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[摘 要]随着 IP 技术在媒体设备系统中的广泛运用和不断市场化的普及，电视前端平台格局中运行的周边大量环境也将得以改善，在电视信息输出的具体过程中不但能够起到抵御风险、并保障质量安全的基础功用，而在技术组装的过程中也节省了成本、降低了能耗。
[关键词]IP组播技术；数字电视；前端平台
中图分类号：TN949.197 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0367-01
随着信息技术的发展，网络技术的应用在业务平台化、网络 IP 化以及数字电视系统已发生了深刻的变化。数字电视系统目前已经从节目的采集制作、节目传输到用户端，都实现数字化、网络化的端到端的系统。这不但在中国的技术发展史上具有开创性的里程碑意义，在美国、英国、韩国和印度等广大发达国家和发展劲头较好的发展中国家里也逐渐融入了居民的消费市场。针对这种 IP 技术在电视前端平台领域内的发展，除了在国际横向比较中能够显示国家科技创新的实力和水平，在提供便利设施以完善精神享受的层面也大有裨益。
1 IP 组播技术的应用原理及特色优势
1.1 IP 组播技术简介
IP 组播技术是 TCP/IP 三种传送方式的一种，TCP/IP 有三种传送方式：单播、广播、组播。组播能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，实现了网络中点到多点的高效数据传送。IP 组播属于端到端的服务，组播机制包括以下四个部分：1、寻址机制：借助组播地址，实现信息从组播源发送到一组接收者；2、主机注册：允许接收者主机动态加入和离开某组播组，实现对组播成员的管理；3、组播路由：构建组播报文分发树（即组播数据在网络中的树型转发路径），并通过该分发树将报文从组播源传输到接收者；4、组播应用：组播源与接收者必须安装支持组播应用的软件，TCP/IP 协议栈必须支持组播信息的发送和接收。
1.2 技术特色
与传统的 ASI 技术信号相对而言，新一代的 IP 组播技术在电视前端中的技术结构优点是显而易见的：采用 IP 组播技术的传输之后，电视前端在应用层面上的系统结构便相对简化，不但应用步骤和环节得到了很大程度上的简化，而且在灵活性上也得到了大大的提高。传统的 ASI 技术能够实现的不过局限于传输流的切换而已，在节目层的更替中却并不见得起到多大的助推功率的积极作用。而新一代的 IP 技术在 MPEG/IP 组播路由交换技术的有效辅助之下，不但省略了庞大的 ASI 切换矩阵，而且在网络拓扑结构的体制上也减少了组装成本。IP 组播技术在传输方式上存在着很多别具一格的特点，除了丢弃了原来相对繁杂的设备数据线之外，还去掉了原来相对复杂的矩阵。代之而起的，则是少量的网线和应用性能更强的交换机。
在新一代的电视前端平台中引进 IP 组播技术，不但能够让电视前端的结构变得相对简单，同时用交换机代替矩阵的方案也使得节目复用传输得以实现热备切换，系统的使用更加可靠和稳定。利用 IP 组播技术传输数字电视节目的电视系统将会组建得十分灵活，各种设备元素如编码器、复用器、调制器等均可以集中放置在任何具备 IP 网络的地方。
2 IP 组播技术在新一代电视前端平台中的应用
2.1 技术应用
新一代电视前端平台的运用要求前端节目能输出至多个应用平台，比如互动电视、网络電视、手机电视等，IP 组播技术相比传统 ASI 则有着无可比拟的技术优势，而这种优势正体现于新一代电视前端的特点。通过 IP 组播路由传输，只需要 IP网络可达，前端节目源即可便捷的送达所需要的“接收者”，并且通过多路传输，有效提高了传输的稳定与可靠。在平煤专网 2014 年对数字电视前端系统升级改造中，通过平台整体的 IP化改造，采用 IP 组播路由传输，既扩容了平台节目传输容量，也精简了传输网络及设备使用数量，并实现了节目备份切换的自动完成，提高了节目前端传输可靠性。
2.2 前端设备的选择
在平煤专网的数字电视前端改造升级中，信源接收处理系统选用数码视讯的媒体综合处理平台（EMR），该平台具有高密度、更简洁的特点，整套方案相比于单机设备空间节省80%。核心复用加扰系统选用数码视讯的 EMR3.0媒体综合处理平台，设备满配4 张 GbE I/O 板卡，每张板卡有 4 个 SFP 的 GbE 端口，一块板卡有 2 Gbps 的输入和 2 Gbps 的输出能力，整机具备 10Gbps 内部处理能力，8Gbps I/O 能力，满足未来节目高清化以及 3D 节目传输扩容的需要。调制器选用数码视讯IPQAM 10k511，在一个紧凑的 1RU 机框中单卡提供 48 个 64QAM 调制。
