数字电视前端系统的IP化改造
IP化升级技术增强数字电视前端系统可靠性建设方案
IP化升级技术增强数字电视前端系统可靠性建设方案
支俊峰
【期刊名称】《科学技术创新》
【年(卷),期】2024()8
【摘要】在三网融合背景下,为了进一步提高数字电视的信号传输效率、降低成本,基于IP技术数字电视前端系统的设计,可以增强系统的灵活性和可靠性。
基于此,本文介绍了数字电视业务的发展现状,并分析了传统ASI架构与IP架构的数字电视前端系统。
重点讨论了IP化后的系统优势,涉及编码、复用、条件接收技术等关键技术,提出了央视数字电视前端系统的IP化升级改造方案,包括系统架构设计和实施方案,旨在为研究人员和工程师提供一个全面的视角,以理解和设计基于IP技术的数字电视前端系统。
【总页数】4页(P87-90)
【作者】支俊峰
【作者单位】山东省邹平市融媒体中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN94
【相关文献】
1.浅析数字电视前端IP化的技术实现
2.采用IP技术建设黑龙江省网统一总分数字电视前端平台
3.河北省网数字电视地市前端平台IP化建设与研究
4.基于IP架构的安徽地面数字电视前端系统解决方案
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牡丹江数字电视前端平台的改造与实施
牡丹江数字电视前端平台的改造与实施本文阐述了牡丹江数字电视前端为了改变ASI前端模式在节目调度、节目备份、节目切换上存在的诸多弊端，积极探索新型前端的平台模式。
通过与原有ASI前端模式进行比较，直观的体现出改造后的IP组网前端模式的优势，改造后达到了安全优质播出和为增值业务提供更好支持的目的。
标签：牡丹江数字电视；前端系统；改造；重要性1 引言始建于2007年9月的牡丹江数字电视前端平台其整体采用ASI架构，设备采用接收复用一体机加双路加扰机及QAM调制器实现。
随着近年来数字电视的业务不断发展和推进，ASI模式前端自身的痼疾日益暴露出来。
为了更好地开展数字电视业务，前端播出平台的改造已经成为亟待解决的问题。
我们在前端系统的改造前，考察比较主流的前端传输技术发展以及各省地市级电视台改造后的传输模式，最终采用IP前端组网模式。
2 新型前端系统与传统前端的比较牡丹江数字电视原有ASI前端平台主要由接收机、编码器、复用器、加扰器、调制器设备构成。
由于系统中未采用ASI切换矩阵，故无法实现设备的热备份，在出现故障时，需要使用码流分析仪逐节点确定故障设备之后进行更换，且更换后需要重新配置参数，整个过程导致故障处理时间过长。
并且系统配置依托单个频点的配置来实现前端的级联耦合。
这样的组网方式给节目调度带来一定困难，当系统内节目流增加或功能增加时，整个前端网络呈等比扩大，管理复杂度和故障处理的难度相应增加。
随着数字电视的高速发展以及互动双向业务的快速推进，对数字电视前端平台提出了大容量、多种格式、安全服务等新的要求。
针对这些变化，IP组网式前端平台模型应运而生。
与传统前端相比，它具有很多新的技术特点。
2.1 更加灵活的节目调度新型IP组网式前端采用IP交换模式，将IP路由技术扩展到数字电视领域。
该组网模式利用了成熟的IP协议及网络技术，实现了数字视频前端与IP传输网络的接轨，突破了传统意义的前端局限：IP路由交换可以实现节目层的交换调度。
论数字电视前端系统的IP化改造
本大幅度降低；而交换机输送信号可以 快速输入到光传输网络（OTN）内部， 传输信号接口不需要使用其他网关设备， 就可以快速使用千兆以太网端口。 ２ 前端系统的 ＩＰ 化改造 数字电视在改造 IP 化结构时，要确 保系统的安全性、实用性、通畅性，可 以采取两期进行 IP 化改造。通过两期改 造方案来实施，不但可以减少 IP 改造的 成本，还可以减少操作负载，有效提高 了平滑割接与信号广播系统的安全系数。 第一期，首先将总前端节目信号进行 IP 化处理。改造总前端的过程中，IP 处 理系统内的设备必须全部更新重建，如 IP 打包器、高清转码器、IP 加扰器等设备。 处理信号时可以分步进行，先用信源接收 设备处理多种数字电视节目，处理完成后 交由码流换器，再由码流分配器分配这些 数字电视节目，使用复用加扰器把全部的 数字电视节目整合在一起， 随时等候使用， 在进行输出时将其转变格式。IP 打包器对 IP 进行封装，IGMP V3 负责进行输出，但 IP 组播流经 IP 打包器输出，在经过高清 转码器转码时，IP 加扰器就会接收到，而 后按照目前数字平台节目的打包方法进行 打包加扰，通常在进行 IGMP V3 的多节目 按照 IP 组播流方式输出时，应先提前插 好 PSI ／ SI 信息， 再输入到主备交换机上， 使全省各个区域都可以接收信号，进而确 保数字广播电视节目稳定传输。 而后，将省干网 IP 信号传输到下面 的各个点上。利用省级骨干网总前端和分 前端连接在一起，首先采取手动方式将核 心交换机的端口连接到省网 SDH 端口上， 再把 IP 加扰器输出的 IP 流上传至省骨干 网 SDH，由其将数据分别发送下面各个前 端的 SDH 设备，最后将 SDH 设备与分前 端的交换机对接后就可以传送 IP 流。 然后，处理分前端 IP 信号的接收与
全IP化数字电视前端系统平台的冗余备份策略探究
