数字电视前端播控技术

数字电视前端播控技术,江苏有线播控中心,2020/6/6,演讲人王伟任职江苏有线南京分公司副总经理兼江苏有线播控中心主任南京分公司传输中心主任职称研究员级高级工程师1969年参加工作、一直从事电子、通信技术工作1995年到南京有线电视台播出部、传输部工作至今,演讲人简介,有线数字电视前端平台,1,数字电视安播系统,2,演讲内容,3,23:50,有线数字电视前端平台,1,2,3,4,1,4,23:50,1.1.1有线数字电视前端,1.1.2江苏省、市、县数字电视三级传输平台,1,5,23:50,1.1.1有线数字电视前端,6,23:50,有线数字电视前端是有线电视网络的核心部分，主要完成五项任务：1、信源接入卫星、SDH、基带2、业务插入EPG、数据广播、本地节目3、信号处理编、解码、复用、统计复用、转码、CA4、传输分发协议转换、调制、内容分发5、安全播出监看、监测、监控、监管,1、信源系统2、数字电视信号核心处理系统3、CA系统4、业务系统5、调制系统6、传输系统7、安播系统,有线数字电视前端主要由以下系统构成：,7,23:50,8,1.1.1有线数字电视前端,23:50,数字电视前端技术：,1、信源接入-编解码技术2、业务插入-EPG、数据广播、中间件技术、3、信号处理-复用技术、加密解密技术、IP路由/交换技术4、传输分发-调制与解调技术、DWDM技术5、安全播出-IP监测、TS流监测、RF监测、冗灾备份技术综上所述，数字电视是一项涉及广播电视技术、通信技术、计算机和的高新技术。,从发展过程来看，有线数字电视前端平台经历了两个阶段：,1.1.1有线数字电视前端,有线数字电视前端平台：,9,23:50,1、传统的独立式数字电视前端平台,传统数字电视前端平台，见下图：,10,23:50,1、传统的独立式数字电视前端平台,传统数字电视系统有如下特点：1、采用独立功能的设备，设备数量较多；线路链接复杂2、只能针对节目链路进行备份，无法实现端口、系统、节目备份；3、需要用ASI矩阵进行信号调度和设备备份，不灵活；4、因为设备多，网管复杂；5、系统维护难度大，调整困难；6、系统功能少，接口单一；,11,23:50,1.1.1有线数字电视前端,数字电视前端平台发展趋势：,1、高度集成化，功能化、模块化、2、基于IP技术的路由交换和传输技术、3、电信级设计，大容量的无源背板技术、4、高度可靠性、稳定运行、5、智能化发展，多颗粒度的自动备份，网管便利6、向分布式系统、基于SDV网络结构演变,12,23:50,新型数字电视前端平台，见下图：,2、高度集成的新型数字电视前端平台,13,23:50,2、高度集成的新型数字电视前端平台,新型数字电视系统有如下特点：集中处理所有节目，系统集成度高，集中网管；可以实现设备、板卡、端口、节目的自动或手动备份；节目传送可以是ASI、IP光纤、网线，接口丰富。具有加扰、统计复用、码率修正、广告插播等功能信号调度灵活；,14,23:50,15,23:50,统计复用及码流修正,实际运行中每路电视节目的码率是不同的，同时码流的性质也不同，有的是VBR，有的是CBR。当重建一个传输流时，带宽就具有不确定性。当数字电视信号通过QAM调制在网络上传输时，其中还要插入许多其他信息如：EPG、CA系统的EMM、ECM等，这就需要对一个传输流中的节目流进行码流修正和钳位以确保插入信息的带宽；另外，还要在图象质量不损伤或损伤很小的情况下尽量增加传输的节目。实现这些功能的方法是采用统计复用（STAMUX）和码率修正（TRANSRATING）技术。,关键技术,16,23:50,统计复用（STAMUX）技术,统计复用（STAMUX）技术采用时间位移的方法，把瞬时码率高于设定值的部分位移到瞬时码率低于设定值的地方传输；它主要采用缓存的方法来进行节目流的预测和调整。用统计复用方法降低码率不损伤图象质量，对VBR节目更为有效对总体码率降低的贡献一般在15%以下。,BMR端口的统计复用,17,23:50,码率修正（TRANSRATING）,码率修正（TRANSRATING）是对所需降低码率的节目进行MPEG-2编码的逆过程处理；一般还原到量化层，通过改变量化系数实现降低码率；有的还可以还原到运动补偿和估值层；其算法的不同对码率降低的效率以及降低后图象质量的影响很大；这是一种有损图象质量的修正方法；它对码率降低的贡献可达到50%以上。