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[摘要]本文从互动数字电视通信系统模型的探讨入手，对互动数字电视通信系统加扰技术、存储区域网SAN以及网络技术做了详细的探讨。
[关键词]视频业务 互动数字电视 互动数字电视技术
中图分类号：TN943.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）05-0170-01
引言
二十世纪九十年代是音视频压缩技术飞速发展的年代，诸如VOD、视频会议，数字电视、IPTV等，本文就互动数字电视技术及其应用进行阐述。
一、互动数字电视通信系统模型
1、数字通信系统模型
广义的互动数字电视是数字电视的一种形式，从通信模型的角度讲就是一种数字传输系统，也是对原有电视的数字化，包含对数字信号的获取、处理、传输和接收等过程。数字电视信号是一种数字信号，互动数字电视通信系统归属于数字通信系统范畴，遵循数字通信系统的一般规律。数字通信系统的组成。整个通信系统包括信源部分、信道部分、信宿部分。
2、互动数字电视通信系统模型
在互动数字电视系统中，信源部分又可细分为：数字视频信源压缩编码、数字音频信源压缩编码、数据编码、节目流多路复用、传输流多路复用等。节目流多路复用是将数字视频信源压缩编码、数字音频信源压缩编码、数据编码3f0信号复用在一起成为节目流。
为了提高通信的可靠性，信道部分对信号处理极其严格，也极其复杂，包括的处理方法也较多，因此又把信道部分细分为外信道和内信道。
外信道包括：外码能量扩散、外码R-S纠错编码、外码数据交织、外码数据解交织、外码R’S纠错解码、外码解能量扩散等。
内信道包括：内码卷积交织、内码卷积编码、内码数字调制、传输线路、内码数字解调、内码卷积解码、内码卷积解交织等。
3、DVB数字传输标准
数字电视广播是包括HDTV在内的多种数字电视格式。欧洲DVB规划开始于1993年9月，这个规划目前已有来自欧洲和美国的几十个国家的200多个组织参加，目标是制订欧洲的DVB标准以及尽早引入DV33业务。参加者中有制造商、广播商、节目供应者、网络和卫星的运行者，当然还有研究单位。这个组织既不是政府部门建立的，也不受政府的控制。
欧洲DVB标准视频信源编码、音频信源编码和系统复用等都遵循MFEC标准，因为这是国际上已经统一的标准。
4、DVB音频特点
音频的MPEC-2 Layer II编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。MPEG-2 Layer II音频编码可用于单音、立体声、环绕声和多路多语言声音的编码。
5、DVB视频特点
对于视频，国际上采用标准的MPEC-2压缩编码，MPEC-2视频编码系统由一个大家族构成，每一个系统之间都有兼容性和共同性。根据图像清晰度的不同，它分成4种信源格式或称“等级”，从录像带（VCR）的低图像清晰度到高清晰度电视。除了根据图像清晰度定义的“等级”以外，DVB视频标准还定义了“档次”的概念，每一个不同的“档次”能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。
二、互动数字电视通信系统加扰技术
1、加扰方法
倒极性方式只是将视频信号极性按伪随机码进行倒相，在接收端将视频随机地逐行或逐帧地进行倒柑恢复。
叠加干扰波方式通常与滤波器或陷波器方式配合使用，在发射端的图像和声音信号中叠加上干扰波信号，在接收端利用滤渡器或陷波器将干扰波滤掉。
同步抑制方式是在前端，用伪随机地减小射频信号的同步脉冲幅度方式进行加扰，行旋转方式是将视频有效行随机地分为两段，将此两段进行顺序颠倒，分割点位置由PN算法决定。
行置换则是改变场中扫描行中的顺序，行变换是挪动时分复用信号或图像信号相对于同步信号的位置。
行逆向扫描则将某些扫描行进行逆向扫描后再传送的方式。行抖动是使每一行有效视频信号起始点随机地变化。
叠加模拟随机信号方式是将信号数字化，在编码序列中再把摸拟随机信号发生器的信号相加传送。
密码方式则把数字化信号的码序列分割成适当长度，按照数据加密标准（DES）、格式、控制符、自适应逻辑（FEAL）等密码算法传送的方式。
其中，振幅处理方式较为低级，对图像质量有影响，且安全性不足：各种数字加扰方式则属高级加扰方式。欧洲及北美、日本等针对各国各地区的不同情况，采用几种加扰方式综合的各自独立、相互保密的加密系统。针对不同的付费要求，不同的用户、不同的系统，要采用不同的加扰方式，不可能有统一的加解扰方式，但总的发展趋势是向数字加扰方向发展，
2、有条件接入
