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廣播電視發射臺備用信源系統設計研究論文
【摘要】本文設計了河北省八三四發射臺備用信源系統。首先，通過比較兩種信源方案的優缺點，確定了備用信源采用大卡接收機從八三四原有有線電視信號中解調信號的方法；接著設計了八三四發射臺備用信源系統，并根據實際需要配置了系統中各設備。最后，分析了八三四備用信源系統設計的優點。
【關鍵詞】備用信源，大卡接收機，解碼器
八三四發射臺作為省級發射臺，包括市區調頻電視機房、大馬坊中波機房、白石山機房三個播出地點。其中，八三四發射臺本部信號有微波信號和衛星信號，微波信號從抱陽山省微波干線下傳至八三四發射臺，再以光纖信號傳到中波機房，以微波方式傳給白石山使用。白石山距離八三四本部80公里，地形復雜，天氣情況多變，存在隱患，衛星信號極易受天氣如雨、雪、雷等自然因素的干擾，嚴重威脅到信源的安全，威脅到廣播電視的安全優質播出[1]。八三四發射臺備用信源系統是依據《廣播電視安全播出管理規定》對省級發射臺站信源系統的要求，確保安全傳輸而建設的全臺備用信源系統。
1備用信源系統信源的選擇
八三四發射臺信源有微波信號和衛星信號，所以備用信源初步設計是采用有線方式傳輸到八三四發射臺，有兩種方案。第一種方案，從保定市網絡公司將廣播電視信號源經過光纖傳輸到八三四發射臺。在市網絡公司安裝兩臺ASI分配器，將市網絡公司的三路ASI信號分離出來，然后將三路ASI信號通過ASI光端機傳輸到八三四發射臺[2]；同時，八三四發射臺安裝ASI光端機，接收來自市網絡公司的三路ASI信號，作為備用信源系統的信號源，如圖1。第二種方案，利用大卡接收機將八三四本地的有線電視廣播信號解調出來，作為備用信源系統的信源。如圖2。比較兩種方案，第一種方案，需要保定市網絡公司配合，在機房安裝兩臺ASI分配器和一臺ASI光發射機。然而這三臺設備的維護比較困難，若特意派人去市網絡公司進行監控，增大了人力成本，即便是讓市網絡公司的人協助監看，也需要支付一定的費用；其次，三臺設備需要供電和占用市網絡公司機柜，這些都需要雙方協調；最后，此種方案需要租用運營商一條10km的光寬帶，大大增加了系統成本。第二種方案，只需要在八三四本地配備一臺大卡接收機，就能將本地有線電視廣播信號解調出所需要的三路ASI信號，所需的設備少，不需要與市網絡公司的協調，減少了交織問題，大幅降低了系統建設成本和維護成本。綜合比較，此信源系統采用了第二種方案。
2信源系統的設計與應用
系統信號源來自八三四本地的有線電視廣播信號，經過大卡接收機從有線信號中解出系統所需要的三路ASI碼流，其中主輸出三路ASI碼流輸出給解碼器，作為八三四本地備用信源；大卡接收機環出的三路ASI碼流輸出給轉碼器，轉碼器將信源中MPEG-2格式轉換為H.264格式，降低了信源占用帶寬，同時，轉碼器將ASI轉化為IP接口輸出給光端機，經過寬帶網傳輸至白石山發射臺，作為備份信源，寬帶網絡起到了良好的傳輸作用[3]。在白石山發射臺，光端機接收來自八三四的信號，再輸出給IP解碼器，作為白石山的備用信源，備用信源系統整體框圖如圖3。
2.1大卡接收機的配置
