DTMB地面数字电视系统平台建议方案.docx
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DTMB地面数字电视系统平台建议方案
DTMB地面数字电视系统平台设计实施方案
河南省商丘广播电视台
高级工程师张新法
二0一二年一月十六日
前言
河南数字网络工程有限公司是以数字信息网络传输、电子系统集成工程为主导，实施DVB-C/S数字电视前端系统平台建设，微波PDH/SDH干网传输，IPTV网络电视，DTMB、CMMB地面波无缝覆盖，MSTP多层多业务交互传输，GPRS/CDMA地面移动通信，HFC网络双向改造，MMDS宽带发射覆盖，GEPON无源光网络；无线微波高清监控；智能化楼宇综合系统集成。
实现端到端、点到多点的交互式流媒体通讯及数字电视多功能增值运营业务。
河南数字网络工程有限公司数字网络产品及系统广泛应用于广电、政府、电信、军队等多个领域。
创业以来，步步领先，踏实奉献，成就非凡。
运用现代化企业管理手段，依靠公司长期致力网络信息工程开发、研究、设计，具有资深的丰富理论和实践经验的高级工程师和纯熟的专业技术团队，积极参与市场竞争，重点项目工程技术与国外先进技术同步发展。
按国际标准，以全新的营销理念，与国内外各界客商洽谈合作。
为了适应广播电视发展需要，HFC有线网络延伸不到的地区；无线数字传输覆盖,以较少的投资，较快的速度，实现广播电视“村村通”,“户户通”的目标，让辖区居民收看到高品质的数字电视节目。
第一章数字电视前端建设目标
一．项目需求及建议
为推进数字电视平台建设，根据广电的业务需求，数字电视平台计划传输5个频点，共计传输数字电视标清节目36-60套。
覆盖许昌县
二、执行标准
依据中华人民共和国国标及广电总局制定的相关行业标准的最新版本，如无相应国标，则遵循相关国际标准。
GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制标准》
GY/T198-2003《有线数字电视广播QAM调制器技术要求和测量方法》
GY/T177-2001《广播电视发射技术及设备标准汇编》
GY/T170-2001《有线数字电视广播信道编码与调制规范》
GY/Z174-2001《数字电视广播业务信息规范》
GY/Z175-2001《数字电视广播条件接收系统规范》
GY/T161-2000 《数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范》
GY/T163-2000《数字电视附属数据空间内时间码和控制码的传输格式》
GB/T17975.1-2000《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分系统》
GB/T17975.2-2000《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第2部分视频》
GB/T17975.3-2001《信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第3部分音频》
GB/T14857《演播室数字电视编码参数规范》
GY/T160《演播室数字电视辅助数据信号格式》
ISO/IEC13818《MPEG-2运动图像及其伴音信号的通用编码》
GY/T132-1998《多路微波分配系统技术要求》
GB/T106-99《有线电视技术规范》
GB/T16694-1996《智能卡接口规范》
GB/T17953-2000《4:
2:
2数字分量图像信号的接口》
GY/T148-2000《卫星数字电视接收机技术要求》
GY/T180-2001《HFC网络上行传输物理通道技术规范》
GY/T165-2000《电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》
GB/T17881-1999《广播电视光缆干线同步数字体系（SDH）传输接口技术规范》
GB/T17975-2000《运动图像及其伴音信号的通用编码》
EN300429DVB系统中的帧结构、信道编码和调制（DVB-C）
