張 啟

1 中央電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋簡(jiǎn)介

1.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

DTMB 標(biāo)準(zhǔn)：該標(biāo)準(zhǔn)由我國自主研發(fā)，采用時(shí)域同步正交頻分復(fù)用（Time Domain Synchronous OFDM，TDS-OFDM）調(diào)制方式，具有碼字捕獲快速和同步跟蹤穩(wěn)健，頻譜利用效率高、移動(dòng)性能好、廣播覆蓋范圍大、多業(yè)務(wù)廣播方便等優(yōu)點(diǎn)，于2007年8 月1 日起強(qiáng)制執(zhí)行。

AVS+標(biāo)準(zhǔn)：AVS（Audio Video coding Standard，音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)）是《信息技術(shù) 先進(jìn)音視頻編碼》系列標(biāo)準(zhǔn)的簡(jiǎn)稱，是基于我國創(chuàng)新技術(shù)和部分公開技術(shù)，具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)，也是數(shù)字音視頻產(chǎn)業(yè)的共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

中央電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程將中央的12 套電視節(jié)目通過AVS+編碼以及加擾加密合成為兩個(gè)TS 流（分別為8 套節(jié)目和4 套節(jié)目），分別通過兩臺(tái)基于衛(wèi)星傳輸?shù)牡孛鏀?shù)字電視單頻網(wǎng)適配器進(jìn)行單頻網(wǎng)適配后，再由地球站通過衛(wèi)星上行通道送至中星6A 衛(wèi)星；在各地方臺(tái)站，利用衛(wèi)星接收天線接收中星6A 傳輸?shù)膬蓚€(gè)TS 流，分別送入單頻網(wǎng)激勵(lì)器和地面數(shù)字電視發(fā)射機(jī)通過兩個(gè)頻點(diǎn)進(jìn)行了發(fā)射；同時(shí)，單頻網(wǎng)適配器通過本地GPS 獲取的10M/1PPS 信號(hào)，來確定發(fā)射時(shí)間，確保單頻網(wǎng)組網(wǎng)的頻率同步和時(shí)間同步。在接收端，用戶通過支持DTMB 和AVS+解碼的機(jī)頂盒或電視機(jī)，用室內(nèi)或室外天線接收空中的地面數(shù)字電視信號(hào)，解碼后收看。

2 長(zhǎng)壽區(qū)的中央電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋

2.1 發(fā)射站點(diǎn)及工作頻道

根據(jù)長(zhǎng)壽當(dāng)?shù)氐牡匦翁卣饕约邦l譜現(xiàn)狀，規(guī)劃確定了兩個(gè)站點(diǎn)，分別是主站西山發(fā)射臺(tái)（海拔950m）和輔站羅圍山發(fā)射臺(tái)（海拔600m），工作頻道均為DS17（傳輸4 套節(jié)目）及DS19（傳輸8 套節(jié)目），射頻中心頻率為506MHz 及522MHz。

2.2 系統(tǒng)組成

根據(jù)總體設(shè)計(jì)，單頻網(wǎng)的適配工作已在節(jié)目的衛(wèi)星上行前已完成，也就是說在衛(wèi)星上行的節(jié)目流中已完成了SIP 插入和TS 流碼流的適配工作，所以在長(zhǎng)壽區(qū)的地面數(shù)字系統(tǒng)包含了下面幾個(gè)部分：

1）衛(wèi)星接收。西山主站和羅圍山輔站的AVS+衛(wèi)星接收機(jī)通過屋頂?shù)男l(wèi)星接受天線接收中星6A衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的12 套中央廣播電視節(jié)目（衛(wèi)星參數(shù)分別為4130 V 14800 和4145 V 8329）TS 流送入激勵(lì)器。

