广播电视编码传输平台更新改造方案探讨

张 翼

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

内蒙古广播电视台标清编码传输系统，负责传输9套电视节目，15套广播节目，不仅覆盖内蒙古广大城市、农牧区，同时提供内蒙古汉语卫视频道、内蒙古蒙语卫视频道节目上星传覆盖全国的节目源传输，该系统的安全性和强健性异常重要。

1 必要性

现有标清编码传输系统自2014年使用至今已经运行7个年头，作为内蒙古广播电视台传输的重要节点，该系统的使用寿命中已经到达一个危险节点，系统设备频繁出现故障。同时，现有系统对前端信号出现静音、静帧、黑场有台标、画面拉条、马赛克等画面不做自动切换。一旦出现劣质信号则会导致送往下游单位的两路信号都会出现故障，给安全播出造成极大的风险和隐患。

2018年，系统的制造商停止了当前系统中硬件设备的制造。根据国际惯例，停产设备的维护期会在2～3年内结束。系统无法得到维修和备件服务，技术支持停止。

为提高系统安全水平，提高播出节目质量，建议对标清编码传输系统进行更新改造，并对更新改造方案进行探讨。

2 内 容

更新改造系统按照1+1的拓扑结构设计系统，采用编码器、复用器分开的传统系统构架，复用后结点链路采用ASI二选一自动切换机制，新增码流适配器等设备，同时利用现有DS3二选一切换系统与备份传输系统做二选一切换输出。

在传送节目量上，本系统涉及考量标清视频信源19套、音频广播信源15套、高清视频信源两套。同时，考量下游单位直播星要求，在原有所需传送节目基础上新增汉语卫视高清节目，编码方式为H.264。下游单位501台要求，在原有所需传送节目基础上新增蒙汉语卫视高清节目，编码方式为AVS+，本方案中除需特殊说明，高清编码方式都为H.264。

在编码方面按照信号传送节目包进行划分，分别为：包一、包二、包三、包四、包五、包六，包七，每个节目包链路各自使用独立编码器。

3 具体方案

现有编码传输平台采用动态编码方式，1+1的拓扑结构，主备两路复用同时选择一路编码器输出信源。11套视频、9套音频节目采用混合方式接入五组编码器，经过动态编码复用器抓取打包后输出至4个下游单位。现有传输系统弊端是一旦发生由编码器或者前端信源导致的信号出现静帧、静音等劣质画面，现有协议不会自动切换至正常备用路，从而导致后方主备复用器之后的链路都出现故障，影响安全播出。现有系统链路，如图1所示。

图1 现有编码传输系统编码示意图

更新改造系统首先应采用静态编码方式，编码端按照节目包不同码率分开编码。主备编码器与复用器采用独立路由的方式，改变以往交叉传输。系统设计考虑主要设备采用1组复用器、7组ASI二选一切换卡、8组编码器，其中视频编码器6组，音频编码器2组。每组编码器接入信源规划如下：卫视高清、蒙语卫视高清（12M，AVS+编码）。

3.2 音频编码部分

3.1 视频编码部分

第一组视频编码器：蒙语文化、新闻综合、经济生活、文体娱乐、农牧频道、少儿频道（3M）；

第二组视频编码器：汉语卫视、蒙语卫视（4M）；

第三组视频编码器：汉语卫视、蒙语卫视、蒙语文化、新闻综合（5M）；

第四组视频编码器：经济生活、文体娱乐、农牧频道、少儿频道（5M）；

第五组视频编码器：汉语卫视高清、蒙语卫视高清（12M，H.264编码）、三佳购物（5M）；

第六组视频编码器：汉语

第一组音频编码器：音乐之声、评书曲艺、交通之声、经济生活、汉语新闻综合、蒙语新闻综合、汉语新闻、绿野之声（256K）；

第二组音频编码器：音乐之声、评书曲艺、交通之声、经济生活、汉语新闻综合、蒙语新闻综合、汉语新闻、绿野之声、蒙语对外（128K）。

更新改造系统链路，如图2所示。

图2 更新改造后系统编码传输示意图

4 方案预运行效果

设计系统覆盖了现有系统的运行弊端，能够对一些劣质信号做出保障性动作，基本能够保障单路输出，甚至双路输出，不会再出现两路故障信号同时传输的情况。具有优势如下：

首先，能够避免因一路编码器故障导致输出两路故障信号，至少能够保证一路输出，在报警发出后，另一路由人工手动切换至正常输出路；

其次，能够针对主备一路其中某个包丢失或码率异常，在1秒内完成向正常路切换；

第三，能够针对一路的某套 节 目 的TR101 290、PSI/SI、模板比对、PCR抖动分析、带宽数据等码率异常，在1秒内完成向正常路切换。