招遠(yuǎn)廣播電視臺(tái)基于AVS+的地面無線數(shù)字電視系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐

溫少榮

（山東省招遠(yuǎn)市廣播電視臺(tái)，招遠(yuǎn) 265400）

1 引言

招遠(yuǎn)廣播電視臺(tái)2016年10月1號(hào)基于AVS+標(biāo)準(zhǔn)的DTMB地面數(shù)字電視正式開播，共提供26套中央、省、市和招遠(yuǎn)本地的無線數(shù)字電視節(jié)目。

2 A VS+技術(shù)簡(jiǎn)介

2006年2 月，具有我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的AVS P2《信息技術(shù)先進(jìn)音視頻編碼第2部分：視頻》頒布。AVS+是在AVS P2標(biāo)準(zhǔn)[1]基礎(chǔ)上制定的，主要面向高清和3D電視節(jié)目的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)于2012年7月正式頒布。AVS+在AVS基礎(chǔ)上增加了四項(xiàng)新技術(shù)：高級(jí)熵編碼、圖像級(jí)自適應(yīng)加權(quán)量化、同極性場(chǎng)跳過模式編碼、增強(qiáng)場(chǎng)編碼技術(shù)，完全下兼容AVS[2]，且相對(duì)于H.264編碼算法的復(fù)雜度更低，專利費(fèi)用更省，從硬件、軟件成本來講也更低廉。

3 核心設(shè)備選型

經(jīng)反復(fù)考察和比較，我們選擇了數(shù)碼視訊AVS+編碼的EMR產(chǎn)品做為系統(tǒng)的核心接入設(shè)備。數(shù)碼科技媒體綜合處理平臺(tái)EMR系列主要性能如下：模塊化插卡式設(shè)計(jì)，1U機(jī)箱6個(gè)卡槽；豐富的接口類型，全雙工千兆IP接口、可配置的ASI I /O接口、DS3/E3 IO接口、DVB-C/S/S2/T/T2解調(diào)接收與調(diào)制輸出接口、HD-SDI/SDI、CVBS等音視頻接口；強(qiáng)大的處理能力和靈活的再?gòu)?fù)用能力：高達(dá)8.5Gb/s數(shù)據(jù)吞吐能力；支持DVB標(biāo)準(zhǔn)的PSI/SI、ATSC標(biāo)準(zhǔn)的PSIP、ISDB的處理；支持節(jié)目級(jí)、端口級(jí)、網(wǎng)口級(jí)以及設(shè)備級(jí)等多種安全備份方式；支持多樣化的用戶接口和管理，支持Web控制、支持基于SNMP v1/v2的emanager控制、支持SNMP v1/v2c的標(biāo)準(zhǔn)Mib庫(kù)用于第三方集成。

4 系統(tǒng)介紹

4.1 頻道規(guī)劃

根據(jù)山東省新聞出版廣電局的統(tǒng)一部署，招遠(yuǎn)地面數(shù)字電視采用DS-32（中心頻率666MHz）省域單頻網(wǎng)頻道、DS-33（中心頻674MHz）省域多頻網(wǎng)頻道，DS-14（中心頻率482MHz）市域單頻網(wǎng)頻道，用三個(gè)UHF頻道免費(fèi)提供26套標(biāo)清AVS+地面數(shù)字電視節(jié)目。招遠(yuǎn)廣播電視臺(tái)負(fù)責(zé)DS-14頻道市域單頻網(wǎng)的承建，煙臺(tái)羅山發(fā)射臺(tái)負(fù)責(zé)另外2個(gè)頻道的覆蓋工程。

4.2 編碼、傳輸標(biāo)準(zhǔn)選擇

本系統(tǒng)的信道編碼符合中國(guó)數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》，信源編碼符合AVS+標(biāo)準(zhǔn)GB/T200902《信息技術(shù)與先進(jìn)視音頻碼第二部分》，選用C=1的單載波模式作為參考模式，32QAM調(diào)制方式，保護(hù)間隔為1/6，幀頭為PN595，前向糾錯(cuò)碼率為0.8，符號(hào)交織為720，有效載荷為25.989Mb/s，平均每套節(jié)目的壓縮碼率在2Mb/s左右。

4.3 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)主要由招遠(yuǎn)廣播電視臺(tái)前端集成播控平臺(tái)、信號(hào)源傳輸平臺(tái)、招遠(yuǎn)羅山數(shù)字發(fā)射覆蓋平臺(tái)及信號(hào)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)四個(gè)部分構(gòu)成。

4.4 前端集成播控平臺(tái)

采用2臺(tái)數(shù)碼視訊的EMR做為前端節(jié)目集成播控平臺(tái)的核心接入設(shè)備，為了方便介紹，將其中一臺(tái)稱為EMR1，另一臺(tái)稱為EMR2。EMR功能可以分為輸入部分、復(fù)用部分、輸出部分。