它的原理如下：,18,23:50,码率修正（TRANSRATING）,HDTV节目设置为“直通”方式，图中白色部分为空包,码率修整之前,码率修整之后,采用码率修整功能之后，空包部分可填充更多的SDTV节目,19,23:50,码率调整过程原理,编码过程原理,码率修正（TransRating）-原理框图,20,23:50,MPEGoverIP,随着IP技术的广泛应用，数字前端运行的周边环境大量采用IP技术进行数据的交换和传输，这就要求从核心设备送出的TS流必须能够承载到IP流上，以便能够灵活方便的应用。视音频传输主要考虑它的实时性，一般有两种方法传输：UDP：一个无连接的传输层协议，它不提供传输的服务质量保证，但传输高效和低时延，每7个188字节的TS包封装成一个UDP包；RTP：（Real-TimeTransportProtocol）是一个提供端到端传输服务的实时传输协议，它是一个应用层和传输层之间的协议，应用程序要求传输的实时数据在RTP层封装后再交给UDP封装传输。RTP本身不提供传输的质量保证，它是由与之配对使用的实时传输控制协议RTCP来完成流量控制和拥塞控制服务保证。,21,23:50,MPEGoverIP,22,23:50,同一块板上的输入/输出路由调度不经过主板即可实现。同一机箱不同板上的输入/输出路由调度必须经过主板才能实现。数据链路层传输采用BigBand私有二层传输协议NativeMedia封装。跨机箱的路由调度，采用TSOverIP封装为UDP包传输。它一般包括网络寻径三层传输协议,路由交换,23,23:50,UDP协议：UDP地址+端口号,MPTS传输,输入,1.1.1有线数字电视前端,1.1.2江苏省、市、县数字电视三级传输平台,1,24,23:50,1.1.2江苏省、市、县数字电视三级传输平台,江苏数字电视平台采用省平台地市平台-县（市、区）平台的三级架构。,25,23:50,建设目标,26,23:50,总体建设原则,1.1.2江苏省、市、县数字电视三级传输平台,统一技术,统一信源,统一业务,安全播出,分级运管,27,23:50,统一信源,统一全省数字电视节目信源，由播控中心完成节目汇聚，再下发到各地市、区县。,统一技术,统一业务,统一全省传输与核心处理平台、统一数字电视业务系统、统一机顶盒终端及中间件、互动数字电视等技术标准。,统一全省数字电视业务定义和打包，统一全省用户管理和计费管理。,安全播出,统一建设全省数字电视安全播出系统，建立从省到市到县的监测系统，实现全链路监测，采用多种手段实现冗余备份。,28,23:50,两个省级播控中心（南京、泰州）负责将内容和数量完全一致的公共节目（包含公共频道、付费频道、准视频点播以及公用信息等内容），经过编码、复用后，以相同的打包方式用清流通过省干线传输网络提供给各地市播出前端，从而形成两个省级播控中心互为安全备份的格局。,1.1.2江苏省、市、县数字电视三级传输平台,29,23:50,1.1.2江苏省、市、县数字电视三级传输平台,各地市前端可以根据本地实际情况决定需要的公共频道和付费频道。各地市和县（市、区）的自办节目分别在地市、县（市、区）分前端插入。,30,23:50,江苏省、市、县数字电视三级传输平台框图,31,23:50,省干线DWDM网覆盖全省南京、镇江、常州、无锡、苏州、南通、泰州、扬州、淮安、宿迁、徐州、连云港、盐城13个地市，分为南北两个环网，设有1个中心站、13个节点站和7个中继站。,32,23:50,目前省网DWDM平台采用的是华为OptiXOSN6800系统，设计容量80波，每波10G带宽。目前的DWDM系统南京到省中心已经使用42波，北环使用35波，南环使用35波。承载着数字电视平台节目包括全省150多套数字电视、20多套广播和海量互动点播业务和数据业务。,33,23:50,2,1.2.1概述,1.2.2信源接收系统,1.2.3核心处理系统,1.2.5技术特点,1.2.6省级冗灾备份前端,1.2.4传输系统,34,23:50,省级播控中心设为两个；其中设在南京的省播控中心为主用，泰州播控中心为备用。省数字电视播控中心完成如下功能：1、完成信源汇聚功能，如卫星数字电视信源、数据广播、NVOD等；2、完成节目组包功能；3、完成TSOVERIP功能，通过IP方式将数字电视信号传输至全省。,1.2.1概述,35,23:50,1.2.1概述,省数字电视播控中心框图如下：,省数字电视播控中心有四个应急切换点：(1)L-Band矩阵(2)ASI三选一切换器(3)BMR网管(4)光切换开关,36,23:50,2,1.2.1概述,1.2.2信源接收系统,1.2.3核心处理系统,1.2.5技术特点,1.2.6省级冗灾备份前端,1.2.4传输系统,37,23:50,省播控中心信源接收原理图如下:,38,23:50,省播控中心卫星接收系统原理图如下:,39,23:50,省台信源接收系统,江苏省台传输给播控中心的信号有两种形式，一种是直接通过光机传输的基带信号，另一种是通过SDH传输的数字信号。