应急广播项目技术方案.docx
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应急广播项目技术方案
应急广播项目
技术方案
浙江华盈科技有限公司
2011年6月
一、项目背景2
二、项目建设目标3
三、应急广播系统建设方案3
1、需求分析3
2、技术方案7
2.1农网业务管理系统13
2.2农网指令发布系统14
3、系统部署方案22
四、系统特点24
五、设备清单25
一、项目背景
党的十七大和2008年中央一号文件都提出要积极推进农村信息化，加快社会主义新农村建设。
要求按照求实效、重服务、广覆盖、多模式的特点，整合资源、共建平台，健全农村信息服务体系。
推进“金农”、“三电合一”、农村信息化示范和农村商务信息服务等工程建设，积极探索信息服务进村入户的途径和办法，在全国推广资费优惠的农业公益性服务业务，健全农业信息收集和发布制度，为农民和企业提供及时有效的信息服务。
为了全面贯彻中央关于发展农业信息化、以农业信息化推动农业结构调整的有关精神，更好的为农业增收、农村经济腾飞服务，为适应新时期广大农民新的需求，进一步丰富农村科技信息化服务体系的内涵，充分数字电视产业链上各企业优势资源，各地都对农村信息化项目有建设需求，需要整合低成本机顶盒终端、农村商务信息专区系统、科技、文化类视频内容资源，专用低成本会议电视系统等，一方面搜集整理农业科技、商务信息，及时发布，另一方面通过农户的终端了解农户的最终需求，通过上下联动，资源整合，各方合作共建平台的方式，进一步提高农村信息化网络的覆盖范围和服务质量，为农民和企业提供及时有效的信息服务，为各县域经济快速发展提供有效的科技支撑。
二、项目建设目标
以充分体现农网系统的主要功能为目的，建设目标如下：
1）提供应急广播、电视短信、村村响等县村应急广播通知功能
2）提供农村信息化功能，通过机顶盒终端农村广电网用户提供快速、便捷的信息广播与发布服务。
3）提供丰富多彩的电视直播和点播节目，实现电影下乡，让农村用户体验到数字媒体的享受。
系统不管从技术先进性，还是业务的创新能力上，系统都要达到“同行领先，国内先进”水平，项目将有效的推动新农村的建设。
三、应急广播系统建设方案
1、需求分析
根据项目的背景、需求和建设目标，我们的建设方案将提供如下功能和应用：
1.1应急广播
传统的广播，普遍采用音频或调频方式。
音频广播受到电压、功率、阻抗等因素影响，传输距离短，频率低，容易受干扰，系统扩展性差。
调频广播在调制解调中引入噪声，设备老化、频点偏移也会导致信号失真。
基于音频和调频传输的可控制的智能广播，受传输方式的限制，也只能以分区、分组的方式实现控制。
缺乏独立的节目源，导致广播终端不能满足个性化的应用需求。
华数应急广播系统，是以广电HFC网络为传输媒介，用户家中的机顶盒为接受终端。
音频和控制信号全数字化编码处理，不受传输空间限制，不受传输距离限制，全数字双向网络传输系统。
应急广播系统在物理结构上与现有HFC网络完全融合，为共享HFC的资源提供了方便，符合网络化技术及远程访问的发展趋势，是适应时代发展趋势的，最具前瞻性、应用性、科学性的新一代广播系统，尤其是针对农村建设的应急广播系统的最佳解决方案。
本应急广播系统，不仅为突发事件提供了告知传播途径，还可以为以下突发事件提供配套应急预案的支持，协调供电、供水、消防、医疗救护等部门，争取把灾难损失降到最低。
1）自然灾害
2）事故灾难
3）突发社会安全事件
1.2村村响广播
通过机顶盒内置的喇叭和广播接收系统，可以收听本地广播电台节目，成为农村广播“村村响”工程一个新的技术实现途径。
由于目前自然村的区域呈扩大趋势，机顶盒广播接收有效地弥补了高音喇叭广播不可避免的覆盖盲区。
“村村响”变为“户户响”。
庆元可以自办一套有线对农节目，通过本系统完成村村响广播。
1.3电视短信
