一种多业务融合终端的设计方案

一种多业务融合终端的设计方案

0家庭终端整合目前，用户的家庭网络中存在基于数字视频广播的广播（hdb）算法，以及由电信运营商开发的交互式网络电视（hdg）。每个最终产品都是独立的，这给用户的使用和操作带来了很大困难。因此，如何将上述家庭设备整合，解决操作和使用上的困难，并为用户提供统一的体验，是一个必须尽快解决的问题。本文提出一种多业务融合终端的综合设计方案,解决了家庭中多个业务终端独立并存且交互困难的问题,为目前三网在家庭终端的整合提供了参考意见。1设计方案1.1tvb设计整体架构当前关于广电的DVB机顶盒、电信运营商的IPTV/OTT机顶盒,以及路由器、HG等都是单独的硬件印刷电路板(PrintedCircuitBoard,PCB)设计,成为一个单独的终端产品,构成一个单独业务功能实体,例如:广电的DVB机顶盒对广电的数字电视进行解密解码,给用户提供直播标高清信号,但所用技术和规范对点播、交互业务支持有限如果将上述3种家庭终端进行充分整合,则需要从物理(硬件)和业务逻辑(软件)进行有机处理,下面将介绍具体的整合方案。1.2dvb系统网络视频模块根据上述3种家庭终端设备的业务特点,需要将3种独立的基于主控芯片的PCB整合到一块PCB上,对设备厂商来说,节省了相关产品物料清单(BillofMaterial,BOM)成本;对用户来说,不需要在不同的盒子和终端之间来回切换。硬件整合总体结构如图1所示。整个多合一融合终端硬件系统由3个单独的业务单元组成,在物理结构上即IPTV/OTT为主业务模块,DVB、HG为从模块,分别由IPTV/OTT、DVB和网关接入点(AccessPoint,AP)3块单板组成。其中,IPTV/OTT机顶盒硬件模块基于Android操作系统,HG基于Linux系统;DVBTuner单板通过与IPTV/OTT的传输流(TransportStream,TS)接口相连并被驱动,DVB单板共用IPTV/OTT主控芯片,由IPTV/OTT的主芯片控制,属于IPTV/OTT系统的硬件子系统。因此从主控芯片上分析:此整机为两个独立的主控芯片,分别为IPTV/OTT主控芯片和HG侧主控芯片;DVB是子业务模块,隶属于IPTV/OTT;DVB单板主要是通过IPTV/OTT的TS接口与之相连,一般由机顶盒主芯片厂家提供软件开发工具包(SoftwareDevelopmentKit,SDK)相关驱动,驱动DVB硬件模块和整合相关视频业务。网关AP支持局域网(LocalAreaNetwork,LAN)上行,用户侧支持多个百兆口或者千兆口,支持2.4G802.11n,采用高端的网关芯片,也可以支持目前流行的5G制式;HG部分采用单独的主控芯片控制,完成网络的接入和实现无线AP功能,同时通过内嵌以太网口直接与PTV/OTT侧主控芯片的外围以太网口的物理层(PhysicalLayer,PHY)关联。IPTV/OTT侧带有迷你音视频线(miniAudio&Video,miniAV)接口、高清晰度多媒体接口(HighDefinitionMultimediaInterface,HDMI),连接电视,通过基于Android系统的上层应用Android安装包(AndroidPackage,APK)整合,播放DVB直播视频和IPTV/OTT机顶盒的网络视频。在硬件设计上,考虑到后续产品形态的兼容性和易于维护,可以采用拼版的设计,即将3个独立的业务单元通过排针连接组成一个整体,这样3个模块可以单独设计,自由拼装,后续如有硬件模块损坏或者新的单个模块硬件设计需要更新升级,只需要更换单个模块即可,而不需要对整个PCB进行重新设计,这样极大地降低了新的产品形态开发周期中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)模块是构成上行融合终端产品机盘的CPU最小系统,包括网关CPU最小分系统、IPTV/OTTCPU最小分系统、支持CPU运行的复位电路、时钟电路、闪存(FlashMemory,FLASH)电路、随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)电路,以及系统调测专用的串口。该模块是整个机盘的核心运算模块,承担着全部数据的处理以及软件运行支持的作用。CPU模块是核心模块,与外围多个模块有连接关系,连接信号类型如表1所示。1.3android系统软件组成业务配置整合就是将3个独立的业务功能平面有机地整合在一起,成为一个统一的载体,即多业务融合终端,具体方案如下:业务整合:将DVB的直播功能、IPTV/OTT机顶盒的视频点播、其他互联网应用以及网关的网络接入功能进行统一的业务展现,通过IPTV/OTT机顶盒的HDMI或者miniCVBS接口连接电视,可以提供统一的业务入口且便于用户操作。配置整合:相关DVB数字电视的锁频、搜台和节目编辑等,相关IPTV/OTT机顶盒的网络接入、分辨率、屏幕缩放和系统语言等的配置、网关AP接入无线密码、路由相关等配置信息,可以通过IPTV/OTT机顶盒上基于Android系统的SDK进行开发整合,给用户提供一个统一的配置和操作界面。相关业务和配置整合的系统整体的软件业务架构如图2所示。图中,通过IPTV/OTT单板DVB相关驱动和DVB单板的TS接口获取经过降频和调制解调后的数字电视视频TS;对于基于Android系统的IPTV/OTT系统来说,此TS视频和从网络获取的视频TS进行同样的处理,只是来源不一样,一个是从电信运营商的宽带网络获取,另一个是从DVB高频信号解调后获取,通过Android系统已经很成熟的网络视频流播放机制,进行解扰解密后在电视上统一展现;通过DVBAPK实现DVB业务的频点扫描控制、节目管理、TS播放控制以及电子节目指南(ElectronicProgramGuide,EPG)显示等。机顶盒部分Android系统与网关Linux系统间采用Socket通信方式,采用客户端和服务器(Client/Server,C/S)模式,实现双系统通信。Android系统既可以作为Client模式,也作为Server模式。两系统间的服务器客户端角色可随时根据数据传输的需要进行改变,来实时保证通信的准确性,具体实现方式如下:Android系统端的APP程序通过AIDL接口来注册Service,当Service绑定成功后,则将需请求数据发送给Server端;Service经过一定格式的加工处理业务体验过程:通过如上的软件业务和硬件的整合,首先融合终端通过高频头接口接入广电的DVB网络,观看直播视频,同时HG通过WAN上行接入运营商家庭宽带网络,通过HG的无线AP完成家里宽带网络覆盖,如上融合终端还通过HD-MI连接电视2硬件拼接版集成及软件业务功能整合的必要性本文设计了一种将DVB机顶盒、IPTV/O