數(shù)字電視前端設(shè)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(shù)字化電視系統(tǒng)建成于2010年底，作為石油礦區(qū)唯一的數(shù)字電視系統(tǒng)承擔(dān)著近7萬用戶的電視播出、傳輸業(yè)務(wù)。設(shè)備管理的好壞直接關(guān)系到系統(tǒng)能否正常良好運行，是關(guān)系到油區(qū)居民的文化生活能否得到保障的關(guān)鍵之一，故此，對電視前端的設(shè)備進行規(guī)范科學(xué)的管理十分必要。

1 數(shù)字電視平臺設(shè)備的類別

前端系統(tǒng)是有線電視網(wǎng)絡(luò)的信息源、交換中心，包含的內(nèi)容十分廣泛，數(shù)字電視的前端系統(tǒng)一般由數(shù)字衛(wèi)星接收機、視頻服務(wù)器、編解碼器、復(fù)用器、QAM調(diào)制器、各種管理服務(wù)器以及控制網(wǎng)絡(luò)部分等設(shè)備組成。一般可分為兩個主要部分：

1.1 前端信號處理系統(tǒng)

這是機房的設(shè)備核心，主要包括：MPEG－2編碼器、數(shù)字衛(wèi)星接收機、解擾器、復(fù)用器、加擾器、以太網(wǎng)交換機、QAM調(diào)制器、網(wǎng)管系統(tǒng)等。支持先進的MPEG－2 over IP架構(gòu)，MPEG－2編碼器、復(fù)用器、調(diào)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(yīng)支持模擬視音頻和SDI輸入，同時，支持統(tǒng)計復(fù)用及碼率調(diào)整功能。網(wǎng)管能支持1＋1熱備份，以保證業(yè)務(wù)管理的不中斷。

1.2 系統(tǒng)管理系統(tǒng)

（1）CA系統(tǒng)前端包括如下設(shè)備：主ECM發(fā)生器、EMM發(fā)生器及SAS、EMM插入器和加密機等。

（2）EPG系統(tǒng)包括如下設(shè)備：EPG編輯工作站、EPG編輯數(shù)據(jù)庫、EPG發(fā)生器等。

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

（4）數(shù)據(jù)廣播平臺前端主要包括如下設(shè)備：前端播出服務(wù)器、終端接收系統(tǒng)、播發(fā)服務(wù)器和客戶端系統(tǒng)設(shè)備等。

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

（6）呼叫中心系統(tǒng)主要包括如下設(shè)備：接入平臺設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和千兆交換機等。

（7）VOD系統(tǒng)主要包括如下設(shè)備：節(jié)目采集設(shè)備、應(yīng)用服務(wù)器、網(wǎng)管設(shè)備、視頻服務(wù)器和后臺管理設(shè)備等。

2 數(shù)字電視前端設(shè)備的特性

數(shù)字電視平臺系統(tǒng)是油田電視的心臟，要為整個大港油田的數(shù)字電視用戶負責(zé)，故此，它有不同于其他設(shè)備的特殊特性。

2.1 高度安全性

系統(tǒng)應(yīng)保證卓越的安全性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不降低機房現(xiàn)有播出系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性：從物理層面，系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備工作在專用網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，避免無關(guān)設(shè)備和無關(guān)人員接觸；從應(yīng)用層面，建立完善、嚴格的權(quán)限管理機制，防止人員的誤操作或惡意操作。這是數(shù)字電視前端平臺的第一特性。

2.2 高度穩(wěn)定性

設(shè)備自身必須穩(wěn)定、可靠，保證科學(xué)、嚴謹?shù)拈_發(fā)和生產(chǎn)過程。系統(tǒng)搭建必須有合理的系統(tǒng)架構(gòu)，系統(tǒng)盡量采用成熟先進的技術(shù)。對于系統(tǒng)中較復(fù)雜的運算任務(wù)采用高性能嵌入式部件承擔(dān)，對于人機交互部分，采用成熟的智能查詢樹架構(gòu)實現(xiàn)，如數(shù)據(jù)庫、參數(shù)設(shè)置等功能。這兩個方面的高度可靠穩(wěn)定，才能確保系統(tǒng)正常運行，減少故障率。

