新一代宽带多媒体路由平台的应用探讨

梅 锋，莫伟宏

（1.广东省广播电视网络股份有限公司 中山分公司，广东 中山 528403；2.华南农业大学 信息学院，广东 广州 510000）

1 技术简介

BigBand宽带多媒体业务路由平台（BMR）是一款电信级、智能化、多功能、多业务平台[1]，采用当今业界主流的数字视频媒体处理引擎和视频路由交换技术，可升级的模块化软硬件结构，用于广播和交换式视频业务，并能提供更多的应用功能。BMR系统构架如图1所示。

除了具有基本的复用、加扰、调制功能外，该系统相对于其他传统数字电视前端还具有以下特点：

1）该系统为集成式系统，不同功能的板卡可任意组合用于同一个BMR1200A机箱中，每个机箱最多可配置8块I/O板卡，设备集成度高，接线较为简单，使得平台结构清晰，并且各板卡支持热插拔，BMR1200A之间通过背板进行传输流调度，其I/O板卡的ASI输出端口可以用于日常信号监控或其他用途。

2）BMR1200A系统具有码率修整和统计再复用功能，可以在一个频点内传输8～12套数字电视节目，极大地优化带宽利用率，提高了传输容量，整个系统可传输224～336套数字节目，同时该系统还支持高/标清混合传输功能，在1个频点内传输1个MPEG高清和1个H.264高清节目的同时，还可以传输2～4套标清节目。

3）BMR1200A系统具有MPEG/IP路由交换功能[2]，使其可以在不同的输入输出端口之间进行快速路由切换，省去了复杂的传输流切换矩阵，机箱之间互联也无须增加外部路由交换设备，为系统减少了一个故障点，尽最大可能保障了系统的安全运行。

4）该系统支持其他多种业务，如高清电视、数字广告插播、IP传输网关以及节目采集等，节目采集同时支持UDP IP输出和ASI输出，满足媒资系统的不同输入需求。

5）BMR1200A支持ASI，QAM和IP多种码流的输入输出，例如，可以IP输入ASI输出，也可以ASI输入IP输出，系统的IP口支持清流和加扰流输出，并且BMR1200A的I/O卡输入/输出口为独立处理芯片，任意端口/板卡出现故障时不会影响其他端口/板卡工作。

6）该系统网管配置非常清晰直观，是图形化配置界面，对业务操作支持拖放式，配置及相关操作简单，功能强大，网管系统除常规设备管理功能外，还具备码流分析和节目预览功能，极大程度方便了用户的操作及码率故障的诊断，并且网管系统独立于BMR系统运行。

7）由于采用1∶1冗余备份策略，该系统具有极高的安全性，支持节目切换、端口切换、板卡切换、机箱及系统切换等多种切换方式，可以自动或手动进行，时间在2 s内。

8）BMR1200A机框尚有剩余I/O卡槽位的，今后如需扩容，只需增加相应板卡即可，因此系统具有良好的可扩展性。

从以上优点可以看出，该系统是一个技术领先，安全可靠，有充足扩展能力的有线数字电视平台。

2 项目简介

中山市数字电视根据实际的业务需求以及按照“标准性、安全可靠性、稳定性、先进实用性、可扩展性、开放性与互通性”的原则，数字电视前端系统复用、加扰、调制部分采用BigBand网络公司的BMR1200A系统来进行建设。

2.1 方案描述

本项目复用、加扰、调制部分设计使用了6台BMR1200A设备，其中3台为主系统，3台为备系统，整个方案实现了复用、加扰、调制的1∶1冗余备份，主备系统软硬件配置完全相同，各配有一套SMU1000网管服务器和SCS服务器，提供了32个复用和码率修整处理通道、1个IP处理通道、4个采集处理通道和28个加扰和QAM调制处理通道，提供重要节目的1+1传输备份。

