“百县万村示范工程”DTMB与IP传输结合的广播方案

张海兵

卓资县文化广播电影电视局 内蒙古 卓资县 012399

1 项目建设背景

1.1 卓资县基本情况

卓资县位于内蒙古自治区中部，东连察哈尔右翼前旗，南邻凉城县，西倚自治区首府呼和浩特，北靠察哈尔右翼中旗，东南与丰镇市接壤、西北与四子王旗接壤、东北与察哈尔右翼后旗接壤。卓资县辖5镇3乡，8个乡镇下辖9个社区、110个村委会、925个自然村。卓资县总面积3119km2，东西长92.6km，南北宽67.7km。地处内蒙古高原阴山山脉东南麓，县境最高海拨2206m，最低海拔1235m，平均海拔1750m，是个多山地、丘陵、少平川地区。

1.2 广播电视覆盖现状

卓资县城区内有线电视网络已覆盖各个小区，城区以外5镇3乡110个村委会，部分村委会有线电视网络主光缆已通达，部分村委会有线电视网络主光缆还未通达。

2016年卓资县建设了广播“村村响”工程，全县8个乡镇110个村委会都有“村村响”广播设备。“村村响”广播平台位于县广播电视台，信号通过地面数字电视发射塔传输，卓资县目前只有一座地面数字电视发射塔，位于县内偏北的708发射台，发射本地6套节目，包括“村村响”广播节目。由于县域面积大且多山地、丘陵，只有发射塔附近村庄可以有效接收信号，其余大多数村庄接收不到广播信号，只能实现本地广播。

1.3 项目建设必要性

“百县万村示范工程”，统筹宣传、新闻出版广电、财政、文化等相关部门的资源和力量，完善公共文化服务体系，深入实施文化惠民工程，广播器材配置是其建设内容的重要组成部分。第一，基层广播是宣传触角的延伸，在基层群众中具有天然的亲和力。在广大农村，其实用性尤为突出，是开展主流舆论宣传、加强思想政治教育、凝聚人心的重要平台，使中央的声音传入基层、进入家庭。第二，作为应急广播使用，具有覆盖面广、方便快捷、抗损毁能力强等优势。在灾害预警、发布权威信息、协调救援等方面有着不可替代的作用，尤其是在灾害造成信息中断的情况下，应急广播具备较强的信息发布、信息回传、远程唤醒、资源调度、应急机动功能。第三，基层广播是保障人民群众文化权益、满足基层群众美好生活需要的文化工程，依托丰富的广播电视内容资源提供文化服务，已经成为丰富基层群众精神文化生活的重要平台。

2 卓资县“百县万村示范工程”广播实施方案

根据内蒙古自治区新闻出版广电局《关于配合做好“百县万村示范工程”广播器材配置工作有关事宜的通知》要求，为每个行政村配置一套广播器材，包括：收扩机、大喇叭、室外音柱、直播卫星接收设备、DVD、收音机、功放、音箱。要求与各级部门平台联网后，可以直接快速发布通知、召集会议、发布自然灾害预警信息、宣传惠农政策或者用于文化宣传等。国家新闻出版广电总局提供了“基于有线/无线调频副载波系统”、“基于TS流数字电视网络系统”和“基于IP网络系统”三种备选方案。由于资金限制，本次工程独立敷设光缆是不现实的，根据卓资县广播电视基础设施情况，采用基于TS流数字电视网络的系统较为经济、便捷，但是信号覆盖面积不够。当时正值卓资县广电网络公司往各村敷设光缆，经过实地考察、测试，提出DTMB和IP双信号链路传输方案，采用DTMB/IP双模接收终端。在地面数字电视信号质量好的村庄，用DTMB作为主信号源，以节省成本，在地面数字电视信号覆盖不到的村庄，采用IP传输，实现所有终端都能接收到上级信号。IP传输既稳定可靠又能双向传输、进行远程管控，弥补“村村响”工程的不足。

3 系统架构

此次广播系统的设计和建设，遵循经济性和实用性并举的原则，充分利用现有网络、乡镇广播站机房、乡镇综合文化站等基础设施，采用功能适合农村情况、符合用户要求的系统配置方案。采用自上而下的分级架构，全系统架构分为县级播控中心、乡镇级分控中心、村广播室。

