随着广播电视技术的迅速发展，有线电视网络数字化已是大势所趋。浙江省永嘉县广播电视台陈新浙根据永嘉县数字电视前端建设的情况，介绍基于IP技术的多功能、集成式数字电视前端。

　　前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心，是整个有线电视系统的核心。数字电视前端包括许多关键性的数字设备和技术， 如MPEG－2压缩编码器、数字多路复用器、数字调制器等。

　　（1）节目源部分

　　永嘉数字电视前端系统中的节目源主要包括卫星接收央视节目17套、各省卫视节目31套、中数传媒上海文广等40套、浙江省节目8套、温州节目4套、本地编码节目2套、CCTV1 编码、音频广播4套、数据广播2个TS流、NVOD2个流。卫星接收节目分为两部分，一部分是需解扰的节目，另外一部分是不需要解扰的节目。所有卫星节目通过卫星天线接收后送入各卫星接收机进行接收解码，把QPSK信号转换为IP信号后输出到主备交换机Cisco3750。本地两套节目送入编码器ION－01进行编码，CCTV1也送入ION－01进行编码， 同样4套音频广播也送入ION－01进行编码， 编码后ION－01中所有节目经过复用后输出IP信号到主备交换机Cisco3750。浙江省节目8套为模拟信号，所以需要编码，8路信号送入两台编码器ION－01和ION－02进行编码复用后输出IP信号。温州市4 套节目送入编码器ION－04进行编码，复用后输出IP信号。数据广播输出为2个TS流的IP信号；预留2个TS流的SDH网络传输信号，通过DS3－IP适配器后直接输出IP信号到主备交换机Cisco3750。根据编码器ION 的特点，每台ION 可提供4 路视频编码和最多10 路立体声编码， 所以本方案中配置3 台ION 编码器可满足系统需求。

　　（2）复用加扰处理部分

　　所有卫星接收机输出的IP 信号以及数据广播等全部送入到主备两台千兆交换机Cisco3750， 所有信号经交换机汇聚后送入2 台主备复用器Prostream1000。浙江省节目8 套和温州节目4 套以及本地2 套等节目经过编码器ION 编码、复用后直接输出IP 信号到千兆交换机，经Cisco3750交换机汇聚后送入Prostream1000 进行处理。所有节目信号通过Prostream1000 进行复用加扰处理后通过Gbe口进行输出，输出主备两路信号分别进入到主备两台千兆交换机Cisco3750；另外在输出IP 信号的同时每台ProStream1000 输出8路ASI信号给华为QAM调制器DTX8210； 根据ProStream1000的特点，每个ProStream1000可提供多达4个ASI 输入/输出的传输流和8个IP流的输出，本方案配置为1Gbe入1Gbe出、8ASI出，再加上备份的需求，本系统设计中提供3台ProStream1000即可满足目前的节目传输流的复用需求。

　　（3）QAM调制部分

　　所有复用器ProStream1000输出的IP信号经千兆以太网送入主备两台Cisco千兆交换机，在交换机进行汇聚后分发给哈雷IPQAM调制器BNSG9000；所有复用器ProStream1000输出的ASI信号全部进入华为15台QAM调制器DTX8210进行QAM调制；BNSG9000接收来自交换机的IP信号然后调制成RF信号送入FR混合器和其它射频信号混合后进入本地HFC网；DTX8210 对15个流的节目进行QAM调制后输出RF信号送入混合器；根据要求，IPQAM需满足15个频点的QAM调制输出，BNSG9000为插卡式结构，最大可插入9块卡，每卡提供6个频点的QAM输出，本方案配置3块卡，可提供18个频点的QAM调制输出；NMX网管系统可以实现对ProStream1000的2：1备份控制和BNSG9000 的1：1备份控制。

　　（4）EPG和CA信息的插入

　　EPG信息的插入：本方案设计中采取在Prostream1000中进行EPG插入的方式，EPG信息通过IP方式送入到千兆交换机然后进入复用器，然后分插到各个分属的节目流中进行复用。此外EPG信息也可以在BNSG9000中进行插入。CA信息的插入：本方案设计中采取在Prostream1000中进行节目加扰的方式，每台ProStream1000为CA信息预留一个以太网口，CA信息送入复用器后通过内置加扰模块进行节目的加扰。此外节目加扰也可以在BNSG900实现。

　　（5）备份方案

　　矩阵采用双模块双电源备份方式。复用器ProStream1000采用5＋1的备份方案。当其中1台主用设备发生告警时哈雷NMX网管通过实时的监测，将告警复用器的输入信号切换至备用复用器。交换机采用1：1 热备。本方案中QAM调制器BNSG9000没有进行备份，如需备份，可采用1＋1的备份方案。当主用设备发生告警时哈雷NMX网管通过实时的监测，将告警QAM调制器输入信号切换至备用QAM调制器。

　　（6）系统设计的带宽假定

　　卫星转播频道：可通过复用器ProStrem1000的过滤功能取出需要的各路节目码流；节目带宽由具体节目而定；通常省级卫视每套节目带宽为5Mbps左右；如果转发节目为统计复用流，并且该统计复用流带宽未超过有线模拟通道的传输带宽，哈雷公司复用器可保持节目的统计复用关系。如果转发节目为统计复用流中之一，并且该统计复用流带宽超过有线模拟通道的传输带宽，需要预留其变化带宽的最大值。实际系统中每个传输流包含的节目数量可根据实际传输的节目进行调整。本地编码频道：模拟和数字SDI视/音频编码；每路节目包括1路视频和2路立体声音频；音频编码码率：256kbps；视频编码码率可根据节目的内容进行调整： 新闻、会议及教育等应用， 视频码率推荐2.5～3Mbps；综艺频道视频码率推荐3～4Mbps；实时篮球赛等体育频道，视频码率推荐4～6Mbps。本设计中取视频码率平均值5～6Mbps。