浅论IPQAM在广播电视系统中的应用及前景

付 恒高 杰

1.2.内蒙古广播电视网络集团有限公司 内蒙古 呼和浩特市 010010

过去，电视只能是单向观看，用户被动接收电视节目。随着人们生活质量的提高，主动去选择想要观看的节目成为一种迫切的需求，双向互动电视因此应运而生。提到双向互动电视业务，就不得不提广电特有的视频播出设备——IPQAM，IPQAM可以将点播视频流转换成广电播出系统中特有的HFC网络射频信号，为用户提供视频节目服务。

但随着网络带宽的提高和网络设备IP化的逐步演进，传输节目信号IP化也成了一种必然，传统的广播电视系统也避免不了这个大趋势。有人说IPQAM作为一种射频信号承载体进行内容播发，必将被逐步淘汰。其实不然，我认为，IPQAM在广播电视播出系统IP化过程中必将扮演重要的角色，并起到推动作用。无论是点播还是直播，IPQAM都更能适应广播电视系统网络的播发方式，使用也更为灵活，较纯IP化有着明显优势。

1 IPQAM在互动电视点播中的使用

IPQAM在广电互动电视中的应用极为广泛，它位于整个互动电视系统的末端，对用户的机顶盒进行单向传输，将推流服务器输出的IP视频流转换成射频信号，再通过频点的方式下发视频流，这种方式极大地节省了视频流对用户带宽的影响，与IPTV相比有着节省带宽的优势。

由于射频信号是单向传输，那么如何做到用户对视频流的双向控制呢？这就要从IPQAM在互动电视系统中的作用说起。如图1所示。

图1 IPQAM在直播中的应用

广电的双向互动机顶盒都会有中间这个模块，这个模块类似于操作系统，可以从远端互动电视后台服务器（包括BO和PORTAL）获取数据，PORTAL的功能是节目单数据的呈现，BO的主要功能是对整个点播交互流程的调度。一套互动电视系统会有多个IPQAM，BO后台会对每台注册在系统中的IPQAM做一个区域标识（即RegionID），并在该区域IPQAM特定频点上下发区域信息和交互信息（包括BO的IPQAM调度地址及PORTAL服务器数据地址）。机顶盒开机后，会通过频点扫描获取到该频点上的相关信息并做记录。用户通过PORTAL服务器选择完节目后，点击播放键，机顶盒会带着区域标识向BO后台发送请求，BO后台选定了这个区域下IPQAM的一个空闲频点和信道后，将该频点和信道参数返回给机顶盒，同时将用户请求的视频流选择合适的推流服务器向该IPQAM进行视频流推送，IPQAM将该视频流对应到相应的频点和信道进行下发，这个时候，用户机顶盒锁定该频点及信道即可播放出对应的视频流。如图2所示。

图2 IPQAM频点资源配置

BO后台对IPQAM的资源分配是基于频点和频点上的信道进行的，通过预先配置好的信道，与IPQAM的射频口频点是一一对应的。每个频点根据调制方式和节目码流的大小可以分配出不同数量的信道。一般采用64QAM调制方式，一个频点上可以有38Mbps的带宽流量，一个节目按3.75Mbps的码率进行计算可以有10个信道，即一个频点同时可以播发10个点播流，在BO后台进行相应的频点和信道配置，信道即对应相应的IPQAM接收视频流网口的IP端口参数。推流服务器发送视频流给IPQAM的网口（IP+PORT），IPQAM再将视频流根据端口调制到对应的端口信道上，机顶盒锁定该频点信道即可观看相应的节目。

这种采用IPQAM设备的点播方式，在视频流播发的最后一段不采用IP流下发，而是采用信号调制方式转换为射频信号分发，较纯IP化网络具有节省带宽的优势，可发挥HFC网络的优势。

2 IPQAM在直播系统中的使用可能性分析

如今，IP数据的应用越来越广泛，IP数据传输规范、便捷、扩展性强、便于维护，优势较为明显。对于广播电视系统来说也是如此，IP流的设备运营成本也较传统的ASI、SDI信号低很多，复用起来也更加便捷灵活。因此，越来越多的广播电视信号开始采用IP流来进行传输，IPTV就是一个典型的例子。随着IP信号的广泛使用，信号源逐步演变成IP信号，对于广电系统来说，如何将传统的HFC网络利用起来为用户提供高质量的直播节目成为一个热题，而广播电视系统HFC直播网络节省数据带宽的特性也是一定要继续利用的。这时，IPQAM这个将IP信号转变成HFC网络射频信号的设备有了更大的用武之地。

一直以来，直播信号通过卫星接收机从卫星上接收下来，经过复用加扰器变成节目包，最后通过调制适配发送到用户机顶盒上进行播放，在这个过程当中信号始终是以非IP数据流方式传输的。由于IP流传输的便捷性，随着IP流的广泛应用，现在信号从卫星接收机上接收下来，可以将ASI信号转变成IP信号进行后续传输工作，IP流信号会统一汇聚到一台交换机上，各节目直播信号会以单播或者组播的方式下发到各个分节点。在各分节点，IPQAM就成为了将IP信号转换成为HFC网络机顶盒能接收的射频信号的一个关键技术。如图3所示。

图3 IPQAM在直播中的应用

IPQAM在实际使用中，需要对这种直播工作方式的频点进行模式选择。由于直播信号是实时下发的，所以IPQAM的射频信号需要以广播方式持续发送数据，这与点播模式有所不同。在IPQAM的射频信号侧配置映射关系表，将输入IPQAM节目的IP信号及端口对应到各频点信道中，这样节目就会以射频信号方式持续下发。机顶盒通过频点扫描会扫描到对应频点上实时下发的直播节目，用户就可以正常收看节目了。

这种通过IPQAM进行的直播信号播发方式可充分利用HFC网络的性能，同时发挥IP信号传输的优势，将来可以大规模推广使用。

结 论

IPQAM是广电播出系统中特有的网络设备，它实现了IP信号在HFC网络中的传输功能，联想到广电直播信号也逐步实现了IP化，除了在互动点播中使用IPQAM，在广播电视直播系统中使用IPQAM也成为一种可能。如今，IPQAM的作用也越来越多样化，越来越能适应技术的发展需要，IPQAM必将作为广播电视系统中的核心部分，一直延续下去，不会被淘汰。