第一篇:谈广电网络数字电视系统IP化设计论文
2013年,广电网络整合加速推进,全国各地广电网络已经完成和正在进行“一省一网”整合工作的省级广电网络公司已超过2/3。江西广电网络于2002年将省干线光缆网连通全省所有县级以上有线电视前端机房,于2003年实现全省有线电视网络的整合,并于2009年完成了全省有线电视数字化整转平台建设。由于整转初期江西广电网络省干线传输系统资源有限,前端建设时采用了以传统技术为主的方式设计节目平台。随着近年省干线传输系统的扩容,以及数字电视技术和各项业务的不断发展,原有系统已不能满足需要。为此,江西广电网络于2014年对全省有线数字电视系统进行了IP化改造。该文将对此方案进行详细介绍。
1总体规划
1.1原有系统情况介绍
为了发挥全省广电网络整合的优势,江西广电网络在数字电视平台设计时采用了统一建设的方案,在省中心机房建设了一个全省数字电视总前端,大部分电视节目和增值业务总前端统一接收、编码、复用加扰后,通过干线传输网送到全省各级分公司有线电视网。在各市县分公司建立分前端,将通过网络远程加扰本地电视节目、增值业务和接收下来的总前端信号一同送入本地有线电视网络。在我省节目平台技术选型中,核心复用加扰设备选择了具备IP交换能力的大容量平台化产品:汤姆逊NetProcessor9040。但由于我省干线传输条件的限制,无法实现全IP化方案,节目平台总前端仍按8-10套标清一个节目流输出ASI信号,并通过适配器将ASI适配成DS3后通过省干线SDH网络向全省传输的方案。系统组成如图1所示。
1.2数字电视IP化的优势
数字电视平台IP化减少了运行成本:IP化后系统结构简单节省了设备,干线传输中使用了大颗粒传输类型传输业务节约了板卡,在接收调制方面IPQAM成本也只有普通QAM的1/10。数字电视平台IP化后另外一个显著的好处就是节目的调度方便:IP化后电视节目都将汇聚到核心交换机,需要任何电视节目只需在核心交换机进行调度即可,方便简捷。数字电视平台IP化后扩容方便:只要传送的业务的GE通道数据没达到通道速率就可以直接添加业务,不需要增加其他设备。数字电视平台IP化在广电行业中已经逐步推广普及,全IP架构代替传统ASI架构已经成为了趋势。
1.3总体方案
经过对现有数字电视技术、IP技术的钻研,本着节约成本,保证原有数字电视系统不动的情况下,我省数字电视IP化方案决定只对系统最终输出的ASI流进行IP化,这样规划既可以节省大量建设成本,又可以将原系统传输的ASI流电视节目与改造后的IP流电视节目互为备份提高安全播出系数,结构示意图如图2。该方案属于传统与IP化混合播出,不是完全的IP化,它接收、编码、复用都是传统构架,传输、调制部分才进行了IP化。该方案保留了传统系统的稳定性,又兼顾了IP化的优势,但是在电视节目调度的灵活性上做了牺牲。我省标清平台和高清平台搭建时间不同,所以具体IP化的方案也有差异。标清平台由于搭建时间较早,复用加扰器没有集成IP模块无法直接输出IP流,需要通过设备将ASI节目流IP化;而高清平台搭建时间较晚,复用加扰器集成了IP模块,设备能直接输出IP流到交换机进行汇聚。我省数字电视平台前端设备为了保证安全播出全部为1+1热备份,此次方案采购的设备也全部1+1备份。省中心机房前端转IP使用思科平台设备DCM,核心交换机是思科4948千兆交换机。标清IP流在DCM生成,原数字电视平台中经过主、备切换选择过的标清ASI流分两路输入主、备思科DCM,DCM将ASI流IP化后输出最终标清IP流(239.x.x.a)。高清IP流先在复用加扰器生成,高清平台主、备复用加扰器组产生高清IP流后分别送到主、备思科4948,汇聚后的高清流再通过思科4948送到DCM,由于主备思科4948进行了数据备份,任何一台DCM将接收到的主、备两路原始高清IP节目流(232.0.y.b),DCM进行分析并选择无故障的一路IP节目流重新生产组播地址并输出,产生最终的高清IP流(239.x.x.b)。无论是标清还是高清电视节目的最终IP流(239.x.x.c)都是由DCM产成的,为了方便调度,IP流又由DCM返回了思科4948交换机,再由4948的光口送到波分系统,经省干线传输网送到各市、县分公司前端,各市、县分公司前端经数码IPQAM接收后送到本地有线电视网。方案具体设备结构如图3。该方案主备设备完全分开,必要时还能通过主、备思科4948之间的连接线将主、备复用加扰器的输出IP流同时调度到两台思科DCM,极大的保障了安全播出。
