三网融合下的数字电视 陈磊 北京邮电大学信息与通信工程学院

主要内容 三网融合的政策背景 三网融合下的数字电视系统

三网融合的政策背景 三网融合：电信网、广电网、互联网的网络资源及业务的融合。 1998年，三网融合论战，电信、广电希望进入对方的业务。 1999年国务院82号文件： “电信部门不得从事广播电视业务， 广播电视部门不得从事通信业务” 08年国务院1号文件： 鼓励广播电视机构开展数字电视和增值电信业务； 支持国有电信企业参与数字电视接入网建设和电视接收端数字化改造。 2010年1月13日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，决定加快推进电信网、广播电视网和互联网三网融合。

三网融合是技术发展的必然趋势 为电信、广电和互联网运营商提供新的市场，减少提供业务的成本，满足用户业务多样化的需求 将刺激相关技术创新和市场规模的扩大 金融危机过后，多国将提高网络带宽，创新业务模式作为促进经济的手段之一 电信运营商传统业务饱和，增长空间有限，急需新业务。 广电从2000年以来发展数字电视，进展缓慢，用户满意度不高。 广电存在“事业单位，企业管理”，“条块分割”等体制问题。 电信与广电两大部门之间的利益纠葛是影响三网融合业务发展的重要因素。

广电优势： 信道资源丰富 节目播出权，掌握内容 广电劣势 单向网，条块分割 缺乏企业思维，运营能力 技术力量 电信优势： 双向网，全程全网 企业经营、技术力量、资金实力 电信劣势 接入带宽 无节目播出权

广电： 电信： 提出成立国家有线电视公司 双向改造 数字HDTV、3D-HDTV等新业务 封杀IPTV 增加接入带宽 2012年，中国电信将提供50-100M的网络带宽接入 5月12日，北京联通20M覆盖家庭用户数已达95万，20M接入能力已达29%。 北京联通全力推进以光纤入户,力争2010年，20M宽带接入用户达到50%，2012年前，家庭宽带达到20M以上，企业宽带达到100M，高端企业达到10千兆。

数字电视技术方案 数字电视业务的种类： 卫星数字电视广播 地面数字电视广播 有线数字电视广播 IPTV（基于电信网、计算机网） 手机电视

卫星数字电视广播 付费电视 节目交换 新闻采集 广播覆盖（村村通） DVB-S/S2 C、Ku波段 下行 上行 演播室 传输中心 有线电视分前端 新闻采访

演播室 地面数字电视广播 广播覆盖 移动接收 单频网 DVB-T / ATSC/国标（GB20600-2006) 传输中心

地面数字电视广播单频网结构示意图

有线数字电视广播（单向） 付费电视 HFC DVB-C 有线电视分前端 光缆 同轴电缆

有线数字电视广播（双向） 备份前端 有线电视前端 HUB 点播中心 点播中心 HUB AM Fiber FO Node coax network HUB FO Node AM Fiber coax network FO Node coax network

DVB-C数字电视前端系统 复用器 DVB 视频服务器 磁盘阵列 EPG 控制系统 条件接收系统 VOD 控制系统 用户管理系统 H F C A/V Signal 编码器 Data/IP 数据服务器 TS Input 复用器 加扰机 QAM 调制器 RF 混合器 DVB 视频服务器 磁盘阵列  EPG 控制系统 条件接收系统 VOD 控制系统 用户管理系统 CMTS 回传信道 H F C

编码器： 视频： 音频: MPEG2 (ISO/IEC13818-2,H.262) H.264 (ISO/IEC14496-10 AVC) AVS 音频: MPEG-1 Layer2(ISO11172-3/ISO13818-3) Dolby AC3 Pro AC3 CE AAC LC

复用器 MPEG2 (ISO/IEC13818-1,H.222) DVB (ETS 300 468) 将多路单节目信号（SPTS）以及数据、SI信息复用成一路多节目信号（MPTS） 调整码率 调整定时信息PCR 满足DVB(ETSI TR 101 290)测试规范 统计复用

加扰机 DVB (ETR289/TS101 297) 动态、随机产生控制字CW 根据DVB独立加扰算法，对TS流加扰 产生授权控制信息ECM，并插入TS流中 产生授权管理信息EMM，并插入TS流中 修改相应的SI（CAT、PMT） 同密

有线QAM调制器 DVB-C (EN300 429)

卫星QPSK调制器 DVB-S (EN300 421)

数字电视接收机框图

解码芯片

Broadcast Stack Aloha/Docsis 软件结构图 ANSI C HTML JavaScript Java Flash 应用程序 API 多种运行环境 Control Task 中间件核心 中间件扩展 CA 网络或制造商客户化程序代码 Broadcast Stack Aloha/Docsis 系统移植 API 内核 驱动程序 制造商硬件

应用举例 新闻点播 发现频道（ Enhanced TV） 交互天气预报 星座运势 股票 电视游戏

应用举例 电影信息 电视购物 匹萨饼店 娱乐杂志 电子邮件 游戏

应用举例 电视新闻杂志 股市行情 电子节目指南 网站广播 电子邮件 交互游戏

IPTV系统

整个系统包括了1个CMS和15个EMS。 CMS负责： 内容从CMS分发到EMS并为用户服务 合理分布的EMS可以减少绝大多数网络流量 后台运营管理 网络管理 内容引入 内容分发 内容从CMS分发到EMS并为用户服务 合理分布的EMS可以减少绝大多数网络流量

某运营商IPTV系统网络拓扑图

某运营商CMS节点网络示意图

存储需求 CMS需求： VOD存储需求：7.2TB,(5000×3600×1.6Mbps/8×2) 支持50个频道的48小时的菜单时移 100个频道30分钟的即时时移。 VOD存储需求：7.2TB,(5000×3600×1.6Mbps/8×2) 时移电视存储需求：4.3TB（50×48×3600×1.6Mbps/8＋100×0.5×3600×1.6Mbps/8）×2 总存储为12TB

网络带宽需求 TS流带宽： （视频1.5Mbps+音频96Kbps+编码误差100Kbps）×（1＋6%TS开销）＝1.8Mbps H.264编码器输出： 封装：MAC(12B)＋VLAN(4B)＋IP(20B)＋UDP(8B)＋7×TS(188B) 带宽：1.8Mbps×（1＋3%网络封装开销）＝1.85Mbps CX / ME 输出： 封装：MAC(12B)＋VLAN(4B)＋IP(20B)＋UDP(8B)＋RTP(1440B) 带宽：1.85Mbps×（1＋8%RTP封装开销）＝1.998Mbps 每路节目按照2Mbps带宽参与计算。 出口带宽＝ 100直播频道＋15节点控制信息及节目分发流量＋边缘未命中用户流量＋FailOver流量＝6184Mbps 入口带宽：15节点控制信息以及节目请求流量 ＝ 150Mbps 综上所述并考虑链路效率、负载均衡以及1+1备份，CMS上联带宽为(4GE+4GE)+(4GE+4GE)。

谢谢