淺析AVS+技術(shù)在數(shù)字衛(wèi)星廣播中的應(yīng)用

趙 春，李 彬，范宏斌，劉樂云

（上海廣播電視衛(wèi)星地球站，上海 201114）

技術(shù)研究

淺析AVS+技術(shù)在數(shù)字衛(wèi)星廣播中的應(yīng)用

趙 春，李 彬，范宏斌，劉樂云

（上海廣播電視衛(wèi)星地球站，上海 201114）

四川廣播電視臺擬將四川綜合頻道（衛(wèi)視）高清節(jié)目上星覆蓋全國，擬采用將四川綜合頻道（衛(wèi)視）高清信號通過中廣網(wǎng)異地傳輸至上海廣播電視臺進(jìn)行加密，同時為了推動AVS+技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用，上海廣播電視衛(wèi)星地球站擬將東方衛(wèi)視高清、四川綜合頻道（衛(wèi)視）高清頻道和紀(jì)實高清以MCPC方式，通過上海衛(wèi)星地球站上行系統(tǒng)進(jìn)行上星傳輸。

AVS+；MCPC；東方衛(wèi)視；四川衛(wèi)視；紀(jì)實頻道

1 引言

在數(shù)字化高清電視不斷蓬勃發(fā)展的潮流下，為滿足廣大人民群眾日益提升的視聽需求，上海廣播電視臺將代播的四川衛(wèi)視高清節(jié)目、東方衛(wèi)視高清頻道從原MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為AVS+標(biāo)準(zhǔn)，與已上星播出的紀(jì)實高清頻道一并打包，以MCPC的方式進(jìn)行上星傳輸。通常情況下，考慮到AVS+編碼效率、調(diào)制方式等因素，如采用SCPC的方式，單套節(jié)目基本需要12MHz的衛(wèi)星帶寬，因此3套高清節(jié)目如均采用AVS+編碼，并且采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)的QPSK調(diào)制方式，滾降系統(tǒng)為20%，符號率29.5Ms/s，總碼率為40.779412Mb/s，那么載波帶寬為36MHz，剛好達(dá)到一個轉(zhuǎn)發(fā)器。以下就以上海廣播電視衛(wèi)星地球站將上海東方衛(wèi)視、上海紀(jì)實高清、四川衛(wèi)視高清復(fù)用上星為實際案例進(jìn)行具體的闡述。

圖1 送系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2 項目框架

2.1 總體架構(gòu)

整個技術(shù)系統(tǒng)分為傳送系統(tǒng)、加密系統(tǒng)、引接系統(tǒng)、上行系統(tǒng)。

2.2 信號流程

（1）四川綜合頻道（衛(wèi)視）高清節(jié)目、東方衛(wèi)視高清頻道及上海紀(jì)實高清頻道均采用AVS+編碼方式對節(jié)目信號進(jìn)行編碼。視頻碼率為12Mb/s，音頻按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編碼，碼率為384kb/s。經(jīng)過編碼后的四川綜合頻道（衛(wèi)視）高清節(jié)目，通過四川省級SDH環(huán)路主備兩路信道傳送至中國有線省網(wǎng)絡(luò)公司運維中心機(jī)房，再傳送至上海廣播電視臺總控機(jī)房。

（2）再由電視總控統(tǒng)一將東方衛(wèi)視高清頻道AVS+碼流、四川衛(wèi)視高清頻道AVS+碼流和紀(jì)實高清頻道AVS+碼流打包復(fù)用并進(jìn)行加密，加密采用艾迪德加密系統(tǒng)，加密后的主備TS信號經(jīng)過不同路由的廣電專用光纜傳輸至上海廣播電視衛(wèi)星地球站。并通過另一路由的專用光纜，將未加密的清流TS流作為備2信號傳輸至上海廣播電視衛(wèi)星地球站。

（3）上海廣播電視衛(wèi)星地球站負(fù)責(zé)對TS流進(jìn)行調(diào)制，并上行發(fā)射至總局分配的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。上行調(diào)制采用DVB-S標(biāo)準(zhǔn)，QPSK調(diào)制方式，滾降系數(shù)為20%。

2.3 系統(tǒng)配置

2.3.1 傳送系統(tǒng)

四川廣播電視臺播出系統(tǒng)將綜合頻道（衛(wèi)視）高清節(jié)目進(jìn)行AVS+編碼，主、備路TS信號通過四川省級SDH環(huán)網(wǎng)送至四川省網(wǎng)絡(luò)公司運維中心機(jī)房，再通過國干SDH環(huán)網(wǎng)傳送至上海廣播電視臺總控機(jī)房，上海廣播電視臺負(fù)責(zé)后續(xù)的信號復(fù)用打包加密及上行。

傳送系統(tǒng)中端到端全程均采用雙編碼器、雙適配器、雙DS3端口，四川省級SDH環(huán)網(wǎng)及國干SDH環(huán)網(wǎng)中，主備播出信號均采用兩個獨立的45M帶寬DS3信道進(jìn)行傳輸，信號互為備份，傳輸可靠性強(qiáng)。播出信號在省網(wǎng)機(jī)房進(jìn)行監(jiān)測，同時廣播至北京首站進(jìn)行監(jiān)測。如圖1所示。

2.3.2 加密系統(tǒng)

圖2 加密系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.3.3 引接系統(tǒng)

圖3 引接系統(tǒng)拓?fù)鋱D

引接系統(tǒng)采用三條獨立不同路由的專用光纜分別傳輸主、備、備2信號。光端機(jī)均采用獨立分框，互不影響，且端到端的輸入和輸出信號均有監(jiān)測。如圖3所示。

2.3.4 上行系統(tǒng)

