融合数字电视传输系统探讨

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摘要：以地面数字电视广播（DigitalTelevisionTerrestrialMultimediaBroadcasting，DTMB）传输技术为基础组建DTMB融合数字电视系统，将卫星接收系统、网络传输系统、数字编码系统、数字电视复用系统、DTMB调制系统、分配网系统以及机房系统进行集成建设，为市场和客户提供个性化和差异化的一体化解决方案，实现技术手段在业务层面的融合创新。

关键词：DTMB；组播；清流；复用；编码；融合

随着视频传输技术的不断发展，公众电视业务在向高清、双向、综合及多功能的方向持续演进。然而，针对集团用户的市场拓展存在个性化和定制化需求，客情需求差异明显。近年来，旅游业的兴起推动了万豪、希尔顿及喜来登等知名酒店品牌入驻徐州，同时根据徐州城建发展规划，学校和医院等开始向外搬迁，这为江苏省广电有线信息网络股份有限公司集客业务的发展带来了机遇。同时，公司也面临着新业务需求的挑战。部分集客用户开始提出不以机顶盒为传输中介的、带有节目插播功能的单向高清数字电视业务需求。江苏省广电有线信息网络股份有限公司徐州分公司以业务发展需求为导向，灵活调整技术方案，合理利用数字电视组播传输、高清编码以及时分复用等技术优势，与DTMB传输标准进行结合，为用户提供一体化解决方案。公司将卫星接收系统、网络传输系统、数字编码系统、数字电视复用系统、DTMB调制系统[1]、分配网系统以及机房系统进行集成建设，解决客户需求的同时，对项目进行深耕细作，在原有数字电视收费基础上实现项目增值，增强用户粘合度。

1核心技术应用

1.1组播技术

利用IP组播技术[2]在视音频业务传输方面网络利用率高、传输速度快以及实时性强等优势，将由MPEG-2和H.264等编码格式的节目源组成的TS流通过IP组播方式实现远程传输和再复用。

1.2视频编码技术

将卫星信号或用户提供的视音频内容通过H.264编码格式[3]进行压缩处理，在保证高清画质和音质的前提下，有效减少节目传输带宽，提高频点利用率，降低项目成本。

1.3复用技术

数字电视复用技术[4]是数字电视传输的关键技术，其作用是将编码后的视频基本流（ES）、音频基本流、节目描述信息（PSI）以及辅助数据按标准规定的格式采用时分复用（TimeDivisionMultiplexing，TDM）方式合成为一个传输流。将不同来源的传输流合成为一个新的传输流，称为再复用。

2系统建设方案

本系统以DTMB数字电视传输技术为基础，将卫星接收系统、高清编码系统、数字电视用户系统、DTMB调制系统、网络传输系统以及机房系统全面整合，在客户侧机房构建便捷、高效、稳定及可靠的DTMB融合数字电视前端平台，为用户提供个性化和高品质的视音频服务。系统主要由信源接入、前端平台以及分配网3部分组成。系统架构如图1所示。

2.1信源接入

信源主要为数字电视清流IP组播信源、卫星信号以及自办节目3种类型。2.1.1数字电视信源数字电视清流信源由传输机房根据业务规划，将约50套常用高标清清流信源通过DCM复用器进行复用，并配置好组播地址、端口、seviceID、videoPID以及audioPID等相关参数，经千兆SFP光模块输出，将信源传输至用户侧组播交换机。2.1.2卫星信号针对四星级以上有境外节目需求的酒店客户，江苏省广电有线信息网络股份有限公司徐州分公司为用户提供整套卫星信号接收系统[5]的建设方案。卫星接收天线接收卫星转发的高频电磁波信号，由馈源传送给高频头；高频头将射频信号经射频电缆送给功分器和卫星接收机；卫星信号解扰后通过HDMI高清线传输至高清编码器，经高清编码模块转换为IP清流信号，通过网管系统配置相关组播和节目参数后，传输至用户侧组播交换机。2.1.3自办节目用户自办内容由客户提供视频或图片素材，采用高清硬盘播放器将视频信号通过HDMI线传送至高清编码器；信号经高清编码模块转换为IP清流信号，通过网管系统配置相关组播和节目参数后，传输至用户侧组播交换机。

2.2前端平台

2.2.1编码系统编码系统采用模块式多路编码器，支持HDMI，SDI，CVBS，IP以及ASI等多种输入方式。视频采用H.264编码，音频采用AC3编码。信号压缩编码后打包为IP组播流，通过RJ-45接口传输至组播交换机，与复用器互联。2.2.2复用系统复用系统采用复用调制一体化模块建设，每个模组可以将独立的4路信号或4个TS/IP信号同时调制到4个频点。复用系统内置码流再复用功能，可以复用从ASI、Tuner及TS/IP输入的码流，可根据客户需求，将信源各TS流内的数字电视节目重新进行组合复用，可配置NIT、PAT、PMT及SDT等数字电视PSI/SI信息，实现电视终端上节目信息显示和频道排序功能。2.2.3调制系统本系统采用的DTMB调制器为复用调制一体化模块设计，单模块支持4个邻频QAM调制输出。再复用后的4路数字电视TS流可直接配置到相应调制通道上，需配置调制模式、调试频点、调制带宽、输出电平以及FEC等基本信息，通过混合器将多个频点进行混合后送入分配网。

