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方舟TS数字电视字幕插播系统(无前端)


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一、TS数字电视字幕插播系统方案简介    

  随着数字电视的发现普及,目前县级台数字电视信号都是由市网络公司将数字电视信号通过光纤下传到各个县级台,县级台接收到信号后与当本地频道(通过编码复用后调制出一个频点)混合到一起传给用户。县级台只有光纤接收机、射频切换器、本地频点调制器、光纤发机、光纤放大器,没有自己的解扰系统,在加扰环境下是不可以直接加广告业务的,要想加入广告业务只能再搭建一个小型前端才可以加广告插播、视频截揪系统。对此我公司根据目前的现状研发出一套完整的解决方案:再加扰方案,此方案对网络公司的收费系统并不影响。此系统的设计理念是需在县级台再搭建一个小型前端,先将上级下传的信号一分2,一路为应急信号,另一路广告业务,最后用射频切换器来对2路信号做自动切换输出到用户。其中广告业务这一路的工作原理是:先将上组下传光纤信号中的做广告业务的频点进入RF转IP网关将其由RF转为IP给交换机,加解扰服务器交换机取源流数据将源流解密为清流返回交换机,字幕服务器从交换机取清流数据加字幕后返回交换机,加解扰服务器从交换机取字幕机输出流进行加密(与源流同密)返回交换机,IP倒换器从交换机取网关的输出流和加解扰服务器加扰后的流,生成一个新流给调制器,最后将做业务后的调制频点与此路中不做业务的频点(除做业务外的频点)进行混合组成一个与源信号同样频点的一路信号给射频切换器,由它输出给用户。

  Arkcg TS流数字字幕插播系统是电视台的广告增值设备。用于数字电视上直接进行字幕广告插入的设备。数字电视是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代数字电视。数字化改造以来,前端数字设备之间的互联目前已经几乎全部采用ASI规范,数据则以SPTS或MPTS形式传输。ASI/IP采用串行方式传输,只需一根同轴电缆线,连线简单,距离远,非常便捷。

  在数字化改造带来诸多优势的同时,在TS流上插入字幕的方式也与原来的模拟系统完全不同了,在模拟前端中,我们采用字幕机、键混器或多路插播器等设备,在CVBS或SDI上进行字幕的叠加和插播。但在数字前端系统中,尤其是在没有编码器的传输环节的设备当中,CVBS或SDI等信号已经不可能再出现。同时,TS流是基于MPEG-2、H.264、AVS+的压缩数据的一种传输流,字幕的插入也不再像模拟设备那样只是一个叠加的问题,在整个字幕的叠加过程中,涉及到解复用、解码、字幕叠加、视音频替换、再编码、GOP重新打包、ES以及TS再复用等诸多环节。Arkcg TS数字电视插播视频截播系统是基于数字层面上的插播截播设备,省去了解码、编码、复用设备,提升节目质量,节约一些不必要的开支。甚至可以再每个频道进行不同内容的字幕插播,是完善的一体化解决方案。


二、 TS数字电视字幕插播系统软件介绍

TS数字电视字幕插播视频截播系统是一套完善广告业务增值系统软件。字幕插播系统可以在播控机统一给各个字幕播出服务器发送字幕播出指令,播出机接收到指令立即播出即可在电视上看到效果。同样的视频截播系统,可以同时将多个频道的视频画面叠加到各个频道上,随后也可以在电视上看到播出效果。系统可以按定时或手动(触发)2种播出方式,触发播放特别制作了热键的播出,更符合电视台操作的习惯,也大大减少了操作上所使用的时间。本系统完全基于数字层面使得视频画面的质量得到了根本的提高,完全没有损失。系统完全采用数据库进行管理,规范管理,并可分组管理,一目了然。可以完成任何逻辑复杂播出要求。视频截播系统真正可以精确控制视频音频切换,完成定时截播。播出列表可以实时修改,并可以随时检查播出文件是否正常。左右声道设置解决了音频管理的问题。同时可以截断多个频道的播出 。

  TS数字电视字幕插播系统与TS数字电视视频截播系统是2个相互独立的系统,2个系统可以单独使用,或同时使用。根据用户的需求,自行选择。二者区别是:TS数字电视字幕插播系统里的插播服务器是要放在前端机房(有线、无线机房)只能保证服务开着,能正常工作就可以了,平时不需要用户对插播服务器时行操作,它所执行的操作全由字幕播控工作站来通过网络给插播服务器发指令,来实时播出。字幕播控机可以放在播控室或别的地方,只要保证它与字幕插播服务器在一个局域网内就可以。而TS数字电视视频截播系统的视频截播服务器是要通过用户来实时操作,才可以将视频广告播放出去。在截播的同时由字幕播控工作统一给视频截播服务器实时发送字幕指令播出。

  TS数字字幕插播、视频截播系统是两套完全独立的系统包括:TS数字幕播服务器、字幕插播数据库、字幕插播播控系统、字幕制作系统。

字幕播系统服务器功能:

