基于DVB-C有線數字電視平臺的應急廣播系統

邢浩，宮杰

（山東廣電網絡有限公司煙臺分公司，山東煙臺264001）

基于DVB-C有線數字電視平臺的應急廣播系統

邢浩，宮杰

（山東廣電網絡有限公司煙臺分公司，山東煙臺264001）

介紹了基于DVB-C有線數字電視平臺的應急廣播系統，依托現有有線數字電視播控與傳輸平臺，應急廣播指令與音頻信號復用到數字電視播控平臺。利用有線電視共纜傳輸，終端設備的技術實現與數字電視機頂盒基本一致。以全新的理念全面實現了音頻/文字信息數字化、播控自動化、管理智能化、擴展自由化，與現有HFC網絡完全融合，是廣電運營商建設應急廣播系統的理想的解決方案。

應急廣播；調頻副載波；IP廣播；DVB-C；共纜傳輸

【本文獻信息】邢浩，宮杰.基于DVB-C有線數字電視平臺的應急廣播系統［J］.電視技術，2015，39（10）.

隨著經濟社會的快速發展和生態環境的日益嚴峻，各類突發性公共事件明顯增多，各種極端性自然災害不斷出現，給社會管理和應急處置工作提出了更高要求。政府高度重視農村應急廣播體系建設，要求各地全面推進應急廣播系統建設。如何依托有線數字電視平臺建設一個強管控、低成本、高效率、智能化、易使用的應急廣播系統，成為廣電運營商亟需解決的問題。

1　技術原理

目前應用最廣的應急廣播系統大都采用調頻副載波模擬廣播尋址技術［1］。調頻副載波（SCA或RDS）技術的核心是在模擬音頻信號的基礎上疊加指令控制信息，音頻和指令（已調制到副載波上）一起被調制到調頻載波中，利用副載波傳送指令，音頻和指令共用一個模擬頻道。調頻副載波技術存在模擬信號傳輸距離短、頻率低、容易受干擾、系統擴展性差、安全性得不到保障等缺點。

另外部分新建的應急廣播系統采用IP廣播技術［2］。IP廣播系統將經過數字化采樣和編碼的音頻節目流封裝成IP包，通過以太網網絡來進行傳輸。IP廣播系統很容易被部署在已經具備雙向網絡的系統當中，而且無需重新敷設傳輸線路，因此被學校、企業等用戶普遍采用。伴隨廣電雙向網改的規模實施，在雙向網絡覆蓋的農村區域，IP終端節點上增加EOC或CM設備，亦具備了IP廣播系統的實施條件。但在廣電運營商大規模實施應急廣播系統時，除考慮技術因素外，還要考慮網絡改造程度、帶寬占用、終端設備成本、雙向網運維等因素。

綜合以上兩種技術的優缺點，立足廣電的自身優勢，因地制宜地提出基于有線數字電視系統進行應急廣播系統的建設。系統依托現有數字電視播控與傳輸平臺，將應急廣播系統生成的數字指令信息與音頻信息復用到數字電視播控平臺，利用TS流進行數字廣播信息的傳輸。終端接收設備音箱、音柱根據TS流指令自動進行電源開關、頻點切換、節目選擇、音量調整等動作實現應急廣播的功能。此技術實現過程與DVB-C的數字電視前端、數字電視機頂盒基本一致，廣播音頻相當于DVB中的數字電視節目，指令流相當于DVB中的CA信息，因此該系統的系統架構跟數字電視前端一脈相承，復用器、QAM調制器等設備可協同使用，互為兼容。