电视短信源于手机短信，功能强于手机短信，具有不同消费层次的广泛用户对象，是未来可预见的“终极”短信形式。
华数电视短信系统的技术实现基础可以来源于手机短信系统，由于电视用户是有线连接，其短信系统会更加简单，只要结合数字机顶盒的特点在用户数据库、计费方式等方面进行适当改造即可。
华数电视短信业务是一项新型时尚的数字电视业务，在国内数字电视发展史上它首次将数字电视业务扩展到其它网络，将数字电视网与移动网完美结合的一项数字电视业务。
华数电视短信的应用：
当用户用手机拍下现场图片，可以立刻通过短信发给家中的数字电视，结果审核的文字图片信息，通过华数的管理平台可以发送至对应的村庄和家庭。
随着工业与信息化大部门的整合，广电与电信运营商在增值业务上将会更进一步合作与发展，这将大大推进电视短信的应用与推广。
本期项目我们不对接移动短信系统，先实现信息通知的功能，通过前端系统的字幕功能，可以字幕形式在任意电视频道上插播字幕，播发各种简短气象信息或应急通知。
1.4数据广播
及时宣传农村政策法规，发布农业科技信息，市场动态，发布当地天气预报、交通出行状况、当地农贸市场价格信息、土特产销售行情等。
有针对性对当地农村医疗卫生进行专业防治宣传。
以数据广播技术为基础，华数搭建的信息发布平台，通过数据广播的页面，收看者可以及时了解以下信息：
●村民关心的政策法规：
如医疗、保险、养老、宅基地等相关政策法规。
●当地有关信息：
当地天气预报、交通出行状况、当地农贸市场价格信息、农资产品销售行情等。
●村务公开信息：
本村介绍、财务状况，村务开展及落实情况等。
本系统将根据不同的用户定制不同的数据页面，从而提供个性化、不同村、不同村民的数据广播。
1.5电影下乡（影视剧点播）
实时视频点播业务，当用户想观看某个节目时，通过回传网络订购该节目，电视台立刻为此用户专门开设一个传输通道，于是用户可以马上收看该节目，网络上的流媒体电影就可以看作为视频点播的一种。
那么，在当前广电网络多为单向网络，没有回传通道的情况下，如何实现节目的选择收看呢？
答案就是NVOD业务。
因为HFC网络资源有限，而VOD的资源占用量相对较大，因此目前普遍使用的是NVOD准视频点播。
NVOD把节目的播出时间点固定，多个不同时间点开始的节目并行播放，让用户可以选择离自己最近的时间点观看，从而达到类似VOD的效果。
比如电视台使用NVOD播放一部长度为1小时30分的影片，则使用6个通道循环播放，每个通道的开始时间间隔15分钟，比如分别为12:
00、12:
15、12:
30、12:
45、13:
00、13:
15，则观众如果想点播节目，最多只需要等15分钟。
华数农网系统平台支持视频轮播业务：
支持影片、农业科技、农业资讯等视频内容的轮播方式供用户点播。
通过平台，用码流通道视频播放（轮播）农业养殖、农业种植、文化共享、党员教育等相关节目，惠及千万农民和基层党员。
如果农网的网络支持双向交互，可以利用点播方式完成视频点播功能。
1.6安全监播
华数的农村信息化系统，在具备以上对种功能的同时充分考虑了安全播出监测平台的需求，防止未经过许可、不合法信号、或攻击信号进入农村信息化平台的服务器，对进入农村信息化平台媒体服务器之前的实时频道信号进行可视监控，并能够在必要时对频道的信息进行播出关闭、切换片源、插播垫片等操作。
1.7视频会议
视频会议作为多媒体通信业务的一种典型，业务已在社会性的信息交流中发挥了巨大的沟通作用。
通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起来，传送各种图像、话音和数据信号，使出席会议者有亲临现场的感觉，并可以节约时间、降低成本、提高生产率，因此巨大的市场需求推动了视频会议技术的高速发展。
华数开发出适合农村信息化发展的“数字兴农”业务平台以及与之相配套的终端数字电视机顶盒。
