浅析AVS+技术在数字卫星广播中的应用

赵 春，李 彬，范宏斌，刘乐云

（上海广播电视卫星地球站，上海 201114）

技术研究

浅析AVS+技术在数字卫星广播中的应用

赵 春，李 彬，范宏斌，刘乐云

（上海广播电视卫星地球站，上海 201114）

四川广播电视台拟将四川综合频道（卫视）高清节目上星覆盖全国，拟采用将四川综合频道（卫视）高清信号通过中广网异地传输至上海广播电视台进行加密，同时为了推动AVS+技术在广播电视领域的应用，上海广播电视卫星地球站拟将东方卫视高清、四川综合频道（卫视）高清频道和纪实高清以MCPC方式，通过上海卫星地球站上行系统进行上星传输。

AVS+；MCPC；东方卫视；四川卫视；纪实频道

1 引言

在数字化高清电视不断蓬勃发展的潮流下，为满足广大人民群众日益提升的视听需求，上海广播电视台将代播的四川卫视高清节目、东方卫视高清频道从原MPEG-2标准转换为AVS+标准，与已上星播出的纪实高清频道一并打包，以MCPC的方式进行上星传输。通常情况下，考虑到AVS+编码效率、调制方式等因素，如采用SCPC的方式，单套节目基本需要12MHz的卫星带宽，因此3套高清节目如均采用AVS+编码，并且采用DVB-S标准的QPSK调制方式，滚降系统为20%，符号率29.5Ms/s，总码率为40.779412Mb/s，那么载波带宽为36MHz，刚好达到一个转发器。以下就以上海广播电视卫星地球站将上海东方卫视、上海纪实高清、四川卫视高清复用上星为实际案例进行具体的阐述。

图1 送系统拓扑图

2 项目框架

2.1 总体架构

整个技术系统分为传送系统、加密系统、引接系统、上行系统。

2.2 信号流程

（1）四川综合频道（卫视）高清节目、东方卫视高清频道及上海纪实高清频道均采用AVS+编码方式对节目信号进行编码。视频码率为12Mb/s，音频按照国家相关标准编码，码率为384kb/s。经过编码后的四川综合频道（卫视）高清节目，通过四川省级SDH环路主备两路信道传送至中国有线省网络公司运维中心机房，再传送至上海广播电视台总控机房。

（2）再由电视总控统一将东方卫视高清频道AVS+码流、四川卫视高清频道AVS+码流和纪实高清频道AVS+码流打包复用并进行加密，加密采用艾迪德加密系统，加密后的主备TS信号经过不同路由的广电专用光缆传输至上海广播电视卫星地球站。并通过另一路由的专用光缆，将未加密的清流TS流作为备2信号传输至上海广播电视卫星地球站。

（3）上海广播电视卫星地球站负责对TS流进行调制，并上行发射至总局分配的卫星转发器。上行调制采用DVB-S标准，QPSK调制方式，滚降系数为20%。

2.3 系统配置

2.3.1 传送系统

四川广播电视台播出系统将综合频道（卫视）高清节目进行AVS+编码，主、备路TS信号通过四川省级SDH环网送至四川省网络公司运维中心机房，再通过国干SDH环网传送至上海广播电视台总控机房，上海广播电视台负责后续的信号复用打包加密及上行。

传送系统中端到端全程均采用双编码器、双适配器、双DS3端口，四川省级SDH环网及国干SDH环网中，主备播出信号均采用两个独立的45M带宽DS3信道进行传输，信号互为备份，传输可靠性强。播出信号在省网机房进行监测，同时广播至北京首站进行监测。如图1所示。

2.3.2 加密系统

图2 加密系统拓扑图

2.3.3 引接系统

图3 引接系统拓扑图

引接系统采用三条独立不同路由的专用光缆分别传输主、备、备2信号。光端机均采用独立分框，互不影响，且端到端的输入和输出信号均有监测。如图3所示。

2.3.4 上行系统

上行系统按照上星公益节目播出级别进行配置，主用链路由中频系统、射频系统、监看系统、上行功率控制系统四个部分构成。备份链路为主用链路的系统级备份，其信号源、中频系统、射频系统与主用链路完全独立，互不影响。主用链路具备可靠的信号检测及自动倒换功能，并可手动倒换至备份链路。

2.3.4.1 技术框架

图4 上行系统拓扑图

2.3.4.2 ASI中频系统

中频系统主要由TS流接收及倒换装置、调制器以及中频调度应急控制系统构成，TS信源有主路（加密）、备路（加密）、备2（清流）3路，对应光端机板卡实现分框安装，相互独立。

