數字電視前端設備的“五高”特性分析

高艷忠

（天津大港油田新聞文化中心，天津 300280）

大港油田數字化電視系統建成于2010年底，作為石油礦區唯一的數字電視系統承擔著近7萬用戶的電視播出、傳輸業務。設備管理的好壞直接關系到系統能否正常良好運行，是關系到油區居民的文化生活能否得到保障的關鍵之一，故此，對電視前端的設備進行規范科學的管理十分必要。

1 數字電視平臺設備的類別

前端系統是有線電視網絡的信息源、交換中心，包含的內容十分廣泛，數字電視的前端系統一般由數字衛星接收機、視頻服務器、編解碼器、復用器、QAM調制器、各種管理服務器以及控制網絡部分等設備組成。一般可分為兩個主要部分：

1.1 前端信號處理系統

這是機房的設備核心，主要包括：MPEG－2編碼器、數字衛星接收機、解擾器、復用器、加擾器、以太網交換機、QAM調制器、網管系統等。支持先進的MPEG－2 over IP架構，MPEG－2編碼器、復用器、調制器支持1＋1和N＋1熱冗余，核心交換機：1＋1熱備份。編碼器應支持模擬視音頻和SDI輸入，同時，支持統計復用及碼率調整功能。網管能支持1＋1熱備份，以保證業務管理的不中斷。

1.2 系統管理系統

（1）CA系統前端包括如下設備：主ECM發生器、EMM發生器及SAS、EMM插入器和加密機等。

（2）EPG系統包括如下設備：EPG編輯工作站、EPG編輯數據庫、EPG發生器等。

（3）監控系統包括如下設備：信道碼流解擾監測機、多畫面顯示監測報警主機、千兆交換機等核心設備。

（4）數據廣播平臺前端主要包括如下設備：前端播出服務器、終端接收系統、播發服務器和客戶端系統設備等。

（5）boss系統主要包括如下設備：基本功能軟件模塊、核心服務器、磁盤陣列、報表服務器、PC操作終端及打印機和接口連接設備等。

（6）呼叫中心系統主要包括如下設備：接入平臺設備、網絡服務器和千兆交換機等。

（7）VOD系統主要包括如下設備：節目采集設備、應用服務器、網管設備、視頻服務器和后臺管理設備等。

2 數字電視前端設備的特性

數字電視平臺系統是油田電視的心臟，要為整個大港油田的數字電視用戶負責，故此，它有不同于其他設備的特殊特性。

2.1 高度安全性

系統應保證卓越的安全性，系統結構不降低機房現有播出系統的穩定可靠性：從物理層面，系統內所有設備工作在專用網絡內，避免無關設備和無關人員接觸；從應用層面，建立完善、嚴格的權限管理機制，防止人員的誤操作或惡意操作。這是數字電視前端平臺的第一特性。

2.2 高度穩定性

設備自身必須穩定、可靠，保證科學、嚴謹的開發和生產過程。系統搭建必須有合理的系統架構，系統盡量采用成熟先進的技術。對于系統中較復雜的運算任務采用高性能嵌入式部件承擔，對于人機交互部分，采用成熟的智能查詢樹架構實現，如數據庫、參數設置等功能。這兩個方面的高度可靠穩定，才能確保系統正常運行，減少故障率。

2.3 高度先進性

系統架構必須是先進的。數字技術代表著科技水平，從國際數字電視發展來看，電視不僅僅是看的，而是供大家使用的，在原有觀看的基礎上，已實現交互電視、網絡電視、局域網絡和其他便民增值業務，這些業務的開展，需要高度先進的數字化電視平臺，先進程度已和信息技術同步。

2.4 高度擴展性

支持多業務：可同時支持模擬電視業務、數據業務、數字電視業務（基本廣播數字電視、付費電視、VOD）。支持百萬級用戶規模的用戶管理。支持200套以上數字電視業務的產品打包、定價。支持多級庫存管理模式。采用高端運營級服務器和數據庫系統，最好為Sun服務器＋Oracle數據庫。支持對數據庫服務器、應用服務器進行熱備份。

2.5 高度兼容性

數字前端主要完成的是對所有節目進行解擾、截取、復用等處理。信號處理部分的管理，必須采用集成的管理系統，在所有的前端處理部分，均以ASI作為標準接口，這樣以后就能容易地增加任何廠商所提供的設備，具有良好的兼容性。

3 基于IP的數字電視前端傳輸平臺及其優勢

基于IP的數字電視傳輸方式，最早在美國開始研發和使用，經過近幾年的不斷發展和進步，現階段技術發展已非常成熟，受到運營商的一致認可。

與傳統ASI信號傳輸方式不同，基于IP的傳輸方式具有很多特點，如丟棄了原來繁雜的設備連線，而以少量的雙絞線替代；去掉了原來復雜的矩陣，而以交換機替代；提供了通用的Gbe接口，方便數字電視業務接入等。

采用IP傳輸方式具有非常明顯的優勢：

（1）采用 IP傳輸后系統結構變得相對簡單，設備之間的連線大幅減少，摒棄原有的矩陣和跳線架，節省大量機架空間，減少了中間環節，使系統簡潔明了，更易于管理和維護。

（2）用交換機替代矩陣。矩陣為單設備運行，而交換機采用1∶1熱備份機制，從而提高了系統的安全性，使系統更加穩定、可靠。

（3）采用IP傳輸方式后系統靈活性大大提高。利用IP傳輸數字電視節目，我們的系統組建將變得非常靈活，編碼器、復用器、調制器等設備可以集中放置在中心機房，也可以隨意放置在遠端任何有IP網絡的地方，如編碼器，平時我們可以放置在機房使用，若某個地方要進行重要會議直播，我們則可以把編碼器直接放在現場，在現場進行節目錄制、編碼后以IP方式送到前端機房，下次其他地方有重要報道我們就直接到其他地方進行現場節目編碼再傳輸，這樣就非常方便。QAM調制器也是如此，可以放在前端，也可以放在遠端。

如果總前端使用IP傳輸方式，我們可以將復用器輸出的IP信號通過IP傳輸網直接送到分前端，分前端只需使用IPQAM對信號進行接收、調制后送入當地HFC網絡就可以了；如果幾個地市同時使用IP傳輸方式，我們可以把重要的電視節目打包后送入IP傳輸網進行互相備份。

（4）采用 IP傳輸方式后增強了系統擴展性，便于開展數字電視新業務。傳統ASI傳輸平臺由于其結構的關系，在數字電視新業務的拓展方面存在一定弊端，而IP傳輸平臺正好就解決了這個問題，如時移電視、數字馬賽克、動態EPG等業務通過IP傳輸平臺可輕松實現。

（5）節省投資。ASI切換矩陣是一個較為昂貴的設備，而以太網交換機相對就非常便宜，因此設備投資減少；交換機替代矩陣后結構簡化、所占空間減少，機房投資減少；IP傳輸到遠端直接使用IPQAM調制輸出，不需要前端DS3調制分前端解調，所以分前端建設投資減少；開展新業務直接使用Gbe接口而不需要增加IP網關等額外設備，后期投資減少。同時，利用基于IP的統計復用功能后，可以更有效地利用帶寬資源。