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贵阳市远教平台简介

贵阳广电
2007-9-23

有线电视网络流媒体服务平台
系统简介

融合多种接入网络的有线电视网络流媒体服务平台是一种完全符合IP标准的、融合多种接入网络的、能够支持大容量媒体组播推送和实时信息互动的媒体服务系统。该系统能够运行在支持IP多播的宽带接入网络之上。这样的网络可以通过有线电视网络作为主要下行通道，结合包括拨号Modem、以太网、ADSL、WiFi、WiMAX等多种有线或无线互联网接入网来整合实现。

整个系统由媒体服务中心、传输网络、终端用户系统三大部分构成。
（1）媒体服务中心：由成套软硬件系统构成，包括核心推送系统、信源管理与调度系统、用户管理系统、运营管理系统等，以及配套支撑的设备管理系统等；
（2）传输网络：连接媒体服务中心和最终用户的网络一般包括采用IP over DVB技术的支持IP多播的有线电视网络并融合多种接入网形式的IP网；
（3）终端用户系统：包括普通单台PC机、PC局域网用户群接入、流媒体机顶盒等多种形式，由软件或软硬件一体化系统构成。
媒体服务中心向最终用户提供包括流媒体直播、流媒体录播、流媒体点播、多媒体信源下载和回放等多种服务，综合视音频、图形图象与动画文字等媒体，以生动直观、简洁易懂的形式传递给最终用户。

技术原理

媒体服务中心系统通过支持多播的、有服务质量保证（主要是带宽保证）的IP网络，向众多的终端用户推送信息。每个多播IP地址内，可以设置多个端口（port），从而构成一个多播通道。
对于每个业务，有一些重要的支撑通道，如接收导航信息通道。接收导航信息告诉接收终端，当前在什么通道上发送什么信息，起止时间是什么，带宽是多少，采用什么编码方式，等等。授权通道则配合导航信息通道对接收终端进行接收的授权。
在每个普通的通道内，推送经过高层协议编码的信息。这些信息可以是数据文件打包、整个目录连同子目录和文件的打包，也可以是经过某种视音频编码的流媒体。对于流媒体，接收终端使用相应的回放器进行回放。对于数据文件或目录，接收终端先将其下载存储在本地，然后，使用该数据文件相应的应用软件打开处理。
整个推送计划可以由媒体服务中心系统的管理操作人员根据其对应的业务规划制定。该业务规划内可以预留部分通道和带宽资源，用于支持用户交互请求后提供的服务，如视频点播。在当前的可用设备、通道或带宽资源耗尽的时侯，交互式请求可以排队等候。
媒体服务中心系统与终端接入系统内部实现的原理概念图如下所示。

主要功能

媒体服务中心系统能够向终端系统提供以下主要的服务形式：
l 流媒体直播：服务中心实时进行视频的编码和推送
l 流媒体录播：服务中心将预先制作好的视频节目以流媒体形式向终端推送
l 流媒体点播：服务中心将单个终端用户的请求排队处理后，以流媒体向大量终端推送（类似广播/电视的听众/观众点播服务）。
l 交互答疑咨询：讲师或专家面向大量终端用户授课或答疑（视音频直播），终端用户可以用文字方式提问。
l 数据文件及目录的推送和下载
l 信息公告、通知、新闻等多媒体信息发布
l 按业务分类、内容分类或单个节目，提供对最终用户的多种接收控制

主要性能指标

l 稳定服务带宽
媒体服务中心可以通过IP多播推送向大量的客户端提供稳定的服务带宽。当利用广电网络的一个物理频道时，可以提供稳定的N×30Mbps的服务。可以同时利用多个物理频道提供服务。
l 大容量的服务节目数量
在广电网络的一个物理频道内，在保证发送带宽不超过30Mbps的情况下，可包含1000个节目或数据流。
l 大容量的用户数支持
根据商业运营的需要，针对不同的接收控制要求，系统可支持十万以上最终用户。
l 多种音视频文件格式支持
流媒体录播、点播功能可支持MPEG-4、ASF、WMV、WAV、MP3等多种主流音视频文件格式。目前正在加强与国家标准AVS的沟通与合作，将在项目进入中期后支持AVS标准。
l 视频直播支持多种编码速率
根据应用需求，编码器支持多种编码速度，从500Kbps～2Mbps。

