基于IP多點傳送多套數字電視、廣播節目探索

摘? 要：隨著IP編解碼器設備接入通信網絡的技術日趨成熟，接入網絡的方式變得越來越豐富，能實現多點傳送多套數字電視、廣播節目，并且這種傳輸方式投資規模小，簡單易行。

關鍵詞：IP架構;多點;編解碼器;多套電視;廣播節目傳輸? ? ? ? ? ? ?中圖分類號：TN943? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

導語

目前，我臺新舊廣電大樓間距離8公里，舊大樓與金鶚山發射臺直線距離約500米，金鶚山與達摩嶺兩發射臺間直線距離約120公里。播出的廣播電視節目有四套高標清同播的電視節目（新聞綜合頻道、科教頻道、公共頻道等正式節目三套，備用電視節目信道一套）以及四套調頻廣播節目（新聞廣播、經濟廣播、交通廣播等正式節目三套，備用廣播信道一套）。節目生產基地位于湖濱的新廣電大樓，節目生產后全部需要送到位于現舊廣電大樓的有線網絡公司進入有線網絡播出。另外，岳陽新聞頻道的電視信號及岳陽電臺的新聞廣播、經濟廣播兩套調頻廣播信號需要送到岳陽電視轉播臺金鶚山的發射基地無線播出。岳陽新聞頻道的電視信號、另外一套岳陽電臺的金鶚之聲調頻廣播還需送到岳陽電視轉播臺達摩嶺的發射基地無線播出。

1.傳輸路由設計

為保證廣播電視安全播出，我們采用光纖傳輸鏈路為主鏈路，數字微波鏈路為備鏈路。

光纖鏈路傳輸原理：4路高清電視電視信號、4路標清電視信號、4路廣播信號分別送到3個主編碼器，3主編碼器輸出3個ASI流送入主復用器，主復用器送出2個IP流，一個給主IP切換器，另一個給備IP切換器，主IP切換器切出的IP流往下送到帶光輸出口的主交換機，2路光信號通過廣電網絡分別送到網絡公司機房和金鶚山發射臺機房，1路光信號通過移動網絡送到達摩嶺發射臺機房。

微波鏈路傳輸原理：4路高清電視電視信號、4路標清電視信號、4路廣播信號分別送到3個備編碼器，3備編碼器輸出3個ASI流送入備復用器，備復用器送出2個IP流，一個給主IP切換器，另一個給備IP切換器，備IP切換器切出的IP流往下送到帶光輸出口的備交換機，備交換機輸出的光信號通過微發信機送到金鶚山發射臺機房，1路信號差轉通過微波送到達網絡公司機房，另1路信號送到省微波網，通過省微波網將信號送到達摩嶺發射機房。

具體信號鏈路見圖1。

2.IP架構下的傳輸鏈路建設

根據我臺財務狀況，我們決定采取上下傳輸碼率一致傳送本臺自辦廣播電視節目。3個高清電視節目采用H.264編碼，碼率為8Mbit/s;1個高清電視節目采用AVS+編碼，碼率為8Mbit/s;3個標清電視節目采用MPEG2編碼，碼率為8Mbit/s; 1個標清電視節目采用AVS+編碼，碼率為1.4Mbit/s;4個數字廣播節目采用MPEG1編碼，碼率為128Kbit/s。

此傳輸鏈路主要由2臺AVS+ 4路高清編碼器、2臺AVS+ 4路標清編碼器、2臺四路數字音頻編碼器等設備構成。編碼器、復用器、IP切換器等設備主要技術指標如下：

2臺AVS+ 4路高清編碼器：編碼模式：支持視頻編碼格式：AVS+、H.264;

支持音頻編碼格式：DRA、MPEG-1 Audio Layer2音頻編碼格式;支持 HD-SDI;

支持Dual-Pass技術，能準確檢測復雜場景切換并自動調整GOP結構;支持內置動態統計復用功能;支持編碼后MPTS多節目傳輸流或SPTS單節目傳輸流輸出;

支持傳輸協議：TS Over ASI、TS Over UDP （組播或單播）;支持轉碼碼率范圍：4Mbps - 12Mbps （高清 1080i）;接口參數：ASI/SDI IN? 接口：≥6個;ASI/SDI OUT 接口：≥6個;IP（1000M）數據碼流網口? 接口：≥2個;IP（1000M）網管控制網口? 接口：≥1個。

2臺AVS+ 4路標清編碼器：編碼模式：支持視頻編碼格式：AVS+、H.264;

支持音頻編碼格式：DRA、MPEG-1 Audio Layer2音頻編碼格式;支持 SD-SDI;

支持Dual-Pass技術，能準確檢測復雜場景切換并自動調整GOP結構;支持內置動態統計復用功能;支持編碼后MPTS多節目傳輸流或SPTS單節目傳輸流輸出;

支持傳輸協議：TS Over ASI、TS Over UDP （組播或單播）;支持轉碼碼率范圍：500Kbps - 4Mbps （高清 1080i）;接口參數：ASI/SDI IN? 接口：≥4個;ASI/SDI LOOP OUT 接口：≥4個;ASI/SDI OUT? 接口：≥2個;IP（1000M）數據碼流網口? 接口：≥2個;IP（100M） 網管控制網口? 接口：≥2個。

