序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇數字電視論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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二、硬件編程模型

在系統啟動后，應用程序通過調用設備驅動程序，首先對硬件進行了初始化處理，此時，硬件寄存器被應用程序直接進行了寫操作，這種方式被稱為阻塞式通信方式或者稱之為同步通信方式，它的特點是：軟件在硬件寄存器被正確寫入后返回。但這不是應用程序控制硬件的唯一的方式，另一種方式為異步通信方式，或者稱之為緩沖式通信方式，這種方式是通過寄存器操作后通過回調函數來通知應用程序。系統正常啟動運行后，通過異步通信方式，應用程序對硬件進行操作，比如，通過驅動任務，來完成關于EPROM2的讀寫操作觸發硬件中斷的原因可能是硬件產生異常，或者是上層軟件需要處理時，此時需要調用中斷處理函數。硬件終端函數需要找出中斷產生的原因，即先判斷中斷源，然后再進行一些較為簡單的處理。隨后，它把信息發送到了驅動程序任務的信息隊列中，或通過調用回調函數交給應用程序處理。幾乎所有的中斷處理函數都需要通過直接或者間接地向應用程序發送信息。通過采用單獨的嵌入式處理器，主機編程接口對系統作整體控制，在Conexant數字電視解決方案中采用了ARM7架構的CPU核。系統啟動時，系統中的各個模塊被主編程接口進行了初始化，在啟動完成后，系統便進入了工作狀態，主機編程接口收到了來自各個模塊的消息，然后進行處理，對相應的模塊進行處理。圖1圖片為數字電視的簡單的硬件編程模型。圖中每個版塊都是編程得來的。應用程序對主機編程接口進行了控制，而驅動程序控制其他的硬件模塊。此外，像音頻解碼器、視頻解碼器、解復用器等專門的DSP固件來控制。信道解調器是在數字狀態下工作的，但是由高頻頭輸出的查分信號為模擬信號，所以在信道解調器的內部要對差分信號進行變換，根據信號不同的調制方式，衛星信號采用QPSK方式進行解調，有線信號則采用QAM方式進行解調。這個功能是通過一個數字匹配濾波器實現的，接下來解調器還要進行信號的糾錯解碼。此后，解調器輸出便是基帶的MPEG-2傳輸流，可通過并行或串行的方式輸出到解復用器當中。數字電視解碼器的OSD模塊事實上是一個比較強大的圖形處理器。軟件對它進行編程操作時，可直接控制硬件，比如，控制調色板和顯示控制器內存等。軟件在寫顯示控制器內存時，由于程序指令速度過慢出現圖形顯示不流暢現象，因此，有些圖形處理器常借助圖形加速協處理器，使用硬件直接寫顯存，此操作成為硬件blitter。目前為止，在大多數場合下，數字電視還是通過使用模擬電視的AV輸入來收看，所以數字電視解碼器必須將音頻、視頻等圖文信息，在模擬電視制式的基礎上進行視頻編碼。視頻編碼器接受現實控制器模塊所輸出的視頻圖像信息，并進行視頻編碼根據具體的電視制式，最終輸出特殊接收終端所需要的分量視頻信號或復合視頻信號。音頻輸出可直接從音頻解碼器中獲得。

三、數字機頂盒硬件系統分析

數字電視機頂盒能夠接收MPEG-2數字電視傳輸流和各種數據信息，通過解調、解復用、解碼和視音頻編碼，在模擬彩色電視機上觀看數字電視節目和各種數據信息。目前，數字電視機頂盒的基本功能是接收數字電視廣播節目，同時具有所有廣播和交互式多媒體應用功能。數字電視機頂盒硬件組成有很多。一是網絡接口模塊（NIM）：網絡接口模塊完成信道解調和信道解碼功能，送出包含視音頻和其他數據信息的傳輸流（TS）。二是信源數據傳輸流解復用器：傳送流中一般包含多個音視頻流及一些數據信息，傳輸流解復用器用來區分不同的節目，提取相應的音視頻流和數據流，送入視音頻解碼器和相應的解析軟件。三是條件接收模塊：對于付費電視，條件接收模塊還對音視頻流實施解擾，并采用含有識別用戶和記憶功能的智能卡，保證合法用戶正常收看。四是視音頻解碼器和后處理：MPEG-2解碼器完成對音視頻信號的解壓縮，經視頻編碼器和音頻D/A變換，還原出模擬音視頻信號，在模擬電視機上顯示高質量圖像，并提供多聲道立體聲節目。五是嵌入式CPU與存儲器模塊和接口電路：嵌入式CPU是數字電視機頂盒的心臟，它與存儲器模塊用來存儲和運行軟件系統，并對各個硬件模塊進行控制。接口電路提供豐富的外部接口，包括通用串行接口USB，以太網接口及RS232，模擬、數字視音頻接口，數據接口等。隨著網絡技術和數字電視的發展，數字電視機頂盒的各項功能將更加完善，尤其是單片PC技術的發展將會在物理結構上促進電視機頂盒各部分硬件的高度集成，形成STB核心芯片,從而降低成本，減小體積，提高性能。外部接口更加豐富，可以通過USB接口與數碼相機連接，也可以通過IDE接口掛接硬盤實現節目存儲。交互式機頂盒將會成為數字電視機機頂盒的主流，用戶在模擬彩色電視機上不僅能夠收看數字電視，還能實現娛樂和上網等功能。

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1.2發射場強的確定場強決定著廣電地面數字電視信號的能量與載噪比，無論是在以往的模擬信號技術還是現在的數字信號技術。在應用新的數字信號的時候，場強的建設就很重要，想要覆蓋性好，就需要高的場強。和傳統模擬信號相比，數字信號的應用還需要考慮載噪比。據研究稱，載噪比就是能量的轉換的一種體現，那同時能量也可以向載噪比轉換，這是提高廣電地面數字電視信號質量的突破口。

