DDB网络方案设计

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1．DDB概述

任何数字视频广播（DVB）基础设施都提供了一个满足用户视频和音频传输容量要求的大数字宽带网，这些基础设施中的大多数都支持数字数据广播技术，可以将数据传送到数字终端设备（机顶盒，数字电视接收机或者PC机），这就为传输附加信息和数据业务提供了强大的平台，从而丰富并从根本上改变了收看电视的体验。

基于DVB的先进业务是一个数据业务集合，可以通过结合或跨越视频广播基础设施实现，其包括从广播文本业务到可以在电视上显示的类似互联网业务的所有数据业务。

1．1 价值链

DDB系统（具有DDB能力的DVB基础设施）的目的是向最终用户发布信息和服务。下述定义介绍了DDB系统的主要元素和构成部分：

目标最终用户主要是个体住宅消费者，习惯于收看电视节目，广告，能够使用电视遥控器进行一些基本的选择操作。最终用户的主要终端是一台带机顶盒的电视机，能够接收电视节目和先进业务。但是，装有DVB适配器的PC机可作为终端设备，用于需要特殊处理能力或通讯能力，如TCP/IP的特定应用；

传输的中间媒介是数字电视网，如卫星，电缆或陆地无线电。这种媒介是共享的，因为信息在其上广播，可以被所有的终端用户接收，尽管他们也许并没有看到所有的信息；

先进业务的提供者通常是媒体业的内容提供者：广告，新闻机构，天气预报，旅行社，证券交易所，图书商，商人等等，先进业务由与其它页建立连接的信息页组成，和/或操作按钮，用来触发应用，实现象发送消息或开始一个购买交易之类的高级操作；

业务包装者（或发布者）负责包装来自内容提供者的业务，并发送给合适的媒体（电视，互联网等等）；

节目发行人拥有媒体（电缆或卫星）上的传输带宽。他们将电视频道中的各种原始节目组合，然后通过电视网发送给预订的最终用户；

最后，网络提供者拥有传输媒体（电缆或卫星），在电缆或卫星通道上广播来自各种发行人的节目；

下图总结了DDB市场的价值链

图1 DDB价值链

需要特别注意的是，因国家制度，行业因素或历史原因的考虑，参与者之间的界限也许并不明显。尤其是，业务包装者经常提供自己的业务和内容，有时也会扮演一个节目发行者的角色。

业务包装者的收入通常来自两个方面：

来自内容提供者，支付他们业务广播的费用，尤其是广告；

来自最终用户，其订购（一次或每月）或每次使用先进业务需支付的费用。

1．2 与其它技术的关系

DDB技术关键的一点是其拥有大量的最终用户，可以给他们带来这些客户不熟悉的其它技术如互联网、电子商务，所能带来的价值。IBM的AS/DVB结构应该考虑为这些技术和最终用户之间通过电视媒体的接口。下图总结了互联网、电子商务和AS/DVB之间的关系：

图 2： AS/DVB 和其它技术

1．3 企业级集成

AS/DVB系统一般不可能是业务包装者的计算网络环境中的一个独立系统。它一定要集成在客户环境中，与其它资源或信息目标通讯，并且统一管理。图4显示了AS/DVB系统和其连接的其它企业产品和设备之间的关系。

