一種多業(yè)務(wù)融合終端的設(shè)計(jì)方案

一種多業(yè)務(wù)融合終端的設(shè)計(jì)方案

0家庭終端整合目前，用戶的家庭網(wǎng)絡(luò)中存在基于數(shù)字視頻廣播的廣播（hdb）算法，以及由電信運(yùn)營商開發(fā)的交互式網(wǎng)絡(luò)電視（hdg）。每個(gè)最終產(chǎn)品都是獨(dú)立的，這給用戶的使用和操作帶來了很大困難。因此，如何將上述家庭設(shè)備整合，解決操作和使用上的困難，并為用戶提供統(tǒng)一的體驗(yàn)，是一個(gè)必須盡快解決的問題。本文提出一種多業(yè)務(wù)融合終端的綜合設(shè)計(jì)方案,解決了家庭中多個(gè)業(yè)務(wù)終端獨(dú)立并存且交互困難的問題,為目前三網(wǎng)在家庭終端的整合提供了參考意見。1設(shè)計(jì)方案1.1tvb設(shè)計(jì)整體架構(gòu)當(dāng)前關(guān)于廣電的DVB機(jī)頂盒、電信運(yùn)營商的IPTV/OTT機(jī)頂盒,以及路由器、HG等都是單獨(dú)的硬件印刷電路板(PrintedCircuitBoard,PCB)設(shè)計(jì),成為一個(gè)單獨(dú)的終端產(chǎn)品,構(gòu)成一個(gè)單獨(dú)業(yè)務(wù)功能實(shí)體,例如:廣電的DVB機(jī)頂盒對廣電的數(shù)字電視進(jìn)行解密解碼,給用戶提供直播標(biāo)高清信號,但所用技術(shù)和規(guī)范對點(diǎn)播、交互業(yè)務(wù)支持有限如果將上述3種家庭終端進(jìn)行充分整合,則需要從物理(硬件)和業(yè)務(wù)邏輯(軟件)進(jìn)行有機(jī)處理,下面將介紹具體的整合方案。1.2dvb系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻模塊根據(jù)上述3種家庭終端設(shè)備的業(yè)務(wù)特點(diǎn),需要將3種獨(dú)立的基于主控芯片的PCB整合到一塊PCB上,對設(shè)備廠商來說,節(jié)省了相關(guān)產(chǎn)品物料清單(BillofMaterial,BOM)成本;對用戶來說,不需要在不同的盒子和終端之間來回切換。硬件整合總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。整個(gè)多合一融合終端硬件系統(tǒng)由3個(gè)單獨(dú)的業(yè)務(wù)單元組成,在物理結(jié)構(gòu)上即IPTV/OTT為主業(yè)務(wù)模塊,DVB、HG為從模塊,分別由IPTV/OTT、DVB和網(wǎng)關(guān)接入點(diǎn)(AccessPoint,AP)3塊單板組成。其中,IPTV/OTT機(jī)頂盒硬件模塊基于Android操作系統(tǒng),HG基于Linux系統(tǒng);DVBTuner單板通過與IPTV/OTT的傳輸流(TransportStream,TS)接口相連并被驅(qū)動,DVB單板共用IPTV/OTT主控芯片,由IPTV/OTT的主芯片控制,屬于IPTV/OTT系統(tǒng)的硬件子系統(tǒng)。因此從主控芯片上分析:此整機(jī)為兩個(gè)獨(dú)立的主控芯片,分別為IPTV/OTT主控芯片和HG側(cè)主控芯片;DVB是子業(yè)務(wù)模塊,隸屬于IPTV/OTT;DVB單板主要是通過IPTV/OTT的TS接口與之相連,一般由機(jī)頂盒主芯片廠家提供軟件開發(fā)工具包(SoftwareDevelopmentKit,SDK)相關(guān)驅(qū)動,驅(qū)動DVB硬件模塊和整合相關(guān)視頻業(yè)務(wù)。網(wǎng)關(guān)AP支持局域網(wǎng)(LocalAreaNetwork,LAN)上行,用戶側(cè)支持多個(gè)百兆口或者千兆口,支持2.4G802.11n,采用高端的網(wǎng)關(guān)芯片,也可以支持目前流行的5G制式;HG部分采用單獨(dú)的主控芯片控制,完成網(wǎng)絡(luò)的接入和實(shí)現(xiàn)無線AP功能,同時(shí)通過內(nèi)嵌以太網(wǎng)口直接與PTV/OTT側(cè)主控芯片的外圍以太網(wǎng)口的物理層(PhysicalLayer,PHY)關(guān)聯(lián)。IPTV/OTT側(cè)帶有迷你音視頻線(miniAudio&Video,miniAV)接口、高清晰度多媒體接口(HighDefinitionMultimediaInterface,HDMI),連接電視,通過基于Android系統(tǒng)的上層應(yīng)用Android安裝包(AndroidPackage,APK)整合,播放DVB直播視頻和IPTV/OTT機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)視頻。