播控中心数字电视平台主路省台信源均取自于省网SDH3500。即由SDH3500输出上华为DS3适配器输出的ASI信号。播控中心数字电视平台备路省台信源均取自于复用器。详细了讲，即为光机、SDH信号等经三选一输出再编码、复用输出ASI信号。,40,23:50,自办节目播出系统,省平台播出系统播出业务由NVOD、马赛克、股海淘金、数据广播、导视等组成，每个业务播出都由主备播出系统组成，主备播出系统都输出至ASI切换器，由ASI切换器选择可用信号输出，保证信号的不中断传输。ASI切换器具备断电直通功能，具备PID丢失切换功能，具备手动切换和自动切换等功能。,41,23:50,2,1.2.1概述,1.2.2信源接收系统,1.2.3核心处理系统,1.2.5技术特点,1.2.6省级冗灾备份前端,1.2.4传输系统,42,23:50,43,核心处理系统分两级部分，第一级为ASI三选一切换系统，第二级为数字电视信号复用处理系统。,1.2.3核心处理系统,23:50,44,ASI三选一设备有三路信号输入，其中主路输入与主路输出断电直通，备路输入有环通输出，在物理层保证链路安全。,1、ASI三选一切换系统,23:50,45,ASI三选一设备实时监测码流信息，监测单路或多路PID来判断信号是否中断。具有先进完善的判断规则，主路信号故障自动切换到备路信号输出；主路信号恢复正常，输出会由备路自动切回主路。支持控制面板手动切换和自动条件切换。,23:50,46,核心处理系统采用6台核心系统视频路由交换设备，主备各用3个机箱；主备核心复用机箱各2个（BMR1、2、4、5），完成数字电视节目的再复用、统计复用、应急画面插入、TSOVERIP节目封装打包输出功能；主备核心复用机箱通过IP输出至主备TS流切换机箱（BMR3、BMR6），切换机箱可以完成单节目丢失、复用流丢失、IP输入流丢失等情况下的主备路的信号切换，确保输出的信号不会中断。,2、数字电视信号复用处理系统,23:50,47,图2省前端BMR系统链路图,23:50,48,核心处理系统具备基于设备、板卡、端口、节目自动和手动备份功能，并能实现基于节目的主备自动切换和倒换。,核心处理系统的功能就在于数字节目的重新映射，按照全省统一的SI规划表修改节目号、视频PID、音频PID、PMTPID等PSI/SI信息，然后通过核心复用、统计复用形成TS流OverIP的形式下发给地市。,23:50,49,2,1.2.1概述,1.2.2信源接收系统,1.2.3核心处理系统,1.2.5技术特点,1.2.6省级冗灾备份前端,1.2.4传输系统,23:50,50,光切换开关输出主路信号进入省DWDM干线网络传输系统，传输至全省各省辖市的前端。通过光切换开关，保护链路从信源到输出全程设备、链路1：1备份。,1.2.4传输系统,23:50,51,2,1.2.1概述,1.2.2信源接收系统,1.2.3核心处理系统,1.2.5技术特点,1.2.6省级冗灾备份前端,1.2.4传输系统,23:50,52,全链路的备份设计,南京主播出前端采用分别设置在不同的地点的主备卫星地面站接收卫星数字电视节目。在前端核心机房采用两套卫星接收系统，其中主卫星接收系统接收经过L波段矩阵切换过后的L波段信号，可以确保主卫星接收系统的正常接收，备卫星接收系统接收备份卫星地面站的L波段信号，可以保证在L波段矩阵故障时正常接收卫星数字电视信号；主备卫星接收系统都输出信号至三选一切换设备，三选一主路输出至主路核心设备，三选一分配输出端口输出至核心设备，以保证在三选一切换设备故障时不影响信号的传输。核心设备具备基于设备、板卡、端口、节目自动和手动备份功能，并能实现基于节目的主备自动切换和倒换。,23:50,1.2.5技术特点,53,2,1.2.1概述,1.2.2信源接收系统,1.2.3核心处理系统,1.2.5技术特点,1.2.6省级冗灾备份前端,1.2.4传输系统,23:50,54,备用省级主前端完成主用省级主前端相同功能。省级备份主前端BMR系统的端口、板卡、机箱、TS流输出、GE输出配置，都与主用主前端保持一致。,1.2.6省级冗灾备份前端,23:50,55,3,1.3.1概述,1.3.2信源系统,1.3.3核心处理系统,1.3.4传输系统,1.3.5技术特点,23:50,56,地市前端主要完成以下功能：接收来自省干线网DWDM的GE信号；实现节目的加扰功能；插入本地节目及本地EPG信息；实现对每个节目包的调制功能；通过RF传输或IP方式覆盖区县完成分前端系统的安播功能,1.3.1概述,23:50,57,23:50,地市前端系统建设框图,58,3,1.3.1概述,1.3.2信源系统,1.3.3核心处理系统,1.3.4传输系统,1.3.5技术特点,23:50,59,各省辖市正常情况下接收主用省级播出主前端的GE信号，备用GE信号的尾纤置于主用GE信号的尾纤边上，在主用主前端系统故障无法正常输出GE信号，各省辖市立即将备用GE信号接入相应的BIGBAND板卡入口，即可恢复信号。