摘要

　　PushTV是在傳統推送業(yè)務(wù)和視頻點(diǎn)播技術(shù)上發(fā)展出來(lái)的新技術(shù)，借助帶硬盤(pán)的機頂盒，能夠在單向廣播電視網(wǎng)絡(luò )中實(shí)現交互視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)。相比NVOD和TVOD業(yè)務(wù)，PushTV具有鮮明的特色，在節目質(zhì)量和機頂盒性能上都有了很大提高。

　　VOD是交互式視頻點(diǎn)播。所謂在單向網(wǎng)絡(luò )中使用VOD是指利用廣播頻道傳送VOD節目，而VOD節目的點(diǎn)播控制卻是通過(guò)雙向通道傳輸。

　　為了更好地實(shí)現上述增值業(yè)務(wù)，預加密技術(shù)的采用是關(guān)鍵，它能夠對播出的節目進(jìn)行預加密，保證無(wú)授權的節目被復制到接收設備上無(wú)法觀(guān)看，并提供多種收費與支付模式。這樣，點(diǎn)播精彩節目的人越多，節目提供商就會(huì )獲得越多的收益，從而提供源源不斷的好節目。數字電視產(chǎn)業(yè)將獲得良性發(fā)展的動(dòng)力。

　　當前PushTV和基于廣播的VOD系統的關(guān)鍵技術(shù)包括節目編輯、先進(jìn)的播出機制、及預加密技術(shù)。XML節目單能夠讓機頂盒自動(dòng)管理硬盤(pán)節目，OC/DC相結合的播出方式能夠達到最佳的效果，預加密技術(shù)則與傳統CAS技術(shù)有許多相通之處。

　　未來(lái)PushTV和基于廣播的VOD技術(shù)還將不斷進(jìn)步，獲得更大的發(fā)展空間，受到電視觀(guān)眾的歡迎。

一、PushTV和基于廣播技術(shù)的VOD技術(shù)

　　PushTV是采用推送方式將節目廣播存儲到機頂盒中的系統。借此用戶(hù)可以在本地硬盤(pán)上進(jìn)行播放、快進(jìn)、快退、停止這樣的PVR操作，得到全交互的視頻點(diǎn)播體驗。

　　基于廣播技術(shù)的VOD是采用廣播頻道傳送VOD節目，并利用雙向通道進(jìn)行播放、快進(jìn)、快退、停止等控制，以滿(mǎn)足用戶(hù)的交互式點(diǎn)播要求。

　　機頂盒和存儲技術(shù)的高速發(fā)展，使得帶硬盤(pán)的PVR機頂盒功能不斷增強，成本卻迅速下降。現在，幾萬(wàn)元的服務(wù)器變成了幾百元的機頂盒，衛星網(wǎng)也變成了有線(xiàn)網(wǎng)和地面無(wú)線(xiàn)網(wǎng)，個(gè)人在家中接收推送節目的技術(shù)已經(jīng)基本成熟。

　　數字電視的普及和NVOD業(yè)務(wù)的廣泛應用，使得電視觀(guān)眾對于交互式VOD業(yè)務(wù)的熱情逐漸高漲。全國已有5000多萬(wàn)數字電視用戶(hù)，很多地區都開(kāi)播了準視頻點(diǎn)播（NVOD）業(yè)務(wù)。NVOD運營(yíng)成本很低，但節目數量較少，快進(jìn)快退的操作不太方便。因此，真正視頻點(diǎn)播（TVOD）一直得到了廣大用戶(hù)的熱烈期盼。
　　為了實(shí)現TVOD，廣電部門(mén)必須投入巨資進(jìn)行雙向網(wǎng)絡(luò )改造，部署眾多的點(diǎn)播服務(wù)器，升級雙向機頂盒。最困難的一點(diǎn)在于，每臺機頂盒都需要一個(gè)獨立的視頻通道，而廣電的網(wǎng)絡(luò )帶寬又非常有限，無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足所有人的需要。