全IP化数字电视前端系统平台的冗余备份策略探究摘要：数字电视前端系统平台是以 ASI为核心的，从 ASI格式到中期的半IP、全IP的架构，都与“确保安全播出”这一理念紧密相连。
相对于传统的系统结构，采用全 IP协议进行节目调度，使系统的冗余备份更为科学和完整，对电视前端系统平台的冗余备份进行了分析和总结。
关键词：全IP化；数字电视前端；冗余备份引言近几年，以 ASI为基础的 DTV接口系统逐渐被新的以 IP为基础的体系结构所代替。
IP前端平台能够实现节目编排的高度灵活性，同时也具备更好的热交换功能。
采用全 IP技术，与传统前端相比，具有更高的稳定性和安全性。
由于 IP 技术的进步，使得前端技术人员的技术要求也越来越高。
调度、处理、链路切换机制以及码流路由等方面的明确指导，是加速故障诊断、保障节目信号安全转换的唯一途径。
一、全IP化数字电视前端系统简介与传统的 ASI数据传送方式相比，全 IP协议完全解决了设备复杂，设备连接数量多，设备功能单一，空间大等问题。
该系统具备较强的 IP传送及数字电视信号处理能力，且广播安全性更高[1]。
其中的一些节目来源有光纤、遥信、本地卫星接收机、本地单机节目等。
通过 IP对所有的节目资源进行 IP化，并将其作为 TSoverIP输出给主机和备用的汇聚交换器，进行调度。
在安排好后，到达主备用开关。
主加扰复用器对程序流进行复用、加扰、数据速率压缩以及程序的内容整形。
整形是指选取一个特定的程序，并将其与一种或多种 MPIS数据进行匹配。
通过有效的和后备的内核，将MPIS数据流输出给两个主要的交换机。
核心交换器把 MPTS数据流经过运营商骨干网络分配到各自的子接口，也可以传送给主机 IPQAM进行调制。
主备 IPQAM的调频采用射频技术。
在这些设备之间进行转换之后，就会被传送到当地的 HFC网络。
二、全IP化数字电视前端系统的优势第一，结构上的简化。
采用全 IP协议，无需在交换矩阵、跳线架、设备之间进行大量的连接，简化了系统的架构，减少了运行人员的管理与维护工作。
数字电视双前端IP化网络改造及安全优化
66《广播电视网络》 2020年第5期 总第365期1 研究背景根据数字电视前端发展总体规划，需要将城网与农网数字电视进行并网传输，其中数字电视主、备两个核心机房的分发、推流交换机组，通过网络路由策略，实现组播选路、分发推流、安全隔离等功能。
为将所有节目源IP 化，可给每个TS 流分配一个独立的IP 地址，以不改变前端已有复用器与频道对应关系为原则，对复用器接口、TS 流统一进行IP 规划，将节目按重要节目、主要节目和一般节目三个等级进行划分，分别通过路由策略调用、分发至各节点。
当出现故障时，节目源主、备路切换位于核心侧，可避免在下级分中心切换导致的网络不稳定、不可控、不安全等问题。
2 系统部署方案该方案使用H3C S5560-30F-EI 交换机组网，共6台，其IP 化网络拓扑如图1所示，交换机之间使用OSPF 动态路由协议。
组播源和接收者分别连接到该交换机组，交换机开启PIM SM 协议及端口组播静态配置，将信源流量实时推送至出接口，经由OTN 单向网分发至各节点。
分发和推流交换机之间通过动态路由协议OSPF 实现主/备信号优选和动态切换功能。
首先，将各前端分发交换机两两堆叠，通过该方式可提高网络可靠性。
每台堆叠交换机使用1个10GE 物理端口，即共2个10GE 端口通过链路聚合的方式与推流交换机互联，通过开启主/备模式实现端口及链路冗余备份。
通过调整各链路OSPF 的Cost值进行权重选择，即可优选主前端信号传输至两台推流交换机。
当主信号中断时，自动切换至备前端备路信号。
其中，主前端主路分发交换机与推流交换机作为最优路径（Cost10），然后依次为主前端分发—备前端推流（Cost20）、主前端推流—备前端推流（Cost40）、备前端分发—备前端推流（Cost100），按照顺序设图1 IP 化网络拓扑图数字电视双前端IP 化网络改造及安全优化韩桐 贾双华 天津广播电视发展有限公司摘要：随着广播电视技术的迅速发展、三网融合的深度实现，双向化、IP 化、大数据及云计算部署已成为有线电视发展的必然技术趋势。
最新-数字电视前端IP化发展研究 精品
数字电视前端IP化发展研究摘要从模拟前端到数字前端，每次技术的改变都使有线电视技术得到了质的提升。
随着社会经济的不断发展和信息化、数字化时代的来临，电视节目的数量不断增加，画质也更加清晰，从推出3频道到使用技术，数字电视前端系统化发展已经势在必行。
为此，本文从传统的前端系统入手，对数字电视前端化的优点展开分析，从而探究数字电视前端化的流程。
关键词数字电视；前端；化随着数字电视技术的不断发展，传统基于传输的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，已完全取代原有的平台[1]。
1传统前端系统以前搭建数字电视前端平台，大多使用的是基于的传输方式。
前端通过异步串行接口连接设备，的上限码率为270，一个连接线只能携带一个多节目传输流，从而给有线运营商带来了很多局限。
同时，设备之间使用进行静态连接，不能提供较强的扩展性[2]。
以前的前端系统节目源有传输节目、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，传输信号在3-适配器之下适配成为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、重映射、插入、复用等处理，处理完之后再把复用后的多节目流送到切换矩阵。
