浅析数字电视应急系统的自动化

◆杨国华 王顺泉

（江山市广播电视总台 浙江 324100）

浅析数字电视应急系统的自动化

◆杨国华 王顺泉

（江山市广播电视总台 浙江 324100）

数字电视前端系统是数字电视中采集、处理、分析、传输数字信号必不可少的组成部分。本文主要就数字电视的前端应急系统进行简单的介绍，分析数字电视应急系统自动化的实现过程，探讨数字电视前端应急系统存在的问题，并提出数字电视应急系统的优化改造方法。

数字电视；前段结构；应急系统；优化改造

0 引言

数字电视的前端系统包括信号输入、处理、输出部分及系统管理部分，是数字电视不可或缺的重要组成部分，它的安全关系着数字电视的正常工作，但现阶段数字电视应急系统的设计还存在着一些问题，影响了数字电视节目的播出质量。本文主要就数字电视前段应急系统中存在的问题进行简单的分析总结，并提出一些优化改造措施，希望能对数字电视前端系统设计工作有所帮助。

1 数字电视前端应急系统概述

数字电视的前端主要由卫星数字电视接收机、复用器、视频服务器、编码器、解码器、网络控制设备等设备组成，数字电视前端系统包括信号输入、处理、输出部分及系统管理四部分，各个部分相互配合，各自承担着不同的功能，应急系统是保证数字电视前端各个组成部分正常工作的重要保护装置。

根据电视节目的重要性可以将应急系统划分为三种类型。一些不重要的节目，观看的用户比较少，电视节目播出要求相对较低，对于应急系统的要求也会有所降低，这一类节目的应急系统一般只需要配备手动应急切换开关即可，关键设备能够实现数字信号的N+1冷备份即可。而一些比较基础的节目，大多数用户都会观看，因此，这类节目的播出要求相对较高，应急系统在设计过程中需要注意的部分相对较多，这种情况下备路信号切换时应该以自动切换为主、手动为辅，复用器、调制器、网管系统等关键设备要能够实现N+1热备份，比较重要的电视节目播出时必须保证万无一失，应急系统的设计必须要能够满足这一播出需求，此时备路信号切换时同样以自动切换为主、手动为辅，关键设备要能够实现1+1热备份，主设备及备用设备都必须有信号传输，主备用信号的选择输出由射频切换开关实现。

2 数字电视应急系统自动化的实现

下文主要从信号源切换、复用器、BNG 调制器 1+1 自动热备份、数字电视加密系统、电子节目指南（EPG）系统以及射频自动切换开关几个方面简单分析数字电视应急系统自动化的实现方法。

2.1 信号源的自动切换

前端信号源的种类比较多，比如卫星接收信号、自办节目信号、微波传送信号等等。一般来说，自办节目信号的可靠性比较高，数字电视节目的播出部会直接使用光纤自动切换的方式将自办节目信号传送到前端机房。而微波传送信号、卫星接收信号等数字信号需要使用码流自动切换器进行传送，传送过程中，主、备、垫码流会被码流切换器实时监控，并对其进行基于TR101 290标准的三级报警分析，一般发现某一路电视节目存在同步字节错误等等问题，码流自动切换器会自行按照预定规则进行切换，保证了数字电视信号源的稳定性。

2.2 复用器、BNG 调制器 1+1 自动热备份

数字电视前端系统的核心即复用器和 BNG 调制器，它们在配置时需要花费的时间较长，参数比较复杂。NMX 网管系统能够与复用器和 BNG 调制器建立连接，连接后，相应的主、备自动切换关系会在NMX 系统里建立起来。为了保证NMX网管系统的安全性，可以采用双机冗余自动切换技术。

2.3 数字电视加密系统（CAS）

数字电视加密系统是保证数字电视广播业务有序开展的基础，不同的数字电视选择的加密方式会有一定区别。前端子系统、终端接收子系统等共同组成了加密系统，加密系统在对数字信号进行加密时，首先在信号发射端的控制字发生器产生控制字，这些控制字经过加扰器等等装置的加密计算形成授权控制信息（ECM），授权控制系统将业务密钥传送至加密器，加密器对业务密钥加密形成授权管理信息（EMM），授权控制信息和授权管理信息经过MPEG-2复用器进入MPEG-2数据包。用户管理系统根据数字电视节目的订购、收看情况将指令发送给授权控制系统，由授权控制系统决定用户是否有权力收看、接收数字节目，即业务密钥产生。