,1.3.2信源系统,地市分前端接收来自省干线网DWDM的GE信号，经过光分路器，进入主备BIGBAND复用机箱，同时各省辖市的自办节目、EPG信息、数据广播、LOADER信息等也输入至主备复用机箱，共同构成地市分前端的信源。,DWDM接收,23:50,60,地市自办节目、EPG等的插入为了本地自办节目播出的安全，采用多加一台编码器做N：1备份使用。本地自办输出AV信号至编码器，编码器输出信号送至主备路核心设备。地市制作的EPG信号与复用单元连接，实现省辖市对节目排序的灵活可调性，可以自定义节目的排序。地市数据广播系统为了保证数据广播的省市县三级播出要求，省辖市数据广播的主页面将包含：省政务、市政务，其主页面由省中心统一发送至是地市前端，每个地市的主页面都各自的PID。地市前端插入自己的数据广播再在地市EPG中作相应描述即可。,多业务接入系统,23:50,61,地市图文播出系统本地图文信息播出机，播出开机广告图片和EPGBanner广告图片信息，通过ASI线输出至BMR输出。本地Loader，可以实现对机顶盒的升级，也是通过ASI线输出至BMR输出。,23:50,62,3,1.3.1概述,1.3.2信源系统,1.3.3核心处理系统,1.3.4传输系统,1.3.5技术特点,23:50,63,1.3.3核心处理系统,地市分前端系统使用了和省播出主前端系统一样的核心设备，共6个机箱，其中4个为主备再复用机箱，2个为主备加扰调制机箱。,23:50,64,1.3.3核心处理系统,地市分前端在复用机箱同时对接收省干线网DWDM的GE信号、各省辖市的自办节目、EPG信息、数据广播、LOADER信息等进行再复用后，输出IP信号至加扰调制机箱，在加扰调制机箱完成按各地市所排序的节目的加扰和调制。在加扰调制机箱里每个端口完成2个38MTS流的加扰和调制。,23:50,65,3,1.3.1概述,1.3.2信源系统,1.3.3核心处理系统,1.3.4传输系统,1.3.5核心技术,23:50,66,RF输出-地市覆盖HFC信号,1.3.4传输系统,地市分前端传输系统分为两部分，(1)系统输出RF信号覆盖市区用户，(2)系统输出IP信号到DWDM覆盖所辖县（市、区）。,23:50,67,IP输出-地市覆盖区县信号,地市播出前端提供主备两路加扰的IP信号流（包含省平台数字电视节目和地市插入的本地数字电视节目，部分地市同时再提供两路未加扰的IP信号流）通过光切换开关选择一路输出，通过市县干线网传送至区县分前端。,23:50,68,3,1.3.1概述,1.3.2信源系统,1.3.3核心处理系统,1.3.4传输系统,1.3.5技术特点,23:50,69,1.3.5技术特点,多层次备份，基于设备、板卡、端口、节目的1:1备份核心系统能实现基于节目的主备自动切换和倒换。射频切换开关能实现基于RF信号的主备自动切换和倒换。射频切换开关可选择3dB或6dB的切换条件、切换时间小于10ms。高密度集成的核心处理设备，模块化设计。核心处理设备都具有双备份电源具备复用、统计复用、码率修整等功能。先进的TSOVERIP功能。所有节目的处理交换全部采用IP方式，既利于机箱间的信号调度，也可广泛的使用于信号的远距离传输,23:50,70,4,1.4.1概述,1.4.2信源系统,1.4.3核心处理系统,1.4.4传输系统,1.4.5技术特点,23:50,71,县（市、区）数字电视分前端有以下三种方案：,1.4.1概述,23:50,72,1.4.1概述,1、清流IP信号传输模式的县（市、区）与地市前端一样，在此不再累叙；,23:50,73,1.4.1概述,2、RF信号传输模式的县（市、区）前端详见下图,县市数字电视前端RF传输系统原理图,23:50,74,在使用加扰IP传输方案中，县（市、区）数字电视分前端除了转播省辖市前端传输的公共节目外，还将具有如下功能：可插入本地自办节目；可定义本地自办节目的EPG排序；可有选择的删除市平台节目进行传输；可进行本地数据广播的插入；可进行重大事件紧急字幕插播；可定义开机画面和EPGBanner字幕；可进行多画面监测与QAM信号指标监测；可对系统中节目输入、输出码流进行分析；,1.4.1概述,3、加扰流IP信号传输模式的县（市、区）前端,23:50,75,县（市、区）数字电视分前端原理图,23:50,76,县（市、区）数字电视分前端链路图,23:50,77,4,1.4.1概述,1.4.2信源系统,1.4.3核心处理系统,1.4.4传输系统,1.4.5技术特点,23:50,78,从县区DWDM网接收通过省干线网络传输的两路千兆IP信号上光分路器。