在硬件設(shè)計(jì)上,考慮到后續(xù)產(chǎn)品形態(tài)的兼容性和易于維護(hù),可以采用拼版的設(shè)計(jì),即將3個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)單元通過排針連接組成一個(gè)整體,這樣3個(gè)模塊可以單獨(dú)設(shè)計(jì),自由拼裝,后續(xù)如有硬件模塊損壞或者新的單個(gè)模塊硬件設(shè)計(jì)需要更新升級,只需要更換單個(gè)模塊即可,而不需要對整個(gè)PCB進(jìn)行重新設(shè)計(jì),這樣極大地降低了新的產(chǎn)品形態(tài)開發(fā)周期中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)模塊是構(gòu)成上行融合終端產(chǎn)品機(jī)盤的CPU最小系統(tǒng),包括網(wǎng)關(guān)CPU最小分系統(tǒng)、IPTV/OTTCPU最小分系統(tǒng)、支持CPU運(yùn)行的復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、閃存(FlashMemory,FLASH)電路、隨機(jī)存取存儲器(RandomAccessMemory,RAM)電路,以及系統(tǒng)調(diào)測專用的串口。該模塊是整個(gè)機(jī)盤的核心運(yùn)算模塊,承擔(dān)著全部數(shù)據(jù)的處理以及軟件運(yùn)行支持的作用。CPU模塊是核心模塊,與外圍多個(gè)模塊有連接關(guān)系,連接信號類型如表1所示。1.3android系統(tǒng)軟件組成業(yè)務(wù)配置整合就是將3個(gè)獨(dú)立的業(yè)務(wù)功能平面有機(jī)地整合在一起,成為一個(gè)統(tǒng)一的載體,即多業(yè)務(wù)融合終端,具體方案如下:業(yè)務(wù)整合:將DVB的直播功能、IPTV/OTT機(jī)頂盒的視頻點(diǎn)播、其他互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)接入功能進(jìn)行統(tǒng)一的業(yè)務(wù)展現(xiàn),通過IPTV/OTT機(jī)頂盒的HDMI或者miniCVBS接口連接電視,可以提供統(tǒng)一的業(yè)務(wù)入口且便于用戶操作。配置整合:相關(guān)DVB數(shù)字電視的鎖頻、搜臺和節(jié)目編輯等,相關(guān)IPTV/OTT機(jī)頂盒的網(wǎng)絡(luò)接入、分辨率、屏幕縮放和系統(tǒng)語言等的配置、網(wǎng)關(guān)AP接入無線密碼、路由相關(guān)等配置信息,可以通過IPTV/OTT機(jī)頂盒上基于Android系統(tǒng)的SDK進(jìn)行開發(fā)整合,給用戶提供一個(gè)統(tǒng)一的配置和操作界面。相關(guān)業(yè)務(wù)和配置整合的系統(tǒng)整體的軟件業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖2所示。圖中,通過IPTV/OTT單板DVB相關(guān)驅(qū)動和DVB單板的TS接口獲取經(jīng)過降頻和調(diào)制解調(diào)后的數(shù)字電視視頻TS;對于基于Android系統(tǒng)的IPTV/OTT系統(tǒng)來說,此TS視頻和從網(wǎng)絡(luò)獲取的視頻TS進(jìn)行同樣的處理,只是來源不一樣,一個(gè)是從電信運(yùn)營商的寬帶網(wǎng)絡(luò)獲取,另一個(gè)是從DVB高頻信號解調(diào)后獲取,通過Android系統(tǒng)已經(jīng)很成熟的網(wǎng)絡(luò)視頻流播放機(jī)制,進(jìn)行解擾解密后在電視上統(tǒng)一展現(xiàn);通過DVBAPK實(shí)現(xiàn)DVB業(yè)務(wù)的頻點(diǎn)掃描控制、節(jié)目管理、TS播放控制以及電子節(jié)目指南(ElectronicProgramGuide,EPG)顯示等。機(jī)頂盒部分Android系統(tǒng)與網(wǎng)關(guān)Linux系統(tǒng)間采用Socket通信方式,采用客戶端和服務(wù)器(Client/Server,C/S)模式,實(shí)現(xiàn)雙系統(tǒng)通信。Android系統(tǒng)既可以作為Client模式,也作為Server模式。兩系統(tǒng)間的服務(wù)器客戶端角色可隨時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰M(jìn)行改變,來實(shí)時(shí)保證通信的準(zhǔn)確性,具體實(shí)現(xiàn)方式如下:Android系統(tǒng)端的APP程序通過AIDL接口來注冊Service,當(dāng)Service綁定成功后,則將需請求數(shù)據(jù)發(fā)送給Server端;Service經(jīng)過一定格式的加工處理業(yè)務(wù)體驗(yàn)過程:通過如上的軟件業(yè)務(wù)和硬件的整合,首先融合終端通過高頻頭接口接入廣電的DVB網(wǎng)絡(luò),觀看直播視頻,同時(shí)HG通過WAN上行接入運(yùn)營商家庭寬帶網(wǎng)絡(luò),通過HG的無線AP完成家里寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋,如上融合終端還通過HD-MI連接電視2硬件拼接版集成及軟件業(yè)務(wù)功能整合的必要性本文設(shè)計(jì)了一種將DVB機(jī)頂盒、IPTV/O