图3：AS/DVB企业级集成

1．4 基础设施

下图总结了参与者链，其交换的内容，拥有的设备和DDB技术的界限。

图例说明：

灰色区域代表DDB技术的覆盖范围。跨越DDB区域的项目被认为与DDB有关或无关。

圆型盒子表示DDB的参与者（个人，公司或组织）。

方形盒子代表仪器、设备或软件构件。

云形代表网络。

箭头和注释代表信息交换。

图 4: DDB 结构和基础设施

上图可以看作是DDB结构和基础设施的整体描述。根据客户需求，可能会有许多变化。有些参与者或构件可能不存在，因此IBM提供的AS/DVB系统可能有以下变化：

内容提供者可能用其自己的编辑工具和/或图形编辑器，要求其输出能转换成AS/DVB结构支持的业务格式。

业务包装者会有自己的计划工具，要求其输出能转换并完成，以符合AS/DVB结构支持的计划格式。

一些业务内容可能来自在线资源，而不是通常的创作工具，这些业务内容要求自动地接收并转换成AS/DVB结构支持的格式。

正如前面已经提到的，业务包装者和节目发行人可能是同一实体。

节目发行人可能在其多媒体服务器，视频服务器和多路复用器（MSC-2/3卡）上使用IBM技术，或使用OEM技术

节目发行人也可能不存在或在AS/DVB系统边界之外（例如Teletext UK, Mediaset and Stream）

传送到carousel设备的数据的格式和传送方式（协议，中间媒介）可能因多媒体服务器和机顶盒制造商的不同而不同。

机顶盒中运行的浏览器可能会因机顶盒的制造商和所有者，以及业务编码所用的DVB编码标准的不同而是或不是AS/DVB系统的组成部分。

业务包装者可能想为DVB之外的其它媒体，如万维网提供输出业务。

数字电视网可能是一个卫星网，或是陆地网，如电缆或无线电。

从机顶盒到AS/DVB的反向通道可能存在或不存在。

机顶盒允许或不允许识别最终用户，例如支持可识别智能卡。

电子商务能力可能是或不是AS/DVB系统的一部分，可能依赖最终用户的机顶盒和商人的能力而由其它方式获得（在线或离线交易）。

1．5 演化途径

IBM AS/DVB结构是模块化的，可以随着客户和最终用户越来越多的功能需要，逐步从一个基本的DDB系统演化成一个基于DVB的功能强大的先进业务平台。

1．5．1 基本DDB系统

一个基本的DDB系统利用标准DVB基础设施，向常规电视观众广播由纯信息页组成的简单信息：

信息只包含连接在一起的常规信息页；

创作工具或者是普通的（XML），或者是专用的（Open TV or MHEG）；

广播基础设施是DVB；

最终用户得到的信息是免费的。如果最终用户订购的话，也在系统之外处理；

从最终用户到系统没有反向通道。

这一基本构造满足Teletext UK公司的需求。

1．5．2 多媒体DDB系统

多媒体DDB系统通过几种网络基础设施（DVB，互联网）将不同来源（创作工具，编辑系统，互联网等等）的信息页广播给几种最终用户（电视观众，PC使用者）。

信息来源是页面创作工具（通用XML，或专用），内部信息系统，或互联网上的在线资源；

输出是包含连接在一起的常规信息页的节目，利用IP协议广播的文件，或者是万维网上的HTML页；

广播基础设施是DVB和互联网；

提供给最终用户的信息是免费的，如果最终用户订购DVB或互联网的话，会在系统之外处理；

从最终用户到系统没有反向通道。

1．5．3 先进业务

AS/DVB系统通过几种网络基础设施（DVB，互联网）将不同来源（创作工具，编辑系统，互联网等等）的信息页广播给几种最终用户（电视观众，PC使用者）。

除此之外，最终用户还可以启动交易，与系统中的先进业务或电子商务业务进行交互。最终用户需要一个特定的许可，或者被确认，或者为此付费，才能够进入这些附加的业务：

信息来源是页面创作工具（通用XML，或专用），内部信息系统，或互联网上的在线资源；

输出是包含连接在一起的常规信息页的节目，利用IP协议广播的文件，或者是万维网上的HTML页；

广播基础设施是DVB和互联网；

提供给最终用户的信息可以传统接入，可以要求最终用户的身份鉴定，订阅用户管理，还可能进行计费；

通过从最终用户到系统中交易服务器的反向通道可以与电子商务系统进行交互。

类似这种结构的AS/DVB系统满足Mediaset 和Via Digital公司的业务需求。

1．6 DDB概念

DDB技术从根本上说是想通过数字电视网向最终用户发送包含信息和业务的节目。那么，什么是业务呢？它由什么组成？它又为最终用户提供了什么？

业务是一组屏幕和数据，一起为最终用户提供了信息和交互功能。尤其是当最终用户配备了合适的机顶盒后，可以从其订阅的数字节目（一组电视频道）中选择最喜欢的节目发行商和提供DDB业务的电视节目：

