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为每个家庭提供一周的电子节目指南信息，帮助用户便捷地收看电视节目、NVOD、VOD等。 游戏
游戏是大众非常喜爱的一种交互应用，利用系统提供的游戏程序，使得电视机成为一个游戏机，通过遥控器便可自如地玩起游戏来。在电视屏幕上显示的游戏必须充分研究电视屏幕的特点，游戏要操作简单、趣味性强。俄罗斯方块（Tetris）是PC机环境下运行有很长历史的一种游戏。它容易上手，操作极为简单，是人们喜闻乐见的一种游戏。这种游戏有多种用户界面，但操作方式都大同小异。游戏开发一般都比较经济，只要有充分的想象力，就可以开发出美观、有趣的游戏程序来。 5.6 NVOD子系统
5.6.1 NVOD 子系统简介
视频集群系统中的NVOD子系统是一个相对完整和开放的子系统，它采用高稳定性的ASI卡等硬件以及独特的高稳定集群软件，实现高稳定、高可用、高速度的NVOD和数据广播DBS等应用。
该子系统采用中心数据库的结构，可以更好地实现数据共享和系统的模块化，便于在数字电视系统中与其它功能模块（如网络存储，EPG，媒体资产管理等）进行集成；同时可以确保数字电视系统中EPG信息和视频播放的一致性，并且可以灵活而实时地实现节目的插播、覆盖、替播等功能。
NVOD播出与普通视频播出的主要区别在于播放时间的处理上，使用提供的EPG编辑软件，可以通过在频道间拷贝播出节目和拷贝并顺延时间表，来迅速编排NVOD视频播放列表，实现NVOD应用。 5.6.2 NVOD子系统的组成
NVOD子系统由以下几个分系统组成，其系统构成示意图如图所示：
图5-8 NVOD子系统构成图 NVOD子系统构成 UniFS集群软件系统 中心数据库
节目上载和收录子系统 节目信息SI子系统 时间同步子系统 NVOD中心数据库
NVOD子系统的中心数据库主要存储所有相关数据，确保数据的一致性，实现与 集群视频系统中其他子系统（如媒体资产管理MAM等）的模块化和数据共享。中心数据库采用标准的ODBC连接访问，采用通用的SQL语句实现数据存取和查询，各个子系统模块根据事先约定的数据表格式在数据库中存取数据。可以在中心数据库中设定用户访问各数据表的权限,并且记录详细的操作日志记录，数据库可以采用磁带机定期实现数据库的备份。数据库可以选用Cluster结构实现双机热冗余切换，采用微软SQL2000或Oracle，操作系统为Windows 2000 Advance Server。 NVOD节目上载和收录子系统
在NVOD子系统中，节目上载和收录子系统主要包括离线编码器、节目上载模块和TS流录播模块(可选)三个部分。 节目信息SI子系统
节目信息SI子系统主要包括SI生成器、SI发送模块、SI接口转换系统、SI编辑模块和TDT生成模块，后三个模块在负载不大的情况下可以和其他软件安装在同一台电脑中。
一般每种CA都会在SI信息中插入私有数据，CA的SI数据可以通过TCP/IP网络点对点和EPG接口转换模块通讯，也可以向数据库写入数据表格，由EPG接口转换模块调用和处理。
为了实现数字电视系统开发性和各部分的模块化， 节目信息SI的生成和发送在解决方案中可以有三种实现方式。一是独立的节目信息SI生成和发送，在一台电脑中包含EPG生成和发送软件，通过TS流输出卡输出SI信息；二是在采用中间件的情况下，SI生成软件通过TCP/IP网络将数据上传到统一的数据发送服务器,由数据发送服务器统一发送TS流信号；三是在采用JetCAS CA系统时，由SI生成软件通过TCP/IP网络将数据上传到SI Spooler服务器中，由SI Spooler合成CA插入信息后统一发送SI信息。 时间同步子系统
时间同步子系统主要确保存储播出系统中各部分保持统一和正确的时间。在存储播出系统中，各个工作站和视频服务器安装时间同步客户端软件，和中心数据库中Win2000操作系统安装的TimeServer保持时间一致，在中心数据库中通过时钟同步器连接中心机房的标准时钟，或者安装时间同步客户端软件和整个数字电视系统中独立的时间服务器保持同步。可以在EPG发生器电脑上安装TDT生成器，用于将电脑时间转换成标准TDT表，在复用器不发送TDT表的情况下，将TDT表放在SI数据中统一发送。 5.6.3 NVOD冗余存储播出系统方案设计 根据用户对存储播出系统的高可用性需求，可以为互动数字电视系统设计全冗余的存储播出系统方案。整个存储播出冗余系统分为中心数据库、视频播出子系统、节目上载和收录子系统、节目信息SI子系统等五个部分。其中设计了视频服务器播出、中心数据库、节目信息SI系统的冗余。
