高晓强先生，山西广播电视网络投资公司副总经理；
孙喜庆先生，数字电视事业部主任、工程师。
关键词：数字电视 系统集成 EIS EPG DTV
数字电视系统建设，无论国内还是国外都处在摸索过程中。国内的平台建设方兴未艾，由于政策、体制、标准、技术等方面诸多不定因素，系统集成存在一定难度。本文就省级数字电视技术体制进行探讨，并对系统集成的思路、总体框架等提出一些看法。
系统集成的必要性
技术标准的作用
在数字电视(DTV)方面，由于国内起步晚，标准制订滞后于应用需求，其不确定性阻碍了我国DTV产业的发展。目前已完成的主要标准有：《运动图像及其伴音信号的通用编码》(GB/T17975-2000)、《有线数字电视广播信道编码与调制规范》(GY/T170-2001)、《数字电视广播业务信息规范》(GY/Z174-2001)、《数字电视广播条件接收系统规范》(GY/Z175-2001)等。然而，标准的框架性势必带来细节上的不足。这点从GY/Z175中对EIS功能模块的描述可见一斑：实际中，EIS可以分布在不同的物理单元、存储位置、输入终端中，也可以和其他任何功能模块进行通信。
我们认为，数据广播、交互应用、媒体资产管理、存储播出和用户管理等系统，以及机顶盒(STB)产品等的具体实现方案不应为技术标准所限制，只要产品符合系统通用性、开放性的要求即可。但是，一些关系到业务开展和系统互联、影响到产品通用性和开放性的规范还没有出台，如有线DTV系统中的数据广播、DTV中间件系统、媒体资产分类编目管理、DTV的EPG、数字电视SMS的互联接口等规范，这将给实际中子系统选型乃至DTV平台建设带来难度。
数字电视相关技术产品
CA、中间件、存储播出等系统提供商多是各自独立地开发产品，形成了相对封闭的子系统，中间衔接部分存在重复或冲突的现象，这增添了系统集成的工作量。有些提供商则把CA、中间件甚至业务系统等集中开发，提供端到端的解决方案，这虽然减小了集成难度，但增强了对某个提供商的依赖性。
数字电视的系统集成不是搭积木，而是要对各子系统之间的重复或冲突部分做出取舍和协调，优化系统，同时尽力避免运营商被某个系统提供商所绑定。系统集成可以从工程层面弥补业界标准注重框架性所带来的细节上的不足，进一步规范各种子系统产品，从而形成纵向和横向都开放的系统平台。
技术体制及路线
技术体制依据相应的业务需求和运营体制而制定。技术体制是运营体制顺利实施的基础和保障，在保障近期业务经营的基础上，也要充分考虑远期发展。我们的DTV系统建设技术体制概括如下。
(1)系统构架适应经营发展的需要
系统构架要满足当前业务和运营的要求，同时要有足够的扩展性，以满足中远期业务发展和运营水平提高的要求。
(2)实现运营商级的功能要求
全省统一用一个CA系统，对数字节目(含数据应用)进行统一加密，对全省用户进行统一授权；地市增加一台加扰器，实现地市自办节目加扰；CA系统须具备支持同密的能力，避免运营商受制于某个提供商。
全省统一EPG，各县市区HFC网络频道资源统一规划，兼顾550MHz以下及750MHz以上系统。
全省统一SMS，建成信息管理/计费结算中心，与各代理银行互联，实现银行代理收费；SMS须满足四级管理结构的要求，各地市设立营业厅或代办点，管理本地用户并提供相应服务。
(3)提供运营商级的技术保障
全省前端设备统一网管，完成全网节目信号和内容的监测/监控；地市县网络公司机房负责本地设备日常维护。
省中心与各地市、县之间的CA、SMS、EPG、发卡、网管等多种信息通过业务支撑专网传递。
(4)提供运营商级的客户支援
逐步建立完善的客服中心，对客户服务实时响应或提供客户自助服务。
STB采用通用化设计，分档次(基本型、增强型、交互型)推出以满足不同需求。在硬件允许条件下，可在线升级CA、中间件。
(5)提供多种业务形式
基于中间件系统，可根据业务和市场需求不断开展新业务。但要等国家中间件标准出台后，再建立增强/交互业务平台，避免运营受制于某个提供商。
(6)内容汇聚
内容汇聚是远期发展竞争力的核心。省数字电视中心对中央节目和境外卫星节目统一接收，通过省级SMS与中央SMS互联并向上透明，便于频道提供商掌握用户情况。
省级节目集中采集存储，统一管理。为适应新业务的开展，将来考虑在各地市建立分布式存储。
DTV系统平台的建立不是一朝一夕的事，在既定技术体制规范下，可分阶段进行。建立完善的运营支撑系统，将使广电摆脱小打小闹、低效无序的运营状况，从而成为真正的运营商。
系统集成总体思路
DTV系统组成
图1
如图1，在目前技术条件下，一个较为完整的省级DTV系统有如下子系统组成：
(1)数字前端系统：专业卫星接收机、适配器、编码设备、复用设备、调制设备、矩阵、加扰器及网管系统。
