·技术应用
统计复用技术在IPQAM豆动电视系统中的应用
王文轩(南京信息职业技术学院，江苏南京 210023)
摘 要:介绍了基于IPQA M的互动电视系统的架构，以及统计复用技术的原理，着重阐述了使用统计复用技术在互动电视系统中现实意义，同
时提出了统计主用技术在互动电视系统中所面临的技术难题，并在文章的最后提出了一种对基于IPQAM的互动电视系统的统计主用方案.
关键词:互动电视;统计复用
目前，实现互动电视业务及载模式主要有两种: 一是IPTV
模式，互动电视交互业务通过宽带IP同络传输，但是该模式要
求较多的咐:此资源与高等级的服务质量，由于广电的双向HFC网
络上CM系统在下行可用带宽上受到限制，因此不适合广电运营
商采用: 二是IP+QAM模式，互动电视点播视颇流通过双向I-lFC
网传输、 交互信息通过CM系统或宽带IP网络传输。该模式对交
互视频业务流与交互控制信息流的承载进行了分离，更加适合
已经完成有线电视双向化改造的广电运营商。
江苏有线互动电视系统采用IP+QAM的模式，视频服务器输
出的节目流采用的MPEG-2 TS流，经过64QAMì周制信号，采
用空分组用方式，通过使用16个频点在HFC网络上进行传输。 由
于互动电视频点资源有限，同H才随着高消电视的逐步推亡 对带
宽资源的苛求将不断增加， 势必将无法满足用户日益增长的点
播需求， 若能够将统计复用技术应用于互动电视系统中，提高
带宽资源的利用率，将有效的节约用户的点掘'成本，提到'互动电
视在视频传输领域的竞争力。
1 基于IPQAM的互动电视系统架构
基于l PQAM的互动电视系统的视频服务器在接受到用
户的点播请求后将单节目传输流 CSPTS ) 传输到边缘调制苦苦
(IPQAM) ，经过复用、调制，射频输出到传输网络，由机顶盒进
行接收。 系统连接如下图所示:
f 川 l' 制
固1 基于IPOAM的互动电视系统
(1)下行信兮流程: VOD服务器响应用户点播请求，将单节目
传输流 CSPTS) 封装成UDP包纽省1 P骨干网络传输至各地市视
频汇聚交换机， 再由各地市视g，îJí汇聚交换机传输至各分机房的
IPQAM, IPQAM完成解封装并将多个SPTS流复用成多节目传输流
(MPTS) , MPTS流经IPQAM调制输出RF信号经HFC传输到机顶盒
(STB) 。
(2) 附于信号流程:用户通过本地HFC的上行通道接入到各
地市的城域网，再通过省IP骨干网络连接到省互动电视中心的
核心数据交换机，获取所需的页面信息， 并通过DSM-CC (SSP,
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LSCP) In町等各种协议完成与前端服务器之间的交瓦。
(3 )点播流程:点播用户通过STB发送点播信息，通过搭建
在HFC之上的CMTS回传通道，将相关信息传送到VOD点播应用服
务器:验证用户的合法性，分配空闲的信道资源;验证用户级
别，验ì.iE用户账户余额，如果所有信息合法， VOD点播应用软件
接受用户点播请求，发送点捕的节目单至视频服务器，视频服
务器按照、节目单的安排分配信i茧，并椎动点播的节目内容至相
应的IPQAM，调制到己分配的某一频点 ， 经HFC分配网到达相应
的STB所在的光节点，点播用户通过STB接收到点怖的节目 。
2 统计复用技术
罔前统计复用技术被广泛的应用与普通数字电视系统中，
可有效的节省传输带宽。 同样统ì:1 复用技术也可以应用于基于
IPQAM的互动电视系统中，以降低每个点播流的成本。
在数字电视中，统计复用分两种， 一种是一般的统计复用，
它是拟据编码楼压缩所需要的问率与图象内容之间的关系，固
定复用器输出总码率的情况下，对多个视频流进行联合控制，
达到多视频流尽量合理的J~字总码率。 它必须是编码器与复用
器联合工作，且编码器必须具有动态码率控制的功能。
另一种是统计再复用，它是对输入的TS流进行分析后，得
出哪些ES图象成分此刻为低边，哪些ES (图象〉 成分此刻为高
速，然后再据此对TS流中数据的进行处理， 使低速成分占用更
低的比特率，而高速成分凸用高比特率(以此执行虚拟的flJl('/编
码过程) ，且其总输出码率是固定的，无须与编码器l联合工作。
显然后一种方式的性价比更高，据了解约为前者价格的
1/5，民后一种方式中的编码压缩器可在带宽不紧张时不用 。 实
现统计复用的关键因素: 一是如何对图像序列随时进行复杂程
度评估，有主观评估和客观评估两种方法: 二是如何适时地进
行视频业务的带宽ï;JJ态分配。 使用统计复用技术可以提高压缩
效率，改进图像质量，便于在]个频道中传输多套节目 ， 节约传
输戚本。
3 统计复用技术在IPQAM互动电视系统中的应用
以江苏有线为例， 江苏有线互动电视系统槌盖了全省13个
