信息發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)及應(yīng)用

張慧鵬，盧 晴，周叢竹

（江蘇省廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司 蘇州分公司，江蘇 蘇州 215006）

責(zé)任編輯:許 盈

0 引言

有線數(shù)字電視在國(guó)內(nèi)得到國(guó)家和政府的重視和大力支持，有線數(shù)字機(jī)頂盒市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速。隨著江蘇有線蘇州分公司有線電視整體轉(zhuǎn)換工作的完成，在擁有一定規(guī)模的數(shù)字電視用戶后，開始考慮后期增值業(yè)務(wù)平臺(tái)的搭建和拓展工作。整體轉(zhuǎn)換時(shí)大量發(fā)放的是單向機(jī)頂盒，在目前的環(huán)境下信息發(fā)布類的增值應(yīng)用是可以最快部署、最快見效、最大覆蓋的選擇。

然而在增值業(yè)務(wù)開發(fā)過程中卻遭遇很多問題[1-3]:

1）整轉(zhuǎn)期間機(jī)頂盒配置大多較低，目前該部分機(jī)頂盒正在大量使用，后續(xù)高端機(jī)頂盒也相繼投入市場(chǎng)，導(dǎo)致市場(chǎng)上機(jī)頂盒硬件、軟件版本存在多樣性，增加新業(yè)務(wù)開發(fā)、集成、測(cè)試周期和工作量。

2）現(xiàn)行的由機(jī)頂盒廠家定制開發(fā)的軟件架構(gòu)決定了新業(yè)務(wù)的推廣需要面臨全網(wǎng)升級(jí)，由于機(jī)頂盒型號(hào)眾多，升級(jí)周期至少在半年以上，對(duì)應(yīng)用的任何修改都必須對(duì)機(jī)頂盒重新進(jìn)行全網(wǎng)升級(jí)，增加了客戶服務(wù)壓力，難以適應(yīng)快速變換的市場(chǎng)需求。

3）目前的數(shù)字電視增值業(yè)務(wù)主要是以瀏覽器為技術(shù)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)，存在業(yè)務(wù)模式單一、頁(yè)面響應(yīng)速度慢、資源占用空間大、瀏覽器技術(shù)為私有技術(shù)等問題。目前中間件技術(shù)得到廣泛認(rèn)可，然而中間件技術(shù)的推廣應(yīng)用仍受到一些制約，比如:國(guó)內(nèi)中間件標(biāo)準(zhǔn)尚不明確；中間件對(duì)機(jī)頂盒硬件資源的要求相對(duì)較高，而先期整轉(zhuǎn)機(jī)頂盒配置極低；中間件作為平臺(tái)技術(shù)，比較復(fù)雜，軟件的集成周期長(zhǎng)。

為了挖掘現(xiàn)階段的市場(chǎng)價(jià)值，需要尋找一種適應(yīng)于現(xiàn)在這個(gè)過渡時(shí)期的盈利模式，基于對(duì)目前有線電視平臺(tái)及需求的分析，信息發(fā)布系統(tǒng)是當(dāng)前的合適選擇。

1 系統(tǒng)構(gòu)架

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

信息發(fā)布系統(tǒng)分為前端系統(tǒng)和終端移植庫(kù)兩部分。

前端系統(tǒng)包括信息發(fā)布管理系統(tǒng)、信息播發(fā)系統(tǒng)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的編輯管理、打包和播出。

終端機(jī)頂盒移植信息集成庫(kù)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的接收呈現(xiàn)，屏蔽了機(jī)頂盒廠家開發(fā)能力不一致引起的功能差異。

信息發(fā)布系統(tǒng)劃分如圖1所示。

信息發(fā)布前端系統(tǒng)負(fù)責(zé)信息上傳、信息編排、信息審核、日志查詢、權(quán)限管理、業(yè)務(wù)管理等，主要分為后臺(tái)管理、業(yè)務(wù)管理、內(nèi)容管理、播出管理。

信息發(fā)布終端系統(tǒng)需要集成信息業(yè)務(wù)模塊，實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的接收、過濾和呈現(xiàn)。

1.2 前端部分

參照系統(tǒng)功能模塊劃分，信息發(fā)布系統(tǒng)前端包括信息發(fā)布管理、信息播發(fā)和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)3個(gè)模塊，實(shí)現(xiàn)信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的編輯管理、打包和播出。

1）信息發(fā)布管理由業(yè)務(wù)調(diào)度服務(wù)器和客戶端組成，完成信息編輯管理及日常操作。

2）信息播出由1臺(tái)應(yīng)用播出服務(wù)器和若干視頻播出服務(wù)器組成，完成圖文、視頻等信息的打包播出。

3）數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于各種信息數(shù)據(jù)的管理存儲(chǔ)。

