电视投票系统的设计与实现

电视投票系统的设计与实现
周南军，江苏省广播电视总站（集团）教育频道
摘要：本文讨论了电视投票系统的特点，优势和设计要求。提出了电视投票系统的设计方案，给出了整体结构，技术流程和安全策略。该系统采用ASP.NET Internet应用开发技术和ZeroCIce中间件技术构建，投票系统应用于本地数字电视节目，取得了良好的效果。
关键词：电视投票互动安全政策
1简介
随着广播电视功能的日益增强和双向交互式机顶盒中间件平台的建立，当前的广播电视领域已初步为开发和运营各种互动多媒体增值业务奠定了条件。其中，电视互动媒体与其他媒体相比具有可信度。强大，高覆盖，强制性，高度互动性和高针对性，它具有独特的优势。
当数字电视用户观看热点品牌列时，与列设置一起出现的交互式（问答，投票等）平台基于不中断用户和随时推送的原则。交互界面可以随时使用
呼出时，投票交互式界面广告和电视界面以缩小的屏幕方式，强制到达，多次呈现，全面覆盖以及列观看人群的准确锁定完全共存。作为互动平台之一，电视投票已成为数字电视的重要增值服务。它可以为广播和电视运营商提供新的创收手段，促进用户参与和互动，可以大大提高用户的粘性。
电视投票服务是指运营商在双向交互式机顶盒中间件平台上发起的上游业务（包括企业和政府提交的调查问卷）和下游业务（如内容提供商或其代理商）。对测验，投票等的要求进行编辑，审查和放置。电视用户通过电视遥控器参与。在通过数据库处理和其他安全过滤机制处理后台之后，获得调查结果。调查结果还可以根据业务传送的需要反馈给广播系统，并通过广播系统实时呈现，以及当前参与人数，投票比例和各种比例等信息。意见呈现给观众。本文提出了一种电视投票系统的设计方案，并完成了部署应用，取得了良好的效果。
2电视投票系统总体设计
2.1系统设计要求
电视投票系统技术平台涉及的关键点包括以下几个方面。
（1）可以在网络中实现双向交互服务。
（2）中间件平台。
（3）需要在普通遥控器中定义特殊功能键，以触发投票场景和状态。
（4）完美的拼音输入法和用户输入界面。
（5）可以连接到用户数据库以验证投票的接口。 （6）可以与计费系统连接的接口，用于奖励，例如用户信用或储值。
2.2系统整体结构
电视投票系统平台分为前台和后台两部分。结构如图1所示。
（1）用于发布投票服务的内联网Web服务器。基于Internet的Web服务器和WAP服务器用于支持PC Internet和移动WAP投票。
（2）短信网关，当服务启动时，可以租用移动，中国联通和电信的短信网关进行短信投票。
（3）用于后台数据支持的数据库服务器。
（4）用于业务编辑和制作的业务编辑机。
（5）服务广播服务器配备有用于定时和定点（信道）的控制台，以提供和控制服务;并支持手动设置交货。
（6）广播由业务管理人员操作的监控服务器和管理终端，实时监控投票信息，并在投票广播服务期间过滤非法评论，从而可以对系统进行监控。
除了第2项和第4项，上述系统都是主动和备用系统，以提高系统容错能力，并确保所承担的服务能够及时，准确，并且
图1系统整体结构
（3）HTML + CSS规范：对于HTML页面的布局规则，CSS规则有一套非常详细的规则，便于扩展和维护。
服务器语言使用PHP。 PHP具有非常好的轻量级页面处理性能。再加上IIS的强大处理性能，单个服务器可以处理更多请求。
3.1.2业务层
业务层是负责特定业务处理的整体架构的一部分。它主要接受来自Web层的请求，有效地响应Web层，然后将任务队列存储在任务缓冲池中以进行集中处理。业务层模块设计的一个例子如图3所示。
（1）服务认证系统：对Web服务器发送的请求进行安全认证，并记录非法请求。
（2）列表管理：管理黑名单和白名单，实现对不同用户信息的管理，拦截黑名单用户和用户个性化。点对点广告投放。
（3）动态接口代理生成器和数据库代理适配器：服务在线并部署在服务器端后，可以在不影响现有服务的情况下实现这两个工具。
