一系列發(fā)展數(shù)字電視中間件系統(tǒng)及前端播發(fā)系統(tǒng)的計(jì)劃。（5）Alticast中間件;Alticast是韓國(guó)的數(shù)字電視中間件系統(tǒng)。

（6）中視聯(lián)upSYS中間件：京中視聯(lián)upSYS是一種開(kāi)放、嵌入式的機(jī)頂盒中間件系統(tǒng)，它既易于移植，又具有良好的可升級(jí)性與擴(kuò)展性，支持用Java/HTML語(yǔ)言編寫(xiě)的交互式應(yīng)用軟件。（7）媒體烽火臺(tái)中間件：媒體烽火臺(tái)中間件由英凱軟件系統(tǒng)有限公司和上海高清聯(lián)合開(kāi)發(fā)。該中間件系統(tǒng)包括一個(gè)Java虛擬機(jī)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，能夠支持Java編程和上網(wǎng)。4）中間件產(chǎn)品5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇（1）中間件系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)層次化、模塊化的架構(gòu)，使得它能夠更好地?cái)U(kuò)展,更方便地增加新的功能；同時(shí)朝MHP標(biāo)準(zhǔn)靠攏，以滿足數(shù)字多媒體的要求,能夠?qū)⑽磥?lái)家庭娛樂(lè)設(shè)施聯(lián)系在一起，起著聯(lián)結(jié)紐帶的作用，成為家庭多媒體娛樂(lè)中心。（2）中間件系統(tǒng)必須提供一個(gè)高級(jí)應(yīng)用編程接口(API)，使得各種應(yīng)用的開(kāi)發(fā)變得十分便利。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)編程技術(shù)中,Java是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言,因其具有開(kāi)發(fā)一次，到處運(yùn)行的超越平臺(tái)限制的特性，是數(shù)字電視應(yīng)用開(kāi)發(fā)的理想工具。當(dāng)然,系統(tǒng)中必須有一個(gè)Java虛擬機(jī)，并采用J2ME。（3）HTML語(yǔ)言在互聯(lián)網(wǎng)上大量應(yīng)用，能支持HTMLPXML語(yǔ)言和提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽是數(shù)字機(jī)頂盒中間件不可或缺的功能。另外HTML應(yīng)用應(yīng)與Java程序之間進(jìn)行平滑過(guò)渡，同時(shí)應(yīng)能夠與目前互聯(lián)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)之間兼容。（4）中間件應(yīng)支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)下載協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)⑵鋺?yīng)用和數(shù)據(jù)播放到不同的硬件平臺(tái)上。建議將DSMCCDataCarousel作為下載標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，并根據(jù)需要加上流和流事件的傳輸與利用，構(gòu)成一個(gè)完整有效的數(shù)據(jù)下載協(xié)議。（5）在圖形顯示及字體、字符的處理方面,要求其功能強(qiáng)大、圖形界面通用且豐富，能夠高效地處理中文字體、字符集。5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇（1）中間件系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)層次化、模塊化的架構(gòu)，使得它能夠更好地?cái)U(kuò)展,更方便地增加新的功能（2）中間件系統(tǒng)必須提供一個(gè)高級(jí)應(yīng)用編程接口(API)，使得各種應(yīng)用的開(kāi)發(fā)變得十分便利。（3）HTML語(yǔ)言在互聯(lián)網(wǎng)上大量應(yīng)用，能支持HTMLPXML語(yǔ)言和提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽是數(shù)字機(jī)頂盒中間件不可或缺的功能。（4）中間件應(yīng)支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)下載協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)⑵鋺?yīng)用和數(shù)據(jù)播放到不同的硬件平臺(tái)上。（5）在圖形顯示及字體、字符的處理方面，[]要求其功能強(qiáng)大、圖形界面通用且豐富，能夠高效地處理中文字體、字符集。5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇8.2.1CableModem工作原理8.2CableModem圖8-10利用CM組建寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)8.2.1CableModem工作原理8.2CableCM是一個(gè)雙向接收發(fā)送設(shè)備。下行方向，數(shù)字信號(hào)調(diào)制在88～860MHz內(nèi)某一個(gè)8MHz帶寬的一個(gè)載波上頻率上，調(diào)制方式多采用QPSK或64QAM。上行信道設(shè)置在5～65MHz（歐標(biāo)，美標(biāo)5～42MHz）頻段上，該頻段的噪聲干擾比較大，例如無(wú)線干擾，家用電器的脈[刪除空格]沖噪聲干擾和各種工業(yè)干擾，同軸電纜的失配和屏蔽不良也會(huì)侵入噪聲，因此大多采用抗干擾能力較強(qiáng)的QPSK或OFDM調(diào)制方式。對(duì)于某些不對(duì)稱(chēng)CM，上行信道帶寬不超過(guò)2MHz，可采用頻分法，不同的CM采用不同的載波向前端傳輸上行信號(hào)，上行頻率范圍仍在5～65MHz范圍內(nèi)。CM是一個(gè)雙向接收發(fā)送設(shè)備。下行方向，數(shù)字信號(hào)調(diào)制在88～88.2.2CableModem的分類(lèi)（1）從數(shù)據(jù)傳輸方向上有單向和雙向CableModem之分。