基于有線電視網絡的多屏互動方案探討

滕玉敏

（山東廣電網絡有限公司招遠分公司，招遠 265400）

產業觀察

基于有線電視網絡的多屏互動方案探討

滕玉敏

（山東廣電網絡有限公司招遠分公司，招遠 265400）

文章首先對多屏互動的發展背景和Wi-Fi技術進行了介紹，然后對有線電視單向網絡和雙向網絡實現多屏互動的技術方案分別進行了闡述，對廣電運營商開展多屏融合實現廣電產業增值，提高廣電的吸引力和競爭力進行了有益的探索。

有線網絡；多屏互動；Wi-Fi；EoC；H.264；HLS

1 引言

羊年央視春晚與微信“搖一搖”的成功結合，讓全國的電視觀眾享受到了電視屏、手機屏、Pad屏融合互動帶來的樂趣和魅力，“春晚搖一搖”一方面增加了微信APP的用戶數和用戶黏度，另一方面又讓逐漸遠離電視機的觀眾重新回到了電視屏幕前，多屏互動這一全新的電視收看方式讓我們找到了廣播電視發展的新方向。

2 有線電視多屏互動方案介紹

多屏業務由于跨越三種異構網絡（移動通信網、有線以太網、廣電網），如何在這樣的異構網絡中提供穩定可靠的視頻業務面臨眾多技術問題，尤其是對于高清晰視頻的需求將會大大增加對多屏實現方案的挑戰。創新性的多屏業務解決方案，既能夠把握多屏業務的內涵和商機，又能夠解決一些由此而來的關鍵技術問題，尤其是帶寬占用問題。

2.1 基于雙向網絡的有線電視多屏互動方案

2.1.1 系統架構

基于雙向接入網EoC的有線電視多屏互動系統架構如圖1所示。

圖1 基于雙向接入EoC的有線電視多屏互動系統架構圖

有線電視前端將信號源輸出的各類信號處理后混合成一路復合射頻信號提供給傳輸系統，傳輸系統中的光發射機把高頻電視信號轉換至紅外光波段，使其沿光導纖維傳輸，到接收端再通過光接收機把紅外波段的光變回高頻電視信號。高頻電視信號通過集成了CATV信號接收模塊的EoC局端與EoC數據混合，通過頻分復用的方式在同軸分配網絡中傳輸，同軸分配網絡把有線數字電視信號高效而合理地分送到戶。用戶端的網關設備將接收到的有線數字電視信號通過STB模塊處理后顯示在電視終端，或通過流媒體打包封裝后將IP數據流輸出給標準無線路由模塊，使移動智能終端能通過Wi-Fi無線方式接收并實現視頻收看。

PON+EoC系統實現雙向交互數據的傳輸。同軸電纜電視廣播傳輸系統具有極寬的頻帶資源，而且現有居民小區樓內已敷設有線電視同軸電纜并進行電視業務的傳輸，PON+EoC系統完全匹配廣電有線的HFC網絡，利用原有入戶同軸電纜，無需對入戶電纜重新改造。在當前光纖敷設到樓道的趨勢下，采用PON技術可以節省主干光纖，提供對稱高帶寬，滿足用戶差異化的業務需求。其中，PON系統部分由OLT、光纖鏈路、ONU構成，EoC系統包括EoC局端和EoC終端，它們通過同軸電纜分配網絡相連。在下行方向，來自PON網絡的以太網信號通過ONU送到小區樓宇門口，經過EoC局端調制到同軸電纜的一個信道后，通過同軸電纜分配網絡送到位于住戶家中的EoC終端，經EoC終端解調后，傳送給終端設備。在上行方向，用戶端的上行數據信號經過EoC終端調制后進入同軸電纜分配網絡到達EoC局端，由EoC局端解調轉換后，通過ONU送至OLT。以太網信號與CATV和點播節目信號在EoC局端一起混合進入同軸電纜分配網絡，被戶內的網關設備接收，不影響原有電視節目的收看。用戶端網關設備的EoC終端通過對射頻信號的解調得到以太網數據包，輸出給標準無線路由模塊，實現無線雙向數據交互，使移動智能終端能通過Wi-Fi無線方式開展雙向交互數據業務。

2.1.2 網關設備

本系統集成的網關設備包含3個功能模塊，分別是STB模塊完成DVB解調，流媒體打包封裝模塊完成轉封裝轉協議，EoC終端完成EoC信號調制解調。網關設備結構如圖2所示。

圖2 網關設備

來自同軸電纜分配網絡的RF信號首先經過分路器將頻分復用的有線電視信號和EoC信號分開，分別送到相應的解調模塊。一路信號由STB模塊完成信號的A/D轉換、解調等處理恢復出TS流信號，該信號解復用、解擾、解碼后直接送到電視終端進行顯示，同時還送到流媒體打包封裝模塊進行后續處理。