固定交货。项目2的系统备份问题由移动运营商实现和解决。第四项是艺术家和编辑使用的后台系统，需要根据业务规模进行配置。
2.3系统技术流程
图2显示了电视投票系统的技术流程。为了符合广播网络环境，ADS广播推送icon.html大小为2kB，第二跳跃服务页面大小<200kB。保证在100万用户环境中在3秒内完成40,000个并发下载。系统访问用于城域网访问，两个GBE访问带宽，另外40％冗余被保留。
3电视投票系统的实施
3.1分层
3.1.1 Web应用层
Web应用层用作页面的访问服务系统，主要负责处理用户请求。使用IIS作为Web容器，使用PHP作为服务器端语言，使用Ice中间件作为消息
交付平台。
（1）JS_UI组件：封装JS的一些常见UI。
（2）JS_特效框架：打包一些
JS效果，如滚动，缩放等。
图3电视投票业务层
73
图4电视投票数据代理层图5电视投票系统实体类图
热部署以确保每日升级和维护。
（4）服务监听器：监视和管理传入服务，并将任务添加到任务缓冲池以在客户端上执行
及时回应。
（5）任务缓冲池：服务的任务缓冲，缓冲池有两个级别，一个是写任务缓冲区，一个是错误队列缓冲区。
（6）错误队列缓冲池：保存错误任务队列。
（7）错误任务处理器：在任务缓冲池中，将失败的任务放入错误缓冲队列;在错误缓冲队列中，对任务执行异常判断以及是否可以完成系统分析，如果任务错误不可用如果修复了，它将被排除在任务之外，否则任务将被修复并放回进入任务队列。
（8）任务处理器：处理任务缓冲池中的任务，然后将带有错误的任务抛出到错误缓冲池中。
（9）内存数据库：负责存储所有数据，以减轻数据库的压力，从而实现 实现高效的阅读和写作。
（10）冰服务管理员：统一管理每项服务的冰服务，实现各项服务 启动和卸载业务服务的工作。
（11）代理管理器：负责所有Ice代理的统一管理和全局内存管理，并监控所有连接的有效性。
3.1.3数据代理层
DataProxy层（DataBaseProxy）功能主要是与数据库相关的操作，后者是
管理员的配置提供服务，如图4和WindowsServer2008所示。
数据库代理层投票过程主要针对不同服务将在特定时间段内投票给大量投票数据的情况。设计了WriteBuffer写缓冲区的表决结构。这里的投票过程是核心模块。
数据代理层与后台管理员的配置交互。后台管理员有超级管理员，电视编辑管理员，审计管理员，业务管理员，模板管理员等。这些管理员负责管理投票系统的整个过程。
数据库代理层数据库使用两个MySQL数据库，两个MySQL数据库进行双向备份同步以防止数据丢失。
3.1.4系统层
在该系统上运行的操作系统包括Linux作为MySQL使用的关系数据库。使用的WebService是IIS7.0。
使用的通信中间件是ZeroC
冰。
使用的开发语言包括HTML
4.0.JavaScript.C ++。Java.AS3.0.C＃.NET。
3.2系统类（页面）设计
PHP类设计如图5所示。
PHP背景设计如表1所示。首页设计如表2所示。
3.3系统时序图
常规用户视图投票状态如图6所示。
普通用户投票时序图如图7所示。
表1
班级名称功能说明
LogXService接收并处理管理员登录请求
VoteTopicService接收和处理管理投票主题和投票项目请求
表2
文件名说明
Index.htmlSystem主页
showVoteTopic.php显示用户可以投票的所有主题
Messages.html显示用户投票后的返回信息
showVote.html显示主题的投票状态和饼图
用于投票的主题的Vote.htmlShow选项
doVote.php用于处理投票主题
Admin/logon.phpadmin登录页面
Admin/AdminIndex.phpAdministrator主页
Admin/error.php登录错误界面
Votetopic/VoteTopicList.phpManage投票主题界面
