◆楊國華 王順泉

（江山市廣播電視總臺 浙江 324100）

淺析數(shù)字電視應急系統(tǒng)的自動化

◆楊國華 王順泉

（江山市廣播電視總臺 浙江 324100）

數(shù)字電視前端系統(tǒng)是數(shù)字電視中采集、處理、分析、傳輸數(shù)字信號必不可少的組成部分。本文主要就數(shù)字電視的前端應急系統(tǒng)進行簡單的介紹，分析數(shù)字電視應急系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)過程，探討數(shù)字電視前端應急系統(tǒng)存在的問題，并提出數(shù)字電視應急系統(tǒng)的優(yōu)化改造方法。

數(shù)字電視；前段結構；應急系統(tǒng)；優(yōu)化改造

0 引言

數(shù)字電視的前端系統(tǒng)包括信號輸入、處理、輸出部分及系統(tǒng)管理部分，是數(shù)字電視不可或缺的重要組成部分，它的安全關系著數(shù)字電視的正常工作，但現(xiàn)階段數(shù)字電視應急系統(tǒng)的設計還存在著一些問題，影響了數(shù)字電視節(jié)目的播出質量。本文主要就數(shù)字電視前段應急系統(tǒng)中存在的問題進行簡單的分析總結，并提出一些優(yōu)化改造措施，希望能對數(shù)字電視前端系統(tǒng)設計工作有所幫助。

1 數(shù)字電視前端應急系統(tǒng)概述

數(shù)字電視的前端主要由衛(wèi)星數(shù)字電視接收機、復用器、視頻服務器、編碼器、解碼器、網(wǎng)絡控制設備等設備組成，數(shù)字電視前端系統(tǒng)包括信號輸入、處理、輸出部分及系統(tǒng)管理四部分，各個部分相互配合，各自承擔著不同的功能，應急系統(tǒng)是保證數(shù)字電視前端各個組成部分正常工作的重要保護裝置。

根據(jù)電視節(jié)目的重要性可以將應急系統(tǒng)劃分為三種類型。一些不重要的節(jié)目，觀看的用戶比較少，電視節(jié)目播出要求相對較低，對于應急系統(tǒng)的要求也會有所降低，這一類節(jié)目的應急系統(tǒng)一般只需要配備手動應急切換開關即可，關鍵設備能夠實現(xiàn)數(shù)字信號的N+1冷備份即可。而一些比較基礎的節(jié)目，大多數(shù)用戶都會觀看，因此，這類節(jié)目的播出要求相對較高，應急系統(tǒng)在設計過程中需要注意的部分相對較多，這種情況下備路信號切換時應該以自動切換為主、手動為輔，復用器、調(diào)制器、網(wǎng)管系統(tǒng)等關鍵設備要能夠實現(xiàn)N+1熱備份，比較重要的電視節(jié)目播出時必須保證萬無一失，應急系統(tǒng)的設計必須要能夠滿足這一播出需求，此時備路信號切換時同樣以自動切換為主、手動為輔，關鍵設備要能夠實現(xiàn)1+1熱備份，主設備及備用設備都必須有信號傳輸，主備用信號的選擇輸出由射頻切換開關實現(xiàn)。

2 數(shù)字電視應急系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)

下文主要從信號源切換、復用器、BNG 調(diào)制器 1+1 自動熱備份、數(shù)字電視加密系統(tǒng)、電子節(jié)目指南（EPG）系統(tǒng)以及射頻自動切換開關幾個方面簡單分析數(shù)字電視應急系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)方法。

