基于单向DTV增值业务与条件接收技术的应用

     　　基于单向DTV网络平台架构，本文分析了典型的增值业务类型及技术实现策略，并讨论了增值业务的相关运营模式。

　　引言

　　相对于模拟电视，数字电视是重大的科技进步，不仅给用户提供了更多更好的电视节目，而且一改往日的单一无控制的运营模式，实现对用户的控制，并且提供多种增值业务。可以说，数字电视的终发展将是一个多业务平台，在满足大众收看电视节目的前提下，提供交互的、即时的新型服务。

　　尽管双向交互式数字电视系统才是适合增值业务运营的平台，在相当长时间内，单向的数字电视系统仍为主流，因此，基于单向网络如何实现增值业务呢？本文基于单向数字电视平台分别讨论了几种常见的、可行的数字电视增值业务类型，并且从技术实现上做了简要介绍。  增值业务的开展是为了给消费者提供更好的服务，更好的服务离不开整个运营平台的各种管理，除了人事管理、市场管理外，节目的保护和用户的控制是必不可少的，在运营中占有非常重要的地位。本文在分析各种增值业务类型后，也对条件接收系统在增值业务运营中的重要性和系统应该具有的功能做了论述，并且以北京数码视讯公司的 StreamGuard CA系统为例，进行了实际阐述。丰富的内容加上完善的运营，带来的必然是数字电视极大发展的美好明天。

　　单向DTV网增值业务分析

　　数字电视系统根据有否信号回传信道可以分为单向和双向两类，两类系统都可以实现增值业务。理论上讲，对于单向网络实现的增值业务，双向网络一定可以实现，而且可能控制更方便。这里涉及到一个权衡。单向网络控制不方便，但是不用做网络升级改造，而双向网络虽然控制灵活，但需要较大投入做网络升级。这不仅仅是技术问题，还是个经济问题。一般来说，可以根据具体的情况，灵活取舍，实现互补的增值业务运营平台。

NVOD 增值业务

   NVOD   准视频点播是有线数字电视增值业务的一个重要的组成部分，它是以视频服务器为 设备，和前端的加扰、调制、条件接收系统紧密相结合的。NVOD  的全称为：Near Video On Demand，中文为：准视频点播，为接近视频点播的效果。它的实现是由视频服务器、播 出服务器、NVOD 应用服务器，通过EPG 系统选择传送到数字机顶盒，采用轮播的方式， 将一个节目按相同时间间隔分多个流播放出去。

   准视频点播系统的建立不需要双向网络，这样就不需投入大量的资金机进行双向网络的改 造。同时可以提供每天1-15 部的NVOD 节目服务。同时它也没有点播用户并发数量的限制，可以无限人数的点播，它的短时间的等待也是终用户可以忍受的。

　　网关协议转换程序

　　网关协议转换程序的整体设计思路为：当以太网应用层有数据要发送到CAN节点时，首先，数据发送到网关，由以太网控制器协议转换 模块从UDP数据报文中解析出完整的CAN 协议数据包，存放在数据缓冲区A，再调用CAN 控制器协议模块将它发送到CAN 总线上。反过来，当CAN 设备有数据要发送到用户层时，首先数据发送到网关，由CAN控制器协议模块将完整的CAN 协议数据包存放在数据缓冲区B，再调用以太网控制器协议转换模块将完整的CAN协议数据包作为应用层数据封装发送到以太网应用层。

　　CAN 控制器协议模块

　　CAN 控制器协议转换模块程序主要由SJA1000的寄存器读、写程序，初始化程序和发送、接收程序5 个子程序组成。之所以要编写单独的SJA1000寄存器读、写子程序，这是由SX52 芯片只有I/O端口的特点所决定的。

　　（1） 读SJA1000 寄存器子程序CANRead（）其过程为：Re引脚设为输出；CS片选清零；Rd引脚设为输出；输出地址；置位ALE；延时20 ns ；ALE位清零；Rd 引脚设为输入；/Read 位清零；读入数据；延时20ns ；/Read 位置位；CS片选置位；返回。