Votetopic/VoteList.php管理投票项目的界面
Votetopic/voteTopicAdd.php添加投票主题界面
Votetopic/TestVoteAdd.php添加文本投票项目界面
Votetopic/PictureVoteAdd.php添加图像投票项目界面
Votetopic/ShowPicture.php显示图像投票项目界面
图7：普通用户投票时序图图10管理员删除主题时序图
图8管理员登录时序图图11管理员添加投票项目时序图
管理员登录时序图如图8所示。管理员删除了投票项时序图，如图12所示。管理员添加了投票主题时序图，如图所示。
图9显示。 3.4服务器配置
管理员删除主题时序图，如图10所示。数据库服务器配置和压力参数，如管理员增加选民时序图，如图3所示。表3显示了业务服务器配置和压力参数。数字显示在表4中。页面服务器配置和压力参数如表5所示。
3.5系统效果渲染
电视投票系统采用Linux和Windows Server 2008混合系统作为支持服务器，通信中间件采用ZeroCIce，应用软件开发利用
75
图12：管理员删除投票项目时序图图13系统前台机顶盒结束渲染图
表3
IntelXeonCPUX3430@2.40GHz内存4G
名称并发CPU使用响应时间
写入速度1500平均30％<=1s
表4
IntelXeonCPUE5606@2.13GHz内存16G
名称并发CPU使用响应时间
处理请求编号6000平均60％<=1s
表5
IntelXeonCPUE3-1220V2@3.10GHz内存16G
名称并发CPU使用响应时间
静态页面20000平均30％<=2s
动态页面4000平均60％<=3s
HTML + JavaScript + ASP.NET实现。系统前台机顶盒渲染如图13所示。
4安全政策
安全政策是实现电视投票系统的重要保证。由于电视投票系统采用双向IP网络设计，存在以下安全隐患：广播网段为机顶盒用户提供响应服务，易受攻击，容易出现单点故障;管理部分是Internet远程管理提供的VPN服务，容易受到攻击。
为了确保电视投票系统的安全性，提出了一种安全策略来在网络上执行相关的安全配置。
（1）广播机顶盒网络。使用硬件负载平衡设备配置两个Web服务器以在外部提供服务。仅显示负载均衡上的虚拟地址以保护内部网络。服务器上禁用了不必要的端口服务。仅为所有服务器IP打开以下端口。访问：端口80用于两个服务审计服务器，并为一个状态监视服务器提供Web服务;端口3389用于状态监控服务器的远程管理; （TCP）端口123用于状态监视服务器的NTP服务（TCP）。
（2）防火墙上配置IPS防止攻击;网络策略配置为阻止非法请求;除了打开端口80,6111和123之外，还打开了用于Internet端口的VPN服务器的端口号。服务器的VPN服务（TCP）关闭其他不必要的端口。
5结论
电视投票系统与有线电视相结合，实现用户互动。电视栏目互动模式是一种新颖的双向互动电视电视栏播放模式。当广播电视内容时，交互式界面与列一起广播，观众可以使用遥控器轻松方便地使用电视。屏幕和列之间的交互允许观看者更迅速，自由和逼真地与观众交互，允许观看者实时进入与媒体无成本交互的时代。
参考文献
[1]（美国）NicholasC.Zakas.Li Songfeng，曹力译。 JavaScript高级编程（第3版）。人民
邮电出版社，2012（3）。
[2]徐恩辉。新媒体技术与传统电视媒体技术的融合 - 新媒体移动互动平台与电视平台的结合[ J]。演艺科技，2014（9）。
[3]胡红健。 LAN内置维护[M]。北京师范大学出版社，2016（8）。
[4]袁铮，冯浩珍，严悦。基于多屏互动实践的媒体内容共享系统研究[J]。有线电视技术，2015（7）。
[5]（德语）Smashing。 Web用户体验设计与可用性测试[M]。人民邮电出版社，2014（11）。
[6]邹辉。软件自动化测试开发[M]。电子工业出版社，2017（1）.CATV

