广西卫视高清频道异地上星编码传输系统的设计与实现

□ 莫春晖

一、前言

作为广西标志性的电视节目频道，广西广播电视台高清综合频道（以下简称“广西卫视高清频道”）的上星工作尤为重要。广西卫视高清频道的电视节目，拟在广西广播电视台内进行编码后，将高清业务信号通过国干网异地传输至上星地北京。该节目加密信息及授权信息由上海文广集成平台加密系统提供并经国干网传输，同时在中国有线北京首站完成复用加扰，加密后的TS流再经无线局的数字传输网络传送至无线局地球站，由无线局承担该节目流的主备上行任务，使用中星6A卫星传输上行广西卫视高清的节目流。

二、信号传输链路

如图1所示，整个信号传输链路包括信源编码系统、传输系统、集成加密系统、引接系统、上行系统和卫星转发系统。

（一）信源编码系统。广西电视台对广西卫视高清电视节目使用AVS+标准进行压缩编码。编码后的高清业务ASI信号，主路ASI信号经适配器输出DS3信号，送至广西电视台总控机房的广西区网SDH输入端，经广西区网送至中国有线国干网南宁站SDH输入端。备路ASI信号经光端机点对点送至国干网南宁站DTM ASI输入端。

（二）传输系统。由广西区网、中国有线国干网组成，广西区网负责中国有线国干网南宁接入点前的信号传输；中国有线国干网负责将广西传输节目清流信号、上海文广加密与授权信息传输至中国有线首站。

（三）集成加密系统。上海文广集成平台加密系统提供加密信息ECM和加密系统生成的EMM授权信息，通过中国有线2M传输专用通道，接入位于中国有线首站的复用加扰系统。

中国有线首站负责将广西传输节目清流信号、上海文广加密与授权信息接入中国有线首站复用加扰系统，完成高清业务的远程加密。中国有线首站将自干线网SDH/DTM两路信道传送的清流信号，与上海文广提供的加密/授权信息按主、备对应关系进行复用加扰，经加扰后的高清业务总码率为13.242941Mbps。加扰后的主备两路TS信号在首站与无线局传输设备对接，通过无线局数字光传输网络传输至无线局五四二台地球站和北京地球站。

（四）引接系统、上行系统。无线局五四二台地球站和北京地球站将接收到的广西卫视高清加扰节目流送入后级卫星上行系统，发射至中星6A卫星。

（五）卫星转发系统。由中国卫通负责。

综上所述，在这次异地上星工作中，广西广播电视台重点需要解决的问题是信源编码部分和与省网、国干网码流传输部分。

三、信源编码传输部分

（一）信源编码系统架构

如图2所示，信源编码系统由SDH环网传输路由和ASI点对点光传输路由两部分组成。

根据总局要求，必须采用AVS＋编码标准向下游单位传输编码后的播出信号。广西广播电视台采用3台AVS＋编码器交叉备份结构的信源编码系统。这一系统架构能抵御播出信号源故障和编码器故障，完成双故障情况下的信号正常传输。该套系统对外输出DS3信号和ASI信号，DS3信号通过SDH环网向下游单位传输信号，ASI信号通过点对点光机向下游单位传输信号。

SDH环网传输路由设计架构：广西卫视高清节目主路播出信号编码后，接至ASI-DS3适配器，适配输出DS3信号，作为主路DS3信号；备路播出信号经过另一台编码器编码后，接至ASI-DS3适配器，适配输出的DS3信号，作为备路DS3信号。主、备路DS3信号接至DS3 2X1切换器，输出一路DS3信号，作为向下游单位传输的主路传输信号。DS3 2X1切换器具备断电直通主路、自动和手动切换功能。

图2 信号流程图

ASI点对点光传输路由设计架构。广西卫视高清节目备路播出信号编码后作为主用信号，与主路播出信号主编码器编码后的ASI信号，以及二备编码器输出的ASI信号、经过ASI 3X1切换器形成主、备、辅三路切换关系，输出一路ASI信号，作为总体向下游单位传输的备路传输信号。ASI 3X1切换器具备断电直通主路、自动和手动切换功能。