2）激勵(lì)器及GPS。西山主站和羅圍山輔站的單頻網(wǎng)激勵(lì)器根據(jù)各自臺(tái)站GPS 提供的時(shí)間信息，配合從衛(wèi)星機(jī)接收TS 流的SIP 中恢復(fù)出來的發(fā)射時(shí)刻信息，自動(dòng)計(jì)算出本地延遲，確定發(fā)射時(shí)間，從而嚴(yán)格保證單頻網(wǎng)組網(wǎng)的頻率同步和時(shí)間同步。

3）發(fā)射機(jī)、雙工器及發(fā)射天線。西山主站發(fā)射功率300W；羅圍山輔站發(fā)射功率500W。因?yàn)槭荄S17 和DS19 兩個(gè)頻道共用一套發(fā)射天線，因此在西山及羅圍山兩個(gè)臺(tái)站各配置了一臺(tái)橋式雙工器，將兩個(gè)頻道的發(fā)射機(jī)輸出信號(hào)合為一路，并通過天饋線送至鐵塔上的4 層4 面偶極子發(fā)射天線進(jìn)行信號(hào)發(fā)射。

4）系統(tǒng)設(shè)備冗余。為保證安全播出，在建設(shè)時(shí)就充分考慮了設(shè)備的冗余，每個(gè)站點(diǎn)每個(gè)頻道均配置主備兩套衛(wèi)星接收機(jī)、激勵(lì)器及發(fā)射機(jī)，主備發(fā)射機(jī)通過同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行切換，當(dāng)衛(wèi)星接收機(jī)、激勵(lì)器或發(fā)射機(jī)出現(xiàn)問題，同軸轉(zhuǎn)換開關(guān)會(huì)檢測(cè)到異常，會(huì)在3s 內(nèi)自動(dòng)轉(zhuǎn)換至備用系統(tǒng)，保證節(jié)目的安全播出。

3 重慶市長(zhǎng)壽區(qū)電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程

3.1 建設(shè)理論依據(jù)

3.1.1 關(guān)于本地節(jié)目插入

根據(jù)DTMB 標(biāo)準(zhǔn)，采用64-QAM 調(diào)制方式，在8MHz 帶寬內(nèi)可支持32.486Mbit/s 的凈載荷數(shù)據(jù)傳輸率，最大可支持傳輸8 套標(biāo)清電視節(jié)目。而長(zhǎng)壽區(qū)地面數(shù)字傳輸?shù)膬蓚€(gè)頻道中，DS17 頻道僅傳輸了4 套央視節(jié)目，占用約一半碼率（16Mbit/s），所以剩余碼率還能支持傳輸3-4 套標(biāo)清的重慶本地電視節(jié)目。

3.1.2 關(guān)于備用信號(hào)源

在系統(tǒng)備份方面，雖然原有系統(tǒng)提供了衛(wèi)星機(jī)、激勵(lì)器和發(fā)射機(jī)的雙備份，但是其信號(hào)源均為中星6A 衛(wèi)星傳輸，衛(wèi)星接收天線也僅安裝一口，若衛(wèi)星或衛(wèi)星接收天線出現(xiàn)故障，信號(hào)勢(shì)必中斷。該工程采用中星6B 作為備用信號(hào)源，使用單獨(dú)的衛(wèi)星天線進(jìn)行接收，從而使整個(gè)系統(tǒng)從信號(hào)源到發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)了雙備份，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2 需克服的技術(shù)難點(diǎn)

3.2.1 關(guān)于編碼問題

因?yàn)橹醒霃V播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋采用的AVS+編碼方式，用戶端接收機(jī)頂盒也針對(duì)性的使用AVS+解碼收看，所以本地節(jié)目的插入需進(jìn)行AVS+編碼；而且作為備份信號(hào)源的中星6B 衛(wèi)星傳輸?shù)闹醒霃V播電視節(jié)目采用的MPEG-2 編碼壓縮方式，所以需進(jìn)行AVS+轉(zhuǎn)碼。

