数字电视前端论文

数字电视前端论文（共10篇）

数字电视前端论文 篇1

1方案背景

在国内, 有线数字电视前端的建设基本上始于2000年前后, 其通常采用技术相对成熟的ASI架构, 但随着数字电视业务内容的增多及新兴业务的发展, 特别是互动电视业务、宽带业务的开展, 基于ASI架构传统数字前端逐渐暴露出系统结构复杂、信号调度不灵活、扩容困难等问题。面对全国广电行业三网融合带来的机遇与挑战, 满足有线电视网络多业务的发展需要, 需建设以IP架构为核心, 从信号源接收、处理和调制全部IP化的数字电视处理前端平台。在完成IP化数字电视前端平台成功建设后, 根据本平台割接方案实现对原有ASI架构前端系统平台的备份、过渡和割接, 最终完成新IP平台替代旧ASI平台, 实现向用户提供高、标清的数字电视信号。

2有线电视ASI前端平台

采用传统ASI架构的有线数字电视前端, 由信号输入、信号处理、信号输出和系统管理四大部分组成。

在传统上, ASI数字前端采用ASI (异步串行接口) 用来完成设备之间的互连, ASI的最大码率不超过270Mbps, 一根ASI的连接线仅可以携带一个多节目传输流 (MPTS, Multiple Program Transport Stream) , 这对于有线运营商而言, 就带来了很多的限制。此外, 各设备之间采用ASI连接, 这种方式相对来讲比较静态, 无法提供强大的可扩展性 (图1) 。

3有线电视IP数字前端

有线电视IP数字前端 (图2) 采用全新的、全IP化平台设备有如下特点:

1. 采用先进的IP软交换技术架构。

该系统平台的构架是基于先进的IP软交换技术, 它可以方便地完成广电网络、电信网络与互联网络等多个网络的融合。在基本的数字电视节目播出实现的基础上, 基于IP软交换技术架构的系统平台, 也可以开展交互式的数字电视、宽带等多种业务。

2. 全新的增值业务平台。

本平台除可以高质量的实现基本的模数转换业务与提供标清、高清数字电视节目之外, 能够容易地部署多种增值业务系统, 开展多媒体信息、视频点播、股票信息、电视银行、菜单广告等多种交互式数字电视增值业务, 并且可以很方便地对视频点播等系统实现扩容。

3. 系统紧凑, 处理能力强。

系统的结构比较简洁, 占用的空间较少, 可以简化管理并降低管理的成本。能够在同一个频点内传输更多的节目, 实现对频点资源的节约。

4.系统安全, 稳定性高。

该系统平台是由小体积、大容量和低功耗的设备所组成, 所有设备都采用了模块化和分布式的结构, 实现了集中式管理, 节省了大量的空间, 减少了外部的连线, 可以使系统在安全、稳定性等方面得到根本性的提高。

5.操作方便, 维护简单。

该系统平台减少了大量的线缆, 可支持远程网络管理的方式, 并通过人性化的操作界面对运营与维护带来极大的方便, 减少了机房维护人员的数量, 进而降低了维护成本和风险。

4新旧平台割接

在新旧平台信号割接时, 增加一个二合一混合器作为两个新旧平台RF信号手动切换用, 在项目测试及平台信号割接过程中起灵活切换信号功能。在完成割接工作及新IP平台运行正常后, 可以作为旧ASI平台备份信号接入口 (图3) 。

5应急预案

新旧数字电视前端系统平台信号割接关系到广大数字电视用户的能否正常电视收看, 因此, 除了认真、仔细按照割接方案进行实施外, 对于各种紧急意外情况应事先准备妥善的应急处理方案, 以备能以最快的速度处理问题和恢复信号正常播出。

1.新旧平台RF信号割接后, 后端没有收到信号。

1) 预防措施

在“新平台信号指标最后测试确认”阶段, 由割接工作负责人确定新平台信号正常后, 才继续进行“新旧平台RF信号割接”阶段;平台信号割接前, 检测并保证信号线及混合器正常。

2) 应急处理

(1) 检查信号线连接是否正常;

(2) 检查新旧平台信号切换点器件是否正常;

(3) 恢复旧ASI平台RF信号输出, 检查新平台输出链路;

(4) 启动预定的应急沟通机制, 择机再次实施新旧平台割接。

2.新旧平台RF信号割接后, 测试及监控机顶盒弹出自动搜索提示。

1) 预防措施

在“新平台信号指标最后测试确认”阶段, 由割接工作负责人及EPG系统操作人员使用码率分析仪确定新平台EPG系统输出NIT表版本号是否与旧平台相同, 然后才继续进行“新旧平台RF信号割接”阶段。

2) 应急处理

(1) 恢复旧平台RF信号输出;

(2) 检查并修改新平台EPG系统输出NIT表版本号, 使之与旧平台NIT版本号保持一致;

(3) 启动沟通机制;

(4) 控制旧平台EPG系统输出NIT表版本号不变, 择机再次实施新旧平台割接。

3. 新旧平台RF信号割接后, 测试及监控点发现缺失部分频点或几个节目。

1) 预防措施

在“新平台信号指标最后测试确认”阶段, 由割接工作负责人确认测试机顶盒节目收视及节目搜索正常后, 才继续进行“新旧平台RF信号割接”阶段。

2) 应急处理

(1) 检查新平台QAM调制器RF输出连接线及配置;

(2) 检查DCM及IPQAM配置;

(3) 恢复旧平台RF信号输出;

(4) 启动沟通机制, 择机再次实施新旧平台割接。

4. 新旧平台RF信号割接后, 测试、监控点及用户反馈电视收看效果出现异常。

1) 预防措施

在“新平台信号指标最后测试确认”阶段, 由割接工作负责人确认测试机顶盒节目收视正常后, 才继续进行“新旧平台RF信号割接”阶段。

2) 应急处理

(1) 检查新平台QAM调制器RF输出连接线及设备配置;

(2) 改用备份链路输出;

(3) 检查卫星信号源输出;

(4) 恢复旧平台RF信号输出;

(5) 启动沟通机制;

(6) 检查并更换问题设备, 重新进行割接流程;

(7) 择机再次实施新旧平台割接。

5. 新平台设备突然出现故障无法使用。

1) 预防措施

新平台构建时核心设备采用1:1热备, 一般设备和系统N+1备份方式, 一旦核心设备出现故障, 系统自动切换到备份设备或链路上, 保障平台正常输出。所有设备及系统提供商应安排技术人员参与割接过程, 并需承诺在最短时间内故障处理。

2) 应急处理

(1) EPG系统故障, 立即手动切换旧平台EPG系统;

(2) NVOD、数据广播系统故障, 可以由佳创公司提供一台备份服务器, 临时顶替输出;

6. 技术操作人员对新平台设备使用不熟悉, 部分功能不能自行实施。

在新平台建设及试运行期间, 技术操作人员应全程参与, 实际进行所有功能操作, 设备及系统提供商在“技术人员培训”阶段提供全面详细的技术方案文档、设备/系统操作说明书, 并提供有效的、及时的技术支持服务。

6结束语

IP数字电视前端以结构精简的核心网络将不同形式的入网信号统一转换为IP数据格式后进行加扰及再复用等处理, 最后整合调制输出到有线数字电视网络, 其拥有非常多的优点和特性, 特别是对数字电视多业务的拓展方面具有不可比拟的优势, 将使有线运营商不再仅对数字电视进行运营, 而能成为一个真正的多业务的运营商, 例如成为IPTV节目提供商或运营商, CTTB运营商, 或者CMMB运营商等。

参考文献

[1]刘俊, 植德坤.IP数字前端建设和组播问题分析[J].有线电视技术, 2012 (3) .

[2]肖曼.IP传输方式的数字电视前端平台构建[J].数字技术与应用.2011 (10) .

