廣播電視高山臺信號與監測系統設計

摘? 要：廣播電視高山臺一般采用衛星、光纖、微波多種信號傳輸方式，本文主要闡述數字電視、模擬電視、調頻廣播多路信號源的切換與監測以及播出空收信號的監測設計要點。

關鍵詞：廣播電視;高山臺;數字電視;模擬;電視調頻;廣播信號源;信號切換;信號監測

近年來，隨著廣播電視事業的迅猛發展，廣播電視高山臺站作為廣播電視系統直接面向用戶的神經末梢，也發生了很大的變化，其中最主要的變化就是設備種類越來越龐雜，信號類型變得復雜多樣起來，依靠原來的信號切換設備和監測監看設備已經無法滿足安全優質播出的需要了，這時信號切換與監測系統的更新設計就顯得猶為重要了。本文以永州大華山電視調頻轉播臺（以下簡稱大華山臺）為例概要地闡述一下信號切換與監測系統的設計要點：

一、信號系統設計目標和原則

信號系統是高山臺站安全播出的核心系統，系統設計的首要目標是安全，必須符合總局“62號令”有關安全的規定，在安全的基礎上實現系統的其他拓展功能。

嚴格做好系統各個環節的主、備設計，合理設計倒換機制，確保信源穩定傳輸至發射機。

監測監控系統是信源傳輸安全穩定的重要保障，也是員工工作的主要平臺，同時還是轉播臺工作情況向外展示的平臺。監控系統在全面監控信源傳輸流程各環節、各頻道（頻率）信號、機房環境的基礎上，靈活合理地配置顯示，搭建一個數字信號架構系統，全面監控并融入綜合管理功能的系統。

二、信號系統功能和技術需求

轉播臺新信號系統需要為廣播和電視發射系統提供符合技術指標和安全要求的主、備信源;整體系統時鐘同步，同時對系統每個處理環節的設備進行監控，對各環節輸入輸出信號進行實時畫面監看、質量監測，對不同路由的信號源實時比對，不一致則告警且提示問題信號源。對系統運行的環境（包括電力、溫濕度、機房安防）進行全面監控。監測監控系統收集實時故障信息并通過多種渠道進行推送和查詢;為了便于管理，在保證信號安全的情況下機房創建工作管理系統，實現包括系統運行報表、物資管理、人員值班安排、工作量統計等功能。

網絡系統按照GD-J038-2011《廣播電視相關信息系統安全等級保護基本要求》中第二級防護要求執行。

系統設計的宗旨是合理利用現有設備，再采購部分設備完成現有4套模擬電視、6套調頻廣播和2套數字電視的信號源切換處理、多環節信號監測監看，對設備和信號重要級別的故障發出告警同時短信告知相關人員，山下辦公區通過簡單可靠穩定的設備完成所有發射節目空中信號輪訓監測告警。

以下分三個部分具體描述功能需求和設計。

（一）信源切換傳輸系統需求及設計

1、電視信號源系統

地面數字電視有2個頻點，發射機激勵器具有雙ASI輸入端口，可以實現本機主備端口自動倒換。

模擬電視有4個頻道，信號采用數字信號源系統，在末端分別從ASI信號解碼出模擬信號進發射機。

數字電視發射信源有二條傳輸鏈路，分別是移動SDH網、數字微波網，兩個不同路由從湖南廣播電視臺本部傳輸送達大華山臺，信源統一為TS Over IP格式轉換為ASI。新機房信號系統規劃如下：

數字電視兩個不同路由的ASI信號經二選一切換開關后送發射機主輸入口，移動SDH的ASI信號直接送發射機備輸入口，另外二號流的ASI先經切換后主信號和移動SDH直通信號都先進數碼視訊的復用器復用本地信號后經數碼視訊的切換板卡分別將ASI信號送發射機的主備激勵器。

