梅 鋒，莫偉宏

（1.廣東省廣播電視網(wǎng)絡(luò)股份有限公司 中山分公司，廣東 中山 528403；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 信息學(xué)院，廣東 廣州 510000）

1 技術(shù)簡(jiǎn)介

BigBand寬帶多媒體業(yè)務(wù)路由平臺(tái)（BMR）是一款電信級(jí)、智能化、多功能、多業(yè)務(wù)平臺(tái)[1]，采用當(dāng)今業(yè)界主流的數(shù)字視頻媒體處理引擎和視頻路由交換技術(shù)，可升級(jí)的模塊化軟硬件結(jié)構(gòu)，用于廣播和交換式視頻業(yè)務(wù)，并能提供更多的應(yīng)用功能。BMR系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。

除了具有基本的復(fù)用、加擾、調(diào)制功能外，該系統(tǒng)相對(duì)于其他傳統(tǒng)數(shù)字電視前端還具有以下特點(diǎn)：

1）該系統(tǒng)為集成式系統(tǒng)，不同功能的板卡可任意組合用于同一個(gè)BMR1200A機(jī)箱中，每個(gè)機(jī)箱最多可配置8塊I/O板卡，設(shè)備集成度高，接線較為簡(jiǎn)單，使得平臺(tái)結(jié)構(gòu)清晰，并且各板卡支持熱插拔，BMR1200A之間通過(guò)背板進(jìn)行傳輸流調(diào)度，其I/O板卡的ASI輸出端口可以用于日常信號(hào)監(jiān)控或其他用途。

2）BMR1200A系統(tǒng)具有碼率修整和統(tǒng)計(jì)再?gòu)?fù)用功能，可以在一個(gè)頻點(diǎn)內(nèi)傳輸8～12套數(shù)字電視節(jié)目，極大地優(yōu)化帶寬利用率，提高了傳輸容量，整個(gè)系統(tǒng)可傳輸224～336套數(shù)字節(jié)目，同時(shí)該系統(tǒng)還支持高/標(biāo)清混合傳輸功能，在1個(gè)頻點(diǎn)內(nèi)傳輸1個(gè)MPEG高清和1個(gè)H.264高清節(jié)目的同時(shí)，還可以傳輸2～4套標(biāo)清節(jié)目。

3）BMR1200A系統(tǒng)具有MPEG/IP路由交換功能[2]，使其可以在不同的輸入輸出端口之間進(jìn)行快速路由切換，省去了復(fù)雜的傳輸流切換矩陣，機(jī)箱之間互聯(lián)也無(wú)須增加外部路由交換設(shè)備，為系統(tǒng)減少了一個(gè)故障點(diǎn)，盡最大可能保障了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4）該系統(tǒng)支持其他多種業(yè)務(wù)，如高清電視、數(shù)字廣告插播、IP傳輸網(wǎng)關(guān)以及節(jié)目采集等，節(jié)目采集同時(shí)支持UDP IP輸出和ASI輸出，滿(mǎn)足媒資系統(tǒng)的不同輸入需求。

5）BMR1200A支持ASI，QAM和IP多種碼流的輸入輸出，例如，可以IP輸入ASI輸出，也可以ASI輸入IP輸出，系統(tǒng)的IP口支持清流和加擾流輸出，并且BMR1200A的I/O卡輸入/輸出口為獨(dú)立處理芯片，任意端口/板卡出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響其他端口/板卡工作。

6）該系統(tǒng)網(wǎng)管配置非常清晰直觀，是圖形化配置界面，對(duì)業(yè)務(wù)操作支持拖放式，配置及相關(guān)操作簡(jiǎn)單，功能強(qiáng)大，網(wǎng)管系統(tǒng)除常規(guī)設(shè)備管理功能外，還具備碼流分析和節(jié)目預(yù)覽功能，極大程度方便了用戶(hù)的操作及碼率故障的診斷，并且網(wǎng)管系統(tǒng)獨(dú)立于BMR系統(tǒng)運(yùn)行。

7）由于采用1∶1冗余備份策略，該系統(tǒng)具有極高的安全性，支持節(jié)目切換、端口切換、板卡切換、機(jī)箱及系統(tǒng)切換等多種切換方式，可以自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行，時(shí)間在2 s內(nèi)。

8）BMR1200A機(jī)框尚有剩余I/O卡槽位的，今后如需擴(kuò)容，只需增加相應(yīng)板卡即可，因此系統(tǒng)具有良好的可擴(kuò)展性。

