基于IP多點(diǎn)傳送多套數(shù)字電視、廣播節(jié)目探索

摘? 要：隨著IP編解碼器設(shè)備接入通信網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)日趨成熟，接入網(wǎng)絡(luò)的方式變得越來(lái)越豐富，能實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)傳送多套數(shù)字電視、廣播節(jié)目，并且這種傳輸方式投資規(guī)模小，簡(jiǎn)單易行。

關(guān)鍵詞：IP架構(gòu);多點(diǎn);編解碼器;多套電視;廣播節(jié)目傳輸? ? ? ? ? ? ?中圖分類(lèi)號(hào)：TN943? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

導(dǎo)語(yǔ)

目前，我臺(tái)新舊廣電大樓間距離8公里，舊大樓與金鶚山發(fā)射臺(tái)直線(xiàn)距離約500米，金鶚山與達(dá)摩嶺兩發(fā)射臺(tái)間直線(xiàn)距離約120公里。播出的廣播電視節(jié)目有四套高標(biāo)清同播的電視節(jié)目（新聞綜合頻道、科教頻道、公共頻道等正式節(jié)目三套，備用電視節(jié)目信道一套）以及四套調(diào)頻廣播節(jié)目（新聞廣播、經(jīng)濟(jì)廣播、交通廣播等正式節(jié)目三套，備用廣播信道一套）。節(jié)目生產(chǎn)基地位于湖濱的新廣電大樓，節(jié)目生產(chǎn)后全部需要送到位于現(xiàn)舊廣電大樓的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)公司進(jìn)入有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)播出。另外，岳陽(yáng)新聞?lì)l道的電視信號(hào)及岳陽(yáng)電臺(tái)的新聞廣播、經(jīng)濟(jì)廣播兩套調(diào)頻廣播信號(hào)需要送到岳陽(yáng)電視轉(zhuǎn)播臺(tái)金鶚山的發(fā)射基地?zé)o線(xiàn)播出。岳陽(yáng)新聞?lì)l道的電視信號(hào)、另外一套岳陽(yáng)電臺(tái)的金鶚之聲調(diào)頻廣播還需送到岳陽(yáng)電視轉(zhuǎn)播臺(tái)達(dá)摩嶺的發(fā)射基地?zé)o線(xiàn)播出。

1.傳輸路由設(shè)計(jì)

為保證廣播電視安全播出，我們采用光纖傳輸鏈路為主鏈路，數(shù)字微波鏈路為備鏈路。

光纖鏈路傳輸原理：4路高清電視電視信號(hào)、4路標(biāo)清電視信號(hào)、4路廣播信號(hào)分別送到3個(gè)主編碼器，3主編碼器輸出3個(gè)ASI流送入主復(fù)用器，主復(fù)用器送出2個(gè)IP流，一個(gè)給主IP切換器，另一個(gè)給備IP切換器，主IP切換器切出的IP流往下送到帶光輸出口的主交換機(jī)，2路光信號(hào)通過(guò)廣電網(wǎng)絡(luò)分別送到網(wǎng)絡(luò)公司機(jī)房和金鶚山發(fā)射臺(tái)機(jī)房，1路光信號(hào)通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)送到達(dá)摩嶺發(fā)射臺(tái)機(jī)房。

微波鏈路傳輸原理：4路高清電視電視信號(hào)、4路標(biāo)清電視信號(hào)、4路廣播信號(hào)分別送到3個(gè)備編碼器，3備編碼器輸出3個(gè)ASI流送入備復(fù)用器，備復(fù)用器送出2個(gè)IP流，一個(gè)給主IP切換器，另一個(gè)給備IP切換器，備IP切換器切出的IP流往下送到帶光輸出口的備交換機(jī)，備交換機(jī)輸出的光信號(hào)通過(guò)微發(fā)信機(jī)送到金鶚山發(fā)射臺(tái)機(jī)房，1路信號(hào)差轉(zhuǎn)通過(guò)微波送到達(dá)網(wǎng)絡(luò)公司機(jī)房，另1路信號(hào)送到省微波網(wǎng)，通過(guò)省微波網(wǎng)將信號(hào)送到達(dá)摩嶺發(fā)射機(jī)房。

具體信號(hào)鏈路見(jiàn)圖1。

2.IP架構(gòu)下的傳輸鏈路建設(shè)

根據(jù)我臺(tái)財(cái)務(wù)狀況，我們決定采取上下傳輸碼率一致傳送本臺(tái)自辦廣播電視節(jié)目。3個(gè)高清電視節(jié)目采用H.264編碼，碼率為8Mbit/s;1個(gè)高清電視節(jié)目采用AVS+編碼，碼率為8Mbit/s;3個(gè)標(biāo)清電視節(jié)目采用MPEG2編碼，碼率為8Mbit/s; 1個(gè)標(biāo)清電視節(jié)目采用AVS+編碼，碼率為1.4Mbit/s;4個(gè)數(shù)字廣播節(jié)目采用MPEG1編碼，碼率為128Kbit/s。

