無線數字電視系統(tǒng)建設實踐研究
時間:2022-05-17 09:36:19
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摘要:招遠廣播電視臺充分利用原有的基礎設施和設備資源,制定并成功實踐了適合本地實際的地面無數字電視覆蓋方案,文章闡述了整個系統(tǒng)的設計、組成及實現這一方案的信源編碼、復用、微波傳輸等多項技術。
關鍵詞:AVS+;信源編碼;微波傳輸
1引言
招遠廣播電視臺2016年10月1號基于AVS+標準的DTMB地面數字電視正式開播,共提供26套中央、省、市和招遠本地的無線數字電視節(jié)目。
2AVS+技術簡介
2006年2月,具有我國自主產權的AVSP2《信息技術先進音視頻編碼第2部分:視頻》頒布。AVS+是在AVSP2標準[1]基礎上制定的,主要面向高清和3D電視節(jié)目的視頻編解碼標準,該標準于2012年7月正式頒布。AVS+在AVS基礎上增加了四項新技術:高級熵編碼、圖像級自適應加權量化、同極性場跳過模式編碼、增強場編碼技術,完全下兼容AVS[2],且相對于H.264編碼算法的復雜度更低,專利費用更省,從硬件、軟件成本來講也更低廉。
3核心設備選型
經反復考察和比較,我們選擇了數碼視訊AVS+編碼的EMR產品做為系統(tǒng)的核心接入設備。數碼科技媒體綜合處理平臺EMR系列主要性能如下:模塊化插卡式設計,1U機箱6個卡槽;豐富的接口類型,全雙工千兆IP接口、可配置的ASII/O接口、DS3/E3IO接口、DVB-C/S/S2/T/T2解調接收與調制輸出接口、HD-SDI/SDI、CVBS等音視頻接口;強大的處理能力和靈活的再復用能力:高達8.5Gb/s數據吞吐能力;支持DVB標準的PSI/SI、ATSC標準的PSIP、ISDB的處理;支持節(jié)目級、端口級、網口級以及設備級等多種安全備份方式;支持多樣化的用戶接口和管理,支持Web控制、支持基于SNMPv1/v2的emanager控制、支持SNMPv1/v2c的標準Mib庫用于第三方集成。
4系統(tǒng)介紹
4.1頻道規(guī)劃。根據山東省新聞出版廣電局的統(tǒng)一部署,招遠地面數字電視采用DS-32(中心頻率666MHz)省域單頻網頻道、DS-33(中心頻674MHz)省域多頻網頻道,DS-14(中心頻率482MHz)市域單頻網頻道,用三個UHF頻道免費提供26套標清AVS+地面數字電視節(jié)目。招遠廣播電視臺負責DS-14頻道市域單頻網的承建,煙臺羅山發(fā)射臺負責另外2個頻道的覆蓋工程。4.2編碼、傳輸標準選擇。本系統(tǒng)的信道編碼符合中國數字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)標準GB20600-2006《數字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結構、信道編碼和調制》,信源編碼符合AVS+標準GB/T200902《信息技術與先進視音頻碼第二部分》,選用C=1的單載波模式作為參考模式,32QAM調制方式,保護間隔為1/6,幀頭為PN595,前向糾錯碼率為0.8,符號交織為720,有效載荷為25.989Mb/s,平均每套節(jié)目的壓縮碼率在2Mb/s左右。4.3系統(tǒng)架構。系統(tǒng)主要由招遠廣播電視臺前端集成播控平臺、信號源傳輸平臺、招遠羅山數字發(fā)射覆蓋平臺及信號監(jiān)測網絡四個部分構成。4.4前端集成播控平臺。采用2臺數碼視訊的EMR做為前端節(jié)目集成播控平臺的核心接入設備,為了方便介紹,將其中一臺稱為EMR1,另一臺稱為EMR2。EMR功能可以分為輸入部分、復用部分、輸出部分。