　　現在，PushTV和基于廣播的VOD技術(shù)的使用，只需將節目通過(guò)廣播通道傳送到用戶(hù)的機頂盒上，就能讓每個(gè)家庭都實(shí)現個(gè)性化的視頻點(diǎn)播。對于PushTV的播出，網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商無(wú)須進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )改造，也不用在每個(gè)小區放一臺服務(wù)器；而對于基于廣播的VOD的使用，運營(yíng)商需要提供一條雙向通道用于命令交互控制，節目通過(guò)廣播通道播出，充分利用廣播資源，節省網(wǎng)絡(luò )帶寬；因此“空間換帶寬”的PushTV和基于廣播的VOD就成為了開(kāi)展增值業(yè)務(wù)的一個(gè)新選擇。

　　對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，如果說(shuō)NVOD就像自來(lái)水，TVOD像去飯店吃大餐，那PushTV和基于廣播的VOD就好比是預訂的牛奶，只要有個(gè)奶箱，小紅帽就會(huì )每天清晨把牛奶送到家。與互聯(lián)網(wǎng)上的視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)和電信的IPTV業(yè)務(wù)的相比，簡(jiǎn)便易用、清晰可靠的廣電推送業(yè)務(wù)，也一定會(huì )吸引相當數量的家庭用戶(hù)。

二、PushTV和基于廣播的VOD的發(fā)展

　　在三網(wǎng)融合、高清電視的技術(shù)背景下，當前的PushTV和基于廣播的VOD系統的具有區別于傳統推送業(yè)務(wù)的鮮明特色。

　　首先，推送的內容中，高清節目、電子圖書(shū)、教育課件等新媒體內容會(huì )占有相當的比例。PushTV和基于廣播VOD的機頂盒不僅被用于節目點(diǎn)播，還成為了家庭信息終端，能夠從廣電網(wǎng)絡(luò )上自動(dòng)接收、存儲大量多媒體信息，部分替代了從Internet上下載資源的功能。

　　其次，機頂盒功能更加強大。對于硬盤(pán)上的內容，可以通過(guò)前端實(shí)現自動(dòng)下載、自動(dòng)管理。通過(guò)USB接口，還能實(shí)現節目導入和導出備份。現在還出現了具備兩個(gè)調諧器(Tuner)的機頂盒，一個(gè)用來(lái)播放實(shí)時(shí)節目，另一個(gè)用于在后臺下載推送節目，不會(huì )影響正常節目的觀(guān)看。

　　再有，就是對節目?jì)热莸谋Ｗo。在廣電行業(yè)中，運營(yíng)商、節目商、制造商共同合作形成電視產(chǎn)業(yè)鏈。“內容為王”也是這個(gè)行業(yè)的真實(shí)寫(xiě)照。如果硬盤(pán)節目被輕易盜版，節目商無(wú)法獲得足夠利潤再生產(chǎn)高質(zhì)量的內容，電視觀(guān)眾勢必會(huì )逐漸流失。則運營(yíng)商和制造商的利潤增長(cháng)也成了無(wú)源之水。因此，對節目文件進(jìn)行預加密的技術(shù)就成為了可持續運營(yíng)的關(guān)鍵。

　　現在，預加密技術(shù)可以有效保護下載節目的版權：節目離開(kāi)在線(xiàn)的機頂盒后就無(wú)法播放，在一個(gè)地方播放的節目不能拿到另一個(gè)地方觀(guān)看，看過(guò)的節目文件過(guò)期后必須重新交費才能觀(guān)看。這樣，觀(guān)眾點(diǎn)播越多的節目獲得的收益就越多，消費者的喜好轉化成購買(mǎi)力，從而形成正向的推動(dòng)力，讓精彩的節目越來(lái)越多。

三、預加密PushTV和基于廣播的VOD系統的組成與關(guān)鍵技術(shù)

