廣播電視編碼傳輸平臺更新改造方案探討

張 翼

內蒙古廣播電視臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

內蒙古廣播電視臺標清編碼傳輸系統，負責傳輸9套電視節目，15套廣播節目，不僅覆蓋內蒙古廣大城市、農牧區，同時提供內蒙古漢語衛視頻道、內蒙古蒙語衛視頻道節目上星傳覆蓋全國的節目源傳輸，該系統的安全性和強健性異常重要。

1 必要性

現有標清編碼傳輸系統自2014年使用至今已經運行7個年頭，作為內蒙古廣播電視臺傳輸的重要節點，該系統的使用壽命中已經到達一個危險節點，系統設備頻繁出現故障。同時，現有系統對前端信號出現靜音、靜幀、黑場有臺標、畫面拉條、馬賽克等畫面不做自動切換。一旦出現劣質信號則會導致送往下游單位的兩路信號都會出現故障，給安全播出造成極大的風險和隱患。

2018年，系統的制造商停止了當前系統中硬件設備的制造。根據國際慣例，停產設備的維護期會在2～3年內結束。系統無法得到維修和備件服務，技術支持停止。

為提高系統安全水平，提高播出節目質量，建議對標清編碼傳輸系統進行更新改造，并對更新改造方案進行探討。

2 內 容

更新改造系統按照1+1的拓撲結構設計系統，采用編碼器、復用器分開的傳統系統構架，復用后結點鏈路采用ASI二選一自動切換機制，新增碼流適配器等設備，同時利用現有DS3二選一切換系統與備份傳輸系統做二選一切換輸出。

在傳送節目量上，本系統涉及考量標清視頻信源19套、音頻廣播信源15套、高清視頻信源兩套。同時，考量下游單位直播星要求，在原有所需傳送節目基礎上新增漢語衛視高清節目，編碼方式為H.264。下游單位501臺要求，在原有所需傳送節目基礎上新增蒙漢語衛視高清節目，編碼方式為AVS+，本方案中除需特殊說明，高清編碼方式都為H.264。

在編碼方面按照信號傳送節目包進行劃分，分別為：包一、包二、包三、包四、包五、包六，包七，每個節目包鏈路各自使用獨立編碼器。

3 具體方案

現有編碼傳輸平臺采用動態編碼方式，1+1的拓撲結構，主備兩路復用同時選擇一路編碼器輸出信源。11套視頻、9套音頻節目采用混合方式接入五組編碼器，經過動態編碼復用器抓取打包后輸出至4個下游單位。現有傳輸系統弊端是一旦發生由編碼器或者前端信源導致的信號出現靜幀、靜音等劣質畫面，現有協議不會自動切換至正常備用路，從而導致后方主備復用器之后的鏈路都出現故障，影響安全播出。現有系統鏈路，如圖1所示。

圖1 現有編碼傳輸系統編碼示意圖

更新改造系統首先應采用靜態編碼方式，編碼端按照節目包不同碼率分開編碼。主備編碼器與復用器采用獨立路由的方式，改變以往交叉傳輸。系統設計考慮主要設備采用1組復用器、7組ASI二選一切換卡、8組編碼器，其中視頻編碼器6組，音頻編碼器2組。每組編碼器接入信源規劃如下：衛視高清、蒙語衛視高清（12M，AVS+編碼）。

3.2 音頻編碼部分

3.1 視頻編碼部分

第一組視頻編碼器：蒙語文化、新聞綜合、經濟生活、文體娛樂、農牧頻道、少兒頻道（3M）；

第二組視頻編碼器：漢語衛視、蒙語衛視（4M）；

第三組視頻編碼器：漢語衛視、蒙語衛視、蒙語文化、新聞綜合（5M）；

第四組視頻編碼器：經濟生活、文體娛樂、農牧頻道、少兒頻道（5M）；

第五組視頻編碼器：漢語衛視高清、蒙語衛視高清（12M，H.264編碼）、三佳購物（5M）；

第六組視頻編碼器：漢語

第一組音頻編碼器：音樂之聲、評書曲藝、交通之聲、經濟生活、漢語新聞綜合、蒙語新聞綜合、漢語新聞、綠野之聲（256K）；

第二組音頻編碼器：音樂之聲、評書曲藝、交通之聲、經濟生活、漢語新聞綜合、蒙語新聞綜合、漢語新聞、綠野之聲、蒙語對外（128K）。

更新改造系統鏈路，如圖2所示。

圖2 更新改造后系統編碼傳輸示意圖

4 方案預運行效果

設計系統覆蓋了現有系統的運行弊端，能夠對一些劣質信號做出保障性動作，基本能夠保障單路輸出，甚至雙路輸出，不會再出現兩路故障信號同時傳輸的情況。具有優勢如下：

首先，能夠避免因一路編碼器故障導致輸出兩路故障信號，至少能夠保證一路輸出，在報警發出后，另一路由人工手動切換至正常輸出路；

其次，能夠針對主備一路其中某個包丟失或碼率異常，在1秒內完成向正常路切換；

第三，能夠針對一路的某套 節 目 的TR101 290、PSI/SI、模板比對、PCR抖動分析、帶寬數據等碼率異常，在1秒內完成向正常路切換。