数字电视前端IP化发展浅谈

孙家琪

（作者单位：中央电视台）

随着数字电视技术的不断发展，传统基于ASI传输的DVB数字电视传输平台已无法满足数字电视新业务的发展需求，而基于IP传输方式的数字电视前端经过近几年的不断发展凭借其集成度高、可扩展性强、冗余备份机制强等特点，已完全取代原有的ASI平台[1]。

1 传统ASI前端系统

以前搭建数字电视前端平台，大多使用的是基于ASI的传输方式。前端通过ASI（异步串行接口）连接设备，ASI的上限码率为270 Mb/s，一个ASI连接线只能携带一个多节目传输流（MPTS），从而给有线运营商带来了很多局限。同时，设备之间使用ASI进行静态连接，不能提供较强的扩展性[2]。以前的ASI前端系统节目源有SDH传输节目、本地编码节目、卫星接收节目、其他数据节目等。卫星信号在卫星接收下进行解码，本地编码节目在编码器之下进行编码，SDH传输信号在DS3-ASI适配器之下适配成为ASI信号再传输到对应的复用器，通过复用器对单节目流、多节目流展开加扰、PID重映射、PSI插入、复用等处理，处理完之后再把复用后的多节目流送到ASI切换矩阵。在矩阵调度下，全部节目流被送进QAM调制器展开调制和再复用。然后，由调制器输出RF信号进入本地HFC网或通过DS3适配器适配之后进入SDH网传输到远端。

2 基于IP技术的数字电视前端系统的优点

IP技术在数字电视前端系统中的使用，能够更好地推动数字化电视的应用与发展。使用IP技术对数字电视前端系统展开改进，能够让数字电视前端系统拥有以下优点。

2.1 具有较强的灵活性

使用IP技术对数字电视前端系统展开改造，能够让系统在运行时拥有更好的灵活性。为实现这个目标，利用IP技术在信号传输过程中可以有效控制传输信号的特点，通过再次配置调制器和编码器，对数字化信息展开集中处理，进而解决信息处理速度较慢、信息容量不足的问题，能够最大限度减少信息处理时间，提升信息处理效率。

2.2 系统统拓展性较强

IP技术在数字电视前端系统的使用，能够解决之前ASI前端系统拓展性差的问题，改善系统拓展性，从而更好地开展数字电视业务。IP技术在ASI前端系统的使用，可以通过IP技术的分流处理能力，更好地传输数据信息，增强系统拓展性，让ASI前端系统能够更好地解决系统空间不够的问题，大大提高系统的运行能力，从而较好地适应数字化电视发展的需求[3]。

2.3 提升系统安全性

数字电视在播放节目时存在一定的安全问题，主要是由于在信息传输过程中，ASI系统性能较差，无法让数字信息得到很好的保护，从而使信息在传输时受到了信号干扰，减弱了节目质量。IP技术在应用过程中，可以对前端系统展开有效的安全设计，使用交换机设备完成1∶1备份机制的构建，从而最大限度确保信息传输的可靠性与安全性。并且，在使用交换机的过程中，因为技术手段的问题，虽然确保了安全性，但还是会对节目质量产生一定的影响。所以，需要通过IP技术对其进行解决，确保数字电视节目更加清晰。数字电视前端系统在使用IP技术时，在有效设计前端系统的基础上，通过双绞线的发展模式取代传统同轴线，大大简化了线路，降低了线路设计的复杂性，确保了系统在使用中的安全性。因此，在使用IP技术的过程中，要充分考虑到目前ASI前端系统存在的不足，在有效的系统设计下，增强数字电视节目的质量[4]。

3 数字电视前端IP化的具体流程

3.1 接收卫星

全部卫星信号都通过Proview7100卫星接收机接收，接收接口使用DVB-S/S2，接收完成后，通过双路IP接口把其传输到主备份交换机中。由于系统中某些节目为加扰接收，所以，所有的卫星接收机都要配置四个大卡，在具体实施时，使清流和加扰流相互交叉使用，让所有的接收机都能接收2个以内的加扰流和至多3个清流，进而让某些加扰流使用2个大卡，就能有效解决大卡数据问题。

3.2 接入本地ASI信源

通过复用器对接入本地ASI信源，能够对ASI进行直接输入。

3.3 复用加扰

通过2∶1的比例展开设计，使用三台配置相同的Prostream9000码流处理平台，对100个节目展开复用加扰，使所有设备都能完成2个GbE板卡的配置，总共是四个GF接口，其中，有两个接入到主交换机中，其余两个接入到备交换机中。所有的处理平台都要对100个节目进行加扰授权配置，并要完成一个ASI卡、四个ASI接口的配置，使ASI信号能够接入。

3.4 信号调制

对于NSG9000来讲，能够通过GbE端口，让信号进行接入，对于所有的GE口来讲，能够达到960 Mbps的输入，对全部的NSG完成4个GbE端口的配置，其中2个接入到主核心交换机内，其余接入到备份核心交换机中，并把调制处理完成的信号，传输到混合器中展开输出。对于该设备来讲，该设备拥有4个RF模块，能够完成40路的QAM调制输入，同时能够按照1∶1热备份来进行设计。

3.5 网络管理

对所有的哈雷设备来讲，都拥有一个专门用于对网络进行管理的接口，接口形式为RJ45，从而把设备接入到局域网中进行管理。

3.6 CA系统网络

Promstream9000拥有一个专门用于CAS接入的管理接口，接口的方式为RJ45，因此，能够把CAS接口和CA系统链接在同一局域网内[5]。且NMX网管也拥有一个单独用于CAS接入的网卡，把该接口接入到专用的局域网中，借助对应配置，能够实现对EMM的插入和节目的加扰。

3.7 接入EPD等ASI信号

如果是电子节目指南系统，输出的是IP格式TS流，那么就能在交换机上做到直接接入，通过Promstream9000 GbE端口完成在TS上的插入。如果输入的是ASI格式的TS流，就需要使用复用器ASI端口完成在TS上的插入。

4 结语

随着科学技术的不断进步和三网融合的进一步发展，大部分广播电视行业都开始利用IP技术展开操作和运行，有线数字电视前端节目传输IP化拥有交换、传输快速方便等优点。在现实的有线数字电视前端节目传输IP化改造的过程中使用已有的资源进行IP传输，能进一步促进新业务发展，并最终完成由ASI架构到数字电视前端IP化的转变，对数字电视前端进行IP化改造具有积极的意义和作用。