　　PushTV系統可劃分為編輯、預加密、存儲、播出、接收等幾個(gè)部分。首先以網(wǎng)頁(yè)方式（HTML）編輯播出節目?jì)热萁榻B；對準備播出的節目?jì)热蓊A先加密，生成預加密文件；然后分別將預加密文件上傳存儲到網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器和內容服務(wù)器中待播；之后，播出系統編排XML格式的節目單，最后通過(guò)對象輪（OC）和數據輪（DC）的方式播出；接收設備可以接收前端系統發(fā)送的節目授權或刷卡購買(mǎi)授權，將存儲在STB中的預加密節目解擾并播放。

　　同樣，基于廣播的VOD系統主要由節目編輯、存儲、命令交互、播出、接收等幾個(gè)部分組成。首先編輯VOD節目單，并存儲到播控服務(wù)器上；將需要播出的VOD節目預先加密，生成預加密文件；然后將預加密文件上傳到內容服務(wù)器中待播；用戶(hù)通過(guò)雙向通道與內容播控服務(wù)器進(jìn)行交互，完成VOD節目點(diǎn)播；VOD播出服務(wù)器通過(guò)廣播通道播出用戶(hù)點(diǎn)播的節目；接收設備可以接收前端系統發(fā)送的節目授權或刷卡購買(mǎi)授權，并將預加密節目解擾和播放。


　　關(guān)鍵技術(shù)之一：節目單編輯

　　圖1就是一個(gè)XML節目單的大致結構。與傳統的節目單相比，PushTV節目單除了節目信息外，還包含了對機頂盒磁盤(pán)空間進(jìn)行管理的內容，例如播放時(shí)間、有效期等。因為PVR機頂盒中的硬盤(pán)空間有限（160GB），一部高清電影就可能有10GB，沒(méi)幾天就可能裝滿(mǎn)，所以必須及時(shí)清理。如果讓用戶(hù)自己手動(dòng)管理，就會(huì )非常麻煩。現在依據這些節目單中的控制信息，機頂盒就可以自動(dòng)刪除過(guò)期文件，下載最新節目。這樣，就保證了每個(gè)家庭的機頂盒中總是能看到最新推送下來(lái)的節目。

　　關(guān)鍵技術(shù)之二：DC/OC播出

　　采用對象輪（OC）方式播出網(wǎng)頁(yè)/AIT應用信息表等交互信息，可以將相關(guān)內容自動(dòng)整理打包，便于機頂盒快速接收。例如，一個(gè)Html網(wǎng)頁(yè)文件中可能包含許多圖片，這些圖片文件也應盡量和該HTML文件打在一個(gè)包里，機頂盒就可同時(shí)接收到，同時(shí)顯示出來(lái)。否則，網(wǎng)頁(yè)中的內容就有可能顯示不全，或者要等很久才能顯示出來(lái)。OC打包方式考慮到了對象之間的關(guān)聯(lián)性，讓相關(guān)的文件就近打包，可以達到最好的網(wǎng)頁(yè)顯示效果。

　　而對象輪（DC）方式的描述信息很少，便于高速傳輸大容量文件，特別適合播出高清電影等節目信息。

　　可見(jiàn)，OC/DC相結合的播出方式，能夠充分發(fā)揮各自特長(cháng)，同時(shí)滿(mǎn)足傳輸節目指南信息和節目?jì)热莸募夹g(shù)要求。如果有必要，還可以采取主備冗余播出的方式，提高系統可靠性。

　　關(guān)鍵技術(shù)之三：VOD播出

　　要求VOD播出系統能夠播出預加密文件，預加密文件通常是使用DVB加擾算法加密而生成的加密TS流文件，在這個(gè)文件包含了ECM信息，該信息攜帶了預加密數據包的解密密鑰，因此VOD播出服務(wù)器必須能夠播出該信息，否則接收端不能播出預加密節目。

