浅谈临沂地面数字电视覆盖方案设计与实施

临沂市广播电视台 孙运浩

浅谈临沂地面数字电视覆盖方案设计与实施

临沂市广播电视台 孙运浩

本文主要阐述了临沂地面数字电视的规划、设计与实施，创新性的采用光纤级联交换机的传输方式，实现了对发射机的远距离实时监视和有效控制。简要介绍了项目需求、编码标准、监控报警系统和发射系统。通过近半个月的试播，效果很好，获得了圆满成功。此方案设计科学、合理、增容扩展简单，具有良好的社会效益和经济效益。

地面数字电视；AVS+；监控报警系统；数字发射机；数模同播

1.引言

2016年11月30日，临沂地面数字电视正式试播，共提供20套中央、省、市的无线数字电视节目，其中中央台12套，省台3套，临沂台5套，用户可以免费收看。

临沂地面数字电视系统建设是国家惠民工程，临沂市政府专门发文给予指导、督促。自2016年9月《临沂市加快推进地面数字电视工程建设实施方案》下发以来，我们临沂电视发射中心在时间紧、任务繁重的情况下，克服重重困难，先后完成了地面数字电视设备的招标，信号源的安装调试，多工器的安装调试，发射机的安装调试、电视屏幕墙的调试以及监控设备的安装调试等工作，按时圆满完成了台党委交给的任务。通过本次安装调试工作，扩大了临沂台的覆盖半径，覆盖距离达到了70多公里，取得了良好的社会效益。

2.国标地面数字电视覆盖工程概况

央视节目全国无线数字电视覆盖工程由国家广电总局和山东省广电局筹措规划组织实施，该工程计划将12套央视节目进行AVS+标清编码后复用加扰为2个频点，上传到中星6A，山东省各发射台使用AVS+专用卫星接收机进行解调解扰接收后，送到发射系统发射。其中一个频点含8套央视节目，以单频网方式进行发射；另一个频点含4套央视节目，考虑到有效利用频点带宽，山东计划加入省台3套，临沂台1套后与央视节目一起进行发射。

临沂计划从中星6A上接收央视的12套AVS+节目，同时接收国干网下传的12套央视AVS+节目，并且同回传的72套节目及山东省台的9套节目一同进入AVS+编码器，进行AVS+编转码，然后在总前端加入临沂本地节目后与央视节目一起下传，再经过安全输出系统及EFG系统处理后，通过复用器传输到临沂电视发射塔发射。其中，临沂电视发射中心的第一个频点以6A卫星接收的信号做为主路，省里回传的信号做为备路输出。

3.临沂国标地面数字电视规划建设情况

实施国标地面数字电视覆盖建设既是一项技术工程又是一项政治任务，必须严格执行；站在临沂台的角度，我们不仅要完成上级规划的数字化覆盖任务，还应考虑我台其他电视节目的数字化覆盖。

3.1 项目需求

根据总局和省局的规划和部署，建立国标地面数字电视，为广大人民群众提供标清免费电视节目。其中项目需要的设备和产品主要包括：AVS+编解码复用器、视频音频处理器、数字光端机、AVS+地面数字电视机顶盒、数模转换器、监控系统、光纤传输、测试仪器、多工器、发射机等。第一期地面数字电视工程临沂市共设三个频点，分别是13频道（中心频率474MHZ）、16频道(中心频率498MHZ)和25频道（中心频率610MHZ）。

3.2 现有条件

本项目监控系统定于临沂电视发射塔A4层监控机房，前端和发射系统定于临沂电视发射塔C4层发射机房，A4层监控机房至C4层发射机房线距300米。节目数量暂定24套，其中12套中央电视节目，3套省台节目，5套临沂本地节目、预留4套节目。

3.3 系统信源编码标准

本系统前端信源的编码标准采用国标AVS+，即数字电视地面广播标准（GB20600-2006），该标准可用的净荷率从4.813到32.468Mbps，即每个频点的所有节目内容和服务信息码率均在上述范围，并且能在需要时免费平滑升级。根据临沂电视发射塔的实际应用环境，结合信道编码调制参数，在有效覆盖范围和播出节目数量之间做出了最合理的平衡和优化后，设置了每个频点传输8套AVS+编码标清节目。

