应急广播农村大扬声器系统现状分析

2015-10-28马艳丁森华张智军

电视技术 2015年10期

关键词：扬声器有线调频

马艳，丁森华，张智军

（国家新闻出版广播电影电视总局广播科学研究院，北京100866）

应急广播农村大扬声器系统现状分析

马艳，丁森华，张智军

（国家新闻出版广播电影电视总局广播科学研究院，北京100866）

应急广播农村大扬声器系统在有效应对抗自然灾害、积极宣传地方政务、促进农村广播事业发展等方面发挥着巨大作用。目前福建、浙江、四川、青海等多地区已完成或开始了农村大扬声器系统的改造建设，致力于形成一套可管可控、标准规范、安全可靠的农村大扬声器系统。基于我国广电网络现状，对目前应急广播农村大扬声器系统实现的主流方式进行了分析，包括：基于有线/无线RDS调频副载波、基于IP网络、有线/地面数字电视TS流传输，为日后应急广播农村大扬声器系统建设提供参考。

应急广播；村村响；RDS调频副载波；IP网络；TS流传输

【本文献信息】马艳，丁森华，张智军.应急广播农村大扬声器系统现状分析［J］.电视技术，2015，39（10）.

针对农村及边远山区应对和处置自然灾害能力弱的问题，一些地区因地制宜建成了覆盖“县—乡—村”的应急广播农村大扬声器系统。农村大扬声器系统的建设工作已经得到了全国各级广电部门的普遍重视，农村大扬声器系统的建设正在从部分地区的试验试点阶段进入各地全面推进阶段。重庆、陕西、福建、浙江等省、区、市已经建成农村大扬声器系统，新疆、四川、海南、青海、甘肃、山东、山西、江苏、江西、内蒙等省、区已经开始了农村大扬声器系统的建设工作。

为充分利用现有传输覆盖和农村大扬声器资源，建设基于调频副载波传输［1-2］、基于有线网络IP传输［3-4］、基于数字电视TS流传输［5］等3类典型农村应急广播大扬声器系统，实现县、乡、村三级平台互联、终端可管可控。

1　基于RDS调频副载波的村村响系统

1.1适用条件

通达有线电视网络的地区利用有线调频共缆副载波的方式传送应急广播调频信号。有线网络未通达的地区，可利用无线调频副载波广播传送村村响广播信号。

1.2技术原理

调频副载波技术是将应急广播音频信号和指令信息采用FM调频调制的方式，调制在87～108 MHz频段内。87～108 MHz频段上可以传输多个副频点，以保证传输多路应急广播，每个副频点的主载波上用于承载应急广播音频信号，同时应急广播相关信息和指令调制在调频广播中闲置的53～100 kHz或15～100 kHz的副载波频带中。

目前基于该技术的应急广播农村大扬声器系统有2种实现机制：县乡村三级并联和县乡村三级级联。

1）县乡村级联系统

如图1所示，平台主要由控制软件、编码控制器、RDS调频调制器、音频接收设备组成。控制软件实现应急指令的生成，编码控制器完成对应急广播节目和信息的制作，RDS根据应急节目和指令内容，完成RDS负载播的调制，音频接收设备配置在乡、村平台实现音频信息的接收。

图1　基于RDS的县乡村级联村村响系统

县平台可接收音源通常包括电话、短信、喊话、音频节目等，输出可根据地域情况决定采用有线或者无线的传输方式；乡平台可接收音源通常包括电话、短信、喊话、音频节目、以及上级接收的音源等，输出可根据地域情况决定采用有线或者无线的传输方式；村平台可接收音源较简单，通常可以接收电话、喊话，以及上级接收的音源等，通过小调频或者馈线等方式接到大扬声器。

县乡村三级在接收应急广播信号时，采用级联的形式，县平台通过频道FM1播出应急广播，到乡平台接收后转到频道FM2上播出应急广播。乡平台配置双收音头接收设备，主频在日常广播上，副频在FM1上循环扫描，播放县里传来的应急广播。村平台配置双收音头接收设备，主频在日常广播上，副频在FM2上循环扫描，播放乡里传来的应急广播。

2）县乡村并联系统

如图2所示，县乡村三级在接收应急广播信号时，采用并联的形式，县平台通过频道FM1播出应急广播，直接传到村平台进行接收。乡平台通过频道FM2播出应急广播，直接传到村平台进行接收。村平台配置多信道接收设备，主频在日常广播上，副频在FM1、FM2或更多频道上循环扫描，通过判断是否有节目以及节目优先级进行播放。

图2　基于RDS的县乡村并联村村响系统

在传输的过程中乡平台不对县级播出的节目进行接收，有线前段只起到中转的作用。

1.3优缺点分析

基于有线调频副载波的技术由于调频广播信号通过有线网络传输，传输质量高、失真小、可靠性高、建设运行成本低，是传输调频信号的理想方式。在有线网络通达的地区可以采用有线调频副载波，在有线网络尚未通达的部分地区，采用无线调频副载波进行补充，可以满足较偏远地区应急广播技术的实现［6］。

在进行网管监控或终端状态监控时，需要规划其他网络通道实现回传，给建设带来不便。在现有技术条件下，县乡级实现多路并发时需要增加相应的调制设备数量，会增大开销。

2　基于IP网络的村村响系统

2.1适用条件

该技术适用于有线网络已通达且完成IP改造的地区，无需重复布线，在不影响有线电视广播信号传输的情况下，以单播、组播、全播等方式实现多路广播信号与应急广播相关信息指令IP数据包的并行传送。