“数字兴农”平台充分利用现有数字电视在浙江省内的网络建设、内容建设的成果，整合资源，通过电视机、电话机两种农村几乎家家都有的通用载体，进一步拓展和延伸了农村“信息高速公路”，实现了数字电视、电话广播、视频会议广播、户户响广播、电视短信、信息推送等几大特色业务功能直接到户。
以数字兴农平台为基础，整合成熟的视频会议系统，既可实现单独的视频会议业务，同时也可以将视频会议内容进行实时的现场直播，直接把党政决策、应急通知以音视频或广播的形式通知到户。
用户在家用数字兴农机的顶盒和电视机的方式，就可以实时收看会议内容。
县/市、乡/镇、村领导和经过授权的人员，通过电话、手机向信息管理平台发送广播申请，经身份验证后，便可在授权时间和范围内，进行会议广播、通知、防火、防灾等应急呼叫。
如乡镇领导对各村领导讲话、会议通知、布置工作等。
村领导对全体村民（或者全体党员、基干民兵等）讲话、会议通知、布置工作等。
应急呼叫系统，在出现特殊的情况下，如防汛、防火等紧急事件的即时通知、广播，提高防灾、抗灾等应变能力。
召开农村乡镇工作视频会议，乡镇领导在镇视频会议室，召开全镇村级以上干部会议，村干部在村会议室（或家中）收看、收听。
如村会议室具备视频会议条件（备有网络、摄像机、电话），可利用电话远程参加视频会议讨论。
视频会议可向授权范围内的人员现场直播。
利用视频会议系统对关系村民日常民生话题的会议实时收看、实行村务、政务公开，发挥村民的监督作用。
在乡、镇、村建立防灾、救灾的指挥系统，在乡、镇、村的视频会议室，通过网络对整个乡、镇、村进行防灾、抗灾、救灾的指挥工作。
利用视频会议开展党先进性教育学习等。
2、技术方案
根据项目的应用需求和建设目标，我们做出以下方案建议，系统整体架构如下：
系统主要由下面三部分组成：
1）前端系统
前端系统包括数字电视前端系统和农网前端系统。
数字电视前端系统包括信号接收设备、编码器、复用器、加扰器、混合器、IPQAM、CA系统等；
农网前端系统包括农网业务管理系统、农网指令发布系统、农网音视频会议系统、农网NVOD系统、农网数据广播系统等。
说明如下：
电话应急广播系统：
通过电话、手机和PSTN网络接入到中心电话会议系统，由CallCenter完成接入认证及编码设备的MP2编码后接入数字电视前端系统，实现电话应急信息的广播下发
视频会议系统：
通过摄像头、麦克风等设备采集视音频内容后经编码以H.264格式输出，通过认证后接入视频会议系统，由编码设备把H.264变成MP2码流接入数字电视前端系统
NVOD系统：
通过NVOD系统实现影视、党员远程教育、农村科技信息等视频内容的轮播，让老百姓在家也能看电影和接收科技教育
电视短信系统：
以OSD的形式实现短信的发送和文字信息推送集成OC制作和播放系统、电视短信、视音频会议前端系统及NVOD系统县镇部署视频会议终端系统，采集并把视音频进行H.264编码；村主任通过电话、手机召开应急广播会议村民在家通过已经集成农网功能的终端来接收应急广播、视音频会议、NVOD以及农村广播信息等；终端既可以是广播型终端、也可以是窄带交互终端和双模交互终端；对于交互终端通过VOD系统点播并观看影视节目。
2）HFC数字电视农网测试网络
建议在浪潮实验室搭建试验HFC网络。
3）机顶盒终端
需要准备按照农网标准定制的农网机顶盒。
农网机顶盒要实现应急广播、视频会议、信息化等农网特有功能，需要机顶盒硬件硬件符合配置要求，软件需要集成终端统一插件，具体要求如下：
农网广播型机顶盒基本配置如下：
●主频：
>200MHZ
●FLASH：
>=8M
●RAM：
>=32M
●其他：
内置独立的3瓦喇叭
农网机顶盒终端软件架构及对应关系图：
根据上面的系统结构分析，下面将逐步阐述系统各部分的组成。
2.1数字电视前端
数字电视前端系统是农村信息化工程所依托的数字电视平台最为基础的部分，它接收来自业务平台、节目平台以及本地自办的节目源，转换为统一格式TS流，经QAM调制与现有的模拟电视信号混合，一起通过HFC网络传送给区域范围内的有线电视用户。