在数字电视加解扰系统中引入了“有条件接人”的功能，从而提高了加解扰系统的可靠性和灵活性，有条件接入的工作机理是：将传输数据随机化，以使未授权的解码器不能正确地解码，而授权解码器则被授予一个关键字，该关键字可初始化反随机解码电路。“加扰”用来在某一段时间内以一个关键字为基础对码流进行的随机化，“加密”用来将关键字转换成密钥，这样可使关键字不被未授权者获取。从密码学的观点来看，这种关键字的转换是系统中保护数据不被蓄意侵权者获取的唯一关键部分。如果没有关键字的加密，仅有加扰处理，则系统本身是极不可靠的，有条件接入是系统完成关键字加密和传送的统称。
三、存储区域网SAN
从物理的角度看，存储区域网包括以下四大类的组件：终端用户平台、服务器、存储设备与存储子系统、网络连接设备。存储子系统通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等不同的连接设备构成光纤通道网络，与服务器、终端用户设备相连。
從逻辑的角度看，一个存储区域网包括存储区域网组件、资源以及它们间的关系、相关性与从属关系；存储区域网的组件间的关系并不受物理连接的限制。
在存储区域网的管理中，逻辑关系起着一个重要的作用。在存储区域网中的重要逻辑关系包括：存储子系统与连接件的逻辑关系；存储子系统间的逻辑关系；服务器系统与存储子系统（包括适配器）的关系；服务器系统与终端用户的组件的关系；存储子系统与终端用户的组件的关系：服务器问的关系。
四、网络技术
1、城域网
目前，在宽带数据通信网络技术选择上出现了ATM和IP两种技术，使宽带数据网络的设计和建设存在两种不同方式，这两种技术均可以构建宽带数据网络，分别称为ATM宽带数据网络和工P宽带数据网络。ATM网络的核心节点设备为ATM交换机，实现信元的高速交换：IP网络核心节点为吉比特路由器。
2、组播协议
组播技术以分发树为核心，由三个基本要素构成：源发现、接收者发现及拓扑发现。组播路由协议根据组播源信息、接收者信息、网络拓扑（源和接收者间连接关系）信息来构造组播分发树。据此，组播协议分为组播接收者发现协议、组播路由协议、组播源发现协议、组播拓扑分离协议等。
结语
当然，互动数字电视的实施过程中也显现出许多不可避免的难点问题。与众多视频业务项目许多相似，互动数字电视需要有对视频内容进行采集、编辑、编码、存储、分发的过程。而相对于内容的制作编辑技术的成熟，数据存储与网络分发传送一直是对视频质量有很高要求的视频业务的难点，特别是的数字电视。
[关键词]视频业务 互动数字电视 互动数字电视技术
中图分类号：TN943.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）05-0170-01
引言
二十世纪九十年代是音视频压缩技术飞速发展的年代，诸如VOD、视频会议，数字电视、IPTV等，本文就互动数字电视技术及其应用进行阐述。
一、互动数字电视通信系统模型
1、数字通信系统模型
广义的互动数字电视是数字电视的一种形式，从通信模型的角度讲就是一种数字传输系统，也是对原有电视的数字化，包含对数字信号的获取、处理、传输和接收等过程。数字电视信号是一种数字信号，互动数字电视通信系统归属于数字通信系统范畴，遵循数字通信系统的一般规律。数字通信系统的组成。整个通信系统包括信源部分、信道部分、信宿部分。
2、互动数字电视通信系统模型
在互动数字电视系统中，信源部分又可细分为：数字视频信源压缩编码、数字音频信源压缩编码、数据编码、节目流多路复用、传输流多路复用等。节目流多路复用是将数字视频信源压缩编码、数字音频信源压缩编码、数据编码3f0信号复用在一起成为节目流。
为了提高通信的可靠性，信道部分对信号处理极其严格，也极其复杂，包括的处理方法也较多，因此又把信道部分细分为外信道和内信道。
外信道包括：外码能量扩散、外码R-S纠错编码、外码数据交织、外码数据解交织、外码R’S纠错解码、外码解能量扩散等。
内信道包括：内码卷积交织、内码卷积编码、内码数字调制、传输线路、内码数字解调、内码卷积解码、内码卷积解交织等。
3、DVB数字传输标准
数字电视广播是包括HDTV在内的多种数字电视格式。欧洲DVB规划开始于1993年9月，这个规划目前已有来自欧洲和美国的几十个国家的200多个组织参加，目标是制订欧洲的DVB标准以及尽早引入DV33业务。参加者中有制造商、广播商、节目供应者、网络和卫星的运行者，当然还有研究单位。这个组织既不是政府部门建立的，也不受政府的控制。
欧洲DVB标准视频信源编码、音频信源编码和系统复用等都遵循MFEC标准，因为这是国际上已经统一的标准。
4、DVB音频特点