在矩阵调度下，全部节目流被送进调制器展开调制和再复用。
然后，由调制器输出信号进入本地网或通过3适配器适配之后进入网传输到远端。
2基于技术的数字电视前端系统的优点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。
21具有较强的灵活性。
使用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。
全IP数字化电视前端平台
1 引言南昌数字电视前端平台服务于南昌市广电网络用户，当时的数字电视前端基于ASI架构，由传统的卫星接收机、编码器、复用器、加扰器、ASI 切换矩阵等设备组成。
随着用户对3D、HD、4K电视节目需求的不断增加，机房设备也在不断地扩容，但与此同时，基于ASI架构的复用器出现了越来越严重的线路叠加情况，前端架构日益复杂。
日渐增加的设备故障节点和运维难度的提升为日后新融合业务平台的扩容带来重重阻力。
因此，全IP数字化电视前端改造迫在眉睫。
2 ASI架构前端和IP数字化架构前端优劣分析2.1 传统ASI架构前端主要劣势2.1.1 系统结构复杂主备信号切换以及前端设备冗余备份主要基于矩阵加切换器实现，矩阵系统分配器节点多，线路重叠情况比较严重，架构略复杂，不易于快速排错。
2.1.2 主备切换不灵活主备信号切换只能以频点级切换的方式实现，无法对单一节目进行切备操作，容易因单点故障导致不需要切备的节目切换信号。
2.1.3 系统扩展性不高ASI线路传输码流容量上限较低，在实际运用环境下单线路码流超过200M就容易产生节目马赛克现象。
且一根ASI线路只能承载一个多节目码流，缺乏灵活性，会导致平台后期ASI端口需求数量庞大，线路架构越来越复杂，不利于新业务的扩展和日常维护。
2.2 IP数字化架构前端主要优势2.2.1 系统架构简洁系统集成度高、网管使用便利，线路采用六类网线配合交换机进行码流分发。
不需要切换矩阵及分配器，节省了机架空间，节约了建设成本。
2.2.2 备份方式灵活系统可实现节目级、链路级、设备级等多种方式的冗余备份，通过网管设置主备优先级可实现节目自动主备切换，极大地提升了主备节目切换的速度，强化了播出保障。
2.2.3 系统扩展性高采用IP组播传输提高了系统的扩展性，单IP组播传输容量可达1000M。
平台数据输入输出灵活，可以轻松实现业务扩展，满足互联网端、移动端等业务平台的接入。
3 南昌广电IP数字化前端平台的特点和创新优势3.1 IP数字化前端平台架构及主要特点南昌广电IP数字化前端平台架构如图1所示。
西双版纳IP化数字前端设计方案
36《有线电视技术》 2017年第8期 总第332期有线网络·运营商平台搭建·西双版纳分公司目前基于ASI 的DVB 数字电视前端系统建于2006年，经过10年多在网运行，系统的稳定性、可靠性在逐年降低，且其设备早已停产，备品、备件已难以购买。
因而现西双版纳分公司需搭建一套IP 化数字前端系统，在节目内容及相关参数上系统和原ASI 平台保持一致，且CA 和EPG 系统需要和原系统完全兼容。
1 旧数字前端基本情况（1）基于ASI 架构的数字电视系统的设备集成度低，造成系统组网复杂、设备过多，占用空间过大等问题。
2006年建设完成180多套节目的系统，其设备共计98台，占用42U 标准机柜8个。
（2）前端系统设备采用N+1备份措施，当一台设备出现故障时，不能在网管上立即切换为备份设备，需要人工把故障设备拆下再更换上备用设备，还得配置相关数据，才能恢复正常。
（3）应急切换系统不完善，当某一节目出现问题时，需要采用手动应急切换方式，对于安全播出存在很大的隐患。
（4）当需要新增节目时，原前端系统需要增加大量的设备和布防大量的线缆，给维护人员带来较大工作量。
（5）系统设备经过近10年的运行，对应厂家的设备早已停产。
没有备品备件，系统的正常运行得不到保障。
旧数字前端系统图如图1所示。
2 IP 化数字前端设计原则和目标西双版纳分公司为了解决上述问题，并结合自身从实际出发，遵循安全、稳定、可管理、可扩展、全开放、总体规划的原则，新建一套基于IP 化的数字电视前端系统。
数字前端系统设备应采用先进的硬件架构，在完全满足当前系统需求的前提下，确保后续业务开展，且要为功能需求、系统、业务升级提供平滑过渡。
同时确保与符合标准的CAS、STB、EPG、视频服务器以及中间件等第三方功能组件的顺利集成。
考虑到西双版纳数字电视系统现网所存在的问题，IP 化数字前端系统建设的目标如下。
（1）设备具有一定集成度，这样可以大大节约机房空间和布防线缆，西双版纳IP 化数字前端设计方案董树青 云南广电网络集团西双版纳分公司摘要:随着广电业务需求的不断增加，传统的ASI 传输方式已不能满足技术和增值业务的需求，这就需要打破传统的限制，进行IP 化数字前端改造，来满足广电多业务发展需求。
数字电视前端系统的 IP 化改造
ＣＨＩ ＮＡ ＤＩ ＧＩ ＴＡＬ ＣＡＢＬ Ｅ ＴＶ
③
文章编号 ： １ ０ ０ ７— ７ ０ ２ ２ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ６— ０ ６ ９ ４— ０ ３
・ 数 字 电 视 ・
中图分 类号 ： Ｔ Ｎ ９ ４ ８ ． １ １
成度 高 ， 减 少 了切换 矩 阵和 信 号 分 配 器 ， 节 省 了 机架 、
机房 空 间。