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1.2應采用集中分配方式對于同軸電纜網絡部分，為了將線路中的接頭數量控制到最低限度，避免出現故障，在用戶使用的那部分設計時應按照用戶分布的密集程度采取集中分配的方式，也即是根據2分配、3分配、4分配、6分配的原則將6戶、8戶、12戶、20戶等采用同一個用戶箱。具體的集中分配方式。

1.3注意用戶放大器如果用戶使用線路中存在用戶放大器，則應該將放大器內部中插入高低通的損耗考慮進來。若放大器是多端口輸出裝置，不僅需要考慮插入高低通的損耗，同時還要計算放大器內部存在的分配損耗。比如，下圖4是一個一級用戶放大器的原理圖，在這個光節點上有放大器1臺、EoC兩臺、兩斷口光工作站一臺、用戶分配箱九個、OUN一臺，整個光節點上的用戶終端共有104戶用戶。在這個線路中，4號到8號采用的是集中分配用戶箱，和其他箱相比，這個集中分配用戶箱的下行高清電視信號并沒有明顯差異，但是上行數據信號有很大損耗。采用EPON+EoC進行升級后，就可以構成一個雙方網絡傳輸有線電視數據，有利于提高整個網絡線路運行的安全可靠性、高效性。

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2.有線電視網絡中數字電視技術的應用

數字電視技術在我國的傳媒業普遍采用，其中最關鍵的技術就是數字電視機頂盒。它主要的作用就是將數字電視技術與有線電視網絡中心進行連接，其實即是一種可以起到轉換作用的設備。數字電視信號通過電視機頂盒將模擬信號轉變成數字電視信號，將各種圖像以及聲音通過壓縮的方式置換成數字流，機頂盒還可以把這些數字流進行解碼處理再還原成之前的模擬信號，隨后再利用其它的音響設施以及顯示器提供圖像和聲音給使用客戶，這樣自然而然就形成了廣播電視節目。通過數字機頂盒可以將之前模擬有線電視信號技術置換成現代的數字有線電視信號技術。數字機頂盒是數字電視技術所產生的一種產物，機頂盒具有以下幾種功能：第一，機頂盒可以向電視用戶提供圖像和聲音，供客戶使用。第二，數字電視技術是基于機頂盒服務的。第三，機頂盒可以提供一些廣播數據信號，在進行傳輸信號的時候是利用電纜進行傳輸的，部分信號是通過同軸混合網傳輸的。此外，機頂盒可以在交互式多媒體中應用，用戶可以選擇很多種網絡服務功能，比如說，軟件更新，升級，接收郵件，上網，各種電臺的點播等，數字電視技術在有線電視網絡中的功能越來越多。數字電視技術不管在網絡公司中還是廣播電視臺中都有著很深遠的影響。我國目前在許多地域都采用了數字化電視技術和雙向網絡有線電視技術的改造工程，主要從三個方面可以體現出來：第一，客戶端；第二，雙向網絡；第三，前一部分系統。用戶通過數字電視技術可以看到多個地方的衛視臺，以及中央衛視，所收到的信號十分的清晰化，接收信號時也更加地穩定、安全。數字信號電視技術還可以使一些個性化服務的用戶滿足自己的需求，自己喜歡的游戲、想看的電影、電視都可以進行點播，享受多種交互式點對點的娛樂和信息等服務

3.數字電視信號的有線電視網絡傳輸

和之前的模擬信號傳輸所不同的是，數字電視技術在傳輸中所利用的是HFC方式，利用的是AM-VSB頻分復用方式，利用了不一樣的頻率將各個節目進行區分，主要可以使之前的數字信號符合現在的HFC網絡的標準要求，將傳輸信道進行編碼處理，其中包括了碼的流動量；R-S編碼；卷積交織；字節到字符的映射；差分編碼；基帶成型濾波和QAM調制，相容與數字信號的傳輸過程中，各個信號之間的可以進行亂碼的調解，利用分解把流碼進行分開，可以有效預防各種信號之間的干擾。從高頻載波形式上，MPEG-2與HFC在高頻段進行網絡傳輸時的模擬信號是相同的，采用混合傳輸，電纜傳輸、以及被光鏈路傳輸。數字電視技術方面SDL可以在調整的狀態下進行傳輸，PDU，IP/IPX，ATM信元等都可以適用于復雜多變的殲敵數據傳送過程，SDL不依靠SONET/SDH結構，在DWDM層的上面位置，兼容性能非常好。它使數據信號傳送過程中更加的安全、可靠。SDL干擾頻器所接收到的信號遭到損壞的可能性大大減少。它在數字電視信息中的傳輸過程中以其高質量的傳輸效果，占有非常重要的地位。

4.數字電視的環節組成

4.1信源編碼

它的主要功能作用是把圖像以及聲音轉變成數字化，達到模擬信號轉變數字信號的目的。

4.2復用

分復圖像、視頻以及各種數據合為一體的，以包為單位的數字信號源，再進行分割和區分，最后就組合而成了一套節目流或者多套節目流。

4.3信道編碼與調制

信道適配其實就是信道編碼。實現信道編碼主要是依據各種數據流處理編碼，為此達到減少錯誤。還可以將一些基帶數據流存放于高頻波段中，由此轉變成頻帶信號。

4.4傳輸信道其中有HFC、衛星、數字干線、無線等。

4.5SDL技術

SDL在數字電視技術中的傳輸過程中不僅兼容性能比較好，而且在調整傳送過程中，還可以有效克服復雜的數據，尤其是對PDU，IP/IPX。ATM信元等多數類型的效果非常明顯。如果從本質上看待SDL技術，它是不受限于SONET/SDH結構的，通過自身就可以連接達到實現于DWDM層中，兼容性能非常好，可以保證數字信號在傳輸過程中更加地安全、可靠，與此同時還可以使數字電視中的數字流轉化以及數據信息的安全性得以提升，主要是由于SDL干擾頻器可以從很大程度中減少各種損壞。在進行數字信號的傳輸過程中SDL矩形高速流可以進行傳輸數據信息的敘述，SDL貞中的L1可以同步于傳輸中的各種性能，大大減少出錯率。在進行傳輸過程中，一旦發生突發性事件可以有效被制止。