2.3分配网

通过新建或利用客户的HFC分配网络系统将信号传送至电视终端。分配网按照集中分配方式设计，使得线路损耗平均，用户端电平接近（约为64±4dB），以此保证图像的传输质量，使电视信号在处理和传输过程中不失真，从而使用户获得最佳的收看效果。

2.4网管系统

整套系统支持统一的网管系统，支持SNMPv1和SNMPv2c的查询、轮询及报警功能。网管系统的主要功能如下。（1）支持警报故障管理（警报监听、声音告警、E-mail告警及短信告警等）。用户可以根据开始与结束时间、设备名称或设备IP搜索历史警报信息，系统可以通过饼状图、柱状图及时序图显示每台设备的警报信息。（2）支持多设备管理和分组功能，便于将设备按照客户进行分组、快速配置以及排障。（3）支持多设备配置管理，支持PID过滤、PID透传、PID映射、各种PSI/SI表的插入与透传、PSI/SI解析与编辑以及合成节目等。（4）支持多设备性能管理（可实时显示数据，具有多种表示方法）。（5）支持多用户操作，具有用户管理和权限管理功能。（6）系统有良好的向下兼容性，可以同时控制新旧不同版本的设备。

2.5应急切换系统

为切实保障视频内容的传输安全，DTMB融合数字电视系统搭载了应急切换系统，在卫星信号被攻击或出现视频内容违法违规现象的时候，系统能够实现一键切换至中央一套，有效地提高了传输的安全性。

3项目主要技术创新

3.1发展思路创新

三网融合至今，随着各运营商之间业务交叉融合，互联网OTT业务异军突起，有线电视公客业务空间不断压缩。近年来，公司不断调整产业结构，在保公客发展的前提下，大力发展智能化、数据专线以及系统集成等集团客户业务。本项目顺应公司改革调整趋势，将数字电视技术与集团客户业务发展深度融合，以市场化的思路引导技术应用的发展方向，做到有的放矢、灵活调整。

3.2技术融合创新

DTMB融合数字电视系统的核心技术应用包括卫星接收系统、数字电视复用技术、IP组播技术、高清编码技术以及DTMB传输技术。系统的建设没有应用新技术，而是为应对当前发展环境，在面对新型业务需求的情况下，快速全面地调动优势技术资源，将卫星、数字电视、网络传输以及DTMB等技术灵活应用到业务发展中，为市场和客户提供个性化和差异化的一体化解决方案，实现了技术手段在业务层面的融合创新。

3.3业务拓展创新

集客市场业务竞争异常激烈，各运营商之间打价格战，不断策反对方用户。面对激烈的市场竞争，保用户、保收益及保增长不能完全依赖革命性的技术应用。该系统贴近用户需求，为用户提供个性化和差异化的一体化服务，在市场实践中体现出极强的市场竞争力。公司将数字电视收视费业务发展成系统集成类业务，承建客户卫星系统、数字电视前端平台、网络传输系统以及机房工程建设，并持续提供维保服务，实现了项目的深耕细作，在提升收益的同时有效提升了用户粘合度。

4结语

DTMB融合数字电视系统具有极好的可扩展性。一方面，在系统建设过程中，对频点资源和带宽资源等均作了适当的预留，可随时插播城市宣传、消防宣传及旅游介绍等视频内容，提供面向社会的公共服务能力；另一方面，充分考虑安全播出的重要作用，系统增加了一键切换功能，在紧急情况下可迅速将所有节目切换至中央一套，确保了视频内容的传输安全。

参考文献：

[1]邓素兰.DTMB信道调制的研究与实现[D].北京：北京交通大学，2008.

[2]冯振.IP组播技术及其应用[J/OL].中文科技期刊数据库（全文版）教育科学[2016-05-11].

[3]侯勇，赵巍，吐尔根·依布拉音.视频编码标准H.264的主要技术特点及其应用前景[J].中国科技信息，2005（10）：48.

[4]潘莹.DVB-C系统的复用技术[J].中国有线电视，2009（3）：250-254.

[5]刘骏.关于卫星电视信号接收系统的几点分析与研究[J].科技传播，2019，11（2）：157-158.

作者：郝铮 单位：江苏省广电有线信息网络股份有限公司徐州分公司