基于DTMB技術(shù)的融合數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)

郝 錚

（江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司徐州分公司，江蘇 徐州 221000）

0 引 言

隨著視頻傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，公眾電視業(yè)務(wù)在向高清、雙向、綜合及多功能的方向持續(xù)演進。然而，針對集團用戶的市場拓展存在個性化和定制化需求，客情需求差異明顯。近年來，旅游業(yè)的興起推動了萬豪、希爾頓及喜來登等知名酒店品牌入駐徐州，同時根據(jù)徐州城建發(fā)展規(guī)劃，學校和醫(yī)院等開始向外搬遷，這為江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司集客業(yè)務(wù)的發(fā)展帶來了機遇。同時，公司也面臨著新業(yè)務(wù)需求的挑戰(zhàn)。部分集客用戶開始提出不以機頂盒為傳輸中介的、帶有節(jié)目插播功能的單向高清數(shù)字電視業(yè)務(wù)需求。

江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司徐州分公司以業(yè)務(wù)發(fā)展需求為導(dǎo)向，靈活調(diào)整技術(shù)方案，合理利用數(shù)字電視組播傳輸、高清編碼以及時分復(fù)用等技術(shù)優(yōu)勢，與DTMB傳輸標準進行結(jié)合，為用戶提供一體化解決方案。公司將衛(wèi)星接收系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、數(shù)字編碼系統(tǒng)、數(shù)字電視復(fù)用系統(tǒng)、DTMB調(diào)制系統(tǒng)[1]、分配網(wǎng)系統(tǒng)以及機房系統(tǒng)進行集成建設(shè)，解決客戶需求的同時，對項目進行深耕細作，在原有數(shù)字電視收費基礎(chǔ)上實現(xiàn)項目增值，增強用戶粘合度。

1 核心技術(shù)應(yīng)用

1.1 組播技術(shù)

利用IP組播技術(shù)[2]在視音頻業(yè)務(wù)傳輸方面網(wǎng)絡(luò)利用率高、傳輸速度快以及實時性強等優(yōu)勢，將由MPEG-2和H.264等編碼格式的節(jié)目源組成的TS流通過IP組播方式實現(xiàn)遠程傳輸和再復(fù)用。

1.2 視頻編碼技術(shù)

將衛(wèi)星信號或用戶提供的視音頻內(nèi)容通過H.264編碼格式[3]進行壓縮處理，在保證高清畫質(zhì)和音質(zhì)的前提下，有效減少節(jié)目傳輸帶寬，提高頻點利用率，降低項目成本。

1.3 復(fù)用技術(shù)

數(shù)字電視復(fù)用技術(shù)[4]是數(shù)字電視傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)，其作用是將編碼后的視頻基本流（ES）、音頻基本流、節(jié)目描述信息（PSI）以及輔助數(shù)據(jù)按標準規(guī)定的格式采用時分復(fù)用（Time Division Multiplexing，TDM）方式合成為一個傳輸流。將不同來源的傳輸流合成為一個新的傳輸流，稱為再復(fù)用。

2 系統(tǒng)建設(shè)方案

本系統(tǒng)以DTMB數(shù)字電視傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，將衛(wèi)星接收系統(tǒng)、高清編碼系統(tǒng)、數(shù)字電視用戶系統(tǒng)、DTMB調(diào)制系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)以及機房系統(tǒng)全面整合，在客戶側(cè)機房構(gòu)建便捷、高效、穩(wěn)定及可靠的DTMB融合數(shù)字電視前端平臺，為用戶提供個性化和高品質(zhì)的視音頻服務(wù)。系統(tǒng)主要由信源接入、前端平臺以及分配網(wǎng)3部分組成。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 DTMB融合數(shù)字電視系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1 信源接入

信源主要為數(shù)字電視清流IP組播信源、衛(wèi)星信號以及自辦節(jié)目3種類型。

2.1.1 數(shù)字電視信源

數(shù)字電視清流信源由傳輸機房根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)劃，將約50套常用高標清清流信源通過DCM復(fù)用器進行復(fù)用，并配置好組播地址、端口、seviceID、videoPID以及audioPID等相關(guān)參數(shù)，經(jīng)千兆SFP光模塊輸出，將信源傳輸至用戶側(cè)組播交換機。