2总前端节目平台组网方案
2.1前端设备
前端最重要的设备是核心交换机4948,所有的设备都是经过这里进行转发和汇聚的。我省前端每台思科4948输出了2个GE信号到波分系统,分别是标清和高清IP流,由于我省IP化使用是组播方式进行IP流的传播,所以思科4948只是做为一个节目传输的通道在使用,为了保证2个GE通道信号的正常就必须对2个GE端口进行设置,如图4设置。“ippimsparse-mode”显示该交换机启用了组播协议,组播协议是密集模式,这是组播传播的先决条件;“ipaccess-groupacl_denyin”显示该端口拒绝接收数据,由于我省本期建设的为广播式IP系统,所以避免下游数据上来启用了该命令行;“ipigmpstatic-group”这是静态IP组播表,只有在该组播表里的组播地址才能被传播出去。Igmp协议version3才能使用该功能。这样配置保证了只有列表中的IP流才会被传播出去,不会因为下游某台IPQAM标清和高清GE端口接反了或者IPQAM配置有误,造成数据流溢出,使得全省IPQAM都无法正常接收IP流,从而造成安全播出事故。
2.2前端规划
前端最重要的是组播地址的规划,在IP化建设前必须详细规划好每一处的组播地址和设备地址。我省IP化系统搭建之初高清复用加扰器输出的原始IP流组播地址与DCM产生的最终IP流组播地址规划的一样(均为239,x.x.b),结果在测试过程中发现下游各分公司前端IPQAM接收到的高清IP流通道的数据是正常流数据的2倍,但是节目正常,检查发现思科4948端口的流量也是正常流量的2倍。经过大量排查后发现,由于高清复用加扰器生成的原始IP流和DCM的生成的最终IP流组播地址相同,而整条链路相对于组播流来说只是一个通道,下游分公司前端IPQAM抓取组播流时,只根据组播地址来取节目,所以两个组播地址相同的组播流都通过了思科4948的光口输出到了下游的IPQAM中,所以IP流中的数据量是正常的2备,IPQAM在调制电视节目时又随机收取了一个组播流,由于2个组播流节目一样,所以电视节目的接收是正常的,但是如果2个组播流节目不同,就会造成接收的节目混乱。由于该事件的发生,我省将高清复用加扰器输出的IP流组播地址进行了更改,并且在同一个系统中即使IP流不互联也不再使用相同的组播地址,避免该类事件的再度发生。思科4948也能通过协议控制端口选择某个源来的组播流,避免该类事件的产生,如图5。该端口访问列表表示该端口只能输出从网络地址172.30.z.13和172.30.z.17的复用加扰器来的组播流,避免了其他端口过来的相同组播地址的IP流从该端口出去,虽然该方法也能避免相同组播地址同时传播的问题,但是本着设备配置越简单越好的原则,我省此次建设没有使用该方法,而是选择使用了不同的组播地址。
3干线网传输方案
我省干线网为华为80G波分系统,拓扑采用环状结构,省一干传输拓扑图(如图6)。我省部分市分公司建设了省二干传输网,其传输拓扑图与省一干基本相似;还有部分市级分前端采用有线电视光机直接将数字电视信号送到所辖县级分前端,其传输方式就更简单。我省IP流传输使用的是广播式GE,由省中心机房通过省一干波分系统广播到各个市级分公司,部分市级分公司又通过省二干波分系统广播到所辖县级分公司。
3.1业务保护机制
首先,我省干线传输中光纤采用的双发选收机制,每2个站点间都有主、备两对纤,极大的避免了光路中断的可能性。其次,在业务配置上采用双发选收的保护机制,保证传输的安全。例如:上饶要接收数字电视IP流,首先,省中心机房通过九江和抚州两个方向分别将两路GE信号送到了上饶两个方向来的线路板上了,上饶的业务板通过预先设置好的选收机制将其中一路作为主用信号,另外一路作为备用信号,在一个光路中断或板卡故障的情况下,保证能从另外一个方向接收到GE信号。
