广播电视转播应急试验研究

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摘要：广播电视转播工作有着较强的政治属性，特别是对集中观看活动的转播，要求能够迅速开通信号并要做好信号的可靠性保障，为保障信号畅通传统方式，还要派人进行路由巡检或信号源双路由备份。因此，本文提出采取多网络热备份的方式，以低投入实现高可靠稳定的试验系统方案，希望能探索一条用于基层实战应用的新路。

关键词：多网络热备份;应急试验系统;iPhone模块

1引言

广播电视网络作为党媒政网，是基本公共服务的重要组成部分，承担着将党和国家的声音传播到千家万户，向城乡居民提供广播电视和政务信息、政策宣讲服务的重要责任，同时作为党和国家政策宣讲的载体，是党建宣传学习和国家重要活动直播的主要平台。为确保完成直播、转播任务，我们搭建了一套基于多网络热备份的广播电视转播应急试验系统，经测试运行稳定。现以某次集中观看央视一套直播活动为例，进行系统方案的说明。该活动需求，直播时间约2~3小时，集中观看人数约300人，地点为一室内会场，会场通过一台大型LED屏及两台100英寸投影机进行播放，必须保证现场信号不中断。其中，主信号使用现有的HFC网络，中心机房信号通过光发射机、有线电视光缆传输到距离集中观看点最近的光接收机，光信号通过光接收机转换成射频信号经同轴网到达会场控制室，用数字机顶盒解调后输出HDMI高清接口和AV视音频接口两种信号，提供给现场的大型LED屏及100英寸投影机。由于光缆及同轴网经过较长的架空及埋地路由，为提高可靠性，保障直播活动信号完整，需要考虑备份信号，对此我们搭建的基于多网络热备份的广播电视转播应急试验系统投入运行。基于多网络热备份的广播电视转播应急试验系统结构图如图1所示。

2系统原理

2.1系统作用。（1）信号源热备份信号源热备份能在主通道出现异常时立即切换到备通道，切换时间不大于1s，以保持信号不中断。（2）低投入快速搭建低投入快速搭建起到以低投入实现信号热备份系统设计的目的。（3）环境适应性好备通道能够自供电，在室内、室外、边远地区都能稳定工作。2.2系统模块。系统中，通信模块的主要作用是为iPhone模块、摄像模块提供稳定的信号链路，我司利用宽带互联网实现从央视平台、谷豆平台获取信号作为备份信号。信号链路的连通性是关键，考虑使用现场网络条件的不确定性，我司使用了华为B310路由器为核心，该模块有四种网络接入方式，即基于RJ45接口宽带WAN接入、基于TDD-LTE4G网络接入、基于FDD-LTE4G网络接入、基于WCDMA3G网络接入，配合现场实际选择，经现场测试后选择最大速率的接入方式，为确保信号链路质量，所选接入方式的下行应高于10Mbps，时延应低于70ms。iPhone模块选择iPhone6S、iPhone7、iPhone8、iPhoneX、iPad4中的一款，同时要求内存在64G以上，iPhone模块的主要作用是运行指定应用软件（央视APP、谷豆APP等）解码图像音频后通过Lightning接口输出，采用以上机型主要是对央视APP、谷豆APP的解码性能好、经实测运行稳定、总体可靠性非常高，同时由于这些机型拥有率高、通用性好、适宜应对突发情况，由于安卓系统容易被植入软件不建议使用安卓机型。转换模块的主要作用是将Lightning接口输出的信号转换成HDMI高清接口、VGA图像显示接口和3.5mmAUDIO音频接口的输出信号以方便与后端设备的对接。摄像模块由摄像头、旋转云台、Wi-Fi接口、内部存储单元、前端服务单元组成，选择莹石C4S、C5S或C6C型号摄像机配合莹石APP应用软件，主要作用是将拍摄的影像通过Wi-Fi传送给iPhone模块，iPhone模块安装莹石APP后通过Lightning接口输出图像供切换模块进行信号选择；电源模块的主要作用是提供iPhone模块和转换模块所需的5V电源，提供通信模块、摄像模块、数字机顶盒、切换模块、电视显示模块所需的12V电源，提供给HFC放大模块所需的24V电源，电源模块内置24V12AH锂电池组以及电池组扩展接口，由于优先考虑电源EMI性能，故使用LDO降压稳压电路结构，使用24V12AH锂电池组不外接市电可以满足整套系统稳定运行4小时以上，完全满足各种活动应急使用的需要。系统运行时，可以进行三种状态之间的切换以满足活动现场的需要，分别是主通道状态、热备通道状态、摄像通道状态。主通道主要由HFC放大模块、数字机顶盒组成。主通道信号由HFC光纤同轴网提供信号源经HFC放大模块、数字机顶盒输出到切换模块，电视显示模块对信号进行监测并提供多种接口（包括HDMI、VGA、AUDIO）以满足不同后端设备（LED大屏、投影等）的连接需要，正常状态使用主通道给后端设备提供图像音频信号。其中HFC放大模块为低增益20dB放大器，作用是补偿从信号源到现场的线路衰减，保证足够的信号强度满足数字机顶盒接收电平需要。热备通道主要由通信模块、iPhone模块组成。通信模块提供宽带互联网通道，以保证对央视平台、谷豆平台信号链路连接的畅顺，iPhone模块开启应用软件（央视APP、谷豆APP）选择目标频道和图像清晰度经转换模块后输出到切换模块。活动开始前，起动热备通道，步骤说明如下。（1）对于现场有固网宽带的，优先选择将固网宽带接入通信模块的WAN口，同时通信模块分别插入TDD-LTE4G卡、FDD-LTE4G卡、WCDMA3G卡进行信号及速率对比，选择最优网络卡。（2）iPhone模块开启应用软件（首选央视APP），切换到全屏状态，选择清晰度，由于清晰度越高要求通信模块的网络速率越高，考虑活动现场通常人数较多较集中，为提高可靠性建议选择标清。（3）进行主通道和热备通道的切换测试，保证主备通道的内容和信号正常同步。安排专人进行监测，当主通道出现异常时，使用切换模块现场手动切换至热备通道，保障信号畅通。摄像通道主要由摄像机、通信模块、iPhone模块组成。摄像通道主要用于对活动现场图像的拍摄采集，以莹石C5S枪式摄像机为例，运行时，接通莹石C5S枪式摄像机电源；开启iPhone模块的应用软件（莹石APP）连接莹石C5S枪式摄像机；选择图像清晰度（建议选择高清）；图像信号通过iPhone模块的Lightning接口输出给转换模块，经转换模块后输出到切换模块。当需要把活动现场图像上LED大屏时手动切换至热备通道完成操作。

3结语

综上所述，基于多网络热备份的广播电视转播应急试验系统能够以低投入实现直播信号的热备份，对提高应急保障能力有较大帮助，在此基础上还可通过技术优化提高系统稳定性，希望能探索一条用于基层实战应用的新路。

作者:刘俊杰 单位:广东省广播电视网络股份有限公司东莞沙田分公司