通过使用遥控器选择按钮或是频道主页上的热键，选择想要接入的业务，除非对该用户只提供有一种业务；

检验业务屏幕的内容：文本，图像，按钮等等；

使用遥控器上的箭头键或屏幕上的热键浏览屏幕上的业务。就象在互联网上一样，按钮和热键（图像区域）与连接相连，可以从一屏浏览到另一屏；

通过选择特定按钮热键，可以操作机顶盒，通过反向通道启动某些交易（信息查询，购买订单，电子商业等等）

1．6．1 节目

最终用户通过电视机屏幕，机顶盒或遥控器选择了一个节目。电视节目在电视频道中传送，可以是各种形式：视频（电影），音乐，数据流等等，无论它们的状态和内容怎样，通过数字电视网广播的电视节目都采用MPEG-2传输流编码。广播一个电视节目需要分配的带宽依节目的性质而定：音乐和数据通常比纯视频使用更少的带宽。几个节目通常在传输媒介上多路复用在一起，形成节目组。这种多路复用在传统的模拟电视中通常是FDMA，在目前的数字电视网中趋向于TDMA。

1．6．2 屏幕和页面

电视中的一屏在DVB系统中由一个页面表示。页面是页面创作工具或自动生成处理的输出结果。页面是容器对象，用于存放子对象，如背景，图像，文本块，按钮，热键等等。这些低级对象都有其属性，如在屏幕上的位置，尺寸大小，颜色，字体，连接等等。因业务包装者和节目发行者的技术选择限制，页面的特性，其所包含的低级对象，以及这些对象的行为必须遵照国家、国际或所有者(如Teletext, Media-Hyway等)的标准，或者是纯粹为满足所需应用特定的（如Open TV）。页面的编码也要求是标准的（MHEG）或应用特定的（Open TV）。

由某个内容提供者创作或生成的一组相关页面就表示一项业务。一个特定业务的所有页面通常由一个相同的模板创作或生成，这样该业务的所有屏幕可以定义一个通用的版面、背景、表现形式和标识，以便于最终用户识别内容提供者。

1．6．3 数据传送带和业务

一个给定电视频道通常为最终用户提供几项业务。分别由许多页面组成的一组业务利用存储服务器作为一个传送带通过数字电视网传送给最终用户。用于一组业务和页面的术语传送带类比幻灯投影机中存放幻灯片的传送带。因为一个特定的传送带总是一直在指定的电视频道中播放，直到由另一盘带子代替为止。其中包含的页面也在永远不停地循环播放，就象一个真正的幻灯传送带。一盘带子一般可存放大约一百个页面，但这个数字会因页面的大小（字节数）不同而变化，因为即使压缩的情况下，带子的总体大小也受频道带宽的限制。

传送带被编码，并作为MPEG-2格式的传送流数据通过DVB基础设施传送给最终用户。

1．6．4 机顶盒

经过数字电视网频道的传输，通过最终用户选择接收该频道，传送带被最终用户处的机顶盒接收到。机顶盒负责对传送带、页面及其包含的对象进行解码，将主页或当前页展示给最终用户，并按照最终用户在按钮和当前页中热键的选择，在传送带各页间浏览。浏览器是机顶盒中运行的一个软件构件，它负责接收最终用户（发自遥控器）的交互操作，决定哪个按钮或热键被选中，找到相关连接，并确定下一个该显示页是哪一页。注意，如果机顶盒能够将整个传送带存储在其本地存储器中，它就可以很快得到所要的下一页；如果机顶盒只能存储当前页，它会因需要接收下一页而产生延迟。

目前机顶盒设备非常便宜，包含MPEG-2解码逻辑，适当的处理能力（通常是PPC, MC 68K, ARM, x86），有限的RAM和一个操作系统（通常是象pSOS，Nucleus，OS/9之类的实时内核）。其一端与DVB网接口，另一端与电视机接口，包括远红外遥控器。许多机顶盒带有一个调制解调器，用于通过电话网（反向通道）通讯，有些还有智能卡或银行卡阅读器。除了框架之外，机顶盒通常运行一个中间件（MHEG 5, Open TV, Media-Highway），至少提供预定义视频处理单元，包括一个内置的浏览器，可用于向机顶盒下载附加应用。尽管这些功能相对有限，但是可以预见在不久的将来，机顶盒的功能会越来越强大：更多的RAM，更大的马力，更好的操作系统，能强的视频功能（多MPEG-2解码器），键盘，硬盘等等。