2　系統架構

基于有線數字電視的應急廣播系統可以實現市、縣、鄉、村多級架構，系統設計支持分級管控。市級平臺是整個系統的核心管理控制平臺，主要具備包括日常廣播節目傳送、市級應急信息接入、緊急語音切播、設備運行維護管理、系統配置管理、安全認證、網絡管理等功能模塊，能夠根據日常宣傳和應急管理的需要，安全可靠、分區可控地向應急廣播系統覆蓋區域定向播發日常廣播節目和應急廣播。縣級機房建設分平臺，主要實現縣級應急部門專線接入、縣級音頻廣播節目和電話、短信音頻的接入，并能夠根據需要選擇轄區內的指定區域進行定向播發。縣級平臺通過IP專網與市平臺授權系統連接，將來視情況分布部署授權系統。鄉、村級平臺除日常轉發上級平臺傳送的節目外，鄉、村級應急廣播管理人員也能根據授權，通過縣級平臺的電話、短信接入設備實現緊急語音、短信的應急廣播。

全網的數字廣播接收終端（音柱、音箱）根據前端管控平臺的指令進行相應的開關機控制、音量控制、節目切換等功能，系統能夠對終端靈活設組并按組控制，實現全縣控制、分鄉鎮控制、按村控制甚至控制到每個終端。

應急廣播系統總體架構示意圖如圖1所示。

圖1　應急廣播系統總體架構示意圖

3　系統組成

基于有線數字電視的應急廣播系統由數字廣播管理系統、前端信號處理系統、信號傳輸、終端接收4部分構成。

市、縣兩級應急廣播系統拓撲圖如圖2所示。

圖2　市、縣兩級應急廣播系統拓撲圖

3.1數字廣播管理系統

數字廣播管理系統由數字廣播CA服務器、數字廣播終端管理系統構成，主要完成設備運行維護管理、系統配置管理、安全認證、網絡管理等功能。廣播設備采用統一網管平臺，全網設備可通過數字廣播設備集成網管系統進行網絡管理，分布在不同縣平臺的廣播設備通過網絡管理系統與市平臺數字廣播CA服務器通信。管理系統下發指令對全網數字終端進行控制。

3.2前端信號處理系統

市級平臺音頻工作站提供市級應急部門的專線及日常廣播節目的接入，以ASI或IP組播流輸入復用器完成市級廣播節目的復用。市級平臺提供電話、短信接入功能，智能電話、短信播控器將電話、短信接入的內容轉換為數字音頻信息，以ASI或IP組播流的形式輸入復用器完成電話、短信接入的復用。電話、短信接入的指令信息則通過以太網口傳送至數字廣播CA服務器，生成系統廣播指令。系統廣播指令與市級音頻節目復用調制的頻點為主頻點，終端設備默認工作在主頻點下。

縣級應急部門專線接入、日常廣播節目、電話、短信接入分別以ASI或IP組播流輸入本地復用器，QAM調制后完成縣級節目的處理。縣級音頻節目調制的頻點為副頻點，需要接收縣級音頻廣播節目時，終端設備會根據系統發出的廣播指令自動切換到副頻點進行接收。

所有用于鄉、村級電話廣播的相關設備均部署在縣級機房，通過各縣統一的數字中繼號碼，需要廣播的鄉、村級組織經過系統授權后可直接對其所轄的終端進行廣播通知。

3.3信號傳輸

應急廣播信號傳輸部分充分利用廣電原有的有線電視傳輸網絡，與有線電視信號共纜傳輸，無需重復布線或布點，可滿足平臺并發能力，實現日常節目與應急信息的共同傳輸。在市縣范圍內，復用了應急數字廣播信息流的有線數字電視信號經OTN干線傳輸網絡傳送至縣級分前端機房。在城區范圍內，有線數字電視信號經IPQAM轉換為射頻信號后經1 550 nm干線傳輸網絡傳送至城區分前端機房。