信息發(fā)布系統(tǒng)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口包含:1）應(yīng)用播出服務(wù)器與復(fù)用器通過ASI接口傳輸；2）視頻播出服務(wù)器與QAM調(diào)制器通過ASI接口傳輸；3）通過IP接口與BOSS系統(tǒng)進(jìn)行信息連接；4）信息發(fā)布系統(tǒng)與EPG系統(tǒng)沒有直接的連接和通信接口，只在EPG的NIT中可以插入一個(gè)私有描述符來增強(qiáng)機(jī)頂盒模塊接收廣告數(shù)據(jù)的速度和靈活性。

信息發(fā)布系統(tǒng)前端部分組成與接口如圖2所示。

業(yè)務(wù)操作流程示意圖如圖3所示。

具體需要播出的圖片、字幕內(nèi)容、樣式等由內(nèi)容制作系統(tǒng)統(tǒng)一制作，該功能獨(dú)立于信息發(fā)布系統(tǒng)。除定向信息發(fā)布以外的業(yè)務(wù)內(nèi)容制作完畢后，由客戶端首先導(dǎo)入，然后進(jìn)行相應(yīng)的編輯，通過審核后即可以進(jìn)行播出。定向信息的內(nèi)容由BOSS系統(tǒng)針對(duì)特定用戶群生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)包后，導(dǎo)入加信息發(fā)布系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.3 終端模塊設(shè)計(jì)

機(jī)頂盒終端子系統(tǒng)架構(gòu)如圖4所示。

信息發(fā)布系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用如圖5所示的基于Java的典型3層架構(gòu)設(shè)計(jì)模式。

各層的主要功能如下:

1）表示層的主要職責(zé)就是為用戶提供信息，以及把用戶的指令翻譯為業(yè)務(wù)指令，分為界面外觀層和界面規(guī)則層。界面外觀層提供了與用戶交互的界面；界面規(guī)則層根據(jù)用戶指令調(diào)用業(yè)務(wù)接口層相應(yīng)接口，并將數(shù)據(jù)傳遞給業(yè)務(wù)層。

2）業(yè)務(wù)邏輯層主要是對(duì)用戶提交的指令及數(shù)據(jù)做校驗(yàn)，再加工后將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層，或?qū)?shù)據(jù)存儲(chǔ)層的數(shù)據(jù)提取后返回給表示層，分為業(yè)務(wù)接口層、業(yè)務(wù)規(guī)則層、實(shí)體層。

業(yè)務(wù)接口層提供給表示層指令接口，并將指令操作結(jié)果返回；業(yè)務(wù)規(guī)則層根據(jù)用戶指令和數(shù)據(jù)的不同，將該指令劃分給不同的構(gòu)造器處理，并構(gòu)造出實(shí)體；實(shí)體層抽象出數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象，如表實(shí)體、視圖實(shí)體、存儲(chǔ)過程實(shí)體等。

3）資源層主要是對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象進(jìn)行操作，分為數(shù)據(jù)訪問層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。數(shù)據(jù)訪問層具體操作數(shù)據(jù)庫(kù)，如連接、查詢、插入、更新、刪除等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層主要指的是數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)然就包括了表、視圖、存儲(chǔ)過程、觸發(fā)器等數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象。

采用3層架構(gòu)設(shè)計(jì)，可以降低層與層之間的依賴，有利于各層邏輯的復(fù)用，便于系統(tǒng)功能擴(kuò)展，為系統(tǒng)升級(jí)、優(yōu)化、擴(kuò)容提供了根本性的保障。

1.4 系統(tǒng)擴(kuò)展性

信息發(fā)布系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)模式?jīng)Q定了系統(tǒng)具有良好的功能擴(kuò)展性和容量擴(kuò)展性，而且新功能的引入不會(huì)影響原有的功能。

功能擴(kuò)展性如圖6所示。

功能擴(kuò)展性具有如下特點(diǎn):1）系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有良好的可擴(kuò)展性。2）新功能的引入不影響原有的功能模塊。3）通過增加播出服務(wù)器以及播出卡，可以達(dá)到線性擴(kuò)容。

性能擴(kuò)展性如圖7所示。

2 主要技術(shù)

2.1 OSD顯示

屏上顯示（On Screen Display，OSD）的功能主要是在已有的屏幕待顯示圖像或數(shù)據(jù)上疊加一些事先定制好的顯示內(nèi)容，如選單、圖符、開機(jī)畫面等。是機(jī)頂盒與用戶交互的最前端。

