APP下载

浅述DTMB无线发射信源智能化监播系统设计与实现

2022-10-18梁亚辉

通信电源技术 2022年11期
关键词:信源传输广播

梁亚辉

(广西广播电视技术中心贺州分中心,广西 贺州 542899)

0 引 言

随着自然环境变化、设备器材故障以及人为操作疏忽等情况的发生,如何搭建并逐步完善基于无线发射信源的监播系统成为值得深入研究的问题。基于数字电视地面广播(Digital Television Terrestrial Multimedia Broadcasting,DTMB)技术实现监播系统的自主式分析、智能化决策以及自动化执行,利用传输流(Transport Stream,TS)介入信号数据端的应用层完成指令控制,即在全域各个监测点中设置比例-积分-微分(Proportion-Integration-Differentiation,PID)数据表链,并在终端的网络节点中自动识别该表链,同步提取参数后转换为应急信源系统进行传输。相较于传统应急广播系统中的监控功能,DTMB无线发射信源智能化监播系统无须新建数据链路,稳定性更高且能够适应不同的工作模式,可扩展性更好。近年来,国家广电系统正不断推进DTMB系统与应急广播系统的融合建设[1]。《地面数字电视广播覆盖网发展规划》中明确全国将全面、系统建成使用DTMB无线发射信源广播覆盖网,并同步实现监播系统自动化、智能化。

1 监播系统建设的基本思路

基于DTMB技术实现的监播系统一般应具备无线信源发射接收、紧急信息分发处理、分布式网络中心自动控制、自适应终端响应以及信息数据采集存储等功能。在实际信号处理方面,TS码流与应急广播信号可以由传感器采集后同步处理,经同一信道输出。首先,混合信号需要完成模拟/数字(Analog /Digital,A/D)转换,得到基本流(Elementary Stream,ES)后进入频率复用器进行过滤和匹配,并封装成TS码流。其次,通过DTMB调制成射频信号,在发射终端辐射出去。最后,接收终端收到信号后通过逆变换解码得到原始信号,并使数据信号本身能够满足广播信号接收标准[2-4]。具体信号融入与信息流转如图1所示。

图1 信号融入与信息流转

通过信号转换得到自适应的应急广播信号后,需要进一步进行数据内的降干扰和封装处理,并通过信息流配置得到便于完成信号传输的应急广播数据表。依据智能管理系统对终端信号的标准要求,可以依据远程控制指令切换节目信号,从而完成紧急广播信息的同步。与此同时,通过指令控制异步串行接口(Asynchronous Serial Interface,ASI)完成TS码流的硬件切换,此时应急信号的传输将完全取代日常信息的发布[5]。

2 DTMB无线发射信源智能化监播系统设计与实现

异地信号接收DTMB信号能够有效降低因信号传输距离过远导致的时延或干扰较大等问题,前提是需要架设指定的信息传输通路。通过光纤完成点对点、点对面的网络传输,避免由于噪声或干扰等造成应急信号无法有效传输。异步DTMB信号传输链路如图2所示。

图2 异步DTMB信号传输链路

2.1 信号传输流程和技术实现前提

通常情况下,DTMB信源的异地同步接收与数据复用可以通过技术手段实现。对于应急信源节目进行编码,插入数据码流,得到基于(Audio Video coding Standard,AVS)+信号制式的数据码流,便于进行远距离同步传输。为了实现数据复用,间接选择卫星传输通路作为复用信道,通过自适应的信道优化选择和组建会话初始协议(Session Initiation Protocol,SIP)信号单频网,将TS码流介入信号数据并传输至发射终端。接收IP化的数字信号,同步转化为ASI码流信号并调制到射频段。此外,自动适配选择切换装置,完成信号发射的准备工作。整个信号传输链路中需要进行两次自适应的信号切换,以满足实时数据交互和存储的需求[6]。