成熟 ， 这 为维 护人 员在 进行 节 目调度 、 信 号保 障时 提供
了极大的操作便利 ， 同时省却 了调度矩阵等有可能带 来节点故障的昂贵的设备 ， 极大地缩短了排障时间。
１ 前端 系统 Ｉ Ｐ化 的特 点
展 到全 Ｉ Ｐ结 构 。Ｉ Ｐ化 数 字 电视 前 端 系 统 与 传 统 Ａ Ｓ Ｉ
前 端 系统 相 比 ， 具有 很多 的优 点 和特性 ， 特别 是 在数 字 电视新 业 务 、 新 功能 的扩 展方 面有 明显 的优 势 ： （ １ ） 系统架 构 比较简 洁 ， 设 备 问 连线 减 少 、 设 备 集
（ ２ ） 系统安全性能增强 ， 从信 源、 链路 、 设 备问集 成结构均考虑备份 ， 网管容易 自动实现备份切换 ， 又可
以根 据信 源 、 设 备 的 安全 播 出级 别 在 网管 里设 置切 换 优 先级 ， 极 大 地提 高 了播 出保 障 。 （ ３ ） 系统 调 度 灵 活 性 提 高 ， 可 根 据 物 理 连 接 状 态 设 置链路 级 别 的 自动 切换 ， 也 可 以按 照 Ｕ Ｄ Ｐ端 口设 置
文献标 识码 ： Ｂ
数 字 电视 刖骊 上 山 系统 的 Ｉ Ｐ化 改 造
有线数字电视前端IP监控系统设计
图1 前端监控系统结构期
流的实时监测；多画面显示监控设备从交换机获取IP组播信号，对IP码流进行解扰解码视音频内容实时监测、报警和录像，视音频多画面组合显示输出到电视墙监视。
（5）码流监测分析是有线数字电视前端播出平台信号监测、排障的重要手段。
通过UDP协议获取IP网中的组播码流，或通过矩阵调度TS码流，机将码流转换成IP组播信号，以太网接口输出到监控系统交换机，通过监控系统交换机分发到监测设备（IP码流仪）进行IP传输层的包间隔抖动、MDI和码流层的带宽、PSI/SI信息、TR101-290等以及对图像层的静帧、黑场、静音等指标进行监测，节目图像输出到多画面显示。
（3）由于复用器和加扰器都具有
图2 系统监控点
图3 重要节目信号监测
图4 MDI指标测量
图5 多画面监视《有线电视技术》 2016年第5期 总第317期。
有线数字电视前端节目传输IP改造措施论文
有线数字电视前端节目传输IP改造措施论文有线数字电视前端节目传输IP改造措施论文1有线数字电视前端节目传输IP化改造现状以及特点1.1有线数字电视前端节目传输IP化改造现状从目前阶段来看，传统的有线数字电视前端节目发展过程当中所存在的问题就是接口架构问题。
有线数字电视前端呈现出许多的缺点，主要是受到网络融合进程的速度影响，并且受到网络融合发展状况的影响，因此没有办法真正满足人们的实际需求，并且不利于有线数字电视今后的发展。
传统模式之下，有线数字电视前端存在较多的电视节目，这些电视节目具有一定的清晰程度，与此同时，传统的ASI口架构能力不足，因此不能够完成较多的功能作用，作用也是比较单一的。
这种ASI架构的前端系统缺乏一定的技术支持，导致架构的前端系统没有足够的信号处理能力，因此无法开展点播服务。
并且不利于增加一些回看的新业务内容。
由此看来，ASI接口架构前端系统存在较大的问题，不能够满足有线数字电视发展的实际需求，必须不断地更新和完善。
1.2有线数字电视前端节目传输IP化改造特点IP化改造工作非常关键，涉及到有线数字电视前端系统以及传统的数字前端系统之间存在较大差异性。
IP化改造的有线数字电视前段系统发展空间比较大，有着明显的优势和特点。
具有一定的可塑性已经拓展性，根据不同种类的电波平台以及业务内容，通过IP化的传输工作建立平台兼容传输系统，能够准确地完成对接工作。
与此同时，不同的网络进行协议处理，连接相关的通信系统，从而支持广播业务的开展。
另外，IP化的前端系统具有一定的相互串接功能，这样能够在很大程度上提高传输平台的工作效率。
另外，IP化系统能够保证整个系统的安全运行，具有一定的安全性。
通常的.链接设备所应用的结构是一种备份，而IP化的传输系统，能够保证备份交换更加简单方便，从而有效进行切换工作。
系统前端设备能够促进系统操作更加灵活，根据物理状态自动地切换处理，有利于调度工作的顺利进行。
也为长距离的传输工作打下坚实的基础，保证传输工作更加方便快捷。
有线数字电视IP前端建设思路探讨
有线数字电视IP前端建设思路探讨林泽权 广东省广播电视网络股份有限公司汕头分公司摘要：随着广播电视技术的迅速发展，有线电视网络数字化、IP化已是有线电视发展的必然趋势。
本文根据汕头市数字电视前端系统实际建设的情况,探讨IP化数字电视前端的优势、IP化过程中不同信号源的处理思路、核心复用加扰、射频调制切换等系统的安全播出策略；并就如何组建一个无单点故障数字电视播出前端系统进行思路分析和经验介绍。
关键词：数字电视IP前端方案 IP化信号源处理 安全播出策略 无单点故障系统1 前言有线数字电视系统建设是汕头市有线电视网络的重大建设项目，其基本目标是建设汕头市有线数字广播、电视、多媒体多功能综合业务平台，实现汕头有线数字电视整体转换。
数字电视整体转换对于广播电视事业发展有着深远的意义，通过整体转换迅速扩大数字电视用户的规模，创造良好的数字化网络环境，培养用户对数字化产品及信息服务的使用习惯，使得有线数字电视网络成为数字家庭行动计划的主要通道，有效整合广电信息资源及其它通信网的增值业务资源。
本系统基于本市HFC网及市到各区的光传输网和各区县的HFC网，为全市有线电视用户提供高质量的数字电视节目，在此基础上不断拓展数字多媒体综合增值业务在汕头有线电视网络的应用。