[3]刘化召.IBSS资源业务数据库割接模式的研究与实现[J].电信科学, 2007 (5) .

[4]李小良, 金顺福.基于ARCU技术的用户级功能的设计与实现.无线传感器网及网络信息处理技术[C].2006年通信理论与信号处理年会论文集, 2006.

数字电视前端论文 篇2

随着广播电视技术的迅速发展，有线电视网络数字化已是大势所趋。浙江省永嘉县广播电视台陈新浙根据永嘉县数字电视前端建设的情况，介绍基于IP技术的多功能、集成式数字电视前端。

前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心，是整个有线电视系统的核心。数字电视前端包括许多关键性的数字设备和技术，如MPEG－2压缩编码器、数字多路复用器、数字调制器等。

（1）节目源部分

永嘉数字电视前端系统中的节目源主要包括卫星接收央视节目17套、各省卫视节目31套、中数传媒上海文广等40套、浙江省节目8套、温州节目4套、本地编码节目2套、CCTV1 编码、音频广播4套、数据广播2个TS流、NVOD2个流。卫星接收节目分为两部分，一部分是需解扰的节目，另外一部分是不需要解扰的节目。所有卫星节目通过卫星天线接收后送入各卫星接收机进行接收解码，把QPSK信号转换为IP信号后输出到主备交换机Cisco3750。本地两套节目送入编码器ION－01进行编码，CCTV1也送入ION－01进行编码，同样4套音频广播也送入ION－01进行编码，编码后ION－01中所有节目经过复用后输出IP信号到主备交换机Cisco3750。浙江省节目8套为模拟信号，所以需要编码，8路信号送入两台编码器ION－01和ION－02进行编码复用后输出IP信号。温州市4 套节目送入编码器ION－04进行编码，复用后输出IP信号。数据广播输出为2个TS流的IP信号；预留2个TS流的SDH网络传输信号，通过DS3－IP适配器后直接输出IP信号到主备交换机Cisco3750。根据编码器ION 的特点，每台ION 可提供4 路视频编码和最多10 路立体声编码，所以本方案中配置3 台ION 编码器可满足系统需求。

（2）复用加扰处理部分

所有卫星接收机输出的IP 信号以及数据广播等全部送入到主备两台千兆交换机Cisco3750，所有信号经交换机汇聚后送入2 台主备复用器Prostream1000。浙江省节目8 套和温州节目4 套以及本地2 套等节目经过编码器ION 编码、复用后直接输出IP 信号到千兆交换机，经Cisco3750交换机汇聚后送入Prostream1000 进行处理。所有节目信号通过Prostream1000 进行复用加扰处理后通过Gbe口进行输出，输出主备两路信号分别进入到主备两台千兆交换机Cisco3750；另外在输出IP 信号的同时每台ProStream1000 输出8路ASI信号给华为QAM调制器DTX8210； 根据ProStream1000的特点，每个ProStream1000可提供多达4个ASI 输入/输出的传输流和8个IP流的输出，本方案配置为1Gbe入1Gbe出、8ASI出，再加上备份的需求，本系统设计中提供3台ProStream1000即可满足目前的节目传输流的复用需求。

（3）QAM调制部分

所有复用器ProStream1000输出的IP信号经千兆以太网送入主备两台Cisco千兆交换机，在交换机进行汇聚后分发给哈雷IPQAM调制器BNSG9000；所有复用器ProStream1000输出的ASI信号全部进入华为15台QAM调制器DTX8210进行QAM调制；BNSG9000接收来自交换机的IP信号然后调制成RF信号送入FR混合器和其它射频信号混合后进入本地HFC网；DTX8210 对15个流的节目进行QAM调制后输出RF信号送入混合器；根据要求，IPQAM需满足15个频点的QAM调制输出，BNSG9000为插卡式结构，最大可插入9块卡，每卡提供6个频点的QAM输出，本方案配置3块卡，可提供18个频点的QAM调制输出；NMX网管系统可以实现对ProStream1000的2：1备份控制和BNSG9000 的1：1备份控制。

（4）EPG和CA信息的插入

EPG信息的插入：本方案设计中采取在Prostream1000中进行EPG插入的方式，EPG信息通过IP方式送入到千兆交换机然后进入复用器，然后分插到各个分属的节目流中进行复用。此外EPG信息也可以在BNSG9000中进行插入。CA信息的插入：本方案设计中采取在Prostream1000中进行节目加扰的方式，每台ProStream1000为CA信息预留一个以太网口，CA信息送入复用器后通过内置加扰模块进行节目的加扰。此外节目加扰也可以在BNSG900实现。

（5）备份方案

矩阵采用双模块双电源备份方式。复用器ProStream1000采用5＋1的备份方案。当其中1台主用设备发生告警时哈雷NMX网管通过实时的监测，将告警复用器的输入信号切换至备用复用器。交换机采用1：1 热备。本方案中QAM调制器BNSG9000没有进行备份，如需备份，可采用1＋1的备份方案。当主用设备发生告警时哈雷NMX网管通过实时的监测，将告警QAM调制器输入信号切换至备用QAM调制器。

（6）系统设计的带宽假定

广播电视台前端值机经验探析 篇3

[中图分类号]G22 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0055-01

引言

当今传媒行业迅猛发展，尤其是电视播出行业，电视节目的质量以及模拟设备的效率越来越高。但是先进设备的使用，播出系统的不断改进始终无法避免播出故障的时有发生。可见值机人员的工作尤为重要，值机人员需要拥有较强的专业素质和知识，对于故障的发生能够单独进行处理从而确保电视节目能够正常的、高质量的播出。

1、播出服务器常见问题与对策

1.1 值机人员必须时刻关注主机和备机的运行状态，正常状态下主机和备机上显示“OK”，进入正常播出状态时主机屏幕的右上方的红灯有规律的闪烁。当备机进入备播状态时，其屏幕显示“主播正常”且右侧的指示灯处于长灭状态。如出现主机和备机的指示灯同时闪烁时说明两台机器同时处于播出状态，这样会严重影响节目的伴音，这时候应迅速使用切换器切换至任意一台机器，确认电视播出正常后将一台机器关闭。

1.2 值机时要时刻观察主备机的日期、时间显示是否正常，主备机时间是否同步，主备机与GPS的连接是否正常，为播控、录制、设备管理等提供时间同步信号，确保播出正常有序。笔者在工作中曾遇到GPS发生故障的案例，当时是早晨5点多钟，当天节目还没有开播，播出的是”祝您晚安”的静止画面。这时切换器突然切到垫片，改播“中一”节目，播出单显示当天所有的节目都“已播出”并跳到节目单最后。我迅速把切换器切到测试彩球，先保证正常播出然后查找原因，发现主机、备机的时间变成2009年9月9日，而当时是2007年8月，素材库中的所有节目都认为是过期节目无法调用，也无法调用当天的节目单，我首先修改主、备机日期、时间，改为当前时间重新调出当天节目单开播，可是刚开播节目单又跳到最后，又显示所有节目“已播出”，主、备机时间又回到2009年9月9日。我判断一定是GPS出现故障，迅速退出主、备机的自动校时系统，切断与GPS的连接，同时使用手动校时，将时间调至当前时间并导出节目单进行播放，再将切换器切换至主机使用主机进行播放，保证了当天节目播出的准时，由此可以发现类似故障的发生应首先对GPS进行检查。

1.3 值机人员应定时关注主机以及备机的清理程序是否处于启动状态，如果处于关闭状态将不能保证孤立文件及时被删除，从而导致需要使用的素材没有足够的硬盘空间不能进入播放序列。

1.4 值机人员时刻关注主机以及备机的网络连接状态。如若主机显示“无法连接”或者“连接失败”，应是HUB电源线头松动或是HUB网线出现松动，重新拔插插头即可解决这类问题。

