2024年5月17日发(作者：祈星华)
China
Science
&
Technology
Overvie
w
/
信息技术与应用
基于广电网络的
4K
超高清互动电视技术分析
胡剑华
（
安徽广电传媒产业集团
，安徽合肥
230088）
摘
要
：
本文探讨了互动电视技术
，
分析了
4K
超高清互动电视技术平台构建
，
研究了
4K
超高清互动电视技术平台案例
，
以期为
相关研究提供参考
。
关键词
：
广电网络
；
4K
超高清技术
；
互动电视技术
中图分类号
：
TN949.29
文献标识码
：
A
文章编号
：
1671-2064
（
2020
）
13-0043-02
0
引言
统平台的基础上进行技术扩展
，
以有效支撑
4K
条件下的
互动电视技术涵盖网络技术
、
编码及解码技术等多个
领域
，
其发展应用促使传统电视行业朝数字化
、
智能化方
互动功能
。
4K
超高清互动电视集成播控平台由二级播控
平台
、
4K
内容管理平台
、
4K
制作平台等构成
，
平台上下
向发展
。
智能高清电视设备搭载广电网络
，
可依照受众实
际需求
，
随时随地开展信息搜索
、
查询活动
，
以彻底改变
完全被动的节目观赏状态
，
通过有效的人机互动提高受众
观看体验
。
为促进互动电视技术与
4K
超高清技术的有机
游之间可实现无缝衔接
，
以进行内容应用层的互动互联
。
平台内添加中央-驻地二级播控体系
，
可完成集中或分级
部署
，
并支持多运营商和多终端
。
平台采用分级存储的方
式
，
有利于存储成本的控制及性能优化
。
（
2
）
二级播控平
融合
，
需要对其技术平台的构建方案做分析总结
。
1
互动电视技术简介
台
。
不同网络公司采用机顶盒设备及附件的型号不同
，
对
应不同的内容格式
，
因此在二级播控平台中需将中央播控
系统与驻地播控系统相结合
。
节目内容提供商将内容上传
互动电视技术发展于数字电视和宽带网络技术之上
，
其突出特点为互动性
，
能够为用户提供个性化
、
互动性的
节目观赏体验
。
互动电视业务通过
IPQAM
技术和
IPTV
至中央播控平台并下发至驻地
，
依照各机顶盒给出的要
求
，
完成转码适配，
为用户提供定制化服务
。
各驻地播控
技术来实现
。
其中，
IPQAM
技术在传统直播网络的基础
上
，
添加带
IP
视频流及调制射频输出和带
IP
口的互动式
平台可依照网络运营商的要求
，
对上传节目进行调整
。
除
驻地管理与节目
4K
内容管理
，
播控平台还支持流媒体服
机顶盒
，
其信号传输通道与省级互动平台相连
，
用以指令
务
，
如实时转码
、
超高清点播等
。
其中
，
实时转码即将一
信号的高速传输
，
省级互动平台再依照用户点播信息
，
进
行节目的针对性传送
。
该过程中
，
点播节目类型及播放状
路
TS
流在实时转码服务器转换为支持多屏终端的实时流，
然后传输至流媒体服务器
。
流媒体服务器接收来自用户的
态均可由用户控制
，
若无
IPQAM
传送，
则进行空载设备
信号的传输
。
互动电视机顶盒
IP
地址由
DHCP
协议动态
4K
互动请求
，
完成用户身份鉴定后
，
以
HTTP
或
RTPS
协议的方式向用户端传送点播流
。
二级播控平台还可向
4K
互动电视提供
EPG
服务
，
将机顶盒
、
智能手机
、
PC
地址
，
并在机顶盒网络设置中获取
IP
、
子网按码
、
DNS
、
端等相集成
，
实现多屏互动
，
顺利接收来自
CMS
的节目
网关等信息
，
然后进行互动皿
。
若
DHCP
分配异常
，
以
信息
，
然后传输至
4K
互动电视的各个终端设备
。
发送
，
开机请求审核通过后
，
互动平台向机顶盒发送
IP
上信息可能出错
，
导致互动功能无法正常使用
。
此时需重
2.2
存储模块
启机顶盒以再次分配
DHCP
信息
