廣西衛視高清頻道異地上星編碼傳輸系統的設計與實現

□ 莫春暉

一、前言

作為廣西標志性的電視節目頻道，廣西廣播電視臺高清綜合頻道（以下簡稱“廣西衛視高清頻道”）的上星工作尤為重要。廣西衛視高清頻道的電視節目，擬在廣西廣播電視臺內進行編碼后，將高清業務信號通過國干網異地傳輸至上星地北京。該節目加密信息及授權信息由上海文廣集成平臺加密系統提供并經國干網傳輸，同時在中國有線北京首站完成復用加擾，加密后的TS流再經無線局的數字傳輸網絡傳送至無線局地球站，由無線局承擔該節目流的主備上行任務，使用中星6A衛星傳輸上行廣西衛視高清的節目流。

二、信號傳輸鏈路

如圖1所示，整個信號傳輸鏈路包括信源編碼系統、傳輸系統、集成加密系統、引接系統、上行系統和衛星轉發系統。

（一）信源編碼系統。廣西電視臺對廣西衛視高清電視節目使用AVS+標準進行壓縮編碼。編碼后的高清業務ASI信號，主路ASI信號經適配器輸出DS3信號，送至廣西電視臺總控機房的廣西區網SDH輸入端，經廣西區網送至中國有線國干網南寧站SDH輸入端。備路ASI信號經光端機點對點送至國干網南寧站DTM ASI輸入端。

（二）傳輸系統。由廣西區網、中國有線國干網組成，廣西區網負責中國有線國干網南寧接入點前的信號傳輸；中國有線國干網負責將廣西傳輸節目清流信號、上海文廣加密與授權信息傳輸至中國有線首站。

（三）集成加密系統。上海文廣集成平臺加密系統提供加密信息ECM和加密系統生成的EMM授權信息，通過中國有線2M傳輸專用通道，接入位于中國有線首站的復用加擾系統。

中國有線首站負責將廣西傳輸節目清流信號、上海文廣加密與授權信息接入中國有線首站復用加擾系統，完成高清業務的遠程加密。中國有線首站將自干線網SDH/DTM兩路信道傳送的清流信號，與上海文廣提供的加密/授權信息按主、備對應關系進行復用加擾，經加擾后的高清業務總碼率為13.242941Mbps。加擾后的主備兩路TS信號在首站與無線局傳輸設備對接，通過無線局數字光傳輸網絡傳輸至無線局五四二臺地球站和北京地球站。

（四）引接系統、上行系統。無線局五四二臺地球站和北京地球站將接收到的廣西衛視高清加擾節目流送入后級衛星上行系統，發射至中星6A衛星。

（五）衛星轉發系統。由中國衛通負責。

綜上所述，在這次異地上星工作中，廣西廣播電視臺重點需要解決的問題是信源編碼部分和與省網、國干網碼流傳輸部分。

三、信源編碼傳輸部分

（一）信源編碼系統架構

如圖2所示，信源編碼系統由SDH環網傳輸路由和ASI點對點光傳輸路由兩部分組成。

根據總局要求，必須采用AVS＋編碼標準向下游單位傳輸編碼后的播出信號。廣西廣播電視臺采用3臺AVS＋編碼器交叉備份結構的信源編碼系統。這一系統架構能抵御播出信號源故障和編碼器故障，完成雙故障情況下的信號正常傳輸。該套系統對外輸出DS3信號和ASI信號，DS3信號通過SDH環網向下游單位傳輸信號，ASI信號通過點對點光機向下游單位傳輸信號。

SDH環網傳輸路由設計架構：廣西衛視高清節目主路播出信號編碼后，接至ASI-DS3適配器，適配輸出DS3信號，作為主路DS3信號；備路播出信號經過另一臺編碼器編碼后，接至ASI-DS3適配器，適配輸出的DS3信號，作為備路DS3信號。主、備路DS3信號接至DS3 2X1切換器，輸出一路DS3信號，作為向下游單位傳輸的主路傳輸信號。DS3 2X1切換器具備斷電直通主路、自動和手動切換功能。

圖2 信號流程圖

ASI點對點光傳輸路由設計架構。廣西衛視高清節目備路播出信號編碼后作為主用信號，與主路播出信號主編碼器編碼后的ASI信號，以及二備編碼器輸出的ASI信號、經過ASI 3X1切換器形成主、備、輔三路切換關系，輸出一路ASI信號，作為總體向下游單位傳輸的備路傳輸信號。ASI 3X1切換器具備斷電直通主路、自動和手動切換功能。