这四路光信号先经1*2*4光分路器后分别上主备DCM，其中一路上交换机作码流分析使用。,DWDM信源接收,1.4.2信源系统,23:50,79,本地信源插入,本地电视节目播出系统本地数据广播播出系统本地图文播出系统,23:50,80,4,1.4.1概述,1.4.2信源系统,1.4.3核心处理系统,1.4.4传输系统,1.4.5技术特点,23:50,81,县(市、区)的核心处理系统使用的是DCM系统,主要实现节目流的复用及再复用功能.在DCM上要插入本地自办节目、本地数据广播以及开机画面等含有地方特色的内容。原则上所有地市下发的节目流都要从DCM再复用传输。,在DCM上插入本地自办节目,同时与地市下发的区县自办节目EPG表单复用成一个新的TS流,再和从DWDM接收下来的TS流汇聚到GE口输出。县市数据广播播出机，播出县市自己制作的数据信息，并按照主页面的链接地址信息，由DCM复用至GE口输出。本地图文信息播出机，播出开机广告图片和EPGBanner广告图片信息，并输出至DCM，使用DCM将市前端相应频点里的图文信息替换成本地图文信息(Loader图文可能在同个频点里)，并由GE口输出。,1.4.3核心处理系统,23:50,82,4,1.4.1概述,1.4.2信源系统,1.4.3核心处理系统,1.4.4传输系统,1.4.5技术特点,23:50,83,系统中DCM输出分别上主备路IPQAM调制器,IPQAM输出的射频信号首先各自经过混合，然后分别输入至射频切换开关，经射频开关切换后输入各地市有线电视网络，同时混合传输国家广电总局规定的模拟电视节目。,1.4.4传输系统,23:50,84,4,1.4.1概述,1.4.2信源系统,1.4.3核心处理系统,1.4.4传输系统,1.4.5技术特点,23:50,85,1.4.5技术特点,多层次备份，保持在设备、链路上的1:1备份高密度集成的核心处理设备，模块化设计,可热插拔核心处理设备都具有双备份电源,主备GE端口高度灵活的FPGA设计，可通过软件升级来实现将来的新功能采用WEB界面管理方式，操作方便。射频切换开关可选择+-3dB或+-6dB的切换条件、切换时间小于10ms。IPQAM采用了新的DirectRF技术，保持了SA(Barco)调制器优异的指标MER(均衡器前)40dBRFMER(均衡器后)45dBRF在全频段上(45-1000MHz)捷变频,23:50,数字电视安播系统,2,1,2,3,4,5,86,23:50,2.1.1概述,2.1.2安播系统总体技术目标,2.1.3安播系统总体建设方案,2.1.4安播系统应用的新技术,1,23:50,2.1.1概述,88,根据国家广播电影电视总局第62号令，广播电视安全播出管理规定第四十四条定义：安全播出，指在广播电视节目播出、传输过程中的节目完整、信号安全和技术安全。其中，节目完整是指安全播出责任单位完整并准确地播出、传输预定的广播电视节目；信号安全指承载广播电视节目的电、光信号不间断、高质量；技术安全指广播电视播出、传输、覆盖及相关活动参与人员的人身安全和广播电视设施安全。,23:50,2.1.2安播系统总体技术目标,89,一、采用四种手段：监看、监测、监控、监管监看：监看数字电视图像、数字电视系统参数监测:信号质量、设备状态等的监测监控:设备的应急切换控制监管:后台数据管理系统，数据分析管理二、达到三个目标：保证信号传输质量、保证系统运行安全、保证内容真实可靠；,23:50,2.1.3安播系统总体建设方案,江苏有线安播平台建设站点覆盖省播控中心、省播控备份中心、省运维中心、10个地市及50多个县，覆盖用户达1500万。使用了新型分布式、统一开放的SOA构架，独立设计并自主开发并建立了江苏有线数字电视安播系统，实现了全省数字电视前端系统的统一信号监测、内容监管、设备监控和系统网管。目前已经正式运行2年，并在实际的运营中发挥了很大的作用。,面向服务的体系结构(Service-OrientedArchitecture,SOA)SOA是一种架构模型，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。,90,23:50,SOA的基本特征SOA的实施具有几个鲜明的基本特征。实施SOA的关键目标是实现企业IT资产的最大化重用。