廣西衛(wèi)視高清頻道異地上星編碼傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

□ 莫春暉

一、前言

作為廣西標(biāo)志性的電視節(jié)目頻道，廣西廣播電視臺(tái)高清綜合頻道（以下簡(jiǎn)稱“廣西衛(wèi)視高清頻道”）的上星工作尤為重要。廣西衛(wèi)視高清頻道的電視節(jié)目，擬在廣西廣播電視臺(tái)內(nèi)進(jìn)行編碼后，將高清業(yè)務(wù)信號(hào)通過(guò)國(guó)干網(wǎng)異地傳輸至上星地北京。該節(jié)目加密信息及授權(quán)信息由上海文廣集成平臺(tái)加密系統(tǒng)提供并經(jīng)國(guó)干網(wǎng)傳輸，同時(shí)在中國(guó)有線北京首站完成復(fù)用加擾，加密后的TS流再經(jīng)無(wú)線局的數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送至無(wú)線局地球站，由無(wú)線局承擔(dān)該節(jié)目流的主備上行任務(wù)，使用中星6A衛(wèi)星傳輸上行廣西衛(wèi)視高清的節(jié)目流。

二、信號(hào)傳輸鏈路

如圖1所示，整個(gè)信號(hào)傳輸鏈路包括信源編碼系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、集成加密系統(tǒng)、引接系統(tǒng)、上行系統(tǒng)和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。

（一）信源編碼系統(tǒng)。廣西電視臺(tái)對(duì)廣西衛(wèi)視高清電視節(jié)目使用AVS+標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓縮編碼。編碼后的高清業(yè)務(wù)ASI信號(hào)，主路ASI信號(hào)經(jīng)適配器輸出DS3信號(hào)，送至廣西電視臺(tái)總控機(jī)房的廣西區(qū)網(wǎng)SDH輸入端，經(jīng)廣西區(qū)網(wǎng)送至中國(guó)有線國(guó)干網(wǎng)南寧站SDH輸入端。備路ASI信號(hào)經(jīng)光端機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)送至國(guó)干網(wǎng)南寧站DTM ASI輸入端。

（二）傳輸系統(tǒng)。由廣西區(qū)網(wǎng)、中國(guó)有線國(guó)干網(wǎng)組成，廣西區(qū)網(wǎng)負(fù)責(zé)中國(guó)有線國(guó)干網(wǎng)南寧接入點(diǎn)前的信號(hào)傳輸；中國(guó)有線國(guó)干網(wǎng)負(fù)責(zé)將廣西傳輸節(jié)目清流信號(hào)、上海文廣加密與授權(quán)信息傳輸至中國(guó)有線首站。

（三）集成加密系統(tǒng)。上海文廣集成平臺(tái)加密系統(tǒng)提供加密信息ECM和加密系統(tǒng)生成的EMM授權(quán)信息，通過(guò)中國(guó)有線2M傳輸專用通道，接入位于中國(guó)有線首站的復(fù)用加擾系統(tǒng)。

中國(guó)有線首站負(fù)責(zé)將廣西傳輸節(jié)目清流信號(hào)、上海文廣加密與授權(quán)信息接入中國(guó)有線首站復(fù)用加擾系統(tǒng)，完成高清業(yè)務(wù)的遠(yuǎn)程加密。中國(guó)有線首站將自干線網(wǎng)SDH/DTM兩路信道傳送的清流信號(hào)，與上海文廣提供的加密/授權(quán)信息按主、備對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行復(fù)用加擾，經(jīng)加擾后的高清業(yè)務(wù)總碼率為13.242941Mbps。加擾后的主備兩路TS信號(hào)在首站與無(wú)線局傳輸設(shè)備對(duì)接，通過(guò)無(wú)線局?jǐn)?shù)字光傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸至無(wú)線局五四二臺(tái)地球站和北京地球站。

（四）引接系統(tǒng)、上行系統(tǒng)。無(wú)線局五四二臺(tái)地球站和北京地球站將接收到的廣西衛(wèi)視高清加擾節(jié)目流送入后級(jí)衛(wèi)星上行系統(tǒng)，發(fā)射至中星6A衛(wèi)星。

（五）衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。由中國(guó)衛(wèi)通負(fù)責(zé)。

綜上所述，在這次異地上星工作中，廣西廣播電視臺(tái)重點(diǎn)需要解決的問(wèn)題是信源編碼部分和與省網(wǎng)、國(guó)干網(wǎng)碼流傳輸部分。