，
若重启过于频繁
，
可
能会出现互动功能间接性异常的现象
。
同时
，
在
PNA
制
4K
超高清内容体量非常庞大
，
需要海量存储的支持
，
且对存储效率要求非常高
。
为提升
4K
信息管理质量
，
在
互动电视平台内引入分级存储技术
，
依照数据来源
、
结构
、
重要程度等属性
，
将其分类存放在各级存储设备中，
具体
式
EOC
构建的传输系统中
，
DHCP
协议的下发难度较高
，
需要高质量传输网络
，
且该要求与宽带
PPPOE
拨号协议
的要求差距较大
，
因此可能在宽带畅通的情况下出现互动
功能无法使用的问题
，
且故障排除成本较高
。
2
4K
超高清互动电视技术平台构建
2.1
播控平台
存储方案则依照信息访问频率
、
保留时长
、
剩余容量等进
行确定
，
以确保
4K
超高清内容能够实现在不同存储介质
间的高效转移
。
分级存储技术的另一大优势为经济性较强
，
其将访问频次不同的内容存储在不同成本
、
性能的存储设
备中
，
以充分运用各类存储设备自身性能
，
在确保信息传
（
1
）
集成播控平台
。
传统电视播控平台由节目前端制
作
、
媒体资源管理
、
版权保护
、
存储及播放模块构成
，
为
满足
4K
超高清播放的要求
，
互动电视集成播控平台在传
收稿日期
：
2020-06-02
输效率的同时
，
帮助节约存储成本
。
在数据分级方面
，
4K
数据分级存储由三级存储设备和分级存储管理两个模块构
作者简介
：
胡剑华
（
1961
—
）
,
男，
安徽宣城人
，
本科
，工
程师
，
研究方向
：
数字
电视
、
互动电视
、
广播
发送
。
2020
年
7
月上第
13
期总第
337
期
43
信息技术与应用
China
Science
&
Technology
Overview
成
，
归档数据被存储在磁带库当中，
近线数据则存储在性
WEB
服务器
，
采用
HTTP
协议进行信息传输
。
3.2
本地点播网络系统
能中下的磁盘库中
，
在线数据则全部存储在高性能磁盘库
中
。
一般情况下
，
在线存储设备被用来存储访问频次较大
、
对传输效率要求高的数据
，
视频音频素材则存储在
SAS
或
固态磁盘阵列中叫近线存储设备主要存放频繁与在线设
备发生读写交换的数据
，
如近期采集素材及节目等
。
2.3
数据迁移
区数据网信息传输采用
EPON+LAN
与
EPON+EOC
结合的方式
，
以中咼频点完成内容点播互动
，
具体频点
为
：
DS16(498MGHz)-DS21(538MHz),DS23(554MHz)-
DS25(610MHz),
其中共包含
16
个频点
，
向主城区的用户
提供互动点播功能
。
3.3
IPQAM
设备接入方式
数据迁移指的是发生在各级存储设备间的数据的动态
转换
，
采用数据自动迁移技术
，
可有效降低数据迁移对计
单台华为
IPQAM
设备由主控板
X2
、
QAM
板
X6
构
成，
支持
48
个
8MHz
频道输出
，
各频道使用
64QAM
调
算节点
I/O
性能的干扰
，
因对前端透明
，
可依照
I/O
负载
情况调整数据迁移速度
，
以确保迁移动作在最短时间内完
制方式，
其速率可达到
38.8Nbps,
各
4K
超高清节目流码
成
。
若数据达到迁移条件
，
其会在适当时间节点以既定迁
率为
4.5Mbps,
可支持
8
个节目流叫
单个华为
IPQAM
设备最大可满足
392
个节目流的需求
，
若依照
10%
的点
移方式完成迁移
，
本文研究的互动电视平台选用以访问频
度为核心的迁移方案
，
主要为基于访问时限及频度的分级
策略、
基于平均热度及访问频度的分级策略和基于存储容
播并发率进行计算
，
可覆盖到
3920
个用户
。
另外在
4K
点播内容传输上
，
由省内容中心统一提供点播内容
，
然后
