基于avs+的dtmb地面数字电视播出系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，包括：前端系统，包括主路模块和备路模块，分别对应提供主路高清视频信号源和备路高清视频信号源；信号选择切换系统，与主路模块和备路模块相连，从主路高清视频信号源和备路高清视频信号源中选择其中一路输出；发射机系统，与信号选择切换系统相连，包括主发射机和备发射机，用于采用DTMB调制模式发送信号选择切换系统输出的高清视频信号；同轴切换系统，与发射机系统和天线分别相连，实现主发射机和备发射机自动切换发射；同轴切换系统包括带通滤波器，用于对发射级系统发射的信号进行滤波整形。本实用新型提高了传输效率，增强了抗多径干扰的能力；提高了安全播出质量。
【专利说明】
基于AVS+的DTMB地面数字电视播出系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及通信技术领域，涉及一种前端视频播放系统，特别是涉及一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统。
【背景技术】
[0002]2012年12月18日，国家广播电影电视总局发布了《地面数字电视广播覆盖网发展规划》(以下简称《规划》)。《规划》提出的发展目标是到2020年，全国地面数字电视广播覆盖网基本建成，地面数字电视综合覆盖率基本达到现有模拟电视覆盖水平，地面数字电视接收机基本普及，地面模拟电视信号停止播出，地面电视实现由模拟到数字的战略转型。
[0003]地面数字电视覆盖网总体规划的目标是要在全国各地构建中央和省、地市、县电视节目地面数字电视广播覆盖网络，利用全国广播电视无线覆盖的发射台站进行覆盖，并且新增部分单频网发射站点补充扩大覆盖，使地面数字电视的人口覆盖率达到或超过现有模拟电视的覆盖水平，在2020年前逐步完成全国城乡地面数字电视的覆盖任务。
[0004]具体来说，会分三步来进行推动:第一步，2013?2015年，争取在全国县级(含)以上城镇以高、标清方式播出地面数字电视，并逐步开始优化省会城市以及地市和县的覆盖网络。第二步，到2018年年底，全国地级(含)以上城市地面电视完成向数字化过渡。第三步，到2020年年底，全面完善地面数字电视广播覆盖网，全面关闭地面模拟电视信号，完成地面电视向数字化过渡。
[0005]但是在进行地面数字电视广播覆盖网的规划中发现，前端视频播放系统在满足了高清数字电视节目播出需求的基础上，还需要考量其实用性、可靠性、冗余性、扩展性、技术难度、维修维护和成本核算，并且，还需提高其应急效率以保障安全播出。
【实用新型内容】
[0006]鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，用于实现地面数字电视广播覆盖网的发展目标。
[0007]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，所述基于AVS+的DTMB数字电视播出系统包括:前端系统，包括主路模块和备路模块，分别对应提供主路高清视频信号源和备路高清视频信号源;信号选择切换系统，与所述主路模块和所述备路模块相连，从所述主路高清视频信号源和所述备路高清视频信号源中选择其中一路输出；发射机系统，与所述信号选择切换系统相连包括主发射机和备发射机，用于采用DTMB调制模式发送所述信号选择切换系统输出的高清视频信号；同轴切换系统，与所述发射机系统和天线分别相连，实现所述主发射机和备发射机自动切换发射;所述同轴切换系统包括带通滤波器，用于对所述发射级系统发射的信号进行滤波整形。
[0008]于本实用新型的一实施例中，所述主路模块包括:主路光收机，接收主路高清节目；主路解码器，与所述主路光收机相连，对主路高清节目进行解码;主路AVS+编码器，与所述主路解码器相连，将解码的主路高清节目进行AVS+编码。
[0009]于本实用新型的一实施例中，所述备路模块包括:备路光收机，接收备路高清节目；备路解码器，与所述备路光收机相连，对备路高清节目进行解码;备路AVS+编码器，与所述备路解码器相连，将解码的备路高清节目进行AVS+编码。
[0010]于本实用新型的一实施例中，所述前端系统还包括百兆交换机，所述百兆交换机的输入端分别与所述主路AVS+编码器的输出端和所述备路AVS+编码器的输出端相连，输出端与所述信号选择切换系统连接。
[0011]于本实用新型的一实施例中，所述主路模块和备路模块分别采用不同的UPS供电
目.ο
[0012]于本实用新型的一实施例中，所述信号选择切换系统包括:码流切换器，与所述主路模块中的主路AVS+编码器和所述备路模块中的备路AVS+编码器分别相连，自动选择一路正常码流输出；控制与状态指示盒，与所述码流切换器相连，控制所述码流切换器实现主备路手动切换，并显示当前状态为主备状态、电源状态、或故障指示状态。
[0013]于本实用新型的一实施例中，所述码流切换器前后安装有应急跳线插孔。
[0014]于本实用新型的一实施例中，所述主发射机或/和备发射机为水冷发射机。
[0015]于本实用新型的一实施例中，所述同轴切换系统包括:同轴开关模块，包括端口面板、插拔式同轴开关和应急连接器;所述端口面板设置于所述主发射机和备发射机之间，所述插拔式同轴开关或应急连接器设置于所述端口面板上;所述应急连接器用于替换所述同轴开关实现人工切换；同轴控制器，包括第一端口，第二端口，和第三端口 ；所述第一端口提供主发射机的联锁;所述第二端口提供备发射机的联锁;所述第三端口提供同轴开关自动切换命令和切换状态。