设备均采用 1+1 部署方式，通过华为9306 交换机互联，三层 IP 组播方式传输，在 EMR 设备上启用对输入源的自动监测判断，实现节目 Service 级备份切换外，并通过集中网管系统对 IPQAM 输入源监控和输出射频信号质量实时检测，有故障时确保能及时切换至备用传输。由于组网简单、连线简单所以在出现故障时方便检查，维护人员可在很短的时间内发现问题、解决问题，大大节省了维护运营的人力成本。
3 IP 组播技术在电视前端平台的应用过程中凸显出的里程碑意义
3.1 IP 组播技术与网络的进一步结合，更有效地辅助电视媒体技术的演变
随着 Internet 在全球的迅速发展和社会信息化程度的提高，信息化需求已从单纯的数据信息向交互式多媒体信息发展，从分别服务向数据、语音、图像统一服务和一网传输发展。基于IP 的宽带网为这种业务和技术的融合、汇聚提供了统一平台，将对传统的语音模拟传输技术形成极大的冲击。具体溯及到电视前端平台方面，则实现了网络与影视的进一步结合，更有效地辅助电视媒体技术的演变和技术更新，使得家庭精神消费需求的档次上升到一个更高的层面。
3.2 IP 组播技术以其发达的技术功能，取代了传统技术垄断影视设备的局面
里程碑意义的另一个侧面，便集中体现在与传统技术方案的比较当中。新兴的 IP 组播技术作为综合视频多路由平台的有机载体，不但能够实现不同信息内容之间的发送和转换，在视频多路复用的践行中可以容易的实现内容备份输出。在电视前端的频道遴选过程中，传统数字前端难以保障在黑场、停帧甚至是马赛克的“突然袭击”时能有效及时快速处理，为了克服这一不足与局限，新型前端系统在 IP 组播技术的引导之下，通过多路传输、多源选择、备份切换等手段大大提高传输的可靠性。
4 结语
信息技术在这个科学用武之地日趋庞大的今天，大有将传统的工业技术取而代之的态势。IP 组播技术在电视前端领域中的广泛应用以及对传统 ASI 技术的取代与更新便体现了这一点。随着 IP 技术在媒体设备系统中的广泛运用和不断市场化的普及，电视前端平台格局中运行的周边大量环境也将得以改善，在电视信息输出的具体过程中不但能够起到抵御风险、并保障质量安全的基础功用，而在技术组装的过程中也节省了成本、降低了能耗，以“少入多出”的理想生产在当今社会生活中彰显着不可忽略的技术魅力与科学价值。
参考文献
[1]郑志尧.基于 IP 的数字电视前端平台[J].有线电视技术.2010.
[2]国明.IP 组播技术在数字电视前端系统中的应用[J].有线电视技术.2012.
[3]朱志祥，王瑞刚.IP 网络多媒体通信技术及应用[M].西安：西安电子工业出版社.2014.
[关键词]IP组播技术；数字电视；前端平台
中图分类号：TN949.197 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）21-0367-01
随着信息技术的发展，网络技术的应用在业务平台化、网络 IP 化以及数字电视系统已发生了深刻的变化。数字电视系统目前已经从节目的采集制作、节目传输到用户端，都实现数字化、网络化的端到端的系统。这不但在中国的技术发展史上具有开创性的里程碑意义，在美国、英国、韩国和印度等广大发达国家和发展劲头较好的发展中国家里也逐渐融入了居民的消费市场。针对这种 IP 技术在电视前端平台领域内的发展，除了在国际横向比较中能够显示国家科技创新的实力和水平，在提供便利设施以完善精神享受的层面也大有裨益。
1 IP 组播技术的应用原理及特色优势
1.1 IP 组播技术简介
IP 组播技术是 TCP/IP 三种传送方式的一种，TCP/IP 有三种传送方式：单播、广播、组播。组播能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，实现了网络中点到多点的高效数据传送。IP 组播属于端到端的服务，组播机制包括以下四个部分：1、寻址机制：借助组播地址，实现信息从组播源发送到一组接收者；2、主机注册：允许接收者主机动态加入和离开某组播组，实现对组播成员的管理；3、组播路由：构建组播报文分发树（即组播数据在网络中的树型转发路径），并通过该分发树将报文从组播源传输到接收者；4、组播应用：组播源与接收者必须安装支持组播应用的软件，TCP/IP 协议栈必须支持组播信息的发送和接收。
1.2 技术特色
与传统的 ASI 技术信号相对而言，新一代的 IP 组播技术在电视前端中的技术结构优点是显而易见的：采用 IP 组播技术的传输之后，电视前端在应用层面上的系统结构便相对简化，不但应用步骤和环节得到了很大程度上的简化，而且在灵活性上也得到了大大的提高。传统的 ASI 技术能够实现的不过局限于传输流的切换而已，在节目层的更替中却并不见得起到多大的助推功率的积极作用。而新一代的 IP 技术在 MPEG/IP 组播路由交换技术的有效辅助之下，不但省略了庞大的 ASI 切换矩阵，而且在网络拓扑结构的体制上也减少了组装成本。IP 组播技术在传输方式上存在着很多别具一格的特点，除了丢弃了原来相对繁杂的设备数据线之外，还去掉了原来相对复杂的矩阵。代之而起的，则是少量的网线和应用性能更强的交换机。
