DSM-CC数字存储媒体-命令和控制的介绍

DSM-CCDSM－CC是为在异构网络环境下传送多媒体宽带业务开发的ISO／IEC标准，特地适合播送电视网络。目前广电行业差不多充分意识到加快建设数据播送平台及其业务是广电网络进展的重要一步，随着广电网络双向改造的开放，广电业务将全面转向交互式应用。不管是数据播送，照旧交互式效劳，在播送电视网络事业从单向到双向的业务进展过程中，开放协议对多媒体宽带效劳能得到广泛应用是必不行少的，DSM－CC协议将因此发挥其极为重要的作用。为了关心广电行业的技术开发人员和运营治理人员更好地生疏和明白得DSM－CC协议，本文编译了国外有关介绍DSM－CC资料的文章，对DSM－CC所涉及的不同功能做综述性介绍。1阻碍宽带业务进入家庭的要紧因素是开放的应用效劳协议的有用性。假设没有如此的协议，每一个发送到家庭的业务将要求自己的接收接口，甚至要求有自己的接收装置，这明显不符合当今互联网时代的进展要求。开放的协议将使机顶盒、PC或其他信息应用装置接收来自多个效劳供给商的多种效劳。DSM－CC最初旨在对网络上的MPEG－2传输流供给仿录像机操纵，1994年通过的MPEG－2ISO／IEC13818－1视频流编码／解码标准包含了早期的DSM－CC版本，为MPEG－2传输流引入了简洁的流操纵协议。随后两年，DSM－CC的那个工作进展为超过500页的ISO/IEC13818－6国际标准。现在，DSM－CC为交付一个完整的应用〔例如视频点播或家庭购物〕供给了所需的协议，成为交互式电视领域广泛应用的标准。1994年成立的非赢利组织—数字音像委员会〔DAVIC〕有20多个国家、200多个公司成员，在它1年后公布的基于MPEG标准的支持交互式多媒体效劳系统体系要求标准DAVIC1．0中第一个使用了DSM－CCDAVIC在它的标准中承受了DSM－CC会话、资源的操纵和效劳级不上的交互协议，DAVIC还将DSM－CC应用到互联网访询问效劳。ITU－T第8争论组也将DSM－CCT．120现在，大量的机顶盒使用DSM－CC的下载技术，电视观众从传输流的“数据传送带”中提取相伴数字电视播送的关心信息，能够更好地了解电视播送的内容。最近，这一技术还被卫星播送公司应用于传送互联网数据〔要紧通过卫星〕，他们在上行站使用的装置，例如IP打包器，下行站使用路由器，还要对常常下载的数据供给缓存，要使这些部件无缝工作在一起，工程师应用DSM－CC扩展标准确保通过这种异构网络传递的互联网数据的完整性。DSM－CC是与传输层无关的协议。如此任何编写好的使用DSM－CC的应用程序不需要关心其下面的效劳器和客户机之间使用的传输层，从纯MPEG－2ATMATMATM的接入网，甚至包括高速局域网，到端到端的ATM网络的多数宽带网络，都能够传递使用同一个应用程序。DSM－CC是一个由很多不同协议范畴组成的协议：网络会话和资源操纵客户机的配置从网络下载到客户机视频流的仿录像机操纵通用的交互式应用效劳通用播送应用效劳——数据和用户—用户对象传送带，交换数字播送频道切换DSM－CC的关键是它的灵敏性：取决于所针对的应用，每个协议范畴都能够独立使用，或与其他协议范畴合作使用。DSM－CC也能够RSVP，RTSP，RTP2DSM－CCDSM－CC定义了一个简洁的功能参考模型，如图1所示，这是一个使用网络相互通讯的客户机和效劳器〔统称为用户〕模型。在DSM－CC功能参考模型里，通常，客户机是如机顶盒如此的接收消费多媒体内容的装置，而效劳器则是供给多媒体内容和效劳的实体。一个效劳器能够是一个包含多个运算平台和一些特地功能的分布式系统，如供给视频点播效劳的视频泵系统。如此的一个分布式服务器系统与网络之间能够有多个传输连接。DSM－CC所指的网络，定义是特地广泛的。它能够是任何为用户供给”连接’的通讯元素的集合。在那个地点”连接’的定义也同样广泛：在两个或多个端点之间传输信息的传输力气。DSM－CC的目的是使DSM－CC可应用于各种不同连接实现的物理网络上，包括点到多点〔播送〕的单向连接网络。DSM－CC承诺网络不是均一的。支持DSM－CC应用的流行宽带接入网络包括HFC和FTTC〔光纤到路边〕。很多HFC网络供给的连接实现在下行〔效劳器到客户机〕承受MPEG－2传输流，而在上行方向使用数据包竞争的方案。