[0016]如上所述，本实用新型的一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，在发射机侧采用DTMB调制模式发射信号，大大提高了数字电视播出系统的传输效率，增强了数字电视播出系统的抗多径干扰的能力；提高了数字电视的安全播出质量，为全面完善地面数字电视广播覆盖网的实现提供了坚实的硬件设备基础。
【附图说明】
[0017]图1显示为本实用新型实施例公开的一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统的结构示意图。
[0018]图2显示为本实用新型实施例公开的一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统的发端系统的结构示意图。
[0019]图3显示为本实用新型实施例公开的一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统的信号选择切换系统的结构示意图。
[0020]图4显示为本实用新型实施例公开的一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统的同轴切换系统的结构示意图。
[0021]元件标号说明
[0022]100前端系统
[0023]HO主路模块
[0024]111主路光收机
[0025]112主路解码器
[0026]113主路AVS+编码器
[0027]120备路模块
[0028]121备路光收机
[0029]122备路解码器
[0030]123备路AVS+编码器
[0031]130百兆交换机
[0032]200信号选择切换系统
[0033]210码流切换器
[0034]220控制与状态指示盒
[0035]230应急跳线插孔
[0036]300发射机系统
[0037]310主发射机
[0038]320备发射机
[0039]400同轴切换系统
[0040]410同轴开关模块
[0041]411端口面板
[0042]412插拔式同轴开关
[0043]413应急连接器
[0044]420同轴控制器
[0045]421第一端口
[0046]422第二端口
[0047]423第三端口
[0048]430带通滤波器
【具体实施方式】
[0049]以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的【具体实施方式】加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0050]需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0051]请参阅图1，本实用新型提供一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，所述基于AVS+的DTMB数字电视播出系统包括:前端系统100，信号选择切换系统200，发射机系统300，同轴切换系统400。
[0052]所述前端系统100包括主路模块110和备路模块120，分别对应提供主路高清视频信号源和备路高清视频信号源。前端系统100采用2路UPS供电，即所述主路模块110和备路模块120分别采用不同的UPS供电装置，从而进一步提高数字电视播出系统的安全性。
[0053]进一步，参见图2所示，所述主路模块110包括:主路光收机111、主路解码器112和主路AVS+编码器113。所述主路光收机111接收主路高清节目。所述主路解码器112与所述主路光收机111相连，对主路高清节目进行解码。所述主路AVS+编码器113与所述主路3解码器112相连，对解码后的主路高清节目进行AVS+(Aud1 Video coding Standard，信源编码标准)编码。
[0054]所述备路模块120包括:备路光收机121、备路解码器122和备路AVS+编码器123。所述备路光收机121接收备路高清节目。所述备路第一解码器122与所述备路光收机121相连，对备路高清节目进行解码。所述备路AVS+编码器123与所述备路解码器122相连，对解码后的备路尚清节目进行AVS+编码。
[0055]相较于AVS，AVS+能够应用于高清、超清、3D等节目中，且适用于卫星分发传输数字电视、卫星直播数字电视、地面数字电视、有线数字电视、互联网电视和IPTV，更加能够适应不断发展的视觉清晰度需求。在本实施例中，AVS+编码器可以采用软件编码方式，实时调整编码速度，编码输出图像质量，以及编码输出码流，以适应各种信号环境，保证播出质量。所述AVS+编码器可以采用先进的AVS+的编码技术中的高级熵编码、自适应加权量化、同极性跳过模式编码和增强场编码的技术，从而提供了更加清晰的图像质量和更高效的编码速度。并且所述AVS+编码器可以支持AVS、ASI 1-P2、网络协议等多种传输接口技术;所述AVS+编码器可以支持音频编码DRA、Dolby Digital AC3、Dolby Digital Plus等标准，并且编码器能够实现自动检测并自动编码;进一步地，所述AVS+编码器还采用了先进的静帧检测技术，当信号源输出码率较低，比如低于IM时，系统可以自动切换到备份编码器上，并自动输出彩条。