技术特色

l 稳定的流媒体服务质量
多播机制的采用、高速独享下行带宽的保证、高性能的编码及发送机制的设计，使得系统能够提供普通互联网无法提供的高质量、稳定的视频质量，不会因为用户数的增多而影响播放质量。
l 稳定高速的文件下载
基于FEC编码的可靠多播文件传输机制、高速独享下行带宽的保证，使得系统能够提供普通互联网无法提供的稳定、高速的文件下载功能。文件下载过程中某个文件的下载速度恒定，与该文件的下载用户数和本机同时下载的文件数目无关。

系统产品市场定位于提供开放体系结构下的以点到面为主的交互媒体运营服务，系统的产品和服务为运营商提供结合了支持多种传输链路的高性能核心数字媒体交互推送平台以及融合多种接入模式的交互式数字媒体终端设备的一个整体解决方案。数字媒体平台可以为运营商开展网络远程教育服务、媒体内容发行渠道服务、高清晰度视频会议集团会议服务、大容量数据内容发布、消费类数字媒体及视频点播/录播/交互服务、交互式视频娱乐等应用需求提供服务平台和终端产品。
运营服务面向的主要集团或终端用户市场为：政府、医疗卫生、企业集团、数字媒体原创与发行集团、消费类客户群。

系统运营模式

系统提供对单一或多内容提供商来源的混合运营：根据具体配置、频率资源的不同，系统可以向省市县乡各种级别的终端用户范围提供单一或多种内容供应商（例如：多级或平行的各种教育机构）的混合数字媒体运营服务，例如：整合相应的多个教育资源、行政资源、娱乐媒体等各种资源在一个集中平台上向分类别管理的特定受众提供实现完整认证计费的多样化媒体服务。

系统应用方式

有线电视网络流媒体服务平台
软件系统介绍
概述

有线电视网络流媒体服务平台的前端播出平台是由软件系统及专用设备一体化组成的。整个软件系统主要负责整个前端播出平台的管理、控制及监控等功能。软件系统由以下五个部分组成：信源管理系统、服务编排系统、播出控制系统、设备及网络管理系统和用户管理系统。

信源管理系统主要完成播出信源的分类入库、校验、管理、分发、调度等功能；服务编排系统完成各类服务的播出任务编排管理、播出资源管理等；播出控制系统主要是负责各类服务的播出任务在各执行单元（专用设备）之间的调度控制；设备及网络管理系统用于负责各关键设备的运行监控、参数设置、报警及操作日志记录等；用户管理系统主要是对用户基本信息的管理、授权控制、终端系统的升级管理和使用统计等功能。

有线电视网络流媒体服务平台
软件系统介绍
信源管理系统

“信源”指符合本服务系统的播出内容，格式不限，一般以文本格式、视频格式为主。
本服务系统支持五种基本服务类型：视频直播、视频录（轮）播、视频点播、资源下载、交互咨询等。其中涉及到信源存储管理的有视频录播和轮播、视频点播和资源下载等服务。
信源管理系统主要完成播出信源的分类入库、校验、管理、分发、调度等。信源根据终端系统中的栏目分类和播出方式进行分类入库，并进行相应的信源合格性校验。如视频录播、轮播、点播功能均采用视频流媒体技术，因此入库信源必须通过流格式校验；相应的数据文件则需要对其进行大小校验等。信源管理系统可以有效的管理各发送设备及服务器中的磁盘空间，并可以根据播出任务进行自动分发调度。
信源管理系统由一个操控软件和一系列的底层服务软件组成，分别位于操作终端、播出信源存储服务器及各发送设备（这里包括流发送器和数据发送器）。

