摘要：本文就有线数字电视前端各个环节的安全播出进行详细的讨论，对有线数字电视的安全播出有一定的借鉴作用。

关键词：数字电视，安全播出，业务信息，时间同步，监测

1．前言

随着有线数字电视整体转换的稳步推进，有线模拟节目将逐步减少到六套，有线电视已由原来的模拟播出、模拟传输逐步向数字播出、数字传输转变，原来适应模拟前端安全播出的技术体系面临着新的课题和挑战。本文结合广州市电视台、广州市广播电视网络有限公司在有线数字电视前端建设的经验，对此进行初步的探讨。

2．数字电视前端和模拟前端的技术特点

模拟前端是一个“线性”系统，只要接线正确，电平幅度正常，信号就能正常传输，用户就能正常收看。数字电视前端则不同,相对于模拟电视前端，它具有以下四个突出特点：

（1）标准多，已公布的DVB和MPEG2标准将近一百个，基础和常用标准也有三十多个。

（2）设备种类多，省会以上城市的数字电视前端，一般都会有近二十个子系统，近百种不同的前端设备。

（3）软件支撑系统复杂，不同的前端设备往往会采用不同的软件平台和技术，如windows、linux操作系统；SQL、Oracle和XML数据库；TCP/IP协议、防火墙和病毒防护等。假定某次数字电视故障是计算机操作系统问题引起的，即使是windows和数据库方面的专家，要在数分钟内使其恢复正常运转也是有相当难度的。

（4）模数混传，技术人员还必须对原有的模拟电视和系统有相当的了解。另外，数字电视前端系统和设备的技术资料基本上都是英文，通读和正确理解这些资料需要较长时间，而且标准还在不断变化，设备也在不断增加，需要系统工程师具备相当扎实的基础和跨专业的知识，而国内目前这方面的人才数量还难以满足广电业务快速发展的需要。

因此，前端系统的保障需要不同专业的技术人才紧密配合，取长补短，才能共同完成系统的建设和维护。整个技术体系已经由传统的“榜样的力量是无穷的”转变为要靠集体的力量，要靠系统建设的前瞻性、稳定性和安全性来保证。

3．数字电视前端的安全播出保障建设

3.1系统安全播出的重要原则

在搭建数字电视前端时，广州有线就从播出安全的角度确定了一些重要原则：

（1）系统故障恢复以“硬件备份恢复为主，故障设备离线修复为辅”的方式。不把系统的修复仅仅寄托在高水平技术人员的身上。鉴于系统的复杂性，系统中的核心设备、唯一设备、易发故障设备一定要有双备份。根据备份等级和设备特点，分别确定是系统备份、板卡备份、端口备份还是线路备份方式。

（2）在系统设计阶段就结合系统和设备特点，着手制定周密的应急预案。对每个环节设备故障引发的故障面、故障修复时间、人员技术水平需求等要素做全面细致分析，对系统方案进行反复的优化和评估，尽可能地减少系统中的单点故障点和技术隐患，将故障时间控制在允许和可控制的范围。

3.2保障安全播出的备份方式

根据上述原则，确定了各种设备的备份方式，如图1所示。

图一前端数字电视系统原理图

从图1中我们可以看到：

（1）复用器和加扰器的参数最为复杂，配置时间长，是数字前端系统的核心，采用主、备冗余方式自动切换；尤其是网管系统，是系统备份中的重中之重，采取双机冗余自动切换；

（2）CA和业务信息（SI）系统都采用双机冗余自动备份方式；

（3）编码器的参数较为简单，修复时间较短，同时随着播出的数字化，编码器的数量会逐步减少，采取n:1自动备份方式；

（4）卫星信号在传输链路上的不确定性因素较多，日凌、雨衰、非法信号攻击等都会使主、备接收机信号同时中断。卫星接收机参数复杂度为中等，采用双机方式运行，手动倒换和备份。

（5）QAM调制器的自动备份，需要在QAM的输入增加一ASI切换器，输出增加一射频RF信号自动切换器，增加了系统的单点故障点，这一方案尚需充分试验，现阶段采取双机备份手动切换方式进行。

（6）适配器的相关参数配置也较简单，采取N:1备份方式进行手动切换。

（7）电源的备份是系统安全的重要保障，机架均为A、B双路UPS供电。主备系统分别采用不同的UPS电源，主系统的所有设备均需采用同一路UPS供电，备用系统也一样。对于在主备系统中均需同时使用的设备，如矩阵、切换器、网管电脑等均配备双模块电源。确实无法自动备份的设备，采取负载均衡方式合理安排布局，防止机架单路电源故障导致大面积信号中断。

（8）系统中的各种服务器均为专业系统，无法安装防病毒软件，网络安全问题尤为突出，为此对系统中IP网络进行了合理规划，安装了硬件防火墙，各子系统在物理上隔离，确保相互独立，将病毒对系统可能的影响控制在最小范围，避免造成连锁反应。

同时，为了降低前端故障处理的难度，保证节目的视频质量，决定对于来自卫星、SDH的外来码流，尽量维持原有的码流结构，仅对其作SI/PSI参数的调整和配置，不进行解码和二次编码，不调整MPEG2层面的码流结构和码率。重要信号的码流，采取整个MPTS码流转发的方式，如中央台的两个MPTS码流、南方台的MPTS码流。这样，降低了系统复杂性，信号流程清晰明了，有利于和上游的节目供应商进行技术协调工作，有利于分清各自的责任，易于系统管理员分析和定位故障。

在前端系统建设过程中，除了依靠自己和厂家的技术人员不断进行优化设计，广州有线还邀请了国内的一些专家对系统进行了详细评审，集思广益，从不同角度保证系统的可靠性和安全性。

4．业务信息（SI）播发安全规划

业务信息（SI）服务器的主要任务是生成数字电视系统所需的业务信息（SI）。如果业务信息（SI）中断，所有的机顶盒将无法正常搜索和收看节目，相当于全网中断的播出事故。因此，业务信息（SI）播发的稳定性和准确性是衡量数字前端系统的重要指标之一。

4.1业务信息（SI）播发的机制

现在的系统一般都包括广播电视、NVOD(准视频点播)、数据广播这几种业务，一般而言，广播电视节目的业务信息（SI）都是由业务信息（SI）服务器产生的，而NVOD的视频服务和数据广播的打包机也会产生本身系统的业务信息（SI）。从规范和长远的角度考虑，所有业务采用统一的业务信息（SI）发生器最能保证系统业务信息（SI）的准确性和一致性。但在实际工作中，三个子系统一般是由不同供货商提供的，大家对业务信息（SI）的理解和配置方法并不完全相同，协调难度较大，系统集成时间长。加上数据广播、NVOD业务的发展时间不长，业务形态不确定，业务信息（SI）的调整和更新较为频繁。因此，我们采取了以下业务信息（SI）播发机制：

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