廣播電視編碼傳輸平臺更新改造方案探討

張 翼

內(nèi)蒙古廣播電視臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

內(nèi)蒙古廣播電視臺標(biāo)清編碼傳輸系統(tǒng)，負(fù)責(zé)傳輸9套電視節(jié)目，15套廣播節(jié)目，不僅覆蓋內(nèi)蒙古廣大城市、農(nóng)牧區(qū)，同時提供內(nèi)蒙古漢語衛(wèi)視頻道、內(nèi)蒙古蒙語衛(wèi)視頻道節(jié)目上星傳覆蓋全國的節(jié)目源傳輸，該系統(tǒng)的安全性和強(qiáng)健性異常重要。

1 必要性

現(xiàn)有標(biāo)清編碼傳輸系統(tǒng)自2014年使用至今已經(jīng)運(yùn)行7個年頭，作為內(nèi)蒙古廣播電視臺傳輸?shù)闹匾?jié)點(diǎn)，該系統(tǒng)的使用壽命中已經(jīng)到達(dá)一個危險節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)備頻繁出現(xiàn)故障。同時，現(xiàn)有系統(tǒng)對前端信號出現(xiàn)靜音、靜幀、黑場有臺標(biāo)、畫面拉條、馬賽克等畫面不做自動切換。一旦出現(xiàn)劣質(zhì)信號則會導(dǎo)致送往下游單位的兩路信號都會出現(xiàn)故障，給安全播出造成極大的風(fēng)險和隱患。

2018年，系統(tǒng)的制造商停止了當(dāng)前系統(tǒng)中硬件設(shè)備的制造。根據(jù)國際慣例，停產(chǎn)設(shè)備的維護(hù)期會在2～3年內(nèi)結(jié)束。系統(tǒng)無法得到維修和備件服務(wù)，技術(shù)支持停止。

為提高系統(tǒng)安全水平，提高播出節(jié)目質(zhì)量，建議對標(biāo)清編碼傳輸系統(tǒng)進(jìn)行更新改造，并對更新改造方案進(jìn)行探討。

2 內(nèi) 容

更新改造系統(tǒng)按照1+1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)，采用編碼器、復(fù)用器分開的傳統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)架，復(fù)用后結(jié)點(diǎn)鏈路采用ASI二選一自動切換機(jī)制，新增碼流適配器等設(shè)備，同時利用現(xiàn)有DS3二選一切換系統(tǒng)與備份傳輸系統(tǒng)做二選一切換輸出。

在傳送節(jié)目量上，本系統(tǒng)涉及考量標(biāo)清視頻信源19套、音頻廣播信源15套、高清視頻信源兩套。同時，考量下游單位直播星要求，在原有所需傳送節(jié)目基礎(chǔ)上新增漢語衛(wèi)視高清節(jié)目，編碼方式為H.264。下游單位501臺要求，在原有所需傳送節(jié)目基礎(chǔ)上新增蒙漢語衛(wèi)視高清節(jié)目，編碼方式為AVS+，本方案中除需特殊說明，高清編碼方式都為H.264。

在編碼方面按照信號傳送節(jié)目包進(jìn)行劃分，分別為：包一、包二、包三、包四、包五、包六，包七，每個節(jié)目包鏈路各自使用獨(dú)立編碼器。

3 具體方案

現(xiàn)有編碼傳輸平臺采用動態(tài)編碼方式，1+1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主備兩路復(fù)用同時選擇一路編碼器輸出信源。11套視頻、9套音頻節(jié)目采用混合方式接入五組編碼器，經(jīng)過動態(tài)編碼復(fù)用器抓取打包后輸出至4個下游單位?，F(xiàn)有傳輸系統(tǒng)弊端是一旦發(fā)生由編碼器或者前端信源導(dǎo)致的信號出現(xiàn)靜幀、靜音等劣質(zhì)畫面，現(xiàn)有協(xié)議不會自動切換至正常備用路，從而導(dǎo)致后方主備復(fù)用器之后的鏈路都出現(xiàn)故障，影響安全播出。現(xiàn)有系統(tǒng)鏈路，如圖1所示。

圖1 現(xiàn)有編碼傳輸系統(tǒng)編碼示意圖

更新改造系統(tǒng)首先應(yīng)采用靜態(tài)編碼方式，編碼端按照節(jié)目包不同碼率分開編碼。主備編碼器與復(fù)用器采用獨(dú)立路由的方式，改變以往交叉?zhèn)鬏敗Ｏ到y(tǒng)設(shè)計考慮主要設(shè)備采用1組復(fù)用器、7組ASI二選一切換卡、8組編碼器，其中視頻編碼器6組，音頻編碼器2組。每組編碼器接入信源規(guī)劃如下：衛(wèi)視高清、蒙語衛(wèi)視高清（12M，AVS+編碼）。

3.2 音頻編碼部分

3.1 視頻編碼部分

第一組視頻編碼器：蒙語文化、新聞綜合、經(jīng)濟(jì)生活、文體娛樂、農(nóng)牧頻道、少兒頻道（3M）；

第二組視頻編碼器：漢語衛(wèi)視、蒙語衛(wèi)視（4M）；

第三組視頻編碼器：漢語衛(wèi)視、蒙語衛(wèi)視、蒙語文化、新聞綜合（5M）；

第四組視頻編碼器：經(jīng)濟(jì)生活、文體娛樂、農(nóng)牧頻道、少兒頻道（5M）；

第五組視頻編碼器：漢語衛(wèi)視高清、蒙語衛(wèi)視高清（12M，H.264編碼）、三佳購物（5M）；

第六組視頻編碼器：漢語

第一組音頻編碼器：音樂之聲、評書曲藝、交通之聲、經(jīng)濟(jì)生活、漢語新聞綜合、蒙語新聞綜合、漢語新聞、綠野之聲（256K）；

第二組音頻編碼器：音樂之聲、評書曲藝、交通之聲、經(jīng)濟(jì)生活、漢語新聞綜合、蒙語新聞綜合、漢語新聞、綠野之聲、蒙語對外（128K）。

更新改造系統(tǒng)鏈路，如圖2所示。

圖2 更新改造后系統(tǒng)編碼傳輸示意圖

4 方案預(yù)運(yùn)行效果

設(shè)計系統(tǒng)覆蓋了現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行弊端，能夠?qū)σ恍┝淤|(zhì)信號做出保障性動作，基本能夠保障單路輸出，甚至雙路輸出，不會再出現(xiàn)兩路故障信號同時傳輸?shù)那闆r。具有優(yōu)勢如下：

首先，能夠避免因一路編碼器故障導(dǎo)致輸出兩路故障信號，至少能夠保證一路輸出，在報警發(fā)出后，另一路由人工手動切換至正常輸出路；

其次，能夠針對主備一路其中某個包丟失或碼率異常，在1秒內(nèi)完成向正常路切換；

第三，能夠針對一路的某套 節(jié) 目 的TR101 290、PSI/SI、模板比對、PCR抖動分析、帶寬數(shù)據(jù)等碼率異常，在1秒內(nèi)完成向正常路切換。