量及访问频度的分级策略
。
各类分级策略所采用的分级标
通过波分系统传输至各交换机
。
区页面信息可通过波分设
准不同
，
且适用于不同场景
，可依照实际需求灵活选择
。
2.4
安全管理
备上传至市网
，
经混合后
，
由波分网传输至省中心
。
该省
级
4K
超高清互动电视平台将
4K
内容整合到集成平台当
中，
并将各类互动内容存储至互动电视平台的核心存储模
块当中
，
然后通过内容集成平台及互动电视系统接口
，形
成用户与互动电视间的双向传输关系
，
为用户提供针对
基于广电网络的
4K
超高清互动电视系统内频繁开展
超高清信号传输活动
，
给信息安全提出更高要求
，
因此在
技术平台构建过程中，
需对信息安全管理重点关注
。
安全
管理内容为融入广电网络的多层次平台
，
各平台具备单独
性
、
个性化的
4K
超高清节目服务
。
平台运行后受到当地
的缩放功能
，
以免发生相互干扰
，
保证自身功能顺利发
挥
。
该功能的实现需要将全部数字版权相集中
，
引入相同
用户的广泛好评
，
将电视内容观看从以往的被动接收转变
为个性化定制
、
自主化点播
，
使得用户真正成为
4K
高清
电视的主人
。
4
结语
的保护机制做统一管理
。
信息传输安全管理则需要借助安
全密钥体系来实现
，各服务器与机顶盒间的信息传输必须
在通过认证后进行
，
以此确保信号传输安全、
稳定
。
3
4K
超高清互动电视技术平台案例
总之
，
广电网络的
4K
超高清互动电视已成为电视行
业发展的必然趋势
，
在构建
4K
互动电视平台的过程
，
重
以某省网
4K
互动电视平台的构建为例
，
详细介绍互
点关注播控平台
、
存储模块
、
数据迁移
、
安全管理等内
容
，
以形成内容传输效率高
、
稳定安全的互动电视平台
，
动电视技术实现过程
。
3.1
区到省的接入系统
优化用户互动体验
。
参考文献
该平台中安装视频服务器
，
以提供内容管理、
业务管
理
、
数据分析
、
系统接入等功能项目
，
形成视频端到端的
完整解决方案
。
该省级平台的
4K
超高清内容为省网统一
提供
，
在省网内加设视频点播服务器
，
以有效节约资源
，
[1]
张华权
，
赵辕.互动电视安全播出监测技术研究
[J].
卫星电视与
宽带多媒体
,2020(7):28-29.
[2]
黄刚.浅析有线网络互动电视的技术平台建设
[J].
中国新通
信
,2019(7):75.
然后通过市区波将
4K
内容传输至各交换机终端
。
由业务
门户系统向机顶盒提供交互
EPG,
其包括服务器和软件
两部分
，
在人机交互界面详细展示节目信息
，
以便于用户
[3]
袁政
，
吴坚.面向广电网络的
4K
超高清互动电视技术研究和应
用
[J].
有线电视技术
,2018(12):58-60.
自主化选择
。
平台信息导航以浏览器为载体
，
构建系统端
Analysis
of
4K
UHD
Interactive
TV
Technology
Based
on
Radio
and
Television
Network
HU
Jianhua
(Anhui
Radio
and
Television
Media
Industry
Group,
Hefei
Anhui
230088)
Abstract:This
paper
discusses
the
interactive
TV
technology,
this
paper
analyzes
the
construction
of
4K
UHD
interactive
TV
technology
platform,
and
studies
the
case
of
4K
UHD
interactive
TV
technology
platform,
in
order
to
provide
reference
for
related
research.
