GDJ 122-2021 IPTV监管系统接口规范.pdf
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1、 GD 中华人民共和国 广播电视 和网络视听 行业 技术文件 GD/J 121 2020 节目分配网络 IP/ASI 网关技术要求和 测量方法 Technical requirements and measurement methods of the IP/ASI gateway in program distribution network 2020 - 12 - 17 发布 2020 - 12 - 17 实施 国家广播电视总局科技司 发布 GD/J 121 2020 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语、定义和缩略语 . 1 3.1 术语和定义
2、 . 1 3.2 缩略语 . 1 4 功能概述 . 2 5 技术要求 . 2 5.1 一般要求 . 2 5.2 功能要求 . 2 5.3 性能要求 . 4 6 测量方法 . 5 6.1 测量条件 . 5 6.2 ASI-IP 适 配器 . 5 6.3 IP-ASI适配器 . 9 参考文献 . 13 GD/J 121 2020 II 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件发布机构不承担识别这些专利的责任。 本文件由国家广播电视总局科技司归口。 本文件起草单位:国家广播电视总局广
3、播电视规划院、青海省广播电视监测中心、北京邮电大学。 本文件主要起草人:常江、刘骏、高杨、曹志、代明、周兴伟、高力、向东、姜竹青。 GD/J 121 2020 1 节目分配网络 IP/ASI 网关技术要求和测量方法 1 范围 本文件规定了节目分配网络中 IP/ASI网关的技术要求与测量方法。 本文件适用于节目分配网络中 IP/ASI网关的开发、生产、应用 、 测量 及验收 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件 。 GB/T
4、 17975.1 2010 信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第 1部分:系统 GB 20600 2006 数字电视地面广播 传输系统帧结构、信道编码和调制 GY/T 170 2001 有线数字电视广播信道编码与调制规范 IETF RFC 2250 MPEG1/MPEG2视频用户性能要求的 RTP有效载荷格式( RTP Payload Format for MPEG1/MPEG2 Video User Performance Requirements) SMPTE 2022-1:2007 通过 IP网络 进行实时视音频传输的前向纠错( Forward Error Correction
5、for Real-Time Video/Audio Transport Over IP Networks) SMPTE 2022-2:2007 IP网络上恒定比特率 MPEG-2传 送 流的单向传输( Unidirectional Transport of Constant Bit Rate MPEG-2 Transport Streams on IP Networks) 3 术语、定义和缩略语 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 ASI-IP适配 器 ASI to IP adapter 用于实现 ASI信号向IP 网络信号协议转换的设备。 3.1.2 IP-ASI适
6、配 器 IP to ASI adapter 用于实现 IP网络信号向 ASI信号协议转换的设备 。 3.1.3 IP/ASI网关 IP/ASI gateway ASI-IP适配 器和 IP-ASI适配器的统称 。 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件。 ASI 异步串行接口( Asynchronous Serial Interface) GD/J 121 2020 2 BNC 尼尔 -康塞曼卡口( Bayonet Neill-Concelman) DHCP 动态主机配置协议( Dynamic Host Configuration Protocol) FEC 前向纠错( Forward Err
