广电HFC网络中IPQAM-VOD双向点播相关技术探讨

2 IPQAM-VOD 双向点播 基本原理及流程
STB 和视频服务器间的控制信息 和视频流通过不同的通道进行传输： STB 的接入认证、EPG 信息浏览等流 程通过双向回传通道交互；视频服务 器收到 STB 的请求后将音视频流以封 包 形 式 输 出 至 IPQAM 设 备，IPQAM 将 音 视 频 流 调 制 为 RF 信 号 后 通 过 HFC 网络传输给 STB，STB 对音视频 流进行解调和解码。在 HFC 的视频点
IPQAM 支持的用户数；双向用户占总 用户的比例；并发率。其中，IPQAM 支持的用户数涉及点播节目的类型和 每组频点的带宽，节目类型分为标清 或高清，因其码率不同，必须放到考 虑的范畴，得出每组频点的带宽 = 单 频点带宽 × 频点数。综合考虑上面 3 个因素，可以依据发展的不同阶段， 将 IPQAM 分为如下 3 个阶段布局。 （1）集中式布局（如图 1 所示）。 媒资及视频服务器、IPQAM 和直调光 发射机等集中布局在中心机房，并将 其放在第一级或者第二级光分路器之 前， 覆盖用户数量较大， 适合发展初期、 VOD 用户数量较少的情况。 （2）分布式布局（如图 2 所示）。 同集中式布局不同的是媒资服务器 仍 放 在 中 心 机 房， 而 视 频 服 务 器、 IPQAM 和直调发射机要下沉至分前端 机房，并将 IPQAM 和直调发射机放到 EDFA 之前，达到直调发射机和 EDFA 为 1:1 的比例，大大降低覆盖用户的 数量。 （3） 终 端 式 布 局。 其 主 要 是 将 IPQAM 和直调发射机下沉至小区机房 的光分路器前，并适当调整光节点前 的分光比，减少 IPQAM 覆盖用户数。
双向点播出现黑屏的原因有如下几 点： （1） 接 入 网 连 接 问 题。 分 支 器 接口做工不规范，连接有问题，导致 QAM 信 号 衰 减 较 大，STB 端 QAM 信 号较低。 （2）IPQAM 覆 盖 用 户 数 过 多。 IPQAM 覆盖用户数量较多，导致高峰 期 IPQAM 负载达到瓶颈，部分用户就 会出现信号正常但点播黑屏的情况。 （3） 管 理 系 统 中 IPQAM 配 置 UDP 端口不一致。IPQAM 中每个频点 对应有其 UDP 端口号，如果管理系统 配 置 的 频 点 UDP 端 口 号 与 IPQAM 中 频点的 UDP 端口号不一致，当用户点 播节目分配至该频点上时，就会出现 点播黑屏故障。 IPQAM-VOD 双 向 点 播 卡 顿 是 指 STB 在播放影片的过程中，影片播放 不流畅，有停顿、马赛克的非正常播 放状态，原因包括：推流服务器负载 较大；媒资视频服务器网卡带宽瓶颈； 主干网016 年第 12 期 总第 324 期
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证通过后提供服务。 （6）封装发出请求的 SIP 地址的 视频数据，从视频服务器通过 IP 网传 送至 IPQAM。 （7）IPQAM 对点播视频数据进行 处理， 再采用合适的封包和码率控制， 并依据用户区域 ID 将数据调制成 TS 流到特定频点，通过 HFC 网络传送至 STB。 （8）STB 通过分配的特定频点， 锁定点播视频流，解调后送入相应的 解码器。 （9） 影 片 播 放 结 束 后，MSC 将 服务相关信息发送给认证管理系统和 BOSS，由 BOSS 系统进行计费。
授权认证，浏览、点播授权节目。 （3）用户点播请求被重定向至策 略服务器，其依据负载均衡策略分配 最佳节点；否则返回原界面并提示未 授权。 （4）用户被重定向到 CSG，CSG 依据负载均衡策略选择服务引擎，当 本 地 节 点 没 有 用 户 所 需 的 媒 体 时， CSG 根据本地 MSC 负载及健康状况选 择服务引擎。 （5）用户被重定向到 MSC，MSC 则连到 BOSS 进行用户资费认证，认
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广电 HFC 网络中 IPQAM-VOD 双向点播 相关技术探讨
赵晓明 褚晓龙 马斌 河北广电网络集团邯郸分公司
摘要：数字电视整转后， 在进行 IPQAM-VOD 双向点播运维时， 需要了解 IPQAM、 IPQAM-VOD 的基本原理、 双向覆盖率及并发率，实时进行 IPQAM 覆盖用户数的计算，合理布局 IPQAM。 关键词：IPQAM-VOD IPQAM 并发率 双向覆盖率 目前，各地广电逐步完成了数字 电视平台的建设和整转工作，互动增 值业务已经是广电业务发展的重要组 成部分，对于增强广电核心竞争力有 着极其重要的作用，故合理布局双向 网络架构显得尤为重要。 本文依据邯郸广电双向运维过程 中 遇 到 的 实 际 问 题， 对 IPQAM-VOD 双向点播中 IPQAM 覆盖用户数量、扩 容及直调发射机的布局位置等问题进 行探讨，提供相应的解决方法。 IPQAM 的 GBE 口 输 入 为 千 兆 RJ45 口，上连接两个光口或电口，接 收 UDP 封 装 的 MPEG-2 或 H.264 TS 流 数 据，UDP 端 口 号 根 据 IPQAM 设 备中规划配置管理系统。UDP 包中包 含频点 ID 和节目 ID 两个基本信息。 IPQAM 设备接收到 IP 数据包后，首先 解封装 UDP 包，滤掉空包并解析两个 基本信息，将节目和 QAM 对应。 播系统中，用户所点播的视频内容下 行是由 HFC 网络承载的，通过 IPQAM 设备将 IP 数据包调制发送到 HFC 网 络中。 IPQAM-VOD 视频点播流程如下。 （1）STB 开 机 自 检 通 过 后， 向 DHCP 服务器发出 IP 请求，获取 IP 地 址后，将区域 ID 发送至视频服务器。 （2）STB 获得 IP 后，访问双向点 播导航主界面，从 BOSS 服务器获得
1 IPQAM 基本原理
IPQAM 调制设备集复用加扰、调 制、频率变换为一体，它将 DVB/IP 自 IP 骨干网输入的节目流重新复用在指 定的多业务传输流中，再进行 QAM 调 制 和 频 率 变 换， 输 出 RF。 即 IPQAM 承 担 了 IP 网 同 HFC 网 间 的“ 网 关” 角色，实现了将 IP 网传输的 TS 节目 转换成射频信号传送出去。