Key
words:radio
and
television
network;4K
UHD
technology;interactive
TV
technology
44
2020
年
7
月上
第
13
期总第
337
期
2024年5月17日发(作者：祈星华)
China
Science
&
Technology
Overvie
w
/
信息技术与应用
基于广电网络的
4K
超高清互动电视技术分析
胡剑华
（
安徽广电传媒产业集团
，安徽合肥
230088）
摘
要
：
本文探讨了互动电视技术
，
分析了
4K
超高清互动电视技术平台构建
，
研究了
4K
超高清互动电视技术平台案例
，
以期为
相关研究提供参考
。
关键词
：
广电网络
；
4K
超高清技术
；
互动电视技术
中图分类号
：
TN949.29
文献标识码
：
A
文章编号
：
1671-2064
（
2020
）
13-0043-02
0
引言
统平台的基础上进行技术扩展
，
以有效支撑
4K
条件下的
互动电视技术涵盖网络技术
、
编码及解码技术等多个
领域
，
其发展应用促使传统电视行业朝数字化
、
智能化方
互动功能
。
4K
超高清互动电视集成播控平台由二级播控
平台
、
4K
内容管理平台
、
4K
制作平台等构成
，
平台上下
向发展
。
智能高清电视设备搭载广电网络
，
可依照受众实
际需求
，
随时随地开展信息搜索
、
查询活动
，
以彻底改变
完全被动的节目观赏状态
，
通过有效的人机互动提高受众
观看体验
。
为促进互动电视技术与
4K
超高清技术的有机
游之间可实现无缝衔接
，
以进行内容应用层的互动互联
。
平台内添加中央-驻地二级播控体系
，
可完成集中或分级
部署
，
并支持多运营商和多终端
。
平台采用分级存储的方
式
，
有利于存储成本的控制及性能优化
。
（
2
）
二级播控平
融合
，
需要对其技术平台的构建方案做分析总结
。
1
互动电视技术简介
台
。
不同网络公司采用机顶盒设备及附件的型号不同
，
对
应不同的内容格式
，
因此在二级播控平台中需将中央播控
系统与驻地播控系统相结合
。
节目内容提供商将内容上传
互动电视技术发展于数字电视和宽带网络技术之上
，
其突出特点为互动性
，
能够为用户提供个性化
、
互动性的
节目观赏体验
。
互动电视业务通过
IPQAM
技术和
IPTV
至中央播控平台并下发至驻地
，
依照各机顶盒给出的要
求
，
完成转码适配，
为用户提供定制化服务
。
各驻地播控
技术来实现
。
其中，
IPQAM
技术在传统直播网络的基础
上
，
添加带
IP
视频流及调制射频输出和带
IP
口的互动式
平台可依照网络运营商的要求
，
对上传节目进行调整
。
除
驻地管理与节目
4K
内容管理
，
播控平台还支持流媒体服
机顶盒
，
其信号传输通道与省级互动平台相连
，
用以指令
务
，
如实时转码
、
超高清点播等
。
其中
，
实时转码即将一
信号的高速传输
，
省级互动平台再依照用户点播信息
，
进
行节目的针对性传送
。
该过程中
，
点播节目类型及播放状
路
TS
流在实时转码服务器转换为支持多屏终端的实时流，
然后传输至流媒体服务器
。
流媒体服务器接收来自用户的
态均可由用户控制
，
若无
IPQAM
传送，
则进行空载设备
信号的传输
。
互动电视机顶盒
IP
地址由
DHCP
协议动态
4K
互动请求
，
完成用户身份鉴定后
，
以
HTTP
或
RTPS
协议的方式向用户端传送点播流
。
二级播控平台还可向
4K
互动电视提供
EPG
服务
，
将机顶盒
、
智能手机
、
PC
地址
，
并在机顶盒网络设置中获取
IP
、
子网按码
、
DNS
、
端等相集成
，
实现多屏互动
，
顺利接收来自
CMS
的节目
网关等信息
，
然后进行互动皿
。
若
DHCP
分配异常
，
以
信息
，
然后传输至
4K
互动电视的各个终端设备
。
发送
，
开机请求审核通过后
，
互动平台向机顶盒发送
IP
上信息可能出错
，
导致互动功能无法正常使用