(1)輸入部分。選擇配置了ASI五輸入輸出卡、編轉碼卡、模擬編碼卡和主千兆卡。(2)復用部分。EMR的復用部分在復用界面下實現,可以配置輸入和輸出的關系,實現各個輸入接口和輸出接口的業(yè)務交換。(3)輸出部分。數據交換機采用的是H3C以太網交換產品,EMR2和EPG分別通過主千兆卡網口1和數據終端與交換機相連,通過交換機進行數據交換。EPG系統(tǒng)生成的EPG信息傳輸到數據交換機端口7,交換機檢查端口7上EPG數據幀的目的MAC地址,將檢查得到EMR2的MAC地址再與交換機內部的MAC地址表進行比較,從而得到EMR2的MAC地址對應端口5,最終從端口5將EPG信息轉發(fā)到EMR2的主千兆卡網口1。EMR1復用后形成的TS流由EMR1的ASI端口1輸出,通過五輸入輸出卡的ASI端口5將TS流傳輸到另一臺EMR2。EMR2編碼形成的AVS+碼流與與五輸入輸出卡端口5上承載著5套節(jié)目的TS流以及主千兆卡網口1上的EPG信息進行復用,最終形成一路TS流由EMR2五輸入輸出卡ASI端口1輸出,經DTMB字幕機后送至ASI碼流分配器,從ASI碼流分配器輸出的ASI信號分別送到信號源傳輸平臺和信號監(jiān)測網絡。4.5信號源傳輸平臺。微波發(fā)射機采用的是桂林明科熱備份碼流微波傳輸系統(tǒng),系統(tǒng)由IDU室內單元、ODU室外單元、天饋系統(tǒng)組成。集成播控平臺的碼流分配器輸出的ASI信號,其中有二路分別接入主備IDU室內單元。室內單元IDU(主)輸出的600MHz中頻信號經室外單元ODU(主)變頻到8.2GHz,并進行功率放大,而室內單元IDU(備)輸出的650MHz中頻信號經室外單元ODU(備)變頻到8.25GHz,并進行功率放大。主備ODU室外單元輸出的微波信號分別經端口1和端口2接入雙極化饋源,由同一天線將主備微波信號以水平極化和垂直極化二種不同方式送到羅山發(fā)射臺。如圖1所示。4.6發(fā)射覆蓋平臺。招遠羅山數字發(fā)射覆蓋平臺由三臺300W數字電視發(fā)射系統(tǒng)以及微波接收機、GPS接收機等設備構成。中央臺的8套節(jié)目直接使用上一級傳輸的節(jié)目流,由省32頻道單頻網發(fā)射系統(tǒng)傳送。省多頻網,由于內容涉及到市臺的本地節(jié)目,經羅山微波接收機解調出的招遠播控平臺發(fā)送的ASI碼流,其中一路碼流與省數字微波網絡節(jié)目碼流合成一路碼流推送至33頻道地面發(fā)射系統(tǒng),完成央視4套省臺4套、市臺1套節(jié)目的發(fā)送。另一路碼流推送到14頻道地面發(fā)射系統(tǒng),完成省、市、本地節(jié)目的發(fā)送。數字發(fā)射機采用的是吉兆300W寬帶數字電視發(fā)射機,支持DTMB、CMMB、DVB-T和DVB-T2標準,工作頻率470-860MHz,寬帶特性可覆蓋200MHz以上。
5結束語
地面數字電視無線覆蓋工程,是利國利民的民生工程,是廣播電視公共服務的重要組成部分。招遠市地面無線數字電視廣播系統(tǒng)自2016年10月正式開播以來,以免費看、信號好、節(jié)目多深受城鄉(xiāng)居民的青睞,作為“村村通”工程的延伸,有效改善了廣播電視文化發(fā)展中城鄉(xiāng)不均衡的狀況。
參考文獻
1]羅蘊軍,廖慶龍.淺析地面無線數字電視廣播系統(tǒng)建設[J].電視技術,2015,39(8):7-8.
[2]黃鐵軍.面向高清和3D電視的視頻編解碼標準AVS+[J].電視技術,2013.
作者:溫少榮 單位:山東省招遠市廣播電視臺
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