PushTV是在传统推送业务和视频点播技术上发展出来的新技术,借助带硬盘的机顶盒,能够在单向广播电视网络中实现交互视频点播业务。相比NVOD和TVOD业务,PushTV具有鲜明的特色,在节目质量和机顶盒性能上都有了很大提高。
VOD是交互式视频点播。所谓在单向网络中使用VOD是指利用广播频道传送VOD节目,而VOD节目的点播控制却是通过双向通道传输。
为了更好地实现上述增值业务,预加密技术的采用是关键,它能够对播出的节目进行预加密,保证无授权的节目被复制到接收设备上无法观看,并提供多种收费与支付模式。这样,点播精彩节目的人越多,节目提供商就会获得越多的收益,从而提供源源不断的好节目。数字电视产业将获得良性发展的动力。
当前PushTV和基于广播的VOD系统的关键技术包括节目编辑、先进的播出机制、及预加密技术。XML节目单能够让机顶盒自动管理硬盘节目,OC/DC相结合的播出方式能够达到最佳的效果,预加密技术则与传统CAS技术有许多相通之处。
未来PushTV和基于广播的VOD技术还将不断进步,获得更大的发展空间,受到电视观众的欢迎。
一、PushTV和基于广播技术的VOD技术
PushTV是采用推送方式将节目广播存储到机顶盒中的系统。借此用户可以在本地硬盘上进行播放、快进、快退、停止这样的PVR操作,得到全交互的视频点播体验。
基于广播技术的VOD是采用广播频道传送VOD节目,并利用双向通道进行播放、快进、快退、停止等控制,以满足用户的交互式点播要求。
机顶盒和存储技术的高速发展,使得带硬盘的PVR机顶盒功能不断增强,成本却迅速下降。现在,几万元的服务器变成了几百元的机顶盒,卫星网也变成了有线网和地面无线网,个人在家中接收推送节目的技术已经基本成熟。
数字电视的普及和NVOD业务的广泛应用,使得电视观众对于交互式VOD业务的热情逐渐高涨。全国已有5000多万数字电视用户,很多地区都开播了准视频点播(NVOD)业务。NVOD运营成本很低,但节目数量较少,快进快退的操作不太方便。因此,真正视频点播(TVOD)一直得到了广大用户的热烈期盼。
为了实现TVOD,广电部门必须投入巨资进行双向网络改造,部署众多的点播服务器,升级双向机顶盒。最困难的一点在于,每台机顶盒都需要一个独立的视频通道,而广电的网络带宽又非常有限,无法同时满足所有人的需要。
现在,PushTV和基于广播的VOD技术的使用,只需将节目通过广播通道传送到用户的机顶盒上,就能让每个家庭都实现个性化的视频点播。对于PushTV的播出,网络运营商无须进行网络改造,也不用在每个小区放一台服务器;而对于基于广播的VOD的使用,运营商需要提供一条双向通道用于命令交互控制,节目通过广播通道播出,充分利用广播资源,节省网络带宽;因此“空间换带宽”的PushTV和基于广播的VOD就成为了开展增值业务的一个新选择。
对于用户来说,如果说NVOD就像自来水,TVOD像去饭店吃大餐,那PushTV和基于广播的VOD就好比是预订的牛奶,只要有个奶箱,小红帽就会每天清晨把牛奶送到家。与互联网上的视频点播业务和电信的IPTV业务的相比,简便易用、清晰可靠的广电推送业务,也一定会吸引相当数量的家庭用户。
二、PushTV和基于广播的VOD的发展
在三网融合、高清电视的技术背景下,当前的PushTV和基于广播的VOD系统的具有区别于传统推送业务的鲜明特色。
首先,推送的内容中,高清节目、电子图书、教育课件等新媒体内容会占有相当的比例。PushTV和基于广播VOD的机顶盒不仅被用于节目点播,还成为了家庭信息终端,能够从广电网络上自动接收、存储大量多媒体信息,部分替代了从Internet上下载资源的功能。
其次,机顶盒功能更加强大。对于硬盘上的内容,可以通过前端实现自动下载、自动管理。通过USB接口,还能实现节目导入和导出备份。现在还出现了具备两个调谐器(Tuner)的机顶盒,一个用来播放实时节目,另一个用于在后台下载推送节目,不会影响正常节目的观看。
再有,就是对节目内容的保护。在广电行业中,运营商、节目商、制造商共同合作形成电视产业链。“内容为王”也是这个行业的真实写照。如果硬盘节目被轻易盗版,节目商无法获得足够利润再生产高质量的内容,电视观众势必会逐渐流失。则运营商和制造商的利润增长也成了无源之水。因此,对节目文件进行预加密的技术就成为了可持续运营的关键。
现在,预加密技术可以有效保护下载节目的版权:节目离开在线的机顶盒后就无法播放,在一个地方播放的节目不能拿到另一个地方观看,看过的节目文件过期后必须重新交费才能观看。这样,观众点播越多的节目获得的收益就越多,消费者的喜好转化成购买力,从而形成正向的推动力,让精彩的节目越来越多。
三、预加密PushTV和基于广播的VOD系统的组成与关键技术
预加密Push TV 和基于广播的VOD系统的组成与关键技术
PushT[FS:Page]V系统可划分为编辑、预加密、存储、播出、接收等几个部分。首先以网页方式(HTML)编辑播出节目内容介绍;对准备播出的节目内容预先加密,生成预加密文件;然后分别将预加密文件上传存储到网页服务器和内容服务器中待播;之后,播出系统编排XML格式的节目单,最后通过对象轮(OC)和数据轮(DC)的方式播出;接收设备可以接收前端系统发送的节目授权或刷卡购买授权,将存储在STB中的预加密节目解扰并播放。
