涇縣廣播電視臺IP有線數(shù)字電視前端設計及建設

王國斌

【摘要】2012年，涇縣農(nóng)村有線電視用戶對數(shù)字電視的要求越來越迫切，群眾呼聲越來越高。針對這一形勢，涇縣廣播電視臺在考察了多家縣級電視臺的數(shù)字前端及各個廠商的產(chǎn)品后，決定與高斯貝爾公司合作，由其設計及建設一套IP有線數(shù)字電視前端。2013年初，此前端搭建完成并投入使用。

【關鍵詞】縣級;IP數(shù)字電視前端;設計及建設

1. 系統(tǒng)設計要求

（1）本有線系統(tǒng)中共傳輸約81套數(shù)字電視節(jié)目。電視信號經(jīng)衛(wèi)星接收機（超級編碼器、適配器）、復用器、加擾機、QAM調(diào)制器后傳送到下一級。

（2）81套節(jié)目組成13個碼流包、13個通道再通過1臺DCM獨立加擾機進行節(jié)目加擾處理，使用一套同密的條件接收系統(tǒng)作為數(shù)字前端的CAS，最后通過IPQAM調(diào)制器輸出RF信號進行混合后傳輸?shù)焦獍l(fā)射機，從而完成節(jié)目傳播。

（3）QAM帶寬8 MHz，符號率6.875 M，64 QAM。

2. IP數(shù)字電視系統(tǒng)的組成

2.1 IP數(shù)字電視系統(tǒng)信號傳輸流程

系統(tǒng)傳輸流程如下：涇縣本地自辦節(jié)目通過四路超級編碼器GN-1834將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字IP流信號;普通衛(wèi)星信號和中央加密節(jié)目等分別送入GS-1808 S和碼流轉(zhuǎn)換器GC-1816，輸出為透明TS流信號送入ASI/IP適配器GM-2730B轉(zhuǎn)換為數(shù)字IP流信號;涇縣增值節(jié)目從安廣網(wǎng)絡信號中提取，經(jīng)過DVB-C解調(diào)碼流轉(zhuǎn)換器，同時解密、輸出透明TS流送入ASI/IP適配器GM-2730B轉(zhuǎn)換為數(shù)字IP流信號，以上各路IP流信號經(jīng)過千兆交換機后送入IP復用加擾機GM-8000處理，加密的IP流送入千兆交換機，最后送入GQ-3660B IPQAM進行數(shù)字IP信號調(diào)制，13路RF數(shù)字信號送入多路無源混合器進行射頻信號混合，混合后的RF信號送入HFC網(wǎng)絡進行數(shù)字信號傳輸。

2.2 系統(tǒng)主要設備參數(shù)

（1）GS-1808S四路數(shù)字衛(wèi)星轉(zhuǎn)換器：四路CI接口，遵循EN 50221標準，支持多種主流CA;支持DVB-S/S2、DVB-C、DVB-T和DMBT等信號解調(diào);具有TS-over-IP千兆以太網(wǎng)輸入、輸出功能;具有四個ASI輸入接口、四個ASI輸出接口、四個RF輸入接口、千兆IP數(shù)據(jù)端口、百兆IP網(wǎng)管接口

（2）GC -1816 CI專用碼流轉(zhuǎn)換器：可接收一路符合DVB標準的ASI、QAM或QPSK輸入，輸出到ASI或者IP端口的設備，支持對輸入TS流中的節(jié)目進行解擾處理，同時對輸入流中的一個節(jié)目進行解碼;支持MPEG2（MP@HL）、 AVC/H.264 HP@L4.1高清解碼;支持標準CI接口，符合EN 50221標準，支持多種主流CA;最多解擾節(jié)目數(shù)16套;支持TS Over IP輸出功能。

（3）GN-1834超級編碼器：是一款完整符合功能MPEG-2的四路低碼率編碼器;音視頻信號經(jīng)GN-1834P編碼后，通過IP接口輸出IP流;支持4路MPEG-2多種分辨率編碼;四路獨立視音頻輸入接口;支持視頻VBR和CBR編碼;支持超低碼率編碼; IP按UDP協(xié)議輸出TS流，支持MPTS/SPTS模式;UDP負荷為7個188字節(jié)包長的TS流;支持NIT表插入

（4）GM-8000 IP綜合處理平臺（IP復用加擾機）：全IP化數(shù)據(jù)處理;支持多路節(jié)目流復用、加擾;支持同密及DVB-CAS加擾;單臺設備可完成除碼率轉(zhuǎn)換及轉(zhuǎn)碼外的全部數(shù)字電視流處理;最多可同時處理250個輸入TS流、20個輸出TS流、1024個數(shù)字電視節(jié)目;TS輸入帶寬達到800 Mbps，輸出帶寬達800Mbps;數(shù)據(jù)輸入、輸出網(wǎng)絡參數(shù)可靈活配置

