馬艷，丁森華，張智軍

（國家新聞出版廣播電影電視總局廣播科學(xué)研究院，北京100866）

應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

馬艷，丁森華，張智軍

（國家新聞出版廣播電影電視總局廣播科學(xué)研究院，北京100866）

應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)在有效應(yīng)對抗自然災(zāi)害、積極宣傳地方政務(wù)、促進(jìn)農(nóng)村廣播事業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮著巨大作用。目前福建、浙江、四川、青海等多地區(qū)已完成或開始了農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)的改造建設(shè)，致力于形成一套可管可控、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、安全可靠的農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)?；谖覈鴱V電網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀，對目前應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)實現(xiàn)的主流方式進(jìn)行了分析，包括：基于有線/無線RDS調(diào)頻副載波、基于IP網(wǎng)絡(luò)、有線/地面數(shù)字電視TS流傳輸，為日后應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)建設(shè)提供參考。

應(yīng)急廣播；村村響；RDS調(diào)頻副載波；IP網(wǎng)絡(luò)；TS流傳輸

【本文獻(xiàn)信息】馬艷，丁森華，張智軍.應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)現(xiàn)狀分析［J］.電視技術(shù)，2015，39（10）.

針對農(nóng)村及邊遠(yuǎn)山區(qū)應(yīng)對和處置自然災(zāi)害能力弱的問題，一些地區(qū)因地制宜建成了覆蓋“縣—鄉(xiāng)—村”的應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)。農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)的建設(shè)工作已經(jīng)得到了全國各級廣電部門的普遍重視，農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)的建設(shè)正在從部分地區(qū)的試驗試點階段進(jìn)入各地全面推進(jìn)階段。重慶、陜西、福建、浙江等省、區(qū)、市已經(jīng)建成農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)，新疆、四川、海南、青海、甘肅、山東、山西、江蘇、江西、內(nèi)蒙等省、區(qū)已經(jīng)開始了農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)的建設(shè)工作。

為充分利用現(xiàn)有傳輸覆蓋和農(nóng)村大揚聲器資源，建設(shè)基于調(diào)頻副載波傳輸［1-2］、基于有線網(wǎng)絡(luò)IP傳輸［3-4］、基于數(shù)字電視TS流傳輸［5］等3類典型農(nóng)村應(yīng)急廣播大揚聲器系統(tǒng)，實現(xiàn)縣、鄉(xiāng)、村三級平臺互聯(lián)、終端可管可控。

1　基于RDS調(diào)頻副載波的村村響系統(tǒng)

1.1適用條件

通達(dá)有線電視網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)利用有線調(diào)頻共纜副載波的方式傳送應(yīng)急廣播調(diào)頻信號。有線網(wǎng)絡(luò)未通達(dá)的地區(qū)，可利用無線調(diào)頻副載波廣播傳送村村響廣播信號。

1.2技術(shù)原理

調(diào)頻副載波技術(shù)是將應(yīng)急廣播音頻信號和指令信息采用FM調(diào)頻調(diào)制的方式，調(diào)制在87～108 MHz頻段內(nèi)。87～108 MHz頻段上可以傳輸多個副頻點，以保證傳輸多路應(yīng)急廣播，每個副頻點的主載波上用于承載應(yīng)急廣播音頻信號，同時應(yīng)急廣播相關(guān)信息和指令調(diào)制在調(diào)頻廣播中閑置的53～100 kHz或15～100 kHz的副載波頻帶中。

目前基于該技術(shù)的應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器系統(tǒng)有2種實現(xiàn)機(jī)制：縣鄉(xiāng)村三級并聯(lián)和縣鄉(xiāng)村三級級聯(lián)。

1）縣鄉(xiāng)村級聯(lián)系統(tǒng)

如圖1所示，平臺主要由控制軟件、編碼控制器、RDS調(diào)頻調(diào)制器、音頻接收設(shè)備組成?？刂栖浖崿F(xiàn)應(yīng)急指令的生成，編碼控制器完成對應(yīng)急廣播節(jié)目和信息的制作，RDS根據(jù)應(yīng)急節(jié)目和指令內(nèi)容，完成RDS負(fù)載播的調(diào)制，音頻接收設(shè)備配置在鄉(xiāng)、村平臺實現(xiàn)音頻信息的接收。

圖1　基于RDS的縣鄉(xiāng)村級聯(lián)村村響系統(tǒng)

縣平臺可接收音源通常包括電話、短信、喊話、音頻節(jié)目等，輸出可根據(jù)地域情況決定采用有線或者無線的傳輸方式；鄉(xiāng)平臺可接收音源通常包括電話、短信、喊話、音頻節(jié)目、以及上級接收的音源等，輸出可根據(jù)地域情況決定采用有線或者無線的傳輸方式；村平臺可接收音源較簡單，通?？梢越邮针娫?、喊話，以及上級接收的音源等，通過小調(diào)頻或者饋線等方式接到大揚聲器。