2.1.2 衛(wèi)星信號

針對四星級以上有境外節(jié)目需求的酒店客戶，江蘇省廣電有線信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司徐州分公司為用戶提供整套衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)[5]的建設(shè)方案。衛(wèi)星接收天線接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的高頻電磁波信號，由饋源傳送給高頻頭；高頻頭將射頻信號經(jīng)射頻電纜送給功分器和衛(wèi)星接收機；衛(wèi)星信號解擾后通過HDMI高清線傳輸至高清編碼器，經(jīng)高清編碼模塊轉(zhuǎn)換為IP清流信號，通過網(wǎng)管系統(tǒng)配置相關(guān)組播和節(jié)目參數(shù)后，傳輸至用戶側(cè)組播交換機。

2.1.3 自辦節(jié)目

用戶自辦內(nèi)容由客戶提供視頻或圖片素材，采用高清硬盤播放器將視頻信號通過HDMI線傳送至高清編碼器；信號經(jīng)高清編碼模塊轉(zhuǎn)換為IP清流信號，通過網(wǎng)管系統(tǒng)配置相關(guān)組播和節(jié)目參數(shù)后，傳輸至用戶側(cè)組播交換機。

2.2 前端平臺

2.2.1 編碼系統(tǒng)

編碼系統(tǒng)采用模塊式多路編碼器，支持HDMI，SDI，CVBS，IP以及ASI等多種輸入方式。視頻采用H.264編碼，音頻采用AC3編碼。信號壓縮編碼后打包為IP組播流，通過RJ-45接口傳輸至組播交換機，與復(fù)用器互聯(lián)。

2.2.2 復(fù)用系統(tǒng)

復(fù)用系統(tǒng)采用復(fù)用調(diào)制一體化模塊建設(shè)，每個模組可以將獨立的4路信號或4個TS/IP信號同時調(diào)制到4個頻點。復(fù)用系統(tǒng)內(nèi)置碼流再復(fù)用功能，可以復(fù)用從ASI、Tuner及TS/IP輸入的碼流，可根據(jù)客戶需求，將信源各TS流內(nèi)的數(shù)字電視節(jié)目重新進行組合復(fù)用，可配置NIT、PAT、PMT及SDT等數(shù)字電視PSI/SI信息，實現(xiàn)電視終端上節(jié)目信息顯示和頻道排序功能。

2.2.3 調(diào)制系統(tǒng)

本系統(tǒng)采用的DTMB調(diào)制器為復(fù)用調(diào)制一體化模塊設(shè)計，單模塊支持4個鄰頻QAM調(diào)制輸出。再復(fù)用后的4路數(shù)字電視TS流可直接配置到相應(yīng)調(diào)制通道上，需配置調(diào)制模式、調(diào)試頻點、調(diào)制帶寬、輸出電平以及FEC等基本信息，通過混合器將多個頻點進行混合后送入分配網(wǎng)。

2.3 分配網(wǎng)

通過新建或利用客戶的HFC分配網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將信號傳送至電視終端。分配網(wǎng)按照集中分配方式設(shè)計，使得線路損耗平均，用戶端電平接近（約為64±4 dB），以此保證圖像的傳輸質(zhì)量，使電視信號在處理和傳輸過程中不失真，從而使用戶獲得最佳的收看效果。

2.4 網(wǎng)管系統(tǒng)

整套系統(tǒng)支持統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)，支持SNMPv1和SNMPv2c的查詢、輪詢及報警功能。網(wǎng)管系統(tǒng)的主要功能如下。

（1）支持警報故障管理（警報監(jiān)聽、聲音告警、E-mail告警及短信告警等）。用戶可以根據(jù)開始與結(jié)束時間、設(shè)備名稱或設(shè)備IP搜索歷史警報信息，系統(tǒng)可以通過餅狀圖、柱狀圖及時序圖顯示每臺設(shè)備的警報信息。