以主系统为例，其中编号为BMR#1和BMR#2的2台BMR1200A作为复用机箱，另1台编号为BMR#3的作为调制机箱。BMR#1配置了1张GFG404光纤级联卡、3张AFA824XA码流复用卡（每张卡可以进行4个流的复用输出）、1张AFA824XA采集器卡、1张GNA114XA支持IP输入/ASI输出传输卡；BMR#2配置了1张GFG404光纤级联卡和4张复用卡，其中1张AFA2424XA码流复用卡，其余是AFA824XA码流复用卡；BMR#3配置了7张GFR222加扰调制卡，每张卡有2个射频输出口，可调制输出4个频点。BMR#1，BMR#2，BMR#4，BMR#5，BMR#3和BMR#6之间采用千兆光纤口进行级连，所有节目、传输流均可在期间自由调度和分配。所有数字节目经过BMR#1和BMR#2（或经过BMR#4和BMR#5）的AFA卡复用、码率修整之后的传输流通过BMR的背板进行调度送到GFG404卡，由 GFG404卡送到 BMR#3（或 BMR#6）的GFR222卡进行DVB同密加扰和QAM调制，无须外部交换设备，整个系统可以进行28个频点的传输，每个频点可传输8～12套节目。系统结构如图2所示。

2.2 项目规划

根据项目设计要求，中山数字电视前端平台系统规划使用28个频点传输110套标清节目、13套高清节目、10套数字音频广播，占2个频点的数据广播、1个频点的股票信息和2个频点的NVOD/存储播出系统。预留空中升级loader和马赛克播出节目通道。系统支持对全部节目灵活的路由调度处理，动态节目排列功能可随时调整节目的频道列表。外部信息如EPG等只需通过一个ASI输入端口或者以太网口插入，通过BMR系统特有的多点传输功能（Multicast），将其分别复制到全部所需要的传输流中。

项目规划也充分考虑对未来多业务、多功能的支持和扩展，有效保护前期投资，采用BMR平台，可以非常方便地逐步拓展以下业务和功能，各个功能模块如图3所示。

1）节目预览。对所有输入节目的视频图片通过网管进行预览和监视。

2）高清电视传输。BMR平台支持对CBR，VBR，SDTV，HDTV的传输。

3）应急图片插播。在输入节目源以外丢失或被非法干扰时，提供应急图片垫播，避免用户端出现停帧、黑场等画面，该功能也可用于紧急情况下的重大突发事件插播。

4）节目采集。可对所有进入BMR平台的节目有选择地进行采集，采集后的节目可实时存储到视频服务器，用于媒资系统或作为VOD系统的点播节目源。

5）数字广告插播。BMR平台支持对所有节目有选择地进行广告插播。

6）千兆IP组网。BMR平台可同时提供清流、加扰流的千兆IP输出，同时支持带内网管传输，非常方便将来的IP组网。

7）IPTV。BMR平台作为广播平台，全面支持MPEG-2标准，同时BMR也为IPTV的流媒体处理提供软件可升级和硬件转码功能。

8）交换式视频广播SDV[3]。BMR平台支持目前最先进的交换式广播功能，目前交换式广播在北美市场已进入大规模应用阶段。

2.3 备份措施

由于该项目采用1∶1软硬件平台冗余备份，双路节目源输入策略，BMR12OOA系统内置的监测机制，可对复用后送往调制机箱的信号情况进行监测，当发现某个复用端口的输出节目中断时，可手动或自动切换到相应的备复用端口取信号，保证复用和调制输出信号不会中断。经主备BMR12OOA机箱调制后的RF信号接入末端ADC射频切换开关，ADC对输入的主备RF信号电平进行监测，当发现主信号的电平不在设定的校准电平门限范围内时，就自动切换至备调制信号输出，保障了安全播出。

3 项目意义

数字电视前端系统的核心即复用、加扰、调制部分，BigBand BMR符合国家和行业数字电视的相关标准，实现了数字电视传输流的高效复用、码率修整、节目路由调度、节目采集、加扰、QAM调制、高清电视传输和IP传输等功能，系统平台运行稳定可靠，具备目前领先的MPEG/IP路由交换技术，并能兼容今后多业务的开展和持续发展，具有广泛的应用前景。

[1]哈宏疆.BigBand：全方位服务中国的有线网络[J].电视技术，2010，34（1）：104.

[2]郭余祥，徐兵，周福军，等.新一代数字电视平台在仪征市的实践与应用[J].有线电视技术，2009，16（19）：95-98.

[3]BigBand bmr1200 overview[EB/OL].[2010-12-10].http：//www.big bandnet.com/index.php/broadcast-video-bmr1200-overview.html.