很多FTTC网络供给的连接实现使用双向ATM虚拟通道连接〔VCC’s〕。在这种异构的网络中应用DSM－CC能够与标准的ATM主干网连接，而客户机与接入网〔如HFC或FTTC〕连接。DAVIC在其第12局部标准的“物理场景”里清楚地讲明白DSM－CC图1表示的DSM－CC功能参考模型，这一模型将网络抽象为包含会话和资源操纵治理器〔SRM〕的实体，用户与网络的连接被抽象为用户与SRM的连接，SRM是一个实体，从用户发出的连接终止在该实体。一个SRM能够散布在由多个网络供给商供给的不同地理范畴内分布的网络所组成的全程网络各处。SRM能够依据运营商设定的订阅效劳的政策，治理效劳器／客户机的连接。它能够是网络的一个端点，向用户供给网络和效劳配置信息，它能够鉴不用户。1〔UN)信息和用户到用户〔U－U〕信息的连接。在网络和客户机或效劳器之间使用了U－N信息流，它们通过U－N连接以U－N消息的形式在客户机和效劳器之间交换，它们的用途是操纵会话和网络资源。DSM－CC为全部U－N消息定义了标准消息包头，并假定这些消息是在传输层协议上传送，如此能够不必对传输协议提出过多的要求。传输层供给的效劳必需能够传送整个U－N消息〔即由较低的层完成分割和重装配〕，但能够不负责IP上的UDP，甚至ATMAAL5这些公共协议满足这一要求。DSM－CC不要求传输层牢靠地传递消息，但它必需能侦测错误的消息，并将其丢弃。在客户机和效劳器之间的U－U信息流是通过U－U连接传送的。一台客户机和一台效劳器之间能够承诺有多个U－U连接。DSM－CC通常不规定连接所使用的协议，而由客户机和效劳器之间协商。但如在本文第7节具体描述的那样，DSM－CC定义了一组可互操作的通用效劳，它们由效劳器向客户机供给。能够通过U－U连接和远程过程调用〔RPC〕协议来完成对这些效劳的调用。网络会话和资源操纵会话DSM－CC之间的一种关联，供给将一个效劳实例所需的资源组合在一起的力气。另一种方式的讲明是，一个客户机访询问一个效劳，例如家庭购物，是通过与效劳器建立一个会话实现的。在效劳终止时，当客户机不再需要与效劳器的关联，会话能够撤除。会话里的资源DSM－CC旨在应用于如此一个工作环境里，那儿的网络资源不必是免费的或充裕的，资源在需要发送一个效劳时取得，在终止效劳时要开释。不同的效劳将需要不同的资源，一个会话治理一个效劳所需的资源安排。一个会话有一个在全程网络范畴里唯独的会话标识号〔sessionId〕，一个效劳实例所需的全部资源都使用一样的sessionId标签，这在网络计费和治理上有用；也用在会话被撤除时，删除全部与会话关联的资源。DSM－CC会话建立协议被设计为承诺网络认证客户机，确保客户机明白会话建立，并同意其担当的责任。在会话期间，效劳器能够依据效劳的具体时期要求网络为会话增加更多资源，或删除一些资源。这是通过AddResource消息组，或DeleteResource消息组完成。在这些消息里，效劳器使用资源描述子描述它所需要的网络资源。连接用在用户到用户〔U－U〕信息流的连接是构成一个会话的要紧网络资源。一个DSM－CC会话通常由多于一个的U－U连接组成。会话常常拥有一个用于RPC消息的操纵流和一个MPEG－2流。简洁的应用能够使用多个连接，例如，在一个窗口里显示一个传送视频的连接，窗口四周背景则通过另一高速连接发送。还应指出的是一个会话内效劳器端的连接并不都需要终止在同一个网络效劳接入点〔NASP〕：一个客户机能够接收来自一个会话内的多于一个的源的信息。这是DSM－CC会话概念不同于Q．298x的多连接呼叫的定义的几个特点之一。DSM－CC承诺将会话和资源治理与网络连接操纵协议隔开。网络能够使用DSM－CC会话和资源治理协议，并在底层使用传输网络协议实现连接操纵。例如，在ATM环境里，使用Q．2931〔ATM交换虚拟连接SVC的标准操纵协议〕完成连接操纵。ATM能够集成到DSM－CC网络，让用户直截了当使用〔客户机和效劳器〕Q.2931。由网络资源构建连接一个网络资源是指任何最低限度可安排的传输力气。对某些网络这是一种端到端连接，那个地点的资源确实是连接。DSM－CC被设计用于处理多个资源连接。一个连接是一个或多个网络资源的编组，它们供给了在两个或多个端点之间传输信息的力气。