廣播電視發射臺備用信源系統設計研究論文
【摘要】本文設計了河北省八三四發射臺備用信源系統。首先，透過比較兩種信源方案的優缺點，確定了備用信源採用大卡接收機從八三四原有有線電視訊號中解調訊號的方法；接著設計了八三四發射臺備用信源系統，並根據實際需要配置了系統中各裝置。最後，分析了八三四備用信源系統設計的優點。
【關鍵詞】備用信源，大卡接收機，解碼器
八三四發射臺作為省級發射臺，包括市區調頻電視機房、大馬坊中波機房、白石山機房三個播出地點。其中，八三四發射臺本部訊號有微波訊號和衛星訊號，微波訊號從抱陽山省微波幹線下傳至八三四發射臺，再以光纖訊號傳到中波機房，以微波方式傳給白石山使用。白石山距離八三四本部80公里，地形複雜，天氣情況多變，存在隱患，衛星訊號極易受天氣如雨、雪、雷等自然因素的干擾，嚴重威脅到信源的安全，威脅到廣播電視的安全優質播出[1]。八三四發射臺備用信源系統是依據《廣播電視安全播出管理規定》對省級發射臺站信源系統的要求，確保安全傳輸而建設的全臺備用信源系統。
1備用信源系統信源的選擇
八三四發射臺信源有微波訊號和衛星訊號，所以備用信源初步設計是採用有線方式傳輸到八三四發射臺，有兩種方案。第一種方案，從保定市網路公司將廣播電視訊號源經過光纖傳輸到八三四發射臺。在市網路公司安裝兩臺ASI分配器，將市網路公司的三路ASI訊號分離出來，然後將三路ASI訊號透過ASI光端機傳輸到八三四發射臺[2]；同時，八三四發射臺安裝ASI光端機，接收來自市網路公司的三路ASI訊號，作為備用信源系統的訊號源，如圖1。第二種方案，利用大卡接收機將八三四本地的有線電視廣播訊號解調出來，作為備用信源系統的信源。如圖2。比較兩種方案，第一種方案，需要保定市網路公司配合，在機房安裝兩臺ASI分配器和一臺ASI光發射機。然而這三臺裝置的維護比較困難，若特意派人去市網路公司進行監控，增大了人力成本，即便是讓市網路公司的人協助監看，也需要支付一定的費用；其次，三臺裝置需要供電和佔用市網路公司機櫃，這些都需要雙方協調；最後，此種方案需要租用運營商一條10km的光寬頻，大大增加了系統成本。第二種方案，只需要在八三四本地配備一臺大卡接收機，就能將本地有線電視廣播訊號解調出所需要的三路ASI訊號，所需的裝置少，不需要與市網路公司的協調，減少了交織問題，大幅降低了系統建設成本和維護成本。綜合比較，此信源系統採用了第二種方案。
2信源系統的設計與應用
系統訊號源來自八三四本地的有線電視廣播訊號，經過大卡接收機從有線訊號中解出系統所需要的三路ASI碼流，其中主輸出三路ASI碼流輸出給解碼器，作為八三四本地備用信源；大卡接收機環出的三路ASI碼流輸出給轉碼器，轉碼器將信源中MPEG-2格式轉換為H.264格式，降低了信源佔用頻寬，同時，轉碼器將ASI轉化為IP介面輸出給光端機，經過寬頻網傳輸至白石山發射臺，作為備份信源，寬頻網路起到了良好的傳輸作用[3]。在白石山發射臺，光端機接收來自八三四的訊號，再輸出給IP解碼器，作為白石山的備用信源，備用信源系統整體框圖如圖3。
2.1大卡接收機的配置