（1）輸入部分。選擇配置了ASI五輸入輸出卡、編轉(zhuǎn)碼卡、模擬編碼卡和主千兆卡。

（2）復(fù)用部分。EMR的復(fù)用部分在復(fù)用界面下實(shí)現(xiàn)，可以配置輸入和輸出的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)各個(gè)輸入接口和輸出接口的業(yè)務(wù)交換。

（3）輸出部分。數(shù)據(jù)交換機(jī)采用的是H3C以太網(wǎng)交換產(chǎn)品，EMR2和EPG分別通過主千兆卡網(wǎng)口1和數(shù)據(jù)終端與交換機(jī)相連，通過交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。EPG系統(tǒng)生成的EPG信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)交換機(jī)端口7，交換機(jī)檢查端口7上EPG數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址，將檢查得到EMR2的MAC地址再與交換機(jī)內(nèi)部的MAC地址表進(jìn)行比較，從而得到EMR2的MAC地址對(duì)應(yīng)端口5，最終從端口5將EPG信息轉(zhuǎn)發(fā)到EMR2的主千兆卡網(wǎng)口1。

EMR1復(fù)用后形成的TS流由EMR1的ASI端口1輸出，通過五輸入輸出卡的ASI端口5將TS流傳輸?shù)搅硪慌_(tái)EMR2。EMR2編碼形成的AVS+碼流與與五輸入輸出卡端口5上承載著5套節(jié)目的TS流以及主千兆卡網(wǎng)口1上的EPG信息進(jìn)行復(fù)用，最終形成一路TS流由EMR2五輸入輸出卡ASI端口1輸出，經(jīng)DTMB字幕機(jī)后送至ASI碼流分配器，從ASI碼流分配器輸出的ASI信號(hào)分別送到信號(hào)源傳輸平臺(tái)和信號(hào)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。

4.5 信號(hào)源傳輸平臺(tái)

微波發(fā)射機(jī)采用的是桂林明科熱備份碼流微波傳輸系統(tǒng)，系統(tǒng)由IDU室內(nèi)單元、ODU室外單元、天饋系統(tǒng)組成。集成播控平臺(tái)的碼流分配器輸出的ASI信號(hào)，其中有二路分別接入主備IDU室內(nèi)單元。室內(nèi)單元IDU（主）輸出的600MHz中頻信號(hào)經(jīng)室外單元ODU（主）變頻到8.2GHz，并進(jìn)行功率放大，而室內(nèi)單元IDU（備）輸出的650MHz中頻信號(hào)經(jīng)室外單元ODU（備）變頻到8.25GHz，并進(jìn)行功率放大。主備ODU室外單元輸出的微波信號(hào)分別經(jīng)端口1和端口2接入雙極化饋源，由同一天線將主備微波信號(hào)以水平極化和垂直極化二種不同方式送到羅山發(fā)射臺(tái)。如圖1所示。

圖1 發(fā)端系統(tǒng)框圖

4.6 發(fā)射覆蓋平臺(tái)

招遠(yuǎn)羅山數(shù)字發(fā)射覆蓋平臺(tái)由三臺(tái)300W數(shù)字電視發(fā)射系統(tǒng)以及微波接收機(jī)、GPS接收機(jī)等設(shè)備構(gòu)成。中央臺(tái)的8套節(jié)目直接使用上一級(jí)傳輸?shù)墓?jié)目流，由省32頻道單頻網(wǎng)發(fā)射系統(tǒng)傳送。省多頻網(wǎng)，由于內(nèi)容涉及到市臺(tái)的本地節(jié)目，經(jīng)羅山微波接收機(jī)解調(diào)出的招遠(yuǎn)播控平臺(tái)發(fā)送的ASI碼流，其中一路碼流與省數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)節(jié)目碼流合成一路碼流推送至33頻道地面發(fā)射系統(tǒng)，完成央視4套省臺(tái)4套、市臺(tái)1套節(jié)目的發(fā)送。另一路碼流推送到14頻道地面發(fā)射系統(tǒng)，完成省、市、本地節(jié)目的發(fā)送。數(shù)字發(fā)射機(jī)采用的是吉兆300W寬帶數(shù)字電視發(fā)射機(jī)，支持DTMB、CMMB、DVB-T和DVB-T2標(biāo)準(zhǔn)，工作頻率470-860MHz，寬帶特性可覆蓋200MHz以上。

5 結(jié)束語(yǔ)

地面數(shù)字電視無線覆蓋工程，是利國(guó)利民的民生工程，是廣播電視公共服務(wù)的重要組成部分。招遠(yuǎn)市地面無線數(shù)字電視廣播系統(tǒng)自2016年10月正式開播以來，以免費(fèi)看、信號(hào)好、節(jié)目多深受城鄉(xiāng)居民的青睞，作為“村村通”工程的延伸，有效改善了廣播電視文化發(fā)展中城鄉(xiāng)不均衡的狀況。