（5）GQ-3660B IPQAM調(diào)制器：能接收多個IP數(shù)據(jù)形式的MPEG-2 TS流，并對插入的本地信息進行再復用和加擾;支持ITU-T J.83A和B;高速IP數(shù)據(jù)輸入 ，支持IGMP 2.0;在單一設備下完成所有數(shù)字電視流碼流處理（編轉(zhuǎn)碼和碼率再調(diào)整除外）;可支持多達4位同密CAS及 DVB-CSA加擾;支持VOD模式下所有節(jié)目的分級加擾;支持再復用過程中的SI/PSI 自動生成及手動上傳;支持PID過濾、透傳及PCR自動校正;可同時處理多達250個輸入流，16個輸出流， 及1000個數(shù)字電視節(jié)目;支持ITU-T J.83 Annex A/B/C調(diào)制;最高可支持24頻點 QAM的輸出（8鄰頻一組）

2.3 系統(tǒng)軟件

（1）CAS系統(tǒng)：通過了國家廣電總局的認證，可以保障其安全性和穩(wěn)定性，并且功能齊備，可選擇的機頂盒廠家相對較多。

條件接收（CA）：只容許被授權(quán)的用戶使用某一業(yè)務，未經(jīng)授權(quán)用戶不能使用這一業(yè)務。

加擾/解擾：加擾是為了保證傳輸安全而對業(yè)務碼流進行加密。解擾是加擾得逆過程，在用戶接收端的解擾器中完成。

產(chǎn)品（Product）：CAS對數(shù)字電視節(jié)目進行授權(quán)的最小單位。運營商在CAS產(chǎn)品的基礎上根據(jù)運營需要進行打包形成運營產(chǎn)品。

業(yè)務（Service）：作為節(jié)目提供給用戶的一套基本流。它們通常由不同數(shù)據(jù)組成，如視頻、音頻、字幕、其它數(shù)據(jù)等，通過公共同步關聯(lián)起來。

同密（Simulcrypt）：指通過同一種加擾算法和加擾控制信息，使多個條件接收系統(tǒng)一同工作的技術(shù)或方式。

（2）SMS系統(tǒng)：通過對用戶訂購信息的記錄與處理，形成用戶數(shù)據(jù)庫，并經(jīng)由與CAS 的接口，向CAS 發(fā)送用戶授權(quán)管理信息（EMM）的基本數(shù)據(jù)，據(jù)此實現(xiàn)對用戶進行精確的授權(quán)控制與授權(quán)管理。

SMS在邏輯上主要分為以下幾個部分：①前端管理子系統(tǒng)：在中心前端完成系統(tǒng)管理、產(chǎn)品管理、設備管理及優(yōu)惠策略管理等工作的系統(tǒng)。②業(yè)務受理子系統(tǒng)：業(yè)務受理子系統(tǒng)負責各類實際的業(yè)務受理活動，處理各類前臺客戶服務操作。③統(tǒng)計查詢子系統(tǒng)：通過統(tǒng)計查詢報表系統(tǒng)查詢所有數(shù)據(jù)庫中已有的數(shù)據(jù)，對客戶、產(chǎn)品、優(yōu)惠、定購、交費、授權(quán)、業(yè)務操作等信息等進行查詢和統(tǒng)計，并根據(jù)需要實現(xiàn)各種報表。④授權(quán)管理子系統(tǒng)：對所有授權(quán)信息的管理。⑤接口控制與管理：提供與銀行接口、CA接口、國家監(jiān)管接口等的對接與控制管理。⑥催費系統(tǒng)：提供對欠費、未繳費用戶的全自動催費功能。⑦特殊用戶管理：對不按運營規(guī)則進行業(yè)務的用戶進行管理，如特權(quán)訂戶，全免或者部分全免，業(yè)務繳費可以隨意的訂戶。⑧按群繳費系統(tǒng)：通過自定義，按小區(qū)、按集團、任意組合等方式，定義成一個訂戶群，由指定的人員代收代繳訂戶賬單的費用金額。⑨有預留端口，可與其他廠家收費系統(tǒng)兼容。

（3）網(wǎng)管NMS系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)配置、安全、性能、報表等項目管理以及參數(shù)備份。

3. 系統(tǒng)功能及信號測試

3.1 系統(tǒng)功能測試

（1）發(fā)送節(jié)目信息EPG：正常

（2）節(jié)目加解擾CAS：正常

（3）機頂盒節(jié)目自動更新：正常

（4）SMS：正常

3.2 用戶信號測試記錄：

測試地點：鄉(xiāng)政府、城管中隊

測試時間：2013-1-6

測試結(jié)果：頻譜儀測試儀測試信號電平正常，質(zhì)量良好，頻譜相對平整。用機頂盒測試的圖像質(zhì)量和信號強度也很好。

總結(jié)：經(jīng)測試，該系統(tǒng)輸出信號質(zhì)量良好，頻譜平整，用戶主觀觀看體驗很好，達到設計需求。

參考文獻：

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