广播电视发射台备用信源系统设计研究论文

　　【摘要】本文设计了河北省八三四发射台备用信源系统。首先，通过比较两种信源方案的优缺点，确定了备用信源采用大卡接收机从八三四原有有线电视信号中解调信号的方法；接着设计了八三四发射台备用信源系统，并根据实际需要配置了系统中各设备。最后，分析了八三四备用信源系统设计的优点。
　　【关键词】备用信源，大卡接收机，解码器
　　八三四发射台作为省级发射台，包括市区调频电视机房、大马坊中波机房、白石山机房三个播出地点。其中，八三四发射台本部信号有微波信号和卫星信号，微波信号从抱阳山省微波干线下传至八三四发射台，再以光纤信号传到中波机房，以微波方式传给白石山使用。白石山距离八三四本部80公里，地形复杂，天气情况多变，存在隐患，卫星信号极易受天气如雨、雪、雷等自然因素的干扰，严重威胁到信源的安全，威胁到广播电视的安全优质播出[1]。八三四发射台备用信源系统是依据《广播电视安全播出管理规定》对省级发射台站信源系统的要求，确保安全传输而建设的全台备用信源系统。
　　1备用信源系统信源的选择
　　八三四发射台信源有微波信号和卫星信号，所以备用信源初步设计是采用有线方式传输到八三四发射台，有两种方案。第一种方案，从保定市网络公司将广播电视信号源经过光纤传输到八三四发射台。在市网络公司安装两台ASI分配器，将市网络公司的三路ASI信号分离出来，然后将三路ASI信号通过ASI光端机传输到八三四发射台[2]；同时，八三四发射台安装ASI光端机，接收来自市网络公司的三路ASI信号，作为备用信源系统的信号源，如图1。第二种方案，利用大卡接收机将八三四本地的有线电视广播信号解调出来，作为备用信源系统的信源。如图2。比较两种方案，第一种方案，需要保定市网络公司配合，在机房安装两台ASI分配器和一台ASI光发射机。然而这三台设备的维护比较困难，若特意派人去市网络公司进行监控，增大了人力成本，即便是让市网络公司的人协助监看，也需要支付一定的费用；其次，三台设备需要供电和占用市网络公司机柜，这些都需要双方协调；最后，此种方案需要租用运营商一条10km的光宽带，大大增加了系统成本。第二种方案，只需要在八三四本地配备一台大卡接收机，就能将本地有线电视广播信号解调出所需要的三路ASI信号，所需的设备少，不需要与市网络公司的协调，减少了交织问题，大幅降低了系统建设成本和维护成本。综合比较，此信源系统采用了第二种方案。
　　2信源系统的设计与应用
　　系统信号源来自八三四本地的有线电视广播信号，经过大卡接收机从有线信号中解出系统所需要的三路ASI码流，其中主输出三路ASI码流输出给解码器，作为八三四本地备用信源；大卡接收机环出的三路ASI码流输出给转码器，转码器将信源中MPEG-2格式转换为H.264格式，降低了信源占用带宽，同时，转码器将ASI转化为IP接口输出给光端机，经过宽带网传输至白石山发射台，作为备份信源，宽带网络起到了良好的传输作用[3]。在白石山发射台，光端机接收来自八三四的信号，再输出给IP解码器，作为白石山的`备用信源，备用信源系统整体框图如图3。
　　2.1大卡接收机的配置
　　大卡接收机采用的是四合一大卡接收机，可以支持4路DVB-C输入，所以系统中需要的三路ASI码流只需要配置一台大卡接收机即可，插入三张数字电视解码卡就可以解出三路所需要的ASI信号。大卡接收机支持一张数字电视卡可以同时解调8套节目，但调试过程中只能解调出一套节目，最后确认各种连接和配置正确后，发现是有线电视卡权限的问题，数字卡本身带有加密技术，需要网络公司授权，才可以同时解锁多套节目。最后经过协调，将用户卡拿到市网络公司授权，一张数字电视卡可以解锁8套节目。大卡接收机插入三张有线数字电视卡，其中，卡A设置频率为506MHz，为ASI-1流，共含有河北8套电视节目，包含系统所需要的河北卫视、河北经济、河北影视和农民频道四套电视节目；卡B预解调出所有的广播节目，由于广播节目未加密，所以卡B设置不过卡，频率为586MHz，为ASI-2流，包含所需要的7套广播节目；卡C设置频率为522MHz，共含有中央8套电视节目，包含系统所需要的中央1套电视节目。
　　2.2八三四解码器配置
　　解码器采用的是四合一TS流解码器，一台设备可以同时解码4路MPEG-2的TS流，8路AV输出，实时播放。ASI-1流输出给一台解码器，分别解出河北卫视、河北经济、河北影视和农民频道四套电视节目。ASI-2流中需要解出7套广播节目，而一台解码器只能解调出4套广播节目，所以需要两台解码器解调所有的7套广播节目，ASI-2流输出给一台解码器的同时，这台解码器环出给第二台解码器。ASI-3流输出给一台解码器，解出所需要的中央一套电视节目。
　　2.3转码器配置
　　转码器采用的是一款专业级的H.264-MPEG-2双向转码器，支持6路ASI输入，IP输出。系统中，大卡接收机输出的三路备用ASI码流，直接输出给转码器，由于八三四至白石山需要传输河北卫视，河北经济和两套广播节目，而宽带网络带宽仅为4M，所以需要转码器将四套节目由MPEG-2格式转为占用带宽较低的H.264格式。同时，将ASI流转为IP流输出，使之满足网络传输的需要。在转码器的网络配置中，可以任意定义4路节目的码流，为了适应带宽需要，设置河北卫视为1.5Mb，河北经济为1.5Mb，另外两套广播节目分别设置为500kb，实现了实时、有效的控制传输码率，提高系统性能，并优化视频质量。2.4白石山IP解码器配置白石山IP解码器采用的是8合1多通道IP解码器。解码器支持MPEG-2/H.264/AVS+解码。系统中，经过交换机输出的IP码流直接输出给IP解码器，分别解调出河北卫视、河北经济、两套广播节目，作为白石山的备用信源。原来解码器只支持ASI码流格式解码，还需要在解码器前端配置转码器，此系统直接使用IP解码器，省去了转码器再转码的环节，系统结构更简单，建设成本也更低。3总结八三四备用信源系统设计的优点如下:1.系统中将八三四本地的有线电视广播信号解调出来，作为备用信源系统的信源，克服了备用信源系统需要保定市网络公司配合的弊端，大幅节约了建设成本和维护成本。2.系统中采用大卡接收机作为解码设备，一台大卡接收机就能满足系统中所需要的三路ASI码流的输出，最大可支持4路ASI码流输出，系统集成度高，稳定性高。
　　3.转码器可以实现
　　H.264-MPEG-2双向转码功能。为了适应834发射台到白石山发射台传输链路带宽的限制，系统中将节目流由MPEG-2格式转换为H.264格式，占用带宽小。同时，转码器根据需要设置每路节目的码流大小，实现实时、有效地控制传输码率的功能，提高其性能并优化视频质量。
　　参考文献：
　　[1]王呼达古拉.关于广播发射台信号源的安全保障措施[J].科技创新与应用,2014(30):83.
　　[2]王麟,袁翔.五套调频节目信源系统的设计实施[J].电子技术,2011(2),58-60.
　　[3]韩敏.浅析中波发射台信源系统的工作原理及常见故障处理[J].通信设计与应用,2017(5):49-50.