3.4 项目主要设备技术性能指标

ASI信号监测卡，选用博汇BHA31，该卡可实现ASI信号的接收、码流分析，码流TS over IP输出等；板卡可对输入的TS流进行TR101 290三级错误监测及告警，并将输入的TS流打包，在一个千兆网口输出；支持后装载、热插拔。

地面数字电视监测卡，选用博汇BHDT56，该设备支持6路国标地面数字电视信号接收、信道指标监测、码流分析、码流TS over IP输出功能；支持单载波或多载波信号输入；支持数据广播和EPG信息的解析；可在上位机控制下完成轮巡监测功能；板卡自带温度传感器，可监测机箱环境温度。

多通道模拟视音频编码卡，选用博汇BHCV23，该卡可将1～8路模拟 CVBS 信号和 1～8 路音频进行 MPEG-2 实时编码，并打包成单节目TS流，通过千兆网口组播输出。

监测报警服务器，选用博汇TrinityAres-Display，该卡可完成各环节节目的多画面显示监测报警功能；对于视频故障，可以精确到帧监测，并可指定监测区域，能对马赛克进行监测；支持黑场、静帧、视频丢失、视频解码异常、彩条等视频故障监测。

AVS+编解码复用器，选用上海国茂SA1103A，1主1备，该卡采用软件编码方式，支持AVS﹑AVS+﹑H.264编码格式；支持SDI﹑ASI﹑IP输入；支持复用及解复用功能，可将ASI接口、IP接口输入/输出的TS流进行复用或解复用；支持IP传输流复用输出；支持组播和单播。

数字电视发射机，选用同方吉兆GME11D13，该发射机采用双激励器设计，主备激励器可实现自动切换，软故障自动恢复；发射机输出设有带通滤波器；支持热插拔；开关电源具有欠压、过压、过流显示报警和自动保护功能；末级功放具有过载、过激励、过热显示报警和自动保护功能；整机具有高驻波、本振失锁等报警显示和自动保护功能；支持单频网、多频网工作模式；具有QPSK、QAM等调制方式的转换功能；激励器能够自动检测并调整输出功率，使发射机保持输出稳定。

3.5 地面数字电视监控系统

根据系统设计要求，地面数字电视信号监控报警系统的原理如图1所示，该系统主要可实现以下6种功能：

图1 临沂地面数字电视监控系统原理图

（1）对省里回传的2路主备ASI信源共48套AVS+电视节目进行监测，冗余备份8路监测通道。

（2）实现对发射机耦合输出信号的监测，主要是对3个频点的地面数字电视射频信号共24套AVS+电视节目信号的监测。

（3）实现对3个频点地面数字电视开路信号共24套AVS+电视节目信号的监测。

（4）实现对4套模拟电视信号的发射机耦合口输出信号监测及两路模拟电视信号的自动切换功能。

（5）对通过交换机的所有信号完成码流解码，对视音频内容进行实时监视，并在电视墙上进行语音报警、多画面组合和码流监测信息显示等；

（6）实现对黑场、静帧、视频丢失、台标丢失等视频故障监测，实现对音频丢失、音量过高、音量过低等音频故障监测。

4.总结

通过优化设计基于AVS+标准的地面无线数字电视方案，克服重重困难，圆满完成了上级规划的数字化覆盖任务。并且在充分利用现有条件下，成功实现了我台全部节目数模同播，保证了我台电视节目的宣传和覆盖。临沂地面数字电视的成功开播，不但能提供优质可靠的视音频节目，还不受用户数量的影响，可随时满足人们的需求，扩大了临沂台的覆盖半径，取得了良好的社会效益和经济效益。

[1]高凤吉.适用于地面数字电视广播的单频网[J].广播与电视技术,2003:14-16.

[2]数字电视国家工程实验室(北京).地面数字电视发射系统与覆盖网络[M].科学出版社,2013:48-80.

[3]GB20600-2006,数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制[S].标准出版社,2006.

[4]GY/T177-2001, 电视发射机技术要求和测量方法[S].标准出版社,2001.

孙运浩（1985—），男，山东临沂人，硕士，工程师，现就职于临沂市广播电视台，主要研究方向：广播电视工程技术。