大卡接收機采用的是四合一大卡接收機，可以支持4路DVB-C輸入，所以系統中需要的三路ASI碼流只需要配置一臺大卡接收機即可，插入三張數字電視解碼卡就可以解出三路所需要的ASI信號。大卡接收機支持一張數字電視卡可以同時解調8套節目，但調試過程中只能解調出一套節目，最后確認各種連接和配置正確后，發現是有線電視卡權限的問題，數字卡本身帶有加密技術，需要網絡公司授權，才可以同時解鎖多套節目。最后經過協調，將用戶卡拿到市網絡公司授權，一張數字電視卡可以解鎖8套節目。大卡接收機插入三張有線數字電視卡，其中，卡A設置頻率為506MHz，為ASI-1流，共含有河北8套電視節目，包含系統所需要的河北衛視、河北經濟、河北影視和農民頻道四套電視節目；卡B預解調出所有的廣播節目，由于廣播節目未加密，所以卡B設置不過卡，頻率為586MHz，為ASI-2流，包含所需要的7套廣播節目；卡C設置頻率為522MHz，共含有中央8套電視節目，包含系統所需要的中央1套電視節目。
2.2八三四解碼器配置
解碼器采用的是四合一TS流解碼器，一臺設備可以同時解碼4路MPEG-2的TS流，8路AV輸出，實時播放。ASI-1流輸出給一臺解碼器，分別解出河北衛視、河北經濟、河北影視和農民頻道四套電視節目。ASI-2流中需要解出7套廣播節目，而一臺解碼器只能解調出4套廣播節目，所以需要兩臺解碼器解調所有的7套廣播節目，ASI-2流輸出給一臺解碼器的同時，這臺解碼器環出給第二臺解碼器。ASI-3流輸出給一臺解碼器，解出所需要的中央一套電視節目。
2.3轉碼器配置
轉碼器采用的是一款專業級的H.264-MPEG-2雙向轉碼器，支持6路ASI輸入，IP輸出。系統中，大卡接收機輸出的三路備用ASI碼流，直接輸出給轉碼器，由于八三四至白石山需要傳輸河北衛視，河北經濟和兩套廣播節目，而寬帶網絡帶寬僅為4M，所以需要轉碼器將四套節目由MPEG-2格式轉為占用帶寬較低的H.264格式。同時，將ASI流轉為IP流輸出，使之滿足網絡傳輸的需要。在轉碼器的網絡配置中，可以任意定義4路節目的碼流，為了適應帶寬需要，設置河北衛視為1.5Mb，河北經濟為1.5Mb，另外兩套廣播節目分別設置為500kb，實現了實時、有效的控制傳輸碼率，提高系統性能，并優化視頻質量。2.4白石山IP解碼器配置白石山IP解碼器采用的是8合1多通道IP解碼器。解碼器支持MPEG-2/H.264/AVS+解碼。系統中，經過交換機輸出的IP碼流直接輸出給IP解碼器，分別解調出河北衛視、河北經濟、兩套廣播節目，作為白石山的備用信源。原來解碼器只支持ASI碼流格式解碼，還需要在解碼器前端配置轉碼器，此系統直接使用IP解碼器，省去了轉碼器再轉碼的環節，系統結構更簡單，建設成本也更低。3總結八三四備用信源系統設計的優點如下:1.系統中將八三四本地的有線電視廣播信號解調出來，作為備用信源系統的信源，克服了備用信源系統需要保定市網絡公司配合的弊端，大幅節約了建設成本和維護成本。2.系統中采用大卡接收機作為解碼設備，一臺大卡接收機就能滿足系統中所需要的三路ASI碼流的輸出，最大可支持4路ASI碼流輸出，系統集成度高，穩定性高。
3.轉碼器可以實現
H.264-MPEG-2雙向轉碼功能。為了適應834發射臺到白石山發射臺傳輸鏈路帶寬的限制，系統中將節目流由MPEG-2格式轉換為H.264格式，占用帶寬小。同時，轉碼器根據需要設置每路節目的碼流大小，實現實時、有效地控制傳輸碼率的功能，提高其性能并優化視頻質量。
參考文獻：
[1]王呼達古拉.關于廣播發射臺信號源的安全保障措施[J].科技創新與應用,2014(30):83.
[2]王麟,袁翔.五套調頻節目信源系統的設計實施[J].電子技術,2011(2),58-60.
[3]韓敏.淺析中波發射臺信源系統的工作原理及常見故障處理[J].通信設計與應用,2017(5):49-50.
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