同时，将节目源信号在复用层通过SDH网络传输至下属区县各有线电视网络。
农村信息化工程前端系统的特点：
（1）开放式标准化设计：
系统采用开放式设计，设计符合中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准，符合相关国际标准。
系统有较强的可扩展性、能够实现可预见的平滑升级。
与广电总局的监管平台进行了全面对接。
（2）安全、可靠性：
系统设计建设成为运营级平台,采用了充分的冗余设计方案。
采用了完善的防非法插播技术监控系统，确保安全播出。
（3）可管理性：
系统具备健全、强大的网管功能，可对网络、设备、进行实时全面的监测和控制；可对业务、用户进行方便快捷的查询和管理。
（4）先进性：
系统选用国内外最先进的设备，系统功能、性能充分显示数字电视的优势。
（5）实用性：
系统设计、设备选型符合中国国情，充分考虑了有线电视数字化发展的需要和市场情况，具有较高的性价比。
为了在区（市、县）/乡（镇）/村级节点开展农村信息化业务，在节点建设统一的分前端，部署编码器、复用器、加扰器、调制器、监播系统信号采集前端，通过编码器实现业务中内容的编码和转码、实现节目复用，通过前端发射机，实现HFC网络信号传输。
依托广电中心建设农网业务管理系统、指令发布系统、数据广播业务系统，对全区的农网信息化业务进行统一调度、采编和发布。
2.2应急广播子系统
建设方案
应急广播系统（音视频会议系统与此类似）总体架构如下图所示：
应急广播系统流程如下图所示：
本方案配置以县/市，乡/镇，村规模的最基本单位为模型，依托已建成的有线数字电视网络、宽带数据网及PSTN电话网，拟部署全县各乡镇及所属村之间的远程电话会议及视频会议系统，实现各乡镇的所有数字电视用户都能实时的收看到会议内容，从而开启农村信息化时代的新篇章。
系统建成后，将会产生积极的社会和经济影响，具有很重大的意义：
将有效结合IP网络、PSTN电话网络、有线数字电视网络等各种现有资源，不仅提高了国家资源的利用率，增强有线数字电视系统的实际效用，而且还大大提高了我国农村信息化建设的进程及水平，方便各级政府领导与下属部门及时进行沟通和交流，提高在行政、服务和政府管理方面的效率。
系统完全符合有关国际或国家标准，具有高灵活性、可扩展性及应用先进性。
本方案设计以实现各乡、镇与所属各村的电话会议为首要目的，对系统进行合理部署：
在各乡、镇设一个视频会议室，除电话机外，配备实时视频采集、编码压缩等设备；所属各村委设音频会议室，根据实际需求情况适当配备视频采集设备；县广电局机房专门配备电话会议服务器，有线数字电视前端编码、复用、加扰、调制等设备；机房设系统监播系统等相关设备。
整个电视电话会议系统由村会议室，镇会议室、县长会议室组成。
各级会议单位之间举行的电话会议内容经由PSTN电话网络传送至县广电机房中心的电话会议服务器，输出相应电话会议内容的模拟音频信号，进入MPEG2编码器；同时参与该电话会议的乡镇级以上的与会人员的现场情况，可通过镇会议室的视频采集设备获取视频信号并经由IP网络传输至县广电机房中心的视频会议服务器，输出相应的视频信号，连接MPEG2编码器视频输入口，并确保输入接口与该电话会议音频输入口相对应。
MPEG2编码器对输入的音视频信号经压缩、编码后输出TS传输流，由复用器接收对来自各路编码器的TS传输流进行复用输出多节目传输流送入QAM调制器，它将输入的传输流进行RS编码、交织及QAM调制等信道处理，输出中频信号，经上变频后输出高性能的射频信号，进入有线数字电视网络进行播出。
所属乡镇的农村数字电视用户和各级会议室均能通过数字终端设备全面了解相关会议的实况。
系统设计特点
●通过用户分组及用户机顶盒唯一编号技术，实现对用户区域控制和广播
●紧急通知能强制中断用户行为，切换用户状态，收听应急广播
●系统基于HFC广播网络和广播型机顶盒实现视频会议和电话应急广播
农网业务管理系统