（2）從傳輸方式上可分為雙向?qū)ΨQ(chēng)式傳輸和非對(duì)稱(chēng)式傳輸。（3）從網(wǎng)絡(luò)通信角度上有同步（共享）和異步（交換）兩種方式。（4）從接入角度來(lái)看，可分為個(gè)人CableModem和多用戶(hù)寬帶CableModem。（5）從接口角度分，可分為外置式、內(nèi)置式和交互式機(jī)頂盒。8.2.2CableModem的分類(lèi)8.2.3CableModem的安裝1）安裝分支器2）?連接CableModem3）CableModem的驅(qū)動(dòng)程序安裝圖8-11CableModem的連接8.2.3CableModem的安裝圖8-11Cabl8.3家庭網(wǎng)關(guān)8.3.1家庭網(wǎng)關(guān)概述家庭網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各設(shè)備與外部設(shè)備相互通信的設(shè)備，是家庭網(wǎng)絡(luò)中最核心的構(gòu)成部分。由于家庭網(wǎng)關(guān)跨接各種不同的行業(yè)，其具體應(yīng)用也各有差異，目前不同公司或組織對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)有著很多不同的定義和理解。通常家庭網(wǎng)關(guān)的一般定義為：一種簡(jiǎn)單的、智能的、標(biāo)準(zhǔn)的、靈活的整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)接口單元，可以從不同的外部網(wǎng)絡(luò)接收通信信號(hào)，通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信號(hào)給各個(gè)設(shè)備。圖8-12是家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景。8.3家庭網(wǎng)關(guān)8.3.1家庭網(wǎng)關(guān)概述圖8-12家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景圖8-12家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景8.3.2家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備演進(jìn)路線(1)起步期，支持家庭數(shù)據(jù)+家庭娛樂(lè)(主要包括VoD、IPTV、網(wǎng)絡(luò)游戲、家庭影音娛樂(lè)等)+家庭控制（主要包括家庭內(nèi)部家電網(wǎng)絡(luò)控制、家電網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理）等類(lèi)業(yè)務(wù)(2)發(fā)展期，支持家庭數(shù)據(jù)+家庭娛樂(lè)+家庭控制+家庭安防（主要包括煙霧、煤氣泄露、防盜報(bào)警等）+三表抄送（指水、電、煤三表數(shù)據(jù)自動(dòng)讀?。┑阮?lèi)業(yè)務(wù)(3)成熟期，支持家庭數(shù)據(jù)+家庭娛樂(lè)+家庭控制+家庭安防+三表抄送+家庭醫(yī)療+遠(yuǎn)程教育等類(lèi)業(yè)務(wù)8.3.2家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備演進(jìn)路線8.3.3家庭網(wǎng)關(guān)的功能1)接入功能該功能主要實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接。是家庭網(wǎng)關(guān)最基本的功能。2)管理功能管理功能也稱(chēng)核心功能，包括地址功能、服務(wù)質(zhì)量(QoS)功能、安全功能、遠(yuǎn)程管理功能、本地管理功能和設(shè)備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能。3)業(yè)務(wù)功能業(yè)務(wù)功能主要是完成部分公共網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)到家庭中的業(yè)務(wù)功能。家庭網(wǎng)絡(luò)中可能存在著娛樂(lè)、通信和控制等幾種類(lèi)型的業(yè)務(wù)。4)傳送功能家庭網(wǎng)關(guān)的傳送功能主要實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備與電信網(wǎng)絡(luò)之間的IP包的傳送。8.3.3家庭網(wǎng)關(guān)的功能8.3.4家庭網(wǎng)關(guān)承載的業(yè)務(wù)對(duì)于有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)優(yōu)先考慮支持音、視頻廣播、接入控制以及家庭控制的業(yè)務(wù)，圖8-13展示的就是家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)承載情況。1）數(shù)字電視家庭網(wǎng)關(guān)上存在3~4個(gè)高頻頭，每個(gè)高頻頭鎖定一個(gè)頻點(diǎn)。2）接入控制接入控制包括兩部分功能，一是IPTV的接入控制，用來(lái)支撐VoD和互動(dòng)電視等類(lèi)業(yè)務(wù)，二是寬帶上網(wǎng)。3）家庭控制家庭控制是指家庭用戶(hù)可以遠(yuǎn)程查看家庭內(nèi)部信息家電的狀態(tài)，并控制它們執(zhí)行特定指令。8.3.4家庭網(wǎng)關(guān)承載的業(yè)務(wù)圖8-13家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)承載圖8-13家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)承載8.3.5家庭網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)字接口IDI接入網(wǎng)關(guān)模塊AGM前端網(wǎng)絡(luò)模塊PNM附加的服務(wù)模塊SM圖8-14家庭網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)模型8.3.5家庭網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)圖8-14家庭網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)模型8.3.6家庭網(wǎng)關(guān)的軟件結(jié)構(gòu)1）硬件驅(qū)動(dòng)層：位于軟件結(jié)構(gòu)的最底層，通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行軟件硬件的管理。