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遵义电视台 徐晓东
北京北大方正电子有限公司 袁朝玉
【提 要】城市电视台作为中国广电行业的主力群体，其中大部分电视台的播控系统仍处于模拟向数字过渡改造时期。而过渡期播控系统的建设需兼容现有模拟设备，且绝大多数城市电视台的系统设计需坚持安全、优质和经济三者并重的原则。遵义电视台在去年电视台播控系统的数字化改造和建设过程中，就如何在兼容现有模拟设备、坚持按照安全性、优质性和经济性三者并重原则建设方面，做了系列的探索和调研。现抛砖引玉，与同行分享建设过程中积累的部分经验和数据。
【关键词】数字播出通路技术指标选型验收测量

“数字电视播控中心是整个电视系统中的核心部门，关键部位。它的通路技术指标直接关系着播出质量。为规范数字电视播控系统的设计、验收、运行和维护，特制定本标准。”

――《电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》GY/T 165-2000(以下简称《行标》)

一、 前言

按照安全、优质和经济的设计原则，去年遵义电视台招标并实施了播控系统(Master Control System)的数字化建设，选用进口AVID MSS 8000视频服务器和国产奥视 (OSEE)周边模块，实现了4个频道从模拟播出通路到全带宽数字电视播出通路(Digital Transmit Channel)的改造。系统安全运行半年后，经广电总局计量检测中心检测，所建的播控系统数字视音频通路技术指标超出了《行标》规定的基本要求；与此同时，收视调查公司提供的数据也表明，观众的主观评价和电视台的收视率有了较大幅度的提升。
遵义台播控系统运行中数字播出通路所反映出来的优质技术指标，源于建设方在系统的设计阶段、选型阶段、招标阶段、实施阶段的系列举措和多方考虑。首先，在系统设计阶段，考虑到了电视台有大量的摸拟设备仍需在数字播出通路上继续工作的现状；其次，在选型阶段，按照《行标》要求，对通路上相关候选设备的品牌和型号进行了细致调研；再次，在招标阶段，对方案提出了优化设计的要求；最后，在实施阶段，通过科学施工，保证了播出通路上设备的处在最佳工作状态。
下面就遵义台播控系统建设中如何保证播出通路技术指标及施工过程中所积累的相关数据，与业内同行交流。
二、 播控系统全带宽数字电视播出通路技术指标的保证

1. 嵌入音频的全带宽D1格式串行数字分量信号

与国内众多城市电视台相同，遵义电视台播控系统播出通路信号采用了嵌入音频的全带宽D1串行数字分量格式。这种信号未经压缩，符合ITU-R BT.601-5[i]编码标准，码流达到270Mbps(参见图1)，也就是我们通常所说的串行数字分量信号。
通过在D1串行数字分量信号的辅助数据区放置AES/EBU数字音频，实现了1根电缆同时传输视频音频信号，从而简化了数字播出通路的网络连接，并解决了模拟播出系统中经常出现的唇音问题。
2. 数字播出通路的范围

数字播出通路(Digital Transmit Channel)作为播控系统中的一个局部系统，包含数字信号源(数字外来信号 Source1、模拟外来信号Source2和视频服务器Source3)、数字分配矩阵、应急切换器、数字切换台(处理器)和数字信号分配放大器(含键控及全带宽数字信号传输电缆等)等等
如果这两类播出通路的质量得到了保证，那麽整个播控系统的数字电视播出的信号质量也就得到了保证。接下来，笔者从影响通路数字信号质量的因素入手，对上述两类播出通路中相关设备(包括电缆)的选型及指标进行分析。
3. 数字信号的质量保证

对于播出通路中传输的数字信号质量的衡量，通常可通过数据字的误码率(BER)来判断。所谓误码率，是指出错的数据字(即误码)数目与全部数据字数目的比值，主要用于噪声引起的随机误码统计。如果一个数字视频系统工作在安全区，由随机噪声产生的误码率大约为每百年一次，误码率BER＝1×10-18；一般认为每帧画面上只要有一个误码就会使图像崩溃，所以在PAL 625/50制中，称误码率BER=25/(270×106)=0.93×10-7为崩溃点(Cliff，或死亡点)；数字系统在崩溃点之前，倾向于无故障工作；在崩溃点之后，图像根本无法识别。影响误码率的参数包括信号源信噪比和噪声电平、信号传输距离、传送电缆的反射损耗、插件损耗、跳接损耗、信号的抖动和时钟的重建效果等。
首先，关于信号源信噪比参数和噪声电平和对数字信号质量影响，我们知道，模拟信号由于传输过程中噪声逐步积累，要求信号源具有较高的信噪比(S/N>40dB)，而数字信号则具有抗干扰能力强、无噪声积累的特点，对信号源的信噪比要求低得多(S/N＞20dB)；另一方面，由于数字信号是用若干个离散幅值的二进制位(0，1)来表示，在传输和连续处理过程中，虽不可避免地会引入噪声的干扰，但只要噪声引起的幅值不超过某额定电平，通过数字信号再生机制，即可把噪声完全消除，再生成没有噪声干扰且和发送端完全一样的数字信号，从而保证经过多级设备(级数)处理和长距离传输后的数字信号仍然保持原始质量。
其次，关于传输距离长短对信号质量的影响，由于不同型号的同轴电缆工作在不同频率下允许的信号安全传输距离[iii]不同，使用CANARE L-4CFB精密视频电缆做的系统增强测试试验表明，在270MHz的工作频率下，有效传输距离198米，到达误码率崩溃点的极限传输距离约为250米。因此项目实施时需要根据测试数据选择线缆合适的实际使用长度来充分保障数字信号的安全传输。
另外，影响信号质量的其他因素，如传送电缆的反射损耗、插件损耗、跳接损耗、信号的抖动及时钟的重建效果等都需在选型和施工阶段做相对应的考虑。
综上分析可知，保证信号质量的对策包括两个方面，其一，选用优质指标的信源(如视频服务器)、信号处理设备(如视分、A/D、D/A等模块)、线缆、插件及跳线等播出通路部件；其二，通过规范的工程实施保证这些部件工作在最佳状态。下面就从指标方面介绍一下遵义电视台数字播出通路重要部件的一些选型。
4. 数字播出通路中设备和线缆的指标和选型

为了保证通路的信号质量，按照行标GY/T165-2000《电视中心播控系统数字播出通路技术指标和测量方法》和行标GY/T152-2000《电视中心制作系统维护运行维护规程》的要求，建设方在选型期和施工期对播出通路关键设备和线缆做了调研和系列测试。
1) 关键数字信号处理设备——视频服务器、数字视分、A/D、D/A及二选一输出开关的性能指标

在Source3播出通路中，视频服务器选择了AVID MSS 8000，数字视分选择了奥视 VSD6800和VSM6800；Source2播出通路中，A/D和D/A设备选择了奥视VAM6800和DMA6800；二选一输出开关选择奥视 SW120D，关于这些数字信号处理设备的SDI输出接口电气特性的检测。