（2）支持多設(shè)備管理和分組功能，便于將設(shè)備按照客戶進行分組、快速配置以及排障。

（3）支持多設(shè)備配置管理，支持PID過濾、PID透傳、PID映射、各種PSI/SI表的插入與透傳、PSI/SI解析與編輯以及合成節(jié)目等。

（4）支持多設(shè)備性能管理（可實時顯示數(shù)據(jù)，具有多種表示方法）。

（5）支持多用戶操作，具有用戶管理和權(quán)限管理功能。

（6）系統(tǒng)有良好的向下兼容性，可以同時控制新舊不同版本的設(shè)備。

2.5 應(yīng)急切換系統(tǒng)

為切實保障視頻內(nèi)容的傳輸安全，DTMB融合數(shù)字電視系統(tǒng)搭載了應(yīng)急切換系統(tǒng)，在衛(wèi)星信號被攻擊或出現(xiàn)視頻內(nèi)容違法違規(guī)現(xiàn)象的時候，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一鍵切換至中央一套，有效地提高了傳輸?shù)陌踩浴?/p>

3 項目主要技術(shù)創(chuàng)新

3.1 發(fā)展思路創(chuàng)新

三網(wǎng)融合至今，隨著各運營商之間業(yè)務(wù)交叉融合，互聯(lián)網(wǎng)OTT業(yè)務(wù)異軍突起，有線電視公客業(yè)務(wù)空間不斷壓縮。近年來，公司不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在保公客發(fā)展的前提下，大力發(fā)展智能化、數(shù)據(jù)專線以及系統(tǒng)集成等集團客戶業(yè)務(wù)。本項目順應(yīng)公司改革調(diào)整趨勢，將數(shù)字電視技術(shù)與集團客戶業(yè)務(wù)發(fā)展深度融合，以市場化的思路引導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向，做到有的放矢、靈活調(diào)整。

3.2 技術(shù)融合創(chuàng)新

DTMB融合數(shù)字電視系統(tǒng)的核心技術(shù)應(yīng)用包括衛(wèi)星接收系統(tǒng)、數(shù)字電視復(fù)用技術(shù)、IP組播技術(shù)、高清編碼技術(shù)以及DTMB傳輸技術(shù)。系統(tǒng)的建設(shè)沒有應(yīng)用新技術(shù)，而是為應(yīng)對當前發(fā)展環(huán)境，在面對新型業(yè)務(wù)需求的情況下，快速全面地調(diào)動優(yōu)勢技術(shù)資源，將衛(wèi)星、數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)傳輸以及DTMB等技術(shù)靈活應(yīng)用到業(yè)務(wù)發(fā)展中，為市場和客戶提供個性化和差異化的一體化解決方案，實現(xiàn)了技術(shù)手段在業(yè)務(wù)層面的融合創(chuàng)新。

3.3 業(yè)務(wù)拓展創(chuàng)新

集客市場業(yè)務(wù)競爭異常激烈，各運營商之間打價格戰(zhàn)，不斷策反對方用戶。面對激烈的市場競爭，保用戶、保收益及保增長不能完全依賴革命性的技術(shù)應(yīng)用。該系統(tǒng)貼近用戶需求，為用戶提供個性化和差異化的一體化服務(wù)，在市場實踐中體現(xiàn)出極強的市場競爭力。公司將數(shù)字電視收視費業(yè)務(wù)發(fā)展成系統(tǒng)集成類業(yè)務(wù)，承建客戶衛(wèi)星系統(tǒng)、數(shù)字電視前端平臺、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)以及機房工程建設(shè)，并持續(xù)提供維保服務(wù)，實現(xiàn)了項目的深耕細作，在提升收益的同時有效提升了用戶粘合度。

4 結(jié) 語

DTMB融合數(shù)字電視系統(tǒng)具有極好的可擴展性。一方面，在系統(tǒng)建設(shè)過程中，對頻點資源和帶寬資源等均作了適當?shù)念A(yù)留，可隨時插播城市宣傳、消防宣傳及旅游介紹等視頻內(nèi)容，提供面向社會的公共服務(wù)能力；另一方面，充分考慮安全播出的重要作用，系統(tǒng)增加了一鍵切換功能，在緊急情況下可迅速將所有節(jié)目切換至中央一套，確保了視頻內(nèi)容的傳輸安全。