1.5 如主机出现死机或者程序运行缓慢等问题应首先将节目的播出切换到备机，然后重启主机或采取相应措施处理卡，慢现象，待主机运行正常后再切换至主机播放。

2、节目播出中的常见问题与解决方法

前端值机人员应严格按照节目播出单对节目进行播放，拿到节目单时应对其进行检查，如有问题应及时反映给主管部门，对播放过程中可能出现的问题也应事先做好处理方案，确保节目高质播出。

2.1 如若临时需要变换播出的节目或者需要对节目的播出顺序进行变动，需要使用“插播”功能，将需要播放的节目的信号种类插入至目标位置，如中央台信号或者服务器上的素材等，同时对播出时间以及长度等等相关信心进行选择和确认。同时，不改变当前播放顺序可以将要播放的节目设置在节目播放单的最后，然后选择需要播出的素材或者电视信号，按确认键后则完成设定。如需在节目单上部或者中部插播电视节目或者信号则需要对整个节目单进行核对，因为插播后所有的播出时间将受到影响，因此要确保时间上与其他电视节目没有冲突。部分新闻类节目的播放应尤其注意，很多新闻节目的制作分为“上”、“下”两部分，因此设定插播新闻节目时应同时对这两部分进行调整，确保电视节目播出的完整性。

2.2 如节目过程中出现声音小、画面缺色等影响节目质量的问题，应迅速切除垫片信号，找到对应的录像带并找出录像带的缺陷并作出处理。

2.3 通过使用“延时播”功能接人转播节目，使用该功能并确定后将于3秒后转入至转播节目，例如转播每晚19：00整的中央电视台的新闻联播，依据本人工作经验一般是播放完天气预报后将节目转至本台节目，由于每晚转播时间不确定，因此提前进入转播状态，此时系统弹出相应窗口，要求确认转播，这时候做好准备，提前3秒点击确认按键，这样可以有效提升节目过度过程的平滑度。

2.4 如需插播紧急节目，并在节目播出后继续当前节目的播放可以通过以下操作进行：首先打开相应的素材或者信号源，包括广告、影视、栏目等等不同的素材，然后双击节目进行插播即可以将节目导入至节目单，此时若点击该节目则进入播放状态，且没有提示窗口的弹出，因此进行此类操作时为了避免误操作应使用“CTRL+L”将键盘锁住，再次按下则解除锁定状态。

2.5 如需暂停当前播放节目并播放需要的紧急节目，且当前节目事后不再播放的操作流程如下：首先选中将要播出的节目，选择“紧急播出选中节目”即可，执行该操作后当前节目将不再播出。

3、前端监测应注意的问题

电视监测系统的运行时电视节目顺利播出的基本保证，因此应定期对监测系统进行维护，确保其正常运作。实际维护工作中应检查报警音箱的开关状态以及音量大小，同时电视监测人员应熟知各个设备的位置，对于播放状态中出现的各种问题，如信号中断等应及时作出反应，判断故障原因并采取相应措施，确保播出节目的恢复。

4、UPS电源应注意的问题

UPS电源的维护和检查非常重要，应定期进行检查和放电，并确保UPSI作环境的良好，主机参数不能肆意进行变动。前端值机过程中应严格按照有关规章制度进行，不断对故障的成因进行总结和学习，确保该类问题的发生概率不断降低，保障电视节目的顺利播出。

5、结束语

电视节目播出过程中难免会出现各种各样的故障和问题，值机人员日常工作中应对各种可能出现的问题做好预案，如发现故障应及时采取相应措施并努力降低故障对节目播出的影响。同时，值机人员应不断加强自身的专业素质，通过学习掌握各种相关知识并总结工作中的问题和经验提高节目播出质量。按照相关操作规范正确的对播出设备进行操作，降低误操作导致的影响。最后，电视节目的顺利播出离不开各个设备的日常维护和保养，应定期对电视播出系统的各个设备进行故障排查，避免重大事故的出现，并努力提高电视节目的品质，满足群众的生活娱乐需要。

参考文献

[1]李学跃，宋平，浅谈广播电视传输系统日常维护[J]山西科技，2008（06）20-21

[2]张海彦，浅析电视自动播控系统[J]，中小企业管理与科技（上旬刊），2011（01）09-10

数字电视分前端建设随谈 篇4

1 末级数字电视前端平台需要解决的问题

广电网络按照地域规划,也存在一定的级别,比如地市级平台、县级平台、分机房平台等,目前随着网络整合的逐步实施,各级平台也逐步进行对联对接,比如县级平台接收地市级平台的节目,下级平台再接收县级平台节目。那么作为最后一级的数字电视平台来说,在建设的时候就需要注意几个问题。

(1)结构简介,设备要少,节省投资;

(2)本地自办节目需要插入到整个数字电视频点里边;

(3)为安全考虑,需要对本地节目进行加扰;

(4)本地所发机顶盒可以自动搜索到上级平台所有节目和本地自办节目;

(5)需要对自办节目进行排序。

以上几个问题看似不多,但却涉及到数字电视的方方面面,最终影响到机顶盒是否可以正常、准确地接收并观看节目,所以在建设分前端平台的时候一定要解决好这几个问题。

2 龙港数字电前端平台建设说明

龙港现有一套DVB数字电视系统平台、主要处理龙港本地自办节目以及部分卫视节目的广告插播,本地节目经复用加扰、插播广告后的节目通过复用及QAM调制输出RF射频信号和苍南下传信号混合后再向下发送。主要设备包括:编码器ION、复用加扰器Prostream 1000、QAM调制器BNSG900。系统结构如图1所示。

2.1 系统主要分为如下几个部分

2.1.1 信源部分

龙港前端系统节目源主要包括2部分:自编码节目以及接收苍南下传节目。龙港本地编码的自办节目直接通过A/V或SDI格式输入到ION编码器进行MPEG-2编码,编码后输出IP信号到核心交换机;另外其他数字电视信号均采用苍南下传的大网信号。

苍南下传大网信号通过1550光接收机进行本地接收,光接收机输出信号分为三路,第一路不做任何处理,接到终端混合器;第二路通过滤波器,过滤掉其中的474、482以及490三个频点;第三路分成若干路信号分别送入一组机顶盒。

机顶盒接收需要插播广告的节目后输出模拟AV信号,同时本地自办一套节目也输出模拟AV信号,共8路AV信号全部送入编码器进行编码,之后再送入广告插播系统进行字幕广告的插播。

2.1.2 复用加扰部分

所有本地节目经插播广告后通过交换机送入Prostream1000复用加扰器,先进行复用处理,之后进行加扰,加扰后输出IP信号。

为了便于管理,选择对本地节目进行加扰,而由于本地节目不多,而且BOSS系统是采用上级苍南的BOSS系统,所以为了方便,选择采用远程加扰的方式,在苍南机房和龙港机房中间通过光纤建立一条专用链路,苍南机房CA加扰系统与龙港机房加扰机进行对接,有苍南机房CA系统下发EMM用户授权信息到加扰机,接收后通过复用器复用到龙港本地的一个频点中进行下发;同时由龙港机房加扰机对苍南机房CA系统发送节目加扰请求,CA系统接收后进行处理,之后远程下发ECM授权控制信息到加扰机,加扰机对相应的节目进行加扰并把ECM复用到每套节目中进行下发。

2.1.3 调制输出部分

如系统图所示,苍南下发的1550光信号经过接收后分为三部分,其中一部分经过陷波器进行过滤后输出33个频点,对其中3个频点进行了过滤。而此3个频点的节目在本地经过广告插播、复用加扰后重新进行调制,同时对本地自办节目也在处理完成后进行调制,这样本地就调制输出4个频点,这4个频点与大网过滤后的其他频点送入同一台混合器再进行射频信号的混合,混合之后总频点变为37个,比苍南频点多出1个(本地节目所在频点)。信号输出后再送入本地光发和光放进行下发,送入本地HFC网络。