农网业务管理系统是音视频采集系统、指令播发系统以及其它外部系统的集成平台，系统负责各子系统的接口传递已经业务逻辑，实现对业务逻辑的封装和转化。
农网业务管理系统分为客户业务接入端以及后台业务处理端两大部分。
客户业务接入端主要负责处理前端接入客户的业务请求。
通过业务接入端的坐席应用系统与语音会议系统CTI平台紧密集成，完成对客户接入业务的处理与业务工单管理；同时后台的业务管理系统通过标准的J2EE技术，提供包括广播控制管理与数字用户界面处理等多种数据业务交换方式。
农网业务管理系统除了提供完善的操作界面，在接触客户业务处理的过程中，有效率地记录结果，并进行后续追踪；辅以密切结合CTI软件独特的多渠道，提供实时客户互动管理机制，以最佳的安全业务处理模式，完成用户会议广播业务要求响应。
农网指令发布系统
农网指令发布流程：
1.会议发起人打电话通过电话会议系统创建会议,然后通过广电专网发IP指令通知插播系统指令发布服务器，会议（视频或者广播会议）已经开始以及参会人员
2.插播系统指令发布服务器针对参会人员制作会议IP指令包，发送给在中心前端和县广电的加扰器
3.加扰器将IP指令包混入复用器上传入的ASI流，在中心前端的加扰器将ASI送入信号监测单元，在县广电的加扰器将ASI送入调制器然后进入HFC
4.在中心前端的信号监测单元通过ASI流或者AIS流转IP形式将IP指令包插入到中心的各个复用器中，经调制器进入HFC
指令发布系统对电话会议系统提供的接口功能主要包括
1.对各个会议室（各广播会议和视频会议室）进行管理的接口
2.对会议人员进行管理的接口
3.对参会人员进行管理的接口
4.对开会与结束会议进行管理的接口
5.对参会人员发布短消息的接口
指令发布系统最终针对会议系统所执行的指令响应的数据包通过HFC到终端机顶盒，机顶盒执行接收到的相关指令完成广播会议、视频会议以及短消息等功能。
2.3数据广播CMS编播系统
◆编播系统名词定义
角色
把拥有操作相同功能的用户，设成一个组，本系统定义为角色。
用户
分为系统管理员和普通用户，系统管理员拥有系统完全权限,系统内置，不能对该用户重新进行分配授权。
普通用户是指系统使用过程中创建的用户，可以对这些用户组成角色，进行授权。
区域
区县、镇、村都统一称为区域。
◆功能
区域管理
区域管理是本系统主要的模块，系统管理员从SMS系统选择区域时，获得区域名称和区域编号，该区号用于各机顶盒展现个性信息。
可以设定是否创建区域的所属模块。
区域管理界面以树形方式展现区域列表，点右键可以实现区域的操作，区域主要包括区域名称，区号，排序等数据。
模板管理
在模板管理模块中，可上传模板，根据需要更新模板、设定图文排版样式以及条目参数等；该模块是其他模块安全可靠运行的重要保障。
条目管理
该模块负责对条目进行增加、删除、修改、查询等操作，为条目的管理提供了良好的平台。
素材管理
可以按区域展现和查询素材。
素材管理子模块不但为用户提供了素材添加的基本功能，而且还提供了其他的栏目浏览、栏目信息查询等功能，要支持素材的自动上下线。
应用编辑审核
可以按区域展现和查询应用编辑审核。
本模块得审核流程有审核流程定义模块定义。
主要功能是针对数据广播类节目进行美工排版和内容合法、合理性的审核，支持仿真审核，用户可通过手动选时或定时自动两种方式生成预播放节目，以备送OCG播放。
播放控制
设置上传至前端播放系统（OCG）的应用目录结构、配置OCG参数、设置dvb路径以及网络映像。
任务管理
本模板需和区域关联，可以为不同的区域定义不同的任务。
定时把超过一定时间（该时间系统管理员可以配置）的条目、素材、应用编辑审核数据备份到历史表，在条目、素材、应用编辑审核三个模块上都有一历史数据查询功能入口，不同的角色可以查询不同范围的数据。
安全管理
安全管理模块是本系统安全运行的保障，主要包括用户管理、审核流程定义、分配授权，角色管理四个子模块。
日志管理