從以上優(yōu)點(diǎn)可以看出，該系統(tǒng)是一個(gè)技術(shù)領(lǐng)先，安全可靠，有充足擴(kuò)展能力的有線數(shù)字電視平臺(tái)。

2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

中山市數(shù)字電視根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)需求以及按照“標(biāo)準(zhǔn)性、安全可靠性、穩(wěn)定性、先進(jìn)實(shí)用性、可擴(kuò)展性、開(kāi)放性與互通性”的原則，數(shù)字電視前端系統(tǒng)復(fù)用、加擾、調(diào)制部分采用BigBand網(wǎng)絡(luò)公司的BMR1200A系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行建設(shè)。

2.1 方案描述

本項(xiàng)目復(fù)用、加擾、調(diào)制部分設(shè)計(jì)使用了6臺(tái)BMR1200A設(shè)備，其中3臺(tái)為主系統(tǒng)，3臺(tái)為備系統(tǒng)，整個(gè)方案實(shí)現(xiàn)了復(fù)用、加擾、調(diào)制的1∶1冗余備份，主備系統(tǒng)軟硬件配置完全相同，各配有一套SMU1000網(wǎng)管服務(wù)器和SCS服務(wù)器，提供了32個(gè)復(fù)用和碼率修整處理通道、1個(gè)IP處理通道、4個(gè)采集處理通道和28個(gè)加擾和QAM調(diào)制處理通道，提供重要節(jié)目的1+1傳輸備份。

以主系統(tǒng)為例，其中編號(hào)為BMR#1和BMR#2的2臺(tái)BMR1200A作為復(fù)用機(jī)箱，另1臺(tái)編號(hào)為BMR#3的作為調(diào)制機(jī)箱。BMR#1配置了1張GFG404光纖級(jí)聯(lián)卡、3張AFA824XA碼流復(fù)用卡（每張卡可以進(jìn)行4個(gè)流的復(fù)用輸出）、1張AFA824XA采集器卡、1張GNA114XA支持IP輸入/ASI輸出傳輸卡；BMR#2配置了1張GFG404光纖級(jí)聯(lián)卡和4張復(fù)用卡，其中1張AFA2424XA碼流復(fù)用卡，其余是AFA824XA碼流復(fù)用卡；BMR#3配置了7張GFR222加擾調(diào)制卡，每張卡有2個(gè)射頻輸出口，可調(diào)制輸出4個(gè)頻點(diǎn)。BMR#1，BMR#2，BMR#4，BMR#5，BMR#3和BMR#6之間采用千兆光纖口進(jìn)行級(jí)連，所有節(jié)目、傳輸流均可在期間自由調(diào)度和分配。所有數(shù)字節(jié)目經(jīng)過(guò)BMR#1和BMR#2（或經(jīng)過(guò)BMR#4和BMR#5）的AFA卡復(fù)用、碼率修整之后的傳輸流通過(guò)BMR的背板進(jìn)行調(diào)度送到GFG404卡，由 GFG404卡送到 BMR#3（或 BMR#6）的GFR222卡進(jìn)行DVB同密加擾和QAM調(diào)制，無(wú)須外部交換設(shè)備，整個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行28個(gè)頻點(diǎn)的傳輸，每個(gè)頻點(diǎn)可傳輸8～12套節(jié)目。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

2.2 項(xiàng)目規(guī)劃

根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求，中山數(shù)字電視前端平臺(tái)系統(tǒng)規(guī)劃使用28個(gè)頻點(diǎn)傳輸110套標(biāo)清節(jié)目、13套高清節(jié)目、10套數(shù)字音頻廣播，占2個(gè)頻點(diǎn)的數(shù)據(jù)廣播、1個(gè)頻點(diǎn)的股票信息和2個(gè)頻點(diǎn)的NVOD/存儲(chǔ)播出系統(tǒng)。預(yù)留空中升級(jí)loader和馬賽克播出節(jié)目通道。系統(tǒng)支持對(duì)全部節(jié)目靈活的路由調(diào)度處理，動(dòng)態(tài)節(jié)目排列功能可隨時(shí)調(diào)整節(jié)目的頻道列表。外部信息如EPG等只需通過(guò)一個(gè)ASI輸入端口或者以太網(wǎng)口插入，通過(guò)BMR系統(tǒng)特有的多點(diǎn)傳輸功能（Multicast），將其分別復(fù)制到全部所需要的傳輸流中。

