信息发布系统的实现及应用

张慧鹏，卢 晴，周丛竹

（江苏省广播电视信息网络股份有限公司 苏州分公司，江苏 苏州 215006）

责任编辑:许 盈

0 引言

有线数字电视在国内得到国家和政府的重视和大力支持，有线数字机顶盒市场增长迅速。随着江苏有线苏州分公司有线电视整体转换工作的完成，在拥有一定规模的数字电视用户后，开始考虑后期增值业务平台的搭建和拓展工作。整体转换时大量发放的是单向机顶盒，在目前的环境下信息发布类的增值应用是可以最快部署、最快见效、最大覆盖的选择。

然而在增值业务开发过程中却遭遇很多问题[1-3]:

1）整转期间机顶盒配置大多较低，目前该部分机顶盒正在大量使用，后续高端机顶盒也相继投入市场，导致市场上机顶盒硬件、软件版本存在多样性，增加新业务开发、集成、测试周期和工作量。

2）现行的由机顶盒厂家定制开发的软件架构决定了新业务的推广需要面临全网升级，由于机顶盒型号众多，升级周期至少在半年以上，对应用的任何修改都必须对机顶盒重新进行全网升级，增加了客户服务压力，难以适应快速变换的市场需求。

3）目前的数字电视增值业务主要是以浏览器为技术基础的数据广播业务，存在业务模式单一、页面响应速度慢、资源占用空间大、浏览器技术为私有技术等问题。目前中间件技术得到广泛认可，然而中间件技术的推广应用仍受到一些制约，比如:国内中间件标准尚不明确；中间件对机顶盒硬件资源的要求相对较高，而先期整转机顶盒配置极低；中间件作为平台技术，比较复杂，软件的集成周期长。

为了挖掘现阶段的市场价值，需要寻找一种适应于现在这个过渡时期的盈利模式，基于对目前有线电视平台及需求的分析，信息发布系统是当前的合适选择。

1 系统构架

1.1 系统结构

信息发布系统分为前端系统和终端移植库两部分。

前端系统包括信息发布管理系统、信息播发系统和后台数据库，实现信息业务数据的编辑管理、打包和播出。

终端机顶盒移植信息集成库实现信息数据的接收呈现，屏蔽了机顶盒厂家开发能力不一致引起的功能差异。

信息发布系统划分如图1所示。

信息发布前端系统负责信息上传、信息编排、信息审核、日志查询、权限管理、业务管理等，主要分为后台管理、业务管理、内容管理、播出管理。

信息发布终端系统需要集成信息业务模块，实现信息数据的接收、过滤和呈现。

1.2 前端部分

参照系统功能模块划分，信息发布系统前端包括信息发布管理、信息播发和后台数据库3个模块，实现信息业务数据的编辑管理、打包和播出。

1）信息发布管理由业务调度服务器和客户端组成，完成信息编辑管理及日常操作。

2）信息播出由1台应用播出服务器和若干视频播出服务器组成，完成图文、视频等信息的打包播出。

3）数据库服务器用于各种信息数据的管理存储。

信息发布系统与其他业务系统的接口包含:1）应用播出服务器与复用器通过ASI接口传输；2）视频播出服务器与QAM调制器通过ASI接口传输；3）通过IP接口与BOSS系统进行信息连接；4）信息发布系统与EPG系统没有直接的连接和通信接口，只在EPG的NIT中可以插入一个私有描述符来增强机顶盒模块接收广告数据的速度和灵活性。

信息发布系统前端部分组成与接口如图2所示。

业务操作流程示意图如图3所示。

具体需要播出的图片、字幕内容、样式等由内容制作系统统一制作，该功能独立于信息发布系统。除定向信息发布以外的业务内容制作完毕后，由客户端首先导入，然后进行相应的编辑，通过审核后即可以进行播出。定向信息的内容由BOSS系统针对特定用户群生成相应的数据包后，导入加信息发布系统的数据库。

1.3 终端模块设计

机顶盒终端子系统架构如图4所示。

信息发布系统设计采用如图5所示的基于Java的典型3层架构设计模式。

各层的主要功能如下:

