摘 要：随着技术的不断发展，数字电视因为频道多，内容丰富，已经越来越多的进入到用户家中，面对数字电视发展的迫切要求，新一代数字电视的传输技术构建了基于IP技术的多功能、集成式数字电视前端，为有线电视网络多功能业务的开展提供了平台。数字电视前端机房的设计包括对数字链路、播出系统前端备份、信号源备份等，在SDH保护环控制链路中，可以有效的控制链路的动态变化，使外环信号经过跨频导致外侧链路中。在信号源备份系统设计中采用添加冗余码和检测码的方式，保证传输数字链路中的有效部分。使数字信号的传输和接收都处于稳定状态。
关键词：数字电视；前端机房；前端备份；信号源备份
近年来，数字电视用户人数的显著增多，为数字电视前端进行播放工作的人员带来了巨大的工作压力，结合这一社会现象，本文从实际工作出发就数字电视前端播出设备、播放系统设备备份与实时信号源备份、播放设备检测与管理系统、工作人员职能体系设计等等具体工作进行简要分析与总结。
一、机房设计的总体要求和等级划分
前端机房必须具备较高的自动化水平，并且能共长期处于稳定工作的状态内。在满足公司发展业务需求的同时，要切合实际的执行国家相应的技术标准和行业准则。所有新建前端机房必须符合城市标准化建筑的设计规范，要具备消防、防雷、人防、抗震等多种能力。在机房等级划分上分为A、B、C、D、E五个等级。A级机房为市级容量机房。B级机房为覆盖用户达5万户以上分前端机房。C级机房为覆盖用户达3～5万户分前端机房，并且作为下级机房信号唯一来源的分前端机房覆盖整个镇级行政区域的分前端机房；D级机房的覆盖等级要达到5000～3 万户的设备间，而E级机房则为覆盖用户 2000～5000 户的接入间。
二、前端机房的基础设计
安装机房等级进行设计时，A、B级机房的整体设计相同，而C、D、E等级的机房则为统一标准。例如就门窗使用标准为例，A、B级机房要设置两道以上的门，并且最少有一道门为甲级防火门，门在满足消防要求的基础上还能够防潮、防尘、防电磁屏蔽等。同时门在配置上还要有铰链、闭门器、把手等部件。而C、D、E等级的机房在门要求上要以不少于一道门为基础，这道门一般使用甲级防火门。在入口的设置上，与前端机房有相同作用的设备间都要在门口设置防鼠板，防鼠板的高度不得低于350mm，并且防鼠板上要粘贴合理的警示标志。所有前端机房都不应设计水管防止水管发生泄漏引起设备故障，同时设备区域的隔壁间不能设置洗手间，如果有特殊需求，洗手间必须在机房区域以外，并且在设备间门口设置防水坡。
三、数字电视前端播出系统中的设备备份
数字电视前端播出系统有信号接收器、发光二极管、编码器、译码器、数字复用器、信道噪声加扰器、在数字电视机前端播出系统采用SDH双向链路传输系统。加大了数据传输的稳定性以及安全性。如图1所示，在数字网路传输中，通常由A点传输至D终端，为了加大传输的稳定性，在通道传输上加大了保护环路。假设在C点位置处出现传输信号的堵塞，则会使传输的数据流无法达到的终端D处，所以在B处进行网路自愈，实现内部帧结构的调整。传输通道改为A→B，在B处进行转至，再由B转至A，实现内部双向环路的控制结构，再有A转至D最后到C，再由C进行外转至D。这种网络自愈功能将复接技术、复用技术以及交换技术融为一体，能够在多方面实现网络安全的控制，在传输比特帧结构上，采用STM—N的形式，以4的倍数为传输单元，帧结构的外在形式，以通道段开销的模式进行划分，每个比特帧结构为9×270×N的结构，每秒传输的网络速率为155.52Mbit/s，对于4节复用的帧结构传输的比特速率为622Mbit/s。在局域网络数据结构保护上，采用SDH单向通道保护环，实现网络数据的转至上稳定可靠的传输，在加密和解密功能上，采用编译码的形式。