县级播控中心和服务器设在卓资县广播电视台机房，具有系统管理、用户管理、广播采集、节目编排、广播下发、监听、运行回溯、终端管理等功能。

乡镇级分控中心是系统的子平台，采用有线宽带网络与县级播控平台连接，控制本区域终端广播。并且能根据各自应用需求，定制各自的播出计划，向管辖区行政村发送广播。

村广播室只控制本村的广播终端，采用地面数字电视网络和宽带网络进行信号传输，负责把上级传来的广播信息源通过编、解码之后，传送到扩音器播放。具体架构，如图1所示。

图1 卓资县“百县万村示范工程”广播系统图

3.1 县级播控中心

县级播控中心设在卓资县广播电视台机房，整个平台采用地面数字电视网络和TCP/IP双通道进行信号传输，核心包括：广播系统服务器和配套的广播控制软件。县级播控中心系统，如图2所示。

图2 卓资县“百县万村示范工程”广播县级平台系统图

广播系统服务器负责全套系统的业务处理，为整个广播平台运行提供支撑，实现后台管理、权限管理，用于终端设备配置、远程监管、运维，广播资源的采集、存储，数据的接入、分发，信息的认证、传输、广播任务的执行等。

县级播控中心前端主要由系统广播控制软件、工作台、麦克风、调音台、监听音箱和其他音频设备组成，具备广播功能和管理功能，信号源可取自于调频广播、卫星直播节目、网络直播流、本地编排的节目、本地采集的文件等。

广播平台的基本工作流程是：各种音频、数据资源发送到交换机，经编码器编码后送给IP复用器和宽带广播网络，IP复用器把多路不同节目信号复用成一路数字电视信号送入QAM调制器进行信号调制，然后将其发送到地面数字电视系统，通过地面数字电视网络发送到各行政村的接收终端，完成节目的传输。同时，宽带广播网络的信号也传送到各广播接收终端，广播终端收到广播信息后进行解码、播放，同时回传工作状态到上级平台。

广播平台配置电话接入主机和短信接入网关，通过这两个设备可以实现远程电话广播、短信广播，不受应用空间的限制，可以随时随地进行紧急信息广播，极大的增强了系统的应急机制。

电话接入主机标准配置支持16路电话同时接通实时广播，在资源和传输码率足够的情况下，最大可扩展到256路。

短信接入网关支持短信转语音紧急广播，用手机编辑带有用户名和用户密码的短信息，发送到短信接入网关的号码，系统经过比对、安全认证后，对其所辖的终端进行语音播报。

3.2 乡镇级广播

在乡镇设立分控中心，通过宽带网络与县机房、各行政村广播室相连，县播控中心机房可以监管、控制各乡镇分控中心和终端。乡镇分控中心可以编排广播节目，选择本区域内的终端发布广播。发布的广播任务上传至广播系统服务器，到设定的广播时间后自动播放。乡镇级广播平台系统，如图3所示。

图3 卓资县“百县万村示范工程”广播乡镇级平台系统图

在日常状态下，优先接收上级广播，当上级广播任务完成时，执行本级别广播任务。乡镇分控中心可以根据需求，对所辖终端进行全域、指定区域或定点广播播发，在广播下发时，一般选择日常广播类型。

乡镇级分控中心可以在辖区范围内进行直播喊话、电话语音广播、短信播报、调频广播、多媒体播放等。在县级平台的配合作用下，通过远程管理对本级系统进行终端管理，通过资源管理功能进行权限设置、日志查询。

3.3 村级广播

村级广播室设有分控话筒，各村都配置收扩机、大喇叭和室外音柱，村级管理员可通过分控话筒实现本村广播，也可通过拨打电话、发送短信进行广播，或者使用多媒体广播。村级广播平台，如图4所示。

图4 卓资县“百县万村示范工程”广播村级平台系统图

3.4 广播终端

广播终端将信道接收解调模块、扩音模块、监控模块等集成，采用地面数字电视网络和TCP/IP网络的方式接收县级、乡镇级和村级广播节目。各行政村配置支持DTMB和IP信号接收的双模收扩机或音柱，实时接收上级广播节目。收扩机接收到上级广播信号通过解码后传输到大喇叭播放，室外音柱接收到上级广播信号通过解码后直接播放。