項(xiàng)目規(guī)劃也充分考慮對(duì)未來(lái)多業(yè)務(wù)、多功能的支持和擴(kuò)展，有效保護(hù)前期投資，采用BMR平臺(tái)，可以非常方便地逐步拓展以下業(yè)務(wù)和功能，各個(gè)功能模塊如圖3所示。

1）節(jié)目預(yù)覽。對(duì)所有輸入節(jié)目的視頻圖片通過(guò)網(wǎng)管進(jìn)行預(yù)覽和監(jiān)視。

2）高清電視傳輸。BMR平臺(tái)支持對(duì)CBR，VBR，SDTV，HDTV的傳輸。

3）應(yīng)急圖片插播。在輸入節(jié)目源以外丟失或被非法干擾時(shí)，提供應(yīng)急圖片墊播，避免用戶(hù)端出現(xiàn)停幀、黑場(chǎng)等畫(huà)面，該功能也可用于緊急情況下的重大突發(fā)事件插播。

4）節(jié)目采集。可對(duì)所有進(jìn)入BMR平臺(tái)的節(jié)目有選擇地進(jìn)行采集，采集后的節(jié)目可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)到視頻服務(wù)器，用于媒資系統(tǒng)或作為VOD系統(tǒng)的點(diǎn)播節(jié)目源。

5）數(shù)字廣告插播。BMR平臺(tái)支持對(duì)所有節(jié)目有選擇地進(jìn)行廣告插播。

6）千兆IP組網(wǎng)。BMR平臺(tái)可同時(shí)提供清流、加擾流的千兆IP輸出，同時(shí)支持帶內(nèi)網(wǎng)管傳輸，非常方便將來(lái)的IP組網(wǎng)。

7）IPTV。BMR平臺(tái)作為廣播平臺(tái)，全面支持MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)BMR也為IPTV的流媒體處理提供軟件可升級(jí)和硬件轉(zhuǎn)碼功能。

8）交換式視頻廣播SDV[3]。BMR平臺(tái)支持目前最先進(jìn)的交換式廣播功能，目前交換式廣播在北美市場(chǎng)已進(jìn)入大規(guī)模應(yīng)用階段。

2.3 備份措施

由于該項(xiàng)目采用1∶1軟硬件平臺(tái)冗余備份，雙路節(jié)目源輸入策略，BMR12OOA系統(tǒng)內(nèi)置的監(jiān)測(cè)機(jī)制，可對(duì)復(fù)用后送往調(diào)制機(jī)箱的信號(hào)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個(gè)復(fù)用端口的輸出節(jié)目中斷時(shí)，可手動(dòng)或自動(dòng)切換到相應(yīng)的備復(fù)用端口取信號(hào)，保證復(fù)用和調(diào)制輸出信號(hào)不會(huì)中斷。經(jīng)主備BMR12OOA機(jī)箱調(diào)制后的RF信號(hào)接入末端ADC射頻切換開(kāi)關(guān)，ADC對(duì)輸入的主備RF信號(hào)電平進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)主信號(hào)的電平不在設(shè)定的校準(zhǔn)電平門(mén)限范圍內(nèi)時(shí)，就自動(dòng)切換至備調(diào)制信號(hào)輸出，保障了安全播出。

3 項(xiàng)目意義

數(shù)字電視前端系統(tǒng)的核心即復(fù)用、加擾、調(diào)制部分，BigBand BMR符合國(guó)家和行業(yè)數(shù)字電視的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電視傳輸流的高效復(fù)用、碼率修整、節(jié)目路由調(diào)度、節(jié)目采集、加擾、QAM調(diào)制、高清電視傳輸和IP傳輸?shù)裙δ?，系統(tǒng)平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，具備目前領(lǐng)先的MPEG/IP路由交換技術(shù)，并能兼容今后多業(yè)務(wù)的開(kāi)展和持續(xù)發(fā)展，具有廣泛的應(yīng)用前景。

[1]哈宏疆.BigBand：全方位服務(wù)中國(guó)的有線網(wǎng)絡(luò)[J].電視技術(shù)，2010，34（1）：104.

[2]郭余祥，徐兵，周福軍，等.新一代數(shù)字電視平臺(tái)在儀征市的實(shí)踐與應(yīng)用[J].有線電視技術(shù)，2009，16（19）：95-98.

[3]BigBand bmr1200 overview[EB/OL].[2010-12-10].http：//www.big bandnet.com/index.php/broadcast-video-bmr1200-overview.html.