(2)用户终端系统：机顶盒+CA+中间件+应用程序。
(3)CA系统：加密机、加扰器、SIG、EMMG、ECMG、数据库等。
(4)运营支撑系统：用户信息/设备管理、业务/授权管理、用户支援管理、计费/分帐管理、统计分析管理等。
(5)MAM系统：上载/收录管理、存储与媒体库管理、共享存储网络系统。
(6)内容发布系统：节目播出系统、多媒体数据广播系统、NVOD系统、EPG系统、中间件系统等。
DTV系统集成方案
基于技术产品现状，可有4种数字电视系统集成方案：
方案A：以CA系统为核心，集成各种内容发布系统、SMS及回传系统。此方案集成工作相对简化。
方案B：以信息发布系统的主要业务系统，如以中间件系统、节目播出系统为核心，与CA系统集成，CA系统与SMS集成。此方案设备提供商各方力量较均衡。信息调度管理由信息发布系统完成，与节目和信息的编排部门联系较紧密，从工作流程看较合理。
方案C：采用专门开发的信息调度管理系统，统一管理内容发布系统各种业务的服务信息。此方案可以根据业务需求量身定制，但未发挥各子系统的信息调度管理功能。
方案D：SI信息不做集中处理，各种业务系统的服务信息分别与EPG系统、SIG及CA系统的ECMG等部件进行通信。此方案连接繁多，缺乏整体性。
折衷考虑性能、价格、风险等因素，我们首选方案A，系统集成如图2。
图2
方案A说明：
1. 信息调度管理：对节目播出、中间件、数据广播及其他应用系统的服务信息进行集中处理，对即将发布的信息进行统一调度管理，同时沟通CA系统、SMS和各种播控系统之间的服务信息。信息调度管理由CA系统完成。
2. EPG系统：完成在没有中间件系统时所有单向业务所需SI信息的编辑处理，为用户STB提供所有单向业务的导航机制及附加信息，同时提供EPG的界面和个性化定制功能。为保证兼容性，EPG基本信息必须通过SI传送。当国家中间件标准出台后，推出基于中间件的EPG界面。在采用中间件系统之前由CA系统完成。
3. 产品授权管理：从SMS取得产品的定义信息及用户已订购产品的授权信息，并用于生成授权管理信息。产品授权管理由CA系统完成。
4. 应用系统用于发布的信息内容统称为媒体资产，它包含MPEG视/音频节目、数据广播的IP数据、中间件系统的应用程序等，要统一存储和管理。
5. DTV业务和广电数据网络业务的管理将在SMS基础之上，整合为广电网络业务运营支撑系统(BOSS)。全省SMS数据集中存储，分级处理，对中央向上透明。各地市营业厅或代办点设SMS瘦终端，通过运营支撑专网实现对省中心数据库的读写存取操作。
6. 业务支撑专网：省中心与地市、县之间除了大流量的节目和业务信息传输外，还存在远程授权、远程EPG、用户信息、业务受理、分账结算和网管监测等多种小流量信息的传递，建设专门的业务支撑专网是必要的。
系统集成中几个主要关系
Scheduler个性处理与SI/EPG集中处理
Scheduler完成各种业务内容的发布(时序)排列，是内容发布的“脚本”。SI是所要发布内容和EPG之间的“暗语”。EPG则是DTV系统面向受众提供的所有信息的“导航页”。
各个业务发布系统均存在发布(时序)排列的问题，须通过Scheduler来解决。由于各种业务性质不同，不可能强求共用一个Scheduler，因此保留其个性化处理方式。专业频道播出系统采用类似传统电视频道播出的节目串联单方式；数据广播信息和中间件的应用程序均可采用IP over DVB方式(数据管道、数据流、多协议封装、DSM-CC数据集或对象集)，对交互应用的数据也作类似处理，但需注意与相关视/音频播出的同步问题；实时点播或Internet访问业务则要基于宽带网站静态发布技术。
信息调度管理是广义的EIS，具体形式是一个功能完备的SI管理工作站，它将负责整个系统的集中调度管理，包括与CAS加密相关的AC控制等。所有业务发布系统Scheduler完成的发布排列单，须以一定的数据格式提交到信息调度管理的信息数据库，通过SI管理工作站可对全部SI表进行编辑。SI生成器与信息数据库进行有关事件信息的通讯提取基本信息，生成所有表结构和相关描述子，最终建立DVB SI表格。SI生成器可经复用器的相应接口(如CAPSI接口)将SI表注入TS流。PSI表由多路复用器系统自动生成，无需人工编辑。