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2軟件架構總體設計

如圖1所示，軟件架構中所涉及的靜態類包括幾個類別，分別是：視圖類(View)、控制器類(Controller)、模型類（DVBFilter)、業務類（DVBEpg)、工廠類（DVBFactory）、消息中心類（Noti?caction)和算法類（ConcreteStrategy)。這幾種類的具體職能體現了以下基本設計模式的綜合運用。

3MVC模式

MVC是一種復合設計模式，可以由幾種基本設計模式組成，實現方式因應用場景各異，例如WEB應用、APP應用等。它的設計原則是將應用程序劃分為三個層次：視圖層、控制器層和模型層，并規定層次之間通信的方式，將數據從視圖中分離出來，使得界面和數據可以單獨開發，讓表現不依賴數據。在架構設計中View會響應輸入設備的操作，并描畫自身(Draw())。由于某些視圖類對描畫性能有要求，所以可以直接緩存需要的數據(CacheViewData)；DVBFilter響應數據設備的請求，對得到的設備數據進行處理；Controller可以直接管理視圖類和模型類，控制它們的生命周期和通信，也可以通過工廠類和業務類間接維護。由于視圖類和模型類需要響應系統事件，所以對平臺的依賴較大。因此，盡可能將邏輯處理放在控制類，便于重用。

4觀察者模式

MVC模式的設計重點之一就是三種類之間的信息交互。控制類觀察視圖、模型的狀態，對感興趣的數據、狀態變化進行處理。借鑒觀察者模式的特點，本文提出一種更為靈活的消息驅動方式。消息中心可以分為兩大類：應用層消息中心(Notifaction)和系統層消息中心(OSNotifaction)。后者又可以細分為兩個子類：輸入設備消息中心(InputNotifaction)和數據設備消息中心(DemuxNotifaction)。系統層消息中心依附于獨立線程(threadID)，獲取系統的事件(GetInfoFromOS())。視圖類依據自身的特點需要關心某些外部輸入設備的狀態，例如鼠標或者觸摸屏的點擊；模型類則一般需要關心外部數據設備的狀態，例如媒體流設備數據的就緒。因此，二者分別需要將自己作為觀察者注冊到對應的消息中心(Observer())。當有系統事件發生的時候，消息中心分別通過(NotifyWithEventType())和(NotifyWithTableType())進行通知，使得View可以執行(InputEventProcess())，DVBFilter可以執行(DataEventProcess())。在處理事件的過程中，如果需要對行為進行擴展，則需要向應用層消息中心發送特定消息(NotifyWithMessage())，讓其觀察者即控制類進行處理(BehaviourFunctionForView())、(BehaviourFunctionForModel())，完成視圖類和模型類之間的通信；通過（DataSourceFromModel())完成其間的數據轉化。

5抽象工廠模式

控制類負責對業務進行建模，根據不同的協議創建不同的功能模塊，它屬于兩個維度的變化。可以選擇抽象工廠模式構建業務對象層次。抽象工廠模式用于創建兩個維度的產品線。抽象工廠代表了特定的協議類型，(DVBabstractFactory)制定具體工廠(DVBFactory)可以生產的DVB協議產品類型。(DemuxNotifaction())創建該協議的數據設備消息中心(DVBDemuxNotifaction)，(Epg())創建該協議的EPG業務類(DVBEpg)。業務類則負責各種模型類的建立和維護。控制類根據應用對協議的選擇，創建具體工廠，一種協議只有一個工廠，遵循單例模式。具體工廠實現每個具體產品的創建。產品的創建細節和工廠方法綁定。具體產品的協議特性由抽象產品決定(DVBabstractProduct)。這種設計讓具體工廠和具體產品緊耦合，工廠方法的個數和具體產品數目相同，但是為了遵循開閉原則，一般適用于產品類型固定的情況。

6模板模式和策略模式

工廠類完成業務功能的創建。業務功能的創建過程中指定需要收取哪些數據，即創建哪些模型。由于機頂盒廠商對應用的需求不同，即使在同一種協議標準下，對數據的格式定義也不盡相同，例如某些自定義私有數據，自定義私有描述符。為了解決上述問題，提供良好的擴展性，將模板模式和策略模式相結合，達到在統一的解析架構之中對可變的部分進行分離的效果。模型類DVBFilter由業務類DVBEpg創建并維護，負責數據的收集和解析。一種業務類可以包括多個模型類，去收集數據格式特定的表。模型類通過(ProcessData())對數據中心獲取的原生表數據(TableData)進行解析，形成視圖類需要的數據(ViewNeedData)。解析的過程包括解析頭部(ParseHead())和描述符(DescriptorProcess())兩個固定部分，是一個算法模板函數。不同的模型類由于數據格式的迥異，對這兩個部分的實現可能都不一樣，所以具體模型可以根據需要重載這些方法。(Filter4e)就是解析DVB協議中數據格式為4e的EIT表。對于同一種模型類，頭部解析是固定的，描述符的解析是可變的。這種變化體現在描述符的種類和數目不同，但是解析的骨架結構固定。因此，可以設計有限個策略算法(StrategyA和StrategyB)，每個策略都會解析一定類型的描述符(DescriptorProcess())。如果表1：架構對需求的變化表變化類型變化內容架構修改內容架構修改層次視圖樣式組成視圖的元素以及布局視圖對觸點位置的計算方式InputEventProcess視圖行為視圖對事件的響應方式，對數據格式的轉化方式重寫控制器的響應方式1.BehaviourFunctionForView2.DataSourceFromModel協議增加業務功能添加增加協議工廠類，包括工廠的產品結構層次1.工廠類2.業務類業務邏輯改變業務處理流程需要的表的類型，表的收取策略、以及表之間的關系1.業務類2.DataEventProcess3.BehaviourFunctionForModel數據描述符增加1.私有描述符的添加2.業務處理內容變化業務處理過程中需要對新增加的數據進行處理1.業務類2.數據類解析的類型需要改變，可以通過具體策略算法重載(ConcreteStrategy)。7架構對需求變化的處理由于軟件需求變化的要求不同，對架構的修改程度也不同。表1是對需求變化的假設和架構相應做出的修改方案。從修改結果可以看出，按照對架構內容的修改程度的不同，由低到高可以分為函數和類兩個層次。不難看出這種軟件架構可以讓因需求變化而作出的修改盡可能遵循開閉原則，所修改的內容耦合性底，使得功能擴展具備插件化，降低每次修改對整個軟件維護的影響，提高了迭代開發的效率。