信源管理系统示意图

信源管理系统的主要特性包括：
l 分类入库管理
l 信源校验
l 磁盘存储控制
l 自动分发
l 自动调度
l 多级自动内容校验

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软件系统介绍
服务编排系统

服务编排系统主要是根据播出资源库中的信源进行播出编排、管理等，同时有效控制通道、带宽等资源，并具有实时更新播出任务的功能。这里主要包括并行推送计划的编排、串行推送计划的编排、录播编排、点播单的设定等等。
能够满足用户的个性化需求，灵活、可靠、实时。

服务编排系统示意图

服务编排系统的主要特性包括：
l 并行多任务推送管理
l 串行多任务推送管理
l 录播、轮播编排管理
l 带宽资源控制
l 通道互斥控制
l 实时任务调度

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软件系统介绍
播出控制系统

播出控制系统主要负责协调各专用设备完成平台所支持的五大服务功能：视频直播、视频录播、视频点播、资源下载和交互咨询，同时能够有效的进行数据一致性校验、播出同步控制等。
该系统的各模块分为控制组和功能组。其中控制组包括播出任务单控制模块和播出数据库控制模块；功能组包括视频直播协调模块、视频录（轮）播协调模块、视频点播协调模块、资源推送协调模块和专家咨询协调模块。
该系统的中心模块主要位于播控服务器。其调度流程如下图所示：

播出控制系统示意图

播出控制系统的主要特性包括：
l 支持五种基本服务类型
l 遵循ZG..PCP协议组
l 播出任务控制
l 任务同步控制
l 数据库一致性校验

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软件系统介绍
设备及网络管理系统

设备及网络管理系统主要是对播出网络上的主要播出专用设备的运行状态、输出流量监视及设备管理操作等，这些设备包括编码器、流发送器、数据发送器、节目导航发送器、流量监测仪。
该系统主要由设备及网络管理软件及底层的服务控制模块组成。设备及网络管理软件位于设备及网络管理终端；底层的服务控制模块位于播控服务器，通过该模块来获得各设备状态信息、流量报告等。

设备管理功能一览表
设备
功能
编码器
流发送器
数据发送器
节目导航发送器
流量监测仪
工作状态切换
√
√
√
√
√
参数设定
帧率
分辨率
输出码率

无
冗余度
无
测量时间精度
滤波系数
监视的状态
运行状态
输出流量
发送通道数输出流量
发送通道数
输出流量
有效业务数
输出流量
监视通道数
总流量
时钟设定
√
√
√
√
√
异常报警
√
√
√
√
√

设备及网络管理软件

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软件系统介绍
用户管理系统

用户管理系统主要是由用户基本信息管理、授权控制、终端系统的升级管理和使用统计等功能组成。
用户管理系统由四个操控软件和一个中心控制器组成，并通过ZG . PCP协议组与授权发送器、升级发送器和回馈信息处理器等专用设备进行任务调度控制。四个操控软件分别是：
l 用户信息管理软件，其主要功能包括：操作员管理、区域信息管理、DVB卡信息管理、终端站点用户信息管理、DVB卡维修管理等功能。
l 授权服务管理软件，主要是对用户群、或特殊用户进行栏目授权管理。
l 升级编排管理软件，是对终端系统的多种软件版本进行管理，并能够对用户群或特殊用户进行终端软件的升级控制。
l 用户回馈信息管理软件，主要用于终端系统的使用情况统计。

