廣播電視單節目流傳輸機制分析

時間:2022-11-26 10:38:17

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廣播電視單節目流傳輸機制分析

摘要:隨著OTT、IPTV以及電視直播超高清化發展的需要,廣播電視IP化成為新的發展方向。主要探討了單節目流在DVB系統內的傳輸問題,解決單節目流傳輸機制下,CA系統,EPG系統的實現,PSI/SI信息、EMM信息的傳輸,加擾方式調整等問題。

關鍵詞:數字電視;IP融合;單節目流

傳統DVB標準的數字電視采用的是多節目流傳輸機制。多節目流顧名思義就是把多個節目放在一個TS流里面傳輸。通常數字有線電視采用64QAM調制,一個TS流約有38M的碼率,可以承載7~8套數字電視節目。

1什么是MPTS和SPTS

MPTS(Multi-programtransportstream,多節目傳輸流)即一個TS流里有多套節目,通過不同視頻軌道傳輸不同節目。每個MPTS流中各種數據之間通過PSI(ProgramSpecialInfo,節目特殊信息)組織起來[1]。PSI信息中的PAT(ProgramAssociationTable,節目關聯表)和PMT(ProgramMapTable,節目映射表)組成一個樹狀索引,通過PID(PacketID,包標識)來唯一標識每一個節目流[2]。MPTS節目流信息如圖1所示。SPTS(Single-programtransportstream,單節目傳輸流)顧名思義一個流里只有一套節目。SPTS節目信息如圖2所示[3]。

2單節目流平臺的基本架構

江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司泰州分公司三級播控單節目流平臺,采用全IP組網方式的1+1+1熱備份平臺架構,如圖3所示。能夠兼容目前較為傳統的基于DVB-C方式的傳輸系統和基于IP方式的傳輸系統。三級播控單節目流平臺建設充分考慮了系統的擴容性、冗余性,并以節省投資成本,節省頻點資源為原則,達到平臺穩定、可靠、既經濟又安全的設計目標。核心復用系統具有很強的處理性能和支持大量的端口能力。三級播控單節目流平臺的每臺DCM搭載3塊GbE板卡和一張10GbE板卡,為以后4K甚至8K等大帶寬直播信號提供強大的接收和復用能力。射頻配置通過IPQAM進行主備信號調制,IPQAM將來自復用加擾平臺的SPTS解封裝,調制后通過RF射頻輸出。滿負荷可調制96個頻點,單設備頻點輸出能力較強。IPQAM組成的調制系統,輸出3路射頻信號。整個系統采用1+1+1熱備方式。第3路清流IPQAM將與備路射頻信號作第一層總切換,所輸出的射頻總信號與主路調制系統作二次切換。確保值班人員在緊急時刻,可以通過遠程切換器,迅速完成3路射頻信號的調制切換輸出,經過二次選擇輸出的射頻信號經過混頻進入干線網。

3研究結果分析

實現單節目流與DVB系統融合,關鍵在融合系統的末級將單節目流復原回多節目流,保持現有EPG系統、CA系統不變,創新PSI/SI信息、EMM信息傳輸方式,調整加擾方式,最大程度保護現有投資利用最大化。

3.1實現CHID與TSID分離

CHID是channelID的簡稱,是復用器中節目流的唯一標識。在多節目流系統中為了維護方便,通常把CHID與TSID參數設置一致。在單節目流傳輸機制中,復用器中的每一個單節目流用CHID作為唯一標識,在調制器中再將多個單節目流復原回一個多節目流,用TSID作為唯一標識。CHID與TSID標識分離保持現有EPG系統、CA系統不變,奠定了理論依據。

3.2單節目流機制下CA系統、EPG系統實現

CA系統與EPG系統通過TSID識別節目流,單節流傳輸機制中,在調制器中最終將多個單節目流復原回一個多節目流,用TSID唯一標識。這也表明現有的EPG系統、CA系統無需任何改動,就可以滿足節目流傳輸機制的需要,所謂的幾百個節目就形成幾百個TS流,需要幾百個頻率傳輸的假設是沒有依據的。

3.3PSI/SI信息、EMM信息帶外傳輸

在單節目流傳輸機制中,PSI/SI信息、EMM信息也以單節目流的形式呈現,在調制器中以帶外復用的方式與對應的單節目流一起復原回多節目流。理論上,如果有40個TS流就要準備形成40份EMM單節目流,用于最終的復用。實際上,EMM信息是唯一的、共用的,從節約帶寬資源的角度出發,全網只需要構造一個EMM單節目流,就可以滿足全部用戶解擾需要,極大地節約了有限的帶寬資源(如圖4)。

3.4調整加擾方式

在多節目流傳輸機制中,SCS中的EIS模塊生成CW字,CW與AC一起發給加擾器和加密機,AC由TSID+SID構成,為CW字指明對應的被加擾節目。在單節目流傳輸機制中,SCS與加擾器之間以CHID+SID唯一表示被加擾節目,SCS與加密機之間沿用TSID+SID來標識(如圖5)。

4結束語

廣播電視單節目流傳輸機制研究取得的成果表明,在不追加資金投入,不增加設備,不改變網絡現狀的前提下,單節目流與傳統DVB平臺可以完美融合。避免了海量終端強制更換情況的發生,最大程度地保護了原有的投資成本,保護了消費者的利益。體現出廣電網絡公司一方面緊追技術發展潮流,另一方面保護用戶利益的良好社會形象,對提升用戶滿意度,忠誠度意義巨大。

參考文獻:

[1]戴從群.UIPTV本地節目直播信源方案[J].中國有線電視,2020(2):140-143.

[2]王煒.變碼率傳輸流播出的研究[J].有線電視技術,2004(13):28-31.

[3]翟恩.數字電視數據廣播的研究與應用[D].杭州:浙江大學,2006.

作者:劉昶 唐凡 單位:江蘇有線網絡發展有限責任公司泰興分公司 江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司泰州分公司