上行系統(tǒng)按照上星公益節(jié)目播出級別進(jìn)行配置，主用鏈路由中頻系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、監(jiān)看系統(tǒng)、上行功率控制系統(tǒng)四個部分構(gòu)成。備份鏈路為主用鏈路的系統(tǒng)級備份，其信號源、中頻系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)與主用鏈路完全獨立，互不影響。主用鏈路具備可靠的信號檢測及自動倒換功能，并可手動倒換至備份鏈路。

2.3.4.1 技術(shù)框架

圖4 上行系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.3.4.2 ASI中頻系統(tǒng)

中頻系統(tǒng)主要由TS流接收及倒換裝置、調(diào)制器以及中頻調(diào)度應(yīng)急控制系統(tǒng)構(gòu)成，TS信源有主路（加密）、備路（加密）、備2（清流）3路，對應(yīng)光端機(jī)板卡實現(xiàn)分框安裝，相互獨立。

（1）除了3路播出信源，上海衛(wèi)星地球站還錄制一段帶臺標(biāo)的高清墊播素材（TS流）作為應(yīng)急信號源。配置碼流播放儀將本站應(yīng)急信號接入跳線器，當(dāng)主、備、備2信源全部中斷時，通過跳線將本站應(yīng)急信號對外應(yīng)急播出。

（2）主調(diào)制器前配置TS流2選1切換開關(guān)，傳輸路由故障時具備自動及手動切換功能。主、備路調(diào)制器均有兩路輸入，INPUT1接口為加密信號，INPUT2接口為清流信號。在加擾信源故障時，可通過調(diào)制器手動切換至清流信號進(jìn)行緊急播出。

2.3.4.3 射頻系統(tǒng)

主要包括上變頻、高功放以及天線系統(tǒng)。上變頻按1︰1配置，并具備自動倒換功能。根據(jù)中衛(wèi)公司的鏈路計算，高功放采用大功率“1+1”相位合成寬帶行波管放大器，合成效率可達(dá)80%，并結(jié)合12米的主播天線天線，具備自動伺服系統(tǒng)。

2.3.4.4 上行功率控制系統(tǒng)

上行功率控制系統(tǒng)采用總局指定的自動增益抗干擾系統(tǒng)，按現(xiàn)有上行系統(tǒng)的設(shè)計模型進(jìn)行配置，保持系統(tǒng)完整性和統(tǒng)一性。地球站將按總局要求把高功放參數(shù)等數(shù)據(jù)，通過全國衛(wèi)星廣播電視地球站運行監(jiān)測平臺發(fā)送給總局監(jiān)管中心。

圖5 監(jiān)看系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2.3.4.5 監(jiān)看系統(tǒng)

（1）監(jiān)看點總計有10個，依次為TS主、TS備、TS備2、調(diào)制2選1、備1調(diào)制器、備2調(diào)制器、高功放自環(huán)、9米天線接收和上海地球站4.5米天線接收監(jiān)看、上海電視臺總控3米接收輔助監(jiān)看。具備頻譜監(jiān)測功能。

（2）能夠進(jìn)行聲、光、文字以及語音報警。

（3）具備黑屏、靜幀、無聲、彩條、臺標(biāo)丟失等5種圖像層的聲、光報警提示，同時還具備載波失鎖、碼流中斷等報警功能。

2.3.4.6 備份鏈路

備份鏈路為主用鏈路的系統(tǒng)級備份，在主用鏈路系統(tǒng)癱瘓時，可通過手動“一鍵制”切換到備份鏈路。備份鏈路利用地球站現(xiàn)有射頻系統(tǒng)，通過射頻合路的方式來實現(xiàn)。

備1調(diào)制器INPUT1為TS備加密信號，INPUT2為TS主路加密信號。備2調(diào)制器INPUT1為TS備2清流信號，INPUT2為TS主路加密信號。備1鏈路（首選TS備加密信號）和備2鏈路（首選TS備2清流信號）通過中頻合路設(shè)備共用一套應(yīng)急射頻系統(tǒng)，通過中頻聯(lián)動控制開關(guān)實現(xiàn)信號源異?；虿コ鱿到y(tǒng)設(shè)備異常的手動應(yīng)急切換，三條鏈路中只有啟動對應(yīng)開關(guān)的鏈路是開啟狀態(tài)，而另外兩條鏈路都處于關(guān)閉狀態(tài)。

備份鏈路上變頻為1︰1配置，備份鏈路高功放通過集中備份系統(tǒng)，獨立9米自動伺服天線，采用700W“1︰1”寬帶行波管放大器。備份鏈路天線為9米具備自動伺服功能的大型天線，備份鏈路不配備上行功率控制系統(tǒng)，高功放輸出功率可滿足正常播出時要求。

3 結(jié)束語

系統(tǒng)施工完成后，我們對各系統(tǒng)進(jìn)行全面的調(diào)試和功能測試，以及所有切換設(shè)備的疲勞度測試，檢測系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和設(shè)備指標(biāo)的達(dá)標(biāo)性，包括：系統(tǒng)穩(wěn)定度測試、調(diào)制器功能測試、系統(tǒng)指標(biāo)測試、監(jiān)看功能和報警門限測試、射頻系統(tǒng)的設(shè)備增益、交調(diào)、雜散、穩(wěn)定度等指標(biāo)測試，新設(shè)備的網(wǎng)管功能測試，加密系統(tǒng)的授權(quán)等測試工作。只有經(jīng)過嚴(yán)格測試的系統(tǒng)，才是穩(wěn)定的、安全的。AVS+是我國視頻編碼技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)，AVS+技術(shù)和MCPC的傳輸方式相互結(jié)合，能更有效的利用頻段資源，降低了運營成本，加速推進(jìn)我國數(shù)字化高清電視發(fā)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