淺談臨沂地面數字電視覆蓋方案設計與實施

臨沂市廣播電視臺 孫運浩

淺談臨沂地面數字電視覆蓋方案設計與實施

臨沂市廣播電視臺 孫運浩

本文主要闡述了臨沂地面數字電視的規劃、設計與實施，創新性的采用光纖級聯交換機的傳輸方式，實現了對發射機的遠距離實時監視和有效控制。簡要介紹了項目需求、編碼標準、監控報警系統和發射系統。通過近半個月的試播，效果很好，獲得了圓滿成功。此方案設計科學、合理、增容擴展簡單，具有良好的社會效益和經濟效益。

地面數字電視；AVS+；監控報警系統；數字發射機；數模同播

1.引言

2016年11月30日，臨沂地面數字電視正式試播，共提供20套中央、省、市的無線數字電視節目，其中中央臺12套，省臺3套，臨沂臺5套，用戶可以免費收看。

臨沂地面數字電視系統建設是國家惠民工程，臨沂市政府專門發文給予指導、督促。自2016年9月《臨沂市加快推進地面數字電視工程建設實施方案》下發以來，我們臨沂電視發射中心在時間緊、任務繁重的情況下，克服重重困難，先后完成了地面數字電視設備的招標，信號源的安裝調試，多工器的安裝調試，發射機的安裝調試、電視屏幕墻的調試以及監控設備的安裝調試等工作，按時圓滿完成了臺黨委交給的任務。通過本次安裝調試工作，擴大了臨沂臺的覆蓋半徑，覆蓋距離達到了70多公里，取得了良好的社會效益。

2.國標地面數字電視覆蓋工程概況

央視節目全國無線數字電視覆蓋工程由國家廣電總局和山東省廣電局籌措規劃組織實施，該工程計劃將12套央視節目進行AVS+標清編碼后復用加擾為2個頻點，上傳到中星6A，山東省各發射臺使用AVS+專用衛星接收機進行解調解擾接收后，送到發射系統發射。其中一個頻點含8套央視節目，以單頻網方式進行發射；另一個頻點含4套央視節目，考慮到有效利用頻點帶寬，山東計劃加入省臺3套，臨沂臺1套后與央視節目一起進行發射。

臨沂計劃從中星6A上接收央視的12套AVS+節目，同時接收國干網下傳的12套央視AVS+節目，并且同回傳的72套節目及山東省臺的9套節目一同進入AVS+編碼器，進行AVS+編轉碼，然后在總前端加入臨沂本地節目后與央視節目一起下傳，再經過安全輸出系統及EFG系統處理后，通過復用器傳輸到臨沂電視發射塔發射。其中，臨沂電視發射中心的第一個頻點以6A衛星接收的信號做為主路，省里回傳的信號做為備路輸出。

3.臨沂國標地面數字電視規劃建設情況

實施國標地面數字電視覆蓋建設既是一項技術工程又是一項政治任務，必須嚴格執行；站在臨沂臺的角度，我們不僅要完成上級規劃的數字化覆蓋任務，還應考慮我臺其他電視節目的數字化覆蓋。

3.1 項目需求

根據總局和省局的規劃和部署，建立國標地面數字電視，為廣大人民群眾提供標清免費電視節目。其中項目需要的設備和產品主要包括：AVS+編解碼復用器、視頻音頻處理器、數字光端機、AVS+地面數字電視機頂盒、數模轉換器、監控系統、光纖傳輸、測試儀器、多工器、發射機等。第一期地面數字電視工程臨沂市共設三個頻點，分別是13頻道（中心頻率474MHZ）、16頻道(中心頻率498MHZ)和25頻道（中心頻率610MHZ）。

3.2 現有條件

本項目監控系統定于臨沂電視發射塔A4層監控機房，前端和發射系統定于臨沂電視發射塔C4層發射機房，A4層監控機房至C4層發射機房線距300米。節目數量暫定24套，其中12套中央電視節目，3套省臺節目，5套臨沂本地節目、預留4套節目。

3.3 系統信源編碼標準

本系統前端信源的編碼標準采用國標AVS+，即數字電視地面廣播標準（GB20600-2006），該標準可用的凈荷率從4.813到32.468Mbps，即每個頻點的所有節目內容和服務信息碼率均在上述范圍，并且能在需要時免費平滑升級。根據臨沂電視發射塔的實際應用環境，結合信道編碼調制參數，在有效覆蓋范圍和播出節目數量之間做出了最合理的平衡和優化后，設置了每個頻點傳輸8套AVS+編碼標清節目。