系统记录了所有操作者的操作轨迹，提供了事后稽查功能。
该功能主要有各级管理员操作，普通用户只能查看自己的消息日志。
日志记录包括操作对象、时间、IP、操作功能、日志描述。
◆和其他接口
编播系统在数据审核发布时，通过FTP服务自动分发到不同的OC打包机。
编播系统可设置OC打包机设置播放文件目录结构。
编播系统配置OC打包机参数。
编播系统支持添加、修改、删除主OCG以及备份OCG的厂商、IP以及端口号。
编播系统支持OCG文件目录管理（查看、添加、修改、删除OCG目录）。
编播系统可从SMS系统获得区域名称和区号。
◆其他
系统设计时，需要考虑容错备份方案，为系统7*24小时运行提供保障。
模块权限需按最小单位定义，如素材管理又可分为素材添加、编辑、删除权限。
系统要求以B/S模式实现，方便部署和维护。
系统要求支持关系数据库，可以是以下关系数据库中任意一种：
Oracle、SqlServer、Mysql、DB2。
系统单服务器要求支持300以上的并发量，同时需提供多服务器集群或均衡负载方案。
2.4数据广播NVOD系统
数据广播系统总体架构图如下所示：
编播系统服务器部署于广电中心，有三部分组成：
一是编播系统应用服务器（支持均衡），该服务器和专网连接，村可以通过Internet网访问；二是数据库服务器，该服务器只需要根编播系统应用服务器互通；三是编播系统和SMS系统接口服务器，通过该服务器，编播系统可以获得SMS服务器的区域信息。
通过IP网络连接广电中心的编播服务器，该服务器和OC打包机可以互通；
OC打包机可以和广电中心的编播系统应用服务器互通，并接入复用器；
村可以通过Internet网访问广电中心的编播服务器；
从以上图可以看出数据广播系统主要分为中心编播系统和各区县的OC打包机两部分。
系统设计
以初期规划使用1个区县频点用于数据广播业务为例，同时为了保证系统不间断地提供服务，可考虑采用双机备份方案。
前端系统需配置2台OCG服务器，每台服务器配置2块高性能硬盘（作RAID1冗余）、1块高质量的码流播放卡，主机和备机通过ASI码流切换器进行切换。
由1台客户端来对OCG服务器进行播发控制。
在任何时刻，OCG主机、备机播出的码流是一样的。
从OCG主机、备机播出的码流必须经过ASI码流切换器，ASI码流切换器任何时刻只使用两路输入码流中的一路。
如果当前使用的某路输入码流出现中断或异常时，ASI码流切换器会自动选择另一路码流作为输出。
通过对软件、硬件的备份，可以一次性提高系统的整体稳定性，减少因为软件、硬件的故障带来的系统稳定性问题。
采用双机备份，可使系统的稳定性达到99%以上。
OC打包机系统拓扑图
在编播系统节目定稿后，发布人员将最终定稿的内容上传到OC打包机。
OC打包机将所有播出信息以DVBDSM-CCOC协议打包输出，OC打包机播出的TS流可以接入复用器以便作进一步处理，最终传送到DVB传输网络中。
机顶盒通过iPanel浏览器接收、显示前端OC打包机播放的丰富多彩的信息，供广大村民浏览。
OCG扩容
随着数据广播增值业务的不断深入和发展，为了提高系统的整体性能，需要对OCG系统进行扩容。
扩容是在现有OCG系统平台上进行的，每增加一个频点，只需要在前端增加OCG服务器和配套软件，无需对终端机顶盒作任何更新，大大降低了扩容成本。
扩容非常方便，可以在线进行，不会改变现有网络结构，对原有业务没有任何影响。
OCG系统支持多频点、跨频点方式播放，各频点播发的应用，可以通过相应的链接进行跳转，对用户是透明的。
数据广播接入NVOD
NVOD系统以URL链接方式接入数据广播系统在机顶盒端的展现页面，该页面链接NVOD时，在URL链接上需传递serviceid，videoid，audioid，pcrid四个参数，该链接对用户透明。
NVOD系统简图
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