2.1 信號源的自動切換

前端信號源的種類比較多，比如衛(wèi)星接收信號、自辦節(jié)目信號、微波傳送信號等等。一般來說，自辦節(jié)目信號的可靠性比較高，數(shù)字電視節(jié)目的播出部會直接使用光纖自動切換的方式將自辦節(jié)目信號傳送到前端機房。而微波傳送信號、衛(wèi)星接收信號等數(shù)字信號需要使用碼流自動切換器進行傳送，傳送過程中，主、備、墊碼流會被碼流切換器實時監(jiān)控，并對其進行基于TR101 290標準的三級報警分析，一般發(fā)現(xiàn)某一路電視節(jié)目存在同步字節(jié)錯誤等等問題，碼流自動切換器會自行按照預定規(guī)則進行切換，保證了數(shù)字電視信號源的穩(wěn)定性。

2.2 復用器、BNG 調(diào)制器 1+1 自動熱備份

數(shù)字電視前端系統(tǒng)的核心即復用器和 BNG 調(diào)制器，它們在配置時需要花費的時間較長，參數(shù)比較復雜。NMX 網(wǎng)管系統(tǒng)能夠與復用器和 BNG 調(diào)制器建立連接，連接后，相應的主、備自動切換關系會在NMX 系統(tǒng)里建立起來。為了保證NMX網(wǎng)管系統(tǒng)的安全性，可以采用雙機冗余自動切換技術。

2.3 數(shù)字電視加密系統(tǒng)（CAS）

數(shù)字電視加密系統(tǒng)是保證數(shù)字電視廣播業(yè)務有序開展的基礎，不同的數(shù)字電視選擇的加密方式會有一定區(qū)別。前端子系統(tǒng)、終端接收子系統(tǒng)等共同組成了加密系統(tǒng)，加密系統(tǒng)在對數(shù)字信號進行加密時，首先在信號發(fā)射端的控制字發(fā)生器產(chǎn)生控制字，這些控制字經(jīng)過加擾器等等裝置的加密計算形成授權控制信息（ECM），授權控制系統(tǒng)將業(yè)務密鑰傳送至加密器，加密器對業(yè)務密鑰加密形成授權管理信息（EMM），授權控制信息和授權管理信息經(jīng)過MPEG-2復用器進入MPEG-2數(shù)據(jù)包。用戶管理系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字電視節(jié)目的訂購、收看情況將指令發(fā)送給授權控制系統(tǒng)，由授權控制系統(tǒng)決定用戶是否有權力收看、接收數(shù)字節(jié)目，即業(yè)務密鑰產(chǎn)生。

2.4 電子節(jié)目指南（EPG）系統(tǒng)

電視節(jié)目指南系統(tǒng)是數(shù)字電視與模擬電視重要的區(qū)別標志之一，它是數(shù)字電視的重要優(yōu)勢，它的應用使得數(shù)字電視用戶能夠方便檢索自己喜歡的電視節(jié)目，通過電子節(jié)目指南，用戶能夠查看到更多的如節(jié)目簡介、片段等等信息。一般來說，EPG服務器及SI 注入器共同組成了電視節(jié)目指南系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)信息的安全穩(wěn)定，實際的使用過程中可以采用雙機冗余熱備份技術對其進行保護。

2.5 射頻自動切換開關

射頻自動切換開關是前端系統(tǒng)的重要組成部分，可以對主路及備份的信號進行持續(xù)地監(jiān)測，能夠及時地發(fā)現(xiàn)信號的電平故障，并根據(jù)預設好的門限切換開關線路，保證了信號源的安全性。