3.2发送和接收方面
省前端的主、备思科4948发出的4个光信号,在省中心机房分别送到的机房波分系统的4块业务板,由于省一干波分系统建设比较早市级分公司只当时只配备了2块业务板,省中心机房下来的4个GE业务分别两两通过这2块业务板接收下来;省二干波分系统数字电视系统GE信号的发送和接收都是分摊在4块业务板上的,这样规划避免了由于板卡故障造成GE信号中断的情况。
4市县级分前端节目平台组网方案
在接收入网的方面,我省当时有2种方案,数码视讯IPQAM的集成度较高,一块射频卡就能输出48个不邻频的频点,而且光接收口具有主、备切换的功能,方案一,各分公司只采购一台IPQAM将主、备信号同时输入该IPQAM,通过IPQAM来进行主、备切换选择GE信号;方案二:使用主、备IPQAM分别接收主、备GE信号,主、备IPQAM输出主、备射频信号后,再由射频切换器切换选择射频信号送入本地HFC网。方案一在播出的安全性上有缺陷:由于没有备分设备,如果IPQAM出现故障不能工作,整个电视节目信号都会中断;同时IPQAM主、备切换机制简单,只检测主、备光输入口没有IP信号输入,如果没有才进行切换,不检测具体的流数据,如果只是某一个组播流没有了信号不会发生切换。当然该方案优点也明显,建设成本较低。方案二在安全性上比方案一更有保障,但是由于我省分公司数量较多建设成本比方案一增加了不少。经过综合考虑和比较,本着“不间断、高质量、既经济、又安全”的方针,我省选择了第二种方案,使用该方案也利于后期电视节目扩容。
5结语
随着三网融合试点的不断推进,除了越来越多的城市开始运营IPTV业务之外,互联网巨头也以半卖半送的形式向用户发放他们的OTT盒子。现在我省各分公司前端接收的IP流电视节目和原有ASI流电视节目作为主、备信号使用,但是IP流的保护机制已经比较完善了,本着节约成本的原则,将暂不需增加经费维修、购买原有ASI流接收设备,原有ASI流接收设备将会自然淘汰,IP流接收将是我省各分公司前端接收入网的主用方式。便于未来智能家庭产品的不断推进。
第二篇:监狱ip网络广播系统解决方案
监狱IP网络广播系统解决方案
概况及需求
监狱是国家司法机关的重要组成部分,担负着执行法纪、教育改造的重要使命。随着监狱管理需求不断增长,目前监狱广播系统的应用也不仅仅局限于公共广播的功能,因此建设一套功能完善的广播系统,既可实现整个监狱集中统一广播,又可实现分区、寻址及呼叫对讲等个性化的广播,以便利用这套系统向服刑人员提供专业丰富的科学、教育、法律及文化知识。
监狱的周边及门口是监狱与外界联接的部分,往往是在押人员越狱逃跑的地方,通过图像监控系统与广播系统联动发出警报、警示广播进行语音威慑,可以有效的保证在此看管的人员安全,并且可有效地配合监狱看管人员工作,防止在押人员越狱行为的发生。
为了防止监舍内意外事件发生,一般需要对囚犯的活动进行实时监控,监看囚犯在监舍内有任何违规活动,则通过监控报警系统与广播系统联动,狱警都可以通过远程控制中心广播来提醒囚犯注意,进行警示广播。若监舍内发生意外情况,犯人也可通过紧急求助终端向值班狱警求助。
监狱内部、食堂、室外操场等公共场合是犯人相对比较集中的地方。由于在押犯人情况混杂,容易出现各种异常情况,在狱警相对比较少的情况下,为保证各公共区域的人员、设施的安全,必须要有一定的安全监控报警措施。通过图像监控系统与IP网络广播系统联动,在出现非正常情况时,及时向现场在押犯人发出警示广播,同时向有关监狱管理部门发出报警信号,以便对各种紧急情况做出及时处理,有效保证看管人员及在押人员的安全,为监狱的整体安全与稳定打好基础。
方案设计
综合考虑到监狱对广播系统的实际要求和特点,从设备的先进性、可靠性、经济性考虑,设计系统由广播总控制室通过TCP/IP网络平台,实现音频信号和控制信号的数字化传输。根据监狱各个区域,各个时段的不同广播需求,对整个监狱广播系统进行控制和广播。系统在充分满足监狱宣教语音播放、讲话通知、-
第三篇:威海广电乡镇万兆IP网络建设方案(定稿)