如：驅(qū)動(dòng)通信模塊、串口、以太網(wǎng)等。2）OS層：一般是一個(gè)小型操作系統(tǒng)，主要完成進(jìn)程控制、文件系統(tǒng)管理、中斷和中斷處理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、各種系統(tǒng)調(diào)用等。3）應(yīng)用程序?qū)樱何挥谲浖Y(jié)構(gòu)的最上層，通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)任何需要的應(yīng)用服務(wù)。如：串口通訊、基于以太網(wǎng)的家庭信息遠(yuǎn)程查詢(xún)和遠(yuǎn)程控制等。8.3.6家庭網(wǎng)關(guān)的軟件結(jié)構(gòu)8.3.7FTTH+WOC家庭網(wǎng)關(guān)FTTH+WOC(WirelessOverCoax）家庭網(wǎng)關(guān)將xPON輸出的以太網(wǎng)信號(hào)與1550nm光信號(hào)攜帶的CATV信號(hào)同時(shí)輸入專(zhuān)用家庭網(wǎng)關(guān)，其中CATV信號(hào)保持原來(lái)頻譜特性不變，太網(wǎng)信號(hào)以太網(wǎng)信號(hào)經(jīng)調(diào)制后通過(guò)符合802.11b/g/n標(biāo)準(zhǔn)的2.4GHz信號(hào)進(jìn)行雙向收發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭內(nèi)的無(wú)線設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)覆蓋，如圖8-15所示。圖8-15FTTH+WOC家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)示意圖8.3.7FTTH+WOC家庭網(wǎng)關(guān)圖8-15FTTH+W8.4智能電視智能電視是從網(wǎng)絡(luò)電視終端基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，是指像智能手機(jī)一樣，具有全開(kāi)放式平臺(tái)，搭載了操作系統(tǒng)，可以由用戶(hù)自行安裝和卸載軟件、游戲等第三方服務(wù)商提供的程序，通過(guò)此類(lèi)程序來(lái)不斷對(duì)彩電的功能進(jìn)行擴(kuò)充，并可以通過(guò)網(wǎng)線、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)沖浪的這樣一類(lèi)彩電的總稱(chēng)。從終端形態(tài)上分，智能電視終端分為“智能電視機(jī)”和“智能機(jī)頂盒+普通電視機(jī)”兩種形態(tài)。8.4.1智能電視的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1）智能電視的軟件結(jié)構(gòu)如圖8-16所示，圖框中斜體字的內(nèi)容是指用戶(hù)可以自由安裝卸載的軟件，這些軟件不需要電視機(jī)廠家定制開(kāi)發(fā)。這個(gè)框圖中的功能模塊是業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為的智能電視需要配備的基本功能，實(shí)際的智能電視軟件比這個(gè)框圖羅列的功能要強(qiáng)大得多。8.4智能電視智能電視是從網(wǎng)絡(luò)電視終端基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，是指圖8-16智能電視的軟件結(jié)構(gòu)圖圖8-16智能電視的軟件結(jié)構(gòu)圖2）智能電視的硬件結(jié)構(gòu)如圖8-17所示，智能電視之所以“智能”，主要是因?yàn)橹鰿PU的高性能，使它能夠像PC機(jī)那樣加載和卸載應(yīng)用程序。圖8-17智能電視的硬件結(jié)構(gòu)圖2）智能電視的硬件結(jié)構(gòu)圖8-17智能電視的硬件結(jié)構(gòu)圖8.4.2智能電視的安全隱患智能電視的第一個(gè)問(wèn)題是如何保證從互聯(lián)網(wǎng)上獲取的信息是安全的。其次是加密系統(tǒng)的安全問(wèn)題。8.4.3智能電視的發(fā)展方向智能電視發(fā)展到超高清電視，不僅在收視體驗(yàn)效果上進(jìn)入佳境，而且能夠?qū)崿F(xiàn)更多功能，成為后PC時(shí)代的競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，智能電視作為家庭娛樂(lè)中心的地位將無(wú)可替代。8.4.2智能電視的安全隱患8.5云終端簡(jiǎn)介8.5.1全業(yè)務(wù)數(shù)字電視云終端全業(yè)務(wù)數(shù)字電視云終端集成EOCSlave，采用純IP方式接入，實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視和點(diǎn)播等業(yè)務(wù)承載；集成云終端軟件，承載云媒體、云服務(wù)等業(yè)務(wù)；終端集成HTML5，可以實(shí)現(xiàn)信息電視的加載。8.5.2窄帶高清數(shù)字電視云終端窄帶高清數(shù)字電視云終端以單向高清數(shù)字電視機(jī)頂盒為基礎(chǔ)，集成窄帶EOC模塊；集成云終端軟件，承載云媒體、云服務(wù)等業(yè)務(wù)。8.5云終端簡(jiǎn)介8.5.1全業(yè)務(wù)數(shù)字電視云終端8.5.3基礎(chǔ)數(shù)字電視云終端數(shù)字電視云終端基于低端單向高清機(jī)頂盒，配套外交互遙控器完成交互功能的數(shù)字電視交互云終端?？蓪?shí)現(xiàn)點(diǎn)播、時(shí)移，以及開(kāi)機(jī)廣告、直播廣告、云游戲等多種增值業(yè)務(wù)。具有基本的MP2/H.264高標(biāo)清數(shù)字電視直播業(yè)務(wù)；

統(tǒng)一機(jī)頂盒本地EPG/UI