例如，非 ATM的HFC网供给了与客户机的通路，而效劳器被连接到核心ATM网络，在这种情形里，一个连接是由非ATM的HFC资源和ATM资源组成，见图2。资源描述子是在网络和用户之间传递的资源安排消息里的描述资源的数据构造。DSM－CC定义了很多公共类型的网络资源格式，例如ATMVCCs和MPEG传输流。一个资源描述子包含与类型相称的属性值〔例如ATMSVC的源和目标地址，MPEGTS的节目映射表PMT〕。它还指出资源的属性是否可协商的，谁开头资源的安排〔客户机、网络或效劳器〕。资源描述子还包含关联标签〔AssociationTags〕，它具有端到端的意义。全部构成连接的资源都有一样的关联标签。当网络技术发生的变化时，SRM负责产生的资源描述子供客户机收看：一个效劳器依据它所连接的网络、〔在图2的例子是ATM〕要求资源，而客户机收到的却是基于它看到〔所连接〕的资源描述子〔在图2的例子是MPEGTS〕。甚至在端到端的ATM网络里的同一个连接，客户机和效劳器各自看到的是不同的VP／VCI字段，因此需要供给对应客户机和效劳器各自看到的资源描述子。然而，客户机和效劳器各自看到的这两个资源描述子将包含一样的关联标签，而每个资源描述子将包含一个标志指示它是供谁观看〔客户机或效劳器〕。这种描述跨过多DSM－CC35PassThruDSM－CC会话总是由客户机发起的。但在某些使用DSM－CC的情形，效劳器〔或另一个客户机〕必需能够通知客户机它现在要建立一个会话。例如，在或视频会议的情形里，DSM－CCU－NPassThruReceiptDSM－CCPassThruReceipt消息未被答复，能够推断所呼叫的用户没有显现或并不期望接收呼叫。ITU－TT120工作组使用U－NPassThruReceipt的多媒体呼叫。4在一个典型的DSM－CC场景里，一台客户机〔例如机顶盒〕在启动时应使用U－N配置消息组配置自己，以适应所觉察其连接的网络。U－N配置消息〔UNConfigRequestUNConfigConfirm消息〕能够由用户发起，或由网络发起〔 UNConfigIndication、UNConfigResponse消息〕，或是让用户收听一个的播送频道〔UNConfiglndication〕。通过U－N配置消息序列，客户机了解到网络特地参数〔例如sessionIds〕是如何安排的，如何与SRM通讯〔例如它的VP／VCI、E．164IP〕；客户机还接收到缺省的效劳地址。DSM－CCU－N配置局部是一个独立的协议范畴，任何要求用网络初始配置的用户应用程序都能够使用DSM－CC的这一局部协议。5DSM－CC内的U－N下载协议是一个轻松和快速的协议，用于从效劳器下载数据或软件给客户机。下载协议定义了三个使用下载协议的场景：操纵流下载、非操纵流下载、数据传送带。DSM－CC规定了这三个场景使用的消息组。消息组分为操纵消息和数据消息。当客户机建立了与效劳器的会话，DSM－CC承诺〔不是命令〕效劳器下载一个完整的操作环境给客户机〔包括远程过程调用，即RPC堆栈〕。为了确保被下载的数据能够在用户装置工作，在下载开头前可能需要将客户机的兼容信息发给负责下载的效劳器。DSM－CC供给了通用的用户兼容性描述子，让用户装置向效劳器描述自己。一个完整的下载操作将一个下载映像(Image〕传送给客户机。映像被分割为一个或多个模块〔Modules〕，模块再被进一步分割为块〔Blocks〕。块的大小是通过协商以满足效率和有效的错误检测要求，并考虑到所使用的传输机制。DSM－CC下载协议特地的地点是它支持传统〔交互式〕被操纵流的下载，同时还支持非操纵流〔播送〕的下载。下载操纵消息能够在实际数据传输前用于交换有关下载过程的信息。下载数据消息被用于传输正被下载的数据，用于交互式下载模块传输的应答。一台效劳器能够使用播送情形同时向很多客户机下载数据。在这种情形，下载信息消息内的兼容性描述子将指示客户机将接收频道调到以兼容速率播送的专用频道去。考虑播送数据传送带，DSM－CC确保足够的信息显现在下载操纵消息，使一个客户机能够不按次序接收数据。例如，它承诺客户机一旦调到下载频道就开头接收数据，即使下载过程早差不多开头。将软件下载给客户机的力气意味着免除了与客户机驻留软件的版本或周期性更有关的费用。这是低价位的客户机装置〔例如机顶盒〕的抱负，它使效劳供给商简化了疼惜工作。