电视投票系统的设计与实现
周南军，江苏省广播电视总站（集团）教育频道
摘要：本文讨论了电视投票系统的特点，优势和设计要求。提出了电视投票系统的设计方案，给出了整体结构，技术流程和安全策略。该系统采用ASP.NET Internet应用开发技术和ZeroCIce中间件技术构建，投票系统应用于本地数字电视节目，取得了良好的效果。
关键词：电视投票互动安全政策
1简介
随着广播电视功能的日益增强和双向交互式机顶盒中间件平台的建立，当前的广播电视领域已初步为开发和运营各种互动多媒体增值业务奠定了条件。其中，电视互动媒体与其他媒体相比具有可信度。强大，高覆盖，强制性，高度互动性和高针对性，它具有独特的优势。
当数字电视用户观看热点品牌列时，与列设置一起出现的交互式（问答，投票等）平台基于不中断用户和随时推送的原则。交互界面可以随时使用
呼出时，投票交互式界面广告和电视界面以缩小的屏幕方式，强制到达，多次呈现，全面覆盖以及列观看人群的准确锁定完全共存。作为互动平台之一，电视投票已成为数字电视的重要增值服务。它可以为广播和电视运营商提供新的创收手段，促进用户参与和互动，可以大大提高用户的粘性。
电视投票服务是指运营商在双向交互式机顶盒中间件平台上发起的上游业务（包括企业和政府提交的调查问卷）和下游业务（如内容提供商或其代理商）。对测验，投票等的要求进行编辑，审查和放置。电视用户通过电视遥控器参与。在通过数据库处理和其他安全过滤机制处理后台之后，获得调查结果。调查结果还可以根据业务传送的需要反馈给广播系统，并通过广播系统实时呈现，以及当前参与人数，投票比例和各种比例等信息。意见呈现给观众。本文提出了一种电视投票系统的设计方案，并完成了部署应用，取得了良好的效果。
2电视投票系统总体设计
2.1系统设计要求
电视投票系统技术平台涉及的关键点包括以下几个方面。
（1）可以在网络中实现双向交互服务。
（2）中间件平台。
（3）需要在普通遥控器中定义特殊功能键，以触发投票场景和状态。
（4）完美的拼音输入法和用户输入界面。
（5）可以连接到用户数据库以验证投票的接口。 （6）可以与计费系统连接的接口，用于奖励，例如用户信用或储值。
2.2系统整体结构
电视投票系统平台分为前台和后台两部分。结构如图1所示。
（1）用于发布投票服务的内联网Web服务器。基于Internet的Web服务器和WAP服务器用于支持PC Internet和移动WAP投票。
（2）短信网关，当服务启动时，可以租用移动，中国联通和电信的短信网关进行短信投票。
（3）用于后台数据支持的数据库服务器。
（4）用于业务编辑和制作的业务编辑机。
（5）服务广播服务器配备有用于定时和定点（信道）的控制台，以提供和控制服务;并支持手动设置交货。
（6）广播由业务管理人员操作的监控服务器和管理终端，实时监控投票信息，并在投票广播服务期间过滤非法评论，从而可以对系统进行监控。
除了第2项和第4项，上述系统都是主动和备用系统，以提高系统容错能力，并确保所承担的服务能够及时，准确，并且
图1系统整体结构
（3）HTML + CSS规范：对于HTML页面的布局规则，CSS规则有一套非常详细的规则，便于扩展和维护。
服务器语言使用PHP。 PHP具有非常好的轻量级页面处理性能。再加上IIS的强大处理性能，单个服务器可以处理更多请求。
3.1.2业务层
业务层是负责特定业务处理的整体架构的一部分。它主要接受来自Web层的请求，有效地响应Web层，然后将任务队列存储在任务缓冲池中以进行集中处理。业务层模块设计的一个例子如图3所示。
（1）服务认证系统：对Web服务器发送的请求进行安全认证，并记录非法请求。
（2）列表管理：管理黑名单和白名单，实现对不同用户信息的管理，拦截黑名单用户和用户个性化。点对点广告投放。
（3）动态接口代理生成器和数据库代理适配器：服务在线并部署在服务器端后，可以在不影响现有服务的情况下实现这两个工具。
