文/曾令虎

　　摘要： 隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和新媒體的崛起，傳統(tǒng)廣播電視行業(yè)的發(fā)展面臨機遇與挑戰(zhàn)。其中，超高清、8K 等更高分辨率節(jié)目的逐步普及，對傳輸帶寬和信號質(zhì)量提出更高要求。本文就針對廣播電視節(jié)目信號傳輸鏈路進行優(yōu)化設(shè)計，提出信號傳輸鏈路的優(yōu)化方案，以期為廣播電視臺提升節(jié)目信號傳輸質(zhì)量提供一定參考。

　　關(guān) 鍵詞：廣播電視節(jié)目 節(jié)目信號傳輸鏈路 優(yōu)化設(shè)計

　　進入新世紀以來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化技術(shù)在廣播電視行業(yè)中的廣泛應(yīng)用為廣播電視臺的發(fā)展提供了全新的機遇和挑戰(zhàn)?！秶覐V播電視總局關(guān)于進一步加快推進高清超高清電視發(fā)展的意見》中明確提出，到2025 年年底，全國地級及以上電視臺和有條件的縣級電視臺全面完成從標清到高清轉(zhuǎn)化，標清頻道基本關(guān)停，高清電視成為電視基本播出模式。對于廣播電視臺來講，具備高質(zhì)量的信號傳輸鏈路能夠確保節(jié)目信號的清晰、流暢，是為觀眾呈現(xiàn)高質(zhì)量節(jié)目的必備條件[1]。因此，針對廣播電視節(jié)目信號傳輸鏈路進行優(yōu)化研究具有重要的現(xiàn)實意義。

　　一、廣播電視節(jié)目信號傳輸鏈路系統(tǒng)概述

　　廣播電視節(jié)目信號傳輸鏈路是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其涵蓋了從節(jié)目制作、編碼、傳輸、分發(fā)到最終接收的整個過程[2]。該系統(tǒng)中，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導致信號質(zhì)量下降甚至中斷，進而影響節(jié)目播出質(zhì)量。其中，節(jié)目制作中心是信號傳輸鏈路的起點，其決定了信息的內(nèi)容和形式；編碼是將制作好的節(jié)目內(nèi)容轉(zhuǎn)化為適合傳輸?shù)臄?shù)字信號；播控中心主要負責對節(jié)目進行監(jiān)控，確保節(jié)目播出的質(zhì)量，同時負責節(jié)目采集與編輯；傳輸過程主要負責將編碼后的信號通過介質(zhì)進行遠距離傳輸；分發(fā)是將傳輸過來的信號分配到各個接收端，主要涉及信號的分配、調(diào)度和接入等；在接收環(huán)節(jié)，需要確保接收設(shè)備的兼容性和信號清晰度，才能為觀眾呈現(xiàn)高質(zhì)量的電視節(jié)目。

　　二、廣播電視節(jié)目信號傳輸鏈路優(yōu)化設(shè)計原則

　　（一）穩(wěn)定性原則

　　保證廣播電視節(jié)目信號播出的穩(wěn)定性是進行傳輸鏈路優(yōu)化設(shè)計的前提，其要求經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的傳輸鏈路能夠持續(xù)、穩(wěn)定地傳輸高質(zhì)量的節(jié)目信號，對此就需要從傳輸設(shè)備選型、信號壓縮及傳輸協(xié)議優(yōu)化等方面進行設(shè)計，以確保傳輸鏈路的穩(wěn)定[3]。在選擇傳輸設(shè)備時，應(yīng)使用一些高性能、低故障的傳輸設(shè)備以確保在惡劣環(huán)境或高強度工作負載下，設(shè)備依然能夠持續(xù)穩(wěn)定地工作；還應(yīng)采用先進的信號編碼與壓縮技術(shù)，在保證信號質(zhì)量的前提下，通過有效的算法將信號進行壓縮，從而減少傳輸所需的帶寬，提高信號的抗干擾能力，降低噪聲對信號的影響，進一步提升信號的穩(wěn)定性；針對傳輸協(xié)議優(yōu)化也應(yīng)具有良好的兼容性和強大的錯誤檢測和糾正能力，以確保信號在傳輸過程中不會出現(xiàn)錯誤或丟失。

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　　實時性原則要求傳輸鏈路能夠高效、準確的傳輸信號。對此，一方面需要采用低延遲傳輸技術(shù)，通過優(yōu)化傳輸路徑、提高傳輸效率及減少處理延遲等手段，確保信號在傳輸過程中的延遲降到最低；另一方面應(yīng)采用動態(tài)碼率調(diào)整技術(shù)，通過實時監(jiān)測接收端的帶寬、延遲和丟包率等網(wǎng)絡(luò)狀況，動態(tài)調(diào)整傳輸碼率。在網(wǎng)絡(luò)狀況良好的情況下，增加碼率以提高信號的清晰度和質(zhì)量；在網(wǎng)絡(luò)狀況不佳時，可以通過降低碼率以確保信號的穩(wěn)定性和實時性。

　　（三）可靠性原則

　　可靠性原則要求傳輸鏈路具備較高的可靠性，能夠應(yīng)對信號傳輸過程中出現(xiàn)的各種突發(fā)狀況，確保節(jié)目信號傳輸?shù)倪B續(xù)性[4]。在對傳輸鏈路進行優(yōu)化過程中引入冗余設(shè)計，構(gòu)建多條獨立的傳輸路徑，確保在一條路徑因故障中斷時，能夠迅速切換到備用路徑或設(shè)備，保證信號的連續(xù)傳輸。

