淺談廣電播出高清編碼系統(tǒng)

劉 迪 金玉婷

1.2.內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

電視高清編碼系統(tǒng)是電視系統(tǒng)中的重要組成部分，是電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的樞紐，該系統(tǒng)將8套高清電視節(jié)目通過(guò)主備兩組編碼器進(jìn)行編碼，不但為信號(hào)調(diào)度提供了多源保障，提高了信號(hào)傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性，而且增加的交叉變換功能，極大提高了系統(tǒng)的安全級(jí)別。

1 系統(tǒng)概況

系統(tǒng)將8 套高清電視節(jié)目編碼后，采用IP 方式進(jìn)行傳輸。如圖1 所示，系統(tǒng)通過(guò)主備兩組編碼器將共計(jì)8 套高清電視節(jié)目按 照12Mbps H.264 編 碼，IP 流信號(hào)通過(guò)二選一自動(dòng)切換設(shè)備后經(jīng)光傳輸設(shè)備進(jìn)行傳送。

圖1 編碼傳輸系統(tǒng)

2 系統(tǒng)組成

2.1 高清編碼設(shè)備

該設(shè)備視頻編碼格式支持H.264 標(biāo) 準(zhǔn)，支 持HD-SDI 嵌 入音頻（8 選4）編碼，支持立體聲編碼，單聲道編碼支持左聲道覆蓋左右聲道功能；支持SDI輸入，IP 輸出。硬件設(shè)備支持實(shí)時(shí)告警功能，具備以太網(wǎng)接口，可實(shí)現(xiàn)基于SNMP 的集中網(wǎng)絡(luò)管理，可通過(guò)統(tǒng)一網(wǎng)管軟件系統(tǒng)的監(jiān)控管理進(jìn)行設(shè)備配置，并實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)管統(tǒng)一集中進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。

2.2 編碼網(wǎng)管系統(tǒng)

編碼網(wǎng)管系統(tǒng)由網(wǎng)管軟件、控制服務(wù)器和交換機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼設(shè)備的管理和控制。其中網(wǎng)管軟件具備完善的安全和告警機(jī)制，網(wǎng)管系統(tǒng)能夠支持多種告警獲取方式。除了在終端顯示告警信息外，還支持其他形式的告警方式。在出現(xiàn)誤報(bào)警的情況時(shí)，網(wǎng)管系統(tǒng)支持多種告警過(guò)濾顯示方式。網(wǎng)管系統(tǒng)具有較高的兼容性，支持SNMP 協(xié)議，以此來(lái)做遠(yuǎn)程升級(jí)。網(wǎng)管系統(tǒng)還能夠?qū)μ峁㎝IB 庫(kù)和通信接口協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行管理，可以建設(shè)為多級(jí)管理模式，實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)測(cè)的負(fù)載均衡，通過(guò)分層接入的形式實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有設(shè)備的網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)接，也可重新制定網(wǎng)管系統(tǒng)規(guī)范。

2.3 IP 碼流切換系統(tǒng)

IP 碼流切換系統(tǒng)由IP 碼流切換設(shè)備、IP 碼流控制系統(tǒng)、IP碼流控制面板組成。

2.3.1 IP 碼流切換設(shè)備

系統(tǒng)采用嵌入式的IP 碼流切換，每臺(tái)設(shè)備支持不少于32組復(fù)用流的二選一切換功能。支持整流或單節(jié)目的基于碼流故障的自動(dòng)切換、手動(dòng)切換；支持碼流PID 的監(jiān)測(cè)，并能觸發(fā)故障切換；支持碼流32 個(gè)PID的帶寬監(jiān)測(cè)，并能觸發(fā)故障切換；支持主、備碼流丟失監(jiān)測(cè)，并能觸發(fā)故障切換；支持自動(dòng)回切功能：當(dāng)主路信號(hào)恢復(fù)或當(dāng)前播出通道異常時(shí)，可以自動(dòng)或手動(dòng)回切到主路輸出；支持主路網(wǎng)口斷電直通功能。切換單元采用獨(dú)立的配置存儲(chǔ)模塊，更換板卡或設(shè)備時(shí)，只要將原配置模塊保留，不需要進(jìn)行重新配置，即可恢復(fù)正常使用。板卡支持熱插拔，每塊板卡配有各自獨(dú)立的接口背板?？赏ㄟ^(guò)統(tǒng)一網(wǎng)管軟件系統(tǒng)的監(jiān)控管理進(jìn)行設(shè)備配置，并實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)管統(tǒng)一集中進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控。

2.3.2 IP 碼流切換控制系統(tǒng)

系統(tǒng)可以接收控制系統(tǒng)的切換命令，完成應(yīng)急切換功能；系統(tǒng)支持自動(dòng)檢測(cè)碼流中斷功能，完成自動(dòng)切換，支持界面手動(dòng)控制切換；系統(tǒng)可完成切換板卡主、備通道信源設(shè)置，即可查看信號(hào)狀態(tài)及切換狀態(tài)；系統(tǒng)支持對(duì)故障進(jìn)行語(yǔ)音報(bào)警，要求碼流狀態(tài)和輸出狀態(tài)能在軟件界面中實(shí)時(shí)顯示，配合板卡使用，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)應(yīng)急切換控制。

2.3.3 IP 碼流切換控制面板

控制面板支持8 路碼流的手動(dòng)切換功能，具備指示燈以指示當(dāng)前各個(gè)碼流的輸出狀態(tài)；控制面板采用TCP 連接方式直接控制切換板卡，即不依賴(lài)于主機(jī)及其切換軟件；具備防止誤操作的按鍵鎖定裝置。

2.4 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

4 套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于本系統(tǒng)多畫(huà)面顯示監(jiān)測(cè)報(bào)警。

2.4.1 系統(tǒng)架構(gòu)

該檢測(cè)系統(tǒng)采用TS Over IP 構(gòu)架，支持多格式高標(biāo)清節(jié)目的解碼，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與輪巡監(jiān)測(cè)相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方式。提供Web 配置管理頁(yè)面，可在不影響多畫(huà)面顯示的情況下，通過(guò)Web 頁(yè)面實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)節(jié)目的添加管理、監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)置、畫(huà)面布局設(shè)置等所有功能。

2.4.2 格式支持

該系統(tǒng)支持UDP、HTTP、RTMP、RTP、HLS、RTSP 等傳輸協(xié)議，TS、FLV 等封裝格式碼流的視音頻監(jiān)測(cè)顯示功能；支持IGMP V3 組播碼流的接收，任意選擇節(jié)目，進(jìn)行畫(huà)面組合監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)看和監(jiān)測(cè)；支持AVS+、H.264、MPEG-2、AVS、H.265、MPEG-4 的高標(biāo)清視頻解碼；支持 MP2、 MP3、 AC3、 AAC、DRA 的音頻解碼；單臺(tái)多畫(huà)面設(shè)備支持不低于40 套MPEG2 標(biāo)清或16 套H.264 高清的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)碼能力。

總 結(jié)

該系統(tǒng)啟用至今，設(shè)備工作狀態(tài)正常，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，軟件操作便捷、硬件切換方便，極大地提高了傳輸系統(tǒng)的安全性、可靠性以及靈活性，為日后高清節(jié)目的編碼、傳送等方面打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。