；實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)廣告/直播廣告；可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一部署的云業(yè)務(wù)（高標(biāo)清點(diǎn)播、標(biāo)清時(shí)移、其他云服務(wù)）；可實(shí)現(xiàn)廣播視頻會(huì)議；視頻輪播

以及馬賽克節(jié)目導(dǎo)航功能；具有統(tǒng)一CA并可以進(jìn)行統(tǒng)一Loader

升級(jí)。8.5.3基礎(chǔ)數(shù)字電視云終端8.5.4云電腦一體機(jī)云電腦一體機(jī)包括主機(jī)和顯示器，具備寬帶接入和數(shù)字電視功能，通過(guò)觸控實(shí)現(xiàn)對(duì)云電腦的控制，通過(guò)Docsis實(shí)現(xiàn)寬帶的接入，通過(guò)Tuner實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視接入、IPQAM點(diǎn)播和云游戲的接入?？梢詫?shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)，及家庭寬帶網(wǎng)關(guān)功能；支持終端認(rèn)證、計(jì)費(fèi)、業(yè)務(wù)變更等；可接入云寬帶平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上沖浪、P2P視頻播放、本地游戲；支持接入媒體業(yè)務(wù)（高標(biāo)清點(diǎn)播、標(biāo)清時(shí)移、nPVR及云盤(pán)共享）；可實(shí)現(xiàn)云游戲業(yè)務(wù)(同時(shí)支持本地游戲運(yùn)行)；可實(shí)現(xiàn)云寬帶各項(xiàng)定制業(yè)務(wù)(云盤(pán)、UGC、AppStore、照片管理等)；支持消息盒功能(集成消息盒SDK)；可以實(shí)現(xiàn)云電腦軟件自動(dòng)檢查和升級(jí)功能；支持?jǐn)?shù)字電視接入；支持云CA。8.5.4云電腦一體機(jī)8.5.5云伴侶在寬帶PC上借助云伴侶可實(shí)現(xiàn)寬帶高速接入和高速下載，具備IPQAM點(diǎn)播、數(shù)字電視接入、云游戲接入。8.5.6移動(dòng)智能終端軟件在家庭環(huán)境下，通過(guò)在移動(dòng)智能終端上安裝客戶(hù)端軟件，能便捷的使用廣電運(yùn)營(yíng)商提供的全方位業(yè)務(wù)。8.5.5云伴侶下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）技術(shù)與工程實(shí)踐溫懷疆浙江傳媒學(xué)院第8章用戶(hù)終端下一代廣播電視網(wǎng)（NGB）技術(shù)與工程實(shí)踐溫懷疆浙江傳媒學(xué)院第8.1機(jī)頂盒8.1.1DVB機(jī)頂盒1）機(jī)頂盒發(fā)展史凡是能進(jìn)行數(shù)字電視信號(hào)處理接收、能夠用來(lái)收看電視的終端都應(yīng)該涵蓋在數(shù)字電視終端的范圍內(nèi)——機(jī)頂盒、數(shù)字電視機(jī)、IPTV機(jī)頂盒、網(wǎng)絡(luò)電視播放器、平板電腦甚至PC和手機(jī)，都可以稱(chēng)之為數(shù)字電視終端。（1）作為信號(hào)轉(zhuǎn)換裝置的機(jī)頂盒（2）集成機(jī)頂盒（3）互聯(lián)網(wǎng)智能電視機(jī)頂盒8.1機(jī)頂盒8.1.1DVB機(jī)頂盒2）機(jī)頂盒工作原理有線數(shù)字電視機(jī)頂盒由高頻頭、信道解調(diào)器、信源解復(fù)用器、視頻解碼器、音頻D/A、音頻解碼器、嵌入式CPU系統(tǒng)和外圍接口、條件接收模塊等組成，具有交互功能的機(jī)頂盒則需回傳通道，如圖8-1所示。其工作過(guò)程如下：圖8-1數(shù)字電視機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)2）機(jī)頂盒工作原理圖8-1數(shù)字電視機(jī)頂盒結(jié)構(gòu)（1）機(jī)頂盒的高頻頭接收來(lái)自廣電有線網(wǎng)絡(luò)的射頻信號(hào)，然后通過(guò)QAM解調(diào)器來(lái)完成信道的解碼，送出包含多路視頻、音頻信號(hào)和其他數(shù)據(jù)信息的傳送流給CPU的解復(fù)用器；（2）CPU內(nèi)的解復(fù)用器則用來(lái)區(qū)分不同的數(shù)字電視節(jié)目，提取相應(yīng)的視頻、音頻和數(shù)據(jù)流，送入MPEG-2/H.264解碼器和對(duì)應(yīng)的解析軟件完成解碼操作；（3）對(duì)于付費(fèi)電視，條件接收模塊對(duì)加擾的視頻、音頻實(shí)施解擾，解擾后的清流進(jìn)入MPEG-2解碼器完成解碼操作；（4）MPEG-2/H.264解碼器完成視頻、音頻信號(hào)的解碼后，經(jīng)過(guò)視頻編碼器和音頻D/A轉(zhuǎn)換，還原出模擬的視頻、音頻信號(hào)，在常規(guī)彩色電視機(jī)上顯示高質(zhì)量的圖像，并提供多聲道立體聲節(jié)目供用戶(hù)收看。（1）機(jī)頂盒的高頻頭接收來(lái)自廣電有線網(wǎng)絡(luò)的射頻信號(hào)，然后通過(guò)前面板主要部件說(shuō)明：1.STANDBY：待機(jī)7.VOL+：音量加2.MENU：主菜單8.POWER：顯示待機(jī)狀態(tài)，待機(jī)時(shí)燈亮3.OK：確定9.數(shù)碼管：顯示當(dāng)前頻道數(shù)4.CH+：頻道加10.接收窗：遙控器接收器5.CH－：頻道減11.IC卡插槽：用于插入IC卡（隱藏）

6.VOL－：音量減12.LOCK：信號(hào)鎖定，若鎖定，信號(hào)燈亮

圖8-2數(shù)字機(jī)頂盒前面板圖前面板主要部件說(shuō)明：后面板接口功能說(shuō)明：1.視頻：視頻輸出口6.S端子：亮色分離信號(hào)輸出2.右聲道：音頻輸出口7.左聲道：音頻輸出口3.網(wǎng)口：連接互聯(lián)網(wǎng)，用于自動(dòng)升級(jí)8.RS-232：串行通信口（用于調(diào)試和監(jiān)控，用戶(hù)無(wú)需使用）4.射頻輸入：電視信號(hào)輸入接口9.SPDIF：數(shù)字音頻輸出5.直通輸出：電視信號(hào)輸出接口10.電源：開(kāi)關(guān)

