地面无线数字覆盖系统的实施与应用探讨

2022-04-11汪凯

数字传媒研究 2022年1期

汪凯

新疆生产建设兵团第六师融媒体中心新疆五家渠市 831300

引言

为了进一步巩固提升无线广播电视覆盖效果和服务质量，构建技术先进、传输快捷、覆盖广泛的无线数字广播电视公共服务体系，推进基本公共文化服务标准化、均等化，作为保障城乡居民听好广播、看好电视的重要举措之一，第六师融媒体中心（原五家渠电视台）承建了央视无线数字覆盖工程，自2018年开始安装调试，目前稳定接收央视12套节目。其中一个频点包含8套央视节目，另一个频点包含4套央视节目，以单频网方式进行发射。同时为了有效利用频点带宽，第六师融媒体中心计划在第二个频点加入本地节目（兵团卫视、五家渠新闻综合频道）后与央视节目一起进行发射。考虑到安全性和频点规划，计划在师部完成央视信源的不同来源备份接收，插入本地节目后建立以师为单位的单频网，下发到发射台。各个发射台的第一个频点以6A卫星接收的信号做主路，师部下传的节目做备路；第二个频点以师部下传的节目做主路，以6A卫星接收的信号做备路。师前端需要在完成节目处理的同时，配套节目监测系统，以保证安全播出。在保障运行的同时，也发现了一些问题并采取了相应的处理措施。

1 前端节目处理分析

1.1 节目源处理

师前端要完成中央12套节目的安全备份以及兵团卫视、五家渠新闻综合频道的插入，其中央视节目有两种来源：中星6A卫星接收获取，中星6B接收转码。（卫星接收的12套央视Mpeg2节目输出IP信号，通过主备交换机给到AVS+编转码器后IP输出到复用器）兵团卫视有两种来源：卫星接收和上级下传的IP信号。当前采用卫星信号。五家渠新闻综合频道通过码流分配器完成ASI信号一分二后给到主备AVS+编转码器。

1.2 复用加扰处理

节目源处理后的节目通过交换机给到主备复用器。复用器对输入节目源完成节目级安全备份切换后，复用为2个频点。频点一包含央视8套节目，频点二包含央视4套节目和本地节目（兵团卫视+五家渠新闻综合节目）。同时，复用器连接安全传输加密系统，对两个频点进行加扰后输出ASI信号。

1.3 单频网处理及信号下传

主备复用器分别输出2路ASI信号（每路ASI信号含1个频点TS流），通过码流切换设备完成信号检测切换输出给主备单频网适配器（主备单频网适配器分别连接独立的授时设备）。单频网适配后的节目通过ASI线输出到主备QAM调制器完成调制，其中QAM调制流程需要保证信号在QAM调制过程中的透明传输，保证PID等表格不变，节目流的PCR不变。主备调制器输出的信号通过码流切换设备进行安全监测切换输出后与师网络公司其他QAM信号混频后下发到各个发射台。

1.4 监测系统

监测系统项目分别对卫星接收机及QAM解调输出的ASI信号源、末端信号三个部分进行实时监测。并且要对各个监测环节的节目进行实时视音频内容监测及码流分析，主要监测节目的静帧/黑场、卡顿、音频丢失等常规播出指标，并能主动告警。其中信源监测部分含有14套标清AVS+节目（6A接收12套节目，本地接收转码主备2套节目）以及12套标清MPEG-2节目（6B卫星接收节目），末端信号监测含有14套标清AVS+节目（12套央视+2套本地）。

2 节目处理的具体流程

从中星6A获取央视12套节目，过滤单频网SIP包；输出8套央视和4套央视的节目流；从中星6B获取央视12套节目，转码为AVS+格式；输出8套央视和4套央视的节目流；获取兵团卫视和五家渠新闻综合频道节目，转码为AVS+格式（1+1备份），与前两种方式获取到的央视4套节目分别复用后并进行加扰，央视8套节目复用后加扰；分别完成3种方式获取的8套央视节目的安全切换（通过码流切换器完成码流切换，输出的ASI信号复制为两路）；分别完成3种方式获取的复用流（4套央视节目+2套本地节目）的安全切换；对两个频点的节目建立单频网；两个单频网的节目进行QAM调制；主备路的QAM信号进行安全切换；将切换后的QAM信号与有线的QAM信号混频后下发。如图1所示。

图1 前端节目处理流程图

在系统运行的过程中，为了充分保障信号源的安全，在中心主楼楼顶架设了中星6A和中星6B卫星锅，在地面也架设了两口同样的锅作为备份。前端系统使用的转码器为2个6路和2个4路转码器，共转码14个频道（央视12个频道和兵团卫视及自办节目）。6路转码器完成中星6B央视节目转码，4路转码器完成兵团卫视和自办节目转码，这样4路转码器就有两路是空闲状态。技术人员将中星6A备份星的节目（兵团卫视）和中星6B备份星的节目（中央1套）加入到4路转码器的空闲通道中完成转码，这样既可以充分保障重要节目的安全，也可以在其他节目出现黑场或者断播的情况下利用这两路信号进行填充。

3 发射台技术方案

发射台前端流程包含：通过射频分配器分出QAM调制的信号；从QAM调制的信号中解调解扰信号，分别还原为2路单频网流（此设备需与师部前端QAM调制合路设备配套使用），考虑到安全性，QAM分路器做1+1备份；完成节目流（通过有线传输的节目和直接从6A上接收的节目）的安全切换后给到激励器（通过ASI码流切换器完成2切一的码率切换）。如图2所示。

图2 发射台前端方案图

在实际使用过程中会遇到如下问题：从前端机房通过光缆给到发射台站的光信号需要通过光接收机转为电信号，经实地检测，到达发射台站的光信号为-1db，经过光接收机（无源）以后，电平值为49db，mer值为28db，可以看到mer值已经接近阈值，用监视器监测最后的输出信号来看，大多数频道已经出现马赛克甚至黑场。起初技术人员怀疑分路器（四分路）衰减过大，于是更换一个分路器，结果各信号值还是偏低。随即想到更换有源光接收机，衰减值可能会低一点。于是用有源光接收机替换无源光机收机，经检测，发现同样的光信号出来以后，电平值变为55db，mer值变为36db，数值有了明显提高。用监视器监测发射的信号来看，各频道输出正常。技术人员使用的是杭州华泰有源光接收机H9122LG，无源光接收机同样使用该厂家的H9008C。从表1、表2可以看到两个型号的光接收机输出参数mer几乎相同，H9008C电平略低，但是实际输出参数却会根据使用环境的不同，输出的参数跟标称值有较大差距。所以仅凭说明书上的输出参数是不能满足使用需求的，也存在一定的迷惑性。