音频的MPEC-2 Layer II编码压缩系统利用了声音的低声音频谱掩蔽效应，这一人体生理学效应允许对于人耳不太敏感的频率进行低码率编码，这一技术的采用可以大大地降低音频编码速率。MPEG-2 Layer II音频编码可用于单音、立体声、环绕声和多路多语言声音的编码。
5、DVB视频特点
对于视频，国际上采用标准的MPEC-2压缩编码，MPEC-2视频编码系统由一个大家族构成，每一个系统之间都有兼容性和共同性。根据图像清晰度的不同，它分成4种信源格式或称“等级”，从录像带（VCR）的低图像清晰度到高清晰度电视。除了根据图像清晰度定义的“等级”以外，DVB视频标准还定义了“档次”的概念，每一个不同的“档次”能够提供构成编码系统的压缩工具和压缩算法。
二、互动数字电视通信系统加扰技术
1、加扰方法
倒极性方式只是将视频信号极性按伪随机码进行倒相，在接收端将视频随机地逐行或逐帧地进行倒柑恢复。
叠加干扰波方式通常与滤波器或陷波器方式配合使用，在发射端的图像和声音信号中叠加上干扰波信号，在接收端利用滤渡器或陷波器将干扰波滤掉。
同步抑制方式是在前端，用伪随机地减小射频信号的同步脉冲幅度方式进行加扰，行旋转方式是将视频有效行随机地分为两段，将此两段进行顺序颠倒，分割点位置由PN算法决定。
行置换则是改变场中扫描行中的顺序，行变换是挪动时分复用信号或图像信号相对于同步信号的位置。
行逆向扫描则将某些扫描行进行逆向扫描后再传送的方式。行抖动是使每一行有效视频信号起始点随机地变化。
叠加模拟随机信号方式是将信号数字化，在编码序列中再把摸拟随机信号发生器的信号相加传送。
密码方式则把数字化信号的码序列分割成适当长度，按照数据加密标准（DES）、格式、控制符、自适应逻辑（FEAL）等密码算法传送的方式。
其中，振幅处理方式较为低级，对图像质量有影响，且安全性不足：各种数字加扰方式则属高级加扰方式。欧洲及北美、日本等针对各国各地区的不同情况，采用几种加扰方式综合的各自独立、相互保密的加密系统。针对不同的付费要求，不同的用户、不同的系统，要采用不同的加扰方式，不可能有统一的加解扰方式，但总的发展趋势是向数字加扰方向发展，
2、有条件接入
在数字电视加解扰系统中引入了“有条件接人”的功能，从而提高了加解扰系统的可靠性和灵活性，有条件接入的工作机理是：将传输数据随机化，以使未授权的解码器不能正确地解码，而授权解码器则被授予一个关键字，该关键字可初始化反随机解码电路。“加扰”用来在某一段时间内以一个关键字为基础对码流进行的随机化，“加密”用来将关键字转换成密钥，这样可使关键字不被未授权者获取。从密码学的观点来看，这种关键字的转换是系统中保护数据不被蓄意侵权者获取的唯一关键部分。如果没有关键字的加密，仅有加扰处理，则系统本身是极不可靠的，有条件接入是系统完成关键字加密和传送的统称。
三、存储区域网SAN
从物理的角度看，存储区域网包括以下四大类的组件：终端用户平台、服务器、存储设备与存储子系统、网络连接设备。存储子系统通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等不同的连接设备构成光纤通道网络，与服务器、终端用户设备相连。
從逻辑的角度看，一个存储区域网包括存储区域网组件、资源以及它们间的关系、相关性与从属关系；存储区域网的组件间的关系并不受物理连接的限制。
在存储区域网的管理中，逻辑关系起着一个重要的作用。在存储区域网中的重要逻辑关系包括：存储子系统与连接件的逻辑关系；存储子系统间的逻辑关系；服务器系统与存储子系统（包括适配器）的关系；服务器系统与终端用户的组件的关系；存储子系统与终端用户的组件的关系：服务器问的关系。
四、网络技术
1、城域网
目前，在宽带数据通信网络技术选择上出现了ATM和IP两种技术，使宽带数据网络的设计和建设存在两种不同方式，这两种技术均可以构建宽带数据网络，分别称为ATM宽带数据网络和工P宽带数据网络。ATM网络的核心节点设备为ATM交换机，实现信元的高速交换：IP网络核心节点为吉比特路由器。
2、组播协议
组播技术以分发树为核心，由三个基本要素构成：源发现、接收者发现及拓扑发现。组播路由协议根据组播源信息、接收者信息、网络拓扑（源和接收者间连接关系）信息来构造组播分发树。据此，组播协议分为组播接收者发现协议、组播路由协议、组播源发现协议、组播拓扑分离协议等。
结语
当然，互动数字电视的实施过程中也显现出许多不可避免的难点问题。与众多视频业务项目许多相似，互动数字电视需要有对视频内容进行采集、编辑、编码、存储、分发的过程。而相对于内容的制作编辑技术的成熟，数据存储与网络分发传送一直是对视频质量有很高要求的视频业务的难点，特别是的数字电视。