要实现这一目标，就要在实施SOA的过程中牢记以下特征：可从企业外部访问随时可用粗粒度的服务接口分级松散耦合可重用的服务服务接口设计管理标准化的服务接口支持各种消息模式精确定义的服务契约,91,23:50,硬件构架部分,23:50,软件构架部分,开发语言：C+、Java，开发环境：C+Builder、NetBeans、Eclipse，所用数据库：MSSQL-SERVER。,93,23:50,先进的软件构架全网、全业务监测，业务播出统一监管运行安全监控，远程协作及网管智能模式判别，运行趋势预测。系统、业务运行统一展现实时、历史数据多重访问报警统一、多重管理系统、业务报表自动生成强大业务重组开发接口，高度的灵活性和可靠性,2.1.4安播系统应用的新技术,23:50,94,2.2.1概述,2.2.2卫星监测系统,2.2.3码流监测系统,2.2.5设备监测系统,2.2.6安播软件系统,2.2.4多画面监测系统,2,23:50,95,2.2.1概述,23:50,96,卫星信号安全及质量监测卫星节目码流监测节目源ASI三选一状态监测核心处理系统输出码流监测核心处理系统输出主路多画面监测核心处理系统输出码流IP指标监测地市多画面回传监测系统码流分析仪监测系统卫星接收机运行状态监测数字电视核心处理设备监测系统输出光路由状态监测机房环境系统监测,省播控中心数字电视安播系统包括如下环节点的监测：,23:50,97,2.2.1概述,2.2.2卫星监测系统,2.2.3码流监测系统,2.2.5设备监测系统,2.2.6安播软件系统,2.2.4多画面监测系统,2,23:50,98,2.2.2卫星监测系统,1、卫星监测参数：载波电平、符号率偏移量、信噪比S/N、调制误差率MER、误码率和信号星座图,2、播控中心使用两套完全同样的卫星监测系统，按照卫星转发器一对一或轮询的方式进行同步检测。,3、播控中心卫星监测系统分为卫星信号状态监测和卫星信号质量监测两部分。,23:50,99,卫星监测系统原理图,23:50,100,可对卫星信号的信道功率和误码率进行实时的监测和状态曲线的绘制，可抓取到卫星干扰并进行模版库的比对报警，并可进行手动屏幕截图和遇干扰自动截图保存的功能。省前端共有4个这样的上层应用软件，实现了本地城西各64路卫星信号状态的实时监测，下图为遇干扰自动截存的图片，通过干扰的曲线的特点，可以判断各种类型的干扰，如：非法干扰、日凌、雨刷、雪衰或卫星信源故障，并多次在实战中发挥了重大作用。,23:50,101,卫星信号受干扰时自动截屏,一、卫星信号状态监测,102,卫星信号状态监测使用的是同方QPSK卫星监测设备，可对卫星信号的信道功率和误码率进行实时的监测和状态曲线的绘制，对卫星信号的采样率为200ms一次。,卫星信号质量监测系统原理图,23:50,103,二、卫星信号质量监测,以转发器频点为单位监测,卫星信号质量监测使用的是新加坡DVStation-210QPSK卫星监测设备，可对卫星信号进行质量的轮询监测。采用DVStation210对卫星信号进行质量的轮询监测、数据采集，并对采集的数据进行实时分析报警、对采集的历史数据做趋势预测分析告警，可提前发现由于卫星接收系统老化造成的卫星信号问题。,104,23:50,2.2.1概述,2.2.2卫星监测系统,2.2.3码流监测系统,2.2.5设备监测系统,2.2.6安播软件系统,2.2.4多画面监测系统,2,23:50,105,2.2.3码流监测系统,106,根据TR101290标准来进行测量，主要参数是三类优先级共22项。,码流监测参数,PCR监测：PCROJ，PCRFO表单解析：PSI/SI，数据广播OC、DC，MHP表单等表单解析,23:50,107,第一优先级为基本参数，正确解码的必要条件共有以下6项：,TS-sync-loss（传输流同步丢失）Sync-byte-error（同步字节出错）PAT-error（节目关联表出错）Continuity-count-error(连续计数出错)PMT-error(节目映射表出错)PID-error(包标识符出错),第二优先级为连续或定期的监测参数，共有以下6项：,Transport-error（传输出错）CRC-error（循环冗余校验出错）PCR-error（节目时钟参考出错）PCR-accuracy-error(节目时钟参考精度出错)PTS-error(节目时间标记出错)CAT-error(条件接收表出错),23:50,2.2.3码流监测系统,108,MediaDeliveryIndex(MDI)媒体传输质量指标,MDI包括两个参数:DelayFactor（延迟因素）MediaLossRate（媒体封包丢失率）延迟因素把网络抖动和被测试的视频流速率相关联。