广播终端平时处于待机状态，当上级平台下发广播指令时，自动接收、识别并启动播音。为避免扰民，编排节目单时可选择上午和傍晚播放广播，并且使用较低的音量，只有发生紧急情况时才以高音量播放应急广播。收扩机和音柱内置监测模块，把设备运行状态和广播执行情况回传到播控平台实现远程监控。

3.5 传输网络

系统采用DTMB和TCP/IP双模式进行传输，县级平台直接通过地面数字电视网络把信号传输到接收终端，同时通过TCP/IP把信号传输到乡镇、村级平台和终端。乡镇、村级平台也接入宽带网络，发送广播指令到播控平台，实现乡镇、行政村广播下发。村级接收终端接收、播放广播内容，并将实时状态回传到上级平台，播控平台实现对广播接收终端的管控。传输网络，如图5所示。

图5 卓资县“百县万村示范工程”传输网络图

DTMB信号传输：县级服务器控制中心发出指令后，通过局域网将数字信号传输到IP复用器上，IP复用器接收后将数据传输给QAM调制器，QAM数字调制器进行QAM数字调制。输出的信号通过DTMB传输网络传输到接收终端，终端收到上级信号，解码后播放广播。

IP信号传输：在广播发送端，模拟信号通过网络适配器转换成数字信号，在广播系统服务器的指令下，数字网络设备的信号通过宽带网络传输到接收终端。广播终端接收到数字音频信号后，再转换为模拟音频信号，通过扬声器播放。

4 系统功能

4.1 安全播出功能

广播系统是新闻舆论的重要宣传工具，也是乡镇、村的重要管理工具，同时是农村紧急事态处置的重要手段，广播系统的可靠性和安全性设计就成了广播系统的最重要一环。广播系统设有防火墙系统，防止受到黑客攻击和病毒感染。同时考虑到广播作为大众媒体的特殊性，在系统故障或事故造成中断后，能确保广播的安全播出，不出现停播和劣播的现象，并具备防止盗播插播功能，保证系统的运行安全。

超级管理员为各级用户设置相应的权限，各级用户的广播请求和内容发送到核心交换机，多媒体交换机鉴别用户身份，将语音信息发送到广播管理系统，广播管理系统将语音进行转码、调制，并经过安全服务器进行签名。各级终端收到系统的数据流后进行验签，最后播出语音。

4.2 设备管理

为了更加直观和便捷，在播控平台上可通过地图查看终端状态、进行广播下发。在地图上直接点击终端查看状态，发现故障后根据终端所处地理位置进行维护。可在地图上圈选设备，发布广播，广播下发的方式包括：话筒广播、文字广播、文件广播、网络直播流，分别弹出内容窗口，根据提示完成广播下发，进入远程监管子平台可以查看设备的实时回传信息。

4.3 系统日志

系统自动保存运行日志，记录下发广播的用户名称、广播类型、广播时间、广播时长等信息，管理员可以查看和下载系统日志。

4.4 远程监管

在播控平台上通过系统软件可查看各终端的实时状态，正在执行广播任务还是空闲状态，可以进行音量控制、开关机控制，从而实现远程监管控制。

结束语

随着网络的快速发展和普及，有线电视宽带网络正在通向农村，越来越多的村庄通达了光纤宽带，预计2019年卓资县域内所有的行政村都将接通光纤宽带。本方案因地制宜利用现有网络资源建设百县万村广播系统，采用DTMB/IP双模广播设备，在地面数字电视信号质量好的村庄，用DTMB作为主信号源，以节省成本。在地面数字电视信号覆盖不到的村庄，采用宽带网络传输，实现信号稳定传输。在施工后期，广电网络公司的宽带网络接通了，我们申请了广播专网，实现了本次示范点村庄广播设备的上级广播、联网控制。在随后实施二期工程时，本方案可以利用IP广播解决农村广播“最后一公里”的问题，有较好的实用性和推广性。