汕头数字电视前端硬件系统是基于IP传输、IP处理的集中式数字电视前端系统，系统重点突出了高稳定性和安全性的特点，全部核心部分(复用，加扰，调制)采用1:1热备份，任何单点故障不影响信号播出。
系统各功能模块都采用成熟稳定的架构和核心技术，从信源、复用、加扰、调制、分配到进入HFC网络的各环节都重点考虑了信号的多路备份和快速切换，从而形成了合理可行的最优解决方案。
系统经过了多年来业务承载和维护保障的考验，功能、性能及安全性均符合预期，未发生安全播出事故，用户业务体验良好，得到了省公司及其他兄弟公司的高度肯定。
本文根据汕头市数字电视前端系统实际建设的情况,介绍基于IP技术的高集成度数字电视前端设备选型及平台建设思路，探讨IP化数字电视前端的优势，阐述IP化过程中不同信号源的处理思路，分析核心复用加扰、射频调制切换等系统的安全播出策略，并就如何组建一个无单点故障数字电视播出前端系统进行思路分析和经验分享。
基于IP化的数字电视前端系统组成
（ 五 ）网 络 管 理 网络 。对 于任 意 一 台哈 雷 设 备 来 说 ， 都存 在一 个专 门用 于对 网络 实施 管理 的接 口，接 口的形式 为 Ｒ Ｊ ４ ５ ，从 而把设 备接 人到一个 局域 网当中来完成 管理 。
模 块 实现 ８ ： １ 热 备 ，从 而 当一个模 块 产生 问题 后 ，系统 便对
完成板 卡切换 过程 。
备 份核 心交 换机 中，然后 把调 制处 理完 成 的信号 ，输入 到 混 合 器 当 中进 行输 出。对 于该 设 备来 说 ，包 含 四个 Ｒ Ｆ 模块 ，
从 而 能够 完成 ４ ０路 Ｑ Ａ Ｍ 调制 的输 出 ，并 可 以根 据 １ ： １热备
助Ｇ ｂ Ｅ端 口 ，来 使 信号 得 以接人 。对 于 每个 Ｇ Ｅ口来 说 ，可
以完 成 ９ ６ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓ 的输 入 ，对 每 一 台 Ｎ Ｓ Ｇ完 成 四个 Ｇ ｂ Ｅ端 口
的配 置 ，其 中两个接 入 到主核 心交 换机 中，另外 两个 接人 到
４ ． 板 卡 备 份 。Ｎ Ｓ Ｇ ９ ０ ０ ０ ， Ｉ Ｐ Ｑ Ａ Ｍ 具 有 板 卡 备 份 功 能 ，共 计 包含 九个 Ｒ Ｆ模块 ，对 于第 九个 模 块来 说 ，其 与 其 它八 个
Ｒ Ｅ ＧＩ Ｏ Ｎ Ｉ ＮＦ Ｏ 数 字地方
基于 化 的数字电视前端系
◆ 陆 海 晶
摘要 ：对 于Ｉ Ｐ 前 端来说 ，其 系统 结构更 为简单 ，同时传输 方式更 为灵 活 ，具有 较好 的扩展 性 。 因 此 ， 目前很 多运行 商都在使 前端 系统朝 向Ｉ Ｐ ４ Ｓ ６ 实施过渡 。本文主要 对Ｉ Ｐ 化数字 电视 前端 系统 的构成加 以
１ ． 节 目与组播 备份 。对 于节 目来 说 ，若是 完成 了节 目或 是 组播 源 的备份 ，系 统便 可以对 节 目或是组 播源 进行 实时监 测 ，这样 在 主路 节 目有 状况 发生 时 ，备 路 节 目或是 组播 源便 可 以完 成切 换 ，同时 这一 过程 的实现 ，时 间较短 ，且起 到 的 影 响非常 小 。
数字电视前端平台的IP化改造
1 前言传统基于ASI的数字电视前端技术，其技术路线已经老化，存在返修困难，难于升级，无法开展新业务等诸多问题，急需更换新的数字电视前端平台。
而原有基于ASI接口构架的前端平台系统有许多不足，如节点多，结构复杂，系统的安全性、调度性差等局限性日益凸显，无法满足数字电视多业务、新业务的发展要求，而IP 架构具有结构简洁、备份方式灵活、系统安全性高、扩展性好等特点，所以构建新的前端平台有必要引进IP结构的前端系统。
如何充分利用现有资源的基础上，不影响对原有数字电视前端系统的安全播出，进行平滑过渡式IP化改造是我们本文要讨论的问题。
2 IP数字化架构前端的优势随着数字电视技术的发展IP技术DVB技术相互渗透，数字电视业务向着多业务，IP化发展，TV over IP技术有了长足的发展，与传统的的ASI信号传输方式不同，IP方式的传输方式有许多优点。
2.1 结构简洁简化了设备，系统集成度高，设备连线少，用以太网交换机代替了原有ASI切换矩阵和信号分配器等设备，节省了机柜空间，便于日常管理和维护。
2.2 系统安全保障高系统从单个节目，端口链路，板卡设备均可以实现冗余备份，结合可管可控的智能网管系统，使系统的安全性得到极大的提升。
2.3 系统灵活性高以IP传输数字电视信号突破了ASI信号传输的局限性，可以实现节目层的交换调度，也可以根据物理连接状态按照UDP端口设置端口级别的自动切换，还可以手动指定每条线路。
采用IP数据交换设备方便的实现远程管理和设备连接，能广泛的适用于数字电视广播业务和互动点播业务。
3 前端平台IP化改造的总体规划大部分ASI传输方式的前端平台还承担着数字电视播出任务。
考虑到安全播出的重要性以及保护已有投资，不可能一次性完全使用IP传输方式的设备，只能建设IP技术与ASI技术共存的数字电视前端系统。
数字电视前端系统的IP化改造遵循安全、经济、平滑、易于扩展性的原则，分步实施。
分为两期：一期主要是对前端信号处理环节,即前端复用器加扰器及之后的部分进行全IP化改造；二期是对前端信源接受环节进行IP化改造,主要是对部分卫星信号接受系统进行IP化改造，而对部分在用传输ASI信号的设备予以保留。