2.2技术原理

如图3所示，县、乡、村三级的音频广播接入方式都可以采用IP电话接入、短信接入、IP传声器接入的模式实现，其中短信接入目前主要通过短信网管实现。音频输入后通过服务器或相关模块，编码为IP数据包，通过交换机发送到IP网络中进行传输，IP数据包包含了应急广播节目内容、信息内容以及播发区域等信息。在村级平台，根据本村网络建设情况可以采用IP通道、小调频、或是功率馈送的方式将信息传送到终端大扬声器［7］。

图3　基于IP网络的村村响系统

2.3优缺点分析

采用有线网络IP技术实现应急广播，具备安全、可靠、双向传输、可管可控、通信流畅的特点。并且软件可实现远程操作、在线升级和管控，容量可以根据需要不断扩展，可传输高保真音质以满足任何广播需求，利用IP网络特点可以方便地实现多路并发的功能。具备双向能力的有线网络IP通道，也为日常网管和应急演练提供了便利条件。

但是该技术对于有线网络的IP和双向改造具有较高要求，有线网络电视没有通达且没有进行IP改造的地区无法使用该技术。

3　基于TS流传输的村村响系统

3.1适用条件

该技术适用于有线/地面数字电视网络已通达的地区，无需重复布线或布点，可满足平台并发能力，可实现日常节目与应急信息的共同传输，但需要单独规划应急广播频点或占用现有广播电视频道。通常情况下乡村两级不具备有线TS适配封装和复用的功能，需要将应急广播音频和指令回传到县级处理后再传送。本章以数字地面电视为例进行说明。

3.2技术原理

如图4所示，县、乡、村三级平台可以根据本级的需要配备应急电话接驳器、应急广播短信接驳器、IP复用器、传声器等，通过电话、短信、IP广播、喊话等方式实现应急广播节目与指令的发布。其中，应急电话接驳器、应急广播短信接驳器、传声器需要通过数字音频编码器编码标准格式TS流后送入ASI复用器，IP广播传来的信息通过IP转ASI接口设备后再送入ASI复用器，复用流再通过激励器进行发射。由于乡、村普遍不具备TS适配封装和复用的设备，所以乡、村的节目与指令信息要通过IP网络回传到县级管理系统，再封装成TS流后进行播发。

3.3优缺点分析

此技术的优点在于可以采用MPEG-2数字音视频信号进行传输，质量高，失真小，可以传送音视频文本等多种形式的应急广播，以满足今后应急广播村村响发展的需求。

但是此技术受限于目前有线/地面数字电视网络在县级以下通达情况，以及县级以下平台TS流适配、复用、加扰等设备的部署情况，在不具备TS适配、复用等功能的平台（如乡镇、行政村）无法实现本地插入，不具备脱离上级独立进行应急广播播出的能力。同时，需要单独规划应急广播频点，或占用现有广播电视频道来完成应急广播节目的传输。

4　结论

本文介绍了目前常用的RDS调频副载波、基于IP网络、基于TS流3种应急广播农村大扬声器传输系统，并对各种方式的优缺点进行了阐述。在实际应用的过程中，各地区应当结合地域网络特点进行规划，也可以多种方式结合补点，以保证应急广播在农村的到户工作。

同时，在应急广播大扬声器建设的同时还应当考虑以下一些方面：

1）接口设计，考虑与国家应急广播体系、当地有线、无线传输覆盖网应急广播功能的衔接；

2）传输网络的备份，保证灾害情况下应急广播的按需播发；

3）网管系统的建设，进行乡镇、村级设备及终端设备运行状态的集中采集、监控；

4）安全播发保障，增强系统的防插播、防攻击能力。

［1］杜国柱，程征.典型“村村响农村广播系统”介绍与分析——应急广播在农村广播中的应用［J］.卫星与网络，2012（12）：44-48.

［2］黄瑶，覃晖.基于RDS技术的乡镇应急广播系统［J］.广播与电视技术，2014，41（1）：30-33.

［3］李小刚.基于IP网络的广播电视信号传输系统建设［J］.中国有线电视，2012（9）：1063-1066.

［4］肖兆荣，王智宇.基于有线电视网络应急广播系统安全技术初探［J］.广播与电视技术，2012（6）：31-33.

［5］杨威，杨杰，张国庭.地面数字电视广播覆盖的研究［J］.广播电视与技术，2007（11）：20-25.

［6］余尚林，宗瑞朝.副载波技术在应急广播系统的应用［J］.电视技术，2014，38（10）：42-45.

［7］兰晶.IP广播平台在“村村响”广播工程中的应用［J］.电声技术，2014，38（2）：81-86.

Available System Analysis of Emergency Broadcasting Rural Loudspeaker

MA Yan，DING Senhua，ZHANG Zhijun

（Academy of Broadcasting Science，SGAPPRFT，Beijing 100866，China）

On aspects of preventing natural disaster，publicizing local government，and promoting rural broadcasting industry，emergency broadcasting rural loud-speaker has made huge advanced impacts.Nowadays，lots of districts，such as Fujian，Zhejiang，Sichuan，and Qinghai，have already on their way of system constructing or even completed，which is controllable，standard and secure.Based on available broadcasting network，main methods to realize emergency broadcasting rural loudspeaker system include RDS based on cable/FM subcarrier，IP network tech，and TS tech based on CATV/DTMB.The above three methods to provide

for future constructions are all analyzed.

emergency broadcasting；rural loudspeaker；RDS carrier；IP network；TS transport