  • 字幕插播系统开机自启动,需要人为操作

  • TS字幕插播系统可以对HD/SD-MPEG、HD/SDH.264\AVS+信号源进行插字幕


  • 每台TS字幕插播服务可以处理多个频道的字幕


  • 字幕在播出时可以实现对源信号的台屏处理,字幕停播后自动还原信号


  • 可对每个插播频道叠加一个台标


  • 字幕插播服务器实时接收播控发出的指令,以多层字幕方式同进叠加


  • 字幕播出服务器可以对每个频道进行同时叠加2个左飞、2个角标、1个台标、1个时钟


  • 字幕播出服务器可以对每个频道进行叠加相同或不同的字幕


  • 系统自带自动环通功能:断电直通、软件环通


  • 播出设备统一管理,统一由字幕播控发出字幕播出指令,实时播出


  • 每个频道播编码码率可以单独设置


  • 每个频道播解码、编码、复用信息可以实时监看


  • 每个频道都有独立的节目预监窗,可实时监看源流和目的流的状态


  • 实现广告节目的快速平滑无缝切换,无抖动、黑场和马赛克,不局限于TS的I帧才能插播


  • 智能故障诊断,断电ASI/IP源信号直通,保证了设备的安全性


  • 软件对输入流的码率进行实时监


  • 软件对插播频道随时更换




    字幕播控功能:

  • 字幕播控系统可对不同播出组下的各个频道进行同时叠加2个左飞、2个角标、1个台标、1个时钟


  • 每个频道下分别有2个左飞播表、2个角标播,播表相互独立,单独控制


  • 高标清字幕可以在同一台字幕播控设备中通过程序自定义标识符在同一个播控界面中实现


  • 根据用户需求可实现每整点或半点播出一次字幕


  • 根据用户需求可实现24小时不间断插播出字幕


  • 根据用户需求可实现在特定时间段对指定频道进行播出字幕


  • 对左飞、角标、台标、时钟模板进行管理


  • 可以自动记录字幕广告播放次数和播出时间,配备查询统计


    数据库管理功能:

  • 根据用户需求对插播字幕频道分多个组来实现播出多个不同的字幕功能


  • 根据用户需求对字幕播控系统建立不同用户


  • 对数据库按指定时间备份






    字幕制作功能:

  • 制作静态、动画角标


    三、工作环境及原理

    A、市网络下传光纤信号转为RF射频环境:

      解决思路:在县级台组建一个小型前端,先从2路光纤接收到RF切换器,从切换器的输出信号做源信号,一分二,其中一路到自建前端的RF切换器的直通入,另一路做业务信号到自建前端的RF切换器的第二跟输入,RF切换器的输出到混合器与当地频点混合最后到光纤发送给用户。(其中做业务这一路将做业务的频点取出选接入到RF转IP网关,将数据转为IP数据接入业务数据交换机,加解扰服务器从业务数据交换机取源数据解扰后打回业务数据交换机,字幕从业务数据交换机取解扰后的清流做业务(叠加字幕和视频广告)将做业务后的清流返回业务数据交换机,再由加解扰服务器从业务数据交换机取业务流进行加扰,并将数据返回业务数据交换机,由IP倒换器从业务数据交换机取源流和加扰后的业务流,最后将输出流给IPCAM 调制输出 与剩下的频点混合到RF切换器)



    B、市网络下传光纤信号转为IP环境:
      解决思路:在县级台网络机房从光纤接收到数据交换机,我们从源数据交换机这块加入业务数据交换机,从源数据交换机上取做业务的频点,加解扰服务器从业务数据交换机取源数据解扰后打回业务数据交换机,字幕从业务数据交换机取解扰后的清流做业务(叠加字幕和视频广告)将做业务后的清流返回业务数据机,再由加解扰服务器从业务数据交换机取业务流进行加扰,并将数据返回业务数据交换机,由IP倒换器从数据交换机取源流和加扰后的业务流,最后将输出流给IPCAM 调制输出 给用户。ArkcgTS流数字电视字幕插播服务器从业务数据交换机取复合IP流数据,叠加字幕后将数据打入业务数据交换机,IP倒换器分别从业务数据交换机取业务字幕流、叠加字幕前的复合流,输出一路目的流也打入业务数据交换机,加扰机从业务数据交换机上取IP倒换器的输出流进行加扰打入业务数据交换机,最终由IP调制器从业务交换机上取扰流调制输出给用户。字幕服务器可以对单节目流和复合流可以叠加字幕广告。




    四、硬件参数:


    A、加解扰器服务器



    概述:


    加解扰服务器实现对多个频点中的任意节目的解扰和再加扰,对节目的信息和视频质量无任何改变。

    技术指标:


    输入

    6 GE输入

    DS5800

    输出

    1 GE输出,UDP协议,单播/组播

    传输码率

    最大码率为800Mbps

    通用

    尺寸(长x宽x高)

    482mm×410mm×44mm

    重量

    2.2kg

    温度范围

    0~45℃(工作),-20~80℃(储存)

    电源需求

    100~240VAC,50/60Hz

    功耗

    <55W


    B、IP倒换器服务器

  • 概述:

      IP倒换器器是一款实现源流和业务流(字幕和截播)自动切换功能一体的设备,该产品采用1U机箱,一台设备可支持16个频点的节目切换。当每台业务服务器(字幕机或截播机)关机后网卡不会断电直通,这时IP倒换器会倒换到源流信号,保证不会影响大网信号中断,每个频点的源流和业务流(字幕和截播)自动切换,可通过GE口输入、输出16个不同的输入地址(IP地址和端口号);传输给下一级设备,该产品的高度集成化、强大的功能和低成本,非常适合新一代数字电视广告业务传输。

       倒换器是一台多通道的IP智能切换器,倒换器实现源流和业务流之间的自动切换。保证字幕服务器关机状态下大网输出正常。

      技术指标:


    输入

    6 GE输入

    DS5600

    输出

    1 GE输出,UDP协议,单播/组播

    传输码率

    最大码率为800Mbps

    通用

    尺寸(长x宽x高)

    482mm×410mm×44mm

    重量

    2.2kg

    温度范围

    0~45℃(工作),-20~80℃(储存)

    电源需求

    100~240VAC,50/60Hz

    功耗

    <55W

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