构建支持IP化信源的数字电视前端
图１ 独子山数字电视前端和应急信源构建
１ 节目信源构成
独山子现传输的214套电视节目信号来源共分为新疆广电信源、本区自办节目、克拉玛依5套节目三部分。
新疆广电网络公司的200多套直播节目和克拉玛依5套节目均是IP组播信号，通过光纤分别从乌鲁木齐、克拉玛依经过奎屯网络分公司传输到新疆独山子电视台前端机房，并经过HUAWEI Optix OSN 1800解复用到三组光纤G1、G2、G3。
信号G1、G2、G3都是组播传输的IP电视节目，为了转化成ASI信号输入Bigband数字前端，使用了支持IP、ASI、IP转ASI等多种功能模块的数字媒体平台DMP900。
为了让新疆广电的机顶盒通过新疆独山子电视台有线电视网络，收看节目并实现节目时移、频道回看、视频点播等功能，新疆独山子电视台电视直播节目必须在Tsid、Program No、video pid、audio pid、pmt pid、pcr pid等参数上与新疆广电的节目保持一致,同时新疆独山子电视台同新疆广电还进行了条件接收同密处理。
２ 应急电视信源的构建
新疆广电的节目是通过光缆到奎屯再传输到独山子，由于这两段的信号传输均未形成环网，加大了新疆独山子电视台电视信号中断的风险。
为了确保实
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广电数字电视直播前端ip化改造的设计与实现
CATV I有线网络【本文献信息】钱占飞，潘林.广电数字电视直播前端IP化改造的设计与实现［几广播与电视技术，2020,Vol.47(1).广电数字电视直播前端|P化改造的设计与实现钱占飞，潘林(江苏省广电有线信息网络股份有限公司，江苏210001)【摘要】随着数字电视技术发展，广播电视直播前端IP化改造已经迫在眉睫。
本文基于三级播控架构，提出了广电直播前端IP化改造的思路及构想：利用云转码技术实现信源格式的多样化；利用双向IP化分发实现用户接入终端的多样化。
本文提出的IP化改造方案已在江苏有线直播前端IP化改造过程中付诸实践，有效地解决了现有设备的兼容问题。
【关键词】三级播控，有线前端，IP化改造，云转码【中图分类号]TN948【文献标识码】B[DOI编码】10.16171/ki.rtbe.20200001013 Design and Implementation of IP Transformation for CATV HeadendQian Zhanfei,Pan Lin(Jiangsu Broadcasting Cable Information Network Co.,Ltd.,Jiangsu210001,China)Abstract With the development of digital TV technology,IP transformation for cable television(C.ATV)headend is imminent.Based on three-level broadcasting platform,the paper designs IP transformation scheme.The technology of cloud transcoding is used to provide multiple signal sources.The technology of bidirectional IP distribution is used to realize the diversification of user access terminals.The scheme proposed in the paper effectively solves the compatibility of the existing equipments and has been applied in the headend of Jiangsu Broadcasting Cable Information Network Co.,Ltd(JSCN).Keywords Three-level broadcasting,CATV headend,IP transformation,Cloud transcoding0引言随着电视传输技术加速发展，广电行业面临巨大挑战，来自IFTV、OTT的竞争越来越大。
IP技术在有线数字电视前端中的应用
有线电视光缆网络双向改造的进行， 些设备功能单一、占用空间大，设备 功能单一，整个数字电视前端平台搭
传输平台还能够平滑升级，以便后期 连线复杂，故障点多，故障恢复时间长， 建完成，以后如需要增加新业务或扩
实现电视节目时移、点播、回看等功 运营成本较高，且传统设备的各类端 充节目容量，特别是高清节目的全面
关键词：全 IP；组播；应用；TS over IP
１ 数字电视多业务发展对传输平台的 能满足长期高负荷的运转。所有硬件 节目进行调度、加解扰、复用调制，
要求
设备采用冗余电源，关键节目实现一 能够灵活地进行端口的配置调整，使
（1）有线数字电视每一个传输通 加一热备，所有设备及板卡可实现热 每个端口资源都得到充分利用，由于
道要具备统计复用（异步时分复用）和 插拔，全系统可实现远程监测及维护。 大量减少了设备之间的连线，系统安
码率自动调整功能，可对每个数据传 ２ 传统 ＡＳＩ 前端与全 ＩＰ 前端的区别 装也轻便快捷。