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　　在選擇傳輸設(shè)備時，不僅要評估其技術(shù)性能和穩(wěn)定性，確保能夠滿足高質(zhì)量傳輸?shù)囊?，還要綜合考慮設(shè)備的市場價格、后續(xù)的維護成本及更新?lián)Q代的速度等因素，力求選擇性價比最優(yōu)的設(shè)備，既能滿足當前傳輸需求，又能在長期運營中保持較低的總體成本。

　　三、傳輸鏈路優(yōu)化設(shè)計方案

　　本文所制定的廣播電視節(jié)目信號傳輸鏈路優(yōu)化方案主要是由編碼器、交換機、復(fù)用分發(fā)及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)四部分內(nèi)容構(gòu)成。其具體的優(yōu)化流程為：在電視臺節(jié)目制作中心針對模擬信號進行逐步優(yōu)化，將信號質(zhì)量由標清逐步提升至4K 高清，然后經(jīng)由播控中心進行再次編輯和審核，通過傳輸部門向下分發(fā)。將經(jīng)過優(yōu)化后的電視節(jié)目分發(fā)至有線電視公司開展數(shù)字有線電視業(yè)務(wù)（DVB-C）；分發(fā)至網(wǎng)絡(luò)平臺開展交互式網(wǎng)絡(luò)電視業(yè)務(wù)（IPTV）；經(jīng)過編碼之后分發(fā)至系媒體部門開展互聯(lián)網(wǎng)電視業(yè)務(wù)（OTT）。

　?。ㄒ唬┚幋a器

　　編碼器作為傳輸系統(tǒng)的核心組件之一，其性能與穩(wěn)定性直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。本次針對傳輸鏈路優(yōu)化，編碼器部分采用x86服務(wù)器和軟件組合的形式，該編碼器支持多屏視頻輸出，并同時支持IP、SDI 多種信號的輸出與輸入，大幅度提升傳輸鏈路系統(tǒng)的兼容性。該編碼器還支持SDI over IP 技術(shù)、8K 編碼等新功能，并引入冗余備份，確保傳輸線路在出現(xiàn)故障時，可以自動切換至備用線路，保證信號傳輸?shù)恼！?/p>

　?。ǘ┙粨Q機

　　交換機采用協(xié)議和接口都符合相關(guān)標準，結(jié)合實際情況，對交換機進行了冗余備份設(shè)計[5]。當主交換機出現(xiàn)故障時，備份交換機能夠立即接管工作，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性與穩(wěn)定性。

　?。ㄈ?fù)用分發(fā)

　　為了在最大程度上提升服務(wù)性能，在分發(fā)部分通過增加端口、流和服務(wù)冗余，提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性，和其他互聯(lián)系統(tǒng)進行隔離，保證本地平臺的運行穩(wěn)定性。

　　（四）網(wǎng)管系統(tǒng)

　　采用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對傳輸鏈路平臺硬件設(shè)備運行狀態(tài)的監(jiān)控，同時提供編碼器、復(fù)用器的遠程監(jiān)控管理，確保電視節(jié)目的播出安全[6]。

　　四、傳輸鏈路優(yōu)化方案綜合性能分析

　　本次優(yōu)化方案充分考慮了鏈路傳輸信號的穩(wěn)定性，針對傳輸鏈路系統(tǒng)中的編碼、交換、分發(fā)及接收等核心環(huán)節(jié)均采用1:1 備份，有效提升系統(tǒng)運行質(zhì)量。

　　在標準化設(shè)計方面，本次優(yōu)化方案所采用的設(shè)備都是依照廣播電視行業(yè)領(lǐng)域國際及國內(nèi)最新標準規(guī)范進行設(shè)計的，具有良好的擴展性和可操作性。例如，本次方案設(shè)計中所采用的編碼器、復(fù)用器等關(guān)鍵設(shè)備接口都采用了標準通用接口，信號傳輸采用標準協(xié)議，便于和廠商的設(shè)備進行互連。對于優(yōu)化方案內(nèi)的軟件也采用標準化設(shè)計，在實際應(yīng)用過程中可以結(jié)合業(yè)務(wù)需求靈活升級，降低后期進一步優(yōu)化升級的難度和風險[7]。建立網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，對傳輸鏈路上設(shè)備的配置參數(shù)、運行狀態(tài)及故障問題進行全面維護管理。

　　本次設(shè)計的傳輸鏈路優(yōu)化方案還采用了1:1 自動熱備份，實現(xiàn)電視節(jié)目的無障礙播出。針對傳輸鏈路中的編碼、復(fù)用、分發(fā)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)實行統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理，并為數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)提供更高級別的保護。在復(fù)用分發(fā)系統(tǒng)中使用節(jié)目備份策略，通過實時同步主備節(jié)目流，確保在主路信號出現(xiàn)問題時能夠無縫切換至備用信號。這種雙重保障機制不僅顯著降低因技術(shù)故障導致的停播風險，也為觀眾帶來了更加流暢的收視體驗。

　　五、結(jié)語

　　綜上所述，隨著廣播電視的不斷發(fā)展，對于電視信號傳輸質(zhì)量會有更高的要求。本文以某廣播電視臺為例，詳細分析節(jié)目信號傳輸鏈路的優(yōu)化過程，提出傳輸鏈路優(yōu)化方案，整套設(shè)計方案不僅節(jié)省傳輸鏈路設(shè)備空間，降低運行維護的成本，同時減少信號傳輸過程中出現(xiàn)故障的概率，可以有效提升節(jié)目的整體質(zhì)量。

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　　責任編輯：任雨希

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