7、or Correction) IP 互联网协议( Internet Protocol) IPDV IP包延迟变化( Internet Protocol packet Delay Variation) IPTD IP包传输延迟( Internet Protocol packet Transfer Delay) MTU 最大传输单元( Maximum Transmission Unit) PCR 节目时钟基准( Program Clock Reference) RTP 实时传输协议( Real-time Transport Protocol) TS 传送流( Transport Stream) U
8、DP 用户数据报协议( User Datagram Protocol) 4 功能概述 IP/ASI网关包括ASI-IP 适配器和 IP-ASI适配器,在节目分配网络中配合使用,完成 ASI信号和IP 网 络信号的双向协议转换,实现 TS流在 IP网络中的远程传输。IP/ASI 网关 功能框图见图1 。 ASI-IP 适配器 IP 传输网络 IP (TS) ASI (TS) IP-ASI 适配器 IP (TS) ASI (TS) 图 1 IP/ASI 网关功能框图 5 技术要求 5.1 接口要求 5.1.1 ASI-IP 适配器 ASI-IP适配 器的接口要求如下: a) 应 至少 具备 1个
9、ASI输入接口和 1个 以太网接口 ; b) ASI输入接口用于 连接 同轴电缆,物理接口为 BNC,阴型,阻抗为 75; c) 以太网 接口用于 连接 双绞线,物理接口为 RJ45; d) 可选择配置网管接口,物理接口为 RJ45。 5.1.2 IP-ASI 适配器 IP-ASI适配 器的接口要求如下: a) 应 至少 具备 1个 ASI输出接口和 1个 以太网接口; b) ASI输出接口用于 连接 同 轴电缆,物理接口为 BNC,阴型,阻抗为 75; c) 以太网 接口用于 连接 双绞线,物理接口为 RJ45; d) 可选择配置网管接口,物理接口为 RJ45。 5.2 功能要求 5.2.1
10、 ASI-IP 适配器 GD/J 121 2020 3 5.2.1.1 ASI 输入 ASI-IP适配 器的 ASI输入 功能要求如下: a) 支持接收符合 GY/T 170 2001的异步串行信号; b) 接收时序支持包模式和突发模式 ; c) TS包长度支持 188字节和 204字节。 5.2.1.2 协议适配 ASI-IP适配 器的 协议适配功能 要求如下: a) 应 符合 SMPTE 2022-2:2007, ASI-IP适配器与 IP-ASI适配器配合,支持 TS流透明传输 ; b) 支持 UDP/IP协议,单个 IP包中 TS包个数K 可设置,且满足 1 K 7; c) 支持 RT
11、P(符合IETF RFC 2250 ) (可选) ; d) 支持FEC (符合 SMPTE 2022-1:2007),其中列( L)与行( D)可设置,且满足 L D 100, 1 L 20, 4 D 20,二维 FEC中满足L 4。音视频流端口号设置为 N时,采用一维 FEC时, FEC 流端口号应为 N+2。采用二维 FEC时,两个FEC 流端口号应分别为 N+2和 N+4(可选) 。 5.2.1.3 IP 输出 ASI-IP适配 器的 IP输出功能 要求如下: a) 目的 IP地址和端口号可设 置; b) 支持静态分配方式和 DHCP方式 设置 本机 IP地址; c) 支持单播和组播 ,
12、组播地址可设置 ; d) 具备多个ASI输入接口时, 每个接口对应一个可设置的端口号(可选) 。 5.2.2 IP-ASI 适配器 5.2.2.1 IP 输入 IP-ASI适配 器的 IP输入 功能要求如下: a) 本机端口号可设置; b) 支持静态分配方式和 DHCP方式 设置 本机 IP地址; c) 支持单播和组播 ,组播地址可设置; d) 具备多个ASI输出接口时, 每个接口对应一个可设置的端口号(可选) 。 5.2.2.2 协议适配 IP-ASI适配 器的 协议适配 功能要求如下: a) 符合 SMPTE 2022-2:2007, IP-ASI适配器与 ASI-IP适配器配合,支持 T
13、S流透明传输; b) 支持 UDP/IP协议,单个 IP包中 TS包个数K ( 1 K 7)自适应; c) 支持 RTP(符合IETF RFC 2250 ) (可选) ; d) 支持 FEC(符合SMPTE 2022 -1:2007),其中列(L)与行( D)(满足 L D 100, 1 L 20, 4 D 20,二维FEC 中满足 L 4)自适应;音视频流端口号设置为 N时,接收一维 FEC流端口号 为 N+2,接收二维 FEC流的两个端口号分别为 N+2和 N+4(可选) 。 5.2.2.3 ASI 输出 IP-ASI适配 器的 ASI输出 功能要求如下 : a) 支持发送符合 GY/T