3.2.2 關(guān)于單頻網(wǎng)適配器

不管接收自中星6B 衛(wèi)星，用于DS19 頻道傳輸?shù)? 套中央廣播電視節(jié)目的備用TS 流，還是本地3套節(jié)目與接收至中星6B 或中星6A 的4 套央視復(fù)用后的包含本地節(jié)目的TS 流，都因?yàn)橹匦戮幋a（轉(zhuǎn)碼）復(fù)用后，造成單頻網(wǎng)SIP 幀的損壞或丟失，從而造成單頻網(wǎng)組網(wǎng)失敗。所以還需將TS 流經(jīng)過單頻網(wǎng)適配器完成SIP 幀的插入和碼率的適配后，再經(jīng)過TS 流分配網(wǎng)絡(luò)，接入各個(gè)站點(diǎn)的單頻網(wǎng)激勵(lì)器。

3.3 工程建設(shè)內(nèi)容

3.3.1 本地信號(hào)的獲取和AVS+編碼

根據(jù)市文化委的要求，需要插入的本地節(jié)目包括重慶衛(wèi)視、重慶新聞及長(zhǎng)壽綜合。其中重慶衛(wèi)視可使用衛(wèi)星機(jī)接收中星6B 上的重慶衛(wèi)視（3807 V 6000）送入AVS+轉(zhuǎn)碼器轉(zhuǎn)碼后送入復(fù)用器，而重慶新聞及長(zhǎng)壽綜合則通過DVB-C 有線數(shù)字電視接收機(jī)獲取并通過ASI 接口送入AVS+編碼器進(jìn)行編碼后送入復(fù)用器。

3.3.2 中星6B 上央視12 套節(jié)目的獲取和AVS+轉(zhuǎn)碼

使用衛(wèi)星接收機(jī)接收中星6B 上的央視12 套節(jié) 目（3840 H 27500、3880 H 27500 及4115 H 21374）的TS 流，因?yàn)槭荕PEG-2 編碼，所以需送入AVS+轉(zhuǎn)碼器進(jìn)行轉(zhuǎn)碼后，生成符合AVS+標(biāo)準(zhǔn)的TS 流后傳輸至復(fù)用器。

3.3.3 節(jié)目的復(fù)用

在復(fù)用器中，從中星6B 接收并轉(zhuǎn)碼的12 套央視節(jié)目中選擇DS19 傳輸?shù)? 套央視相同的節(jié)目，生成TS 流作為DS19 的備用信號(hào)源送入三選一碼流切換器1。同時(shí)將三套本地節(jié)目分別與中星6B 和中星6A（4145 V 8329）的4 套央視節(jié)目復(fù)合成為兩路具有相同內(nèi)容不同來源（中星6A 及中星6B）的7 套節(jié)目（央視4 套+本地3 套）TS 流送入三選一碼流切換器3。

3.3.4 碼流切換器

碼流切換器1：三路輸入分別為中星6A 主用衛(wèi)星接收機(jī)（DS19）、中星6A 備用衛(wèi)星接收機(jī)（DS19）以及中星6B 衛(wèi)星接收機(jī)接收的8 套央視節(jié)目（DS19），切換輸出送入單頻網(wǎng)適配器（DS19）。

碼流切換器2：僅使用兩路輸入，分別為中星6A 主用衛(wèi)星接收機(jī)（DS17）及中星6A 備用衛(wèi)星接收機(jī)（DS17），切換輸出送至復(fù)用器。

碼流切換器3：僅使用兩路輸入，分別為中星6A 央視4 套+本地三套（DS17）及中星6B 央視4套+本地三套（DS17），切換輸出送至單頻網(wǎng)適配器（DS17）。

3.3.5 單頻網(wǎng)適配器及微波鏈路

單頻網(wǎng)適配器對(duì)收到的TS 流進(jìn)行SIP 幀的插入和碼率的適配后，分別送入對(duì)應(yīng)的主備單頻網(wǎng)激勵(lì)器以及發(fā)射機(jī)等進(jìn)行發(fā)射，還有一路送入微波網(wǎng)絡(luò)適配器適配后通過微波鏈路傳輸至羅圍山輔站進(jìn)行激勵(lì)及發(fā)射。