縣鄉(xiāng)村三級在接收應(yīng)急廣播信號時，采用級聯(lián)的形式，縣平臺通過頻道FM1播出應(yīng)急廣播，到鄉(xiāng)平臺接收后轉(zhuǎn)到頻道FM2上播出應(yīng)急廣播。鄉(xiāng)平臺配置雙收音頭接收設(shè)備，主頻在日常廣播上，副頻在FM1上循環(huán)掃描，播放縣里傳來的應(yīng)急廣播。村平臺配置雙收音頭接收設(shè)備，主頻在日常廣播上，副頻在FM2上循環(huán)掃描，播放鄉(xiāng)里傳來的應(yīng)急廣播。

2）縣鄉(xiāng)村并聯(lián)系統(tǒng)

如圖2所示，縣鄉(xiāng)村三級在接收應(yīng)急廣播信號時，采用并聯(lián)的形式，縣平臺通過頻道FM1播出應(yīng)急廣播，直接傳到村平臺進(jìn)行接收。鄉(xiāng)平臺通過頻道FM2播出應(yīng)急廣播，直接傳到村平臺進(jìn)行接收。村平臺配置多信道接收設(shè)備，主頻在日常廣播上，副頻在FM1、FM2或更多頻道上循環(huán)掃描，通過判斷是否有節(jié)目以及節(jié)目優(yōu)先級進(jìn)行播放。

圖2　基于RDS的縣鄉(xiāng)村并聯(lián)村村響系統(tǒng)

在傳輸?shù)倪^程中鄉(xiāng)平臺不對縣級播出的節(jié)目進(jìn)行接收，有線前段只起到中轉(zhuǎn)的作用。

1.3優(yōu)缺點分析

基于有線調(diào)頻副載波的技術(shù)由于調(diào)頻廣播信號通過有線網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸質(zhì)量高、失真小、可靠性高、建設(shè)運行成本低，是傳輸調(diào)頻信號的理想方式。在有線網(wǎng)絡(luò)通達(dá)的地區(qū)可以采用有線調(diào)頻副載波，在有線網(wǎng)絡(luò)尚未通達(dá)的部分地區(qū)，采用無線調(diào)頻副載波進(jìn)行補(bǔ)充，可以滿足較偏遠(yuǎn)地區(qū)應(yīng)急廣播技術(shù)的實現(xiàn)［6］。

在進(jìn)行網(wǎng)管監(jiān)控或終端狀態(tài)監(jiān)控時，需要規(guī)劃其他網(wǎng)絡(luò)通道實現(xiàn)回傳，給建設(shè)帶來不便。在現(xiàn)有技術(shù)條件下，縣鄉(xiāng)級實現(xiàn)多路并發(fā)時需要增加相應(yīng)的調(diào)制設(shè)備數(shù)量，會增大開銷。

2　基于IP網(wǎng)絡(luò)的村村響系統(tǒng)

2.1適用條件

該技術(shù)適用于有線網(wǎng)絡(luò)已通達(dá)且完成IP改造的地區(qū)，無需重復(fù)布線，在不影響有線電視廣播信號傳輸?shù)那闆r下，以單播、組播、全播等方式實現(xiàn)多路廣播信號與應(yīng)急廣播相關(guān)信息指令I(lǐng)P數(shù)據(jù)包的并行傳送。

2.2技術(shù)原理

如圖3所示，縣、鄉(xiāng)、村三級的音頻廣播接入方式都可以采用IP電話接入、短信接入、IP傳聲器接入的模式實現(xiàn)，其中短信接入目前主要通過短信網(wǎng)管實現(xiàn)。音頻輸入后通過服務(wù)器或相關(guān)模塊，編碼為IP數(shù)據(jù)包，通過交換機(jī)發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，IP數(shù)據(jù)包包含了應(yīng)急廣播節(jié)目內(nèi)容、信息內(nèi)容以及播發(fā)區(qū)域等信息。在村級平臺，根據(jù)本村網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況可以采用IP通道、小調(diào)頻、或是功率饋送的方式將信息傳送到終端大揚聲器［7］。

圖3　基于IP網(wǎng)絡(luò)的村村響系統(tǒng)

2.3優(yōu)缺點分析

采用有線網(wǎng)絡(luò)IP技術(shù)實現(xiàn)應(yīng)急廣播，具備安全、可靠、雙向傳輸、可管可控、通信流暢的特點。并且軟件可實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作、在線升級和管控，容量可以根據(jù)需要不斷擴(kuò)展，可傳輸高保真音質(zhì)以滿足任何廣播需求，利用IP網(wǎng)絡(luò)特點可以方便地實現(xiàn)多路并發(fā)的功能。具備雙向能力的有線網(wǎng)絡(luò)IP通道，也為日常網(wǎng)管和應(yīng)急演練提供了便利條件。