OSD是有線數(shù)字電視機(jī)頂盒系統(tǒng)內(nèi)數(shù)字處理子系統(tǒng)中視頻解碼器的一部分。數(shù)字電視接收系統(tǒng)的解碼部分可以通過硬件寄存器——OSD模式寄存器（OSD MODE）使能位的設(shè)置，控制OSD功能的使用。如果OSD使能位設(shè)置為使能，OSD內(nèi)容和視頻解碼內(nèi)容相混合后，經(jīng)過編碼器DENC編碼成為模擬信號(hào)，輸出到電視機(jī)上。

OSD系統(tǒng)把屏幕顯示分為4個(gè)平面，從上到下分別是 Graphic，Video，Image和 Background Plane，如圖 8所示，上面的平面和下面的平面圖像混合。除了背景平面外，其他平面都可以通過DCR寄存器設(shè)置使能。

OSD功能通過Graphic Plane和Image Plane兩個(gè)平面實(shí)現(xiàn)。視頻解碼輸出在Video Plane。Graphic和Im?age Plane功能基本一致，輸出的圖像一個(gè)在視頻平面之上，一個(gè)在其下，和視頻進(jìn)行混合。要使除視頻之外的其他圖像在屏幕上顯示，就要通過這兩個(gè)平面。

為了使廣告業(yè)務(wù)在電視機(jī)屏幕的呈現(xiàn)達(dá)到“任意位置，任意時(shí)段”的要求，在軟件庫(kù)中實(shí)現(xiàn)了對(duì)OSD功能的全控制，即掌握了OSD功能的底層驅(qū)動(dòng)，控制屏幕上所有像素點(diǎn)的RGB-alpha數(shù)值設(shè)置。

由于信息發(fā)布終端軟件內(nèi)核和機(jī)頂盒系統(tǒng)軟件交互并存，所以需要避免終端軟件庫(kù)與機(jī)頂盒工作的沖突，尤其是廣告顯示時(shí)按鍵控制權(quán)問題。以porting API的形式與機(jī)頂盒做集成，機(jī)頂盒僅負(fù)責(zé)開機(jī)時(shí)OSD層的初始化工作。

2.2 業(yè)務(wù)引導(dǎo)

業(yè)務(wù)引導(dǎo)即在指定入口或用戶觸發(fā)某個(gè)按鍵時(shí)，機(jī)頂盒自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到預(yù)先設(shè)置的業(yè)務(wù)入口。根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式的不同，業(yè)務(wù)引導(dǎo)主要分為開機(jī)引導(dǎo)和泡泡應(yīng)用兩種方式。

開機(jī)引導(dǎo)，即在開機(jī)進(jìn)入正常數(shù)字電視節(jié)目播出前機(jī)頂盒自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到規(guī)定業(yè)務(wù)的功能，通過開機(jī)引導(dǎo)可使引導(dǎo)目的地用戶的到達(dá)率達(dá)到100%。通過在NIT表中添加開機(jī)視頻指示描述符，機(jī)頂盒在開機(jī)流程中檢測(cè)開機(jī)視頻指示描述符，開機(jī)后自動(dòng)定向到描述子所指定的節(jié)目，界面包括主菜單、指定的直播節(jié)目、指定的音頻廣播等。開機(jī)視頻指示描述符來確定開機(jī)后是全屏播放頻道還是顯示主菜單及相關(guān)顯示內(nèi)容。開機(jī)視頻指示描述符（First Video Descriptor）出現(xiàn)在NIT表中，用于指定開機(jī)后播放的節(jié)目。在不變更NIT版本號(hào)的前提下，修改和刪除開機(jī)視頻指示描述符不會(huì)導(dǎo)致機(jī)頂盒頻道更新，不會(huì)影響EPG的正常服務(wù)。

泡泡應(yīng)用即在正常收看電視的過程中，通過前端控制，推送屏顯廣告，廣告位為屏幕上任意位置，一般設(shè)置在屏幕角落，因此也被稱為掛角廣告。當(dāng)用戶正在觀看某頻道節(jié)目時(shí)，電視屏幕彈出鏈接信息，如某產(chǎn)品廣告宣傳信息，用戶可直接按遙控器確認(rèn)鍵進(jìn)入瀏覽產(chǎn)品廣告圖文和視頻內(nèi)容。泡泡應(yīng)用提供了用戶看電視過程中跳轉(zhuǎn)到指定業(yè)務(wù)（包括數(shù)字電視節(jié)目、自定義視頻甚至數(shù)據(jù)廣播等其他增值業(yè)務(wù)）的功能，只需將目的業(yè)務(wù)的入口參數(shù)傳遞到泡泡應(yīng)用的響應(yīng)函數(shù)即可。