（二）自台监测系统

按照总局要求搭建监控系统，对各主要节点进行信号监测，包括在广西电视台总控机房内选取5级共8个监测报警点：主、备HD-SDI播出信号，主、备AVS+编码器输出，ASI切换输出，DS3适配器输出，SDH返回信号和卫星接收的信号监测。如图2所示。

主、备HD-SDI信号监测：对进入编码器的广西卫视高清频道主、备路SDI信号进行实时监测，信号取自播出末级主、备视分。

主、备AVS+编码器输出监测：对主、备编码器输出ASI码流进行实时监测，分别来自编码器输出的ASI信号。

对ASI光发机输出监测：对备路ASI传输信号进行实时监测，信号取自点对点光发机的ASI输出口。

DS3适配器输出监测：对进入SDH传输柜之前的DS3信号进行监测，信号取自上适配DS3输出口。

SDH返回信号和卫星接收的信号：为保证能够监测到进入SDH环网以后的信号，在总控机房SDH传输柜配置了广西卫视高清节目下行业务端口，用于实时监测环网内的信号情况。同时，利用AVS+专用卫星接收机接收中星A转发器上的广西卫视高清节目，用于实时监测上星后的信号情况。

（三）应急切换

如图2所示，根据原国家新闻出版广电总局第62号令《广播电视安全播出管理规定》，上下游单位30秒责任划分原则，该系统架构实现了播出信号源故障、编码器故障及播出信号源+编码器双故障情况下对外输出的DS3、ASI信号不中断，始终保障2路传输信号同时向下游传输。系统所配备的DS3和ASI切换器均能实现自动和手动切换功能，能有效避免因信源编码系统故障引起的信号中断，实时保证送往SDH环网和ASI点对点光机的信号不中断。

需要注意的是，为保证下游单位接收设备的兼容性和ASI信号切换后的状态不发生改变，3台AVS+高清编码器必须在参数配置上保持一致，即PID、PMT等有效信息必须一致，否则下游单位会出现设备需要重启或者重新解码才能接收到信号的情况。

四、码流传输部分

（一）上下游信号对接点

如图2所示，主路传输信号（DS3信号）在广西电视台总控机房内送入广西区网SDH输入端，经SDH环网省网传输至广西广播电视信息网络股份有限公司（以下简称“广西广电网络公司”）公园机房，送入广西国干网端口。备路传输信号（ASI信号）经裸纤点对点传输至广西广电网络公司公园机房，送入国干网南宁站DTM ASI输入端。

为保证信号能正常传输到达下游单位的每个环节，以及应急切换的有效性，我们进行了一次上下游单位的联合测试。

考虑到整个传输链路主要接入点的交叉环节为广西广播电视台前端与省网接入环节、广西广电网络有限公司省网与国干网接入环节、中国有线北京首站国干网与下游单位接入端为重点，因此在这3个环节选取了7个测试点进行测试。以TS质量分析与检测和290三级标准为原则，每个测试点在测试信号接入后，进行码流测试、解码后信号质量测试。

应急切换测试。对DS3切换器进行主、备切换操作，观察各测试点信号恢复时间和解码后的视音频信号质量；对备路ASI切换器进行主、备、辅切换操作，观察各测试点信号恢复时间和解码后的视音频信号质量。

（二）主、备路关系规约

以上下游单位联合测试为依据，约定以SDH环网传输的DS3信号作为主路信号，以光端机点对点传输接入DTM网的ASI信号作为备路信号。

五、结语

广西卫视高清频道编码传输系统从2018年11月上星以来，信号传输稳定，整个系统运行状态良好。本文主要总结了作为信号源的电视台方面进行异地上星的经验，整理出上下游单位各个方面需要理清的技术环节和设备部署情况，为没有条件从本省本地上星，需要将本台电视频道节目采用异地上星方案进行信号传输的电视台提供参考。