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2.廣電發展農村數字電視存在的問題

盡管數字電視對農村社會、經濟的作用和影響十分巨大，而且得到政府、企業和農民的認可，但是其在推廣發展中不可避免的出現一些問題，主要表現在以下幾個方面：一是農村消費觀念影響。多年以來，農村居民一直觀看免費的電視節目，而數字電視不僅需要農民交付機頂盒等費用，每年還需要交付一定的使用費用，所以農民對數字電視產生了抵觸心理；二是地方小片網與數字電視形成競爭關系。在部分農村地區有一些小片模擬網給用戶提供模擬電視信號服務，這些小片網由于其收費低，受到農村居民的支持，與數字電視形成競爭關系；三是基礎設施落后影響數字電視的發展。由于皖南地區多為山區，地形復雜、交通不便，且經濟較為落后，這些地區的基礎設較差，這就增加了數字電視發展的成本和難度，嚴重阻礙了數字電視的發展。

3.對廣電發展農村數字電視的建議

3.1結合農村定位服務內容

為了促進數字電視在農村的發展，數字電視應該將電視服務內容與農村實際情況相結合起來。可以通過將電視節目聚焦在廣大農村居民身上，辦好農村節目，不僅要將節目做得通俗易懂使用，也要努力放映農村居民身邊的人和事，放映農村居民生活生產的熱點問題。努力將數字電視中農村欄目做成宣傳農村政策的陣地，農民交流農業生產信息的平臺，農民獲取農業科技知識的窗口；努力將其發展成農村與農民、農村與城市、政府與農民之間的橋梁，充當當代農村和農民精神風貌的展現舞臺。

3.2建立合理的運行模式

為了促進數字電視在農村的發展，建設一個合理的運作模式至關重要。可以將數字電視的運作模式建設成具有以下特點：頻道專業化，綜合性的電視頻道無法滿足不同層次用戶的需求，根據不同用戶的需求建設不同的服務內容，可以促進數字電視的發展，針對農村用戶，可以將數字電視服務內容建設成與三農相關。節目互動化，節目互動化具有選擇性和靈活性的特點，農村居民可以選擇時間段收看收聽節目，這樣農民就不會被動的接收信息，從而促進數字電視在農村的發展。

3.3加廣電發展大宣傳力度

對于部分農村地區，數字電視是一種新事物，農村居民對其了解還不是很深入。為了在農村普及數字電視，需要在農村開展大量的宣傳工作。數字電視作為一個重要的服務平臺，可以提供各種各樣的服務，在產業發展的啟動階段，數字電視作為一種新事物，農村居民并不了解其服務功能。所以在宣傳時，不要將宣傳內容集中在節目內容上，也要努力宣傳數字電視的互動、信息等功能，只有農村居民深入了解了數字電視的價值，才能更好的促進數字電視的發展。

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所謂三網融合指的就是三大網絡在技術支持下提供全方面綜合的信息服務，包括對語音、數據等各方面的信息，其中三大網絡指的就是電信網、計算機網以及有線電視網。三網融合在目前并不單單是物理上的三合一，更多的是指高層業務上使用的融合，簡單來說就是將信息從傳統的點到面，變成了點到點的模式，這樣能夠為廣大群眾更好的服務。

1.2聚焦三網融合形勢下的新媒體

時代快速發展，三網融合雖然基本實現，但是依舊要面對新的挑戰，即三網融合新媒體環境。在新媒體技術的支持下，人們不管在哪里都可以進行有線、無線以及移動的方式來為網絡媒體增加內容，但是他們不僅僅是內容的制作者，更是者以及接收者。新媒體技術消除了網絡、終端和傳統媒體之間的界限，真正創造了跨越“媒體、網絡、終端”的可能性。

2三網融合給圖書館發展帶來的機遇

三網融合不僅僅給媒體帶來新的發展，更是為圖書館帶來新的信息交流環境，讓三網融合把圖書館放置到了人們的日常生活中，令人們想什么時候閱讀圖書館信息就什么時候閱讀，想在哪里獲取就在哪里，自動、靈活的與圖書館進行交流，三網融合的出現讓這些成為可能。

2.1拓展了圖書館的服務領域

三網融合讓圖書館原本的狹小的服務范圍一下子擴大，信息服務不再受時間以及空間的阻礙，圖書館在三網融合的支持下，突破自身局限，實現只要網絡在，信息就在，交流就在、服務就在的現實。

2.2豐富了圖書館的服務資源

三網融合技術的出現，讓圖書館可以有效利用網絡數字電視這個有效資源擴大圖書館的服務范圍與內容，豐富圖書館的信息儲存量，讓圖書館在這個內容為王的年代里奠定堅實的服務基礎。