另一路信號由EoC模塊完成對射頻信號的解調得到以太網數據包，輸出給標準無線路由模塊，建立出無線雙向交互數據通道，為用戶提供無線接入服務，同時網關設備也可為用戶提供以太網接口。

由于移動智能終端自帶Wi-Fi模塊，能夠通過Wi-Fi無線方式實現雙向交互數據業務，該方式用戶不用專門更換移動智能終端設備。

2.1.3 STB模塊和流媒體打包封裝模塊

STB模塊中的調諧模塊接收有線數字電RF信號并下行變頻為中頻信號，然后進行A/D轉換為數字信號，通過QAM解調輸出MPEG傳輸流，解復用模塊接收MPEG傳輸流，從中抽出一個節目的PES數據，包括視頻PES、音頻PES以及數據PES，對于加擾節目則通過解擾引擎對加擾的數據進行解擾，輸出解擾的PES，最后通過解碼直接顯示在電視終端。

對于移動智能終端，流媒體打包封裝模塊對直播或點播TS流進行RTSP/RTP、HTTP（HLS，MPEG-DASH）等流媒體協議的轉換。流媒體打包封裝模塊將單向廣播的流媒體數據傳輸方式，轉換成終端設備支持的雙向交互的流媒體協議傳輸方式后，將IP數據流輸出給標準無線路由模塊，將相應的數字電視節目分發到各個終端，移動智能終端通過Wi-Fi無線方式接收并實現直播或點播的視頻收看。

2.1.4 EoC終端

EoC終端用于實現下行數據信號的接收解調和上行數據信號的調制發送。主要包括雙工模塊、RF模塊、模數/數模轉換模塊、物理層信號處理、MAC層協議處理和以太網接口等模塊。接收數據時，來自同軸電纜的RF信號經雙工模塊接收后送給RF模塊做下變頻處理得到基帶或中頻信號，再經DAC轉換為數字信號，經過物理層信號處理和MAC層協議處理后，由以太網口輸出給用戶終端或下接的無線路由器。發送數據與接收數據的處理過程相反，對于TDD系統，雙工模塊工作于半雙工狀態，在同一時刻只能發送或接收數據。對于FDD系統，雙工模塊工作于全雙工狀態，可以同時實現發送和接收數據。物理層信號處理和MAC層協議處理單元完成EoC協議的信號處理功能，通常集成在一顆芯片中，是EoC終端的核心部分。

2.2 基于單向網絡的有線電視多屏互動方案

2.2.1 系統架構

基于單向網絡的有線電視多屏互動系統架構圖如圖3所示。系統組成部分主要包括H.264實時編碼器、復用加擾器、CAS系統、IP-QAM、無線路由器、智能終端等。

圖3 基于單向網絡的有線電視多屏互動系統架構圖

2.2.2 H.264編碼技術

H.264是一種高性能的視頻編解碼技術，是由國際電聯（ITU-T）和國際標準化組織（ISO）聯合組建的聯合視頻組（JVT）共同制定的新數字視頻編碼標準，所以它既是ITU-T的H.264，又是ISO/ IEC的MPEG-4高級視頻編碼。

2.2.3 HLS協議

HLS（Http Live Streaming）是由蘋果公司開發的一個基于HTTP的流媒體傳輸協議。該協議將一個傳輸流分成一連串的小文件，每個文件包含一個簡短的有限或無限傳輸流的一部分。客戶端應用程序通過HTTP協議下載文件，并將文件重新合成為一個連續的傳輸流。相對于常見的流媒體直播協議，HLS直播最大的不同，在于直播客戶端獲取到的并不是一個完整的數據流。

3 結束語

改變有線電視產業的兩大力量是視頻的多屏融合和寬帶互聯網，如何充分理解和把握這個趨勢，并采用適當的解決方案，從而提供有吸引力和競爭力的業務和服務，將是運營商把握未來取得成功的關鍵。

[1] 高?。畯幕ヂ摼W走向電視機[J]．廣播與電視技術，2013,(1):60-65

[2] 姜秀華，張永輝．數字電視廣播原理與應用[M]．北京：人民郵電出版社，2013

Multiscreen Interactive Scheme Based on CATV Network

Teng Yumin
(Zhaoyuan Branch,Shandong Broadcast and Television Information Network Co.,Ltd.,Zhaoyuan,265400)

Firstly,this paper introduces the development background and Wi-Fi technology of multi screen interactive,Then,the technical scheme of multi screen interaction of cable TV and two-way network are discussed respectively.Integration of radio and television industry value-added,has carried on the beneficial exploration to improve the attractiveness and competitiveness of broadcasting on radio and television operators to carry out multi screen.

Cable TV network;Multi-Screen interactive;Wi-Fi;EoC;H.264;HLS

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.05.017

TN94

B

1672-7274（2016）05-0053-03

縢玉敏，男，1970年生，工程師，主要從事廣播電視技術工作。