圖8-1-3數(shù)字機(jī)頂盒前面板圖后面板接口功能說(shuō)明：機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視節(jié)目和廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能，如：（1）EPG：電子節(jié)目指南；（2）DB：數(shù)據(jù)廣播；（3）Stock：股票信息；（4）NVOD：準(zhǔn)視頻點(diǎn)播；（5）CA：條件接收；（6）VOD：視頻點(diǎn)播，雙向機(jī)頂盒的功能。機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視節(jié)目和廣播節(jié)目，同時(shí)具有所有廣3）機(jī)頂盒的分類(lèi)（1）根據(jù)傳輸媒介的不同，數(shù)字電視機(jī)頂盒分為：數(shù)字衛(wèi)星機(jī)頂盒（DVB-S）；地面數(shù)字電視機(jī)頂盒（DVB-T）；有線電視數(shù)字機(jī)頂盒（DVB-C）。（2）根據(jù)圖像清晰度的不同，機(jī)頂盒分為：標(biāo)清機(jī)頂盒；高清機(jī)頂盒。（3）根據(jù)是否雙向互動(dòng)，機(jī)頂盒又可分為：?jiǎn)蜗驒C(jī)頂盒；雙向互動(dòng)機(jī)頂盒。（4）按機(jī)頂盒的技術(shù)性能可分為：基本型，具有能滿足免費(fèi)數(shù)字電視業(yè)務(wù)和付費(fèi)電視業(yè)務(wù)的基本功能；增強(qiáng)型，在基本型功能的基礎(chǔ)上，具有能滿足按次付費(fèi)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)、廣播式視頻點(diǎn)播和本地交互業(yè)務(wù)的功能；高級(jí)型，在增強(qiáng)型功能的基礎(chǔ)上，具有視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)、上網(wǎng)瀏覽業(yè)務(wù)、電子郵件收發(fā)業(yè)務(wù)、互動(dòng)游戲及IP電話業(yè)務(wù)的功能，支持Internet接入、存儲(chǔ)硬盤(pán)等。3）機(jī)頂盒的分類(lèi)4）機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)（1）主板上的主要器件及作用①CPU：②FLASH：非易失存儲(chǔ)器，主要存儲(chǔ)軟件程序、保存節(jié)目信息等；③SDRAM/DDR：隨機(jī)存儲(chǔ)器，主要運(yùn)行機(jī)頂盒的程序等；④EEPROM：電可擦寫(xiě)可編程存儲(chǔ)器，讀寫(xiě)速度比較快，用于存儲(chǔ)經(jīng)常讀寫(xiě)的節(jié)目相關(guān)信息或系統(tǒng)參數(shù)等；⑤TUNER：高頻頭⑥D(zhuǎn)EMODULATER：信道解碼，給CPU提供解調(diào)后TS流。（2）電源板/適配器：（3）前面板：功能按鍵、電源指示燈、信號(hào)鎖定指示燈等。（4）后端子板：輸出的接口，射頻信號(hào)輸入、射頻信號(hào)環(huán)出、IR連接線接口、視音頻輸出接口、電源適配器接口。（5）智能卡板：智能卡的讀卡器。4）機(jī)頂盒的硬件結(jié)構(gòu)5）機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)（1）操作系統(tǒng)模塊OS：（2）外設(shè)硬件驅(qū)動(dòng)模塊Driver：（3）內(nèi)設(shè)驅(qū)動(dòng)模塊Driver：（4）應(yīng)用模塊APP①數(shù)據(jù)庫(kù)模塊：②GUI圖形用戶(hù)接口模塊：③CA模塊：④DB數(shù)據(jù)廣播模塊：⑤STOCK股票模塊：圖8-4機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)5）機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)圖8-4機(jī)頂盒的軟件架構(gòu)6）用戶(hù)終端技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)（1）應(yīng)遵從國(guó)家廣播電影電視總局關(guān)于數(shù)字廣播電視機(jī)頂盒的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范和管理規(guī)定，并具有國(guó)家廣播電影電視總局頒發(fā)的入網(wǎng)認(rèn)定證書(shū)。（2）應(yīng)遵循國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，確保同類(lèi)產(chǎn)品的相互兼容。（3）應(yīng)符合在正常工作條件下，MTBF大于50000小時(shí)。用戶(hù)終端軟件升級(jí)的成功率必須達(dá)到或超過(guò)99.5％。（4）插入損耗≈2dB（5）反射損耗：VHF頻段≥10dB，UHF頻段≥7dB（6）必須接有耐高壓（≥2000V）設(shè)備隔離，以保證人身和系統(tǒng)設(shè)備安全。（7）用戶(hù)終端應(yīng)接負(fù)載使系統(tǒng)得以封閉。6）用戶(hù)終端技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)8.1.2OTT終端OTTTV是指基于開(kāi)放互聯(lián)網(wǎng)的視頻服務(wù)，終端可以是電視機(jī)、電腦、機(jī)頂盒、PAD、智能手機(jī)等等。1）OTT盒子OTT盒子是機(jī)頂盒的演進(jìn)。最初，機(jī)頂盒的引進(jìn)是為了彌補(bǔ)電視調(diào)諧器能力的不足，需機(jī)頂盒接收電纜信號(hào)，然后把信號(hào)頻率移到廣播所不占用的頻帶上，這便是最早的機(jī)頂盒。隨后又出現(xiàn)了數(shù)字電視機(jī)頂盒，可以將數(shù)字電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)的變換設(shè)備，通過(guò)電視顯示器和音響設(shè)備給觀眾提供高質(zhì)量的電視節(jié)目。目前主流的機(jī)頂盒大概分為3種：一種是電信運(yùn)營(yíng)商發(fā)布的IPTV機(jī)頂盒，另一種是廣電系統(tǒng)的機(jī)頂盒，第三種是目前所有廠家都志在必得的OTT盒子。8.1.2OTT終端2）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架圖8-6是基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架，涉及多個(gè)層次設(shè)計(jì)。