数字电视前端设备的“五高”特性分析

高艳忠

（天津大港油田新闻文化中心，天津 300280）

大港油田数字化电视系统建成于2010年底，作为石油矿区唯一的数字电视系统承担着近7万用户的电视播出、传输业务。设备管理的好坏直接关系到系统能否正常良好运行，是关系到油区居民的文化生活能否得到保障的关键之一，故此，对电视前端的设备进行规范科学的管理十分必要。

1 数字电视平台设备的类别

前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心，包含的内容十分广泛，数字电视的前端系统一般由数字卫星接收机、视频服务器、编解码器、复用器、QAM调制器、各种管理服务器以及控制网络部分等设备组成。一般可分为两个主要部分：

1.1 前端信号处理系统

这是机房的设备核心，主要包括：MPEG－2编码器、数字卫星接收机、解扰器、复用器、加扰器、以太网交换机、QAM调制器、网管系统等。支持先进的MPEG－2 over IP架构，MPEG－2编码器、复用器、调制器支持1＋1和N＋1热冗余，核心交换机：1＋1热备份。编码器应支持模拟视音频和SDI输入，同时，支持统计复用及码率调整功能。网管能支持1＋1热备份，以保证业务管理的不中断。

1.2 系统管理系统

（1）CA系统前端包括如下设备：主ECM发生器、EMM发生器及SAS、EMM插入器和加密机等。

（2）EPG系统包括如下设备：EPG编辑工作站、EPG编辑数据库、EPG发生器等。

（3）监控系统包括如下设备：信道码流解扰监测机、多画面显示监测报警主机、千兆交换机等核心设备。

（4）数据广播平台前端主要包括如下设备：前端播出服务器、终端接收系统、播发服务器和客户端系统设备等。

（5）boss系统主要包括如下设备：基本功能软件模块、核心服务器、磁盘阵列、报表服务器、PC操作终端及打印机和接口连接设备等。

（6）呼叫中心系统主要包括如下设备：接入平台设备、网络服务器和千兆交换机等。

（7）VOD系统主要包括如下设备：节目采集设备、应用服务器、网管设备、视频服务器和后台管理设备等。

2 数字电视前端设备的特性

数字电视平台系统是油田电视的心脏，要为整个大港油田的数字电视用户负责，故此，它有不同于其他设备的特殊特性。

2.1 高度安全性

系统应保证卓越的安全性，系统结构不降低机房现有播出系统的稳定可靠性：从物理层面，系统内所有设备工作在专用网络内，避免无关设备和无关人员接触；从应用层面，建立完善、严格的权限管理机制，防止人员的误操作或恶意操作。这是数字电视前端平台的第一特性。

2.2 高度稳定性

设备自身必须稳定、可靠，保证科学、严谨的开发和生产过程。系统搭建必须有合理的系统架构，系统尽量采用成熟先进的技术。对于系统中较复杂的运算任务采用高性能嵌入式部件承担，对于人机交互部分，采用成熟的智能查询树架构实现，如数据库、参数设置等功能。这两个方面的高度可靠稳定，才能确保系统正常运行，减少故障率。

2.3 高度先进性

系统架构必须是先进的。数字技术代表着科技水平，从国际数字电视发展来看，电视不仅仅是看的，而是供大家使用的，在原有观看的基础上，已实现交互电视、网络电视、局域网络和其他便民增值业务，这些业务的开展，需要高度先进的数字化电视平台，先进程度已和信息技术同步。

2.4 高度扩展性

支持多业务：可同时支持模拟电视业务、数据业务、数字电视业务（基本广播数字电视、付费电视、VOD）。支持百万级用户规模的用户管理。支持200套以上数字电视业务的产品打包、定价。支持多级库存管理模式。采用高端运营级服务器和数据库系统，最好为Sun服务器＋Oracle数据库。支持对数据库服务器、应用服务器进行热备份。

2.5 高度兼容性

数字前端主要完成的是对所有节目进行解扰、截取、复用等处理。信号处理部分的管理，必须采用集成的管理系统，在所有的前端处理部分，均以ASI作为标准接口，这样以后就能容易地增加任何厂商所提供的设备，具有良好的兼容性。

3 基于IP的数字电视前端传输平台及其优势

基于IP的数字电视传输方式，最早在美国开始研发和使用，经过近几年的不断发展和进步，现阶段技术发展已非常成熟，受到运营商的一致认可。

与传统ASI信号传输方式不同，基于IP的传输方式具有很多特点，如丢弃了原来繁杂的设备连线，而以少量的双绞线替代；去掉了原来复杂的矩阵，而以交换机替代；提供了通用的Gbe接口，方便数字电视业务接入等。

采用IP传输方式具有非常明显的优势：

（1）采用 IP传输后系统结构变得相对简单，设备之间的连线大幅减少，摒弃原有的矩阵和跳线架，节省大量机架空间，减少了中间环节，使系统简洁明了，更易于管理和维护。

（2）用交换机替代矩阵。矩阵为单设备运行，而交换机采用1∶1热备份机制，从而提高了系统的安全性，使系统更加稳定、可靠。

（3）采用IP传输方式后系统灵活性大大提高。利用IP传输数字电视节目，我们的系统组建将变得非常灵活，编码器、复用器、调制器等设备可以集中放置在中心机房，也可以随意放置在远端任何有IP网络的地方，如编码器，平时我们可以放置在机房使用，若某个地方要进行重要会议直播，我们则可以把编码器直接放在现场，在现场进行节目录制、编码后以IP方式送到前端机房，下次其他地方有重要报道我们就直接到其他地方进行现场节目编码再传输，这样就非常方便。QAM调制器也是如此，可以放在前端，也可以放在远端。

如果总前端使用IP传输方式，我们可以将复用器输出的IP信号通过IP传输网直接送到分前端，分前端只需使用IPQAM对信号进行接收、调制后送入当地HFC网络就可以了；如果几个地市同时使用IP传输方式，我们可以把重要的电视节目打包后送入IP传输网进行互相备份。

（4）采用 IP传输方式后增强了系统扩展性，便于开展数字电视新业务。传统ASI传输平台由于其结构的关系，在数字电视新业务的拓展方面存在一定弊端，而IP传输平台正好就解决了这个问题，如时移电视、数字马赛克、动态EPG等业务通过IP传输平台可轻松实现。

（5）节省投资。ASI切换矩阵是一个较为昂贵的设备，而以太网交换机相对就非常便宜，因此设备投资减少；交换机替代矩阵后结构简化、所占空间减少，机房投资减少；IP传输到远端直接使用IPQAM调制输出，不需要前端DS3调制分前端解调，所以分前端建设投资减少；开展新业务直接使用Gbe接口而不需要增加IP网关等额外设备，后期投资减少。同时，利用基于IP的统计复用功能后，可以更有效地利用带宽资源。