此傳輸鏈路主要由2臺(tái)AVS+ 4路高清編碼器、2臺(tái)AVS+ 4路標(biāo)清編碼器、2臺(tái)四路數(shù)字音頻編碼器等設(shè)備構(gòu)成。編碼器、復(fù)用器、IP切換器等設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)如下：

2臺(tái)AVS+ 4路高清編碼器：編碼模式：支持視頻編碼格式：AVS+、H.264;

支持音頻編碼格式：DRA、MPEG-1 Audio Layer2音頻編碼格式;支持 HD-SDI;

支持Dual-Pass技術(shù)，能準(zhǔn)確檢測(cè)復(fù)雜場(chǎng)景切換并自動(dòng)調(diào)整GOP結(jié)構(gòu);支持內(nèi)置動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能;支持編碼后MPTS多節(jié)目傳輸流或SPTS單節(jié)目傳輸流輸出;

支持傳輸協(xié)議：TS Over ASI、TS Over UDP （組播或單播）;支持轉(zhuǎn)碼碼率范圍：4Mbps - 12Mbps （高清 1080i）;接口參數(shù)：ASI/SDI IN? 接口：≥6個(gè);ASI/SDI OUT 接口：≥6個(gè);IP（1000M）數(shù)據(jù)碼流網(wǎng)口? 接口：≥2個(gè);IP（1000M）網(wǎng)管控制網(wǎng)口? 接口：≥1個(gè)。

2臺(tái)AVS+ 4路標(biāo)清編碼器：編碼模式：支持視頻編碼格式：AVS+、H.264;

支持音頻編碼格式：DRA、MPEG-1 Audio Layer2音頻編碼格式;支持 SD-SDI;

支持Dual-Pass技術(shù)，能準(zhǔn)確檢測(cè)復(fù)雜場(chǎng)景切換并自動(dòng)調(diào)整GOP結(jié)構(gòu);支持內(nèi)置動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能;支持編碼后MPTS多節(jié)目傳輸流或SPTS單節(jié)目傳輸流輸出;

支持傳輸協(xié)議：TS Over ASI、TS Over UDP （組播或單播）;支持轉(zhuǎn)碼碼率范圍：500Kbps - 4Mbps （高清 1080i）;接口參數(shù)：ASI/SDI IN? 接口：≥4個(gè);ASI/SDI LOOP OUT 接口：≥4個(gè);ASI/SDI OUT? 接口：≥2個(gè);IP（1000M）數(shù)據(jù)碼流網(wǎng)口? 接口：≥2個(gè);IP（100M） 網(wǎng)管控制網(wǎng)口? 接口：≥2個(gè)。

2臺(tái)四路數(shù)字音頻編碼器：支持至少4路立體聲或4路數(shù)字音頻AES/EBU信號(hào)的MPEG-1 LayerII音頻編碼，帶ASI輸出和百兆IP輸入輸出;最多提供6個(gè)卡槽;支持ASI輸出及IP輸出;本地監(jiān)控：按鈕和LCD顯示屏;IP編碼輸出滿(mǎn)足RTP或UDP協(xié)議;遠(yuǎn)程監(jiān)控：TCP/IP、XML協(xié)議; 音頻編碼卡：支持1路立體聲或1路AES/EBU;壓縮方式：MPEG-1 LayerII音頻編碼（取樣頻率48KHz）;配置4塊音頻編碼卡; 輸出卡：支持ASI輸出：數(shù)量 2;支持獨(dú)立IP數(shù)據(jù)流輸出：數(shù)量 1;支持獨(dú)立IP網(wǎng)管接口（數(shù)量：1）;IP可以支持組播單播功能，組播可以包含8個(gè)不同IP地址。配置1塊輸出卡;接口參數(shù)：AES/EBU（卡農(nóng)頭） IN? 接口：≥4個(gè);XRL（卡農(nóng)頭）? ? ?IN? 接口：≥8個(gè);ASI? OUT 接口：≥2個(gè);IP（100M）數(shù)據(jù)碼流網(wǎng)口接口：≥1個(gè);IP（100M）網(wǎng)管控制網(wǎng)口接口：≥1個(gè)。

6臺(tái)復(fù)用器：符合ISO13818和EN300468標(biāo)準(zhǔn);支持8路ASI輸入+2路IP輸入（每一路256個(gè)IP地址）;支持2組（4路）ASI輸出+2路IP輸出;支持UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議輸出;支持PCR精確調(diào)整;支持PID重映射（手動(dòng)、自動(dòng)）;支持PSI/SI表的重建與編輯;支持多臺(tái)設(shè)備之間級(jí)聯(lián);支持液晶顯示和按鍵操作，Web網(wǎng)管;IP輸出數(shù)據(jù)的比特率范圍：1～600Mbps;UDP的載荷為7個(gè)188Bytes的TS包;最大復(fù)用節(jié)目數(shù)256個(gè);支持UDP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;具有掉電記憶功能;支持設(shè)備工作參數(shù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份;接口參數(shù)：ASI IN：異步串行接口輸入接口：≥8;ASI OUT：異步串行接口輸出接口：≥4;STREAM OUT/IN：數(shù)據(jù)網(wǎng)口，用于碼流輸出/輸入接口：≥2;REMOTE：控制網(wǎng)口，用于遠(yuǎn)程控制，網(wǎng)管接口：1。