大卡接收機採用的是四合一大卡接收機，可以支援4路DVB-C輸入，所以系統中需要的三路ASI碼流只需要配置一臺大卡接收機即可，插入三張數字電視解碼卡就可以解出三路所需要的ASI訊號。大卡接收機支援一張數字電視卡可以同時解調8套節目，但除錯過程中只能解調出一套節目，最後確認各種連線和配置正確後，發現是有線電視卡許可權的問題，數字卡本身帶有加密技術，需要網路公司授權，才可以同時解鎖多套節目。最後經過協調，將使用者卡拿到市網路公司授權，一張數字電視卡可以解鎖8套節目。大卡接收機插入三張有線數字電視卡，其中，卡A設定頻率為506MHz，為ASI-1流，共含有河北8套電視節目，包含系統所需要的河北衛視、河北經濟、河北影視和農民頻道四套電視節目；卡B預解調出所有的廣播節目，由於廣播節目未加密，所以卡B設定不過卡，頻率為586MHz，為ASI-2流，包含所需要的.7套廣播節目；卡C設定頻率為522MHz，共含有中央8套電視節目，包含系統所需要的中央1套電視節目。
2.2八三四解碼器配置
解碼器採用的是四合一TS流解碼器，一臺裝置可以同時解碼4路MPEG-2的TS流，8路AV輸出，實時播放。ASI-1流輸出給一臺解碼器，分別解出河北衛視、河北經濟、河北影視和農民頻道四套電視節目。ASI-2流中需要解出7套廣播節目，而一臺解碼器只能解調出4套廣播節目，所以需要兩臺解碼器解調所有的7套廣播節目，ASI-2流輸出給一臺解碼器的同時，這臺解碼器環出給第二臺解碼器。ASI-3流輸出給一臺解碼器，解出所需要的中央一套電視節目。
2.3轉碼器配置
轉碼器採用的是一款專業級的H.264-MPEG-2雙向轉碼器，支援6路ASI輸入，IP輸出。系統中，大卡接收機輸出的三路備用ASI碼流，直接輸出給轉碼器，由於八三四至白石山需要傳輸河北衛視，河北經濟和兩套廣播節目，而寬頻網路頻寬僅為4M，所以需要轉碼器將四套節目由MPEG-2格式轉為佔用頻寬較低的H.264格式。同時，將ASI流轉為IP流輸出，使之滿足網路傳輸的需要。在轉碼器的網路配置中，可以任意定義4路節目的碼流，為了適應頻寬需要，設定河北衛視為1.5Mb，河北經濟為1.5Mb，另外兩套廣播節目分別設定為500kb，實現了實時、有效的控制傳輸位元速率，提高系統性能，並最佳化影片質量。2.4白石山IP解碼器配置白石山IP解碼器採用的是8合1多通道IP解碼器。解碼器支援MPEG-2/H.264/AVS+解碼。系統中，經過交換機輸出的IP碼流直接輸出給IP解碼器，分別解調出河北衛視、河北經濟、兩套廣播節目，作為白石山的備用信源。原來解碼器只支援ASI碼流格式解碼，還需要在解碼器前端配置轉碼器，此係統直接使用IP解碼器，省去了轉碼器再轉碼的環節，系統結構更簡單，建設成本也更低。3總結八三四備用信源系統設計的優點如下:1.系統中將八三四本地的有線電視廣播訊號解調出來，作為備用信源系統的信源，克服了備用信源系統需要保定市網路公司配合的弊端，大幅節約了建設成本和維護成本。2.系統中採用大卡接收機作為解碼裝置，一臺大卡接收機就能滿足系統中所需要的三路ASI碼流的輸出，最大可支援4路ASI碼流輸出，系統整合度高，穩定性高。
3.轉碼器可以實現
H.264-MPEG-2雙向轉碼功能。為了適應834發射臺到白石山發射臺傳輸鏈路頻寬的限制，系統中將節目流由MPEG-2格式轉換為H.264格式，佔用頻寬小。同時，轉碼器根據需要設定每路節目的碼流大小，實現實時、有效地控制傳輸位元速率的功能，提高其效能並最佳化影片質量。
參考文獻：
[1]王呼達古拉.關於廣播發射臺訊號源的安全保障措施[J].科技創新與應用,2014(30):83.
[2]王麟,袁翔.五套調頻節目信源系統的設計實施[J].電子技術,2011(2),58-60.
[3]韓敏.淺析中波發射臺信源系統的工作原理及常見故障處理[J].通訊設計與應用,2017(5):49-50.