关于数字电视前端热备份的设计研究

摘要：数字前端系统由信源发生、信号处理、网管系统、备份系统等部分组成，主流设备结构复杂，一旦成规模化出现，在具体的设备维护中将会出现各种各样的问题，其中尤其以数字电视前端热备份系统出现重要节目信号设备以及由于设备故障而导致节目播出过程中断问题最为严重，本文在基于对数字电视前端热备份技术的具体介绍基础上，提出在日常工作过程中的维护方法，期望对广大电视节目工作者有所借鉴。

关键词：数字电视前端 热备份 技术 维护

中图分类号：TN949.197 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0167-02

数字电视前端备份系统分为热备份方案和冷备份方案，冷设备方案主要应用在备份设备处于关机状态，一旦设备出现问题，通过改变连线、启动备机、设置参数等方法及时反应。热设备方案在备份设备处于开机状态时进行工作，一旦设备出现突况，利用网管报警、矩阵自动切换以及参数自动拷贝等手段适时进行切换。

1 数字电视前端系统的介绍

如图1所示，在由数字前端系统、用户终端系统和传输网络系统所构成的数字前端中，数字电视前端系统是整个数字电视前端的中枢，由信源、处理、管理、传输四部分组成。其中：

（1）信源部分由接收本地播出的数字电视信号、模拟和数字卫星电视信号、SDH网络数字电视信号、演播室送来的自办节目信号等构成，解码切负责对DVB—S卫星数字视频广播节目进行四相相移键控信号解调并实时对模拟视音频信号源进行编码器 的数字化采集和压缩，从而输出标准的数字电视节目传输流TS，并由其负责对相应节目进行接收和选择。

（2）信号处理部分在数字前端中处于核心地位，有传输码流的监控、复用、解扰、业务信息处理等组成，通过传输复用器对视频服务器、DVB—S的多路DVB/MPE-2SPTS和DVB/MPEG-2实施编码器进行成为一路MPIS，实现在一个8MHz模拟PAL电视频道上传输8套数字电视节目，并同时去除O以及不需要的包，将其和数字前端产生的数据结合起来进行加扰处理，该部分的主要功能是实现服务的多样性和灵活性。

（3）信号管理部分在整个工作过流程中的关键地位，在数据进入数字前端输出部分前进行最后一步的“加扰授权，”由于设计基于DVB的同密标准，加扰器可以实现在统一传输流中，使用两种及其以上的CA系统，以实现对数字前端系统的有效管理和保证用户管理网络正常运行的目的，CA工作的基本原理如图2所示。

（4）传输部分作为整个系统的脉络，利用调制器实现对已经被DVB/MPEG—2压缩编码和复用加扰等手段处理过的数字电视信号进行64QAM进行调制，为广电宽带传输网络中能够实现更加快捷的传输提供有效保证。

2 数字电视前端热设备的工作原理

热备份也就是所说的自动备份，通过控制系统不需要人工操作即能够达到故障出现时通过自动切换信号，将其连入在线的备用设备中，实现系统正常运行的目的。由于扩展性强，业界通常采用矩阵切换的方式（如图3所示），通过交叉点和总线的相互作用，每一路的输入信号都可以通过任何一个输出口进行输出。与冷备份相比，热备份采用实时切换的方法效率高，但却投入巨大。

热备份过程中会使用1+1备份和N+1备份两种情况。1+1备份通过使用1台专门的设备（系统）对一台主用设备（系统）进行备份。理论上讲，由于该系统组成简单，该方案在具体操作过层中能够对状况进行即时反应，在处理问题时效率是最高的，遗憾的是该种方案需要高额的投资，因此，实际工作中核心设备以及重要节目源备份常常会采取这种方式。N+l备份指的是通过1个通道（设备）备份实现对多个通道（设备）的备份方案。鉴于性价比高而且能够适应日常备份的要求，通常情况下，有线数字电视前端的备份方式会倾向于后者。

3 数字电视前端系统中热设备的有效维护

在实际工作过程中，由于电子设备散热情况不够理想而到这设备不能够正常运行是数字电视前端系统热设备故障频发的主要原因。

（1）温度过高造成设备性能发挥不佳。由于有线数字电视前端机房的电子设备是24小时不停运转，设备电路在工作过程中会将相当一部分的电能转换为热能向外扩张，这就到这工作异常并且设备的使用寿命大大简短。

（2）部分热设备自身散热设计不够科学合理，在运行过程中没有及时地将热量散发出去，而是留在设备内部积累造成机壳温度升高，局部高温难以有效祛除也是设备难以运营顺利的原因。基于此，在日常工作过程中，应该对设备的存放机房进行定期的散热处理，确保机房的通风效果良好，同时在具体设备摆放过程中要注意将他们之间的间隙有意识的扩大。在采购过程中，对设备性能严格挑选，选用散热设计科学的热设备，为其在具体工作过程中能够顺利、高效运营奠定基础。有意识的进行设备散热改进，不仅能够明显降低设备出现故障的频率，也能够节约数量可观的维修费用。

4 结语

随着信息技术的不断发展和日们日益增长的精神文化需求，有线数字电视前端的备份复杂性也更为明显，由于对原有的数字电视播出平台的热设备没有进行充分重视和实际工作中要求数字电视前端系统扩容过程中对热设备不断提出的新要求，要实现热备份的顺利工作，广大电视台的相关负责人应该切实根据本单位情况，选用性价比高的热设备，对有线数字电视前端的机房科学规划并定期进行设备维护是保证热设备正常运行的关键。

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