基于IP方式的TS流的集中收录系统在南京电视台的应用
发布时间：2012-10-08 文章来源：南京广电集团
【摘 要】
本文简述了基于IP方式的TS流集中收录系统的设计要求及基于IP方式的TS流、组播技术的要点，介绍了南京电视台IP集中收录系统中信号接收、信号收录、系统控制、远程编单、素材存储、素材下载、信号监测的工作特点，为异构全台网架构下多制作网络和收录系统间的互联互通问题提供了可借鉴的解决方案。
【关键词】基于IP方式的TS流、多媒体网关、组播技术
【Abstract】
The paper briefly described the design of TS over IP concentrated recording system and the techniques of TS over IP, multicast, introduced the characteristics of signal receivers, recording, system control, Remote edit，storage, program download,signal monitoring in TS over IP recording system. Meanwhile, it provided the referential interconnection solution of multi-production networks and recording system in heterogeneous networks.
【Key Word】
TS over IP、Multimedia Gateway、Multicast Technology
一、引言
南京电视台2009年11月通过公开招标方式，新一代的基于IP方式的TS流集中收录系统（以下简称IP收录系统）落户南京电视台，电视播出部于2010年1月完成了系统的建设工作。建设全台集中收录系统的目的是将集团各频道目前使用的分散的模拟收录系统进行整合，实现全台统一的节目收录与资源共享。
南京电视台原有的信号收录系统共有两个不同厂家的收录服务器9台，其中新闻制播网使用4台、18频道制作网使用2台、影视少儿频道制作网使用3台，另外前端收录系统中还配有4台模拟调度矩阵、14台录像机。为共享设备和素材资源，最大限度地提高设备的利用率，因此有必要建立了一套完整的低成本、高效率、高信号质量的数字音、视频和流媒体的收录和存储系统，满足节目部门需要的各种形态和格式的素材，实现全台所有的制作网络能够共享收录素材资源。
二、基于IP方式的TS 流的集中收录系统的设计要求与技术要点
IP收录系统的搭建必须具备技术先进、结构简洁、扩展灵活、操作人性化、处理智能化、运行安全可靠及高性价比等，利用组播技术传输TS over IP流，采用以太网络设计架构，配以大容量磁盘存储阵，将卫星、数字有线网络和总控调度系统分发过来信号通过多媒体网关转换为基于IP方式的组播数据流进行收录、高低码流存储、远程发布和在线监测。系统采用WebSever技术，支持远程授权用户端通过IE浏览器直接访问查看、下载素材和预约单编辑功能。技术要点包括：
1、基于IP方式的TS流。
多媒体网关能对卫星及数字有线网络中所有频点内复用的节目进行解调并通过IP网络实时转发。转发节目内容可选择MPTS码流中的任意多套节目，将MPTS 码流拆分为多路STPS码流，并根据用户设置的转发节目参数，将所需的节目内容以SPTS的方式发送到IP网络中。在解码方面，解复用器需要分析PSI信息，根据PSI信息获取音视频的PID，由于TS流是固定的188字节结构，PID在包中的位置是固定的，因此通过PID过滤，就得到了音视频流，可以同时对多套节目进行解CA后，通过TS/IP 组播输出到系统网络。
2、组播技术。
组播技术是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。组播技术中源主机用组播协议向n个目标主机发送相同的数据时只发送一份数据，这份数据中的目的地址为组播组地址，其数据由网络中的交换机逐级复制并发送给各个有请求的接收方，也就是只有组播组内的目标主机可以接收到该数据，这样既节省服务器资源也节省网络主干的带宽资源。只有组播接收方向交换机发出请求后，交换机才复制一份数据给接收方，从而节省接收方的带宽。IP组播技术有效地解决了单点发送到多点、多点发送到多点的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送。
3、系统网络架构。
IP收录系统采用以太网架构，网段1是实现外来信号经多媒体网关输出的TS over IP流的接收、频点切换控制、TS流收录与IP信号监测等；网段2是实现收录素材的存储、分发、管理及下载等。收录服务器、控制工作站及IP信号监测服务器均配有双网卡分别接入2个网段的千兆交换机中。
系统采用NAS存储架构。NAS（网络附加存储设备）是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。在NAS存储架构中，其显著特点是存储系统不再通过I/O总线附属于某个特定的服务器或者客户端，而是直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络对存储设备进行访问。NAS支持多个操作系统，实现跨平台性能。NAS支持多个应用系统，实现海量存储，可以满足Web应用程序的存储与检索需求。NAS还支持多用户、多平台的数据共享，能够集中管理数据并拥有完善的数据保护措施。系统收录的素材存放在磁盘存储阵列上，并使这些存储资源被连接在网段2中的其它服务器及远程用户所共享。
系统采用SNMP（简单网络管理协议）协议，实现一个管理控制工作站在 IP 网络上远程管理网络节点（如多媒体网关），通过SNMP协议控制所有的多媒体网关切换不同的转发器。SNMP是一种应用层协议，采用SNMP协议可以使网络管理功能简单化、网络管理协议扩充容易、网络资源充分利用、保持网络管理结构的独立性。
本文简述了基于IP方式的TS流集中收录系统的设计要求及基于IP方式的TS流、组播技术的要点，介绍了南京电视台IP集中收录系统中信号接收、信号收录、系统控制、远程编单、素材存储、素材下载、信号监测的工作特点，为异构全台网架构下多制作网络和收录系统间的互联互通问题提供了可借鉴的解决方案。
【关键词】基于IP方式的TS流、多媒体网关、组播技术
【Abstract】
The paper briefly described the design of TS over IP concentrated recording system and the techniques of TS over IP, multicast, introduced the characteristics of signal receivers, recording, system control, Remote edit，storage, program download,signal monitoring in TS over IP recording system. Meanwhile, it provided the referential interconnection solution of multi-production networks and recording system in heterogeneous networks.