3.4 項目主要設備技術性能指標

ASI信號監測卡，選用博匯BHA31，該卡可實現ASI信號的接收、碼流分析，碼流TS over IP輸出等；板卡可對輸入的TS流進行TR101 290三級錯誤監測及告警，并將輸入的TS流打包，在一個千兆網口輸出；支持后裝載、熱插拔。

地面數字電視監測卡，選用博匯BHDT56，該設備支持6路國標地面數字電視信號接收、信道指標監測、碼流分析、碼流TS over IP輸出功能；支持單載波或多載波信號輸入；支持數據廣播和EPG信息的解析；可在上位機控制下完成輪巡監測功能；板卡自帶溫度傳感器，可監測機箱環境溫度。

多通道模擬視音頻編碼卡，選用博匯BHCV23，該卡可將1～8路模擬 CVBS 信號和 1～8 路音頻進行 MPEG-2 實時編碼，并打包成單節目TS流，通過千兆網口組播輸出。

監測報警服務器，選用博匯TrinityAres-Display，該卡可完成各環節節目的多畫面顯示監測報警功能；對于視頻故障，可以精確到幀監測，并可指定監測區域，能對馬賽克進行監測；支持黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩條等視頻故障監測。

AVS+編解碼復用器，選用上海國茂SA1103A，1主1備，該卡采用軟件編碼方式，支持AVS﹑AVS+﹑H.264編碼格式；支持SDI﹑ASI﹑IP輸入；支持復用及解復用功能，可將ASI接口、IP接口輸入/輸出的TS流進行復用或解復用；支持IP傳輸流復用輸出；支持組播和單播。

數字電視發射機，選用同方吉兆GME11D13，該發射機采用雙激勵器設計，主備激勵器可實現自動切換，軟故障自動恢復；發射機輸出設有帶通濾波器；支持熱插拔；開關電源具有欠壓、過壓、過流顯示報警和自動保護功能；末級功放具有過載、過激勵、過熱顯示報警和自動保護功能；整機具有高駐波、本振失鎖等報警顯示和自動保護功能；支持單頻網、多頻網工作模式；具有QPSK、QAM等調制方式的轉換功能；激勵器能夠自動檢測并調整輸出功率，使發射機保持輸出穩定。

3.5 地面數字電視監控系統

根據系統設計要求，地面數字電視信號監控報警系統的原理如圖1所示，該系統主要可實現以下6種功能：

圖1 臨沂地面數字電視監控系統原理圖

（1）對省里回傳的2路主備ASI信源共48套AVS+電視節目進行監測，冗余備份8路監測通道。

（2）實現對發射機耦合輸出信號的監測，主要是對3個頻點的地面數字電視射頻信號共24套AVS+電視節目信號的監測。

（3）實現對3個頻點地面數字電視開路信號共24套AVS+電視節目信號的監測。

（4）實現對4套模擬電視信號的發射機耦合口輸出信號監測及兩路模擬電視信號的自動切換功能。

（5）對通過交換機的所有信號完成碼流解碼，對視音頻內容進行實時監視，并在電視墻上進行語音報警、多畫面組合和碼流監測信息顯示等；

（6）實現對黑場、靜幀、視頻丟失、臺標丟失等視頻故障監測，實現對音頻丟失、音量過高、音量過低等音頻故障監測。

4.總結

通過優化設計基于AVS+標準的地面無線數字電視方案，克服重重困難，圓滿完成了上級規劃的數字化覆蓋任務。并且在充分利用現有條件下，成功實現了我臺全部節目數模同播，保證了我臺電視節目的宣傳和覆蓋。臨沂地面數字電視的成功開播，不但能提供優質可靠的視音頻節目，還不受用戶數量的影響，可隨時滿足人們的需求，擴大了臨沂臺的覆蓋半徑，取得了良好的社會效益和經濟效益。

[1]高鳳吉.適用于地面數字電視廣播的單頻網[J].廣播與電視技術,2003:14-16.

[2]數字電視國家工程實驗室(北京).地面數字電視發射系統與覆蓋網絡[M].科學出版社,2013:48-80.

[3]GB20600-2006,數字電視地面廣播傳輸系統幀結構、信道編碼和調制[S].標準出版社,2006.

[4]GY/T177-2001, 電視發射機技術要求和測量方法[S].標準出版社,2001.

孫運浩（1985—），男，山東臨沂人，碩士，工程師，現就職于臨沂市廣播電視臺，主要研究方向：廣播電視工程技術。