在整个存储播出系统中，中心数据库存放所有相关数据表格，每个子系统都可以通过ODBC访问数据库，数据库统一备份。从播出安全角度出发，系统采用独立的存储设备，只通过节目上载工作站将编辑过的和通过审片的待播节目上传到播出系统的存储区，播控系统从独立的中心数据库中获得播放列表，实现播控。 节目流程
模拟视音频信号通过离线编码器生成DVB码流文件；TS流信号（包括数字卫星接收机输出或实时编码器输出）可以通过视频服务器的录播模块生成DVB码流文件；节目上载工作站将通过审片和剪辑的待播DVB码流文件通过TCP/IP网络上传到视频服务器的共享存储系统上，供视频服务器播出，同时在数据库中生成影片信息表供EPG编辑模块使用。视频服务器集群由主备视频服务器构成，共享存储系统，并实现1：1实时冗余备份播出，通过TS切换器输出到复用器。 控制信息流程
由EPG编辑模块根据中心数据库中的影片信息表生成播放列表；播控模块按照播控列表控制视频服务器实现自动播出，同时监控视频服务器的工作状况，在发生播出故障时控制视频服务器的切换和实现自动点播。在中心数据库中，根据数据库的标准功能，可以设定用户访问每个数据表格的权限，并记录该用户对数据库中相关表格的操作。 EPG信息流程
EPG编辑模块负责在中心数据库中生成统一的EPG信息表，其中包含了视频服务器的播出部分的EPG信息，和其他卫星电视等转播节目的EPG信息；EPG编辑模块中包含外部EPG文件输入部分，可以将格式固定的外部EPG文件转换和合并到EPG信息表中，便于将来和国内EPG标准格式衔接；SI接口转换系统负责接收和处理CA的私有表格并提交给SI生成和发送模块，SI生成和发送模块根据中心数据库中的所有频道EPG信息，生成标准的SI信息，和CA中的SI信息统一打包后通过TS流接口输出到复用器。
5.6.4 DVB延时播出系统
延时播出系统主要是为了审查实时播出内容。延时播出系统是在NVOD视频服务器基础上，增加延时播出、监控模块，以及延时播出时间表编辑软件。延时播出和监控模块可以远程控制和监视视频服务器的播放和录制情况，它根据延时播出时间表控制视频服务器的录制、延时和播放过程。 系统延时播出的最小延时是5秒，最大延时和延时播出的数字逻辑通道数受系统存储容量及硬盘存储速度的限制，经测试在单台延时视频服务器（ULTRA2 80M SCSI硬盘）上可以同时延时播出4路数字频道视频节目(4.5M*4带宽)。在延时播控系统中可以通过热键，控制延时播出的频道在延时播出方式和备播影片方式中切换，切换时间小于1秒。
5.7 接收端业务运行系统
接收端业务运行系统是由数字电视机顶盒以及嵌入在数字电视机顶盒中的业务运行与控制系统组成，它执行与管理交互应用、装载与处理数据。 系统主要模块及功能
接收端业务运行系统（EPG应用执行系统）的结构如图所示：
应用程序系统应用??应用应用编程接口Java虚拟机交互媒体平台系统网页解析引擎应用程序管理器核心模块实时操作系统驱动及系统资源驱动资源模块??驱动资源模块CA模块系统移植接口
图5-9 接收端系统的结构
系统的设计采用的是层次型架构，模块化组合，使得系统易于升级和扩展。并且完全符合国家数字电视中间件标准－交互媒体平台－规范要求：在软件模型上完全一致，模块功能上完全符合，在应用编程接口上完全兼容。
机顶盒驱动层:此层由电视机顶盒制造商负责实现，它提供MPEG-2表格数据提取、条件接收和智能卡控制、信道参数设定、音/视频流控制、Modem管理、Flash存储管理和其它的功能。
核心系统模块:它由一系列模块组成，包括内存管理、线程调控、事件管理、安全性控制、数据下载管理及网络协议管理(TCP/IP, PPP, HTTP等)。
图像与多媒体模块:此模块与下层平台接口，提供高级的函数用于绘图、多视窗管理以及音/视频控制等。
SI引擎:此模块用于管理服务信息（SI）数据库，它负责缓存EPG信息、提取网络信息表（NIT）、节目映射表（PMT）等常用SI表格数据，并且具有监测功能。它可提供频道搜寻时已储存的数据，如频道名称等。 Java虚拟机:这个虚拟机符合J2ME标准，用来解译执行Java?应用程序，并提供Java? 程序调试、寻错（debug）等功能。
网页浏览器:它支持HTML3.2/4.0、XHTML、DOM/CSS等，显示HTML网页，提供上网功能。 机顶盒构成
机顶盒由四大子系统组成，即信号处理系统、控制子系统、网络接口子系统、用户扩展接口子系统等。
