交互电视数据业务及终端接收算法研究

交互电视数据业务及终端接收算法研究

论文摘要

近年来,网络技术的发展极大地推动着互联网、电信网和数字电视网的融合进程。作为拥有终端用户最多,使用最为普及的有线电视网络在三网融合进程中无疑将发挥极为重要的作用。随着业务融合不断地深入,纯粹的传统单向电视广播业务已不能满足用户的需求。有线电视网络上的业务已从单一的传统音视频电视节目广播向单向音视频广播、单向数据广播业务以及双向音视频点播、交互数据业务等多业务共存的方向发展。新一代有线电视网络作为原设计为广播传输模式的网络,其上下行带宽具有显著的不对称性。这种不对称性具体体现在两个方面:第一,上下行带宽的差异;第二,信息需求的共性和个性的差异。因此在设计新型数据业务支撑和实现时,在借鉴互联网、电信网经验的基础上,需结合有线网络及其业务自有特征进行深入研究。本文以国家广播电影电视总局“海南有线电视双向业务应用试验系统及终端研制”课题为研究背景,主要研究在双向有线电视网络中数据业务的关键问题和解决问题的关键技术,包括单向数据广播及其终端接收算法、交互数据业务及其调度策略、元数据设计的研究与应用。在数据广播业务中,数据通过轮播方式下发,用户需要在最短时间内收到所需数据。为了满足这一需求,本文提出了一种数据广播终端内存置换算法LRU-G。基于浏览器的数据广播系统,在前端为待传输的树型文件系统构建有向图模型,并将其转移矩阵播发到终端;终端提出了基于有向图的LRU-G内存置换算法。相比LRU和LIX算法,LRU-G能够有效提高命中率,降低等待时间,改善用户体验。对于海量高速数据广播业务来说,如何在一个周期内收全所有的数据是系统目前关注的主要问题。本文提出了一种终端处理高速海量数据的策略,包括缓存、多线程和断点续传机制。该算法能够提高系统终端的下载速度及降低丢包率,通过对比试验,证明了这种软件策略的优越性。基于DOCSIS双向有线电视网络上新兴的交互数据业务,需要结合有线电视网络的特点进行研究。本文提出了一种通过数据广播下发P2P内容索引的复合P2P拓扑结构及在该拓扑结构下的按需广播算法PRLS。数据广播器加P2P中央服务器这一拓扑结构,利用广播空闲信道对用户请求进行应答,提高带宽利用率。按需广播算法PRLS按照资源热度并划分不同长度进行广播,减小用户平均等待时间。在双向数据业务推进的过程中,一个关键性问题就是研究元数据系统,定义新的业务规范。本文设计了一种采用了MPEG-21统一框架下的元数据融合模型,实现了通过数字电视节目内容触发交互数据业务,具有一定的新颖性。本业务已在海南省实际运营。目前海南有线电视双向业务应用试验系统及终端项目已经完成,并在海南省内示范应用,本文的研究成果已经得到实际的应用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.1.1 三网融合
  • 1.1.2 有线电视数字化和双向网络改造
  • 1.1.3 数字电视多功能业务
  • 1.2 数据广播研究现状
  • 1.2.1 单向数据广播
  • 1.2.2 交互数据业务
  • 1.2.3 元数据系统
  • 1.3 本文的研究内容和安排
  • 第二章 数字电视数据广播模型及播放算法
  • 2.1 引言
  • 2.2 交互数据广播系统架构
  • 2.3 数据轮播和对象轮播模型
  • 2.3.1 DSM-CC协议
  • 2.3.2 数据轮播
  • 2.3.3 对象轮播
  • 2.3.4 数据广播的文件系统模型
  • 2.4 数字电视数据广播播发算法
  • 2.4.1 广播磁盘算法
  • 2.4.2 数据轮播传送数据
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 数据广播终端接收的内存置换与压缩算法
  • 3.1 引言
  • 3.2 数据广播终端接收的内存置换算法
  • 3.2.1 研究现状
  • 3.2.2 LRU经典算法
  • 3.2.3 LIX经典算法
  • 3.2.4 NNB经典算法
  • 3.2.5 基于浏览器数据广播的内存置换算法
  • 3.2.6 实验及结论
  • 3.3 数据广播终端接收的内存压缩和共享算法
  • 3.3.1 内存分配
  • 3.3.2 内存压缩
  • 3.3.3 内存共享
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 海量数据广播终端接收算法
  • 4.1 引言
  • 4.2 推播海量数据接收算法
  • 4.2.1 推播业务描述
  • 4.2.2 数据封装与容量计算
  • 4.2.3 终端的海量数据接收
  • 4.2.4 终端接收算法
  • 4.2.5 试验验证
  • 4.3 电子节目指南数据接收算法
  • 4.3.1 服务信息及电子节目指南
  • 4.3.2 表格接收问题分析
  • 4.3.3 缓存算法及试验
  • 4.3.4 一种双向队列式的内存分配方式
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 利用数据广播实现文件共享系统的高效搜索
  • 5.1 引言
  • 5.2 按需调度算法研究现状
  • 5.3 系统模型
  • 5.4 算法描述
  • 5.5 仿真实验
  • 5.5.1 仿真模型
  • 5.5.2 实验结果
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 数字电视元数据融合的研究与应用
  • 6.1 引言
  • 6.2 元数据理论
  • 6.3 交互业务描述
  • 6.4 元数据融合方案
  • 6.4.1 内容关联的元数据模型选择
  • 6.4.2 交互业务的元数据模型选取
  • 6.4.3 系统统一框架
  • 6.5 头端实现
  • 6.6 元数据融合讨论
  • 6.7 本章小结
  • 第七章 数据广播模块的设计与实现
  • 7.1 引言
  • 7.2 需求分析
  • 7.3 重要模块概要设计
  • 7.3.1 线程结构
  • 7.3.2 线程流程
  • 7.3.3 节目搜索模块
  • 7.3.4 PSI/SI表监控模块
  • 7.3.5 EPG信息模块
  • 7.3.6 DSM-CC模块
  • 7.3.7 基本数据结构
  • 7.4 接口设计
  • 7.4.1 底层驱动接口设计
  • 7.4.2 上层接口设计
  • 7.5 与条件接收模块的集成
  • 7.5.1 数据接收部分
  • 7.5.2 智能卡部分
  • 7.6 模块测试环境
  • 7.7 本章小结
  • 第八章 结论与展望
  • 8.1 本文的主要工作和创新之处
  • 8.2 不足之处与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读博士学位期间发表、完成的论文
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

    交互电视数据业务及终端接收算法研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