2.1.4 EPG信息的处理

虽然本地节目通过本地重新混合的方式插入到了苍南大网信号,但是对于机顶盒来说,由于苍南前端系统EGP系统没有对新增加的频点和节目进行描述,所以机顶盒还无法完整节目自动搜索和保存观看,所以就需要在EPG系统里边进行相应的内容添加和描述。而如果在龙港新建一套EPG系统,从结构上来说比较好,但是从投资的角度来说就比较浪费,所以还是通过苍南机房EPG系统想办法实现龙港节目的处理。

2.2 在苍南EPG系统当中,需要处理如下几个地方

2.2.1 修改NIT网络信息描述表,由于龙港是在苍南的基础上新增加了一个频点,所以在NIT表当中需要增加一个频点信息的描述。

2.2.2 为龙港新增TS流分配一个流号(Transport ID),为新增加的节目分配相应的节目号(Program ID)以及视频号(Vedio ID)和音频号(Audio ID)等,同时在龙港本地的复用器中对于TS输出流进行相应的配置,使复用器输出配置和EPG系统分配的参数一一对应,另外通过本地复用器生成新节目流的SDT业务信息描述表并进行下发(可描述节目类型并定义节目名称)。

2.2.3 修改EPG系统中的BAT业务群关联表,在此表中对龙港新增加的节目进行业务分组以及节目排序。

通过以上处理之后,龙港机顶盒则可以实现所有节目全自动搜索并保存,同时可以正常观看。

3 总结

虽然数字电视平台的建设已经趋于完成,但是随着网络整合推进的步伐,分前端的系统改造将会越来越多,而本文就末级分前端的一些问题,结合实际应用,为大家提供一些参考,希望能够在末端系统的建设以及改造方面提供一些经验。

摘要：本文论述了末级数字电视前端系统的结构,并重点介绍了如何搭建一套经济实惠的末级数字电视平台。

关键词：IP数字电视,二级CA,远程EPG

参考文献

[1]杨逸明.数字电视前端系统的概念和设计[J].中国有线电视,2006,(16).

[2]张晓林.数字电视设计原理[M].北京:高等教育出版社,2008.

电视监控系统前端设备的介绍 篇5

广州海特天高信息系统工程有限公司邰财斌

设备电视监控系统前端设备主要包括：摄像机、镜头、云台、防护罩、支架、控制解码器等。

1、摄像机

摄像机是电视监控系统核心设备，是拾取图像信号的设备,也就是说,被监视场所的画面是由摄像机将其光信号(画面)变为电信号(图像信号)的。目前,无论是彩色摄像机还是黑白摄像机,其光电转换器件均采用了CCD器件,即“电耦合”器件。摄像机是通过镜头把被监视场所的画面成像在CC靶面上,通过CCD本身的电子扫描(既CCD电荷转移),把成像的光信号变成电信号,在通过一系列的放大、整形处理,最后变成标准的电视信号输出。

CCD摄像机的特点是:体积小、灵敏度高、寿命长.理论上CCD器件本身寿命相当长而不会老化.目前,CCD器件的尺寸一般为1/2”、1/3”等,我们衡枣高速公路机电系统采用的摄像机是JVCTK-1481BEC 型的摄像机,它的尺寸为1/2”。

衡量摄像机性能的技术指标有以下几个方面:

1.1 分辨率(清晰度)

表示摄像机分辨图像细节的能力，通常用电视线(TVL)表示。它取决于CCD芯片的像素数、镜头的分解力和摄像系统的带宽。电视监控系统使用的摄像机，以前要求彩色摄像机水平清晰度在300线以上，黑白在350线以上；现在因为人眼对彩色难于分辨更细，要求彩色摄像机在400线以上，黑白在500线以上；这样的指标即可满足一般电视监控系统的要求，衡枣高速公路机电系统采用的JVC TK-1381E型的摄像机水平清晰度均为480线。

1.2 灵敏度（也称为照度）

在镜头光圈大小一定的情况下，获取规定信号电平所需要的最低靶面照度。也就是说摄像机在什么样的光照强度下，可以正常输出图像的一个指标。例如：使用F1.2的镜头，当被摄物体表面照度为0.04Lx时，摄像机输出信号的幅值为350mV，即最大幅值的50％，则称此摄像机的灵敏度为0.04Lx/F1.2。如果被摄物体表面照度再低，监视器屏幕上将是一幅很难分辨层次的灰暗图像。在给出照 1

度指标时，通常有“正常照度”和“最低照度”，“正常照度”是指摄像机在这个照度下工作时，能输出满意的图像信号。“最低照度”是指如果低于这个照度，摄像机输出的图像信号难以使用，或者说，摄像机必须至少工作在此照度上。在我们的收费公路上，摄像机主要在室外使用，白天与夜间、夏季与冬季的光照度变化很大，所以摄像机的使用主要考虑最低照度。照度或灵敏度一般用“勒克斯”表示，数字越小，性能越好。衡枣高速公路机电系统采用摄像机照度为0.15Lux，属于低照度摄像机。（超低照度0.01Lux，用在特殊场合；低照度0.1Lux-10Lux;一般照度10Lux-100000Lux，如白天；高照度100000Lux以上，如高温炉）。

1.3 信噪比

即摄像机图像信号与噪声信号的比值，这一指标用S/N表示。

S——摄像机在假设没有噪声时的图像信号值。

N——摄像机本身产生的噪声值。

信噪比一般用分贝（DB）表示，指标越高，性能越好。电视监控系统中，一般要求摄像机的信噪比高于46DB。衡枣高速公路机电系统采用摄像机信噪比为50DB。当环境照度不足时，信噪比越高的摄像机图像就越清晰。（广播要求55—60DB，监控要求37DB）。

1.4信号幅度与阻抗

摄像机输出的信号电压用峰—峰值表示，输出的图像信号一般均为1Vp-p至1.2Vp-p，即1V至1.2峰—峰值，且为负极性输出（同步头朝下），特性阻抗为75Ω。衡枣高速公路机电系统采用摄像机视频输出幅度：VBS1.0Vp-p,(75欧姆，为合视频信号)。

1.5 环境要求

温度：0—55℃；湿度：90％。当温度高于55℃时，要考虑降温，低与0℃时，考虑加热。所以有的防护罩内装有风扇和加热片。

1.6制式

摄像机的制式有三种：

PAL-D，中国制式CHIN

NTSC，日本制式JAN

SECAM，美国制式 AMC

除了以上几个指标外，摄像机的供电分为直流供电和交流供电两种形式，我们衡枣高速车道上用的摄像机供电为220V，亭内摄像机供电为9V。摄像机的耗电量很小，但对电源的要求较高，电源的稳压度及纹波系数应满足要求，交流电源的电压变动不允许超过5%，所以，我们施工时，车道摄像机和亭内摄像机的供电都不用市电，而用电力引入室的UPS供电。

另外，在收费公路上，摄像机工作于户外，使用环境较为恶劣，因此，车道摄像机加装了防护罩，安装于立杆上。亭内摄像机安装于半球型吸顶防护罩内。2 镜头

镜头是安装在摄像机前端的光学成像器件，它的分类大致有以下几种：

A自动光圈定焦镜头

这种镜头的焦距是不可变的，可变的只有光圈大小，它适合于摄取相对固定的目标。当进入镜头的光通量变化时，摄像机CCD成像面上产生的电荷也相应变化，使视频信号电平发生变化，产生一个控制信号，驱动镜头内的微型电机正向或反向转动，从而调整光圈的大小。当视场照度变化在100倍以上时，选这种镜头。但需注意的是：如果视场照度不均匀，特别是监视目标与背景光反差较大时，采用这种镜头摄像效果不理想。