网络接口子系统网络物理接入信号处理子系统总线控制子系统用户接口及扩展接口子系统输出图5-10 机顶盒系统逻辑构成图 控制子系统：控制系统或系统微处理器是机顶盒的心脏，它由CPU、ROM、RAM组成。其中，CPU从ROM中读取启动程序，并把机顶盒功能程序和动态数据存到RAM中，微处理器通过总线把它和谐地组织起来，它除了负责各子系统的初始化之外，还必须控制各部分的协调工作，通过总线与机顶盒的其他功能块一起，共同完成机顶盒的整体功能。
信号处理子系统：这部分主要由单片或多片专用芯片组成。其中，数字调谐器接收来自天线、地面或有线电视网来的数字信号，并且从控制系统接收指令，通告它有关传输层的类型、带宽、解调方式和解码信息。然后进行信道解调（含解复用、解交织等，这部分处理根据具体的传输层类型而不同），解得的视频数据流和音频数据流送至MPEc＝2解码器，其中压缩编码的声音数据经音频解压缩器解码，输至音频数模转换器得到TV的伴音信号，压缩编码的图像数据经视频解压缩器解码，其输出与OSD系统产生的图形混合，经NTSC/PAL等视频编码器供给TV。
网络接口子系统：这部分能实现与视频服务器的全双工通信，针对接人网的不同，采用相应的接口。
用户接口及扩展接口子系统：与红外遥控器、面板、游戏控制器等外设进行通信，另外，随着有偿服务所占比重的增加，解密卡和智能卡将成为机顶盒中不可缺少的部分。 视频服务器拥有关于每个机顶盒的信息，这由其实际地址唯一确定。它在初始化过程中加载遥控接口软件用于适当类型的遥控。在传统遥控的情况下，用户可以通过一个特殊的两键组合来请求一个菜单。对于单键遥控，执行控制的动作激发一个传感器，它自动向STB发出请求，显示一个菜单。 不管使用的遥控类型是什么，菜单的类型都是相同的。每个菜单选择都有一个描述菜单条选择的数字和文本。一个菜单项可以通过输人一位或两位数字编码来定义选择，或者通过单键控制发出的光点来指定并在其上单击。在任何一种方式下，适当的软件将用户动作解码，成为发往视频服务器的请求、一个节目选择或是定购一个展卖的产品。 5.8 网络交换平台
根据总体架构互动数字电视系统的网络平台基于上海电信宽带城域网。目前上海电信的城域网的现状是ATM网与IP网并存。由于ATM技术的协议过于复杂，设备价高而速率有上限（622Mb1t/S，2．5Cbit/s接口很贵），并且就目前ATM产品来说，由于ATM
技术复杂、协议兼容性较差，不同厂商ATM产品之间还很难互通；而IP技术是应用最为广泛的技术，其实现比较简单，经济投人也比较低，互通性好，利用吉比特以太网（GE）技术、POS技术、IP over SDH/DwDM技术组建数据通信网络已经取得实际应用中的成功经验，能够实现局域网与广域网的无缝连接，因而本系统选用IP网络作为网络平台。 5.8.1 网络拓扑结构
上海电信IP城域网采用目前较为流行的路由器加二/三层交换机组网模式，为了避免边界处出现过多的EBGP IBCP路由，使网络流量合理、疏通，本系统采用两台高性能路由器充当边界路由器如图所示： Internet网核心层汇聚层接入层上海电信IP城域网 图5-12 城域网拓扑图
整个网络分为三层，核心层、汇聚层、接入层。其中，核心层采用处于不同机房的高性能路由器全网状或半网状构成，中继链路采用2.5Gbit/s POS或CE，每台路由器采用GE方式连接高性能二/三层交换机，汇聚层节点由三层交换机构成，每个的交换机采用CE链路连至核心层交换机。
宽带接人服务器的数量配置与核心层节点对应，即每个核心层节点配置一台宽带接人服务器，并与对应的核心路由器和核心交换机连接，保证接人服务能够在第二层到达接人服务设备，同时又不致使第二层的延伸范围过分庞大。 当网络中宽带专线业务较多时，可建立汇聚层交换机到核心路由器的直达链路，从而有效地利用城域网路由层面。
接入层可根据业务需要、线路资源及成本等因素，选择单CE或其他链路连接到核心或汇接层交换机。 5.8.2 网络设备 核心层交换机
骨干核心节点的设计从技术上和产品选型上二个方面分析，可以采用路由器或是三层交换机。
根据宽带IP城域网的具体特点，骨干核心节点采用高速路由器。骨干层网络要完成高速数据转发的功能，骨干核心节点在技术选择和设备选型上考察了以下要素：
对于阻塞的处理能力及CoS的处理能力。对于路由设备来说，当链路发生阻塞时，其具有充足的缓存以处理进入队列的数据包。阻塞在城域网，尤其是城域网和广域网交接的环境中(如高速连接Internet)是不可避免的，宽带网的绝大部份应用都是基于宽带思路