四、数字电视前端播出系统的信号源备份
当下数字电视前端播放的信号源主要包括标清与高清两种，两种信号源分别需要各自的编码器进行整合并输入前端电视播出系统。而某些诸如实时新闻、天气交通情况等节目往往受到广大百姓普遍关注，所以这些节目必须做到实时备份处理，假如出现某些突发情况导致播放工作出现故障就可以做到任意切换播放，从而保证节目播放工作的安全稳定进行。标清信号源的备份主要受当地编码信号源通过本地的标清编码器，在信号传输信道上添加扰码，这种信息传输的带宽较窄，用于一般视频的传输带宽。高清则用于大型的处理前端系统，这种模式传输的带宽较宽，并且传输信息的速率较快，适用于ASI信号源的传输，在传输信号链路上不仅添加了冗余码并且在检错系统中添加了前向信息纠错码，对传输的错误信息及时纠正，确保传输数字信号的可靠性。
五、数字电视前端的监控系统和网管系统
根据现有监控模式的选用，现主要采用的监测系统有两种，一种是基于PC单台控制的监测系统，另一种采用的是基于对终端设备IP地址控制的监测系统。对PC单台控制的监测系统在设计结构原理上简单化，并且只能對电视画面清晰度和对比度进行稍微的调整，起不到任何的显著效果。而终端IP地址控制的监测系统，结构设计灵活，能够对不同的终端处理器进行调整，对画面的清晰度和质感都有显著的变化，在监测技术领域上都是采用IP地址控制的方式。主要从传送数据的流量包、安全系统的稳定性以及软件系统的兼容性三方面进行。当发送端传送大量数据包时在传输设备上进行流量压缩，以数据包的形式传送到终端设备，在数据进行打包时，要对传送的数据进行抽样、量化以及编码，其中对于抽样主要是把传输的数据信号进行离散型处理，确保在信道传输过程中不会产生失真现象。并且信号传输的波形也会发生相应的变化，对抽样的频率根据实际的需要做出了调整，传统监控系统在抽象信号频率的取定范围为fm，而现在抽取的范围为2fm，其取值为8000Hz，所以当抽取的信号频率f≥2fm，时，才能在终端系统上恢复原来的信号；当抽取的频率f<2fm，则传输的信号会出现失真现象，一般监控系统中语音传输的频率为300～3400Hz，而要抽取的信号频率为8000Hz，中间周期间隔为125us，每秒抽取样本的信号的次数为8000次。
六、设备房的电缆铺装
在设备房中所有的电气设备和机柜都要进行良好的结算设计，这是为了有效避免高电压负荷所采取的必要手段。很多设备的外露物都有导电性，所以机柜之间要形成一套完整的等电位连接网络，并且使直流配电屏中的直流电直接用于接电引线之中，机房中的接地装置要根据使用年限进行不同程度的检测，并且记录好每次监测的电阻值，机房区的现场环境要设置独立的防雷接地，所有前端区域的线缆都要上走线，将强电和弱电缆线分开铺设。如果建筑结构在缆线铺设上受到限制，就必须进行合理的调整并且控制好桥架距离和层数。
结语：综上所述，数字电视用户人数急剧增加，因此数字电视前端的播放系统工作诸如播放设备的工作环境、数字技术升级、人员职能管理体系、播放信号采集处理、抗干扰系统运行等等，需要相关的技术工作人员在长期实践工作中进行精心体会细心总结。
参考文献：
[1]蒋卫华，卢俊.广电分前端机房搬迁一例[J].信息通信，2014（11）
[2]卢小冉，闫斐.浅谈广电分前端机房安全与运行维护[J].有线电视技术，2015（01）
[3]王俊.数字电视信号全链路综合监控系统设计与实现[J].广播电视信息，2015（09）
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