EN300428DVB系统中的服务信息（SI）规范（DVB-SI）
ETS300802DVB交互服务独立网络协议（DVB-NIP）
EN300472DVB的比特流中传送图文信息和规范（DVB-TXT）
TS102201DVBIRD的接口技术规范（DVB-IRD）
TS101197DVB系统中同时加密（simulcrypt）的技术规范（DVB-SIM）
ETS300743DVB字幕系统（DVB-SUB）
三、项目建设原则
为节省数字电视前端系统成本的投资，本方案建议贵方建立一个基本的数字电视前端系统。
具体方案见数字电视前端统统示意图。
系统设备标准及技术原则
本系统严格按照当地局台建设的要求和对设备前端子系统的评估原则进行设计，充分考虑整个前端系统和设备的稳定性和先进性、标准性和开放性、可靠性和可用性、灵活性和兼容性、实用性和经济性、可升级性和可管理性以及系统安全性，并依据以下标准，在方案设计过程中进行优化设计。
（1）、稳定性和先进性原则
系统设备突出了稳定性的特点，增强了系统的可靠性。
系统设备各功能模块都应采用成熟稳定的架构和核心技术，同时保证所选用的技术在现阶段是新技术，并具有领先于其它技术的优势。
采用先进技术设计生产的系统将保证为数字电视用户提供优质的服务，并确保整个系统在今后一段时期内仍能保持一定的技术优势，不会因受到新技术的冲击而在短时间内被淘汰。
所有信号接收、传输、调制等设备均遵循最新国际国内标准设计的优秀产品，经过严格的负荷测试，确保工作的稳定性和快速的响应速度。
（2）、标准性和开放性原则
标准化原则是保证系统设备具有良好的通用性、兼容性和开放性的必要保证。
系统内使用的所有设备均按国际和国内技术规范的最新标准进行设计和开发，设备和各部分模块也采用标准软、硬件接口联接；系统设备的设计基于国际、国内标准进行设计，当需要扩展新的业务功能时，可以根据项目需要向集成商提供开放协议。
由于项目建设本身是长期性的，为了保证系统长期持续发展，数字电视平台各部分均采用模块化设计并提供标准的软硬件接口，方便与不同厂商设备的互联，保证运营商投资的长期有效性。
系统整体设计满足良好的可扩展性、可移植性和可操作性的需求。
（3）、可靠性和可用性原则
所有设备均有严格的质量保证。
除在技术上的先进性外，极低的故障率和良好的产品质量，保证系统运行的稳定、可靠。
（4）、灵活性和兼容性原则
本方案中各种设备的接口采用ASI接口，可以方便与各个厂商的设备进行互连。
（5）、实用性和经济性原则
系统设备设计充分考虑业务的实用性和系统功能的实用性，立足于宽带数字电视和综合业务播发，所提供的各项服务均已被证明具有广阔的用户市场；除了保证系统、设备在技术上的先进性外，充分考虑所选用设备的性价比。
（6）、可管理性可和升级性原则
系统设备各个功能模块均基于标准化设计，所有软、硬件均基于标准接口联接，可根据业务需要灵活进行扩展和升级，并可实现平滑过渡，降低后续工程建设的难度和风险。
本方案中各种设备都是相互独立工作的，具有非常灵活的扩展性。
当系统需要进行扩容时，只需要简单增加支持热插拔的模块即可。
同时提供相应的网管系统对设备进行管理，具备对设配的配置、性能、故障、安全、远程控制等全面的维护管理功能。
（7）、安全性原则
整个系统设备包括编码，复用，加扰，调制等关键设备均可被纳入统一网管。
网管系统具有先进、完善的系统管理、操作员管理等功能；所采用的管理软件、数据库、操作系统都已提供高级别的保密措施，如用户管理、权限管理、操作日志纪录等，有效保证了系统的安全性。
（8）、可扩展性原则
系统设备是近期目标与长远发展有机结合，具备平滑升级的能力，在升级过程中，保证业务不间断，信息不丢失。
系统设计中考虑兼容H.264标准，为数字业务电视系统的进一步发展和适应数字电视科技飞速发展留有余地。
增加编码器及复用器的IP接口可实现IPTV。
同时为视频、准视频点播及交互式节目、数据广播、互联网接入、远程教学、远程医疗、电子邮件、计算机联网、数据通讯、家庭保安监控等多媒体信息服务提供良好的业务平台。
第二章DTMB数字电视系统平台解决方案
一、系统整体规划
1.宽频、邻频应用河南数字网络工程有限公司凭借多年数字电视发射机的研发经验，攻克了多项技术难关。