14、170 2001的异步串行信号 ; GD/J 121 2020 4 b) 发送时序支持包模式或突发模式 ; c) TS包长度支持 188字节和 204字节 。 5.3 性能要求 5.3.1 ASI-IP 适配器 5.3.1.1 单路最大适配 码率 当且仅当 1路 ASI-IP 工 作,采用 UDP/IP协议,且单个 IP包中 TS包个数为 7时,单路最大适配码 率 应 大于等于 85Mbps。 注:在地面数字电视广播单频网的节目分配网络中,所选 ASI-IP适配器的各路最大适配码率之和应大于各路地面数 字电视广播净荷数据率之和,不同模式下地面数字电视广播净荷数据率见 GB 20600 2006
15、中的 4.11。 5.3.1.2 ASI 输入接口 ASI输入接口应 满足 表 1的 技术要求。 表 1 ASI 输入接口技术 要求 序号 项目 技术指标 1 接收灵敏度 200mV 2 最大输入电压 880mV 3 反射损耗( 5MHz 270MHz) 15dB 5.3.1.3 基础适配延迟 采用UDP/IP 协议,单个IP 包中 TS包个数为7,且适配码率为 50Mbps时, ASI-IP最大基础适配延迟不 超过 5ms。 5.3.2 IP-ASI 适配器 5.3.2.1 单路最大适配码率 当且仅当 1路 IP-ASI工作,采用 UDP/IP协议,且单个 IP包中 TS包个数为 7时,单路
16、最大适配码率 应大 于等于 85Mbps。 注:在地面数字电视广播 单频网的节目分配 网络中 ,所选IP -ASI适配器 的各路 最大适配码率之和应大于 各路 地面数 字电视广播净荷数据率之和 , 不同模式下地面数字电视广播 净荷数据率见 GB 20600 2006中的 4.11。 5.3.2.2 ASI 输出接口 ASI输出接口应 满足 表 2的 技术要求。 表 2 ASI 输出接口技术 要求 序号 项目 技术指标 1 信号幅度 800mV 80mV 2 信号 上升时间( 20% 80%) 1200ps 3 信号 下降时间( 20% 80%) 1200ps GD/J 121 2020 5 5
17、.3.2.3 网络 抖动抑制 在IPTD 均值为50m s, IPDV的 1-10-5分位数为 10ms的 IP传输网络性能下,采用 UDP/IP协议,单个 IP包 中 TS包个数为 7,且适配码率为 50Mbps时, 开启网络 抖动抑制功能 , 应 避免因 IP包 抖动造成 TS流丢包, 且 TS流的 PCR抖动在 500ns之间 。 注: 定义IPDV=IPTD -IPTDmin, IPTDmin为评估时间中 IPTD的最小值, IPDV的 1-10-5分位数为 10ms表示在评估时间中 测得的 IPDV值中有 99.999%不超过 10ms。 5.3.2.4 基础适配延迟 和 抖动抑制
18、适配延迟 采用UDP/IP 协议,单个IP 包中 TS包个数为 7,且适配码率为 50Mbps时,关闭 网络抖动抑制功能 , IP-ASI 最大基础适配延迟不超过 5ms。 开启 网络抖动抑制功能,IP -ASI最大 抖动抑制 适配延迟不超过 20ms。 6 测量方法 6.1 测量条件 所有ASI接口之间使用 75同轴电缆连接,长度应小于1m。 所有以太网接口之间使用六类双绞线连接,长度应小于 1m。 千兆交换机的 MTU值设置为 1500。 ASI-IP适配 器默认配置:使用 UDP/IP协议,关闭RTP 和 FEC,单个IP 包中 TS包个数设置为 7,本机IP 地址设置为 192.168
19、.0.100,使用单播模式,目的 IP地址设置为 192.168.0.200,端口号设置为 12345。 IP-ASI适配 器默认配置:关闭网络 抖动抑制 功能 ,使用单播模式,本机 IP地址设置为 192.168.0.200, 端口号设置为 12345。 误码分析仪和码流发生器默认配置:发送和接收符合GY/T 170 2001的异步串行信号, TS包长度设 置为 188字节,发送时序设置为包模式,输出码率设置为 50Mbps。误码分析仪有效 载荷选用伪随机序列, 码流发生器有效载荷 应 选用符合 GB/T 17975.1 2010的节目流。 6.2 ASI-IP 适 配器 6.2.1 ASI
20、 输入 功能 6.2.1.1 测量框图 ASI输入 功能测量需要的仪器包括误码分析仪、参考 IP-ASI适配器和千兆交换机,测量框图见图 2。 被测 ASI - IP 适配器 参考 IP - ASI 适配器 误码 分析 仪 千兆交换机 图 2 ASI-IP 适配器功能及单路最大适配码率测量框图 6.2.1.2 测量步骤 GD/J 121 2020 6 测量步骤如下: a) 按图 2连接测量系统,确保各设备处于正常工作状态; b) 误码分析仪、被测 ASI-IP适配器和参考 IP-ASI适配器设置为默认配置,检查误码分析仪 测得 的误码率是否为 0; c) 误码分析仪传输时序设置为突发模式,检查
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