随着三网融合的全面推进,互联网和交互业务将成为广电的今后的工作重点,而农村市场则是和其他运营商争夺市场的主战场,因此建设一张高可靠性的乡镇IP网非常重要。
2013年以前,受制于互联网出口和资质问题,威海公司的互联网业务开展的缓慢,特别是农村基本没有互联网用户,也没有IP接入网。而威海公司在专线业务上开展的比较好,各乡镇驻地都有SDH接入设备,也都有专线用户的接入点。基于上述情况,今后建设的乡镇IP网络既要满足互联网业务的需要,也得适合开展专线业务,并且还要考虑这两项业务的日后升级扩容。
基于此,威海公司结合威海现有的业务开展规模和当地用户情况,在乡镇IP网络上建设了一张适合威海实际,具备可扩展、高稳定性的乡镇万兆IP网络,在此我们就相关建设经验进行总结,主要有如下几个重点方面:
1)按照各县级市所辖乡镇的数量,各县级市建设若干个乡镇IP环网,并要求环网上的节点不超出六个。一期建设中,六个乡镇共享万兆的带宽资源,今后如果万兆资源不能满足需要,则将该环一分为二变成两个万兆环,即三个乡镇共用一个万兆的带宽资源,升级扩容简便。
2)乡镇汇聚交换机部署遵循如下原则:一是要求非乡镇驻地不再部署交换机,只部署OLT就近接入其他乡镇;二是不在骨干光纤上的乡镇节点不部署交换机,OLT接入其他乡镇,特殊情况,比如用户规模很大,类似开发区类的节点可部署交换机。在万兆交换机下部署的OLT设备,实现家庭用户的互联网和交互业务开展需要,要同时实现电业和热能抄表业务。
3)乡镇万兆交换机要求必须支持MPLS L2 VPN和L3 VPN技术,之所以要求支持MPLS,主要是因为今后的银行的专线业务正在从SDH 2M向MSTP、MPLS技术进行升级,乡镇交换机支持MPLS,在解决互联网接入的同时,一并解决了银行和政府部门的线路扩容需求。
4)考虑到不同业务尽量采用不同物理平台,以此实现业务的分离,在OLT到万兆交换机的上联方面,采用了双上联的建设思路。
基于上述建设思路的威海广电乡镇IP环网已经稳定运行接近一年,在全面满足互联网业务开展需要的同时,原有的大量的专线业务也进行了扩容和升级,并逐步割接到该平台上,在增加专线业务收入的同时,可以说基本上是零投入就实现了专线用户的提速升级。
第四篇:高速公路IP高清网络监控系统方案
高速公路监控系统的建设,越来越受到公路运营方、管理部门以及公众的重视。经过多年的高速公路机电工程建设和实践,相关设计、运营、管理部门对这一系统的功能不断加深了解,并在系统的应用过程中越来越多的发现——早期建设的非智能化监控系统固有的局限性,无法很好地满足高速公路运营及管理部门准确决策,保障高速公路畅通及高效率的目的。由于目前大部分高速公路已建的监控系统智能化程度不高,无法主动、及时地发现路面的异常情况进而自动执行预案,实现高效管理和应急调度指挥。
本文以一条省际高速公路为例,此高速公路全长115KM,全路段共有8个收费站入口,8个收费站出口,8个双向隧道,10个高速公路服务区。整个项目全部采用IP高清监控技术、智能分析技术、车牌识别技术、网络通信技术等进行设计,取得了良好的应用效果。
需求分析与建设目标
通过与高速公路运营方,高速公路管理方等各方面沟通了解,结合我们深入分析高速公路管理部门的业务需求和我们对高速公路管理信息化建设的理解,以合理性、先进性、可靠性、稳定性和可扩展性为设计原则。总结了以下几个重要的建设内容和方向。
高清化
所有硬件设备全部支持720P和1080P的高清分辨率,唯有实现高清化的图像采集和应用,才能实现整体系统的高清化,才能使监控系统从看得见到看得清的转变,也唯有高清化,才能提高整个系统的智能化程度和实际应用的效果。不仅前端全部采用720P或者1080P的高清监控摄像机,网络传输、管理控制、显示系统全部采用高清设备和技术。
智能化
通过各种智能分析技术来主动判断高速公路的运营状况,对高速公路上不符合规范,规章和违法的交通行为及事件自动记录并报警,能够智能识别各种违章行为,包括车牌识别,人脸识别等。以实现从被动监控到主动智能监控的转变。
IP网络系统架构