1）表示层的主要职责就是为用户提供信息，以及把用户的指令翻译为业务指令，分为界面外观层和界面规则层。界面外观层提供了与用户交互的界面；界面规则层根据用户指令调用业务接口层相应接口，并将数据传递给业务层。

2）业务逻辑层主要是对用户提交的指令及数据做校验，再加工后将数据存储到数据存储层，或将数据存储层的数据提取后返回给表示层，分为业务接口层、业务规则层、实体层。

业务接口层提供给表示层指令接口，并将指令操作结果返回；业务规则层根据用户指令和数据的不同，将该指令划分给不同的构造器处理，并构造出实体；实体层抽象出数据库对象，如表实体、视图实体、存储过程实体等。

3）资源层主要是对数据库对象进行操作，分为数据访问层和数据存储层。数据访问层具体操作数据库，如连接、查询、插入、更新、删除等；数据存储层主要指的是数据库，当然就包括了表、视图、存储过程、触发器等数据库对象。

采用3层架构设计，可以降低层与层之间的依赖，有利于各层逻辑的复用，便于系统功能扩展，为系统升级、优化、扩容提供了根本性的保障。

1.4 系统扩展性

信息发布系统的架构设计模式决定了系统具有良好的功能扩展性和容量扩展性，而且新功能的引入不会影响原有的功能。

功能扩展性如图6所示。

功能扩展性具有如下特点:1）系统采用模块化结构设计，具有良好的可扩展性。2）新功能的引入不影响原有的功能模块。3）通过增加播出服务器以及播出卡，可以达到线性扩容。

性能扩展性如图7所示。

2 主要技术

2.1 OSD显示

屏上显示（On Screen Display，OSD）的功能主要是在已有的屏幕待显示图像或数据上叠加一些事先定制好的显示内容，如选单、图符、开机画面等。是机顶盒与用户交互的最前端。

OSD是有线数字电视机顶盒系统内数字处理子系统中视频解码器的一部分。数字电视接收系统的解码部分可以通过硬件寄存器——OSD模式寄存器（OSD MODE）使能位的设置，控制OSD功能的使用。如果OSD使能位设置为使能，OSD内容和视频解码内容相混合后，经过编码器DENC编码成为模拟信号，输出到电视机上。

OSD系统把屏幕显示分为4个平面，从上到下分别是 Graphic，Video，Image和 Background Plane，如图 8所示，上面的平面和下面的平面图像混合。除了背景平面外，其他平面都可以通过DCR寄存器设置使能。

OSD功能通过Graphic Plane和Image Plane两个平面实现。视频解码输出在Video Plane。Graphic和Im⁃age Plane功能基本一致，输出的图像一个在视频平面之上，一个在其下，和视频进行混合。要使除视频之外的其他图像在屏幕上显示，就要通过这两个平面。

为了使广告业务在电视机屏幕的呈现达到“任意位置，任意时段”的要求，在软件库中实现了对OSD功能的全控制，即掌握了OSD功能的底层驱动，控制屏幕上所有像素点的RGB-alpha数值设置。

由于信息发布终端软件内核和机顶盒系统软件交互并存，所以需要避免终端软件库与机顶盒工作的冲突，尤其是广告显示时按键控制权问题。以porting API的形式与机顶盒做集成，机顶盒仅负责开机时OSD层的初始化工作。

2.2 业务引导

业务引导即在指定入口或用户触发某个按键时，机顶盒自动跳转到预先设置的业务入口。根据实现方式的不同，业务引导主要分为开机引导和泡泡应用两种方式。

开机引导，即在开机进入正常数字电视节目播出前机顶盒自动跳转到规定业务的功能，通过开机引导可使引导目的地用户的到达率达到100%。通过在NIT表中添加开机视频指示描述符，机顶盒在开机流程中检测开机视频指示描述符，开机后自动定向到描述子所指定的节目，界面包括主菜单、指定的直播节目、指定的音频广播等。开机视频指示描述符来确定开机后是全屏播放频道还是显示主菜单及相关显示内容。开机视频指示描述符（First Video Descriptor）出现在NIT表中，用于指定开机后播放的节目。在不变更NIT版本号的前提下，修改和删除开机视频指示描述符不会导致机顶盒频道更新，不会影响EPG的正常服务。