2臺四路數字音頻編碼器：支持至少4路立體聲或4路數字音頻AES/EBU信號的MPEG-1 LayerII音頻編碼，帶ASI輸出和百兆IP輸入輸出;最多提供6個卡槽;支持ASI輸出及IP輸出;本地監控：按鈕和LCD顯示屏;IP編碼輸出滿足RTP或UDP協議;遠程監控：TCP/IP、XML協議; 音頻編碼卡：支持1路立體聲或1路AES/EBU;壓縮方式：MPEG-1 LayerII音頻編碼（取樣頻率48KHz）;配置4塊音頻編碼卡; 輸出卡：支持ASI輸出：數量 2;支持獨立IP數據流輸出：數量 1;支持獨立IP網管接口（數量：1）;IP可以支持組播單播功能，組播可以包含8個不同IP地址。配置1塊輸出卡;接口參數：AES/EBU（卡農頭） IN? 接口：≥4個;XRL（卡農頭）? ? ?IN? 接口：≥8個;ASI? OUT 接口：≥2個;IP（100M）數據碼流網口接口：≥1個;IP（100M）網管控制網口接口：≥1個。

6臺復用器：符合ISO13818和EN300468標準;支持8路ASI輸入+2路IP輸入（每一路256個IP地址）;支持2組（4路）ASI輸出+2路IP輸出;支持UDP網絡協議輸出;支持PCR精確調整;支持PID重映射（手動、自動）;支持PSI/SI表的重建與編輯;支持多臺設備之間級聯;支持液晶顯示和按鍵操作，Web網管;IP輸出數據的比特率范圍：1～600Mbps;UDP的載荷為7個188Bytes的TS包;最大復用節目數256個;支持UDP等網絡協議;具有掉電記憶功能;支持設備工作參數的導入、導出、備份;接口參數：ASI IN：異步串行接口輸入接口：≥8;ASI OUT：異步串行接口輸出接口：≥4;STREAM OUT/IN：數據網口，用于碼流輸出/輸入接口：≥2;REMOTE：控制網口，用于遠程控制，網管接口：1。

7臺交換機：千兆三層網管網絡核心交換機;支持網絡標準IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.3ab，IEEE 802.3z，IEEE 802.3x，IEEE 802.1Q，IEEE 802.1d，IEEE 802.1X;端口24個10/100/1000 Base-T，4個復用SFP千兆端口;速度10/100/1000Mbps;MAC地址表16K;VLAN：支持4K個VLAN 支持Guest VLAN、Voice VLAN 支持基于MAC/協議/IP子網/策略/端口的VLAN 支持1：1和N：1 VLAN交換功能。

2臺IP切換器：具備ASI或IP模式，完全符合MPEG-2 TS流傳輸標準;提供主播、備播、墊播三種輸入與主、備輸出;實時碼流監測，監控碼流、PID、節目表的丟失、錯誤與更改，以及節目解擾錯誤;毫秒級快速切換，并提供自動與手動切換、碼流級、PID級切換等不同切換策略;支持故障自動恢復、斷電直通/記憶、實時報警、日記記錄;支持前面板監控、WEB網管和SNMP;支持雙電源。接口參數：ASI輸入接口：3個（主、備、輔）、BNC、75Ω;ASI輸出接口：3個（主、備、輔）、BNC、75Ω;IP 輸入接口：3個（主、備、輔）、RJ45、符合EN301 192標準、組播;IP 輸入接口：1個（主、備、輔）、RJ45、符合EN301 192標準、組播;IP 網管口：1個。

2臺AVS+ 接收解碼器：支持解碼視頻格式AVS+，AVS、H.264/AVC、MPEG-2，高、標清節目解碼;支持解碼音頻格式DRA、AC-3、E-AC-3、MPEG-1 Audio Layer2;支持ASI、IP;支持SPTS單節目傳輸流、MPTS多節目傳輸流的輸入解復用;支持多種CA大卡解擾;支持DRA和5.1多通道音頻解碼輸出;支持傳輸協議：TS Over ASI、TS Over UDP （組播或單播）;提供SNMP MIB和WEB遠程管理配置界面;視頻解碼制式：1080I（50fs）、576I（50fs）;視頻寬、高比：16：9、4：3自適應（可手動選擇）;接口參數：ASI IN：異步串行接口輸入接口：1;ASI LOOP：ASI的環路驅動輸出接口：1;ASI OUT ：異步串行接口輸出接口：2;HD-SDI/SDI? ? ?接口：2;HDMI接口：1;YPbPr接口：1;CVBS接口：1;XLR 接口：1;PCMCIA CI插槽接口：2;IP網管口接口：1;IP數據口接口：2。

2臺音頻解碼器：ASI IN接口：1;ASI OUT接口：1;IP數據口接口：2;IP網管口接口：1;音頻解碼卡功能及指標：支持MPEG-1 layer2 解碼;支持兩套廣播節目的解碼輸出;輸出接口：AES/EBU數字音頻（2路）接口：2;模擬立體聲音頻（2路）接口：4。

結語

此套設計方案，整個投資不到60萬元，很容易將我臺自辦的12套廣播、電視節目送到本地有限數字電視網、移動網、電信網、無線網，性價比高，目前運行穩定，適用于市級電視臺。

作者簡介：李越（1965-），男，湖南省岳陽市人，本科，職稱：電視工程高級工程師，研究方向：電視播出，總控，主要從事電視工程技術工作。