EPG的概念由于使用环境不同而有不同的内涵和外延。广义的EPG应包含所有与生成DTV“导航页”相关的环节和内容，其中包含信息调度管理及SI/PSI生成；狭义的EPG只指DTV“导航页”：也可以将其理解为除信息调度管理及SI/PSI生成外，与生成DTV“导航页”有关的界面个性化定制功能。本文中EPG即指后者。初期建议将EPG的定制功能划归信息调度管理，由一个工作站通过统一图形化界面完成；在中间件系统成熟之后，再考虑是否剥离出来，以基于中间件系统的应用程序形式生成。据笔者了解，某些厂商的EPG产品不基于中间件系统，可以通过创建HTML插件生成HTML格式的EPG“导航页”。
媒体资产管理与内容发布
如果不整合，自动播出、VOD、数据广播、中间件互动平台、Internet网站等各种业务系统都将是一个个独立的封闭系统。必须建立一个使各种内容都能被各种应用系统有效利用，可对同一媒体资源进行各种处理，可以不同方式和渠道进行发布的统一平台。
目前基于Internet/Intranet技术，最先进的计算模式是三层服务体系结构。典型的大型网站系统可划分为：Web接入、应用服务和数据库服务三个不同层次的子系统，其中Web接入和应用服务子系统为对外服务部分。
网站的内容属性及信息流向：接入层，提供静态的内容服务；应用层，提供动态的、个性化服务；数据层，由索引数据库、内容库、中间内容库三部分组成，索引数据库由索引信息、个性化信息等组成，内容库中为成品信息，中间内容库中存放正在处理的信息。
借鉴大型网站的体系结构，DTV系统有关内容的子系统也可划分为媒体资产和内容发布两个子系统。前者负责各种媒体资源的采集入库、可靠存储和高效再用；后者可对媒体资产进行多种形式的产品化，同时负责有序的发布。
产品订购与授权管理
产品订购和授权是用户合法收看产品的两个必经环节，前者要求用户到营业厅或代办点办理手续，由SMS的用户业务管理模块完成；后者则是系统内部任务，由SMS的产品授权模块和CA系统协调完成。产品授权管理其实是CA系统生成EMM之前的预处理功能。
CA系统要支持免费基本频道、收费专业频道、PPV、IPPV、NVOD、VOD、PVR、单向/双向交互业务等多种授权形式，这就要求其产品授权管理功能足够强大。SMS-CAS接口的实现，本质就是要求SMS完全适应和满足CA系统产品授权管理功能的要求。
传输主网和运营支撑专网
所谓传输主网是指大流量节目和业务信息的传输承载网，而运营支撑专网是指对远程授权信息、远程EPG信息、用户信息、业务受理信息、分账结算信息、网管监测信息等多种小流量信息的传递承载网。
图3
节目/业务信息及省中心的ECM/EMM/SI信息经多路复用器复用成TS流，并经ASI/DS3接口适配后，即可通过SDH网络传输至各地市。
在前期地市不上自办节目时，运营支撑专网只负责传输地市营业厅/代办点对省中心SMS的访问数据和省中心设备网管系统对所有地市前端设备的网管监测信息。若地市要上本地自办收费节目，则须通过省中心CA系统对其进行加密处理和授权。为实现地市收费业务，须在本地增设受省中心CA系统控制的复用加扰器，同时须将本地EPG信息传回省中心的信息调度管理系统以生成统一的EPG“导航页”。
DTV系统的演化
面对电子媒体和网络通信领域技术和业务的不断融合，广播行业应当立足数字广播电视，不断推进数字化、网络化建设，同时关注Internet与传统广播电视媒体的发展动态，借鉴互联网技术，实施“跨媒体经营”策略。
跨媒体经营不仅只是再建立一个网站，而是通过整合充分利用内部资源，通过新旧媒体形式增加盈利点和扩大业务经营范围，最终实现“合二为一”的战略目的。
基于业务、市场、技术及产品等方面的分析，我们大胆提出跨媒体技术平台的基本设想。如图4。
图4
可以看出，依据本集成思路构建的DTV系统就是上述跨媒体技术平台设想的雏形。现在的SMS系统，将从支持基本用户和业务管理增强为容CRM、ERP、决策支持为一体的业务运营支撑系统，同时扩展以Web自服务、呼叫中心为手段的现代化客服中心。现在的节目及其他信息存储库，将形成具备采集、存储、索引、查询、调用、转码、交易、归档等综合功能的媒体资产数据中心。现在的节目自动播出系统，将扩充双向交互、Web发布功能，对外提供快速、便捷、个性化的访问服务。
为保证数据安全和用户的合法权益，除DVB-CAS外，必须增强网络安全和认证系统，以适应Internet网上业务的需求。网络传输部分，要在现有单向广播网的基础之上，增加回传通道，同时实现与Internet的高速互联。用户终端设备将不只局限于目前的机顶盒，当媒体资产库的内容不只局限于娱乐，而有更充实的应用资料后，我们的业务范围将可延伸到办公乃至商务领域。
为从容应对电子媒体业的激烈竞争，逐步建立结构合理、扩展性强的DTV系统平台，将是DTV运营商的不二选择。（全文完）
摘自《中国CATV》
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