基于DVB-C有线数字电视平台的应急广播系统

邢浩，宫杰

（山东广电网络有限公司烟台分公司，山东烟台264001）

基于DVB-C有线数字电视平台的应急广播系统

邢浩，宫杰

（山东广电网络有限公司烟台分公司，山东烟台264001）

介绍了基于DVB-C有线数字电视平台的应急广播系统，依托现有有线数字电视播控与传输平台，应急广播指令与音频信号复用到数字电视播控平台。利用有线电视共缆传输，终端设备的技术实现与数字电视机顶盒基本一致。以全新的理念全面实现了音频/文字信息数字化、播控自动化、管理智能化、扩展自由化，与现有HFC网络完全融合，是广电运营商建设应急广播系统的理想的解决方案。

应急广播；调频副载波；IP广播；DVB-C；共缆传输

【本文献信息】邢浩，宫杰.基于DVB-C有线数字电视平台的应急广播系统［J］.电视技术，2015，39（10）.

随着经济社会的快速发展和生态环境的日益严峻，各类突发性公共事件明显增多，各种极端性自然灾害不断出现，给社会管理和应急处置工作提出了更高要求。政府高度重视农村应急广播体系建设，要求各地全面推进应急广播系统建设。如何依托有线数字电视平台建设一个强管控、低成本、高效率、智能化、易使用的应急广播系统，成为广电运营商亟需解决的问题。

1　技术原理

目前应用最广的应急广播系统大都采用调频副载波模拟广播寻址技术［1］。调频副载波（SCA或RDS）技术的核心是在模拟音频信号的基础上叠加指令控制信息，音频和指令（已调制到副载波上）一起被调制到调频载波中，利用副载波传送指令，音频和指令共用一个模拟频道。调频副载波技术存在模拟信号传输距离短、频率低、容易受干扰、系统扩展性差、安全性得不到保障等缺点。

另外部分新建的应急广播系统采用IP广播技术［2］。IP广播系统将经过数字化采样和编码的音频节目流封装成IP包，通过以太网网络来进行传输。IP广播系统很容易被部署在已经具备双向网络的系统当中，而且无需重新敷设传输线路，因此被学校、企业等用户普遍采用。伴随广电双向网改的规模实施，在双向网络覆盖的农村区域，IP终端节点上增加EOC或CM设备，亦具备了IP广播系统的实施条件。但在广电运营商大规模实施应急广播系统时，除考虑技术因素外，还要考虑网络改造程度、带宽占用、终端设备成本、双向网运维等因素。

综合以上两种技术的优缺点，立足广电的自身优势，因地制宜地提出基于有线数字电视系统进行应急广播系统的建设。系统依托现有数字电视播控与传输平台，将应急广播系统生成的数字指令信息与音频信息复用到数字电视播控平台，利用TS流进行数字广播信息的传输。终端接收设备音箱、音柱根据TS流指令自动进行电源开关、频点切换、节目选择、音量调整等动作实现应急广播的功能。此技术实现过程与DVB-C的数字电视前端、数字电视机顶盒基本一致，广播音频相当于DVB中的数字电视节目，指令流相当于DVB中的CA信息，因此该系统的系统架构跟数字电视前端一脉相承，复用器、QAM调制器等设备可协同使用，互为兼容。

2　系统架构

基于有线数字电视的应急广播系统可以实现市、县、乡、村多级架构，系统设计支持分级管控。市级平台是整个系统的核心管理控制平台，主要具备包括日常广播节目传送、市级应急信息接入、紧急语音切播、设备运行维护管理、系统配置管理、安全认证、网络管理等功能模块，能够根据日常宣传和应急管理的需要，安全可靠、分区可控地向应急广播系统覆盖区域定向播发日常广播节目和应急广播。县级机房建设分平台，主要实现县级应急部门专线接入、县级音频广播节目和电话、短信音频的接入，并能够根据需要选择辖区内的指定区域进行定向播发。县级平台通过IP专网与市平台授权系统连接，将来视情况分布部署授权系统。乡、村级平台除日常转发上级平台传送的节目外，乡、村级应急广播管理人员也能根据授权，通过县级平台的电话、短信接入设备实现紧急语音、短信的应急广播。

全网的数字广播接收终端（音柱、音箱）根据前端管控平台的指令进行相应的开关机控制、音量控制、节目切换等功能，系统能够对终端灵活设组并按组控制，实现全县控制、分乡镇控制、按村控制甚至控制到每个终端。

应急广播系统总体架构示意图如图1所示。

图1　应急广播系统总体架构示意图

3　系统组成

基于有线数字电视的应急广播系统由数字广播管理系统、前端信号处理系统、信号传输、终端接收4部分构成。

市、县两级应急广播系统拓扑图如图2所示。

图2　市、县两级应急广播系统拓扑图

3.1数字广播管理系统

数字广播管理系统由数字广播CA服务器、数字广播终端管理系统构成，主要完成设备运行维护管理、系统配置管理、安全认证、网络管理等功能。广播设备采用统一网管平台，全网设备可通过数字广播设备集成网管系统进行网络管理，分布在不同县平台的广播设备通过网络管理系统与市平台数字广播CA服务器通信。管理系统下发指令对全网数字终端进行控制。

