IPTV前端信源调度切换系统介绍

王力栋

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

1 系统介绍

我国IPTV 业务经过多年的发展，视频信号按照来源不同可大致分为卫星信源、本地信源、IPTV 总平台信源和其他信源。按照国家广播电视总局对IPTV 安全播出的要求，必须把这些视频信号安全、稳定、准确无误的输出给终端，因此建设一个IPTV 前端信源调度切换系统尤为重要。本文探讨的IPTV 前端信源调度切换系统输入信号为IP 信号，所以系统前端要对这些高标清信源进行IP化编转码，经过汇聚后接入主备IP 信源切换矩阵，根据播控平台的需求将视频流调度切换推送到运营商分发平台，提供给用户进行收看。

2 系统的构成

根据IPTV 播控平台的特点，结合目前市场上能满足使用条件的设备，前端信源调度切换系统所采用的设备及软件如下。

图1 IPTV 前端信源调度切换系统图

2.1 信源切换矩阵

数量：两台。

配置及功能要求：

（1）IP流输入和IP流输出；

（2）输入、输出：512 路高标清视频信号；

（3） 不 少 于6 个 千 兆 网口，具备冗余电源；

（4）具备调度与智能切换功能，512 输入×512 输出任意切换；

（5）IP 流调度矩阵按1+1进行在线热备，秒级主、备切换，信号无缝切换不中断；

（6）支持自动、手动、编单、定时等多种切换模式。定时切换模式基于播控平台的节目单，保证输出到IPTV 播控系统的高标清视频流符合节目单编排的要求；手动切换模式下拥有可视化界面；

（7）每一路输出通道支持主、备、辅三个流自动切换，切换策略可以自定义；

（8） 拥 有MPEG2/H.264/AVS/AVS+/H.265 等编码格式；

（9）支持可视化点阵配置管理。

2.2 IP 流调度管理服务器及控制软件

数量：1 台。

配置及功能要求：

（1）CPU：Intel E5-2620v2，2 个；

（2）内存：4G DDR3 Reg，6 个；

（3）网卡：配置2 千兆网卡，冗余电源；

（4）统一管理IPTV 前端信源调度切换系统的所有设备。

2.3 交换机

数量：两台。

配置及功能要求：

（1） 传 输 速 率：10/100/1000Mbps；

（2）交换方式：存储—转发；

（3） 背板带宽：不小于96Gbps；

（4） 包转发率：不小于66Mpps；

（5）MAC地址表：不小于8K；

（6）端口参数：

结构：非模块化；

数量：48 个；

描述：48 个10/100/1000BA SE-T 自协商的以太网端口。

3 系统的功能

3.1 单台信源切换矩阵

信源切换矩阵支持512 路高标清视频信号输入，512 路高标清视频信号输出；支持多路高标清视频信号输入，一路高标清视频信号输出，这样每个高标清视频信号可以至少有两个输入源，即一个主输入源和一个备输入源。高标清视频信号的输出，可以从这两个输入源中任意选择一个。当高标清视频信号主输入源出问题时，信源切换矩阵将自动无缝切换到备输入源；当主输入源恢复时，自动无缝切回主输入源。

3.1.1 调度管理功能

信源切换矩阵把汇聚好的IP 高标清视频信号，按照播控平台的要求，进行有序地管理和输出。矩阵通过自动、手动、编单三种视频流切换方式进行高标清视频流的切换。定时切换模式基于播控平台的节目单，保证输出到IPTV 播控系统的高标清视频流符合节目单编排的要求；手动切换模式下拥有可视化界面。

3.1.2 精准切换

信源切换矩阵对视频信号输入源的切换时间要精准到GOP单位时间，保证低延时或无延时切换，完全实现无缝切换，切换平滑，无生硬感。

3.2 主备信源切换矩阵

IP 信源切换矩阵由2 台信源切换矩阵组成，1 台主机1 台备机，确保IPTV 前端输出源无单点故障。主备两台设备通过两条链路连接，保证在其中一台设备宕机的情况下，另一台可以独立运行，保障系统安全运行。

4 系统的优势

IPTV 前端信源调度切换系统采用三级安全机制，在信源环节为IPTV 的安全播出提供了保障。

第一级：主机内主备信号自动切换，实现安全播出。高标清主备信号同时进入信源切换矩阵，正常情况下，主路信号输出到交换机，进入下游平台；当主路信号出现故障时，信源切换矩阵切换平台自动切换到备路信号，进入下游平台，实现了播控设备内主备信号的自动、无缝切换。

第二级：信源切换矩阵设备之间采用1:1 主机备机机制。主备两台设备通过两条独立的链路连接，当主设备发生故障时，备份设备可以独立运行，正常输出信号，保证视频信号的不间断输出。

第三级：信源切换矩阵主设备出现故障的情况下，备份设备也出现故障，可以通过网卡直通功能，正常输出视频信号，保证安全播出。

通过三级安全机制的保障，可以做到播出切换安全无忧。