用户管理系统示意图

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专用设备介绍
流发送器

ZG-SS-6A型流发送器是带有内置大容量非易失性存储器的流发送设备，用于将内置存储器中保存的流媒体视频节目以多播流的形式发送至播出网络，从而提供视频录播节目和点播节目播出服务。
流发送器分别连接在播出网络和信源网络上，主要的任务一方面是通过信源网接收视频节目，另一方面是根据播控系统的指令协议，接收并存储一定时间内待执行的节目发送任务，然后自动将指定的节目在指定的时间和通道上进行发送。
ZG-SS-6A型流发送器基于以上功能构建，其主要规格如下：
n 高度：2U
n 硬件配置：基于X86架构，Intel Xeon 3.0GHz处理器, 2MB L2高速缓存，采用800MHz前端总线；1GB PC2-3200R 高级ECC DDR2内存，采用在线内存保护技术及两路内存交错技术
n 支持流量整形
n 内置存储容量：100部90分钟1.5M bps节目，或300部90分钟500K bps节目
n 支持的视频输出带宽：128Kbps～1.5Mbps
n 支持的视频分辨率：QCIF、CIF、4CIF、VGA
n 支持的视频帧率：在所有模式下最高可达每秒 30 帧
n 输入输出接口：1个RJ45 10M/100M 自适应以太网接口
n 最大发送节目个数：8
n 最大单个节目发送带宽：1.5M bps
n 最大节目总发送带宽：6M bps
n 最大任务单缓存容量：100条
n 最长任务单缓存时间：当前时间后的24小时
n 任务单启停或修改响应时间：≤30秒
n 指令协议：符合ZG . PCP协议，具体由ZG . PCP. SS指令协议进行控制
n 工作温度：-10℃～＋55℃
n 工作湿度：10％～90％

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专用设备介绍
数据发送器

ZG-FS-6A型数据发送器用于发送IP数据（如数据文件），将IP数据以可靠多播的形式发送至播出网上，以提供各类数据下载服务。
数据发送器分别连接在播出网络和信源网络上，主要的任务一方面是通过信源网接收数据文件，另一方面根据播控系统的指令协议，接收并存储一定时间内待执行的节目发送任务，然后自动将指定的数据文件在指定的时间和通道上进行发送。
ZG-FS-6A型数据发送器基于以上功能构建，其主要规格如下：
n 高度：2U
n 硬件配置：基于X86架构，Intel Xeon 3.0GHz处理器, 2MB L2高速缓存，采用800MHz前端总线；1GB PC2-3200R 高级ECC DDR2内存，采用在线内存保护技术及两路内存交错技术
n 支持流量整形
n 内置存储容量：80 GB
n 输入输出接口：2个RJ45 10M/100M 自适应以太网接口，分别连接信源网络和播出网络
n 最大并行发送文件个数：32
n 最大并发文件总容量：2000MB
n 最大单文件发送带宽：3Mbps
n 最大多文件并发总带宽：6M bps
n 冗余控制方式：FEC with ALC
n 冗余控制率：6％，12％，25％，50％，100％
n 最大任务单缓存容量：100条
n 最长任务单缓存时间：当前时间后的24小时
n 任务单启停或修改响应时间：≤30秒
n 指令协议：符合ZG . PCP协议，具体由ZG . PCP. DS指令协议进行控制
n 工作温度：-10℃～＋55℃
n 工作湿度：10％～90％

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专用设备介绍
节目导航发送器

节目导航发送器用于将当前有效的业务的接收导航信息发送至播出网上，以提供播出节目的信息描述和接收导航。
节目导航信息是对平台服务节目在推送和接收过程中对各节目所涉及的发布信息（如发送地址、端口、发送带宽、发送时间窗口等）及各种内容属性（如节目名称、类型、描述等等）进行描述的信息，为终端软件的节目接收和展示提供导航。
节目导航发送器将在播控系统的指令协议控制下以指定的发送参数发送节目导航，同时实时更新节目导航信息的状态，完成对终端软件接收的控制。
ZG-PGS-C型节目导航发送器基于多业务模式构建，主要规格如下：
n 高度：2U
n 硬件配置：基于X86架构，Intel Xeon 2.8GHz处理器, 800MHz前端总线；1024MB内存
n 支持流量整形
n 输出接口：1个RJ45 10M/100M 自适应以太网接口
n 最大视音频节目单条数：64
n 最大数据节目单条数：128
n 最大发送带宽：500Kbps
n 指令协议：符合ZG..PCP协议，具体由ZG . PCP. PGS指令协议进行控制
n 工作温度：-10℃～＋55℃
n 工作湿度：10％～90％