（1）除了3路播出信源，上海卫星地球站还录制一段带台标的高清垫播素材（TS流）作为应急信号源。配置码流播放仪将本站应急信号接入跳线器，当主、备、备2信源全部中断时，通过跳线将本站应急信号对外应急播出。

（2）主调制器前配置TS流2选1切换开关，传输路由故障时具备自动及手动切换功能。主、备路调制器均有两路输入，INPUT1接口为加密信号，INPUT2接口为清流信号。在加扰信源故障时，可通过调制器手动切换至清流信号进行紧急播出。

2.3.4.3 射频系统

主要包括上变频、高功放以及天线系统。上变频按1︰1配置，并具备自动倒换功能。根据中卫公司的链路计算，高功放采用大功率“1+1”相位合成宽带行波管放大器，合成效率可达80%，并结合12米的主播天线天线，具备自动伺服系统。

2.3.4.4 上行功率控制系统

上行功率控制系统采用总局指定的自动增益抗干扰系统，按现有上行系统的设计模型进行配置，保持系统完整性和统一性。地球站将按总局要求把高功放参数等数据，通过全国卫星广播电视地球站运行监测平台发送给总局监管中心。

图5 监看系统拓扑图

2.3.4.5 监看系统

（1）监看点总计有10个，依次为TS主、TS备、TS备2、调制2选1、备1调制器、备2调制器、高功放自环、9米天线接收和上海地球站4.5米天线接收监看、上海电视台总控3米接收辅助监看。具备频谱监测功能。

（2）能够进行声、光、文字以及语音报警。

（3）具备黑屏、静帧、无声、彩条、台标丢失等5种图像层的声、光报警提示，同时还具备载波失锁、码流中断等报警功能。

2.3.4.6 备份链路

备份链路为主用链路的系统级备份，在主用链路系统瘫痪时，可通过手动“一键制”切换到备份链路。备份链路利用地球站现有射频系统，通过射频合路的方式来实现。

备1调制器INPUT1为TS备加密信号，INPUT2为TS主路加密信号。备2调制器INPUT1为TS备2清流信号，INPUT2为TS主路加密信号。备1链路（首选TS备加密信号）和备2链路（首选TS备2清流信号）通过中频合路设备共用一套应急射频系统，通过中频联动控制开关实现信号源异常或播出系统设备异常的手动应急切换，三条链路中只有启动对应开关的链路是开启状态，而另外两条链路都处于关闭状态。

备份链路上变频为1︰1配置，备份链路高功放通过集中备份系统，独立9米自动伺服天线，采用700W“1︰1”宽带行波管放大器。备份链路天线为9米具备自动伺服功能的大型天线，备份链路不配备上行功率控制系统，高功放输出功率可满足正常播出时要求。

3 结束语

系统施工完成后，我们对各系统进行全面的调试和功能测试，以及所有切换设备的疲劳度测试，检测系统运行的稳定性和设备指标的达标性，包括：系统稳定度测试、调制器功能测试、系统指标测试、监看功能和报警门限测试、射频系统的设备增益、交调、杂散、稳定度等指标测试，新设备的网管功能测试，加密系统的授权等测试工作。只有经过严格测试的系统，才是稳定的、安全的。AVS+是我国视频编码技术的国家标准，AVS+技术和MCPC的传输方式相互结合，能更有效的利用频段资源，降低了运营成本，加速推进我国数字化高清电视发展。

Analysis of AVS+ Technology Multiple Channel PerCarrierWay up Star Construction

Zhao Chun,Li Bin,Fan Hongbin,Liu Leyun
(Shanghai radio and television satellite earth station,Shanghai,201114)

Sichuan radio and television intends to Sichuan comprehensive channel high definition program on the star covering the whole country.Intended to be used to Sichuan integrated channel HD signals through the transmission to the Shanghai radio and television station to encrypt.At the same time,in order to promote the application of AVS+ technology in the field of radio and television.Shanghai radio and television satellite earth station intends to the Dragon TV HD,Sichuan integrated channel HD Channel and documentary HD in MCPC way.Satellite transmission on the uplink system of Shanghai satellite earth station.

Audio Videocoding Standard;Multiple Channel Per Carrier;OTV;SCTV;DC

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.05.008

TN938，TN943.3

B

1672-7274（2016）05-0025-04