7.5 多媒体数据广播
7.5.1 概述
多媒体数据广播：一种是数据文件广播，一个数据文件可在全网或某一子网中广播；另一种是多媒体流式文件的广播，即实时多媒体图像、声音的广播。
多媒体流式文件广播在向用户提供单向高速的广播服务时，一次将声音、图像、文字和数据文件同时发送给多个地点，如：大文件的传输、公共信息的发布、实时MPEG 图像和数据的传输等等。同时多媒体数据广播也可根据实际需求分组播出。灵活多样的数据和视频服务可满足不同的需求，比如网上购物、网上书房、远程医疗、视频点播、远程教育、站点镜像等多领域服务。
多媒体数据广播技术是一种点到点、一点到多点的广播方式。提供了一种连接网络和电视的全新服务模式。它的传输速率是一般电话线的50倍，传输效果也非常好。同时它是全数字化的广播，具备所有数字式的文字、图像、动画、声音、动态图像等。可以充分利用现有的有线电视网进行广播。利用“本地交互”这种方法，实现和因特网完全相似的交互功能。
7.5.2 系统结构
多媒体数据广播系统是一个结构复杂的系统，一个比较完整的数字多媒体广播系统结构如图7‐16所示。图中的下半部分是针对实时节目源的，而上半部分是针对静态源的，它们是独立的两个子系统。以下主要对静态源子系统的方案和实现路径进行介绍。
1.以太网
以太网是前端设备信息交换及数据传输通道，由于传输的负载比较大，采用100M 网络设备。数据服务器所需要的数据，及播控服务器所需的视／音频流都经过以太网传输。
2.播控服务器
此设备是整个系统的核心设备之一，它的功能是按照节目管理服务器提供的所要播出的节目信息，对指定的视频素材和数据服务器输出的数据TS进行复用、播出。它通过以太网访问磁盘阵列读取静态视频数据，同时接收数据服务器传送过来的数据TS 流，数据TS 可以通过以太网传送到播控服务器，也可以通过播放卡，以ASI 形式传送给播控服务器的接收卡。在复用播出过程中，完成PCR 抖动的校正、流量控制、SI／PSI 信息的插入。
3.数据服务器（DVB 网关）
数据服务器是整个系统的另外一个核心设备。它根据节目管理工作站提供的节目信息的数据部分完成对数据的TS 流封装，把各种形式的数据打成TS 流包。它的源可以是磁盘中的文件，也可以是动态的IP 数据报和动态的证券信息。起码应该支持多协议封装（multi‐protocol encapsulation）和DSMCC数据轮播的格式，它的输出应该是一个独立的TS 流，应该有完整的PSI／SI 信息。输出支持两种形式的输出，一是播放卡的ASI 接口输出，一是以太网输出。同时完成根据分配的带宽对数据流量的控制。
4.素材管理工作站
素材管理工作站负责对磁盘阵列的素材进行管理。包括对素材文件的增加、删除、分类、搜索、属性设置等，同时还应该有编辑、浏览、生成素材的能力，对于视频素材应该与TS 码流非线性编辑配合使用，强调界面的友好和易用性。
5.节目管理工作站
节目管理工作站负责根据即将播出的内容，对节目中的素材进行编排，生成播出节目信息及节目指南信息。播出节目信息传送给播控服务器和数据服务器，由播控服务器和数据服务器根据播出节目信息确定即将播出的视频素材和数据素材。另外，节目管理也应该指出一些实时数据源的播出信息。
6.磁盘阵列
磁盘阵列用来存储节目素材，其容量应该可以根据实际的应用进行扩充，而且还应该可以高速访问。另外，数据素材和视频素材存在于共同的磁盘阵列或者分别存储，可以进一步考虑。
7.WEB 服务器
WEB 服务器向数据服务器提供所需要的实时IP 数据报。
8.PC 加接收卡终端
这种终端针对计算机用户，用户通过个人计算机观看电视节目，浏览数据广播信息。它应该具备根据用户密码解扰的功能。
9.用户管理工作站
用户管理工作站与CA 有条件接收系统密切相关，在这里不做介绍。
10.机顶盒终端
机顶盒的功能可以做得非常强大，一个很重要的发展方向是支持MHP中间件。如何来和机顶盒厂商合作，来支持前端，是很重要和很现实的问题。
11.DVB‐C 的发送卡和接收卡
发送卡和接收卡是TS 流传播的媒介，前端系统中的数据服务器和播控服务器的TS 流的传送以及PC 加接收卡终端需要这些卡。在前端的接收卡和发送卡：ASI 接口，码流速率应该达到40M 左右，另外有Windows 的驱动；在终端应是同轴电缆接口，有QAM 解调功能。
12.CA 系统
CA 完成对指定输出节目的加扰，产生EMM、ECM 信息。如果没有CA系统，那么多媒体广播系统就不是一个完整的系统。
7.5.3 系统实现
1.概述
如前所述的多媒体数据广播平台是一个非常庞大的系统，整个系统的所有设备很难全部由一个公司完成，比如CA 系统和机顶盒这些设备一般由专业厂商研制，可以把它们做得很深入。实现数字多媒体广播平台的比较可行的做法是，研发最为擅长、最为关键的设备，相关的设备通过集成和定制完成。
在平台中，前端、CA、机顶盒终端、个人计算机终端有很密切的联系，如何来集成或定制CA 和机顶盒来支持平台的工作，需要怎样的合作形式，应该有一个明确的认识和规划。由于这是一个比较庞大的系统，如何结合实际缩短研发周期，建议可以先根据不同的应用环境，设计出针对性强、结构相对简单、能独立使用的系统，等这些小的系统比较成熟之后，做一定的修改组成最后一个完整的多媒体数据广播系统。
2.主要设备的技术目标及关键技术
（1）播控服务器
播控服务器在视频广播系统中可以称为视频服务器。它应该有以下的指标和功能：
与节目管理系统的接口，按照节目管理系统编辑的节目信息文件来安排播出内容；多路统计复用；PSI／SI 信息的自动生成和插入；支持动态的数据TS 流的输入，与硬盘视频流复用；与有条件接收系统的接口；电子节目单的生成和插入；输出DVB‐ASI，能实现小间隔连续可调；字幕的插入。
下面有几个问题需要讨论。
①PCR 校正：
对于视频TS 流，多路复用成一路后，原来的PCR 已经不能精确地表示当前的节目参考时钟，出现了扰动，所以在复用过程中必须对PCR 的扰动进行重新调整。对于静态的视频码流的PCR 调整与动态码流的PCR 调整有很大区别又有密切联系。对于静态的视频码流，调整的方法是把存储于硬盘阵列中的TS 流文件假设成没有PCR 扰动的实时TS 流输入，然后根据码流中的PCR 和间隔可以计算出实时码率，也就可以求出每一个包“到达”的时刻。
同时在复用时必须知道此包“离开”的时刻，这时就可以对扰动进行校正。所以在实现时软件必须时刻记录当前每路输入流和输出流的实际码率和码流数据流量，在这个基础之上，算出当前每路码流的当前时刻，根据输入码流与输出码流的时刻差来适时地插入空包和调整输出的PCR。