地面數字電視信號源系統改造

朱忠寶

【摘要】隨著無線模擬電視的關停和數字電視的不斷向縱深推進，廣播電視無線發射臺站的數字化轉型也隨之而來。作為安全播出重要環節之一，數字電視信號源建設直接影響著安全播出質量。本文通過對數字電視信號源的介紹，客觀分析我臺早期數字電視信號源系統存在的諸多缺陷與不足，全面介紹了七九四臺2020年對該系統實施的技術改造，以及改造后用戶使用情況。本文介紹的技術改造方案，能夠減輕檢修維護壓力，提升安全播出質量，具有較好的社會實用價值，值得數字電視無線發射臺站借鑒應用。

【關鍵詞】數字電視;信號源系統;技術改造;主備獨立。

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.03..011

按照《貴州省中央廣播電視節目無線數字化覆蓋工程》技術方案的規劃，貴州省七九四臺轉播12套央視電視節目和4套地方電視節目。其中數字電視39頻道轉播CCTV-1，CCTV-2，CCTV-4，CCTV-10，CCTV-12，CCTV-13，CCTV-14，CCTV-15，并以單頻網方式實現無線網絡覆蓋組網。數字電視13頻道轉播央視頻道CCTV-17，CCTV-9，CCTV-11，CCTV-News和貴州地方節目4套，并以多頻網方式實現無線網絡覆蓋組網。數字電視信號源系統建設是該無線數字化覆蓋工程非常關鍵的一項。

1. 數字電視信號源

地面數字電視信號源央視12套節目信號源主要來自中星6A和中星6B。而地方4套節目主要來自于當地廣電網絡公司，通過專用光纖進行有線傳輸，最后在接收端通過udp尋址解碼獲得。

在中星6A上，單頻網轉播的8套央視節目打包在一個頻點上，多頻網轉播的4套節目打包在另外一個頻點上，詳細分布如表1所示（數據來源：中文尋星網）。使用中星6A信號作為信號源時，單頻網轉播的8套節目已經復用打包好，只需要用專用接收機解調出來就可以直接送給39CH發射機激勵器。多頻網的4套節目則需要逐一解調出來與地方4套節目信號復用打包，再送給13CH發射機激勵器。

而在中星6B上，轉播的12套節目分布在3個不同的頻點上，詳細分布如表2所示（數據來源：中文尋星網）。使用中星6B作為信號源時，不管是單頻網還是多頻網，都需要逐一解調出來，通過復用打包后，再送給發射機激勵器。因此，使用中星6B衛星信號作為信號源時，要比使用中星6A復雜一些。要建設以中星6A與中星6B互為獨立主備的數字電視信號源系統，就更加復雜。

2. ?早期方案

七九四臺早期的數字電視信號源系統于2016年建成使用，建設方案如圖1（雙箭頭虛線表示雙絞線IP信號，單箭頭實線表示射頻信號或TS流）所示。系統建成后，使用該系統為地面數字電視發射提供信號源，對七九四臺地面數字電視發射系統進行調試運行，直到2020年實施技術改造。

隨著對地面數字電視發射技術的了解不斷深入，逐漸發現該套數字電視信號源系統存在諸多的缺陷與不足，一定程度上存在安全播出隱患。較為突出的有幾個方面：一是接線混亂，為了達到目的，不折手段地在設備之間亂搭亂接，無形中增加了看圖難度，不便于檢修維護。二是設備浪費，衛星接收機、碼流切換器、復用器使用數量比較多，使建設成本大額增加。三是無信源監測，系統故障時不易快速發現，存在安全隱患。四是主備不獨立，中星6A信號與中星6B信號開始復用后，信號就融合在一起，不滿足主備獨立要求。五是冗余過度，碼流信號反復的切換、編轉碼、復用，過度冗余造成設備資源浪費。六是系統摻插CDR，CDR信號來源和碼流分配均有借助該系統設備完成等。

3 ?技術改造

七九四臺多次組織專業技術人員對數字電視信號源系統進行技術研討，徹底分析早期系統方案的缺陷與不足。最終認為非常有必要進行技術改造，以提升安全播出質量，減輕檢修維護壓力。

技術改造需求有幾方面：一是要精簡設備，考慮把不是必須要的設備拆除留著備用。二是適當增加必要設備，考慮增加衛星接收天線，作為備份。三是要實現信號源信號可視化監測，考慮增加多畫面監聽監看，監測碼流分配器輸出信號。四是清晰信號流向，考慮不需要復用的信號流向為：功分器→接收機→碼流切換器→激勵器，需要復用的信號流向：功分器→接收機→編轉碼器→數據交換機→復用器→碼流切換器→激勵器。五是主備物理分離，考慮主、備信號源設備安裝在不同的機柜。六是科學擺放與布線，考慮兩個機柜設備對稱擺放，按照信號流向，從下往上依次擺放設備。

七九四臺經過反復的技術研究，不斷的技術改進。最終得出一套較為完整，且能滿足技術改造需求的地面數字電視信號源系統改造方案（如圖2所示）。

方案說明：首先，在單個機柜里，主用信號源是來自中星6A的衛星信號，備用信號是來自中星6B的衛星信號，廣電網絡公司專用光纖用于傳輸地方4套節目。其次是中星6B衛星接收機輸入為3路，原因是中星6B上12套央視節目分3個頻點打包傳輸。再次是方案中使用的復用器是北京數碼視訊的設備，雖然自帶編轉碼功能，但是接口數量不夠用。因此需要對中星6B信號先進性編轉碼，再傳輸給復用器。再次是碼流切換器有多組獨立板卡，每組板卡能夠實現3切2，頻點1與頻點2雖然接在相同的碼流切換器上，但其實是分別接在不同的板卡上。最后是A、B機柜均獨立UPS不間斷供電，并采取了多重防雷措施。

方案分析：首先，實現主、備信號源相互獨立，同時主、備信號源設備配置完全一樣，給檢修維護提供便利。其次，新增一副中星6A天線、一副中星6B天線，實現衛星信號源備份。再次，新增兩套多畫面監測，分別監測主、備機柜碼流分配器輸出信號，實現對信號源信號的實時可視化監測。最后，實現了接收機、碼流切換器、復用器的使用，設備資源得到節約。

數字電視信號源系統改造后，經過長時間的運行，系統特別穩定，未出現過任何安全播出事故，從根本上更加有力地保障了地面數字電視發射信號源系統安全，全面減輕了檢修維護的壓力。本次技術改造也將作為七九四臺一項工程技改項目申報貴州省2021年度廣播電視科技創新獎，希望該技改方案得到更多的推廣應用。