7臺(tái)交換機(jī)：千兆三層網(wǎng)管網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī);支持網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3，IEEE 802.3u，IEEE 802.3ab，IEEE 802.3z，IEEE 802.3x，IEEE 802.1Q，IEEE 802.1d，IEEE 802.1X;端口24個(gè)10/100/1000 Base-T，4個(gè)復(fù)用SFP千兆端口;速度10/100/1000Mbps;MAC地址表16K;VLAN：支持4K個(gè)VLAN 支持Guest VLAN、Voice VLAN 支持基于MAC/協(xié)議/IP子網(wǎng)/策略/端口的VLAN 支持1：1和N：1 VLAN交換功能。

2臺(tái)IP切換器：具備ASI或IP模式，完全符合MPEG-2 TS流傳輸標(biāo)準(zhǔn);提供主播、備播、墊播三種輸入與主、備輸出;實(shí)時(shí)碼流監(jiān)測(cè)，監(jiān)控碼流、PID、節(jié)目表的丟失、錯(cuò)誤與更改，以及節(jié)目解擾錯(cuò)誤;毫秒級(jí)快速切換，并提供自動(dòng)與手動(dòng)切換、碼流級(jí)、PID級(jí)切換等不同切換策略;支持故障自動(dòng)恢復(fù)、斷電直通/記憶、實(shí)時(shí)報(bào)警、日記記錄;支持前面板監(jiān)控、WEB網(wǎng)管和SNMP;支持雙電源。接口參數(shù)：ASI輸入接口：3個(gè)（主、備、輔）、BNC、75Ω;ASI輸出接口：3個(gè)（主、備、輔）、BNC、75Ω;IP 輸入接口：3個(gè)（主、備、輔）、RJ45、符合EN301 192標(biāo)準(zhǔn)、組播;IP 輸入接口：1個(gè)（主、備、輔）、RJ45、符合EN301 192標(biāo)準(zhǔn)、組播;IP 網(wǎng)管口：1個(gè)。

2臺(tái)AVS+ 接收解碼器：支持解碼視頻格式AVS+，AVS、H.264/AVC、MPEG-2，高、標(biāo)清節(jié)目解碼;支持解碼音頻格式DRA、AC-3、E-AC-3、MPEG-1 Audio Layer2;支持ASI、IP;支持SPTS單節(jié)目傳輸流、MPTS多節(jié)目傳輸流的輸入解復(fù)用;支持多種CA大卡解擾;支持DRA和5.1多通道音頻解碼輸出;支持傳輸協(xié)議：TS Over ASI、TS Over UDP （組播或單播）;提供SNMP MIB和WEB遠(yuǎn)程管理配置界面;視頻解碼制式：1080I（50fs）、576I（50fs）;視頻寬、高比：16：9、4：3自適應(yīng)（可手動(dòng)選擇）;接口參數(shù)：ASI IN：異步串行接口輸入接口：1;ASI LOOP：ASI的環(huán)路驅(qū)動(dòng)輸出接口：1;ASI OUT ：異步串行接口輸出接口：2;HD-SDI/SDI? ? ?接口：2;HDMI接口：1;YPbPr接口：1;CVBS接口：1;XLR 接口：1;PCMCIA CI插槽接口：2;IP網(wǎng)管口接口：1;IP數(shù)據(jù)口接口：2。

2臺(tái)音頻解碼器：ASI IN接口：1;ASI OUT接口：1;IP數(shù)據(jù)口接口：2;IP網(wǎng)管口接口：1;音頻解碼卡功能及指標(biāo)：支持MPEG-1 layer2 解碼;支持兩套廣播節(jié)目的解碼輸出;輸出接口：AES/EBU數(shù)字音頻（2路）接口：2;模擬立體聲音頻（2路）接口：4。

結(jié)語(yǔ)

此套設(shè)計(jì)方案，整個(gè)投資不到60萬(wàn)元，很容易將我臺(tái)自辦的12套廣播、電視節(jié)目送到本地有限數(shù)字電視網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)、電信網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)，性?xún)r(jià)比高，目前運(yùn)行穩(wěn)定，適用于市級(jí)電視臺(tái)。

作者簡(jiǎn)介：李越（1965-），男，湖南省岳陽(yáng)市人，本科，職稱(chēng)：電視工程高級(jí)工程師，研究方向：電視播出，總控，主要從事電視工程技術(shù)工作。