從底層到高層依次包括硬件存儲(chǔ)層，存儲(chǔ)簇層，存儲(chǔ)服務(wù)管理層，視頻服務(wù)管理層，第三方服務(wù)接入管理層，綜合管理層，機(jī)頂盒服務(wù)智能接入層，機(jī)頂盒管理層。圖8-6基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架2）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的技術(shù)框架圖8-6基于云計(jì)算的機(jī)頂盒（1）硬件存儲(chǔ)層：由多個(gè)分布式服務(wù)器組成。（2）存儲(chǔ)簇層：實(shí)現(xiàn)視頻的錄播功能，將一組計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)服務(wù)器連接在一起，對(duì)外工作從而起到高性能計(jì)算的功能，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡。（3）存儲(chǔ)服務(wù)管理層：是視頻服務(wù)管理層，第三方服務(wù)接入管理層與上訴兩個(gè)層次的連接層。（4）綜合管理層：包括視頻服務(wù)管理層和第三方服務(wù)介入管理層。（5）機(jī)頂盒服務(wù)智能接入層：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的穩(wěn)定性自動(dòng)搜索引擎綜合管理層的服務(wù)器地址，并根據(jù)預(yù)定協(xié)議與綜合管理層進(jìn)行交互。（6）機(jī)頂盒管理層：基于Andorid系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒程序。（1）硬件存儲(chǔ)層：由多個(gè)分布式服務(wù)器組成。3）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒技術(shù)實(shí)施基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的新興商業(yè)模式如圖8-7所示。圖8-7基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的商業(yè)模式3）基于云計(jì)算的機(jī)頂盒技術(shù)實(shí)施圖8-7基于云計(jì)算的機(jī)頂盒的8.1.3DVB+OTT融合終端DVB+OTT主要是商業(yè)模式層面的創(chuàng)新，終端的實(shí)現(xiàn)僅僅是其中很小的技術(shù)環(huán)節(jié)。DVB+OTT融合終端主要特點(diǎn)：（1）需要有一個(gè)開(kāi)放的操作平臺(tái)（2）需要一個(gè)安全的平臺(tái)（3）需要靈活和簡(jiǎn)便的操控環(huán)節(jié)（4）智能終端對(duì)處理器性能的要求提高8.1.3DVB+OTT融合終端8.1.4中間件技術(shù)1）中間件概述幾個(gè)特點(diǎn)：（1）移植性：（2）互操作性：（3）采用通用的API：（4）交互性：（5）可塑性和可組合性：圖8-8數(shù)字電視中間件在機(jī)頂盒中的位置8.1.4中間件技術(shù)圖8-8數(shù)字電視中間件在機(jī)頂盒中的位置2）中間件系統(tǒng)數(shù)字機(jī)頂盒中間件系統(tǒng)是一種層次型架構(gòu)，由多個(gè)系統(tǒng)模塊組成，如圖8-9所示。（1）機(jī)頂盒驅(qū)動(dòng)層。（2）核心系統(tǒng)模塊。（3）圖像、多媒體模塊。（4）SI引擎。（5）Java虛擬機(jī)。（6）網(wǎng)頁(yè)瀏覽器。（7）Java應(yīng)用程序標(biāo)準(zhǔn)接口。（9）交互式應(yīng)用程序。圖8-9MHP中間件的組件2）中間件系統(tǒng)圖8-9MHP中間件的組件3）中間件標(biāo)準(zhǔn)（1）MHP（MultimediaHomePlatform，多媒體家庭平臺(tái)）是DVB組織制定的一種數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)。（2）OCAP（OpenCableApplicationPlatform，開(kāi)放有線電視應(yīng)用平臺(tái)）是由美國(guó)CableLabs開(kāi)發(fā)的數(shù)字電視中間件標(biāo)準(zhǔn)。（3）DASE（DigitalTVApplicationsSoftwareEnvironment，數(shù)字電視應(yīng)用軟件環(huán)境）ATSC組織制定的中間件標(biāo)準(zhǔn)（4）ACAPAdvancedCommonApplicationPlatform，高級(jí)通用應(yīng)用平臺(tái)）由ATSC制定，該標(biāo)準(zhǔn)主要用于在北美的電視系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)通用的應(yīng)用，支持包括有線、衛(wèi)星和地面?zhèn)鬏敺绞健＃?）STD-B24是日本ARIB組織制定的中間件標(biāo)準(zhǔn)，基于BML（BroadcastMarkupLanguage）標(biāo)記語(yǔ)言和DSMCCDataCarousel（數(shù)據(jù)輪播），并擴(kuò)展了JavaScript以便更好地編寫(xiě)交互式應(yīng)用。（6）MHEG-5是英國(guó)MHEG（MultimediaandHypermediaExpertGroup）即多媒體超媒體標(biāo)準(zhǔn)專(zhuān)家組制定的中間件標(biāo)準(zhǔn)3）中間件標(biāo)準(zhǔn)4）中間件產(chǎn)品（1）NDS中間件：是一套應(yīng)用于機(jī)頂盒、可升級(jí)的交互數(shù)字電視中間件解決方案。（2）OpenTV中間件：OpenTV早在1995年就開(kāi)始從事數(shù)字電視中間件技術(shù)的研究。

（3）Liberate中間件：Liberate的中間件解決方案是服務(wù)器端基于Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)，客戶(hù)端基于開(kāi)放的HTML和Java，主要是支持網(wǎng)上瀏覽功能。

（4）Microsoft中間件：軟件業(yè)巨頭Microsoft制訂了一系列發(fā)展數(shù)字電視中間件系統(tǒng)及前端播發(fā)系統(tǒng)的計(jì)劃。（5）Alticast中間件;Alticast是韓國(guó)的數(shù)字電視中間件系統(tǒng)。

