网络电视中交互业务的研究与实现

论文摘要

数字电视技术的出现,将带宽利用率大大提高。除了电视节目,其他数据、信息在数字化后,通过数字电视平台可以传送到终端。数据在数字电视系统的传送,为数字电视带来了新的业务发展模式。交互业务就是其中的一种。从狭义上看,交互业务注重的是交互,必须具备能和交互服务器交互的回传信道;从广义上看,交互业务是指那些能被用户操作、控制的业务,不管整个系统是否存在回传信道。交互业务从出现到现在一直被看成是数字电视快速发展的新经济增长点。在传统的数字电视中,交互业务的主要以本地交互为主,获得了较大的发展。如今,随着三网融合技术的不断发展,网络电视（IPTV）作为三网融合的切入点,受到各方的关注。从国外IPTV发展的经验看,在IPTV上可以方便地开展三重播放（Triple-Play）业务。正是由于IPTV基于Triple-Play模式开展业务,加上IP网络本身具备的双向性,在IPTV内开展交互业务的特点是真正双向的,业务模式也呈现各种形式。因此,IPTV中交互业务不仅在技术实现上是可行的,而且也拥有广大的市场空间。本文首先介绍了交互业务的出现,定义以及发展情况,总结交互业务在IPTV下应用的特点。接着介绍了数据广播业务的特点和传输协议,虽然大部分数据广播业务并没有回传信道,属于本地交互的范畴,但是作为交互业务早期的应用,数据广播业务给人们带来了新的观看体验并使数字电视与模拟电视明显区别开来。作为数据广播系统的重要部分,本文介绍了EPG系统以及它的两种实现方式,总结了两种实现方式的特点并给予了比较。本文接着详细介绍了IPTV下开展交互业务的特点以及它的应用需求,对IPTV中交互业务系统进行了探讨。同时针对涉及到的技术难点,即交互信息的封装机制以及PCR校正进行了研究,定义了一种称为轻量级数据转盘的交互信息封装方法,并结合实际交互信息插入系统,提出了一种基于抖动插值的PCR Restamping校正方法。最后,结合项目在DVB-IP网关开发平台下,给出了IPTV下交互业务实现的框架以及实现了IPTV交互业务的交互信息插入系统,对具体实现方法和关键技术问题进行了深入研究,并通过实验加以验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 交互业务简介
• 1.2 交互业务的发展
• 1.3 交互业务系统的参考模型
• 1.4 IPTV 中的交互业务
• 1.5 本文的研究意义
• 1.6 本文的内容安排和组织结构
• 第二章 数字电视中的数据广播业务
• 2.1 数据广播业务简介
• 2.2 数据广播传输标准
• 2.2.1 MPEG-2 系统层
• 2.2.2 DVB-SI
• 2.2.3 数据广播传输协议
• 2.3 数据广播业务的系统框架
• 2.4 EPG 系统
• 2.4.1 EPG 系统组成
• 2.4.2 EPG 的实现方案
• 2.4.3 EPG 本地应用方案
• 2.4.4 EPG 交互式实现方案
• 2.4.5 两种实现方式的比较
• 2.5 本章总结
• 第三章 网络电视交互业务的设计与研究
• 3.1 网络电视系统
• 3.2 网络电视对于交互业务的应用需求
• 3.3 网络电视交互业务实现中的技术难点分析
• 3.3.1 交互信息封装的设计
• 3.3.2 针对交互信息插入的PCR 校正设计
• 3.4 交互信息封装的设计
• 3.4.1 交互信息封装需求分析
• 3.4.2 几种交互信息封装策略研究
• 3.4.3 本文提出的轻量级数据转盘封装方法
• 3.4.4 传输效率计算
• 3.4.5 性能分析
• 3.5 针对交互信息的PCR 校正
• 3.5.1 MPEG-2 系统时钟频率PCR
• 3.5.2 PCR 误差测量
• 3.5.3 PCR 抖动及产生原因
• 3.5.4 PCR 校正方法研究
• 3.5.5 实际交互信息插入系统PCR 校正需求分析
• 3.5.6 本文提出的基于抖动插值的PCR Restamping 方法
• 3.5.7 本文对于PCR 抖动的测量
• 3.5.8 实验结果
• 3.6 本章总结
• 第四章 交互信息插入系统的实现与应用
• 4.1 相关开发平台
• 4.1.1 DVB-IP 网关概述
• 4.1.2 硬件与软件开发平台
• 4.2 交互信息插入系统设计
• 4.2.1 基于IPTV 的交互业务实现
• 4.2.2 交互信息插入系统实现
• 4.2.3 系统工作流程
• 4.3 DVB-IP 网关和交互业务服务器接口设计
• 4.3.1 交互引导信息定义
• 4.3.2 交互引导信息的发布
• 4.4 信息封装与控制模块实现
• 4.4.1 需求分析
• 4.4.2 交互信息的封装
• 4.4.3 交互引导信息接收设计
• 4.4.4 插入控制参数的计算
• 4.4.5 交互信息数据文件的生成
• 4.4.6 交互业务的撤销
• 4.5 交互数据插入模块实现
• 4.5.1 交互数据插入过程
• 4.5.2 TS 流再复用的实现
• 4.5.3 PCR 校正的实现
• 4.5.4 系统时间同步的实现
• 4.5.5 插入频率控制
• 4.5.6 多文件并行插入控制
• 4.5.7 对码率的影响
• 4.6 实验结果
• 4.6.1 实验环境配置
• 4.6.2 预处理时间测量
• 4.6.3 时间精度控制测量
• 4.6.4 对码率影响的测量
• 4.7 本章总结
• 第五章 结束语
• 5.1 全文总结
• 5.2 改进与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录