基于TCP/IP协议的网络通信体系架构是全球最开放的和最标准的,由于IP网络系统架构的开放性、成熟性和广泛兼容性,采用IP网络体系架构不仅维护简单,而且方便系统的扩容和管理。
网络存储
基于整个系统的全IP网络架构设计,采用网络化存储技术,部署简单,与其他存储技术相比具有强大的优越性能。存储网络可提供在计算机与存储系统之间的数据传输,可以实现超大容量数据的集中存储,超大数据吞吐能力,远距离数据存储,方便扩容并且部署简单。
弹性扩展,标准开放
高速公路的管理是一种层级管理结构,并且随着各地经济的不断快速发展,高速公路建设里程不断增长,高速公路的监控系统也会不断新建和扩容,为了保护已有投资,必须确保新旧高速公路监控能够无缝融合、平滑弹性扩展。在系统不断扩大的同时,标准的开放性可有效降低系统扩容的整体成本,并实现快速部署。
系统整体规划
根据高速公路长距离,全室外,多级管理的特点,设计高清全IP光网络系统架构。与目前高速公路联网监控的其他几种系统架构相比有比较明显的技术优势。传统的第一种系统设计方式是站级以下采用光端机+模拟视频矩阵+硬盘录像机的主体架构方式,录像和上传都采用硬盘录像机编码和存储。另外比较典型的一种是分中心以下全部采用模拟摄像机+光端机+光矩阵平台进行联网,省中心一级采用编码传输的方式。
在本文的高速公路全IP高清监控系统设计当中,高清IPC直接输出高清720P或1080P图像,同时高清IPC都具备双码流输出技术,在高速公路机电工程中,传输系统全部采用光纤,为高清IP监控系统提供了良好的基础网络传输平台,全流媒体转发和交换技术,并通过环网传输技术,可大大节约高速公路紧张的光纤资源,同时可降低系统成本。
另外,为了提高高速公路管理部门的现场管理和执法水平,系统还设计了移动执法终端系统,通过3G无线广域网络,管理人员能通过终端管理系统实时现场查看整条或多条高速公路的路况,并可通过系统快速展开取证执法,可极大提高高速公路的管理效率和减轻管理人员的劳动强度。
第五篇:监控报警系统之ip网络监控解决方案
视频监控相信大家对其已经是比较熟的了,而视频监控的发展阶段大致经历了以下3个阶段,第一个阶段是模拟视频监控阶段:模拟视频监控阶段的主要视频监控设备是磁带录像机也就是大家常说的VCR;第二个阶段是混合式(数模)视频监控阶段,混合式(数模)视频监控阶段的主要视频监控设备是硬盘录像机,也就是大家常说的DVR,第三个阶段是网络视频监控阶段,网络视频监控阶段的主要视频监控设备是网络视频录像机(NVR),视频监控经过了这三个阶段的发展,而今天晶盾就为大家讲讲ip网络视频监控解决方案。
IP网络视频监控解决方案的构成主要有以下几个组成部分:
1、前端采集接入部分
前端采集接入部分主要是由IP网络高清摄像机或云台组成,通过和一些外围的接警设备等实现现场监控声音、图像、报警等数字音频信息进行采集、并且将采集回来的数字音频信息进行编码和上传,前端报警系统提供IP接口,可以直接将数字音频信息传输到IP网络里面去。
2、网络传输部分
网络传输部分相当于是一个中介平台或者是桥接器,他通过网络,将前端设备采集过来的各种信息传输到监控指挥中心。IP视频监控系统是一个全数字化的报警系统,所有的视频数据和业务数据都将通过网络进行承载。网络接入部分采用支持POE的1000M交换机,可支持对IP摄像机进行供电。
3、中控中心部分
中控中心部分可以说他是IP网络视频监控的核心系统,中控中心部分包括提供视频管理、告警管理、设备管理、系统管理和扩展功能模块,提供视频网络监视、告警联动处理、视频存储与查询等功能,同时可与电子地图管理系统、矩阵、门禁等高级应用模块进行搭配使用。
4、流媒体服务器部分
流媒体服务器是网络视频监控系统中的最核心的设备,主要完成码流转发、存储写入、设备控制管理等功能
5、视频存储部分
视频的存储现有二种方式,分为分布式存储和集中式存储,分布式存储主要采用NVR系统自带存储来实现。集中式存储采用IPSAN磁盘阵列,实现端到端的IPSAN存储。
好了以上就是晶盾防盗报警器材厂为大家讲解的关于ip网络监控解决方案的相关知识,希望我讲的这篇文章对大家在视频监控方面能够有一个新的认识。