2.3為圖書館提供了更多的服務平臺

傳統圖書館網絡服務平臺十分單一，但是三網融合的出現，打破了這個局限，讓圖書館更多的資源與服務衍生到了電視網絡以及電信網絡平臺中，使用者可以利用電腦、手機以及電視或者MP4等等就可以擁有圖書館給予的服務與信息資源，讓更多的文化資源實現共享，讓更多的人利用這些知識資源。

2.4強化了圖書館的互動服務功能

三網融合下的重要代表之一就是交互式網絡電視，它的出現改變了原本媒體傳播的方式，最大的特點就是實現用戶之間的實時互動，用戶通過網絡電視的可交互性與圖書館進行及時的交流與溝通，圖書館也可以利用網絡電視這個新媒體為廣大用戶提供全方位的服務，讓用戶體驗到更多的溫馨服務。

2.5提高了圖書館服務的針對性

實現三網融合后，多媒體中的數據廣播業務就可以將用戶需要的信息精確的傳送到用戶的家里，快速有效的解決了信息數量龐大找尋的問題。而數字電視的頻道相當多且分類明細，圖書館可以利用其這些優點，根據用戶的實際需求，將信息傳遞到需要的用戶中，提高信息服務的針對性與準確性。

3三網融合背景下的數字圖書館發展策略

三網融合的出現還減少了信息傳播投資成本，讓信息傳播的內容與方式更加多樣化，也更加全面。圖書館是國家重點推動發展的項目，更是眾多重要公共信息資源的提供者，因此要緊跟時代腳步，利用新媒體的優點，創造出更多更新服務模式并且擁有自己品牌的特性。

3.1三網融合背景下的數字圖書館發展策略

三網融合的出現讓圖書館突破原本的空間界限的弊端，實現無服務費用、無限制以及無障礙的優勢。當創造出的獨特品牌更是圖書館重要的無形資產，也是未來圖書館與其他圖書館競爭的基礎。

3.2建立學科化特色化媒體信息資源體系

信息資源是圖書館發展的技術，圖書館只有擁有海量的信息量，信息系統化才能夠讓自己在競爭中不失去優勢，同時為用戶提供豐富、深層次的信息才能夠讓圖書館獲得長遠發展的可能。而三網融合后，圖書館的建設重點要轉移，主要集中在特色、科學化方面。而且利用網絡以及數字電視這樣的媒體資源對資源進行重新整合與補充，讓圖書館提供的信息更正確合理、有特點。

3.3創新服務模式，開展深層次服務

三網融合對圖書館的發展有很大的推動作用，可以幫助圖書館建立科學的網絡平臺來服務讀者，但是要怎樣利用這個平臺來讓更多的讀者聚合是目前圖書館成功服務的重點。另外三網融合的出現更是引發了終端階層的革命，新媒體的出現以及混合終端的出現讓群眾處在了全新的信息環境中，這也為數字圖書館的發展提供平臺基礎。

3.4相關技術的支撐

數字圖書館想要持續健康的發展，強大的技術支持是必不可少。三網融合后，圖書館為了適應其發展，需要建立功能更加強大，提供更大數據量的網絡，并且還要保證網絡的穩定性與安全性，對用戶提出的各種信息需求滿足，最為重要的一點就是要讓無線信號覆蓋到圖書館的各個角落。數字圖書館的發展是在三網融合下的進行的，這也就要求其需要相應的技術支持，因此發展相關技術已經是現在刻不容緩的事情。

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1.2監控部分：數字電視的監控系統由五部分構成，主要包括傳感器、微處理器和PC機等。它的主要作用就是對發射機的工作狀態、信號傳輸、電視機故障處理等進行監控，以此保證發射機的穩定工作。

2數字電視發射機的技術與應用

2.1數字電視發射技術與模擬電視發射機技術。數字電視發射技術和模擬電視發射技術都是全固態、單通道發射，兩者在大功率合成、供電系統、冷卻系統、控制單元等技術上存在互通的關系，在設計理念上，兩者都實現了設計的模塊化、智能化、自動化、網絡化特點，綜上所述，數字電視發射機與模擬發射機存在很多相似之處。但是數字電視發射技術與模擬技術又存在著一定的差異性。數字電視發射技術在激勵器方面采用了信道編碼，這項技術是國標規定的內容，頒布國標之后，信道編碼已經順利解決了國標部分的問題，伴隨著我國數字電視發射機技術的發展，中國廠商在發射機產品制造中解決了基帶預矯正、平均功率、低相噪本振和單頻網等技術難題，這些關鍵性技術難題的克服都離不開數字化技術水平的提高。

2.2調頻廣播發射的數字技術特點。數字化技術的發展使得調頻廣播的發射具備了以下特點：抗干擾能力強、信號穩定、電臺頻道變寬。調頻廣播的信號傳播受到自然環境、工業生產活動、家用電器干擾等等因素的影響，諸多因素在信號傳播過程中一旦一起參與進來就難以被分辨出來，調頻收音機卻可以通過限幅變化切除掉干擾信號。數字調頻激勵器的引入，使得調頻廣播發射機改進了同步指標，降低了傳播過程中的噪音影響，使人們獲得了更好的音頻質量。數字音頻信號傳輸節約了系統同步性用時，提高了系統調試和維護的工作強度。調頻廣播系統是一個全方位的信息傳播平臺，具有較大的社會實用性。隨著科技的進步，數字化技術還會不斷更新，數字化廣播也會有更長足的發展和進步。

