IPTV前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)介紹

王力棟

內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 系統(tǒng)介紹

我國IPTV 業(yè)務(wù)經(jīng)過多年的發(fā)展，視頻信號(hào)按照來源不同可大致分為衛(wèi)星信源、本地信源、IPTV 總平臺(tái)信源和其他信源。按照國家廣播電視總局對(duì)IPTV 安全播出的要求，必須把這些視頻信號(hào)安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確無誤的輸出給終端，因此建設(shè)一個(gè)IPTV 前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)尤為重要。本文探討的IPTV 前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)輸入信號(hào)為IP 信號(hào)，所以系統(tǒng)前端要對(duì)這些高標(biāo)清信源進(jìn)行IP化編轉(zhuǎn)碼，經(jīng)過匯聚后接入主備IP 信源切換矩陣，根據(jù)播控平臺(tái)的需求將視頻流調(diào)度切換推送到運(yùn)營商分發(fā)平臺(tái)，提供給用戶進(jìn)行收看。

2 系統(tǒng)的構(gòu)成

根據(jù)IPTV 播控平臺(tái)的特點(diǎn)，結(jié)合目前市場上能滿足使用條件的設(shè)備，前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)所采用的設(shè)備及軟件如下。

圖1 IPTV 前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)圖

2.1 信源切換矩陣

數(shù)量：兩臺(tái)。

配置及功能要求：

（1）IP流輸入和IP流輸出；

（2）輸入、輸出：512 路高標(biāo)清視頻信號(hào)；

（3） 不 少 于6 個(gè) 千 兆 網(wǎng)口，具備冗余電源；

（4）具備調(diào)度與智能切換功能，512 輸入×512 輸出任意切換；

（5）IP 流調(diào)度矩陣按1+1進(jìn)行在線熱備，秒級(jí)主、備切換，信號(hào)無縫切換不中斷；

（6）支持自動(dòng)、手動(dòng)、編單、定時(shí)等多種切換模式。定時(shí)切換模式基于播控平臺(tái)的節(jié)目單，保證輸出到IPTV 播控系統(tǒng)的高標(biāo)清視頻流符合節(jié)目單編排的要求；手動(dòng)切換模式下?lián)碛锌梢暬缑妫?/p>

（7）每一路輸出通道支持主、備、輔三個(gè)流自動(dòng)切換，切換策略可以自定義；

（8） 擁 有MPEG2/H.264/AVS/AVS+/H.265 等編碼格式；

（9）支持可視化點(diǎn)陣配置管理。

2.2 IP 流調(diào)度管理服務(wù)器及控制軟件

數(shù)量：1 臺(tái)。

配置及功能要求：

（1）CPU：Intel E5-2620v2，2 個(gè)；

（2）內(nèi)存：4G DDR3 Reg，6 個(gè)；

（3）網(wǎng)卡：配置2 千兆網(wǎng)卡，冗余電源；

（4）統(tǒng)一管理IPTV 前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)的所有設(shè)備。

2.3 交換機(jī)

數(shù)量：兩臺(tái)。

配置及功能要求：

（1） 傳 輸 速 率：10/100/1000Mbps；

（2）交換方式：存儲(chǔ)—轉(zhuǎn)發(fā)；

（3） 背板帶寬：不小于96Gbps；

（4） 包轉(zhuǎn)發(fā)率：不小于66Mpps；

（5）MAC地址表：不小于8K；

（6）端口參數(shù)：

結(jié)構(gòu)：非模塊化；

數(shù)量：48 個(gè)；

描述：48 個(gè)10/100/1000BA SE-T 自協(xié)商的以太網(wǎng)端口。

3 系統(tǒng)的功能

3.1 單臺(tái)信源切換矩陣

信源切換矩陣支持512 路高標(biāo)清視頻信號(hào)輸入，512 路高標(biāo)清視頻信號(hào)輸出；支持多路高標(biāo)清視頻信號(hào)輸入，一路高標(biāo)清視頻信號(hào)輸出，這樣每個(gè)高標(biāo)清視頻信號(hào)可以至少有兩個(gè)輸入源，即一個(gè)主輸入源和一個(gè)備輸入源。高標(biāo)清視頻信號(hào)的輸出，可以從這兩個(gè)輸入源中任意選擇一個(gè)。當(dāng)高標(biāo)清視頻信號(hào)主輸入源出問題時(shí)，信源切換矩陣將自動(dòng)無縫切換到備輸入源；當(dāng)主輸入源恢復(fù)時(shí)，自動(dòng)無縫切回主輸入源。

3.1.1 調(diào)度管理功能

信源切換矩陣把匯聚好的IP 高標(biāo)清視頻信號(hào)，按照播控平臺(tái)的要求，進(jìn)行有序地管理和輸出。矩陣通過自動(dòng)、手動(dòng)、編單三種視頻流切換方式進(jìn)行高標(biāo)清視頻流的切換。定時(shí)切換模式基于播控平臺(tái)的節(jié)目單，保證輸出到IPTV 播控系統(tǒng)的高標(biāo)清視頻流符合節(jié)目單編排的要求；手動(dòng)切換模式下?lián)碛锌梢暬缑妗?/p>

3.1.2 精準(zhǔn)切換

信源切換矩陣對(duì)視頻信號(hào)輸入源的切換時(shí)間要精準(zhǔn)到GOP單位時(shí)間，保證低延時(shí)或無延時(shí)切換，完全實(shí)現(xiàn)無縫切換，切換平滑，無生硬感。

3.2 主備信源切換矩陣

IP 信源切換矩陣由2 臺(tái)信源切換矩陣組成，1 臺(tái)主機(jī)1 臺(tái)備機(jī)，確保IPTV 前端輸出源無單點(diǎn)故障。主備兩臺(tái)設(shè)備通過兩條鏈路連接，保證在其中一臺(tái)設(shè)備宕機(jī)的情況下，另一臺(tái)可以獨(dú)立運(yùn)行，保障系統(tǒng)安全運(yùn)行。

4 系統(tǒng)的優(yōu)勢

IPTV 前端信源調(diào)度切換系統(tǒng)采用三級(jí)安全機(jī)制，在信源環(huán)節(jié)為IPTV 的安全播出提供了保障。

第一級(jí)：主機(jī)內(nèi)主備信號(hào)自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)安全播出。高標(biāo)清主備信號(hào)同時(shí)進(jìn)入信源切換矩陣，正常情況下，主路信號(hào)輸出到交換機(jī)，進(jìn)入下游平臺(tái)；當(dāng)主路信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，信源切換矩陣切換平臺(tái)自動(dòng)切換到備路信號(hào)，進(jìn)入下游平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了播控設(shè)備內(nèi)主備信號(hào)的自動(dòng)、無縫切換。

第二級(jí)：信源切換矩陣設(shè)備之間采用1:1 主機(jī)備機(jī)機(jī)制。主備兩臺(tái)設(shè)備通過兩條獨(dú)立的鏈路連接，當(dāng)主設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，備份設(shè)備可以獨(dú)立運(yùn)行，正常輸出信號(hào)，保證視頻信號(hào)的不間斷輸出。

第三級(jí)：信源切換矩陣主設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，備份設(shè)備也出現(xiàn)故障，可以通過網(wǎng)卡直通功能，正常輸出視頻信號(hào)，保證安全播出。

通過三級(jí)安全機(jī)制的保障，可以做到播出切換安全無憂。