泡泡应用即在正常收看电视的过程中，通过前端控制，推送屏显广告，广告位为屏幕上任意位置，一般设置在屏幕角落，因此也被称为挂角广告。当用户正在观看某频道节目时，电视屏幕弹出链接信息，如某产品广告宣传信息，用户可直接按遥控器确认键进入浏览产品广告图文和视频内容。泡泡应用提供了用户看电视过程中跳转到指定业务（包括数字电视节目、自定义视频甚至数据广播等其他增值业务）的功能，只需将目的业务的入口参数传递到泡泡应用的响应函数即可。

3 实现功能及优势

实现功能及优势为:

1）信息发布系统采用新的信息资讯传播方式，即相对于传统视频而言，利用机顶盒提供的OSD资源实现图文和视频等的信息发布，新媒体业务可实现用户全覆盖，全天24 h运营。

2）支持开展的多种形式增值业务。支持开机广告、转台广告、菜单广告等广告位播发，支持角标广告和字幕广告，支持开机引导及超链接功能，实现点对点信息的准确投放，资讯信息内容表现形式丰富多样，可包括音频、视频、文字和图片等多媒体信息的组合以及各种动画特效。

3）与BOSS系统对接，定义了一套通信方式，信息发布系统与BOSS等外部系统之间进行通信，通信方式采用TCP/IP套接字，实现了点对点信息的发送。

4）强化前端管理，强化了前端管理功能，包括权限管理、客户合同管理、素材编排管理等，提供了日志查询、实时监控、广告预览等多种功能，实现了前期编排制作等的合理化管理。

5）终端机顶盒配置要求低。占用CPU资源少，在高于80 MHz主频的机顶盒上都可正常运行；模块软件总大小不超过250 Kbyte，对Flash要求低；内存空间占用不超过3 Mbyte，适用于目前已经普及使用的16/32 Mbyte机顶盒。

6）终端软件集成难度小、兼容性好，安全机制完善。软件模块以软件库的形式集成到机顶盒业务平台，通过API接口进行通信，集成难度小；模块功能的加入不影响机顶盒其他业务功能的正常开展；终端业务功能可屏蔽，满足了安全播出的要求；支持不同厂家不同型号的机顶盒芯片，已经完成移植的芯片包括ST，ZORAN，富士通等，目前苏州所有型号机顶盒都已经完成软件集成工作。

7）OSD功能主要是在已有的屏幕待显示图像或数据上叠加一些事先定制好的显示内容，如选单、图符、开机画面等。本系统仅控制机顶盒OSD资源，并与机顶盒其他资源采用多线程进行调度，对普通数字电视节目播放无明显影响，前端更新时仅传输关键数据，带宽要求低，系统性能高效。

4 小结

信息发布系统可以挖掘现有单向机顶盒的潜力，覆盖所有终端用户，将各种多媒体资讯信息在指定频道、指定时段、指定终端操作界面、指定终端用户、指定区域定时自动播出并可实时更新替换，通过数字机顶盒终端软件模块实现多媒体资讯信息即时接收和显示。

在该系统的技术基础上，还可实时发布紧急广播、政府公告、便民信息等，并与其他系统配合开展点对点信息发布、运程教育等，为用户提供了新的数字电视体验，节目引导功能为用户提供了更便捷的收视方式，让用户感受到数字电视整转带来的不同收视享受，为广电运营商吸引更多广告投入提供了灵活的技术平台。

[1]黄万来.数字电视平台增值业务的发展方向[J].电视技术，2009，33（3）:41-43.

[2]胡晓东.基于单双向有线网络的增值业务探索[J].电视技术，2009，33（3）:40-41.

[3]林峰，孙军.数字电视中间件增值业务支撑平台解决方案[J].电视技术，2008，32（1）:20-22.