2.2 智能监播系统设计思路

基于DTMB无线发射信源的TS码流数据格式传输机制可以同步完成省、市、县多线路、多层级的数据业务综合处理和分次处置,同步支撑数据端的实时交互和分区响应。智能化监播系统体系化设计架构如图3所示。

图3 智能化监播系统体系化设计架构

监播系统是整个应急广播系统的核心部分,是系统运行的关键和重要基础。智能化的处理机制主要承担日常广播电视节目的内容分析和实时传输、应急广播信号的无缝介入和智慧管控、信号通路的切换和管理、子系统的运维和地区信号覆盖的其他需求等。

与省市级应急广播电视节目的信号传输链路相似,智能监播系统需要进一步经过编码器进行信号转换和编码处理,将其转化为可供应急信道传输机制使用的标准信号。省市级信号传输链路为通用数据接口→ASI→信号复用设备→信号封装→TS码流→信号激励设备→RS数据流→信号输出端,能够在智能化信号处理中心完成实时同步和处理。县镇村级的应急信号流TS/IP可以经过一组多路信号复用设备后完成适配工作,其信号传输链路为TS/IP→信号复用设备→TS码流→信号输出端。县镇村级的应急广播信号通过信号上升通道完成系统授权,可以在智能监播系统中完成信号的一系列设置,包括信号分析、处置、授权、同步、复用、封装以及传输等[7,8]。

2.3 分平台架设和下级通路构建

为了便于同步监播系统的运行,通常在县级广播电视台站建设分站和子系统,用来对接上级的日常信号转播和应急信号介入,并根据上级指令对覆盖区域进行远距离、长时间的定向传输和播放。此时,需要在建设的分平台中新增编解码器、信号处理终端、智能控制系统与工作台站。分平台的信号处理与主平台的信号流转和处置过程有所不同,主要体现在信号的传输机制不同,即需要在流转前完成数据交互,然后再通过信号流转链路完成应急广播信号的传输和发布。能监播系统分平台的数据通路拓扑如图4所示。

图4 智能监播系统分平台的数据通路拓扑

通过多平台分发系统实现机制内IP化双向网的村镇级应急广播信号的全域覆盖,利用实时消息传输协议(Real Time Messaging Protocol,RTMP)、实时流传输协议(Real Time Streaming Protocol,RTSP)数据格式完成信号转录,并将其同步在编解码的智能一体化分系统中,自动实现应急广播网的自主式检测、采集、分析、分发以及共享等[9,10]。

2.4 DTMB无线发射信源智能化监播系统的实现

以某市级广播电视台搭建的DTMB无线发射信源智能化监播系统为例,主信号发射源与县级主用的两组发射台站的间距为30 km,可以归为远距离异地分布式信号源。此时,两组台站发射同一类型信号。为了能够在信号复用过程中提高系统智慧型运维的安全性、稳定性以及持续性,完善上行/下行数据传输的闭环路径。信号采集与分析模块实时完成传输信道中的节点信号检测,有效对接DTMB无线发射信源的信号制式,以便完成编码、异构、重组码流、封装以及发送至发射端等。在接收端收集多路应急信号的基础上,实时生成信号频谱,便于判定信号质量、系统工作状况等。通过板卡完成智能化的预警门限设置,高效实现系统内部问题的自主式发现、判定及决策。

3 结 论

通过对DTMB无线发射信源智能化监播系统设计进行深入研究,分析了监播系统的基础架构和智能化技术应用的可行性,并给出了基于DTMB无线发射信源的TS码流数据格式传输机制下的技术实现路径和监播系统建设方案,从分平台数据流转方面验证了智能化监播系统的实现,具有一定的借鉴意义,为未来智慧台站建设奠定了基础。

猜你喜欢

信源传输广播
广播无线发射台信源系统改造升级与实现
特斯拉的接班人:电力可以通过空气传输
如何做好全媒体新闻中心的信源管理
广播电视信号传输的技术分析
转述与评论性写作
周二广播电视
周三广播电视
周二广播电视
周四广播电视
浅谈垂直极化天线在地面数字电视传输中的应用