B自动光圈电动变焦镜头

由于它的光圈是自动的（由摄像机输出的电信号去自动控制光圈大小），所以适用于光照度常常变化的场所，又由于它的焦距是电动可变的，因而可以对所监视的场所的视场角及目的物进行变焦距摄取图像。此镜头与自动光圈定焦镜头相比增加了两个微型电机，其中一个电机与镜头的变焦环啮合，受控转动时，可改变镜头的焦距；另一个电机与镜头的聚焦环啮合，受控转动时完成镜头的聚焦。由于增加了两个微型电机，这种镜头的价格较贵。这种镜头用起来很方便、灵活，适合远距离观察和摄取目标。

C电动三可变镜头

这种镜头除具有自动光圈及电动变焦外，还有自动聚焦功能，也就是说，当通过云台和电动变焦改变摄取方向和目标时，不必通过人工来调整对景物的聚焦，而可以自动聚焦。与自动光圈变焦镜头相比只是对光圈的调整由自动控制方

式改为遥控器控制。它也含三个微型电机，通过一组6芯控制线与控制器相连。目前这种镜头应用较多。

在我们衡枣高速公路机电系统中，车道、亭内摄像机用12mm固定焦距、自动光圈镜头；广场摄像机是3.7～85mm自动光圈、自动变焦镜头；外场摄像机是自动光圈、电动变焦距镜头。

所需焦距大小可用下式估算。

f=A·L/H

式中：f—镜头焦距

A—摄像机成像面高度

L—被摄物体到镜头距离

H—被摄物体高度

一般来说，焦距越大，视场角越小，监视范围越窄；焦距越小，视场角越大；监视范围越宽。

在选择镜头时，除根据不同场合、不同要求选择不同控制方式的镜头外，还要考虑下面问题。

(1)镜头尺寸要与摄像机成像面尺寸一致。例如：1/3″摄像机要选1/3″镜头。在难以一致时，可用大尺寸镜头配小尺寸摄像机；反之不行。

(2)镜头接口与摄像机接口要一致，不一致时要加连接圈。例如：C型镜头安装在CS型摄像机上时，必须在C型镜头上加连接圈，如果不加连接圈就可能碰坏CCD成像面的保护玻璃，造成CCD摄像机的损坏。云台、防护罩、支架、控制解码器等辅助设备

3.1 云台

云台可以简单理解成安装摄像机的底座，只是这个底座可以全方位(水平和垂直两个方向)或(水平方向)转动。因此，云台的使用扩大了摄像机的视野。在电视监控系统中，需要巡回监视的场所(如大厅等)都要使用云台。选用云台时要注意以下几点。

(1)所选云台的负荷能力要大于实际负荷的1.2倍。就是说云台上所有设备重量之和应小于云台的负荷能力，如果让云台满负荷或是超负荷运行，虽能免强工作，但启动时惰性大，特别是垂直转动时更困难，极大的影响了巡视效果。

(2)云台转动停止时应有较好的自锁性能，刹车时回程角应小于1。

(3)室内云台在最大负荷时，噪声应小于50dB。

3.2 防护罩

用于保护摄像机的装置叫防护罩。有室内、室外之分，室内防护罩主要作用是防尘；而室外防护罩除防尘之外，更主要的作用是保护摄像机在较恶劣自然环境(如雨、雪、低温、高温等)下工作。这不仅要求严格的密封结构，还要有雨刷、喷淋装置等，同时具有升温和降温功能。由此决定了室外防护罩的价格远高于室内防护罩。选择防护罩时还应注意的是：防护罩的标称尺寸与摄像机标称尺寸一致，即1/3″摄像机选用1/3″防护罩。若难于一致时，可用大尺寸防护罩配小尺寸摄像机；反之不行。

3.3 支架

用于固定摄像机的部件，有壁装、吊装等型式。支架的选择比较简单，只要其负荷能力大于其上所装设备总重量即可，否则易造成支架变形，云台转动时产生抖动，影响监视图像质量。

3.4 控制解码器

在有云台、电动镜头和室外防护罩的电视监控系统中，必须配有控制解码器。这样在控制室中操纵键盘相应按键即可完成对前端设备各动作及功能的控制。控制解码器必须与系统主机同一品牌，这是因为不同厂家生产的控制解码器与系统主机的通信协议、编码方式一般都不相同，除非某控制解码器在说明书中特别说明该设备与某个品牌的主机兼容，否则绝不可选用。射灯

数字电视前端环形区域控制方案 篇6

随着全国大中城市数字电视整体转换工作接近尾声, 现阶段大中城市下辖区县的整转工作也正式拉开帷幕。

随着数字电视的发展, 针对本地的实际情况, 各县区级广电也有着自身独特的运营模式。上级运营商在下辖县区推广数字电视业务时, 同样需要兼顾考虑县区广播站的运营与收入。同时, 由于县区居民与城镇居民消费水平的不一致性, 运营商也有必要对两地居民采取不同的收费模式。伴随着数字电视用户的增多, 区域控制对于运营商的作用也会越来越重要, 好的区域控制方案可以帮助广电节省更多的前端投入, 同时加强数字网络传输信息的监管。

本文着重介绍一种环形的区域控制方案, 可以有效地配合各地市及下辖各县区的数字电视机顶盒整转工作, 实现对市区、县区不同区域的节目播发控制、传播更符合用户需要的节目内容, 并可以针对不同区域用户的收视费用加以管理。具体的方案描述如下。

1 有线网络组网方式

1. 有线数字信号从市内中心机房向下辖各县区传输, 通过环形网的方式覆盖市内及周边县区;

2.各县区可以自主、弹性添加当地特有的节目内容、业务:每个县区可以有自己的 (虚拟) 主频点, 通过混频器将当地频点节目混合到市内传输过来的大网信号中。

有线网络组网 (环形网) 拓扑图如图1所示。

2 各县区投入设备说明

由于采取环形的网络构建形式, 各县区可以自主灵活地添加节目、业务。

根据实际节目、业务开展需要, 只需要添加一个频点即可满足各县区广播站:

需要的前端设备为:1.复用器1台;2.调制器1台;3.其它设备, 如广告播发服务器等 (可根据实际需要配置) 。

3 区域控制实现方案

3.1 区域控制原理

通过在NIT第一层描述中添加私有描述, 使机顶盒能根据描述在网络中正确找到对应市、县区的频点, 并将此频点作为本地区的 (虚拟) 主频点。最终区域控制是通过对比 (虚拟) 主频点的网络ID和用户智能卡中的区域值 (area_code) 来实现区域用户管理功能的。

3.2 机房前端配置

1.市内中心机房前端要求

1) 描述符添加说明

在EPG系统里的NIT第一层中添加私有描述符 (linkage_descritor) , tag=0xf0、length=0x24。

2) 描述符数据格式

DESCRIPTOR name=“user_define_descriptor"data=”

F0240064001C00C8001D012C001E0190001F01F400200258002102BC00220320002303840024"

数据格式说明:每一区域使用4个字节描述区域值以及对应的ts_id信息、数据均使用十六进制。如0064 001C代表区域值是100、ts_id=28。

3) 实际码流数据格式

如图2所示。

2. 县区广播站前端要求

根据是否需要添加当地NIT, 可以分为两种:

1) 只用于区域控制比对。那么, 只需要在分前端将NIT中的network_id改为对应数值;

2) 需要用到整个NIT。那么, 可以按照需求, 在分前端添加整个NIT, 这样做可以加大分前端控制内容、扩展业务的自由度。

3.3 机顶盒软件实现

1.软件处理流程

1) 机顶盒开机后, 先接收并保存从主频点 (例如315MHz) 获取的NIT信息;