在新一代的电视前端平台中引进 IP 组播技术，不但能够让电视前端的结构变得相对简单，同时用交换机代替矩阵的方案也使得节目复用传输得以实现热备切换，系统的使用更加可靠和稳定。利用 IP 组播技术传输数字电视节目的电视系统将会组建得十分灵活，各种设备元素如编码器、复用器、调制器等均可以集中放置在任何具备 IP 网络的地方。
2 IP 组播技术在新一代电视前端平台中的应用
2.1 技术应用
新一代电视前端平台的运用要求前端节目能输出至多个应用平台，比如互动电视、网络電视、手机电视等，IP 组播技术相比传统 ASI 则有着无可比拟的技术优势，而这种优势正体现于新一代电视前端的特点。通过 IP 组播路由传输，只需要 IP网络可达，前端节目源即可便捷的送达所需要的“接收者”，并且通过多路传输，有效提高了传输的稳定与可靠。在平煤专网 2014 年对数字电视前端系统升级改造中，通过平台整体的 IP化改造，采用 IP 组播路由传输，既扩容了平台节目传输容量，也精简了传输网络及设备使用数量，并实现了节目备份切换的自动完成，提高了节目前端传输可靠性。
2.2 前端设备的选择
在平煤专网的数字电视前端改造升级中，信源接收处理系统选用数码视讯的媒体综合处理平台（EMR），该平台具有高密度、更简洁的特点，整套方案相比于单机设备空间节省80%。核心复用加扰系统选用数码视讯的 EMR3.0媒体综合处理平台，设备满配4 张 GbE I/O 板卡，每张板卡有 4 个 SFP 的 GbE 端口，一块板卡有 2 Gbps 的输入和 2 Gbps 的输出能力，整机具备 10Gbps 内部处理能力，8Gbps I/O 能力，满足未来节目高清化以及 3D 节目传输扩容的需要。调制器选用数码视讯IPQAM 10k511，在一个紧凑的 1RU 机框中单卡提供 48 个 64QAM 调制。
设备均采用 1+1 部署方式，通过华为9306 交换机互联，三层 IP 组播方式传输，在 EMR 设备上启用对输入源的自动监测判断，实现节目 Service 级备份切换外，并通过集中网管系统对 IPQAM 输入源监控和输出射频信号质量实时检测，有故障时确保能及时切换至备用传输。由于组网简单、连线简单所以在出现故障时方便检查，维护人员可在很短的时间内发现问题、解决问题，大大节省了维护运营的人力成本。
3 IP 组播技术在电视前端平台的应用过程中凸显出的里程碑意义
3.1 IP 组播技术与网络的进一步结合，更有效地辅助电视媒体技术的演变
随着 Internet 在全球的迅速发展和社会信息化程度的提高，信息化需求已从单纯的数据信息向交互式多媒体信息发展，从分别服务向数据、语音、图像统一服务和一网传输发展。基于IP 的宽带网为这种业务和技术的融合、汇聚提供了统一平台，将对传统的语音模拟传输技术形成极大的冲击。具体溯及到电视前端平台方面，则实现了网络与影视的进一步结合，更有效地辅助电视媒体技术的演变和技术更新，使得家庭精神消费需求的档次上升到一个更高的层面。
3.2 IP 组播技术以其发达的技术功能，取代了传统技术垄断影视设备的局面
里程碑意义的另一个侧面，便集中体现在与传统技术方案的比较当中。新兴的 IP 组播技术作为综合视频多路由平台的有机载体，不但能够实现不同信息内容之间的发送和转换，在视频多路复用的践行中可以容易的实现内容备份输出。在电视前端的频道遴选过程中，传统数字前端难以保障在黑场、停帧甚至是马赛克的“突然袭击”时能有效及时快速处理，为了克服这一不足与局限，新型前端系统在 IP 组播技术的引导之下，通过多路传输、多源选择、备份切换等手段大大提高传输的可靠性。
4 结语
信息技术在这个科学用武之地日趋庞大的今天，大有将传统的工业技术取而代之的态势。IP 组播技术在电视前端领域中的广泛应用以及对传统 ASI 技术的取代与更新便体现了这一点。随着 IP 技术在媒体设备系统中的广泛运用和不断市场化的普及，电视前端平台格局中运行的周边大量环境也将得以改善，在电视信息输出的具体过程中不但能够起到抵御风险、并保障质量安全的基础功用，而在技术组装的过程中也节省了成本、降低了能耗，以“少入多出”的理想生产在当今社会生活中彰显着不可忽略的技术魅力与科学价值。
参考文献
[1]郑志尧.基于 IP 的数字电视前端平台[J].有线电视技术.2010.
[2]国明.IP 组播技术在数字电视前端系统中的应用[J].有线电视技术.2012.
[3]朱志祥，王瑞刚.IP 网络多媒体通信技术及应用[M].西安：西安电子工业出版社.2014.