地市和个别县级市，随着各地对互动电视业务的火力推广，互动
电视用户数量快速增长， 用户点播的并发数也随之):11幅上升，
现有互动电视系统设备的带克已经;l-J互动电视业务的发展存在
着制约:
川省互动电视中，心与地市互联的万兆视频通道已无法满足
需求，例如个别地区点播高峰期时，万兆链路负荷口J达80%，帝
对万兆通道进行扩容，新增加|一个万兆通道。 但由 f增加万兆
通道的代价较高，且可能无法在短时间内完成，因此需要考虑
采用其他方案进行应急。
(2)个别地市的部分分机房所部署的TPQAM设备己无法满足
(下转第156页)
·技术应用
气 iID);
("OrderID", iOrderID);
ht. Add ("BookID~， iBook);
("Quatity", iQty);
order i tem. 1 temAdd (ht) ;
Response. Redirect('"OrderAdd. aspx");
3. 3 管理员章看圄书倍凰界面
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固5 管理员管理图书界面
4 系统测试
为了更好的保证系统开发，需要在跟踪故障的基础上测
试，以完善功能的实现。功能性测试主要是验证业务功能方面
的准确性。 出错的用户提示如下
只有输入的信息正确，才能进入系统。
5 结论
本文介绍了系统的开发环境，具体各层的实现技术，以及
各功能的实现效和相应的部分代码，并通过截图和代码展示说
(上接第144页)
该区域用户的点播需求，急需进行IPQAM设备扩容。例如当区域
A点播量大幅上升，该地区部属的IPQAM设备己无法满足用户的
点播需求时，目前采用以下方法进行扩容。采用该方案需增加
IPQAM设备，光纤通道资源，光节点设备和线路修改所需的人工
费用等。且无法做到随时进行扩容，需提前做好大量的准备工
作。
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IP翩翩设备扩窑后
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若引入统计复用技术，对视频服务器输出的视频流进行处
理，在不影响视频图像质量的情况下，将单频点传输的节目流
增加50%，也就是原来单频点只可传输8个视频流，采用统计复
用技术后，单频点可传输12个视频流。这样，万兆通道和己部署
的IPQAM设备的容量都相当于提高了50%，而无需其他设备增加
或线路改造等费用，如图3所示。
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明了可实现性
固6 提示倍息
[参考文献]
[1]黄忠成.深入剖析组件设计00. 北京:电子工业出版社，2004.
[2]王国胜，柴宝杰，尼春雨.+SQL Server 动态网站开发(含1CO)
闹，清华大学出版社田2009，
[3] [美]Matthew MacOona ld, Mar切 Szpuszta. ASP. NET 高级程序设
计[MJ.北京:人民邮电出版社， 2008.
[ 4J 张跃廷，顾彦玲. ASP. NET从入门 flJ精通 [101] .北京:清华大学出版
社， 2008.
[5]周喜龙，朱杰.ASP+SQL Server开发动态网始实例[则.北京=机械工业
出版社， 2006.
[6]微软公司.Visual C# 2005程序设计语言回.微软公司， 2008.
口][美]Andrew Troelsen. 王少喜事，张大磊，等，译.四与.NET 高级程序
设计[削.北京:人民邮电出版社， 2008.
[8]庞娅娟，房大伟，目双. ASP. net从入门到精通(第2版) [101].清华大学出
版社， 2010.
[9]郑齐心. ASP. NET项目开发案例全程实录 [101]. 明日科技，清华大学出版
社， 201 1.
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固3 果用统计复用设备进行扩容
若采用统计复用技术，当出现这样的热点区域时，只需在
省前端进行相关配置的修改，将从视频服务器发往该地区用户
的点播视频流进行压缩处理，而无需增加任何设备即可实现扩
容。当该热点地区点播流下降时，再将省前端相关配置复原，
再将统计复用设备应用于其他新出现的热点区域。这样可以克
分的利用互动电视系统相关设备的资源，并对设备实现实时、
动态的"软扩容"。
4 结束语
随着用户对互动电视的接受程度越来越高，观看互动电视
节目的人也越来越多，急需采用有效的方法解决系统传输通道
和频点资源紧张的问题。通过采用统计复用的方案，在保证图
像质量的前提下，对用户点播的视频流进行有效压缩，降低带
宽，不失为一种可行的选择。