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2數字電視協議測試系統架構

通過對混合網絡環境下的數字電視系統的交互流程及交互協議的分析，明確了本次測試的測試目標，即驗證IUT對數字電視交互協議實現的一致性，并為此設計了數字電視協議測試系統。數字電視協議測試系統分為4個部分：測試客戶端、測試服務器、監聽服務器和數據庫，如圖2所示。測試客戶端通過IUT選擇模塊與IUT交互，生成測試用例集，客戶端將待執行的測試用例提交給測試服務器；服務器按照測試用例列表順序執行測試用例，判定測試結果，將結果返回客戶端，呈現在客戶端界面上。客戶端呈現的測試結果包括測試執行過程中實時輸出的數據包解析日志和每條測試用例的判定結果[7]。監聽服務器是在網絡層抓取被測系統的交互數據包，輔助測試服務器執行測試。整個測試過程中，從生成測試用例到最后結果輸出，數據庫負責全部數據的寫入、查詢、刪除和更新。由于本文研究的交互協議屬于應用層協議，測試的交互是通過以太網在此基礎上定義了應用層通信實體，因此測試系統不需要實現該交互協議，只要存在以太網鏈路接口即可[8]。在系統設計的前期，需要仔細研究交互協議報文的結構和參數，因為每個測試用例中的被測協議不同，對應被測的數據包也不同，監聽服務器會按照測試用例的要求，獲取報頭參數符合對應被測協議的數據包，因此測試用例的設計是否合理是整個測試系統正常運行的關鍵。1）測試客戶端測試客戶端由IUT選擇、測試用例顯示、結果輸出這3個模塊組成。IUT選擇模塊用于測試人員選擇被測協議，測試系統開始測試時，IUT選擇模塊將測試人員選擇的測試協議集信息提供給測試服務器加載；測試用例顯示模塊用于顯示測試人員選擇的測試用例集，以及每個測試用例的描述和測試步驟；結果輸出模塊用于實時地將測試服務器返回的日志信息輸出到測試運行界面，并在測試結束后打印輸出完整的測試結果。2）測試服務器測試服務器是測試系統重要的組成部分，它運行于測試系統的后臺，即對于測試人員來說是透明的，其架構如圖3所示。測試服務器主要接收來自客戶端的測試執行要求以及測試用例列表，根據測試用例列表加載測試用例并執行，在測試開始時啟動監聽服務器，接收其抓取的被測系統交互數據包，并將數據包存儲到數據庫中；協議解析模塊按照協議標準解析數據包，進行測試結果判定，并實時將判定結果返回測試客戶端。3）監聽服務器監聽服務器的主要功能是獲取被測系統交互過程中的網絡數據包，并將符合被測協議的數據包過濾出來，發送到數據庫中。測試人員在測試客戶端點擊測試開始時，客戶端開始執行測試用例，同時在后臺開啟監聽服務器，監聽程序按照測試用例的要求抓取被測系統交互過程中的全部數據包，存儲到數據庫中的指定位置。4）數據庫數據庫是測試系統中重要的存儲部分，測試執行過程中抓取的交互數據包、實時的執行結果都存儲在數據庫中，供測試客戶端調用。數據庫的開發使用MySQL，本系統中使用的表包括：測試用例表、測試數據包信息表、測試過程時間記錄表、被測設備記錄表、標準協議存儲表和測試結果信息表。測試用例表用于存儲封裝標準的測試用例參數；測試數據包信息表用于存儲監聽服務器獲取的數據報文；標準協議存儲表用于存儲標準的測試協議報頭和報文參數；客戶端將測試數據包信息表中的數據解析后，同協議一致性比對表中的報文進行比對，來進行結果判定，并將測試判定的結果存儲到測試結果信息表中。

3數字電視協議測試系統的實現

按照上述設計的系統架構，在Windows平臺上實現了整個測試系統，搭建了交互式測試平臺。其中，測試客戶端由Javascript和HTML編寫，向用戶呈現測試運行和測試結果界面；測試服務器主要由C#語言編寫，讀取數據庫的數據并且解析包中信息，進而對其分析輸出協議測試結果；監聽服務器使用Java語言編寫，獲得交互過程中的數據包，將獲取的數據存入數據庫；數據庫使用MySQL，存儲交互數據包及測試過程中的全部數據。本文選取了市場上在售的一款混合網絡終端，對數字電視基本交互協議進行了測試驗證。按照圖4所示拓撲圖連接測試平臺與被測系統，通過交換機匯聚通信鏈路，被測服務器和終端與測試平臺連接到了同一個局域網中。進入測試平臺，填寫被測設備信息后，就進入測試客戶端界面，如圖5所示。界面左側是IUT選擇界面，測試人員可以通過勾選被測協議，生成被測用例列表；測試界面的右上角有測試開始、測試停止、保存三個按鈕，分別控制測試過程的開始、結束和保存測試結果。界面右側上部分顯示測試用例信息，包括測試用例名稱、用例描述和被測設備型號，右側下部分實時輸出測試用例的結果。測試用例結果包括詳細測試結果、被選項測試結果和測試結果概況，由Tab控件展示在頁面上，測試開始后，詳細測試結果實時輸出全部的測試日志，包括測試時間、收發數據信息、解析數據信息、判定結果信息；被選項測試結果是當點擊左側某測試用例時，單獨顯示該項用例的日志信息；測試用例概況僅顯示已完成測試項目的判定結果，并不輸出其他過程數據。測試服務器運行于后臺，為實現客戶端功能而執行數據分析和邏輯運算，監聽服務器的監聽程序需要部署在被測系統中，獲取被測系統的交互數據包，二者均無界面展示。監聽程序獲取到數據包后，由測試服務器的解析模塊按照協議的報文格式解析出每個數據包的含義，由此判定該數據包是否符合每個測試用例的結果要求，即是否滿足該項協議實現的一致性。由于不同協議的報文格式不同，每項測試用例的解析內容也就不盡相同，而報文解析需要嚴格按照交互協議的報文格式來進行，因此完成全部測試項解析功能的解析模塊是系統實現的難點所在[9]。測試平臺按照測試用例順序執行測試后，測試結束。點擊右上角保存按鈕，生成測試結果報告，由于協議測試的日志比較長，報告篇幅較大，因此僅附上報告首頁，如圖6所示。報告詳細記錄了測試內容、被測設備型號、測試起止時間、測試結果概況和測試詳細結果。測試結果概況輸出每一測試項目的判定結果，測試結果若為通過，則輸出綠色字體，測試結果若為失敗，則輸出紅色字體。詳細測試結果中記錄了每一項測試用例的日志信息，測試失敗的用例也可以從中找出問題所在，便于被測設備的開發研究人員修改其設備功能。