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专用设备介绍
流量监测仪

流量监测仪连接在播出网上，用于实时监测播出网上各发送流的流量，并将流量信息发送至播控系统。
ZG-FRM-64型流量监测仪基于X86架构构建，主要规格如下：
n 高度：2U
n 硬件配置：基于X86架构，Intel Xeon 2.8GHz处理器, 800MHz前端总线；1024MB内存
n 输入接口：1个RJ45 10M/100M 自适应以太网接口
n 最大同时测量的路数：64路
n 测量的单路最大流量：6Mbps
n 测量的最大总流量：30Mbps
n 测量误差：小于5％
n 测量时间精度：1，2，5，10秒可选
n 滤波：不滤波，或者以平滑系数0.1～0.9可选进行滤波
n 指令协议：符合ZG.PCP协议，具体由ZG . PCP. FRM指令协议进行控制
n 工作温度：-10℃～＋55℃
n 工作湿度：10％～90％

有线电视网络流媒体服务平台
终端系统介绍
基本型终端

基本型终端是面向家庭电脑用户设计的终端系统，主要利用用户的个人电脑，通过DVB－C数字广播接收卡来实现多媒体信息节目的接收和展示，并通过网卡、调制解调器、路由器等互联网接入设备实现媒体服务网站的访问及互动类服务节目的实现。

主要功能
l 视频直播收看
l 视频录播收看
l 进行视频点播和接收
l 课件的可靠下载、存储管理和回放
l 交互咨询服务节目的接收与展示
l 支持平台授权控制下的有条件接收
l 支持用户使用情况统计和反馈

系统扩展
l 可通过投影仪组建会议式终端环境
l 可通过信号转换在电视机屏幕显示，组建群体型终端环境

系统组成
l 个人计算机，典型配置如下：
n CPU：P4 1.7G
n 内存：256M
n 硬盘：10G
n 配备Windows 2000/XP操作系统，IE浏览器，Windows Media Player等基本软件
l DVB-C数据接收卡
l 网卡及互联网接入设备
l 基本型客户端软件
l VGA分配器（可选）
l 投影仪（可选）
l 电视机（可选）

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终端系统介绍
边缘媒体服务系统

边缘媒体服务系统（Edge Media Service，简称EMS），是用于接收通过有线电视网传送的IP数据节目，然后把所接收到的节目进行接收存储，并把相应的内容发布到用户的局域网中。本系统通常放置于局域网接入处，接收有线电视网头端各个平台的节目，然后通过WEB服务把相关节目内容发布到局域网用户。局域网用户可以通过浏览器选择观看各种类节目。
对于企业集团用户，城域网的小区宽带用户，公司内部局域网用户，只要购置一套边缘媒体服务系统，局域网内的电脑用户就不需要再新添任何硬件，不需要安装任何额外的软件，可以通过浏览器直接接收观看网络媒体服务系统发送的各种媒体节目。

系统基本应用示意图

技术技术规格说明

l 输入接口
n 接口：射频（RF）接口
n 数据：DVB-TS流，含TCP/IP、UDP/IP单播或多播
l 输入输出接口
n 接口：1个100M以太网接口
n 数据：TCP/IP、UDP/IP单播或多播

l 解调方式：可根据传输环境采用16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM等不同调制方式
l 输入频率：50MHZ-860MHz；
l 符号率：0.87-11.7Msps

l 处理器：P4 2.6GHz
l 内存：1G
l 存储容量：1T
l 支持的用户数：100人

l 数据处理规范
n ETSI, Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting (Draft EN 301 192 V1.2.1),1999-1;
n IGMP V2 RFC 2362;
n Hypertext Transfer Protocol （HTTP 1.1）RFC 2616.

