地面電視數字化整體轉換實踐研究
時間:2022-11-17 10:45:26
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1引言
根據地面電視數字化的有關文件的要求,上海市寶山區廣播電視臺于2016年底開始對原模擬電視頻道(UHFDS-35頻道)進行數字化整體轉換工作,并于2017年5月正式開播地面無線數字電視頻道,實現了本臺電視信號全面數字化。
2總體設計方案
2.1總體規劃。寶山區位于上海市北部,東臨長江和黃浦江交匯口,全境東西長約17km,南北約23km,轄區面積約300km2。根據滬文廣影視<2016>613號文要求,對寶山區寶山電視臺地面模擬電視進行數字化整體轉換,建成雙國標(AVS+DTMB)地面數字電視DS-35頻道單點覆蓋寶山城鄉,并根據轉換后的發射參數,對覆蓋范圍進行收測,以滿足廣大人民群眾的收視需求。本次整體轉換主要涉及頻道規劃、節目源傳輸、前端系統、發射機系統、天饋系統和供電系統的改造。2.2技術方案。(1)頻道規劃寶山電視臺發射塔高度為116m,電視無線播出使用DS-35頻道,發射功率為1kW,目前正在使用。根據滬文廣影視<2016>613號文件及附件2規定,寶山電視臺原模擬電視頻道DS-35可以直接作為數字電視頻點,無需改頻。(2)節目源及傳輸鏈路東方明珠提供NGB-W試點9套標清節目信號源(包含寶山一套本地節目),寶山電視臺提供寶山一套標清節目(或高清節目)作為本地節目主路信號源。東方明珠與寶山電視臺之間通過東方有線所提供的光纖鏈路進行節目傳輸。(3)發射站點的頻道信息和國際模式參數寶山發射臺站的信息表如表1所示。國標模式參數表如表2所示。(4)整體轉換前端系統技術方案DTMB前端系統圖如圖1所示。控制原理為,東方明珠NGB-W前端機房提供9套AVS+編碼的標清節目包,每套節目的碼率1.8Mbps,總碼率為16.2Mbps(其中,已包含一套取自東方有線前端機房的“寶山一套”本地標清節目,亦作為寶山一套的備路節目信號源),通過東方有線光纖鏈路傳輸至寶山電視臺發射機房;經光電轉換接收、IP-ASI適配轉換后送到EMR綜合處理器(EMR媒體綜合處理平臺是全信源、全信道、全功能的數字電視處理平臺,具備完成信源處理、復用加擾、調制解調等功能,兼容多種板卡混插,具有強大的功能融合性),在EMR中先通過解復用濾掉寶山一套節目,送出8套標清節目包給復用器。寶山電視臺提供寶山一套本地主路標清節目SDI信號源,經AVS+高清編碼器編碼(標清碼率2Mbps;如果今后播出高清節目,碼率保留8Mbps)。AVS+編碼器輸出2路ASI信號:其中一路送給復用器與東方明珠8套節目再復用,打包成完整的9套標清節目包,再送給ASI切換器;另一路ASI信號直接送給ASI切換器。該方案中之所以沒有采用直接轉發東方明珠現成的9套標清節目包,一是因為取自東方有線的寶山一套信號源中間環節多、安全性差,多次編解碼后延時較大、圖像質量也有下降;二是可以作為備份,如果本地AVS+編碼器發生故障時,可以應急轉播東方明珠信號源;另一個重要原因是如果今后開播無線高清本地頻道,還是需要執行這一方案,所以一步到位。ASI切換器輸出到主備發射機系統(應急切換時,只保證寶山一套本地節目播出),最后通過寶山電視臺的DS-35頻道發射。寶山電視臺寶山一套本地節目采用不加密清流播出。2.3系統設備。本次地面電視數字化整體轉換方案所有設備列表如表3所示。其中,新添置1臺DS-35主發射機,DS-35備發射機是由原1kW模擬電視發射機數字化升級改造而來。
3整體轉換方案的實施