用于指示在某一检测点，解码器需要多少缓存来避免由于网络抖动产生的封包丢失。举例，同样100ms的网络抖动，3.75Mbps的视频流和15Mbps的视频流。媒体封包丢失率指一秒内媒体封包丢失数量,23:50,2.2.3码流监测系统,109,1、全方位的码流分析：可以对省前端主备节目源码流、主备核心系统输出码流进行码流分析，对地市前端主备系统的接收码流和系统输出码流进行回调分析。,23:50,全方位的码流分析：DecTek图,110,23:50,从省播控中心卫星信源IP码流输出到核心系统输出，各级都有码流监测。ASI三选一输入、输出状态的监测主备输入的信源进行自动冗余切换，并实时显示每块切换板卡的状态：主备路的信号、同步以及PID状态，切换板卡输出主路、备路、辅路状态以及切换的自动或手动状态，在出现输入信号异常和输出状态改变的情况进行报警。,111,23:50,112,该设备是IP码流监测设备，每台设备能够对640M（即16个38M的MPTS码流）的IP码流同时进行实施监测和报警，码流输入方式为千兆RJ45口，使用IGMP协议进行IP码流的调度，该设备还提供能了SNMP接口，通过此接口可以进行监测数据采集和发送报警。作为码流监测设备，它能够提供如下方面内容的监测和数据接口：码流的3个优先级的监测，并可以调节3个优先级的报警阀值；Service、PID带宽的监测，可设定报警阀值；CW字变化监测，可设定CW变化周期作为报警阀值；可进行PSI、SI表单解析和显示；,核心系统码流输出监测-DVSIP3（DVStationIP3）,23:50,核心系统码流输出监测-DVSIP3（DVStationIP3）,113,可进行PID原始数据的解析和显示；可进行PCR指标参数的监测，可设定阀值；可进行PID包间隔的监测，阀值可定；能够对清流图像的I帧进行解码，并可进行图像的静帧、黑场以及音频的无伴音监测报警；可对IP码流的MDI进行监测报警，阀值可定；可进行码流的模板比对和验证，自动码流特征模板；完全支持SNMP协议接口，以上所有数据都从此接口获取。,23:50,核心系统码流输出从省播控中心核心系统码流输出、省干线DWDM系统输出到地市核心系统码流输出，都采用同样的设备，DVStation-IP3对核心系统输出的码流进行实时监测：带宽、PCR、TR101290、节目图像、表单信息、包间隔、IP传输指标以及码流特征模板识别，在出现异常情况进行告警。,114,23:50,2.2.1概述,2.2.2卫星监测系统,2.2.3码流监测系统,2.2.5设备监测系统,2.2.6安播软件系统,2.2.4多画面监测系统,2,23:50,116,2.2.4多画面监测系统,系统对解压缩后的视音频内容进行准确的监测和报警，对图像静帧、图像黑场、伴音静音、音量过高、音量过低进行实时的监测和报警。增加了每个码流中的PID和视音频内容结合分析的方法，把视音频报警反应时间缩短，并将误报和漏报率降到最小。,a、静帧故障设置静帧故障的监测门限单位为秒，当节目画面内容精帧并持续超过设定的门限值后，系统会对静帧故障进行记录及报警。时间倍数参数是指当节目有声音时，将按门限与时间倍数值相乘计算。b、黑场故障设置黑场故障的监测门限单位为秒，当节目画面内容黑场并持续超过设定的门限值后，系统会对黑场故障进行记录及报警。c、音频丢失门限设置,23:50,图像监测参数,117,省播控中心采用的是基于IP流的纯软件多画面分割报警系统，节目的录像也是采取高性能的服务器进行纯软件的实时转码录像。核心系统输出IP码流经核心交换机汇聚，再由多画面监测主机监测画面质量。,2.2.4多画面监测系统,23:50,118,多画面监测设备,23:50,该设备为2U高度的高配置服务器构架，使用纯软件的方式实现设备功能。设备从码流汇聚交换机通过IGMP协议获取进行进行多画面分割显示，可对视音频的静帧、黑场、无伴音进行报警，每台设备可以最多进行32路画面分割，每台设备配置4TB的硬盘进行每路节目的进行录像。所有的历史报警、录像信息都可以通过安播客户端进行查询和回放。,江苏有线安播系统多画面管理可以管理、查看各个地市多画面主机。,119,通过江苏有线安播系统多画面管理可以查看各个地市输出节目画面。