广播电视单节目流传输机制分析

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摘要:随着OTT、IPTV以及电视直播超高清化发展的需要，广播电视IP化成为新的发展方向。主要探讨了单节目流在DVB系统内的传输问题，解决单节目流传输机制下，CA系统，EPG系统的实现，PSI/SI信息、EMM信息的传输，加扰方式调整等问题。

关键词:数字电视;IP融合;单节目流

传统DVB标准的数字电视采用的是多节目流传输机制。多节目流顾名思义就是把多个节目放在一个TS流里面传输。通常数字有线电视采用64QAM调制，一个TS流约有38M的码率，可以承载7～8套数字电视节目。

1什么是MPTS和SPTS

MPTS(Multi-programtransportstream，多节目传输流)即一个TS流里有多套节目，通过不同视频轨道传输不同节目。每个MPTS流中各种数据之间通过PSI(ProgramSpecialInfo，节目特殊信息)组织起来［1］。PSI信息中的PAT(ProgramAssociationTable，节目关联表)和PMT(ProgramMapTable，节目映射表)组成一个树状索引，通过PID(PacketID，包标识)来唯一标识每一个节目流［2］。MPTS节目流信息如图1所示。SPTS(Single-programtransportstream，单节目传输流)顾名思义一个流里只有一套节目。SPTS节目信息如图2所示［3］。

2单节目流平台的基本架构

江苏省广电有线信息网络股份有限公司泰州分公司三级播控单节目流平台，采用全IP组网方式的1+1+1热备份平台架构，如图3所示。能够兼容目前较为传统的基于DVB-C方式的传输系统和基于IP方式的传输系统。三级播控单节目流平台建设充分考虑了系统的扩容性、冗余性，并以节省投资成本，节省频点资源为原则，达到平台稳定、可靠、既经济又安全的设计目标。核心复用系统具有很强的处理性能和支持大量的端口能力。三级播控单节目流平台的每台DCM搭载3块GbE板卡和一张10GbE板卡，为以后4K甚至8K等大带宽直播信号提供强大的接收和复用能力。射频配置通过IPQAM进行主备信号调制，IPQAM将来自复用加扰平台的SPTS解封装，调制后通过RF射频输出。满负荷可调制96个频点，单设备频点输出能力较强。IPQAM组成的调制系统，输出3路射频信号。整个系统采用1+1+1热备方式。第3路清流IPQAM将与备路射频信号作第一层总切换，所输出的射频总信号与主路调制系统作二次切换。确保值班人员在紧急时刻，可以通过远程切换器，迅速完成3路射频信号的调制切换输出，经过二次选择输出的射频信号经过混频进入干线网。

3研究结果分析

实现单节目流与DVB系统融合，关键在融合系统的末级将单节目流复原回多节目流，保持现有EPG系统、CA系统不变，创新PSI/SI信息、EMM信息传输方式，调整加扰方式，最大程度保护现有投资利用最大化。

3．1实现CHID与TSID分离

CHID是channelID的简称，是复用器中节目流的唯一标识。在多节目流系统中为了维护方便，通常把CHID与TSID参数设置一致。在单节目流传输机制中，复用器中的每一个单节目流用CHID作为唯一标识，在调制器中再将多个单节目流复原回一个多节目流，用TSID作为唯一标识。CHID与TSID标识分离保持现有EPG系统、CA系统不变，奠定了理论依据。

3．2单节目流机制下CA系统、EPG系统实现

CA系统与EPG系统通过TSID识别节目流，单节流传输机制中，在调制器中最终将多个单节目流复原回一个多节目流，用TSID唯一标识。这也表明现有的EPG系统、CA系统无需任何改动，就可以满足节目流传输机制的需要，所谓的几百个节目就形成几百个TS流，需要几百个频率传输的假设是没有依据的。

3．3PSI/SI信息、EMM信息带外传输

在单节目流传输机制中，PSI/SI信息、EMM信息也以单节目流的形式呈现，在调制器中以带外复用的方式与对应的单节目流一起复原回多节目流。理论上，如果有40个TS流就要准备形成40份EMM单节目流，用于最终的复用。实际上，EMM信息是唯一的、共用的，从节约带宽资源的角度出发，全网只需要构造一个EMM单节目流，就可以满足全部用户解扰需要，极大地节约了有限的带宽资源(如图4)。

3．4调整加扰方式

在多节目流传输机制中，SCS中的EIS模块生成CW字，CW与AC一起发给加扰器和加密机，AC由TSID+SID构成，为CW字指明对应的被加扰节目。在单节目流传输机制中，SCS与加扰器之间以CHID+SID唯一表示被加扰节目，SCS与加密机之间沿用TSID+SID来标识(如图5)。

4结束语

广播电视单节目流传输机制研究取得的成果表明，在不追加资金投入，不增加设备，不改变网络现状的前提下，单节目流与传统DVB平台可以完美融合。避免了海量终端强制更换情况的发生，最大程度地保护了原有的投资成本，保护了消费者的利益。体现出广电网络公司一方面紧追技术发展潮流，另一方面保护用户利益的良好社会形象，对提升用户满意度，忠诚度意义巨大。

参考文献:

［1］戴从群．UIPTV本地节目直播信源方案［J］．中国有线电视，2020(2):140－143．

［2］王炜．变码率传输流播出的研究［J］．有线电视技术，2004(13):28－31．

［3］翟恩．数字电视数据广播的研究与应用［D］．杭州:浙江大学，2006．

作者：刘昶 唐凡 单位：江苏有线网络发展有限责任公司泰兴分公司 江苏省广电有线信息网络股份有限公司泰州分公司