（6）中視聯(lián)upSYS中間件：京中視聯(lián)upSYS是一種開(kāi)放、嵌入式的機(jī)頂盒中間件系統(tǒng)，它既易于移植，又具有良好的可升級(jí)性與擴(kuò)展性，支持用Java/HTML語(yǔ)言編寫(xiě)的交互式應(yīng)用軟件。（7）媒體烽火臺(tái)中間件：媒體烽火臺(tái)中間件由英凱軟件系統(tǒng)有限公司和上海高清聯(lián)合開(kāi)發(fā)。該中間件系統(tǒng)包括一個(gè)Java虛擬機(jī)和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，能夠支持Java編程和上網(wǎng)。4）中間件產(chǎn)品5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇（1）中間件系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)層次化、模塊化的架構(gòu)，使得它能夠更好地?cái)U(kuò)展,更方便地增加新的功能；同時(shí)朝MHP標(biāo)準(zhǔn)靠攏，以滿足數(shù)字多媒體的要求,能夠?qū)⑽磥?lái)家庭娛樂(lè)設(shè)施聯(lián)系在一起，起著聯(lián)結(jié)紐帶的作用，成為家庭多媒體娛樂(lè)中心。（2）中間件系統(tǒng)必須提供一個(gè)高級(jí)應(yīng)用編程接口(API)，使得各種應(yīng)用的開(kāi)發(fā)變得十分便利。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)編程技術(shù)中,Java是面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言,因其具有開(kāi)發(fā)一次，到處運(yùn)行的超越平臺(tái)限制的特性，是數(shù)字電視應(yīng)用開(kāi)發(fā)的理想工具。當(dāng)然,系統(tǒng)中必須有一個(gè)Java虛擬機(jī)，并采用J2ME。（3）HTML語(yǔ)言在互聯(lián)網(wǎng)上大量應(yīng)用，能支持HTMLPXML語(yǔ)言和提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽是數(shù)字機(jī)頂盒中間件不可或缺的功能。另外HTML應(yīng)用應(yīng)與Java程序之間進(jìn)行平滑過(guò)渡，同時(shí)應(yīng)能夠與目前互聯(lián)網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)之間兼容。（4）中間件應(yīng)支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)下載協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)⑵鋺?yīng)用和數(shù)據(jù)播放到不同的硬件平臺(tái)上。建議將DSMCCDataCarousel作為下載標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，并根據(jù)需要加上流和流事件的傳輸與利用，構(gòu)成一個(gè)完整有效的數(shù)據(jù)下載協(xié)議。（5）在圖形顯示及字體、字符的處理方面,要求其功能強(qiáng)大、圖形界面通用且豐富，能夠高效地處理中文字體、字符集。5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇（1）中間件系統(tǒng)應(yīng)具有一個(gè)層次化、模塊化的架構(gòu)，使得它能夠更好地?cái)U(kuò)展,更方便地增加新的功能（2）中間件系統(tǒng)必須提供一個(gè)高級(jí)應(yīng)用編程接口(API)，使得各種應(yīng)用的開(kāi)發(fā)變得十分便利。（3）HTML語(yǔ)言在互聯(lián)網(wǎng)上大量應(yīng)用，能支持HTMLPXML語(yǔ)言和提供網(wǎng)頁(yè)瀏覽是數(shù)字機(jī)頂盒中間件不可或缺的功能。（4）中間件應(yīng)支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)下載協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)⑵鋺?yīng)用和數(shù)據(jù)播放到不同的硬件平臺(tái)上。（5）在圖形顯示及字體、字符的處理方面，[]要求其功能強(qiáng)大、圖形界面通用且豐富，能夠高效地處理中文字體、字符集。5）數(shù)字機(jī)頂盒中間件的選擇8.2.1CableModem工作原理8.2CableModem圖8-10利用CM組建寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)8.2.1CableModem工作原理8.2CableCM是一個(gè)雙向接收發(fā)送設(shè)備。下行方向，數(shù)字信號(hào)調(diào)制在88～860MHz內(nèi)某一個(gè)8MHz帶寬的一個(gè)載波上頻率上，調(diào)制方式多采用QPSK或64QAM。上行信道設(shè)置在5～65MHz（歐標(biāo)，美標(biāo)5～42MHz）頻段上，該頻段的噪聲干擾比較大，例如無(wú)線干擾，家用電器的脈[刪除空格]沖噪聲干擾和各種工業(yè)干擾，同軸電纜的失配和屏蔽不良也會(huì)侵入噪聲，因此大多采用抗干擾能力較強(qiáng)的QPSK或OFDM調(diào)制方式。對(duì)于某些不對(duì)稱(chēng)CM，上行信道帶寬不超過(guò)2MHz，可采用頻分法，不同的CM采用不同的載波向前端傳輸上行信號(hào)，上行頻率范圍仍在5～65MHz范圍內(nèi)。CM是一個(gè)雙向接收發(fā)送設(shè)備。下行方向，數(shù)字信號(hào)調(diào)制在88～88.2.2CableModem的分類(lèi)（1）從數(shù)據(jù)傳輸方向上有單向和雙向CableModem之分。（2）從傳輸方式上可分為雙向?qū)ΨQ(chēng)式傳輸和非對(duì)稱(chēng)式傳輸。（3）從網(wǎng)絡(luò)通信角度上有同步（共享）和異步（交換）兩種方式。（4）從接入角度來(lái)看，可分為個(gè)人CableModem和多用戶(hù)寬帶CableModem。