模擬電視信號源中一、中七、湖衛主路為數字微波三號流八套節目流經柯維新D2000適配為ASI信號之后通過對應頻道的解碼器解碼為對應頻道的節目模擬信號送發射機主信號;模擬電視備路信號源為數字電視信號源二選一切換開關后ASI通過對應解碼器解碼為對應頻道的模擬信號，模擬電視備2信號源為衛星接收機解碼的模擬信號。這三路模擬信號源按頻道進對應的模擬切換器在輸出給發射機，發射機備路為衛星或者碼流切換后的解碼信號。

2、廣播信號源系統

廣播調頻發射信源系統沿用現在系統架構，湖南省廣播電臺的信號采用光纖路由和衛星接收信號切換輸出，主路從切換開關輸入，備路從光纖信號源直通輸入。3套中央電臺信號源處理同省電臺，只是中央臺信號源考慮中星6B和亞太6C兩路衛星信號切換，高速廣播節目只考慮一路光纖輸入。目前調頻考慮模擬音頻的切換和光傳輸。

（二）ASI碼流監測監控

信號監測系統整體方案需要實現的功能

1.完成實時監測分析整個系統所有信號的傳輸和呈現質量，有異常提供信息報警并記錄查詢。此項要求對信號源ASI、切換后ASI和DTMB近端空中接收ASI信號等幾個環節ASI信號進入多畫面采集系統并完成多畫面監控，碼流節目考慮每個流在多畫面上呈現一套節目即可，同時各個環節的ASI信號進入ASI切換矩陣，切換后ASI進入碼流分析儀和解碼器進大屏監控，作為碼流監測系統的輔助監測。（ASI矩陣輔助監測為預留功能）需要配IP轉ASI適配設備，將空中信號的IP轉ASI。監測信號的采集考慮調頻信號新增采集板卡，數字電視信號利用中央311工程的采集板卡，模擬信號只監測空中信號，監測設備利舊。

模擬電視信號在空中信號監測的環節采用現有模擬監測設備，不考慮新增。

電視信號需要監測的ASI碼流取樣點數目為信號源2路移動SDH和3路微波，切換后2路ASI，空中接收為2個多節目流IP，一共數字信號需要監測9路信號，毎路監測考慮在多畫面上呈現一套代表節目。但增加一個DTMB多功能循環監測儀，實時輪訓監測所有空中的DTMB節目。

2.完成碼流解碼視音頻內容實時監測報警、多畫面組合和碼流監測信息顯示、全程錄像和故障觸發錄像等功。能夠完成黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場、彩條、臺標丟失等視頻故障監測，音頻丟失、音量過高、音量過低等音頻故障監測。

3.完成市區基地遠端接收點2個DTMB數字電視、4套模擬電視和6套調頻FM的空中信號接收實時輪詢監看告警。

4.實現廣播音頻信號的監測和比對，要求能對任意兩個或者多個廣播音頻監測點的音頻做一致性實時比對。

調頻需要監測的數量為信號源14路模擬信號源+7路空中接收的調頻IP信號共監測21路信號

5.山上所有監測內容包括信號源、空中信號、發射機參數等選取重要的內容加入短信告警功能，能將所有告警狀態及時通知技術領導和值班員。

（三）網管功能需求及設計

1、需要采集2臺數字發射機、4臺模擬發射機和7臺調頻發射機的內部網管，取發射機發射功率、反射功率、功放及電源的參數對應集中展示電視和調頻的發射參數。這部分功能的實現主要考慮之前的調頻發射機和模擬發射機直接取省安播中心的監測信號，兩臺數字發射機直接取中央311的監測信號，集中在中央311的監測服務器上展示。

2、按信號流程組織設備拓撲流程，并實時提示工作狀態。

3、網管系統需要有自動生成安全播出日志、排班安排表、值班人員打卡情況表。

4、所有設備和信號的告警情況分層次展示，核心告警以短信形式實時報送給維護人員和臺站領導。

作者簡介：王勁松，男，永州市祁陽縣，學歷：大專，民族：漢，出生年月：1978年4月，職稱：助理工程師，研究方向：計算機信息管理。