3 數(shù)字電視前端應急系統(tǒng)存在的問題

目前來說我國的數(shù)字電視前段應急系統(tǒng)還存在著一些問題，嚴重影響了電視節(jié)目的安全播出，比如數(shù)字電視的信號會經(jīng)過信源編碼形成基本的碼流，節(jié)目碼流分為單節(jié)目碼流和多節(jié)目碼流兩種。單節(jié)目流是基本碼流與數(shù)字信息經(jīng)過復用形成的，多節(jié)目碼流由單節(jié)目碼流和數(shù)字信息復用形成。現(xiàn)階段，數(shù)學電視前端系統(tǒng)使用的大多數(shù)節(jié)目碼流都是ASI信號格式，數(shù)字電視前端接收到信號后會對信號源進行基于傳輸流的自動切換，這些傳輸流是由許多個節(jié)目及數(shù)據(jù)信息合成的，其中任何一個節(jié)目出現(xiàn)問題，都會使切換器自動切換信號。信號切換的瞬間必然會影響信號的質量，導致電視節(jié)目播出時出現(xiàn)馬賽克甚至黑屏的不良現(xiàn)象，會影響到電視節(jié)目的正常播出。此外，如果是電視臺的原因造成某一個節(jié)目故障，自動切換器會將所有的電視信號切到圖卡信號上，會嚴重影響電視節(jié)目的順利播出，此時如果自動切換器在信號切換的過程中出現(xiàn)問題，還會影響輸出的節(jié)目碼流的質量，觸發(fā)其它相關設施如射頻開關等裝置的自動切換，這對于數(shù)字電視節(jié)目的播出十分不利。

4 數(shù)字電視應急系統(tǒng)的優(yōu)化改造

數(shù)字電視應急系統(tǒng)的設計中存在著一些安全隱患，威脅到了數(shù)字電視系統(tǒng)的安全性，因此，必須對其進行優(yōu)化改造。下文主要從重要電視節(jié)目的角度簡單分析一下優(yōu)化改造的方法。數(shù)字電視應急系統(tǒng)的優(yōu)化改造應該注意盡可能少地更換系統(tǒng)原有的設備，優(yōu)化過程中為了減少系統(tǒng)改造的作業(yè)量，降低改造需要的資源，可以在原有設備的基礎上增加一些碼流分配器、信號線等部件，使用碼流分配器對數(shù)字電視系統(tǒng)的信號源進行分流，比如，通過碼流分配器將上級傳下來的MPTS流細分成MPTS1～MPTS N然后輸出，在系統(tǒng)后面部分增加一定數(shù)量的手動/自動應急開關，將細分后的信號源與復用器進行連接，由復用器對其進行復用傳輸，最后將信號源與調(diào)制器連接，調(diào)制器會將信號源調(diào)制成為射頻信號，射頻信號經(jīng)過射頻開關最后輸出到混合器。此外，為了避免單個節(jié)目流影響到整個節(jié)目流的安全，數(shù)字電視應急系統(tǒng)的優(yōu)化改造中應該將多節(jié)目碼流轉換成單節(jié)目碼流，比如在設置QoS時，將某一個節(jié)目的QoS設置與其它節(jié)目的QoS設置區(qū)別開來，優(yōu)化改造后，使用自動切換器切換信號源時，只需要監(jiān)制和切換MPTS傳輸流中與其它節(jié)目的QoS不同的信號，某一個節(jié)目出現(xiàn)問題時也不會觸發(fā)自動切換器進行切換，也就實現(xiàn)了多節(jié)目碼流到單節(jié)目碼流的轉換，就能夠避免以往的數(shù)字電視應急系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，對于提高數(shù)字電視系統(tǒng)播出的穩(wěn)定系與安全性十分有幫助。

5 結束語

由上文的分析總結可以知道，現(xiàn)階段數(shù)字電視前端應急系統(tǒng)的設計中存在著一定的安全隱患，嚴重影響了數(shù)字電視節(jié)目的安全播出，廣播電視是重要的大眾傳播媒體，承擔著國家宣傳的責任，是引導社會輿論、保證政府政令暢通的重要方法，同時也是廣大民眾日常生活中重要的娛樂手段，對于廣大觀眾有著重要的政治影響和社會影響?？梢哉f廣播電視的安全播出對于保證社會和諧發(fā)展，促進國家政治經(jīng)濟文化的安全穩(wěn)定十分重要。因此，相關研究設計人員必須加快數(shù)字電視應急系統(tǒng)的優(yōu)化改造的步伐，促進數(shù)字電視節(jié)目的安全播出。

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