2.4 电子节目指南（EPG）系统

电视节目指南系统是数字电视与模拟电视重要的区别标志之一，它是数字电视的重要优势，它的应用使得数字电视用户能够方便检索自己喜欢的电视节目，通过电子节目指南，用户能够查看到更多的如节目简介、片段等等信息。一般来说，EPG服务器及SI 注入器共同组成了电视节目指南系统，为了保证系统信息的安全稳定，实际的使用过程中可以采用双机冗余热备份技术对其进行保护。

2.5 射频自动切换开关

射频自动切换开关是前端系统的重要组成部分，可以对主路及备份的信号进行持续地监测，能够及时地发现信号的电平故障，并根据预设好的门限切换开关线路，保证了信号源的安全性。

3 数字电视前端应急系统存在的问题

目前来说我国的数字电视前段应急系统还存在着一些问题，严重影响了电视节目的安全播出，比如数字电视的信号会经过信源编码形成基本的码流，节目码流分为单节目码流和多节目码流两种。单节目流是基本码流与数字信息经过复用形成的，多节目码流由单节目码流和数字信息复用形成。现阶段，数学电视前端系统使用的大多数节目码流都是ASI信号格式，数字电视前端接收到信号后会对信号源进行基于传输流的自动切换，这些传输流是由许多个节目及数据信息合成的，其中任何一个节目出现问题，都会使切换器自动切换信号。信号切换的瞬间必然会影响信号的质量，导致电视节目播出时出现马赛克甚至黑屏的不良现象，会影响到电视节目的正常播出。此外，如果是电视台的原因造成某一个节目故障，自动切换器会将所有的电视信号切到图卡信号上，会严重影响电视节目的顺利播出，此时如果自动切换器在信号切换的过程中出现问题，还会影响输出的节目码流的质量，触发其它相关设施如射频开关等装置的自动切换，这对于数字电视节目的播出十分不利。

4 数字电视应急系统的优化改造

数字电视应急系统的设计中存在着一些安全隐患，威胁到了数字电视系统的安全性，因此，必须对其进行优化改造。下文主要从重要电视节目的角度简单分析一下优化改造的方法。数字电视应急系统的优化改造应该注意尽可能少地更换系统原有的设备，优化过程中为了减少系统改造的作业量，降低改造需要的资源，可以在原有设备的基础上增加一些码流分配器、信号线等部件，使用码流分配器对数字电视系统的信号源进行分流，比如，通过码流分配器将上级传下来的MPTS流细分成MPTS1～MPTS N然后输出，在系统后面部分增加一定数量的手动/自动应急开关，将细分后的信号源与复用器进行连接，由复用器对其进行复用传输，最后将信号源与调制器连接，调制器会将信号源调制成为射频信号，射频信号经过射频开关最后输出到混合器。此外，为了避免单个节目流影响到整个节目流的安全，数字电视应急系统的优化改造中应该将多节目码流转换成单节目码流，比如在设置QoS时，将某一个节目的QoS设置与其它节目的QoS设置区别开来，优化改造后，使用自动切换器切换信号源时，只需要监制和切换MPTS传输流中与其它节目的QoS不同的信号，某一个节目出现问题时也不会触发自动切换器进行切换，也就实现了多节目码流到单节目码流的转换，就能够避免以往的数字电视应急系统中出现的问题，对于提高数字电视系统播出的稳定系与安全性十分有帮助。

5 结束语

由上文的分析总结可以知道，现阶段数字电视前端应急系统的设计中存在着一定的安全隐患，严重影响了数字电视节目的安全播出，广播电视是重要的大众传播媒体，承担着国家宣传的责任，是引导社会舆论、保证政府政令畅通的重要方法，同时也是广大民众日常生活中重要的娱乐手段，对于广大观众有着重要的政治影响和社会影响。可以说广播电视的安全播出对于保证社会和谐发展，促进国家政治经济文化的安全稳定十分重要。因此，相关研究设计人员必须加快数字电视应急系统的优化改造的步伐，促进数字电视节目的安全播出。

[1]黄妙清.数字电视前端应急系统优化改造探讨[J].电视技术，2012.

[2]马成彬，胡晓东.基于有线数字电视前端的备份思路探讨[J].广播电视信息，2008.

[3]王佳伟.全数字广播电视移动监测及应急指挥调度系统研究[J].信息与电脑（理论版），2010.

[4]杨纯颖.数字电视信号自动切换控制的研究[J].科技资讯，2010.