固定交货。项目2的系统备份问题由移动运营商实现和解决。第四项是艺术家和编辑使用的后台系统，需要根据业务规模进行配置。
2.3系统技术流程
图2显示了电视投票系统的技术流程。为了符合广播网络环境，ADS广播推送icon.html大小为2kB，第二跳跃服务页面大小<200kB。保证在100万用户环境中在3秒内完成40,000个并发下载。系统访问用于城域网访问，两个GBE访问带宽，另外40％冗余被保留。
3电视投票系统的实施
3.1分层
3.1.1 Web应用层
Web应用层用作页面的访问服务系统，主要负责处理用户请求。使用IIS作为Web容器，使用PHP作为服务器端语言，使用Ice中间件作为消息
交付平台。
（1）JS_UI组件：封装JS的一些常见UI。
（2）JS_特效框架：打包一些
JS效果，如滚动，缩放等。
图3电视投票业务层
73
图4电视投票数据代理层图5电视投票系统实体类图
热部署以确保每日升级和维护。
（4）服务监听器：监视和管理传入服务，并将任务添加到任务缓冲池以在客户端上执行
及时回应。
（5）任务缓冲池：服务的任务缓冲，缓冲池有两个级别，一个是写任务缓冲区，一个是错误队列缓冲区。
（6）错误队列缓冲池：保存错误任务队列。
（7）错误任务处理器：在任务缓冲池中，将失败的任务放入错误缓冲队列;在错误缓冲队列中，对任务执行异常判断以及是否可以完成系统分析，如果任务错误不可用如果修复了，它将被排除在任务之外，否则任务将被修复并放回进入任务队列。
（8）任务处理器：处理任务缓冲池中的任务，然后将带有错误的任务抛出到错误缓冲池中。
（9）内存数据库：负责存储所有数据，以减轻数据库的压力，从而实现 实现高效的阅读和写作。
（10）冰服务管理员：统一管理每项服务的冰服务，实现各项服务 启动和卸载业务服务的工作。
（11）代理管理器：负责所有Ice代理的统一管理和全局内存管理，并监控所有连接的有效性。
3.1.3数据代理层
DataProxy层（DataBaseProxy）功能主要是与数据库相关的操作，后者是
管理员的配置提供服务，如图4和WindowsServer2008所示。
数据库代理层投票过程主要针对不同服务将在特定时间段内投票给大量投票数据的情况。设计了WriteBuffer写缓冲区的表决结构。这里的投票过程是核心模块。
数据代理层与后台管理员的配置交互。后台管理员有超级管理员，电视编辑管理员，审计管理员，业务管理员，模板管理员等。这些管理员负责管理投票系统的整个过程。
数据库代理层数据库使用两个MySQL数据库，两个MySQL数据库进行双向备份同步以防止数据丢失。
3.1.4系统层
在该系统上运行的操作系统包括Linux作为MySQL使用的关系数据库。使用的WebService是IIS7.0。
使用的通信中间件是ZeroC
冰。
使用的开发语言包括HTML
4.0.JavaScript.C ++。Java.AS3.0.C＃.NET。
3.2系统类（页面）设计
PHP类设计如图5所示。
PHP背景设计如表1所示。首页设计如表2所示。
3.3系统时序图
常规用户视图投票状态如图6所示。
普通用户投票时序图如图7所示。
表1
班级名称功能说明
LogXService接收并处理管理员登录请求
VoteTopicService接收和处理管理投票主题和投票项目请求
表2
文件名说明
Index.htmlSystem主页
showVoteTopic.php显示用户可以投票的所有主题
Messages.html显示用户投票后的返回信息
showVote.html显示主题的投票状态和饼图
用于投票的主题的Vote.htmlShow选项
doVote.php用于处理投票主题
Admin/logon.phpadmin登录页面
Admin/AdminIndex.phpAdministrator主页
Admin/error.php登录错误界面
Votetopic/VoteTopicList.phpManage投票主题界面
Votetopic/VoteList.php管理投票项目的界面