仿录像机操纵的视频流MPEG－2视频编／解码标准并没有强调发出视频播放时刻。MPEG－2流在编码流里包括了它们自己的内部与视频和音频编码有关的时钟时刻，以承诺它们同步。然而，视频重放要求更多：要支持在一个流内随机定位，以及各种播放速率。DSM－CC种为DSM－CC设计的时刻寻址方案，称为正常播放时刻〔NPT〕。NPT是与一个节目联系的时钟观看者。当处于正常播放模式时，NPT正常前进；当用户选择快进时，快速前进；或选择重绕时，快速倒退。同样，DSM－CC通用交互式应用效劳U－UDSM－CCU－U局部供给了一组通用的多媒体用户—用户接口。这些接口供给模块化的构件块，能够用于广泛的多媒体应用，从点播电影到电视购物，到玩耍和远程学习。接口定义是用接口定义语言〔IDL〕编写的，有两种不同的接口：应用程序可移植性接口〔API〕，为编写运行在客户机上的应用程序的程序员设计的；效劳互用性接口〔SII〕，使不同制造商生产的客户机和效劳器在一起工作。一旦选择了远程过程调用〔RPC〕编码方案和消息组，效劳互用性接口的IDL将导致网络上的固定的位样式。DSM－CC不规定使用哪种RPC方案。然而，它的目的是承诺与CORBA2.0协同工作。DAVIC差不多项选择择CORBA20RPC〔UNO－通用网络对象〕和编码方案〔CDR－公共数据表示〕DSM－CC尽管DSM－CCU－U局部能够与U－N局局部开使用，DSM－CC仍描述了如何将DSM－CCU－U和U－N局部结合的工作系统模DSM－CCDSM－CCU－U接口并不要求必需是客户机或效劳器使用的唯独接口。例如，也能够下载同时接收视频会议和多媒体数据库如此的其他类型接口，用于混合应用。通用宽带应用效劳数据传送带和U－U对象传送带数据传送带协议范畴属于U－N下载协议的非操纵流下载场景，利用有下载消息：DownloadServerInitiate、DownloadInfoIndication、DownloadCancel，周期性地将数据和操纵信息播送给多个客户机。下载操纵消息供给了特定数据传送带的可用模块表，从而每个客户机能够确定它要捕获的模块。在数据传送带场景，由于没有从客户机到效劳器的回传通道，要通过MPEG－2PSI和DVBSI表向客户机播送数据传送带有关传输参数，使客户机明白在哪个播送频道开头收听下载操纵和数据消息。尽管简洁映像能够使用通用的数据传送带效劳公布，数据传送带更大的用途是供给一种物理环境，将用户效劳后面的实际U－U对象公布给客户机。为了支持这种做法，DSM－CC规定了U－U对象传送带和播送互用性协议〔BIOP〕。BIOP供给了在播送传送带里嵌入对象引用的标准方法，使客户机能够确定对象在播送频道内的实际位置。U－U对象类型通常由名字空间、文件和流支持，承诺客户机使用U－U对象传送带确定客户机想要观看的流。BIOP与RPC协议兼容，如此能够在一个特地的应用程序内混合使用播送和交互效劳部件。交换数字播送频道变化数字播送节目〔例如数字电视，准视频点播〕是宽带网络传输的要紧效劳。在某些类型的宽带网络里，例如光纤到路边〔FTTC〕，网络设计的经济考虑期望将数字播送节目传递到传输系统的 InterWorking单元〔IWUs)，再从那儿将节目多点传送给客户机。尽管IWU能够接收全频道的播送节目，但在传给用户的网络里同时传输全部数字播送节目是不实际的。一样在一个时刻里向每个客户机发送一个或几个节目。当客户机期望从一个频道切换到另一个频道时，必需IWU，要求转变频道。交换数字播送〔SDB〕频道转变协议规定了特地用于这类应用的协议。SDB频道转变协议在网络的客户机和 InterWorking单元〔IWU〕之间沟通。SDB频道转变协议也是DSM－CC内一个独立的协议范畴，能够独立于其它DSM－CC协议使用。特地地，SDB频道转变协议消息被设计为适应ATMAAL5前面我们介绍网络资源能够描述为简洁的点到点连接。当DSM－CC被用于交换数字播送〔SDB〕效劳时，我们有了一个更简洁的资源编组例子。从〔数字播送〕效劳器到网络，具有包含多个节目的广播连续供给资源；而客户机和网络之间的资源实现包括一个用于频道转变的连接和一个用于发送单个节目内容的连接。每个资源使用前面介绍过的关联标签与正确的接口连接。9DSM－CC一个使用DSM－