,23:50,2.2.1概述,2.2.2卫星监测系统,2.2.3码流监测系统,2.2.5设备监测系统,2.2.6安播软件系统,2.2.4多画面监测系统,2,23:50,1、核心处理平台：电源、风扇、端口状态、内存、CPU使用率、及其报警的处理；,2.2.5设备监测系统,121,23:50,2、卫星接收机：接收机的重启、接收参数的快速设定、同步状态、信号强度、误码率、接收的Service描述；,2.2.5设备监测系统,122,23:50,3、编码器：编码器的编码参数设备，各类输入端口信息、输出端口情况以及编码参数；4、复用器：输入端口信息、输出端口情况、设备部件状态；,2.2.5设备监测系统,123,主要使用汇视源的NMDVS网管系统来查看管理编码器的状态,23:50,5、ASI二选一：控制进行节目信源的自动切换、主备路使用情况；,2.2.5设备监测系统,124,状态,23:50,6、环境系统：机房空调、UPS电源；,2.2.5设备监测系统,125,温度示数,湿度示数,空调,UPS,23:50,7、安防监控：禁区红外传感、运动物体录像、火警烟雾传感；,2.2.5设备监测系统,126,23:50,2.2.1概述,2.2.2卫星监测系统,2.2.3码流监测系统,2.2.5设备监测系统,2.2.6安播软件系统,2.2.4多画面监测系统,2,23:50,基于节目路由链路的实时状态监测,128,23:50,2.3.1概述,2.3.2码流监测系统,2.3.3射频监测系统,2.3.4多画面监测系统,2.3.5安播回传通道,129,3,23:50,地市前端的监测网管系统主要作用：对系统输入码流、最终输出的业务码流、本地节目信息插入码流、QAM调制的质量参数以及节目图像进行监测报警；对数字电视核心系统的设备工作状态及业务运行状态、本地编码复用设备工作状态、QAM调制器工作状态以及各类业务服务器运行状态进行实时监控和管理；构建具有实时监测报警、数据采集、数据查询分析、数据图文报表的自动值班系统。,4.4.1概述,130,23:50,131,23:50,地市前端的安播系统框图,波分DWDM节目IP指标监测：对省中心传送的数字电视IP节目流的MDI指标进行监测报警和数据采集。核心系统输出码流指标监测：对核心系统输出的IP码流的优先级、Service及PID带宽、加扰状态、PCR以及EPG表单信息进行实时监测报警和数据采集。QAM信号指标监测：对系统节目流QAM调制输出的信号指标的电平、MER、误码率等进行监测报警和数据采集。多画面显示监测：对系统QAM信号输出的节目进行多画面分割显示报警和转码录像。码流分析仪监测：对DWDM输入码流、核心系统输出IP码流以及QAM信号解调后的码流进行分析。核心系统监测：对核心系统的运行状态、路由切换状态、CA连接状态以及输出节目码流进行实时监测报警和数据采集。,地市数字电视安播系统包括如下环节点的监测：,132,23:50,2.3.1概述,2.3.2码流监测系统,2.3.3射频监测系统,2.3.4多画面监测系统,2.3.5安播回传通道,133,3,23:50,134,23:50,2.3.2码流监测系统,DWDM输入码流监测,核心系统输出IP码流,QAM信号解调后的码流,135,23:50,地市前端码流监测系统主要可以对系统三个环节的码流进行监测,2.3.1概述,2.3.2码流监测系统,2.3.3射频监测系统,2.3.4多画面监测系统,2.3.5安播回传通道,136,3,23:50,2.3.3射频监测系统,137,（1）信道平均功率：对整个信道进行扫描，并通过对相邻抽样点的抽样功率值平均，把频道内每一个抽样点的功率值取平均值，便得到信道的平均功率。（2）MER：调制误码率（3）BER：误码率（4）载波抑制（5）相位抖动等参数,射频监测参数,23:50,地市前端经信号传输系统后的大网输出信号取一路RF信号，经过信号分配系统（如四分配等），其中一路上QAM监测，对地市前端输出的所有QAM射频信号进行轮询监测报警、数据采集和生成图文报表。,对系统节目流QAM调制输出的信号指标的电平、MER、误码率等进行监测报警和数据采集。,2.3.3射频监测系统,138,23:50,2.3.3射频监测系统,139,23:50,省网招标设备为新加坡的PixelMetrix的QAM-POD090，该设备较普通QAM监测比，具有更高的测量精度和稳定性。每个区县配置1个这样的模块进行轮询监测。该设备主要用作对系统总输出QAM射频指标,如电平、MER、误码率、符号率偏移、频率偏移等参数进行轮询监测，并由安播网管软件进行数据采集、阀值比较和语音报警。,2.3.1概述,2.3.2码流监测系统,2.3.3射频监测系统,2.3.4多画面监测系统,2.3.5安播回传通道,140,3,23:50,在每个地市机房，采用2套TrinityAres-CI嵌入式设备，完成20路QAM信号的输入解调、解扰、监测和网络组播；采用4套TrinityAres-Display多画面监测系统，完成TSoverIP的输入多画面组合显示。采用2台CISCO3560G-24TS-S交换机，完成TSover