许多消费电子产品制造商都提供机顶盒产品，如Thomson Consumer Electronics, Scientific Atlanta, SAGEM等等。机顶盒的一个主要问题是没有标准。所有产品都有其特殊性，或多或少还可以将其分类的唯一标准是其支持的中间件。这就意味着向特定客户建议的AS/DVB系统的一个主要参数是由发行人负责的机顶盒及其中间件的选择。

1．6．5 连接和浏览

与按钮和热键相关的连接有三类：业务内连接，业务外连接和节目间连接：

业务内连接用于在同一业务的页面间浏览。其完全由内容提供者定义和验证。

业务外连接允许在业务之间浏览，或在一个传送带及其包含的业务间浏览。业务外连接可以由由内容提供者定义，但是可以不由其验证，因为它们超出了各自的业务的页面范围。业务外连接的验证只能在传送带内容按照业务进行定义时实施。

节目间连接指最终用户从播放包含当前页的传送带的电视节目切换到可能播放另一个传送带的电视节目或视频节目。

实际上，连接参照其他对象名字，与URL性质一样。这些对象名称完全是代表/业务/页面/对象层次结构的象征性名称。这至少和DSM-CC和HTTP协议完全符合。不过，按照所选择的数据传送带格式和机顶盒浏览器的功能，象征性连接在最终数据传送带生成时也可以映射成数字页数。

传送带和/或页面也可能包含由不可视对象，例如触发器，为使机顶盒能完成象立即跳转到某特定页面之类的特定操作，触发器可以发送给所有的最终用户，最终用户组，甚至是个人最终用户。这些触发器可以由内容提供者或业务包装者定义，由机顶盒中的浏览器解释执行。

特别应注意到浏览器软件可能是一个标准部件，预装进机顶盒内存中，也可能依赖于某个特定应用程序，在需要时通过特定的传送带下载到机顶盒的内存中。当传送带，页面和对象的内容、行为和解码符合标准时，如Teletext/MHEG, Media-Hiway/MHEG，可使用标准浏览器。当传送带，页面和对象是为特定应用特制的时，应使用下载的浏览器。在后一种情况下，假设浏览器可建立于机顶盒中间件提供的一个通用多媒体API（如Open TV）之上。

1．66 反向通道

反向通道是一种通讯连接，可使机顶盒与业务包装者或内容提供者之间进行通讯。这就使最终用户不仅能被动地接收信息，而且能与信息提供者进行交互。正是反向通道实现了基于DVB的增强业务。

实际上，反向通道通常是最终用户的电话线，机顶盒通过一个内置的调制解调器接入。因此反向通道是一个点到点的连接，与实质上是共享媒体性质的广播频道不使用同一介质。但是，有些有线电视网提供利用广播介质（电缆）的反向通道，可以设想在不久的将来，卫星网也可以做到这一点。

因众所周知的电话线和调制解调技术的限制，反向通道的容量通常限制在28.8到57kbps之间。反向通道中传送的数据是异步字符流，可以从机顶盒直接流向业务包装者一端的调制解调器存储区，也可以由PSTN（公共交换电话网）中的PAD（分组装拆设备）进行分组，然后利用另一种协议，如X.25转发到业务包装者一端。或者，机顶盒可利用TCP/IP协议栈，通过PPP（点到点协议）利用TCP/IP与业务包装者进行通讯。

反向通道可由几个DVB组件用于几个不同目的：

由业务包装者和/或发行者用于获取了解最终用户接入其业务和节目的方式的反馈信息；

由业务包装者和内容提供者用于提供交互式业务，如为最终用户提供其想要的信息（例如黄页）；

由业务包装者和商人用于收集购买订单，或为最终用户提供电子商务功能；

由业务包装者为最终用户提供需要双向传输的纯数据业务，如基于DVB的TCP/IP数据传送；

使用电话线作为最终用户的反向通道的缺点是用户可能要用这条电话线做其他事情。因此机顶盒如何使用反向通道就很有关系了：

机顶盒利用电话线建立连接的时间应尽可能的短，这样其不会占用电话线时间过长，不会使最终用户因此花费过多的电话费用。要想缩短连接时间，就必须了解到，尽管反向通道本身是双工的，从机顶盒启动的交易是通过广播媒介，而不是反向通道本身返回最终用户的。