[0056]本实用新型选用AVS+编码器来搭建前端系统，主要原因就在于其具备上述特点，可以为后续的软件设置提供全面方便的硬件基础。
[0057]进一步地，前端系统100还包括百兆交换机130，其输入端与主路AVS+编码器113的输出端和所述备路AVS+编码器123的输出端相连，输出端与所述信号选择切换系统200连接。
[0058]其中，所述前端系统110采用独立结构，主要包括IP网络独立、信号独立及供电独立。前端系统的信号通路采用专用网络，不与外网及网管系统相连，可避免网络风暴所造成的前端系统的节目码流异常。前端系统主备路信号完全分开，避免主备路节目的互相影响。主备路设备采用不同的供电配置，可避免由于供电异常或UPS故障所导致的前端系统崩溃。即使在前端系统完全失电的情况下，也可以保持一路信号的短时间正常工作，给供电抢修提供必要时间。
[0059]所述信号选择切换系统200与所述主路模块110和备路模块120相连，从所述主路高清视频信号源和备路高清视频信号源中选择其中一路输出。
[0060]进一步，参见图3所示，所述信号选择切换系统200包括:码流切换器210和控制与状态指示盒220。所述码流切换器210与所述主路模块110中的主路AVS+编码器113和所述备路模块120中的备路AVS+编码器123分别相连，自动选择一路正常码流输出。所述控制与状态指示盒220与所述码流切换器210相连，控制所述码流切换器210实现主路和备路的手动切换，并显示当前状态为主备状态、电源状态、或故障指示状态。
[0061]并且，在所述码流切换器210前后均安装有应急跳线插孔230。当码流切换器210故障时，可通过应急跳线插孔230跳过该设备直送主发射机，恢复播出。所述码流切换器210可判断两路输入信号的码流异常，自动选择一路正常码流输出。所述码流切换器210具备根据实际需求设置异常判断的依据，实现可控的信号切换，避免前端信号故障所造成的停播问题。
[0062]其中，码流切换器210的异常判断依据不仅遵循TR101 290监控协议，对数字信号的相关标识信息及码流参数进行分析、提取，还提供基于PID码流大小的监测与判断。由于在图像静止不动或细微变化时，PID码流较小(小于4Mbps);而在图像变化较大时，PID码流较大。因此，PID码流大小可作为图像静帧判断的标志之一。在本实施例中，设定了 4Mbp s作为码流异常的判断门限(即当码流小于4Mbps时，码流切换器会自动切换主备信号)。
[0063]所述发射机系统300与所述信号选择切换系统200相连，包括主发射机310和备发射机320，用于发射所述信号选择切换系统输出的高清视频信号。所述主发射机310或/和备发射机320为水冷发射机。
[0064]所述水冷发射机的激励器支持各种国内、国际传输标准，且升级便捷。所述水冷发射机具有全数字线性与非线性预校正技术，降低各类干扰信号。所述水冷发射机具有全宽带功放模块(470-862MHZ)，模块与电源1:1冗余关系，支持热插拔。所述水冷发射机支持网络化控制、管理，可实现控制室远程查表、开关机。所述水冷发射机采用主备双栗水冷系统，水冷效果优良，维护简便。
[0065]并且，该水冷发射机支持DTMB(DigitalTelevis1n Terrestrial MultimediaBroadcasting，数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制)调制模式。DTMB同时使用了时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)和残留边带复用技术，整体性能超过了地面数字电视已有的国际标准。相比于商用化推广最为成功的DVB-T系统:其快速捕获和同步跟踪更加稳健；系统频谱利用效率改善超过10 %:DVB-T采用C-OFDM技术，用10 %的子载波传送用于同步和信道估计等的导频信号，同时存在循环前缀的保护间隔，而DTMB采用的TDS-OFDM技术将时间保护间隔同时用于传输信道估计信号，因此DVB-T系统的传输效率只能达到国标DTMB系统的90%;支持单天线高清电视移动接收;移动性能更好;系统信噪比门限改善接近50%，覆盖性能更好;抗脉冲干扰能力更强。
[0066]所述同轴切换系统400与所述发射机系统300和天线分别相连，实现所述主发射机310和备发射机320自动切换发射。
[0067]进一步，参见图4所示，所述同轴切换系统400包括:同轴开关模块410(未图示)，同轴控制器420(未图示)。所述同轴开关模块410(未图示)包括端口面板411(未图示)、插拔式同轴开关412(未图示)和应急连接器(即应急Ulink)413(未图示)；所述端口面板411设置于所述主发射机310和备发射机320之间，所述插拔式同轴开关412或应急连接器413设置于所述端口面板411上;所述应急连接器413用于替换所述同轴开关412实现人工倒换。所述同轴控制器420(未图示)包括第一端口 421(未图示)，第二端口 422(未图示)，和第三端口 423(未图示)；所述第一端口 421提供主发射机的联锁;所述第二端口 422提供备发射机的联锁;所述第三端口 423提供同轴开关自动切换命令和切换状态。所述同轴控制器420主要功能是送出主备机倒换命令信号、接收主备机倒换状态以及提供主备机发射机的联锁。