输通道的流量进行管理。采用 DVB-C
２．１ 前端系统架构不一样
２．３ 可靠性比较
64QAM 调制模式时，每个 8M 模拟电视
传输，码流波动在 2 ～ 10 Mbps，此情 系统业务信息不容易跨频道调度调整。 多的硬件设备来实现，这样几乎是不
况下，一般的码流复用器不能实时调整 另外，ASI 切换矩阵只能实现 ASI 传输 可能的。而全 IP 方案在省去上述大量
节目流量和附加数据流量。
流的切换，而对单一电视节目的切换 设备及连线的同时，使用双数据背板
目流的任意调度。
切换，管理，网络结构简单，可以处 针对每个数据端口的备份以及单个节
（3）传输平台不仅要能提供基本 理多节目流（MPTS），也可以是单节 目的备份。系统出现故障时，ASI 系统
以IP传输方式的数字电视前端平台构建
以IP传输方式的数字电视前端平台构建
随着数字技术的进步，数字电视的应用范围越来越广泛。
为了更好地满足用户的需求，数字电视前端平台构建也越来越重要。
尤其是以IP传输方式的数字电视前端平台，更加适应了现代
数字化传输的方式，能够更好地满足用户的需求。
首先，IP传输方式的数字电视前端平台通过网络传输技术，
将数字电视信号转化为数字流，并传输到用户所在的设备上。
这种方式能够大大提高数字电视的传输效率和传输速度。
用户可以通过IP传输方式，实现高速率、多媒体、可交互的数字
电视服务。
其次，IP传输方式的数字电视前端平台可以通过具有更高的
数字信号质量、更高的分辨率和更高的编码质量等特点，带来更优质的视觉效果。
同时，这种数字传输方式还能更好地支持高动态范围、高帧速率等现代数字图像处理技术。
最后，IP传输方式的数字电视前端平台还将影响数字电视产
业的发展和方向。
数字电视行业将更加注重以IP传输方式为
核心的技术和产业链的建设，将更多的资源投入到数字化技术的研究中，以提高数字电视的信号质量、传输速度和用户体验，实现数字电视产业的可持续发展。
综上所述，以IP传输方式的数字电视前端平台构建将起到非
常重要的作用，可以提高数字电视产业的效率和质量，推动数字电视产业的进一步发展。
我们相信，在未来的数字化时代里，
数字电视行业将更加致力于以IP传输方式为基础的数字化技术的开发，并进一步广泛应用。
基于IP的数字电视前端系统改造
经济管理395视界观.2021.06基于IP 的数字电视前端系统改造刘伟东（广东省广播电视网络股份有限公司清远分公司，广东，清远511500）摘 要：数字电视前端系统是有线数字电视网络的重要组成部分，它包括信源接收、节目复用、节目加扰、节目调制等功能。
随着三网融合逐步推进，广电网络运营商业务类型越来越多，传统ASI 架构已不能满足新业务发展。
IP 技术拥有灵活的业务调度能力，更能适应广电日益增长的业务需求。
本文基于清远广电数字电视前端IP 化改造，介绍IP 数字电视前端架构优势以及系统组成。
关键词：数字电视；前端系统；IP 技术以往广电运营商大都采用ASI 信号架构来组建广播电视系统前端。
ASI 是传输接中的接口标准，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 [1]。
另外做节目备份和码流切换时，ASI 所用的切换矩阵价格高，占用空间大。
ASI 架构的数字电视前端连线繁杂，运维调度难度较高。
与传统ASI 架构传输方式不同，基于IP 的传输方式能够极大简化系统架构，节省空间，为扩展业务提供良好的基础。
一、原有前端系统概况 清远广电自2006年建设数字电视前端以来，一直使用基于ASI 信号建设的前端传输节目。
复用、加扰、调制设备均为Bigband 1200A。
经过多次扩容，形成主备标清信号平台、主备高清信号平台共计四套设备。
该系统主信源由省干网SDH 传输，备信源有卫星接收、微波信号，辅路信源为垫播信号。
经博汇TS301切换矩阵切换后进行复用、加扰、调制，再经射频切换后进入大网。
整个系统架构庞大、走线繁杂、系统集成度低。
二、IP 数字电视前端特点 随着数字电视技术不断发展，有线电视网络融入了大量IP 技术。
目前基于IP 网的视频流传输方式有两种，一种是直接采用压缩后的视频流进行传输，以Microsoft 的ASF、Real Time 的Real Media 和Apple 的QuickTime 格式为主；另一种是面向数字广播电视的，采用MPEG-2 TS 流的格式进行IP 网传输，即所谓的Ts Over IP [2]。
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中图分类号-)2$83##55文献标识码/55文章编号#""4 64"!!#!"#$$"% 6"%2$ 6"7
%数字电视%
数字电视前端系统的 $%化改造
!张琪信广州珠江数码集团有限公司广东 广州 Y#""#"
摘5要随着 (V技术的发展数字电视前端传统的 *9(架构逐渐向 (V化架构过渡以满足新业务拓展 的技术要求 介绍数字电视前端系统 (V化的优势重点阐述传统 *9(前端的 (V化改造方案以及 (V前 端的播出安全保障措施 关键词数字电视前端系统(V技术
从数字电视# +1/$ 标准制定到目前大规模的普 及应用&经历了近 !" 年时间&前端系统架构也从以同 轴电缆承载 -9 流的全 *9(结构过渡到以六类非屏蔽 双绞线承载 -9 @R<A(V信号为主的 *9(X(V混合结构*