2) 从智能卡中读取区域码, 并根据此区域码在NIT描述 (Tag=0xf0) 中找到对应的ts_id;

3) 从对应区域的ts中, 解析出NIT中的network_id, 并保存下来, 以便区域控制时使用。

2.软件实现流程

如图3所示。

4 与传统区域控制方案的区别

4.1 传统区域方案

采用星形组网方式, 通过在前端增加调制器复制一个主频点, 只是在调制器中将network_id改为对应区域的值。直接在中心机房搭建分区前端, 如图4所示。

4.2 环形方案与传统方案的区别

1.组网方式

1) 环形网:线材、分配器、信号放大器数量少, 铺设网络线路成本低;

2) 星形网:线材、分配器、信号放大器数量多, 铺设网络线路成本高。

2.节目内容

1) 环形网:每个分区能独立增加本地节目, 直接添加到自有复用调制设备上即可;

2) 星形网:每个分区只能使用中心机房传输的固有节目, 自主性较低。

3.业务扩展

环形网的方式, 每个分区可以建立一个 (虚拟) 主频点, 许多靠主频点开展的业务也能基于分区信号运作。如:

1) 区域控制:通过软件算法, 转换为检测分区 (虚拟) 主频点的NIT;

2) 广告宣传:通过增加广告播发服务器, 每个分区可以播发不同于其他地区的独立广告内容。

5 总结

有线数字电视现阶段正在蓬勃发展中, 省网在考虑如何应对“三网融合”的浪潮中正在积极地和地市级进行技术上的磨合, 同样, 在数字电视触角刚刚伸及的下级区县, 也在思索着如何更好地加入本地化特色的功能和业务。而基于基本硬件设备, 仅采用相应的软件方案, 能使运营商在有限的设备资源上, 即可极大限度地增加运营的便捷性。如上述方案中所提及的硬件设备, 仅需要支持基本功能即可。这样, 旧系统中下架的硬件, 也依然能够重复利用、节约成本。

摘要：为有效配合各地市及下辖各县区的数字电视机顶盒整转工作, 实现对市区、县区不同区域的节目播发控制、传播更符合当地用户需要的节目内容, 并可以针对不同区域用户的收视费用加以管理, 现介绍一种新型的环形区域控制方案, 旨在基于基本硬件设备, 采用相应的软件方案, 能使运营商在有限的设备资源上, 极大限度地增加运营的便捷性。

数字有线电视前端系统解析 篇7

一、数字有线电视系统的特点

数字有线电视系统与模拟有线电视系统的区别主要有两点:一是数字有线电视前端系统是融合了电视、计算机、数字通信等技术, 含有数字电视播出、用户管理等硬件和软件的综合系统;二是数字有线电视系统用户前端需要增加数字机顶盒以便开展各项业务。

二、数字有线电视系统前端主要组成部分

数字有线电视系统前端主要由以下几个部分组成:数字电视信源系统、业务系统、存储播出系统、复用加扰系统、条件接受系统、用户管理系统、编码调制系统、回传处理系统以及其它辅助系统。系统结构如图1所示。

其中, 数字电视信源系统、业务系统、存储播出系统属于数字电视前端的信号输入部分, 而复用加扰系统、用户管理系统、条件接收系统则属于数字有线前端的信息处理部分。

三、数字有线电视前端的作用和特点

1. 数字电视信源系统。

数字电视信源系统包括数字卫星信号的接收系统、模拟信号的编码系统、SDH网络信号的分接、转换系统。该系统以后还将逐步传输来自宽带IP等多种网络节目源。它的特点是将信号进行一定格式转换, 使之成为符合DVB-C标准的TS流信号。它对节目的内容不进行编辑和存储, 只起到节目转发的作用。

2. 存储播出系统。

存储播出系统包括节目素材上载与收录系统、节目存储与节目库管理系统、节目预编/审核系统、准视频点播 (NVOD) 系统和专业频道管理播出系统。该系统的特点是可以对多种格式节目进行上传, 收录存储多种传输方式的节目, 并将其转换成TS流文件, 并且支持手动和自动采集方式;对节目库中存储的文件进行分类编目, 提供高效的文件检索功能;对 (延时) 播出的节目进行监审/编辑的功能, 通过准视频点播 (NVOD) 系统和专业频道管理播出系统完成节目播出。

3. 数字有线前端复用加扰系统。

数字有线前端复用加扰系统将从数字有线前端输入的信号, 根据码率进行节目、数据信息复用并完成加扰, 形成若干个频道的码流。根据使用设备的不同, 系统的结构也各不相同, 有些复用器内置加扰模块, 信号在复用器的内部可以完成加扰, 有些复用器内部不具有加扰模块, 需要外接独立加扰设备。

4. 用户管理系统与条件接收系统。

用户管理系统与条件接收系统使用专用的接口进行连接, 主要对网络中的信号进行商品化定义、管理以及用户收看节目的权限控制和收费。条件接收系统是个庞大而又复杂的系统, 它的功能是:只允许具有授权的用户使用相对应的业务, 而未经授权或权限受限的用户不能使用相关业务。该系统是数字电视接收控制的核心技术保障系统。

数字电视前端1+1热备份方案 篇8

珠海广电在建设数字电视平台时,设计并采用了以ASI切换矩阵系统为核心的软硬件结合的冗余平台,实现设备的N+1热备份。利用网管系统对ASI矩阵的输入输出以及设备配置参数进行集中控制,实现对复用器、加扰器和调制器的N+1热备份。前端N+1热备份原理如图1所示。

网管系统实时监控主备复用器和主备加扰器(带QAM调制功能),发现某台设备有影响节目播出的重要告警就自动备份故障设备的配置文件,并下载到备用设备上,再控制ASI矩阵切换相应的输入输出信号。整个切换过程由网管系统自动完成,复用器的切换在10 s内完成,而加扰器的切换时间不超过20 s。

这种N+1热备份方案虽然能实现故障设备的自动切换,但在切换期间,终端机顶盒还是出现了几秒钟的黑屏。显然,这样的备份方案还不够完善。

2 1+1热备份方案的设计

考虑前端机房机柜空间和资金压力,第一阶段先把重点节目如中央台节目、本省节目和本地自办节目等4个传输流的冗余设计成1+1热备份。

为了统一前端网管系统,本次方案再次选用了美国哈雷公司的产品。复用器选用MN20的替代产品Prostream1000;加扰器选用BNG6104,带有QAM调制功能,直接RF射频输出。主备Prostream1000和主备BNG6104同时工作,哈雷网管系统NMX对设备的状态进行监控,当主路正常时,RF由主用BNG输出,而备用BNG的RF输出会被关闭;当主路故障时,网管系统会关闭主用BNG的RF输出,同时打开备用BNG的RF输出,切换时间达到毫秒级别,满足广电运营商的要求。1+1热备份原理如图2所示。

按上述方案实施时,遇到了以下3个问题:

1)如果4台设备的配置都在哈雷网管NMX的1张拓扑图上实现,由设备内部生成的PSI/SI只能由1个设备产生,要么是Prostream1000,要么是BNG6104。因为B NG负责加扰,需要生成CAT表,而且是设备的输出末端,PSI/SI表只能由BNG负责产生。这样的话,Prostream1000的输出就不会有PMT,在故障排除时,就受到一定的影响。

2)如果把4台设备的配置分开,主备Prostream1000的配置在一种拓扑图上实现,而主备BNG6104的配置在另外一种拓扑图上实现。这样Prostream1000和BNG6104都可以生成自身需要的PMT表格。但是会带来另外一个新问题,因为Prostream与BNG不在同一拓扑图上,两者就失去了关联,也就是说,当主用Prostream1000的某个输入信号故障,BNG并不会做任何切换。