3 實(shí)現(xiàn)功能及優(yōu)勢(shì)

實(shí)現(xiàn)功能及優(yōu)勢(shì)為:

1）信息發(fā)布系統(tǒng)采用新的信息資訊傳播方式，即相對(duì)于傳統(tǒng)視頻而言，利用機(jī)頂盒提供的OSD資源實(shí)現(xiàn)圖文和視頻等的信息發(fā)布，新媒體業(yè)務(wù)可實(shí)現(xiàn)用戶全覆蓋，全天24 h運(yùn)營(yíng)。

2）支持開展的多種形式增值業(yè)務(wù)。支持開機(jī)廣告、轉(zhuǎn)臺(tái)廣告、菜單廣告等廣告位播發(fā)，支持角標(biāo)廣告和字幕廣告，支持開機(jī)引導(dǎo)及超鏈接功能，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息的準(zhǔn)確投放，資訊信息內(nèi)容表現(xiàn)形式豐富多樣，可包括音頻、視頻、文字和圖片等多媒體信息的組合以及各種動(dòng)畫特效。

3）與BOSS系統(tǒng)對(duì)接，定義了一套通信方式，信息發(fā)布系統(tǒng)與BOSS等外部系統(tǒng)之間進(jìn)行通信，通信方式采用TCP/IP套接字，實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息的發(fā)送。

4）強(qiáng)化前端管理，強(qiáng)化了前端管理功能，包括權(quán)限管理、客戶合同管理、素材編排管理等，提供了日志查詢、實(shí)時(shí)監(jiān)控、廣告預(yù)覽等多種功能，實(shí)現(xiàn)了前期編排制作等的合理化管理。

5）終端機(jī)頂盒配置要求低。占用CPU資源少，在高于80 MHz主頻的機(jī)頂盒上都可正常運(yùn)行；模塊軟件總大小不超過250 Kbyte，對(duì)Flash要求低；內(nèi)存空間占用不超過3 Mbyte，適用于目前已經(jīng)普及使用的16/32 Mbyte機(jī)頂盒。

6）終端軟件集成難度小、兼容性好，安全機(jī)制完善。軟件模塊以軟件庫(kù)的形式集成到機(jī)頂盒業(yè)務(wù)平臺(tái)，通過API接口進(jìn)行通信，集成難度小；模塊功能的加入不影響機(jī)頂盒其他業(yè)務(wù)功能的正常開展；終端業(yè)務(wù)功能可屏蔽，滿足了安全播出的要求；支持不同廠家不同型號(hào)的機(jī)頂盒芯片，已經(jīng)完成移植的芯片包括ST，ZORAN，富士通等，目前蘇州所有型號(hào)機(jī)頂盒都已經(jīng)完成軟件集成工作。

7）OSD功能主要是在已有的屏幕待顯示圖像或數(shù)據(jù)上疊加一些事先定制好的顯示內(nèi)容，如選單、圖符、開機(jī)畫面等。本系統(tǒng)僅控制機(jī)頂盒OSD資源，并與機(jī)頂盒其他資源采用多線程進(jìn)行調(diào)度，對(duì)普通數(shù)字電視節(jié)目播放無明顯影響，前端更新時(shí)僅傳輸關(guān)鍵數(shù)據(jù)，帶寬要求低，系統(tǒng)性能高效。

4 小結(jié)

信息發(fā)布系統(tǒng)可以挖掘現(xiàn)有單向機(jī)頂盒的潛力，覆蓋所有終端用戶，將各種多媒體資訊信息在指定頻道、指定時(shí)段、指定終端操作界面、指定終端用戶、指定區(qū)域定時(shí)自動(dòng)播出并可實(shí)時(shí)更新替換，通過數(shù)字機(jī)頂盒終端軟件模塊實(shí)現(xiàn)多媒體資訊信息即時(shí)接收和顯示。

在該系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上，還可實(shí)時(shí)發(fā)布緊急廣播、政府公告、便民信息等，并與其他系統(tǒng)配合開展點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息發(fā)布、運(yùn)程教育等，為用戶提供了新的數(shù)字電視體驗(yàn)，節(jié)目引導(dǎo)功能為用戶提供了更便捷的收視方式，讓用戶感受到數(shù)字電視整轉(zhuǎn)帶來的不同收視享受，為廣電運(yùn)營(yíng)商吸引更多廣告投入提供了靈活的技術(shù)平臺(tái)。

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