公司审时度势，在2008年以宽频、邻频方式取代了传统单频道发射系统。
不利用外部时钟信息（如GPS或其它替代物）实现了单频组网，保证了系统应用的安全性频谱效率高，连续邻频信号传输，不需要保护带。
采用12%边带，8MHZ带宽使用7.56MHZ，峰均比低，减少对领频频道干扰。
2.小功率大覆盖：
公司致力于数字广播电视发射机的研究，推出新一代数字广播电视发射机，其带肩比可达50dBc；在单载波32QAM调制模式下可实现15.6dB载噪比的接收门限，这意味着在同等功率情况下，覆盖效果与传统发射机相比提高好好几倍。
3.系统节能环保：
在宽频解决方系统中，每信道发射功率一般不超过50W（在路径条件满足条件下覆盖50公里以上），直放站第信道功率不超过5W，完全符合中华人民共和国国家标准BG8702-88《电磁辐射防护规定》和GB9175-88《环境电磁及容许辐射强度分级标准》的相关规定，大大减少空间电磁辐射，同时也节约大量运营成本
4.系统经济实用：
灵活多变的技术运用，突破了单载波数字电视移动接收技术瓶颈，首次实现单载波高清晰度电视移动接收。
且一台数字宽频发射机替代了传统单道2-8台发射机。
数字电视整体示意图：
二．系统平台技术方案
本案数字电视前端系统共计传输36-46套数字电视标清节目，前端统一加扰和管理系统。
数字电视前端系统拓扑图如下所示：
1．信源设计
●卫星节目分别采用中星6B或亚太卫星节目（卫星可参考）
●自办图文资讯节目1套、本地有线接收4套；
●高清免费节目1套，H.264编码，党教频道节目1套；
●中央3、5、6、8、新闻加密节目信源采用原来的信号、央视免费节目12套；
●地方卫视18套，境外免费频道3套
●本设计应当达到以下功能和要求：
●频率要求：
本系统的频率470~860Mhz以内任意频点。
●系统每个编码包占用频率带宽8Mhz，每个频点传输8-10套节目左右
●系统共设计5个频点，信号调制方式：
16QAM/32QAM/64QAM调制。
●整个系统有足够的预留空间，以适应将来系统的升级和节目扩容。
每个频点预留角标及字幕带宽。
●数字前端系统硬件部分的产品技术因素故障率应保证在1/1000小时以内。
●系统包括的CA系统应当具有一定的可扩展性和相对的兼容性能。
能够实现对今后发展所需要的软件升级。
●设计所选择的设备应当是设计科学、成熟、具有兼容性的产品。
能将系统的平滑升级。
2.传输流设计
（1）同一个TS流接收的卫星节目安排在同一个物理频道，原则上不再分开。
除非节目速率已超过了该频道的容纳能力。
（2）采用高低搭配的原则进行节目安排，将速率变化较大、峰值较高的节目与速率低、峰值低的节目合理搭配在一个物理频道传输。
（3）由于多路编码器的高效的低码率编码能力，通常情况下本地编码节目采用低于4.5Mbps码流播出，但如频带资源紧张，应适当减小本地编码节目播出速率。
（4）加扰部分：
前端的加扰机，通过网线连接汇总到交换机，在本地通过网线与CAS,SMS及设备网管服务器相连，实现8个节目包的加扰功能。
（5）EPG部分：
在本地插入数据广播和EPG信息。
EPG播发服务器输出ASIEPG信息，通过码流分配器分配出多路EPG信息，然后与ASI节目流进行复用播出。
3.系统优势
1.方案成熟、实际应用广泛。
目前国内省，市县网等运营商的数字电视前端系统的95%以上都采用此类方案搭建，系统运行多年，非常稳定。
2.系统安全、稳定性高
系统平台采用大容量、低功耗的设备组成，独立的设备使系统的安全、稳定性得到根本性的提升。
单个设备出现问题，不影响整个系统的运行。
3.雄厚的集成实力
河南数字网络工程有限公司先后建立多个大型完整运营系统，具有雄厚的集成实力（EPG、CAS、SMS、数据广播服务器等系统的集成），目前在国内已经完成省（市）多个数字电视前端系统的搭建。
4.操作、维护简单
系统平台采用远程网络管理的方式，通过人性化的操作管理带来运营与维护的方便，减少机房维护人员，从而降低维护成本与维护风险。
5.量身定做的系统解决方案
河南数字网络工程有限公司拥有强大的售前技术支持团队，整体系统解决方案由最优秀的架构设计师为用户量身定做，从而实现以最少的投资达到最大的收益。