随着数字电视与 (V技术的进一步成熟&前端系统将发 展到全 (V结构* (V化数字电视前端系统与传统 *9( 前端系统相比&具有很多的优点和特性&特别是在数字 电视新业务)新功能的扩展方面有明显的优势+!, '
张琪信'数字电视前端系统的 (V化改造
调度信号方便&对设备物理位置要求降低&设备可在远 端也可以在前端&根据信号传输需要布置链路&轻松实 现远距离传输*
#$$ 系统扩展性增强&(V传输系统的兼容性能更好& 便于开展数字电视新业务(支持多个传输 X网络协议&易 与其他广播电视和通信系统连接&特别是与计算机 (V网 络的互联互通(业务承载量和传输效率大幅提高*
#Y$ 节省投资&*9(分配器)调度矩阵)切换器都是 比较昂贵的专用设备&而以太交换机能轻松实现信号 的分配)调度 与 切 换 等 多 种 功 能& 且 是 通 用 的 网 络 设 备&价格相对便宜&也很容易更新置换(交换机输出的 信号能直接进入光传输网络# W-)$ &传输信号接口直 接使用千兆以太网端口而不需额外增加网关等设备*
改造后信源播发仍采用 *9(接口设备&调制部分 采用 (V:*;替换单频点 :*;&原有的核心设备 VA@9> =A<CH#""" 增加输出 -9 @R<A(V信号并汇聚到 &(9&W 74Y",交换机* 交换机在系统中发挥信号的汇聚和分 发的作用&根据信号的实际用途对交换机端口划分成 7 个 1.*)进行隔离和区分'##$ 输出 (V组播信号进 (V:*;&经 (V:*;调制后混频并传输到 'T&网(#!$ 分发 (V组播信号进 9+'XW-)网络传输到区# 市$ 分 前端(#7$ 输送 (V组播信号进监测系统&对 (V信号质 量实时监控* (V化后系统架构拓扑如图 ! 所示&简化 了系统结构和布线&省却了 *9(分配器&有效补充了单 频点 :*;备份等&实现系统信号播出的平滑过渡* A:系统 $%化的安全播出保障 73#5射频电平指标平滑过渡
##$ 系统架构比较简洁&设备间连线减少)设备集 成度高&减少了切换矩阵和信号分配器&节省了机架) 机房空间*
#!$ 系统安 全 性 能 增 强& 从 信 源) 链 路) 设 备 间 集 成结构均考虑备份&网管容易自动实现备份切换&又可 以根据信源)设备的安全播出级别在网管里设置切换 优先级&极大地提高了播出保障*
EF*3%.,D-31%$"-.-D!"#"$%&*I U3-.$V).8/0,$)1,
!f'*),:D>SDF # ,ICFGbN@I +DGD=CE;<ODC,A@IK &@3&.=O& ,ICFGbN@I Y#""#"&&NDFC$ 2(,$3%5$'\D=N =N<O<R<E@KH<F=@M(V=<JNF@E@GL&=ACOD=D@FCEODGD=CE-1*9(CAJND=<J=IA<GACOICEEL=ACFQD=Q=@ =N<CAJND=<J=IA<@M(V& =@H<<==N<=<JNFDJCEA<_IDA<H<F=@M=N<F<?PIQDF<QQiO<R<E@KH<F=3-NDQKCK<AO<> QJADP<Q=N<CORCF=CG<Q@M(VMA@F=><FO QLQ=<H& CFO <SK@IFOQ=N<(VA<M@AH@M=ACOD=D@FCE*9(MA@F=><FO CFO =N< GICACF=<<=@PA@COJCQ=iQQ<JIAD=L@MMA@F=><FO (V3 6)0 7-38,'ODGD=CE=<E<RDQD@F(MA@F=><FO QLQ=<H((V=<JNF@E@GL
由于 (V技术标准的统一&数字视频编解码)数据 压缩和音频传播技术等都能借助 (V技术标准更有效 地应用到数字电视中&既继承了数字电视的优越性&又 使数字电视更具灵活性和扩展弹性&容易形成数字电 视设备产品通用化和市场规模生产化&从而大大降低 使用成本+!, * @:前端系统的 $%化改造
广州珠江数码在 !""% 年建设了基于 *9(的数字 电视前端&经过多年的运行&面临设备老化)个别设备 停产)故障率增大)返修困难等问题&亟需解决产品的 更替* 由于播出系统进行 (V化改造过程比较复杂&考 虑到 等 方 面 因 素&拟定了可靠)安全的改造方案+7, * 原有 )1W+# 准 视频点播$ 系统采用全 *9(接口设备&系统复杂)设备 连线繁多)占据大量机架空间&如图 # 所示&拟改造成 *9(X(V混合架构&简化系统结构& 引入 -9 @R<A(V技 术&腾出设备作备份*
9:引言 在 (V技术与 +1/技术不断渗透融合的背景下&
数字电视前端系统正在向多业务)(V化迈进+#, * 传统 基于 *9(接口线性架构的数字电视前端的局限性日益 凸显&新业务的调整调度)多业务需求和安全播出保障 都难以满足* 近年来&-9 @R<A(V技术发展迅速并日趋 成熟&这为维护人员在进行节目调度)信号保障时提供 了极大的操作便利&同时省却了调度矩阵等有可能带 来节点故障的昂贵的设备&极大地缩短了排障时间* ;:前端系统 $%化的特点
#7$ 系统调 度 灵 活 性 提 高& 可 根 据 物 理 连 接 状 态 设置链路级别的自动切换&也可以按照 c+V端口设置 端口级别的自动切换&还可手动设置来指定某条链路*
作者简介张琪信#28! 65 男工程师从事数字电视前端建设和维护工作
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! 中国有线电视"!"#$ 年第 "% 期