3.1發射機系統。新添的一臺全新的1kW數字電視發射機作為主機,數字前端包括光電轉換器、IP交換機、IP-ASI適配器、復用器以及碼流切換器,構成一套完整的數字電視信號系統,但還缺少一臺備份發射機組成“1+1”雙機冗余。由于原有的1kW全固態模擬電視發射機是在2012年采購的,使用還不到5年,而且當初購置時,就考慮到了模轉數的可行性,所以,此次通過更換激勵器和濾波器,升級成國標DTMB數字電視發射機做為備機;由于模擬發射機和數字發射機的功率差異,原模擬1kW發射機改造后,相當于數字發射機300W左右,雖然比起主機功率小了不少,但也能構建地面數字電視發射機系統“1+1”主備最小冗余。另外,主備發射機的同軸倒換開關也沿用原設備,不做變動。3.2天饋系統。因頻率不變,數字電視發射機功率變動不大,故采用原有DS-35天饋系統,無需對天饋系統進行改造。寶山電視臺天饋線參數表如表4所示。3.3供電系統。寶山電視臺發射機房原有配電系統已具備雙路市電自動倒換電力柜和30kVA三相UPS電源,滿足數字電視發射機供電需求,故本次整轉保持原有供電系統無需改造,只需分別引兩路低壓供電到前端設備機柜。考慮到前端設備屬于重要核心設備,以及考慮到系統連接的安全性和便利性,因此把地面數字電視系統的前端設備全部放置到發射機房的前端設備機柜中,機柜配有市電和UPS電源兩路供電,雙電源設備分別接市電和UPS電源,單電源設備全部接入UPS電源供電。3.4信號覆蓋收測。3.4.1測試內容。寶山電視臺地面數字電視35頻道站點已完成數字化轉換。為了能夠全面、準確反應寶山區DS-35覆蓋性能和效果。2017年2月下旬,對寶山區DS-35的的覆蓋進行移動收測和固定收測,對采集到的數據進行分析統計,得出以實際數據為基礎的DTMB網絡整體覆蓋情況。3.4.2測試方法及數據分析。(1)移動接收寶山發射臺的發射功率為800W時,采用高度為4m的八木定向天線垂直架設(垂直極化)固定接收,覆蓋半徑約為22.6km,覆蓋半徑內覆蓋質量客觀評估等級在“滿意”條件以上的,即電平值≥-83dBm以上的占總采樣點的90%。寶山電視臺發射塔水平接收距離9.2km以內區域,采用單根為4m的八木定向天線垂直或者水平架設(垂直或水平極化)固定接收,均可良好接收寶山臺信號。(2)室內外固定接收設備采用家用7單元八木天線、普通機頂盒、內置DTMB電視機和便攜式場強儀等,從場強數值和電視機接收的圖像穩定性和清晰度來分析判斷信號覆蓋情況。從接收的效果來看,離發射塔較近,且開闊的室外,信號強接收效果比較好,圖像穩定清晰,即使采用普通的拉桿天線也能穩定接收,無馬賽克現象。在離發射塔相對較遠的地方,室內信號覆蓋不理想,有的收不到信號,有的圖像卡頓靜幀并經常出現馬賽克現象,把天線架到室外后,接收效果有明顯改善。3.4.3DS-35頻道無線發射覆蓋情況。由寶山電視臺發射塔構成的DS-35頻道地面數字電視廣播單頻網(中心頻率690MHz,發射功率800W),采用國標推薦工作模式4(C=1,0.8,16QAM,PN=595,交織=720),基本覆蓋寶山區的室外DTMB用戶。
4結束語
寶山區地面數字電視廣播發射站點的建成,實現了模擬無線電視的數字化轉換,轉換后的數字電視收視效果相比模擬電視,圖像質量明顯提高,沒有了模擬電視時的重影和雪花噪點,讓廣大觀眾能更好地收看寶山一套本地節目;同時,地面數字電視也是對不能收看有線數字電視的用戶的有益補充,居民可以多一種選擇,免費收看本地節目和CCTV-12電視節目。接下來,要做的就是盡快開播寶山一套高清地面數字電視頻道,滿足人們收看更高質量電視節目的需求,這對于提高寶山區的廣播電視公共服務能力具有十分重要的意義。
參考文獻:
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[3]GB/T26666-2011.地面數字電視廣播傳輸系統實施指南.2011.
作者:須斌 單位:上海市寶山區廣播電視臺
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