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（1）實現日常情況下對農廣播節目定時播出。日常情況下，系統可面向全縣數字智能大喇叭終端和模擬大喇叭終端提供對農廣播節目。

（2）實現應急情況下的應急廣播信息播發。應急情況下，系統能夠根據應急信息需求實現全縣控制、分鄉鎮控制、按村控制等區域控制，甚至可以控制到某一只喇叭緊急播出應急廣播信息。

（3）實現三級聯網。大喇叭終端能夠接收到縣、鄉鎮、村各級應急廣播平臺播發的應急廣播信息，同時縣平臺能夠監控鄉鎮、村平臺播發的應急廣播信息。

（4）充分利用地面數字電視傳輸覆蓋資源。系統能夠利用地面數字電視傳輸覆蓋通道，播發應急廣播信息。

2、總體技術思路

基于地面數字電視傳輸覆蓋網的應急廣播農村大喇叭系統采用三級應急廣播平臺—傳輸覆蓋網絡—大喇叭終端的分層架構體系，通過地面數字電視傳輸覆蓋網應急廣播信息。

（1）應急廣播平臺:應急廣播平臺根據應急信息需求將控制指令、文本信息和音頻廣播流封裝成標準格式的應急廣播消息后，打包成TS流，傳送至地面數字電視前端。同時，縣、鄉鎮、村三級平臺，能夠通過地面網絡，實現三級平臺互連互通，實現三級平臺的指令交互與傳遞。部分網絡尚不通達的鄉或村，也可以通過電話通信網，將應急語音信息送至縣平臺，由縣平臺進行應急廣播播發。

（2）傳輸系統:地面數字電視前端接收到應急廣播平臺傳來的TS流格式的應急廣播消息后，將該數據流與原播出的地面數字電視節目流進行復用，再通過地面數字電視發射系統將應急廣播消息通過地面數字電視傳輸覆蓋網進行分發。

（3）大喇叭終端:大喇叭終端接收到地面數字電視信號后，能夠解析和識別應急廣播消息，當區域碼匹配時，能夠根據控制指令播發應急廣播音頻節目。

二、總體技術框架和業務流程

2.1總體技術框架

根據系統設計思路，應急廣播農村大喇叭系統采用圖1所示的系統架構：該系統包括三級應急廣播平臺、兩條傳輸通道以及三類終端。三級平臺，分別為縣應急廣播平臺、鄉鎮應急廣播平臺和村應急廣播平臺。三條傳輸通道分別為地面數字電視網所承載的應急廣播信息傳輸覆蓋網，平臺間互連的有線IP數據網或通信運營商網絡，和承載應急電話的電話通信網。三類終端，分別為戶外數字智能終端和模擬大喇叭終端和家用地面數字電視機頂盒終端。

2.2業務流程

（1）日常對農廣播節目播發流程。

日常情況下，縣級應急廣播平臺將按時段定制的廣播節目，以TS方式發送至地面數字電視前端。地面數字電視前端將該節目流與原地面數字電視節目流進行復用后，傳送至地面數字電視發射系統，通過地面數字電視傳輸覆蓋網播出日常廣播節目。所有大喇叭終端能夠響應定時開關機、音量控制等指令，定時播出對農廣播節目。

（2）緊急預警信息流程。

縣應急廣播平臺接收到縣預警信息平臺或鄉鎮應急廣播平臺、村應急廣播平臺通過有線IP數據網、通信運營商網絡或電話通信網絡向縣前端傳送的應急廣播指令或播發請求后，縣前端對應急廣播指令進行接收解析適配處理，將應急廣播信息以TS流方式傳送至地面數字電視前端。該前端將該數據流與原地面數字電視節目流進行復用后，傳送至地面數字電視發射系統，通過地面數字電視傳輸覆蓋網向應急廣播指令所限定的區域應急廣播信息。大喇叭終端接收到該指令后，中斷日常對農廣播節目，播出應急廣播信息。

三、技術實現

3.1縣應急廣播平臺

縣級應急廣播平臺在該類型應急廣播農村大喇叭示范網絡技術系統中具有重要作用。它既是應急廣播信息接收處理播發的核心，日常對農廣播節目播出處理的總節目源，也是系統設備運行管控的總前端。縣級應急廣播平臺包含了應急廣播管理、應急電話適配、節目播出管理、安全保障、系統運行監管、傳輸等6個業務子系統，具體功能如下：

（1）應急廣播管理子系統

應急廣播管理子系統能夠接收的信息來源有三個，一是來自國家應急廣播系統的應急廣播信息，二是來自本地預警信息平臺的應急廣播信息，三是來自應急電話適配子系統的應急廣播信息。該子系統接收到應急廣播信息后，能夠對應急廣播指令進行解析處理、優先級判別、大喇叭資源調用，并完成指令格式封裝，以及文本信息的文語轉換功能，形成包含應急廣播指令、應急廣播音頻的信息流，送入傳輸子系統。當該子系統接收到應急廣播并發請求時，能夠對應急指令的優先級進行判斷、識別，并基于優先機制進行。

（2）應急電話適配子系統

應急電話適配子系統能夠接收到系統授權的移動電話和固定電話語音信息，根據該授權號碼的權限，自動形成相應區域的大喇叭調用指令，將應急指令和應急語音傳送至應急廣播管理子系統。