　　（2） 写SJA1000寄存器子程序CANWrite（）其过程为：Re引脚设为输出；CS片选清零；

　　置位ALE；Rd 引脚设为输出；输出地址；ALE位清零；/wr位清零；输出数据；延时20ns；CS片选置位； 返回。

　　（3） SJA1000初始化子程序CANInit（）选用CAN2.0A协议构建CAN总线控制网络，对SJA1000的初始化主要完成控制寄存器CR、验收代码寄存器ACR、验收屏蔽寄存器AMR、总线定时寄存器BTR0，1和输出控制寄存器OCR的设置。

　　（4） 发送接收子程序txdsub（），rxdsub（）发送子程序负责节点报文的发送，由CAN控制器SJA1000独立完成。主控制器SX52只需将数据缓冲区A中已按CAN2.0A协议格式组合成的一帧报文送入SJA1000 发送缓冲区中，然后将命令寄存器里的发送请求标志置位，即可发送报文。

　　接收子程序负责节点报文的接收。SJA1000自动接收发往该节点的数据并将收到的数据放到它的接收缓冲器中。SJA1000 的报文接收主要有两种方式：中断接收方式和查询接收方式。该系统采用查询接收方式。可以发送给主控制器SX52的接收信息由状态寄存器的接收缓冲器状态标志RBS和接收中断标志RI 标出。SX52将会把这一帧数据包存入数据缓冲区B中，然后释放接收缓冲器，再通知总调度程序，由总调度程序调用以太网控制器协议转换模块转发。

　　TCP/IP应用层程序设计

　　基于以太网的高层通信协议一般采用TCP/IP协议。这里采用流行的SOCKET套接字编程，传输层协议选择UDP（用户数据报协议），通过 VisualC++编写应用层程序。WinSock提供了对UDP的支持，通过UDP协议可以向指定IP 地址的网关发送CAN 协议数据，同时也可以从它接收CAN协议数据，发送和接收方处于相同的地位没有主次之分。利用CAsyncSocket类操纵无连接的数据发送较简单，首先生成一个本地套接口，然后利用int CAsyncSocket : : SendTo （ constvoid 3 1pBuf ， int nBufLen ， UINT nHostPort ， LPCTSTR1pszHostAddress = NULL ，int nFlags = 0） 发送数据，intCAsyncSocket : : ReceiveFrom （ void 3 1pBuf ， int nBufLen ，CString & rSocketAddess ，UINT & rSocketPort ， intnFlags = 0） 接收数据。利用UDP 协议发送和接收都可以是双向的，即管理主机和SX52网关都可以发送和接收数据。在程序设计中，创建了一个CAsyncSocket 派生类CCanSocket ，该派生类CCanSocket 有若干成员函数，通过这些类成员函数，可以很方便地实现CAN总线到Internet 的通信。

　　以太网控制器协议转换模块

　　以太网控制器协议转换模块主要负责从UDP数据包中解析出完整CAN协议报文，存入数据缓冲区A。同时，将数据缓冲区B中的完整CAN协议报文封装成UDP数据报后发送到以太网上。采用UDP协议是考虑到CAN 协议数据报为短帧形式（每个数据帧多为8个字节），因为TCP协议要进行3次握手建立连接，这对网络来说无疑是一种资源的浪费。而UDP是无连接的传输，这样可以提高网络传输效率，同时，也减轻网关的处理任务。当然，UDP是不可靠的传输协议。为了提高通信的可靠性，在应用层建立回传校验机制，通过实验测试表明这种方式是行之有效的。以太网控制器协议转换模块主要由若干个ARP、UDP协议的API函数组成。

　　结论

　　随着Internet技术的日益成熟测控系统网络和以太网将渐渐融合。CAN总线到Internet的互联网关的设计研究是一项具有重要意义的工作，它有非常广阔的应用前景。

  

参考文献:

[1]. DTV datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/DTV_2390116.html.
[2]. SJA1000 datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/SJA1000_609075.html.
[3]. SX52  datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/SX52+_629025.html.
[4]. ACR datasheet https://www.dzsc.com/datasheet/ACR_2278911.html.