3.4終端設備接收

有線數字電視信號經光纜傳輸到村級節點后，光接收機將光信號轉換為射頻信號，經村級分支分配網絡將信號分配給各接收終端。終端信號光纜傳輸接入示意圖如圖3所示。

圖3　終端信號光纜傳輸接入示意圖

應急廣播終端接收設備采用DVB-C相關標準協議和規范［3-4］，通過專門的數字解調和數字解碼芯片，將還原出的TS音頻流和TS指令流各自送入功放芯片和處理器芯片，根據TS流指令進行相應的電源開關、頻點切換、節目選擇、音量調整等動作實現應急廣播的功能。

4　系統特點

應急廣播系統的市、縣兩級廣播中心，分時分內容靈活播控信息發布，成為公共信息傳播和輿論引導、預警信息和緊急信息發布、基層政務信息的重要發布平臺。

基于DVB-C的數字廣播系統，通過專門的數字編解碼芯片，采用廣播級編碼標準，具有更高的音頻質量和更清晰的廣播效果。

數字廣播系統中的所有節目流和指令流均經過數字化和編碼，所有音頻流和指令流均可多重加密，實現播出安全、控制安全、防非攻擊［5］。

采用DVB-C相關標準協議和規范，通過修改相關設備的配置即可讓戶外大揚聲器和用戶家中機頂盒同時接收廣播節目，同時無縫兼容現有數字電視系統，運行維護更方便。后期可在城區利用公共場所的液晶屏接收電視、廣播節目、應急信息的發布，提供公共信息的廣播和發布。

利用有線電視共纜傳輸，傳輸距離遠、覆蓋點數多，很好地解決了農村遠距離、大范圍廣域廣播傳輸工程安裝復雜及造價高的問題。

終端設備支持自動在線升級功能，終端設備的回傳監測方式可采用PON+EOC、FTTH等多種模式，可以根據當地實際雙向網絡建設情況靈活確定回傳通道。

整個系統只要8 Mbit/s帶寬就能有效管控幾萬甚至上百萬只廣播終端，并且滿足上百個鎮、村同時分區域并發插播的需要，系統的可用性與擴展性都得到大幅提升。

整個系統采用統一的集中調度和網管控制平臺，播控可靠性及安全性得到大幅提升。

5　結論

基于DVB-C有線數字電視的數字應急廣播系統以全新的理念全面實現了音頻/文字信息數字化、播控自動化、管理智能化、擴展自由化，實現了數字應急廣播系統與有線數字電視系統的無縫對接，順應數字化、網絡化、智能化的發展趨勢，為廣電運營商建設應急廣播系統開辟了廣闊的前景。

［1］余尚林，宗瑞朝.副載波技術在應急廣播系統的應用［J］.電視技術，2014，38（10）:42-45.

［2］蘭晶.IP廣播平臺在“村村響”廣播工程中的應用［J］.電聲技術，2014，38（2）:81-86.

［3］GB/T 28161—2011，數字電視廣播業務信息規范［S］.2011.

［4］GB/T 28430—2012，數字電視系統數據廣播技術規范［S］.2012.

［5］佘新平.基于有線數字電視終端的應急廣播系統探討［J］.電視技術，2013，37（22）:40-42.

Emergency Broadcast System Based on DVB-C Digital Cable TV Platform

XING Hao，GONG Jie

（Yantai Branch，Shandong Broadcast and Television Network Company Co.，Ltd.，Shandong Yantai 264001，China）

The emergency broadcast system is described，which is based on DVB-C digital cable TV platform.The system is based on the existing digital cable TV broadcastand transmission platform.The emergency broadcasting structions and audio signals multiplex to digital TV broadcast platform，transmitted with cable TV signals.The technology of terminal equipment consistent with the digital TV set top box.The full realization of the audio/text digitization，broadcast and control automation，intelligent management，expand liberalization，and fully mergedwith the existing HFC network are realized by the new idea.For the cable TV operators，it is the best solution for constructing the emergency broadcast system.

emergency broadcast；frequency modulated sub carrier；IP broadcast；DVB-C；common cable transmission

TN943

B

10.16280/j.videoe.2015.10.027

閆雯雯

2014-12-25