[0068]所述同轴开关模块410处于主、备机功率输出的公共咽喉节点，如出现故障，主机、备机均无法输出至天线。所述同轴开关模块410由端口面板和插拔式同轴开关及应急连接器组成，主、备机输出接入此开关就可以完成通常的输出路径电动切换的功能。但如果插拔式同轴开关部分损坏(电机损坏/开关内节点损坏等)，则同轴切换系统失效，工作人员可以通过使用应急连接器替换同轴开关，进行同轴人工倒换。同轴开关可插拔式的结构，使同轴开关应急手段更多元化，根除同轴部分的安全隐患。
[0069]进一步地，虽然主发射机310和备发射机320具有全数字线性与非线性预校正技术，可降低部分干扰信号，但其输出信号中，仍然存在带外杂波。因此，所述同轴切换系统400还包括带通滤波器430，如图1所示，用于对发射机输出的信号的带外滤波和整形，从而保证发射信号的频谱特性满足国标要求。
[0070]综上所述，本实用新型的一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，在发射机侧采用DTMB调制模式发射信号，大大提高了数字电视播出系统的传输效率，增强了数字电视播出系统的抗多径干扰的能力；提高了数字电视的安全播出质量，为全面完善地面数字电视广播覆盖网的实现提供了坚实的硬件设备基础。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0071]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于，所述基于AVS+的DTMB数字电视播出系统包括: 前端系统，包括主路模块和备路模块，分别对应提供主路高清视频信号源和备路高清视频信号源； 信号选择切换系统，与所述主路模块和所述备路模块相连，从所述主路高清视频信号源和所述备路高清视频信号源中选择其中一路输出； 发射机系统，与所述信号选择切换系统相连包括主发射机和备发射机，用于采用DTMB调制模式发送所述信号选择切换系统输出的高清视频信号； 同轴切换系统，与所述发射机系统和天线分别相连，实现所述主发射机和备发射机自动切换发射;所述同轴切换系统包括带通滤波器，用于对所述发射级系统发射的信号进行滤波整形。2.根据权利要求1所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述主路模块包括: 主路光收机，接收主路高清节目； 主路解码器，与所述主路光收机相连，对主路高清节目进行解码； 主路AVS+编码器，与所述主路解码器相连，将解码的主路高清节目进行AVS+编码。3.根据权利要求2所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述备路模块包括: 备路光收机，接收备路高清节目； 备路解码器，与所述备路光收机相连，对备路高清节目进行解码； 备路AVS+编码器，与所述备路解码器相连，将解码的备路高清节目进行AVS+编码。4.根据权利要求3所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述前端系统还包括百兆交换机，所述百兆交换机的输入端分别与所述主路AVS+编码器的输出端和所述备路AVS+编码器的输出端相连，输出端与所述信号选择切换系统连接。5.根据权利要求1所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述主路模块和备路模块分别采用不同的UPS供电装置。6.根据权利要求1所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述信号选择切换系统包括: 码流切换器，与所述主路模块中的主路AVS+编码器和所述备路模块中的备路AVS+编码器分别相连，自动选择一路正常码流输出； 控制与状态指示盒，与所述码流切换器相连，控制所述码流切换器实现主备路手动切换，并显示当前状态为主备状态、电源状态、或故障指示状态。7.根据权利要求6所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述码流切换器前后安装有应急跳线插孔。8.根据权利要求1所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述主发射机或/和备发射机为水冷发射机。9.根据权利要求1所述的基于AVS+的DTMB数字电视播出系统，其特征在于:所述同轴切换系统包括: 同轴开关模块，包括端口面板、插拔式同轴开关和应急连接器;所述端口面板设置于所述主发射机和备发射机之间，所述插拔式同轴开关或应急连接器设置于所述端口面板上；所述应急连接器用于替换所述同轴开关实现人工切换； 同轴控制器，包括第一端口，第二端口，和第三端口 ；所述第一端口提供主发射机的联锁;所述第二端口提供备发射机的联锁;所述第三端口提供同轴开关自动切换命令和切换状态。
【文档编号】H04N21/61GK205510309SQ201620016696
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月8日
【发明人】刘超, 张伟勇, 邵军, 张 焕, 蔡磊
【申请人】上海东方明珠传输有限公司