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终端系统介绍
媒体接入网关

媒体接入网关（又称边缘接入路由器），是用于接收有线电视网的节目内容，并对这些节目进行相应的转发管理。媒体接入网关通常配置在局域网的边缘，从到达的DVB TS传输流中提取IP内容。然后通过快速以太网连接或其他网络接口，将内容路由到目的局域网。
对于已经具备计算机局域网条件的集团，单位用户，或者是小区宽带用户，只需购置一台媒体接入网关，提供一个有线电视接口，局域网内的所有电脑勿需添置任何硬件，只要安装了客户端软件，即可接收网络媒体服务系统发送的各种媒体节目，如果具有互联网接口，则还可实现交互式服务。

技术规格说明

l 输入接口
n 接口：射频（RF）接口
n 数据：DVB-TS流，含TCP/IP、UDP/IP单播或多播
l 输入输出接口
n 接口：2个100M以太网接口
n 数据：TCP/IP、UDP/IP单播或多播

l 解调方式：64QAM
l 处理器：P4 1.6GHz
l 内存：512M
l 存储设备：256M CF卡
l 最大数据转发速率：30M bps
l 最大转发多播IP组：2048个

l 物理特性
n 尺寸（长×宽）：425mm× 215mm ，1U机箱
n 环境： 工作温度：0～60℃
存储温度：-30～80℃
相对湿度：5%～90%

l 电源
n 输入电压：+5V(4.75V to 5.25V), +12V(11.4V to 12.6V), -12V(-11.4 to -12.6)
n 最大电源需求：7A@5V, 200mA@+12V, 120mA@-12V
n 功耗：35W

l 数据处理规范
n ETSI, Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting (Draft EN 301 192 V1.2.1),1999-1;
n NAT（RFC1631）
n PPP（RFC 1661）
n DVMRP（RFC 1075）
n IGMP V2（RFC 2362）

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终端系统介绍
智能型机顶盒终端

智能型机顶盒终端用于接收并解码有线电视网络中的IP流媒体信息，并转换成视音频信号送入电视机播放显示。采用遥控器操作。
智能型机顶盒终端能直接利用已有的有线电视接口、以太网接口、电话接口（通过ADSL拨号或普通拨号）、无线接口等多种方式入网，无须重新布线，居民家庭中网络建设的投入成本低；智能机顶盒终端能直接利用已有的电视机、音响等常用家电作为输出，不需要额外购置显示器、音箱等设备，减低消费者的投入；同时，具备和计算机的连接能力，最大限度地发挥已有投入的作用。

系统组成
智能型机顶盒终端使用示意图

技术规格说明
l 输入接口
n 接口：射频（RF）接口
n 数据：DVB-TS流，含TCP/IP、UDP/IP单播或多播
l 输入输出接口
n 接口：1个100M以太网接口，1个RS-232C通讯接口
n 数据：TCP/IP、UDP/IP单播或多播

l 解调方式：可根据传输环境采用16QAM、32QAM、64QAM、128QAM、256QAM等不同调制方式
l 输入频率：50MHZ-860MHz；
l 符号率：0.87-11.7Msps

l 视音频及应用数据
n 混合视频AV输出
n 支持S-VHS视频输出
n 支持IP流媒体视频广播、点播
n 支持IP综合数据业务

l 存储设备：80G硬盘IP数据存储
l 支持全功能红外遥控
l 支持AV接口的普通彩色电视机

l 数据处理规范
n ETSI, Digital Video Broadcasting (DVB); DVB specification for data broadcasting (Draft EN 301 192 V1.2.1),1999-1;
n 数据打包格式：DVB-MPE
n 支持TCP/IP，UDP，Multicast多种IP数据应用