三、信源編碼傳輸部分

（一）信源編碼系統(tǒng)架構(gòu)

如圖2所示，信源編碼系統(tǒng)由SDH環(huán)網(wǎng)傳輸路由和ASI點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光傳輸路由兩部分組成。

根據(jù)總局要求，必須采用AVS＋編碼標(biāo)準(zhǔn)向下游單位傳輸編碼后的播出信號(hào)。廣西廣播電視臺(tái)采用3臺(tái)AVS＋編碼器交叉?zhèn)浞萁Y(jié)構(gòu)的信源編碼系統(tǒng)。這一系統(tǒng)架構(gòu)能抵御播出信號(hào)源故障和編碼器故障，完成雙故障情況下的信號(hào)正常傳輸。該套系統(tǒng)對(duì)外輸出DS3信號(hào)和ASI信號(hào)，DS3信號(hào)通過(guò)SDH環(huán)網(wǎng)向下游單位傳輸信號(hào)，ASI信號(hào)通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光機(jī)向下游單位傳輸信號(hào)。

SDH環(huán)網(wǎng)傳輸路由設(shè)計(jì)架構(gòu)：廣西衛(wèi)視高清節(jié)目主路播出信號(hào)編碼后，接至ASI-DS3適配器，適配輸出DS3信號(hào)，作為主路DS3信號(hào)；備路播出信號(hào)經(jīng)過(guò)另一臺(tái)編碼器編碼后，接至ASI-DS3適配器，適配輸出的DS3信號(hào)，作為備路DS3信號(hào)。主、備路DS3信號(hào)接至DS3 2X1切換器，輸出一路DS3信號(hào)，作為向下游單位傳輸?shù)闹髀穫鬏斝盘?hào)。DS3 2X1切換器具備斷電直通主路、自動(dòng)和手動(dòng)切換功能。

圖2 信號(hào)流程圖

ASI點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光傳輸路由設(shè)計(jì)架構(gòu)。廣西衛(wèi)視高清節(jié)目備路播出信號(hào)編碼后作為主用信號(hào)，與主路播出信號(hào)主編碼器編碼后的ASI信號(hào)，以及二備編碼器輸出的ASI信號(hào)、經(jīng)過(guò)ASI 3X1切換器形成主、備、輔三路切換關(guān)系，輸出一路ASI信號(hào)，作為總體向下游單位傳輸?shù)膫渎穫鬏斝盘?hào)。ASI 3X1切換器具備斷電直通主路、自動(dòng)和手動(dòng)切換功能。

（二）自臺(tái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

按照總局要求搭建監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)各主要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測(cè)，包括在廣西電視臺(tái)總控機(jī)房?jī)?nèi)選取5級(jí)共8個(gè)監(jiān)測(cè)報(bào)警點(diǎn)：主、備HD-SDI播出信號(hào)，主、備AVS+編碼器輸出，ASI切換輸出，DS3適配器輸出，SDH返回信號(hào)和衛(wèi)星接收的信號(hào)監(jiān)測(cè)。如圖2所示。

主、備HD-SDI信號(hào)監(jiān)測(cè)：對(duì)進(jìn)入編碼器的廣西衛(wèi)視高清頻道主、備路SDI信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，信號(hào)取自播出末級(jí)主、備視分。

主、備AVS+編碼器輸出監(jiān)測(cè)：對(duì)主、備編碼器輸出ASI碼流進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，分別來(lái)自編碼器輸出的ASI信號(hào)。

對(duì)ASI光發(fā)機(jī)輸出監(jiān)測(cè)：對(duì)備路ASI傳輸信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，信號(hào)取自點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光發(fā)機(jī)的ASI輸出口。

DS3適配器輸出監(jiān)測(cè)：對(duì)進(jìn)入SDH傳輸柜之前的DS3信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，信號(hào)取自上適配DS3輸出口。

SDH返回信號(hào)和衛(wèi)星接收的信號(hào)：為保證能夠監(jiān)測(cè)到進(jìn)入SDH環(huán)網(wǎng)以后的信號(hào)，在總控機(jī)房SDH傳輸柜配置了廣西衛(wèi)視高清節(jié)目下行業(yè)務(wù)端口，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)網(wǎng)內(nèi)的信號(hào)情況。同時(shí)，利用AVS+專用衛(wèi)星接收機(jī)接收中星A轉(zhuǎn)發(fā)器上的廣西衛(wèi)視高清節(jié)目，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上星后的信號(hào)情況。