3.2前端信号处理系统

市级平台音频工作站提供市级应急部门的专线及日常广播节目的接入，以ASI或IP组播流输入复用器完成市级广播节目的复用。市级平台提供电话、短信接入功能，智能电话、短信播控器将电话、短信接入的内容转换为数字音频信息，以ASI或IP组播流的形式输入复用器完成电话、短信接入的复用。电话、短信接入的指令信息则通过以太网口传送至数字广播CA服务器，生成系统广播指令。系统广播指令与市级音频节目复用调制的频点为主频点，终端设备默认工作在主频点下。

县级应急部门专线接入、日常广播节目、电话、短信接入分别以ASI或IP组播流输入本地复用器，QAM调制后完成县级节目的处理。县级音频节目调制的频点为副频点，需要接收县级音频广播节目时，终端设备会根据系统发出的广播指令自动切换到副频点进行接收。

所有用于乡、村级电话广播的相关设备均部署在县级机房，通过各县统一的数字中继号码，需要广播的乡、村级组织经过系统授权后可直接对其所辖的终端进行广播通知。

3.3信号传输

应急广播信号传输部分充分利用广电原有的有线电视传输网络，与有线电视信号共缆传输，无需重复布线或布点，可满足平台并发能力，实现日常节目与应急信息的共同传输。在市县范围内，复用了应急数字广播信息流的有线数字电视信号经OTN干线传输网络传送至县级分前端机房。在城区范围内，有线数字电视信号经IPQAM转换为射频信号后经1 550 nm干线传输网络传送至城区分前端机房。

3.4终端设备接收

有线数字电视信号经光缆传输到村级节点后，光接收机将光信号转换为射频信号，经村级分支分配网络将信号分配给各接收终端。终端信号光缆传输接入示意图如图3所示。

图3　终端信号光缆传输接入示意图

应急广播终端接收设备采用DVB-C相关标准协议和规范［3-4］，通过专门的数字解调和数字解码芯片，将还原出的TS音频流和TS指令流各自送入功放芯片和处理器芯片，根据TS流指令进行相应的电源开关、频点切换、节目选择、音量调整等动作实现应急广播的功能。

4　系统特点

应急广播系统的市、县两级广播中心，分时分内容灵活播控信息发布，成为公共信息传播和舆论引导、预警信息和紧急信息发布、基层政务信息的重要发布平台。

基于DVB-C的数字广播系统，通过专门的数字编解码芯片，采用广播级编码标准，具有更高的音频质量和更清晰的广播效果。

数字广播系统中的所有节目流和指令流均经过数字化和编码，所有音频流和指令流均可多重加密，实现播出安全、控制安全、防非攻击［5］。

采用DVB-C相关标准协议和规范，通过修改相关设备的配置即可让户外大扬声器和用户家中机顶盒同时接收广播节目，同时无缝兼容现有数字电视系统，运行维护更方便。后期可在城区利用公共场所的液晶屏接收电视、广播节目、应急信息的发布，提供公共信息的广播和发布。

利用有线电视共缆传输，传输距离远、覆盖点数多，很好地解决了农村远距离、大范围广域广播传输工程安装复杂及造价高的问题。

终端设备支持自动在线升级功能，终端设备的回传监测方式可采用PON+EOC、FTTH等多种模式，可以根据当地实际双向网络建设情况灵活确定回传通道。

整个系统只要8 Mbit/s带宽就能有效管控几万甚至上百万只广播终端，并且满足上百个镇、村同时分区域并发插播的需要，系统的可用性与扩展性都得到大幅提升。

整个系统采用统一的集中调度和网管控制平台，播控可靠性及安全性得到大幅提升。

5　结论

基于DVB-C有线数字电视的数字应急广播系统以全新的理念全面实现了音频/文字信息数字化、播控自动化、管理智能化、扩展自由化，实现了数字应急广播系统与有线数字电视系统的无缝对接，顺应数字化、网络化、智能化的发展趋势，为广电运营商建设应急广播系统开辟了广阔的前景。

［1］余尚林，宗瑞朝.副载波技术在应急广播系统的应用［J］.电视技术，2014，38（10）:42-45.

［2］兰晶.IP广播平台在“村村响”广播工程中的应用［J］.电声技术，2014，38（2）:81-86.

［3］GB/T 28161—2011，数字电视广播业务信息规范［S］.2011.

［4］GB/T 28430—2012，数字电视系统数据广播技术规范［S］.2012.

［5］佘新平.基于有线数字电视终端的应急广播系统探讨［J］.电视技术，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

闫雯雯

2014-12-25