（3）廣播節目播出管理子系統

該系統能夠接收中一、省一、本市和本縣對農廣播節目，按照預定的運行圖和播出計劃，形成本縣對農廣播節目流，送至節目傳輸系統。

（4）安全保障子系統

該子系統能夠實現對應急廣播指令、應急廣播音頻節目、日常對農廣播節目的傳輸安全管理，確保應急廣播信息的安全傳輸。

（5）系統運行監管子系統

運行監管子系統能夠實現對各級應急廣播平臺、大喇叭終端以及應急信息的傳輸系統運行狀態的監控管理，對系統關鍵設備和傳輸網絡關鍵節點的運行狀態進行實時的監控，收集和分析日常工作狀態，及時發現并排除系統和網絡故障，保障系統的正常運行和預警信息的順暢傳輸。

（6）傳輸子系統

傳輸子系統能夠對應急廣播指令、應急廣播音頻以及日常對農廣播節目信息的應急廣播信息進行TS流封裝，并傳送給地面數字電視前端的復用設備。

3.2鄉鎮應急廣播平臺

鄉鎮應急廣播平臺包括音源設備和數字音編碼控制設備。鄉鎮領導通過話筒等音源設備播發應急語音時，數字音頻編碼控制設備對應急語音進行編碼，并進行IP封裝，通過有線電視IP數據網或通信運營商網傳輸到縣應急廣播平臺。同時，鄉鎮領導可以使用授權固定移動電話，呼叫縣級應急廣播平臺指定應急廣播接入號碼，面向本地大喇叭終端播出應急語音信息。

3.3村應急廣播平臺

3.3.1新建村應急廣播平臺

新建村應急廣播平臺基本架構如圖4所示，包括話筒等音源設備、數字音編碼控制設備等設備。村領導使用話筒等應急音源設備、固定電話、移動電話等播發應急廣播信息，其技術實現方式與鄉鎮應急廣播平臺基本一致。

3.3.2原村應急廣播設施與系統的互聯方式

部分已具備獨立應急廣播設施的村，可以在原有定壓功放的輸入端增加地面數字電視接收設備，用于接收地面數字電視應急廣播信息。通過這種方式改造后，原有的村應急廣播平臺也能夠接收到地面數字電視傳輸覆蓋網傳送的應急廣播信號。同時，在該種技術實現方式下，當村-縣的網絡中斷或者縣前端癱瘓，村平臺仍然可以通過功放定壓傳輸到達室外高音喇叭的方式，播發應急廣播信息。

3.4傳輸鏈路

該系統有三條傳輸通道，分別為地面數字電視網所承載的應急廣播信息傳輸覆蓋網，該網絡用于應急廣播信息的分發；平臺間互連的有線IP數據網或通信運營商網絡，在有線網絡通達的鄉鎮、村，可以使用有線IP網絡與縣平臺進行互聯，在有線網絡未通達的鄉鎮、村，可以使用通信運營商網絡與縣平臺進行互聯；電話通信網，用于承載應急固定或移動電話，傳送應急語音信息。

3.5應急廣播終端

該系統有三類應急廣播終端設備，分別為戶外數字智能終端和模擬大喇叭終端和家用地面數字電視機頂盒終端，兼顧了戶內與戶外用戶、數字和模擬終端，確保不管是在戶內還是戶外，不管通過模擬喇叭還是數字喇叭，均能接收到應急廣播信息。

四、相關傳輸協議

4.1應急廣播信息源接口協議

縣級應急廣播平臺接收的來自本地應急廣播部門或上級應急廣播平臺的應急廣播信息，包括應急廣播指令、文本、圖片和音頻等輔助數據以及應急廣播節目等內容，其數據格式應符合國家應急廣播系統的調度控制與傳輸覆蓋標準體系框架下的《應急廣播消息生成格式規范》。

4.2地面數字電視應急廣播規范

縣平臺在完成應急廣播信息的接收處理后，能夠將所有應急廣播消息的消息標識符、開始時間、持續時間、類型、級別、覆蓋區域等信息封裝為應急廣播索引表，將應急事件的文本內容、機構名稱和輔助數據封裝為應急廣播內容表，由復用設備按GB/T17975.1-2010規定的傳輸流格式復用到播出節目傳輸流中。封裝數據格式應符合國家應急廣播系統的調度控制與傳輸覆蓋標準體系框架下的《地面數字電視應急廣播規范》。

五、基于地面數字電視系統實現應急廣播農村大喇叭系統的優勢分析

1、充分利用地面傳輸覆蓋資源實現應急廣播信息傳送。

在有線傳輸網絡欠發達、地面數字電視發展較好的地區，基于地面數字電視網傳輸覆蓋網開展農村應急廣播的技術實現方式，與通過新建眾多小功率調頻發射系統以調頻副載波方式傳輸應急廣播的方式相比，即充分利用了現有的傳輸覆蓋資源，又避免了因新建眾多的小功率發射機造成的頻率資源的濫用。

2、加強了應急廣播統一管理，并降低了系統運行維護難度。

縣平臺在系統設計上更為健壯，而鄉鎮平臺和村平臺則相對簡單。這種設計，即能夠實現三級聯網以及對各級平臺播發應急廣播信息的統一管理，同時又降低了鄉鎮平臺和村平臺的運行維護成本，更符合我國現有鄉鎮和村技術維護力量較為薄弱的現狀。

3、具備較強的容災能力。

該系統在容災設計上更為簡單易行：當鄉鎮應急廣播平臺、村應急廣播平臺與縣應急廣播平臺間傳輸鏈路中斷，鄉或村的應急廣播信息，可通過固定或移動通信網，將應急語音信息傳送至縣平臺，并控制本地終端播發應急廣播信息；當縣平臺系統癱瘓或地面數字電視系統癱瘓情況下，村領導仍然可以使用本地的應急廣播系統，通過本地定壓傳輸方式向模擬大喇叭終端應急廣播信息。