同样,基于广播的VOD系统主要由节目编辑、存储、命令交互、播出、接收等几个部分组成。首先编辑VOD节目单,并存储到播控服务器上;将需要播出的VOD节目预先加密,生成预加密文件;然后将预加密文件上传到内容服务器中待播;用户通过双向通道与内容播控服务器进行交互,完成VOD节目点播;VOD播出服务器通过广播通道播出用户点播的节目;接收设备可以接收前端系统发送的节目授权或刷卡购买授权,并将预加密节目解扰和播放。
关键技术之一:节目单编辑
XML节目单结构
上图就是一个XML节目单的大致结构。与传统的节目单相比,PushTV节目单除了节目信息外,还包含了对机顶盒磁盘空间进行管理的内容,例如播放时间、有效期等。因为PVR机顶盒中的硬盘空间有限(160GB),一部高清电影就可能有10GB,没几天就可能装满,所以必须及时清理。如果让用户自己手动管理,就会非常麻烦。现在依据这些节目单中的控制信息,机顶盒就可以自动删除过期文件,下载最新节目。这样,就保证了每个家庭的机顶盒中总是能看到最新推送下来的节目。
关键技术之二:DC/OC播出
采用对象轮(OC)方式播出网页/AIT应用信息表等交互信息,可以将相关内容自动整理打包,便于机顶盒快速接收。例如,一个Html网页文件中可能包含许多图片,这些图片文件也应尽量和该HTML文件打在一个包里,机顶盒就可同时接收到,同时显示出来。否则,网页中的内容就有可能显示不全,或者要等很久才能显示出来。OC打包方式考虑到了对象之间的关联性,让相关的文件就近打包,可以达到最好的网页显示效果。
而对象轮(DC)方式的描述信息很少,便于高速传输大容量文件,特别适合播出高清电影等节目信息。
可见,OC/DC相结合的播出方式,能够充分发挥各自特长,同时满足传输节目指南信息和节目内容的技术要求。如果有必要,还可以采取主备冗余播出的方式,提高系统可靠性。
关键技术之三:VOD播出
要求VOD播出系统能够播出预加密文件,预加密文件通常是使用DVB加扰算法加密而生成的加密TS流文件,在这个文件包含了ECM信息,该信息携带了预加密数据包的解密密钥,因此VOD播出服务器必须能够播出该信息,否则接收端不能播出预加密节目。
关键技术之四:预加密
预加密系统
节目文件在存储前进行了预先加密,采用加扰算法改变了数字码流的排列顺序,而解扰的密钥也同时以密文方式写入到节目文件中。每个交费订户的授权信息(EMM)通过网络广播,机顶盒收到后,即可解开ECM得到密钥,实现“一机一卡”的在线控制方式。消费者可以按照产品、事件订购节目,也可通过电子钱包按次/按时刷卡点播节目。对于机顶盒来说,解密与解扰方式和传统CAS基本相同,此外还需要增加对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。
预加密的处理流程
1)使用预加密处理系统制作加密TS文件:将节目的TS流或者视音频文件生成预加密TS流文件,并存储于加密流文件库中;记录相关的密钥信息和控制管理信息,并存储于CAS数据库中。每个预加密TS流文件中携带加扰节目描述信息(PMT中包含CA描述子)及ECM授权控制信息,加密的TS包遵循Mpeg2标准。
2)加密TS流播出:使用视频服务器及数据广播服务器,读取加密TS流文件并播出预加密的TS流节目。
3)产品定义与管理:使用PMS(节目/产品管理)系统,编辑节目列表(TS流文件组成的节目),并存储节目列表于扩展业务数据库中。
4)用户信息准备:使用SMS(用户管理)系统录入用户的各种相关信息。
5)用户收视控制卡准备:使用发卡系统发行用户智能卡,智能卡中带有用户基本信息、安全信息及授权信息。
6)订购产品:使用用户管理系统为用户订购基本业务或增值业务。
7)用户接收设备接收广播通道发送的用户授权信息,并存储在智能卡中。
8)用户接收设备接收广播通道发送的视音频TS流节目,可以正常地接收和处理各种基本的加扰业务。
9)用户接收设备接收广播通道发送的预加扰的视音频TS流节目,通过解密ECM消息获取CW,控制接收设备解扰并显示节目(VOD、时移TV)。
10)用户接收设备接收广播通道发送的预加扰的TS流数据文件,并将TS流文件存于存储部件中;接收设备通过用户界面操作,人为控制数据文件的播放TS流,并通过解密TS流中ECM消息获取CW,控制接收设备解扰并[FS:Page]显示节目(PushTV)。
11)用户接收设备接收广播通道发送的TS流节目,并将TS流存于存储部件中组成TS流的PVR文件;接收设备通过用户界面操作,人为控制PVR文件播放TS流,并通过解密TS流中ECM消息获取CW,控制接收设备解扰并显示节目(PVR节目)。
四、展望未来
如果对VOD市场前景做一个预测,可以看到NVOD、TVOD、PushTV、基于广播的VOD都具有自己的特点,互相无法替代,将共同在这个舞台上扮演不同的角色。NVOD和基于广播的VOD可能会更加普及,而PushTV的终端成本较高,TVOD带宽成本较高,将分享少量市场份额。
五、结语
PushTV和基于广播的VOD适合现有网络和终端形式,是一个值得尝试的新业务,会有一定的发展空间。预加密则是保证节目商利益,促进内容更加精彩的关键技术,将推动PushTV和基于广播的VOD产业链的稳步发展。
作者系:宁夏广播电视网络有限公司唐智
北京算通科技发展股份有限公司何锦