三、节目频道规划方案
TSTD
频率MHZ
SZWL
n+ID
节目名称
节目来源
信源接收
编码
复用
加密
复用
CA平台EPG
调制器
备注
1
570
1
央视高清频道
4100V27500
H.264解调器
高清编码
加扰机
CAS
SMS
EPG
激励器
中6免费
2
图文资讯频道
自办频道
工程接收机
编码复用一体机
3
农村党教频道
V27500
工程接收机
亚太6号
120.33/37.66
省干党教频道
12330V4340
4
本地电视台-1
本地有线
有线解调器
本地有线
5
本地电视台-2
有线解调器
2
578
6
河南电视台-2
本地有线
有线解调器
编码复用一体机
加扰机
CAS
SMS
EPG
激励器
7
河南电视台-3
有线解调器
8
CCTV-3综艺频道
3880H27500
综合解码器
中6
加密
9
CCTV-5体育频道
综合解码器
10
CCTV-6电影频道
综合解码器
编码复用一体机
11
CCTV-8电视剧频道
综合解码器
12
CCTV-新闻频道
综合解码器
13
CCTV-新闻
工程接收机
中6
免费
14
CCTV-少儿
工程接收机
编码复用一体机
15
中国教育电视台-1
4000H27500
工程接收机
3
586
16
CCTV-1综合频道
3880H27500
工程接收机
加扰机
CAS
SMS
EPG
激励器
中6
免费
17
CCTV-2经济频道
工程接收机
18
CCTV-12军事·农业频道
工程接收机
编码复用一体机
19
CCTV-7科学·教育频道
工程接收机
20
CCTV-10戏曲频道
工程接收机
21
CCTV-11社会与法频道
工程接收机
22
CCTV-音乐
工程接收机
编码复用一体机
23
CCTV-4中文国际频道
3771H9375
工程接收机
24
CCTV-9英文国际频道
工程接收机
25
河南卫视
3854V4420
工程接收机
免费
4
594
26
福建东南卫视
3706H4420
工程接收机
编码复用一体机
加扰机
CAS
SMS
EPG
激励器
中6
免费
27
湖北卫视
4147H6150
工程接收机
28
江苏卫视
3900V6670
工程接收机
29
湖南卫视
3750H10490
工程接收机
30
四川卫视
3786H5440
工程接收机
编码复用一体机
31
上海东方卫视
3808H8800
工程接收机
32
河北卫视
4192V6000
工程接收机
33
山东卫视
3834V5400
工程接收机
34
广东卫视
3950H11400
工程接收机
编码复用一体机
35
深圳卫视
工程接收机
5
602
36
天津卫视
3940V5950
工程接收机
加扰机
CAS
SMS
EPG
激励器
中6
免费
37
安徽卫视
3929V8840
工程接收机
38
重庆卫视
3807V6000
工程接收机
编码复用一体机
39
浙江卫视
3825V6780
工程接收机
40
北京卫视
3951V9520
工程接收机
41
卡酷动画卫视
工程接收机
42
陕西卫视
3871V9080
工程接收机
编码复用一体机
43
凤凰资讯/中文
3S4000H26850
工程接收机
亚3
免费
44
ChannelV星空传媒
工程接收机
45
TVB星河
3S4111H13650
工程接收机
注：
本节目表只是作为一个参考，具体可根据贵方的实际投资情况再作修改。
四、系统设备清单
序号
产品名称
品牌型号
规格简述
单位
数量
单价
合计
备注
1
信源接收部分
2
数字卫星接收机
DVS-531
接收免费频道AV输出
台
40
3
有线工程接收机
DVS-531
接收免费频道AV输出
台
4
4
H.264解调器
接收免费高清AV/TS输出
1
5
CCTV频道解码器
Irdeto2
接收加密节目,AV输出
台
5
6
CMA信令解码器
DVS-2018BS
接收加密流,AV输出,双ASI输出
台
7
CAM模卡
多路TS传输流解密
路
8
CA智能卡
EMM信息
张
9
数字处理部分
10
高清编码器MPEG-2
DNE6285
AV/TS输入,1080p,ASI输出