。
此时需重
2.2
存储模块
启机顶盒以再次分配
DHCP
信息
，
若重启过于频繁
，
可
能会出现互动功能间接性异常的现象
。
同时
，
在
PNA
制
4K
超高清内容体量非常庞大
，
需要海量存储的支持
，
且对存储效率要求非常高
。
为提升
4K
信息管理质量
，
在
互动电视平台内引入分级存储技术
，
依照数据来源
、
结构
、
重要程度等属性
，
将其分类存放在各级存储设备中，
具体
式
EOC
构建的传输系统中
，
DHCP
协议的下发难度较高
，
需要高质量传输网络
，
且该要求与宽带
PPPOE
拨号协议
的要求差距较大
，
因此可能在宽带畅通的情况下出现互动
功能无法使用的问题
，
且故障排除成本较高
。
2
4K
超高清互动电视技术平台构建
2.1
播控平台
存储方案则依照信息访问频率
、
保留时长
、
剩余容量等进
行确定
，
以确保
4K
超高清内容能够实现在不同存储介质
间的高效转移
。
分级存储技术的另一大优势为经济性较强
，
其将访问频次不同的内容存储在不同成本
、
性能的存储设
备中
，
以充分运用各类存储设备自身性能
，
在确保信息传
（
1
）
集成播控平台
。
传统电视播控平台由节目前端制
作
、
媒体资源管理
、
版权保护
、
存储及播放模块构成
，
为
满足
4K
超高清播放的要求
，
互动电视集成播控平台在传
收稿日期
：
2020-06-02
输效率的同时
，
帮助节约存储成本
。
在数据分级方面
，
4K
数据分级存储由三级存储设备和分级存储管理两个模块构
作者简介
：
胡剑华
（
1961
—
）
,
男，
安徽宣城人
，
本科
，工
程师
，
研究方向
：
数字
电视
、
互动电视
、
广播
发送
。
2020
年
7
月上第
13
期总第
337
期
43
信息技术与应用
China
Science
&
Technology
Overview
成
，
归档数据被存储在磁带库当中，
近线数据则存储在性
WEB
服务器
，
采用
HTTP
协议进行信息传输
。
3.2
本地点播网络系统
能中下的磁盘库中
，
在线数据则全部存储在高性能磁盘库
中
。
一般情况下
，
在线存储设备被用来存储访问频次较大
、
对传输效率要求高的数据
，
视频音频素材则存储在
SAS
或
固态磁盘阵列中叫近线存储设备主要存放频繁与在线设
备发生读写交换的数据
，
如近期采集素材及节目等
。
2.3
数据迁移
区数据网信息传输采用
EPON+LAN
与
EPON+EOC
结合的方式
，
以中咼频点完成内容点播互动
，
具体频点
为
：
DS16(498MGHz)-DS21(538MHz),DS23(554MHz)-
DS25(610MHz),
其中共包含
16
个频点
，
向主城区的用户
提供互动点播功能
。
3.3
IPQAM
设备接入方式
数据迁移指的是发生在各级存储设备间的数据的动态
转换
，
采用数据自动迁移技术
，
可有效降低数据迁移对计
单台华为
IPQAM
设备由主控板
X2
、
QAM
板
X6
构
成，
支持
48
个
8MHz
频道输出
，
各频道使用
64QAM
调
算节点
I/O
性能的干扰
，
因对前端透明
，
可依照
I/O
负载
情况调整数据迁移速度
，
以确保迁移动作在最短时间内完
制方式，
其速率可达到
38.8Nbps,
各
4K
超高清节目流码
成
。
若数据达到迁移条件
，
其会在适当时间节点以既定迁
率为
4.5Mbps,
可支持
8
个节目流叫
单个华为
IPQAM
设备最大可满足
392
个节目流的需求
，
若依照
10%
的点
移方式完成迁移
，
本文研究的互动电视平台选用以访问频
度为核心的迁移方案
，
主要为基于访问时限及频度的分级
策略、
基于平均热度及访问频度的分级策略和基于存储容
播并发率进行计算
，
可覆盖到
3920
个用户
。
另外在
4K
点播内容传输上
，
由省内容中心统一提供点播内容
，
然后
量及访问频度的分级策略
。
各类分级策略所采用的分级标
通过波分系统传输至各交换机