3)无论上述哪种配置方式,主备设备的切换都是基于网管系统NMX。设备、网管系统之间的连接通过交换机实现,当设备或者交换机的RJ-45接头出现接触不良时,网管与设备的连接超时,网管系统会认为设备故障,做出切换动作。特别是BNG6104,网管系统会自动打开备用BNG的RF输出,同时想关闭主用BNG的RF输出,但由于网管与主用BNG已经失去了连接,无法关断主用BNG的射频输出,因而造成了同频干扰。

其实图2的方案并不是完全1+1的冗余热备份,当设备交错出现故障时,系统马上崩溃,因此必须对方案进行改进。

3 1+1热备份方案的改进

在上述方案的基础上,增加RF射频开关和ASI二选一自动切换器,实现完全1+1热备份。改进后的原理图如图3所示。

如图3所示,主用Prostream1000输出的ASI信号进入自动切换器的主路,备用Prostream1000输出的ASI信号进入自动切换器的备路,切换器的第1路输出进入主用BNG,而切换器的第2路(信号跟第1路完全相同)输出进入备用BNG。在网管系统配置时,将主备Prostream1000放在一张拓扑图上,而主备BNG则在另外一张拓扑图上进行参数配置,备用设备的配置参数与主用同步。而二选一自动切换器则设置与输入传输流相对应的视频PID作为其切换检测依据,当发现主路输入的某个PID丢失时,切换器自动选择备路信号作为输出。

当主用Prostream1000故障,或者某个输入端口故障,又或者某个输入的视频PID丢失时,自动切换器会做出切换,选择备用Prostream1000的输出作为切换器的输出,不影响后一级的BNG,这个切换时间极短,用户几乎察觉不到节目的切换。当主用Prostream1000和备路BNG6104同时发生故障时,系统依旧能正常工作。

因为增加了RF射频切换开关,当出现主备BNG同时输出RF射频信号时,切换开关会保持只有1路RF射频输出信号,绝不会造成同频干扰,确保安全播出。

4 小结

通过努力,对重点节目的1+1热备份系统在前端调试完毕,系统运行状态良好。一个完善的1+1热备份冗余系统将为数字电视系统的可靠性提供有效的保障,为用户提供高质量的服务。

参考文献

[1]施国强.有线电视网络技术手册[M].北京:电子工业出版社,2002.

浅谈有线数字电视前端系统设计 篇9

前端主系统由信号接收、信号处理、信号输出、系统管理四部分组成。信号接收系统主要完成对来自不同网络的各个信号的接收, 然后把它们变换成符合MPEG—2标准的TS流。信号处理是把输入的TS流经过复用器变成多节目的TS流, 然后经过CA加密的处理, 送到输出部分。信号输出则是把含有多套节目的TS系统调制成RF信号输出给整个HFC网络。

1.1 信号输入部分

由于信号源众多的原因, 信号输入部分是前端中设备型号最多、最复杂的部分。信号输入部分涉及的设备有光收机、卫星接收机、编码器等应将它们转换为统一的格式送入信号处理部分。

为提高数字电视信号的质量和可靠性, 数字有线电视前端设备造型非常重要。卫星天线一定要满足卫星天线电视接收技术文件中关于天线的要求, 要有良好的机械性能。高频头选择本振频率稳定、噪声温度指标低的产品, 如Ku波段噪声温度指标要在0.7db以下。数字卫星接收机应选用带ASI标准的基带数字信号传输的综合IRD (符合MPEG—2/DVB标准) 数字卫星接收机。这就保证了与各种设备之间、以及不同公司的设备之间的相互连接性。

1.2 信号处理部分

信号处理部分包括:传输码流 (TS) 的监视、解扰、复用与业务信息 (SI) 处理等。它是数字前端的核心。在这部分主要完成的是对所有节目进行解扰、截取、复用等处理。在模拟前端中, 若要增加一套节目, 只需简单将一台接收机与一个调制器相连接就可以了。在数字前端中, 增加一套节目是以虚拟方式进行的, 该节目是被加到某个复用器中, 至于在整个通路中的什么地方加入并不重要, 机顶盒会自动地用每个传输流的SI信息找到它。另外, 信号部分的管理必须采用集成的管理系统, 在所有的前端处理部分, 均以ASI (异步串行接口) 作为标准接口, 确保与其它设备具有良好的兼容性。

1.3 信号输出部分

信号输出部分主要设备是6 4 Q A M调制器, 其使用带宽为38MB/S, 它把各个复用皿输出的加密TS流调制到RF, 经过混合皿混合后传送到HFC网络。

根据计算和实践的经验, 通常数字调制器的输出电平比模拟调制器输出电平低10db。另外, 前端模拟与模拟相邻频道、数字与数字相邻频道之间电平差不要超过+0.5db。

由于模拟信号和数字信号调制方式不同, 因此它们的输出频率设置也有所不同。模拟频道载频是图像载波频率, 数字频道载频在8MHz频道的中央位置。

1.4 系统管理部分

各种管理服务器主要完成一些用户信息和计费工作, 以及影视材料的管理工作和安全保密等。控制网络部分主要完成各种服务器中的各种信息传递工作及后台的影视材料和数据的交换。

系统管理必须能实时地了解前端输入和输出的工作状态, 能够监视输入信号和输出信号及所需节目的有无和质量。所有的设备之间都是用DVB—ASI作为基带数字信号传输的连接, 并可使用任何基于SNMP的管理系统。对于CA的有关功能, 应采用公共界面和DVB同密标准。

2、有线数字电视前端设计应注意几个问题

有线电视中数字前端与模拟前端的设计有很大的不同。在模拟电视前端中, 8MHz带宽只能传送一套电视节目, 只需将一台卫星接收机与一个调制器相连接就可以了。在数字电视前端中, 8MHz带宽可以传送4~8套数字电视节目, 传送节目的套数与哪些条件、设备有关, 是设计中必须考虑的因素。

2.1 与信道编码和QAM调制器有关

QAM是用数字信号去调制载波的幅度和相位, 使载波的幅度和相位受控于数字信号, 常用的有16QAM、32QAM、64QAM等。目前普遍采用64QAM调制器, 即对应于一个8MHz模拟电视频道, 调制器的输入码率为38.1Mbps。

2.2 与节目信号的传送方式和有效传输码率有关

在卫星信道传输中, 我国上星的DVB—S节目多数为SCPC方式, 符号率4.42Mbps, 采用RS (204, 188) 编码、3/4卷积码、QPSK调制方式, 1套节目的有效传输码率为4.42×2×3/4×188/204=611Mbps, 复用器可传送6套节目, 即6.11×6=36.66 Mbps, 距最多传输码率38.1Mbps还有裕量, 复用器会自动以填空包加以补足。如传输码率超过38.1Mbps, 设有7套节目, 第7套将不予传送。因此, 一个频点只能传送一套模拟电视节目, 但能传送6套4.42Mbps数字电视信号。由此可见, 传送全国30几套省市区的数字电视节目, 也只占用6个8MHz的模拟电视频道。

SCPC方式接收1套节目需要1台数字卫星接收机, 而MCPC方式1台数字卫星接收机就可接收多套数字电视节目。因此在设计时要根据接收电视节目的套数确定所需要的接收机台数。

3、结语

有线电视中对数字电视前端的设计除了设备 (硬件) 之外, 管理 (软件) 也很重要。在大型网络中, 网络管理是数字电视前端的一个重要功能, 主要对前端数字设备进行监控, 对保证信号质量、降低维护成本等有十分重要的意义。

与传统的模拟电视相比, 数字电视技术中软件技术占有更为重要的位置, 电视内容的重现及EPG、SMS和CA系统的建立都要由软件来实现。因此数字电视前端设计远不能满足硬件设备的完成, 建立一个数字化的安全高效管理体系, 才是我们要追求的目标。

参考文献

[1]吴文斌, 孙卫民.发射机远程控制与测试系统.广播与电视技术, 2010, 11.