【Key Word】
TS over IP、Multimedia Gateway、Multicast Technology
一、引言
南京电视台2009年11月通过公开招标方式，新一代的基于IP方式的TS流集中收录系统（以下简称IP收录系统）落户南京电视台，电视播出部于2010年1月完成了系统的建设工作。建设全台集中收录系统的目的是将集团各频道目前使用的分散的模拟收录系统进行整合，实现全台统一的节目收录与资源共享。
南京电视台原有的信号收录系统共有两个不同厂家的收录服务器9台，其中新闻制播网使用4台、18频道制作网使用2台、影视少儿频道制作网使用3台，另外前端收录系统中还配有4台模拟调度矩阵、14台录像机。为共享设备和素材资源，最大限度地提高设备的利用率，因此有必要建立了一套完整的低成本、高效率、高信号质量的数字音、视频和流媒体的收录和存储系统，满足节目部门需要的各种形态和格式的素材，实现全台所有的制作网络能够共享收录素材资源。
二、基于IP方式的TS 流的集中收录系统的设计要求与技术要点
IP收录系统的搭建必须具备技术先进、结构简洁、扩展灵活、操作人性化、处理智能化、运行安全可靠及高性价比等，利用组播技术传输TS over IP流，采用以太网络设计架构，配以大容量磁盘存储阵，将卫星、数字有线网络和总控调度系统分发过来信号通过多媒体网关转换为基于IP方式的组播数据流进行收录、高低码流存储、远程发布和在线监测。系统采用WebSever技术，支持远程授权用户端通过IE浏览器直接访问查看、下载素材和预约单编辑功能。技术要点包括：
1、基于IP方式的TS流。
多媒体网关能对卫星及数字有线网络中所有频点内复用的节目进行解调并通过IP网络实时转发。转发节目内容可选择MPTS码流中的任意多套节目，将MPTS 码流拆分为多路STPS码流，并根据用户设置的转发节目参数，将所需的节目内容以SPTS的方式发送到IP网络中。在解码方面，解复用器需要分析PSI信息，根据PSI信息获取音视频的PID，由于TS流是固定的188字节结构，PID在包中的位置是固定的，因此通过PID过滤，就得到了音视频流，可以同时对多套节目进行解CA后，通过TS/IP 组播输出到系统网络。
2、组播技术。
组播技术是单个发送者对应多个接收者的一种网络通信。组播技术中源主机用组播协议向n个目标主机发送相同的数据时只发送一份数据，这份数据中的目的地址为组播组地址，其数据由网络中的交换机逐级复制并发送给各个有请求的接收方，也就是只有组播组内的目标主机可以接收到该数据，这样既节省服务器资源也节省网络主干的带宽资源。只有组播接收方向交换机发出请求后，交换机才复制一份数据给接收方，从而节省接收方的带宽。IP组播技术有效地解决了单点发送到多点、多点发送到多点的问题，实现了IP网络中点到多点的高效数据传送。
3、系统网络架构。
IP收录系统采用以太网架构，网段1是实现外来信号经多媒体网关输出的TS over IP流的接收、频点切换控制、TS流收录与IP信号监测等；网段2是实现收录素材的存储、分发、管理及下载等。收录服务器、控制工作站及IP信号监测服务器均配有双网卡分别接入2个网段的千兆交换机中。
系统采用NAS存储架构。NAS（网络附加存储设备）是一种专业的网络文件存储及文件备份设备，或称为网络直联存储设备、网络磁盘阵列。在NAS存储架构中，其显著特点是存储系统不再通过I/O总线附属于某个特定的服务器或者客户端，而是直接通过网络接口与网络直接相连，由用户通过网络对存储设备进行访问。NAS支持多个操作系统，实现跨平台性能。NAS支持多个应用系统，实现海量存储，可以满足Web应用程序的存储与检索需求。NAS还支持多用户、多平台的数据共享，能够集中管理数据并拥有完善的数据保护措施。系统收录的素材存放在磁盘存储阵列上，并使这些存储资源被连接在网段2中的其它服务器及远程用户所共享。
系统采用SNMP（简单网络管理协议）协议，实现一个管理控制工作站在 IP 网络上远程管理网络节点（如多媒体网关），通过SNMP协议控制所有的多媒体网关切换不同的转发器。SNMP是一种应用层协议，采用SNMP协议可以使网络管理功能简单化、网络管理协议扩充容易、网络资源充分利用、保持网络管理结构的独立性。
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