。
区页面信息可通过波分设
准不同
，
且适用于不同场景
，可依照实际需求灵活选择
。
2.4
安全管理
备上传至市网
，
经混合后
，
由波分网传输至省中心
。
该省
级
4K
超高清互动电视平台将
4K
内容整合到集成平台当
中，
并将各类互动内容存储至互动电视平台的核心存储模
块当中
，
然后通过内容集成平台及互动电视系统接口
，形
成用户与互动电视间的双向传输关系
，
为用户提供针对
基于广电网络的
4K
超高清互动电视系统内频繁开展
超高清信号传输活动
，
给信息安全提出更高要求
，
因此在
技术平台构建过程中，
需对信息安全管理重点关注
。
安全
管理内容为融入广电网络的多层次平台
，
各平台具备单独
性
、
个性化的
4K
超高清节目服务
。
平台运行后受到当地
的缩放功能
，
以免发生相互干扰
，
保证自身功能顺利发
挥
。
该功能的实现需要将全部数字版权相集中
，
引入相同
用户的广泛好评
，
将电视内容观看从以往的被动接收转变
为个性化定制
、
自主化点播
，
使得用户真正成为
4K
高清
电视的主人
。
4
结语
的保护机制做统一管理
。
信息传输安全管理则需要借助安
全密钥体系来实现
，各服务器与机顶盒间的信息传输必须
在通过认证后进行
，
以此确保信号传输安全、
稳定
。
3
4K
超高清互动电视技术平台案例
总之
，
广电网络的
4K
超高清互动电视已成为电视行
业发展的必然趋势
，
在构建
4K
互动电视平台的过程
，
重
以某省网
4K
互动电视平台的构建为例
，
详细介绍互
点关注播控平台
、
存储模块
、
数据迁移
、
安全管理等内
容
，
以形成内容传输效率高
、
稳定安全的互动电视平台
，
动电视技术实现过程
。
3.1
区到省的接入系统
优化用户互动体验
。
参考文献
该平台中安装视频服务器
，
以提供内容管理、
业务管
理
、
数据分析
、
系统接入等功能项目
，
形成视频端到端的
完整解决方案
。
该省级平台的
4K
超高清内容为省网统一
提供
，
在省网内加设视频点播服务器
，
以有效节约资源
，
[1]
张华权
，
赵辕.互动电视安全播出监测技术研究
[J].
卫星电视与
宽带多媒体
,2020(7):28-29.
[2]
黄刚.浅析有线网络互动电视的技术平台建设
[J].
中国新通
信
,2019(7):75.
然后通过市区波将
4K
内容传输至各交换机终端
。
由业务
门户系统向机顶盒提供交互
EPG,
其包括服务器和软件
两部分
，
在人机交互界面详细展示节目信息
，
以便于用户
[3]
袁政
，
吴坚.面向广电网络的
4K
超高清互动电视技术研究和应
用
[J].
有线电视技术
,2018(12):58-60.
自主化选择
。
平台信息导航以浏览器为载体
，
构建系统端
Analysis
of
4K
UHD
Interactive
TV
Technology
Based
on
Radio
and
Television
Network
HU
Jianhua
(Anhui
Radio
and
Television
Media
Industry
Group,
Hefei
Anhui
230088)
Abstract:This
paper
discusses
the
interactive
TV
technology,
this
paper
analyzes
the
construction
of
4K
UHD
interactive
TV
technology
platform,
and
studies
the
case
of
4K
UHD
interactive
TV
technology
platform,
in
order
to
provide
reference
for
related
research.
Key
words:radio
and
television
network;4K
UHD
technology;interactive
TV
technology
44
2020
年
7
月上
第
13
期总第
337
期