台
1
11
编码复用一体机
DNE600
AV/TS输入，2ASI输出
台
11
15
独立加扰机
DNE6600
2路ASI输入，2个ASI输出；
台
5
16
DTMB调制器
DNE3303
2路ASI输入，1路ASI输出1路ASI环出，支持PID过滤、透传
台
5
17
混合器
PBI4016C
无源
台
1
18
网络交换机
3COM
16口1000M机架式
台
1
19
20
21
支撑平台
22
网络服务器
华硕P5P41T
3.0GHz/2G/500GB
台
1
23
条件接收系统
CAS
ECMG/EMMG，多层密钥循环加密，采用通用加密算法，和CTI算法
套
1
上海/深圳
24
加密机
ADT
内嵌控制字生成器,生成加扰控制字,伪随机加扰
台
1
上海/深圳
25
SMS用户管理系统
SMS
管理用户缴费/续费,初装,换卡,.统计、查询功能
套
1
上海/深圳
26
应用服务器
3.0GHz/2G/500GB
台
1
27
用户智能卡
张
n
28
EPG电子节目指南平台
29
EPG服务器
华硕P5P41T
3.0GHz/2G/500GB
台
1
30
EPG节目单编排系统
EN-DVB-07-Edit
节目单录入，数据转换，编排，校验
套
1
美国
31
EPG注入器
EN-DVB-07-Epg
EPG数据发送器
台
1
影立驰
32
编辑工作站
第三方设备
台
1
自备
33
增值业务
34
广告插播系统
左飞/淡入淡出/上滚/波浪/卷翻/真彩/特技/时钟
套
DNE
35
字幕服务器
标准字库，自带300种以上划像模板，
台
1
DNE
36
插播器
DNE-4
四路插播
台
n
37
机顶盒广告系统
JZGG-V2.7
应用于广告,政务信息,旅游影视资讯,天气预报
套
DNE
38
公告短信系统
Puqi2.1
实现电视、手机、互联网用户之间互发短信
套
DNE
39
开机画面广告系统
Puqi1.1
套
DNE
40
即时广告系统
Puqi2.7
在搜台换台调整音量时插播
套
DNE
41
传输覆盖
42
宽频带发射机
500W（53dBm）
AGC/AFC带肩比≥42dBm
台
2
43
宽频带发射机
20W（43dBm）
11GAGC/AFC
台
1
44
同频转发器
2W（33dBm）
盲区补点
台
45
四偶极子板天线
14db
四层四单元
副
2
46
全向发射天线
13db
缝隙天线
副
47
馈管
HY50
米
200
48
标准天线
1.2m
37dB
2
49
变频器
1
50
天馈附件
套
51
1550光发射机
BLT1550-18
台
52
光放大器
BLOA1550-14
台
53
光分路器
1550nm/1*4
台
54
光接收机
BLR100-2A86-GL
台
55
尾缆
（FC/APC）
5米
米
56
跳线
（FC/APC）
3米
米
57
58
终端接收设备
59
数字机顶盒
DVB-2018
H.264高清
台
n
60
数字机顶盒
DCN2016T
DTMB标清
台
n
61
智能卡
张
n
62
机房设备及附件
64
防静电地板280/m
施工费
元
65
网络机柜
19英寸
台
66
UPS电源
山特3000W
台
67
电缆附件
套
工程总价款（大写）
万元
第三章软件系统运营支撑平台技术方案
一.条件接收系统
（CAS）是数字电视系统中对节目加扰进行控制，完成用户授权控制消息（ECM）及用户授权管理消息（EMM）的获取、生成、加密、发送等处理。
它既可保证授权用户正常收看加扰节目，又可限制非法用户收看加扰节目；为国内数字电视、数字媒体领域提供了安全、稳定、功能强大、业务支持多样、完全遵守国内外相关标准的一流条件接收系统和付费解决方案；运营商能够顺利实现更多盈利点，保证自己的运营利润，从而形成一个良性的循环。
1、系统原理
CA系统的基本工作原理由三部分组成：
信号的加扰，ECM的生成，EMM的生成等：
▲加扰：
由CA1（或CA2）的控制字发生器随机产生的密钥CW，每5-20秒要变换一次，通过前端加扰器利用DVB通用加扰算法对多个TS流同时加扰，然后送到网络中传输，CA系统基本功能就是
升级会员 