（三）應(yīng)急切換

如圖2所示，根據(jù)原國(guó)家新聞出版廣電總局第62號(hào)令《廣播電視安全播出管理規(guī)定》，上下游單位30秒責(zé)任劃分原則，該系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了播出信號(hào)源故障、編碼器故障及播出信號(hào)源+編碼器雙故障情況下對(duì)外輸出的DS3、ASI信號(hào)不中斷，始終保障2路傳輸信號(hào)同時(shí)向下游傳輸。系統(tǒng)所配備的DS3和ASI切換器均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)和手動(dòng)切換功能，能有效避免因信源編碼系統(tǒng)故障引起的信號(hào)中斷，實(shí)時(shí)保證送往SDH環(huán)網(wǎng)和ASI點(diǎn)對(duì)點(diǎn)光機(jī)的信號(hào)不中斷。

需要注意的是，為保證下游單位接收設(shè)備的兼容性和ASI信號(hào)切換后的狀態(tài)不發(fā)生改變，3臺(tái)AVS+高清編碼器必須在參數(shù)配置上保持一致，即PID、PMT等有效信息必須一致，否則下游單位會(huì)出現(xiàn)設(shè)備需要重啟或者重新解碼才能接收到信號(hào)的情況。

四、碼流傳輸部分

（一）上下游信號(hào)對(duì)接點(diǎn)

如圖2所示，主路傳輸信號(hào)（DS3信號(hào)）在廣西電視臺(tái)總控機(jī)房?jī)?nèi)送入廣西區(qū)網(wǎng)SDH輸入端，經(jīng)SDH環(huán)網(wǎng)省網(wǎng)傳輸至廣西廣播電視信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“廣西廣電網(wǎng)絡(luò)公司”）公園機(jī)房，送入廣西國(guó)干網(wǎng)端口。備路傳輸信號(hào)（ASI信號(hào)）經(jīng)裸纖點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸至廣西廣電網(wǎng)絡(luò)公司公園機(jī)房，送入國(guó)干網(wǎng)南寧站DTM ASI輸入端。

為保證信號(hào)能正常傳輸?shù)竭_(dá)下游單位的每個(gè)環(huán)節(jié)，以及應(yīng)急切換的有效性，我們進(jìn)行了一次上下游單位的聯(lián)合測(cè)試。

考慮到整個(gè)傳輸鏈路主要接入點(diǎn)的交叉環(huán)節(jié)為廣西廣播電視臺(tái)前端與省網(wǎng)接入環(huán)節(jié)、廣西廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司省網(wǎng)與國(guó)干網(wǎng)接入環(huán)節(jié)、中國(guó)有線北京首站國(guó)干網(wǎng)與下游單位接入端為重點(diǎn)，因此在這3個(gè)環(huán)節(jié)選取了7個(gè)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試。以TS質(zhì)量分析與檢測(cè)和290三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為原則，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)在測(cè)試信號(hào)接入后，進(jìn)行碼流測(cè)試、解碼后信號(hào)質(zhì)量測(cè)試。

應(yīng)急切換測(cè)試。對(duì)DS3切換器進(jìn)行主、備切換操作，觀察各測(cè)試點(diǎn)信號(hào)恢復(fù)時(shí)間和解碼后的視音頻信號(hào)質(zhì)量；對(duì)備路ASI切換器進(jìn)行主、備、輔切換操作，觀察各測(cè)試點(diǎn)信號(hào)恢復(fù)時(shí)間和解碼后的視音頻信號(hào)質(zhì)量。

（二）主、備路關(guān)系規(guī)約

以上下游單位聯(lián)合測(cè)試為依據(jù)，約定以SDH環(huán)網(wǎng)傳輸?shù)腄S3信號(hào)作為主路信號(hào)，以光端機(jī)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸接入DTM網(wǎng)的ASI信號(hào)作為備路信號(hào)。

五、結(jié)語(yǔ)

廣西衛(wèi)視高清頻道編碼傳輸系統(tǒng)從2018年11月上星以來(lái)，信號(hào)傳輸穩(wěn)定，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)良好。本文主要總結(jié)了作為信號(hào)源的電視臺(tái)方面進(jìn)行異地上星的經(jīng)驗(yàn)，整理出上下游單位各個(gè)方面需要理清的技術(shù)環(huán)節(jié)和設(shè)備部署情況，為沒(méi)有條件從本省本地上星，需要將本臺(tái)電視頻道節(jié)目采用異地上星方案進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)碾娨暸_(tái)提供參考。