2.3 高度先進性

系統(tǒng)架構(gòu)必須是先進的。數(shù)字技術(shù)代表著科技水平，從國際數(shù)字電視發(fā)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(chǔ)上，已實現(xiàn)交互電視、網(wǎng)絡(luò)電視、局域網(wǎng)絡(luò)和其他便民增值業(yè)務(wù)，這些業(yè)務(wù)的開展，需要高度先進的數(shù)字化電視平臺，先進程度已和信息技術(shù)同步。

2.4 高度擴展性

支持多業(yè)務(wù)：可同時支持模擬電視業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、數(shù)字電視業(yè)務(wù)（基本廣播數(shù)字電視、付費電視、VOD）。支持百萬級用戶規(guī)模的用戶管理。支持200套以上數(shù)字電視業(yè)務(wù)的產(chǎn)品打包、定價。支持多級庫存管理模式。采用高端運營級服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，最好為Sun服務(wù)器＋Oracle數(shù)據(jù)庫。支持對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器進行熱備份。

2.5 高度兼容性

數(shù)字前端主要完成的是對所有節(jié)目進行解擾、截取、復(fù)用等處理。信號處理部分的管理，必須采用集成的管理系統(tǒng)，在所有的前端處理部分，均以ASI作為標(biāo)準(zhǔn)接口，這樣以后就能容易地增加任何廠商所提供的設(shè)備，具有良好的兼容性。

3 基于IP的數(shù)字電視前端傳輸平臺及其優(yōu)勢

基于IP的數(shù)字電視傳輸方式，最早在美國開始研發(fā)和使用，經(jīng)過近幾年的不斷發(fā)展和進步，現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展已非常成熟，受到運營商的一致認可。

與傳統(tǒng)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(shè)備連線，而以少量的雙絞線替代；去掉了原來復(fù)雜的矩陣，而以交換機替代；提供了通用的Gbe接口，方便數(shù)字電視業(yè)務(wù)接入等。

采用IP傳輸方式具有非常明顯的優(yōu)勢：

（1）采用 IP傳輸后系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得相對簡單，設(shè)備之間的連線大幅減少，摒棄原有的矩陣和跳線架，節(jié)省大量機架空間，減少了中間環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)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(shè)備運行，而交換機采用1∶1熱備份機制，從而提高了系統(tǒng)的安全性，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。

（3）采用IP傳輸方式后系統(tǒng)靈活性大大提高。利用IP傳輸數(shù)字電視節(jié)目，我們的系統(tǒng)組建將變得非常靈活，編碼器、復(fù)用器、調(diào)制器等設(shè)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(wǎng)絡(luò)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(xiàn)場，在現(xiàn)場進行節(jié)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(xiàn)場節(jié)目編碼再傳輸，這樣就非常方便。QAM調(diào)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(fù)用器輸出的IP信號通過IP傳輸網(wǎng)直接送到分前端，分前端只需使用IPQAM對信號進行接收、調(diào)制后送入當(dāng)?shù)豀FC網(wǎng)絡(luò)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(jié)目打包后送入IP傳輸網(wǎng)進行互相備份。

（4）采用 IP傳輸方式后增強了系統(tǒng)擴展性，便于開展數(shù)字電視新業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)ASI傳輸平臺由于其結(jié)構(gòu)的關(guān)系，在數(shù)字電視新業(yè)務(wù)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(shù)字馬賽克、動態(tài)EPG等業(yè)務(wù)通過IP傳輸平臺可輕松實現(xiàn)。

（5）節(jié)省投資。ASI切換矩陣是一個較為昂貴的設(shè)備，而以太網(wǎng)交換機相對就非常便宜，因此設(shè)備投資減少；交換機替代矩陣后結(jié)構(gòu)簡化、所占空間減少，機房投資減少；IP傳輸?shù)竭h端直接使用IPQAM調(diào)制輸出，不需要前端DS3調(diào)制分前端解調(diào)，所以分前端建設(shè)投資減少；開展新業(yè)務(wù)直接使用Gbe接口而不需要增加IP網(wǎng)關(guān)等額外設(shè)備，后期投資減少。同時，利用基于IP的統(tǒng)計復(fù)用功能后，可以更有效地利用帶寬資源。