（5）從接口角度分，可分為外置式、內(nèi)置式和交互式機(jī)頂盒。8.2.2CableModem的分類(lèi)8.2.3CableModem的安裝1）安裝分支器2）?連接CableModem3）CableModem的驅(qū)動(dòng)程序安裝圖8-11CableModem的連接8.2.3CableModem的安裝圖8-11Cabl8.3家庭網(wǎng)關(guān)8.3.1家庭網(wǎng)關(guān)概述家庭網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各設(shè)備與外部設(shè)備相互通信的設(shè)備，是家庭網(wǎng)絡(luò)中最核心的構(gòu)成部分。由于家庭網(wǎng)關(guān)跨接各種不同的行業(yè)，其具體應(yīng)用也各有差異，目前不同公司或組織對(duì)家庭網(wǎng)關(guān)有著很多不同的定義和理解。通常家庭網(wǎng)關(guān)的一般定義為：一種簡(jiǎn)單的、智能的、標(biāo)準(zhǔn)的、靈活的整個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)接口單元，可以從不同的外部網(wǎng)絡(luò)接收通信信號(hào)，通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)傳遞信號(hào)給各個(gè)設(shè)備。圖8-12是家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景。8.3家庭網(wǎng)關(guān)8.3.1家庭網(wǎng)關(guān)概述圖8-12家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景圖8-12家庭網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)景8.3.2家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備演進(jìn)路線(1)起步期，支持家庭數(shù)據(jù)+家庭娛樂(lè)(主要包括VoD、IPTV、網(wǎng)絡(luò)游戲、家庭影音娛樂(lè)等)+家庭控制（主要包括家庭內(nèi)部家電網(wǎng)絡(luò)控制、家電網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理）等類(lèi)業(yè)務(wù)(2)發(fā)展期，支持家庭數(shù)據(jù)+家庭娛樂(lè)+家庭控制+家庭安防（主要包括煙霧、煤氣泄露、防盜報(bào)警等）+三表抄送（指水、電、煤三表數(shù)據(jù)自動(dòng)讀?。┑阮?lèi)業(yè)務(wù)(3)成熟期，支持家庭數(shù)據(jù)+家庭娛樂(lè)+家庭控制+家庭安防+三表抄送+家庭醫(yī)療+遠(yuǎn)程教育等類(lèi)業(yè)務(wù)8.3.2家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備演進(jìn)路線8.3.3家庭網(wǎng)關(guān)的功能1)接入功能該功能主要實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接。是家庭網(wǎng)關(guān)最基本的功能。2)管理功能管理功能也稱(chēng)核心功能，包括地址功能、服務(wù)質(zhì)量(QoS)功能、安全功能、遠(yuǎn)程管理功能、本地管理功能和設(shè)備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能。3)業(yè)務(wù)功能業(yè)務(wù)功能主要是完成部分公共網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)到家庭中的業(yè)務(wù)功能。家庭網(wǎng)絡(luò)中可能存在著娛樂(lè)、通信和控制等幾種類(lèi)型的業(yè)務(wù)。4)傳送功能家庭網(wǎng)關(guān)的傳送功能主要實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部設(shè)備與電信網(wǎng)絡(luò)之間的IP包的傳送。8.3.3家庭網(wǎng)關(guān)的功能8.3.4家庭網(wǎng)關(guān)承載的業(yè)務(wù)對(duì)于有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)優(yōu)先考慮支持音、視頻廣播、接入控制以及家庭控制的業(yè)務(wù)，圖8-13展示的就是家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)承載情況。1）數(shù)字電視家庭網(wǎng)關(guān)上存在3~4個(gè)高頻頭，每個(gè)高頻頭鎖定一個(gè)頻點(diǎn)。2）接入控制接入控制包括兩部分功能，一是IPTV的接入控制，用來(lái)支撐VoD和互動(dòng)電視等類(lèi)業(yè)務(wù)，二是寬帶上網(wǎng)。3）家庭控制家庭控制是指家庭用戶(hù)可以遠(yuǎn)程查看家庭內(nèi)部信息家電的狀態(tài)，并控制它們執(zhí)行特定指令。8.3.4家庭網(wǎng)關(guān)承載的業(yè)務(wù)圖8-13家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)承載圖8-13家庭網(wǎng)關(guān)業(yè)務(wù)承載8.3.5家庭網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)內(nèi)部數(shù)字接口IDI接入網(wǎng)關(guān)模塊AGM前端網(wǎng)絡(luò)模塊PNM附加的服務(wù)模塊SM圖8-14家庭網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)模型8.3.5家庭網(wǎng)關(guān)的硬件結(jié)構(gòu)圖8-14家庭網(wǎng)關(guān)硬件結(jié)構(gòu)模型8.3.6家庭網(wǎng)關(guān)的軟件結(jié)構(gòu)1）硬件驅(qū)動(dòng)層：位于軟件結(jié)構(gòu)的最底層，通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行軟件硬件的管理。如：驅(qū)動(dòng)通信模塊、串口、以太網(wǎng)等。2）OS層：一般是一個(gè)小型操作