　　關(guān)鍵技術(shù)之四：預加密

　　節目文件在存儲前進(jìn)行了預先加密，采用加擾算法改變了數字碼流的排列順序，而解擾的密鑰也同時(shí)以密文方式寫(xiě)入到節目文件中。每個(gè)交費訂戶(hù)的授權信息（EMM）通過(guò)網(wǎng)絡(luò )廣播，機頂盒收到后，即可解開(kāi)ECM得到密鑰，實(shí)現“一機一卡”的在線(xiàn)控制方式。消費者可以按照產(chǎn)品、事件訂購節目，也可通過(guò)電子錢(qián)包按次/按時(shí)刷卡點(diǎn)播節目。對于機頂盒來(lái)說(shuō)，解密與解擾方式和傳統CAS基本相同，此外還需要增加對XML控制信息的解析功能、PVR的播出控制命令、以及VOD的交互控制等。

　　預加密的處理流程

　　1)使用預加密處理系統制作加密TS文件：將節目的TS流或者視音頻文件生成預加密TS流文件，并存儲于加密流文件庫中；記錄相關(guān)的密鑰信息和控制管理信息，并存儲于CAS數據庫中。每個(gè)預加密TS流文件中攜帶加擾節目描述信息（PMT中包含CA描述子）及ECM授權控制信息，加密的TS包遵循Mpeg2標準。

　　2)加密TS流播出：使用視頻服務(wù)器及數據廣播服務(wù)器，讀取加密TS流文件并播出預加密的TS流節目。

　　3)產(chǎn)品定義與管理：使用PMS(節目/產(chǎn)品管理)系統，編輯節目列表（TS流文件組成的節目），并存儲節目列表于擴展業(yè)務(wù)數據庫中。

　　4)用戶(hù)信息準備：使用SMS(用戶(hù)管理)系統錄入用戶(hù)的各種相關(guān)信息。

　　5)用戶(hù)收視控制卡準備：使用發(fā)卡系統發(fā)行用戶(hù)智能卡，智能卡中帶有用戶(hù)基本信息、安全信息及授權信息。

　　6)訂購產(chǎn)品：使用用戶(hù)管理系統為用戶(hù)訂購基本業(yè)務(wù)或增值業(yè)務(wù)。

　　7)用戶(hù)接收設備接收廣播通道發(fā)送的用戶(hù)授權信息，并存儲在智能卡中。

　　8)用戶(hù)接收設備接收廣播通道發(fā)送的視音頻TS流節目，可以正常地接收和處理各種基本的加擾業(yè)務(wù)。

　　9)用戶(hù)接收設備接收廣播通道發(fā)送的預加擾的視音頻TS流節目，通過(guò)解密ECM消息獲取CW，控制接收設備解擾并顯示節目（VOD、時(shí)移TV）。

　　10)用戶(hù)接收設備接收廣播通道發(fā)送的預加擾的TS流數據文件，并將TS流文件存于存儲部件中；接收設備通過(guò)用戶(hù)界面操作，人為控制數據文件的播放TS流，并通過(guò)解密TS流中ECM消息獲取CW，控制接收設備解擾并顯示節目(PushTV)。

　　11)用戶(hù)接收設備接收廣播通道發(fā)送的TS流節目，并將TS流存于存儲部件中組成TS流的PVR文件；接收設備通過(guò)用戶(hù)界面操作，人為控制PVR文件播放TS流，并通過(guò)解密TS流中ECM消息獲取CW，控制接收設備解擾并顯示節目（PVR節目）。

四、展望未來(lái)

　　如果對VOD市場(chǎng)前景做一個(gè)預測，可以看到NVOD、TVOD、PushTV、基于廣播的VOD都具有自己的特點(diǎn)，互相無(wú)法替代，將共同在這個(gè)舞臺上扮演不同的角色。NVOD和基于廣播的VOD可能會(huì )更加普及，而PushTV的終端成本較高，TVOD帶寬成本較高，將分享少量市場(chǎng)份額。

五、結語(yǔ)

　　PushTV和基于廣播的VOD適合現有網(wǎng)絡(luò )和終端形式，是一個(gè)值得嘗試的新業(yè)務(wù)，會(huì )有一定的發(fā)展空間。預加密則是保證節目商利益，促進(jìn)內容更加精彩的關(guān)鍵技術(shù)，將推動(dòng)PushTV和基于廣播的VOD產(chǎn)業(yè)鏈的穩步發(fā)展。