（二）自臺監測系統

按照總局要求搭建監控系統，對各主要節點進行信號監測，包括在廣西電視臺總控機房內選取5級共8個監測報警點：主、備HD-SDI播出信號，主、備AVS+編碼器輸出，ASI切換輸出，DS3適配器輸出，SDH返回信號和衛星接收的信號監測。如圖2所示。

主、備HD-SDI信號監測：對進入編碼器的廣西衛視高清頻道主、備路SDI信號進行實時監測，信號取自播出末級主、備視分。

主、備AVS+編碼器輸出監測：對主、備編碼器輸出ASI碼流進行實時監測，分別來自編碼器輸出的ASI信號。

對ASI光發機輸出監測：對備路ASI傳輸信號進行實時監測，信號取自點對點光發機的ASI輸出口。

DS3適配器輸出監測：對進入SDH傳輸柜之前的DS3信號進行監測，信號取自上適配DS3輸出口。

SDH返回信號和衛星接收的信號：為保證能夠監測到進入SDH環網以后的信號，在總控機房SDH傳輸柜配置了廣西衛視高清節目下行業務端口，用于實時監測環網內的信號情況。同時，利用AVS+專用衛星接收機接收中星A轉發器上的廣西衛視高清節目，用于實時監測上星后的信號情況。

（三）應急切換

如圖2所示，根據原國家新聞出版廣電總局第62號令《廣播電視安全播出管理規定》，上下游單位30秒責任劃分原則，該系統架構實現了播出信號源故障、編碼器故障及播出信號源+編碼器雙故障情況下對外輸出的DS3、ASI信號不中斷，始終保障2路傳輸信號同時向下游傳輸。系統所配備的DS3和ASI切換器均能實現自動和手動切換功能，能有效避免因信源編碼系統故障引起的信號中斷，實時保證送往SDH環網和ASI點對點光機的信號不中斷。

需要注意的是，為保證下游單位接收設備的兼容性和ASI信號切換后的狀態不發生改變，3臺AVS+高清編碼器必須在參數配置上保持一致，即PID、PMT等有效信息必須一致，否則下游單位會出現設備需要重啟或者重新解碼才能接收到信號的情況。

四、碼流傳輸部分

（一）上下游信號對接點

如圖2所示，主路傳輸信號（DS3信號）在廣西電視臺總控機房內送入廣西區網SDH輸入端，經SDH環網省網傳輸至廣西廣播電視信息網絡股份有限公司（以下簡稱“廣西廣電網絡公司”）公園機房，送入廣西國干網端口。備路傳輸信號（ASI信號）經裸纖點對點傳輸至廣西廣電網絡公司公園機房，送入國干網南寧站DTM ASI輸入端。

為保證信號能正常傳輸到達下游單位的每個環節，以及應急切換的有效性，我們進行了一次上下游單位的聯合測試。

考慮到整個傳輸鏈路主要接入點的交叉環節為廣西廣播電視臺前端與省網接入環節、廣西廣電網絡有限公司省網與國干網接入環節、中國有線北京首站國干網與下游單位接入端為重點，因此在這3個環節選取了7個測試點進行測試。以TS質量分析與檢測和290三級標準為原則，每個測試點在測試信號接入后，進行碼流測試、解碼后信號質量測試。

應急切換測試。對DS3切換器進行主、備切換操作，觀察各測試點信號恢復時間和解碼后的視音頻信號質量；對備路ASI切換器進行主、備、輔切換操作，觀察各測試點信號恢復時間和解碼后的視音頻信號質量。

（二）主、備路關系規約

以上下游單位聯合測試為依據，約定以SDH環網傳輸的DS3信號作為主路信號，以光端機點對點傳輸接入DTM網的ASI信號作為備路信號。

五、結語

廣西衛視高清頻道編碼傳輸系統從2018年11月上星以來，信號傳輸穩定，整個系統運行狀態良好。本文主要總結了作為信號源的電視臺方面進行異地上星的經驗，整理出上下游單位各個方面需要理清的技術環節和設備部署情況，為沒有條件從本省本地上星，需要將本臺電視頻道節目采用異地上星方案進行信號傳輸的電視臺提供參考。