无线数字电视系统建设实践研究

摘要：招远广播电视台充分利用原有的基础设施和设备资源，制定并成功实践了适合本地实际的地面无数字电视覆盖方案，文章阐述了整个系统的设计、组成及实现这一方案的信源编码、复用、微波传输等多项技术。

关键词：AVS+；信源编码；微波传输

1引言

招远广播电视台2016年10月1号基于AVS+标准的DTMB地面数字电视正式开播，共提供26套中央、省、市和招远本地的无线数字电视节目。

2AVS+技术简介

2006年2月，具有我国自主产权的AVSP2《信息技术先进音视频编码第2部分：视频》颁布。AVS+是在AVSP2标准[1]基础上制定的，主要面向高清和3D电视节目的视频编解码标准，该标准于2012年7月正式颁布。AVS+在AVS基础上增加了四项新技术：高级熵编码、图像级自适应加权量化、同极性场跳过模式编码、增强场编码技术，完全下兼容AVS[2]，且相对于H.264编码算法的复杂度更低，专利费用更省，从硬件、软件成本来讲也更低廉。

3核心设备选型

经反复考察和比较，我们选择了数码视讯AVS+编码的EMR产品做为系统的核心接入设备。数码科技媒体综合处理平台EMR系列主要性能如下：模块化插卡式设计，1U机箱6个卡槽；丰富的接口类型，全双工千兆IP接口、可配置的ASII/O接口、DS3/E3IO接口、DVB-C/S/S2/T/T2解调接收与调制输出接口、HD-SDI/SDI、CVBS等音视频接口；强大的处理能力和灵活的再复用能力：高达8.5Gb/s数据吞吐能力；支持DVB标准的PSI/SI、ATSC标准的PSIP、ISDB的处理；支持节目级、端口级、网口级以及设备级等多种安全备份方式；支持多样化的用户接口和管理，支持Web控制、支持基于SNMPv1/v2的emanager控制、支持SNMPv1/v2c的标准Mib库用于第三方集成。

4系统介绍

4.1频道规划。根据山东省新闻出版广电局的统一部署，招远地面数字电视采用DS-32（中心频率666MHz）省域单频网频道、DS-33（中心频674MHz）省域多频网频道，DS-14（中心频率482MHz）市域单频网频道，用三个UHF频道免费提供26套标清AVS+地面数字电视节目。招远广播电视台负责DS-14频道市域单频网的承建，烟台罗山发射台负责另外2个频道的覆盖工程。4.2编码、传输标准选择。本系统的信道编码符合中国数字电视地面广播传输系统标准GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》，信源编码符合AVS+标准GB/T200902《信息技术与先进视音频码第二部分》，选用C=1的单载波模式作为参考模式，32QAM调制方式，保护间隔为1/6，帧头为PN595，前向纠错码率为0.8，符号交织为720，有效载荷为25.989Mb/s，平均每套节目的压缩码率在2Mb/s左右。4.3系统架构。系统主要由招远广播电视台前端集成播控平台、信号源传输平台、招远罗山数字发射覆盖平台及信号监测网络四个部分构成。4.4前端集成播控平台。采用2台数码视讯的EMR做为前端节目集成播控平台的核心接入设备，为了方便介绍，将其中一台称为EMR1，另一台称为EMR2。EMR功能可以分为输入部分、复用部分、输出部分。（1）输入部分。选择配置了ASI五输入输出卡、编转码卡、模拟编码卡和主千兆卡。（2）复用部分。EMR的复用部分在复用界面下实现，可以配置输入和输出的关系，实现各个输入接口和输出接口的业务交换。（3）输出部分。数据交换机采用的是H3C以太网交换产品，EMR2和EPG分别通过主千兆卡网口1和数据终端与交换机相连，通过交换机进行数据交换。EPG系统生成的EPG信息传输到数据交换机端口7，交换机检查端口7上EPG数据帧的目的MAC地址，将检查得到EMR2的MAC地址再与交换机内部的MAC地址表进行比较，从而得到EMR2的MAC地址对应端口5，最终从端口5将EPG信息转发到EMR2的主千兆卡网口1。EMR1复用后形成的TS流由EMR1的ASI端口1输出，通过五输入输出卡的ASI端口5将TS流传输到另一台EMR2。EMR2编码形成的AVS+码流与与五输入输出卡端口5上承载着5套节目的TS流以及主千兆卡网口1上的EPG信息进行复用，最终形成一路TS流由EMR2五输入输出卡ASI端口1输出，经DTMB字幕机后送至ASI码流分配器，从ASI码流分配器输出的ASI信号分别送到信号源传输平台和信号监测网络。4.5信号源传输平台。微波发射机采用的是桂林明科热备份码流微波传输系统，系统由IDU室内单元、ODU室外单元、天馈系统组成。集成播控平台的码流分配器输出的ASI信号，其中有二路分别接入主备IDU室内单元。室内单元IDU（主）输出的600MHz中频信号经室外单元ODU（主）变频到8.2GHz，并进行功率放大，而室内单元IDU（备）输出的650MHz中频信号经室外单元ODU（备）变频到8.25GHz，并进行功率放大。主备ODU室外单元输出的微波信号分别经端口1和端口2接入双极化馈源，由同一天线将主备微波信号以水平极化和垂直极化二种不同方式送到罗山发射台。如图1所示。4.6发射覆盖平台。招远罗山数字发射覆盖平台由三台300W数字电视发射系统以及微波接收机、GPS接收机等设备构成。中央台的8套节目直接使用上一级传输的节目流，由省32频道单频网发射系统传送。省多频网，由于内容涉及到市台的本地节目，经罗山微波接收机解调出的招远播控平台发送的ASI码流，其中一路码流与省数字微波网络节目码流合成一路码流推送至33频道地面发射系统，完成央视4套省台4套、市台1套节目的发送。另一路码流推送到14频道地面发射系统，完成省、市、本地节目的发送。数字发射机采用的是吉兆300W宽带数字电视发射机，支持DTMB、CMMB、DVB-T和DVB-T2标准，工作频率470-860MHz，宽带特性可覆盖200MHz以上。

5结束语

地面数字电视无线覆盖工程，是利国利民的民生工程，是广播电视公共服务的重要组成部分。招远市地面无线数字电视广播系统自2016年10月正式开播以来，以免费看、信号好、节目多深受城乡居民的青睐，作为“村村通”工程的延伸，有效改善了广播电视文化发展中城乡不均衡的状况。

参考文献

1]罗蕴军，廖庆龙.浅析地面无线数字电视广播系统建设[J].电视技术，2015，39（8）：7-8.

[2]黄铁军.面向高清和3D电视的视频编解码标准AVS+[J].电视技术，2013.

作者:温少荣 单位:山东省招远市广播电视台