数字电视前端论文 篇10

1 数字电视前端播出系统中的设备备份

数字电视电视前端系统主要包括卫星接收机、标清编码器、高清编码器、复用器、加扰器、调制器等主要设备, 还包括省网SDH、码流适配器、光端机等传输设备。一些地方的数字电视前端播出系统中还会有ASI矩阵、码流分配器、码流切换器等设备这些设备中无论那个环节出现故障都会造成信号丢失, 引起节目停播严重事故。如果它们之间相连的信号线出现松动、接触不良等线路故障就会出现马赛克、静帧、黑场等现象严重影响数字信号的播出质量。为此新型的前端设计应该根据机房环境、资金等情况尽可能的做设备1+1备份, 尽可能减少信号分配、切换等环节。所有设备尽量的减少交叉环节, 成为完整独立的两套数字电视前端播出系统。然后通过高质量射频切换系统来完成主备路切换。这样设计主要有以下几个优点: (1) 备路信号完全独立结构清晰明了, 整体切换至备路播出系统不会由于找不到故障点而延长故障处理时间。 (2) 可以将主备路使用不同信号源, 从而既做到了设备备份也做到了信号源的备份。 (3) 对于备路信号源没有过高的要求, 可以是IP信号也可以是ASI信号, 信号输入的各项参数可以完全一致也可以不一致。只要保证主备两套播出系统经过复用器PID置换后输出数字信号的参数保持完全一致就可以。

2 数字电视前端播出系统的信号源备份

2.1 目前数字电视前端输入的信号源主要有当地的自办节目的标清信号源通过标清编码器送入到数字电视前端播出系统, 当地高清信号源通过高清编码器进入到数字电视前端播出系统。本地的自办节目特别是新闻类的节目实时性强一般最受当地老百姓和领导们的欢迎因此往往收视率最高。因此从播出设备到传输链路一定要做到冗余备份。出现问题及时切换。做到万无一失。

2.2中央电视台及当地本省电视台的信号源保障也是安全播出的重中之重。特别是中央电视台的信号一般有光缆路由信号源也有卫星接收信号源。多路的数字电视信号通过不同的接收设备分别进入到主路播出系统和备路播出系统中, 出现问题时应急切换处理保障安全播出。

2.3 各地的卫视节目一般都在卫星上都采用清流播出通过天线接收后在本地使用一家或多家CA系统加扰播出。这部分信号一般信号源相对单一, 只能通过卫星天线备份、卫星接收机备份及复用加扰设备备份和调制设备备份的方式来保障本地链路设备冗余备份的方式来保障安全播出。

2.4 对于卫星传输的付费频道一般由于需要通过卫星接收机对信号先解扰后再送至本地复用加扰器中进行重新加扰的方式播出。考虑到一般在各地前端对于解扰信息的CAM大卡和小卡只有一套, 因此只能卫星接收机采用冷备份的方式来保障信号传输。一旦卫星接收机出现问题首先将用于解扰的CAM大卡和小卡从卫星接收机上取出并放在备用卫星接收机上。将备用卫星接收机加电并调整卫星接收参数及解扰参数。连接好备用卫星接收机输入和输出的同轴电缆恢复节目播出。

2.5 对于非法信号的侵入一定要时刻提高警惕, 首要要加强机房的管理, 未经许可任何人不得随意出入机房, 在机房内严禁从事一切与工作无关的事情。加强外来信号的监测尤其是卫星信号的监测, 发现异常情况值班员应当及时关断或切换至备路信号并迅速上报给领导。对于自办节目播出应加强内容方面的审核, 确定节目内容符合相关规定后才能上线播出。

3 数字电视前端系统的值班员系统

安全播出越来越收到重视的今天值班人员的素质和能力培养是实际工作中的关键因素。建立严格规范的工作制度, 创造良好的工作环境, 加强人员的技术能力水平和思想道德素质能力培养。科学的管理值班室内的技术资料文档、备用线缆和工具定期进行安全播出预案的学习和技术演练等都是安全播出中不可缺少的必要条件。在重大节假日或重大事件期间尤其要加强安全防范工作, 必要的时候安排领导带班加强值班人员管理保持通信联络畅通。

4 数字电视前端的监控系统和网管系统

一套完整可靠的播出设备监控系统对于数字电视前端安全播出至关重要, 数字电视值班室内的监控墙可以在第一时间内告诉值班人员故障现象使值班员在短时间内判断故障原因, 优秀的数字电视前端网管系统不仅可以通过设备上面的告警信息来帮助值班人员定位问题的根源还可以帮助值班员完成系统的切换, 使故障发生的时候通过网管系统和设备配合完成主路备路的切换, 减少人为判断故障造成的停播时间长的问题。此外通过网管系统的各项系统日志报表能够使值班员对于播出设备的工作情况进行详细的了解, 在第一时间内发现并排除故障隐患, 为安全播出提供有利的系统保障。

5 建立完善的设备巡检制度

要求厂家维护工程师和值班员一起对设备进行定期的巡检工作。通过巡检工作对设备的运行情况进行了解, 定期对设备清理灰尘、对机房的空调、排风、供电系统进行检修, 提前排除故障隐患。对所有的网管系统的日志报表进行分析, 发现问题及时处理。定期通过例会的形式对发生过的故障进行排查和分析并形成文字材料供大家参考和学习, 使全体值班员对于设备的运行情况有一个全面的了解, 有利于故障排查, 保障安全播出。

6 机房的安全体系建设

播出机房应该建立一套完整的人员管理制度, 杜绝陌生人随意出入机房。除此之外还应该加强以下体系的建设。

6.1 播出机房的消防体系。

值班人员应该熟悉机房内部的消防设备的配置情况和使用规范。任何人未经上级领导的允许不得更改消防系统的配置和工作状态。定期进行消防知识的学习培训和演练。发现安全隐患应及时向上级领导汇报并在最短的时间内排除安全隐患。

6.2 播出机房的电源保障体系。

播出机房应该至少有两路电源供电并配置UPS不间断电源系统。紧急情况下要保障UPS及时切换对播出设备正常供电。定期进行线路检修, 保障供电安全。

6.3 数据保密及数据备份。

机房内的所有设备图纸技术文档都需要专人定期进行整理和更新, 保证机房内的技术资料完整和准确。任何人未经领导允许不得私自更改机房内播出设备的系统配置也不可私自将技术资料带出值班室。同时对值班室内的电子资料应该定期维护更新, 值班室内的网管系统和PC机应定期杀毒, 任何人不得在工作电脑上做与工作无关的事情。任何人使用U盘、光盘、移动硬盘等存储介质应先进行杀毒并征得部门领导的同意。

7 结论

总之, 有线数字化整体转换后数字电视用户大幅增长, 数字电视前端的安全播出工作是一项长期复杂的系统工程。构建安全稳定的数字电视前端播出系统涉及到的内容多, 方面也比较广。如设备的运行环境, 系统的备份情况、数字电视值班室工作管理制度、对有线播出信号源管理, 阻止一切非法信号干扰或串入数字电视播出系统。要想把数字电视前端安全播出工作做好就要在长期的工作实践中总结经验, 不断健全管理的制度和方法。既要不断加强机房内硬件的建设又要不断提高值班室人员的自身素质和修养, 不断学习新的技术本领。只有这样才能将安全优质播出提高到一个新的水平, 更好的为广大数字电视用户服务。

参考文献

[1]王明臣, 姜秀华, 张永辉.数字电视与高清晰度电视[M].北京:中国广播电视出版社, 2003.