Votetopic/voteTopicAdd.php添加投票主题界面
Votetopic/TestVoteAdd.php添加文本投票项目界面
Votetopic/PictureVoteAdd.php添加图像投票项目界面
Votetopic/ShowPicture.php显示图像投票项目界面
图7：普通用户投票时序图图10管理员删除主题时序图
图8管理员登录时序图图11管理员添加投票项目时序图
管理员登录时序图如图8所示。管理员删除了投票项时序图，如图12所示。管理员添加了投票主题时序图，如图所示。
图9显示。 3.4服务器配置
管理员删除主题时序图，如图10所示。数据库服务器配置和压力参数，如管理员增加选民时序图，如图3所示。表3显示了业务服务器配置和压力参数。数字显示在表4中。页面服务器配置和压力参数如表5所示。
3.5系统效果渲染
电视投票系统采用Linux和Windows Server 2008混合系统作为支持服务器，通信中间件采用ZeroCIce，应用软件开发利用
75
图12：管理员删除投票项目时序图图13系统前台机顶盒结束渲染图
表3
IntelXeonCPUX3430@2.40GHz内存4G
名称并发CPU使用响应时间
写入速度1500平均30％<=1s
表4
IntelXeonCPUE5606@2.13GHz内存16G
名称并发CPU使用响应时间
处理请求编号6000平均60％<=1s
表5
IntelXeonCPUE3-1220V2@3.10GHz内存16G
名称并发CPU使用响应时间
静态页面20000平均30％<=2s
动态页面4000平均60％<=3s
HTML + JavaScript + ASP.NET实现。系统前台机顶盒渲染如图13所示。
4安全政策
安全政策是实现电视投票系统的重要保证。由于电视投票系统采用双向IP网络设计，存在以下安全隐患：广播网段为机顶盒用户提供响应服务，易受攻击，容易出现单点故障;管理部分是Internet远程管理提供的VPN服务，容易受到攻击。
为了确保电视投票系统的安全性，提出了一种安全策略来在网络上执行相关的安全配置。
（1）广播机顶盒网络。使用硬件负载平衡设备配置两个Web服务器以在外部提供服务。仅显示负载均衡上的虚拟地址以保护内部网络。服务器上禁用了不必要的端口服务。仅为所有服务器IP打开以下端口。访问：端口80用于两个服务审计服务器，并为一个状态监视服务器提供Web服务;端口3389用于状态监控服务器的远程管理; （TCP）端口123用于状态监视服务器的NTP服务（TCP）。
（2）防火墙上配置IPS防止攻击;网络策略配置为阻止非法请求;除了打开端口80,6111和123之外，还打开了用于Internet端口的VPN服务器的端口号。服务器的VPN服务（TCP）关闭其他不必要的端口。
5结论
电视投票系统与有线电视相结合，实现用户互动。电视栏目互动模式是一种新颖的双向互动电视电视栏播放模式。当广播电视内容时，交互式界面与列一起广播，观众可以使用遥控器轻松方便地使用电视。屏幕和列之间的交互允许观看者更迅速，自由和逼真地与观众交互，允许观看者实时进入与媒体无成本交互的时代。
参考文献
[1]（美国）NicholasC.Zakas.Li Songfeng，曹力译。 JavaScript高级编程（第3版）。人民
邮电出版社，2012（3）。
[2]徐恩辉。新媒体技术与传统电视媒体技术的融合 - 新媒体移动互动平台与电视平台的结合[ J]。演艺科技，2014（9）。
[3]胡红健。 LAN内置维护[M]。北京师范大学出版社，2016（8）。
[4]袁铮，冯浩珍，严悦。基于多屏互动实践的媒体内容共享系统研究[J]。有线电视技术，2015（7）。
[5]（德语）Smashing。 Web用户体验设计与可用性测试[M]。人民邮电出版社，2014（11）。
[6]邹辉。软件自动化测试开发[M]。电子工业出版社，2017（1）.CATV