但是該技術(shù)對于有線網(wǎng)絡(luò)的IP和雙向改造具有較高要求，有線網(wǎng)絡(luò)電視沒有通達(dá)且沒有進(jìn)行IP改造的地區(qū)無法使用該技術(shù)。

3　基于TS流傳輸?shù)拇宕屙懴到y(tǒng)

3.1適用條件

該技術(shù)適用于有線/地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)已通達(dá)的地區(qū)，無需重復(fù)布線或布點，可滿足平臺并發(fā)能力，可實現(xiàn)日常節(jié)目與應(yīng)急信息的共同傳輸，但需要單獨規(guī)劃應(yīng)急廣播頻點或占用現(xiàn)有廣播電視頻道。通常情況下鄉(xiāng)村兩級不具備有線TS適配封裝和復(fù)用的功能，需要將應(yīng)急廣播音頻和指令回傳到縣級處理后再傳送。本章以數(shù)字地面電視為例進(jìn)行說明。

3.2技術(shù)原理

如圖4所示，縣、鄉(xiāng)、村三級平臺可以根據(jù)本級的需要配備應(yīng)急電話接駁器、應(yīng)急廣播短信接駁器、IP復(fù)用器、傳聲器等，通過電話、短信、IP廣播、喊話等方式實現(xiàn)應(yīng)急廣播節(jié)目與指令的發(fā)布。其中，應(yīng)急電話接駁器、應(yīng)急廣播短信接駁器、傳聲器需要通過數(shù)字音頻編碼器編碼標(biāo)準(zhǔn)格式TS流后送入ASI復(fù)用器，IP廣播傳來的信息通過IP轉(zhuǎn)ASI接口設(shè)備后再送入ASI復(fù)用器，復(fù)用流再通過激勵器進(jìn)行發(fā)射。由于鄉(xiāng)、村普遍不具備TS適配封裝和復(fù)用的設(shè)備，所以鄉(xiāng)、村的節(jié)目與指令信息要通過IP網(wǎng)絡(luò)回傳到縣級管理系統(tǒng)，再封裝成TS流后進(jìn)行播發(fā)。

3.3優(yōu)缺點分析

此技術(shù)的優(yōu)點在于可以采用MPEG-2數(shù)字音視頻信號進(jìn)行傳輸，質(zhì)量高，失真小，可以傳送音視頻文本等多種形式的應(yīng)急廣播，以滿足今后應(yīng)急廣播村村響發(fā)展的需求。

但是此技術(shù)受限于目前有線/地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)在縣級以下通達(dá)情況，以及縣級以下平臺TS流適配、復(fù)用、加擾等設(shè)備的部署情況，在不具備TS適配、復(fù)用等功能的平臺（如鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村）無法實現(xiàn)本地插入，不具備脫離上級獨立進(jìn)行應(yīng)急廣播播出的能力。同時，需要單獨規(guī)劃應(yīng)急廣播頻點，或占用現(xiàn)有廣播電視頻道來完成應(yīng)急廣播節(jié)目的傳輸。

4　結(jié)論

本文介紹了目前常用的RDS調(diào)頻副載波、基于IP網(wǎng)絡(luò)、基于TS流3種應(yīng)急廣播農(nóng)村大揚聲器傳輸系統(tǒng)，并對各種方式的優(yōu)缺點進(jìn)行了闡述。在實際應(yīng)用的過程中，各地區(qū)應(yīng)當(dāng)結(jié)合地域網(wǎng)絡(luò)特點進(jìn)行規(guī)劃，也可以多種方式結(jié)合補(bǔ)點，以保證應(yīng)急廣播在農(nóng)村的到戶工作。

同時，在應(yīng)急廣播大揚聲器建設(shè)的同時還應(yīng)當(dāng)考慮以下一些方面：

1）接口設(shè)計，考慮與國家應(yīng)急廣播體系、當(dāng)?shù)赜芯€、無線傳輸覆蓋網(wǎng)應(yīng)急廣播功能的銜接；

2）傳輸網(wǎng)絡(luò)的備份，保證災(zāi)害情況下應(yīng)急廣播的按需播發(fā)；

3）網(wǎng)管系統(tǒng)的建設(shè)，進(jìn)行鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村級設(shè)備及終端設(shè)備運行狀態(tài)的集中采集、監(jiān)控；

4）安全播發(fā)保障，增強(qiáng)系統(tǒng)的防插播、防攻擊能力。

［1］杜國柱，程征.典型“村村響農(nóng)村廣播系統(tǒng)”介紹與分析——應(yīng)急廣播在農(nóng)村廣播中的應(yīng)用［J］.衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2012（12）：44-48.

［2］黃瑤，覃暉.基于RDS技術(shù)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)急廣播系統(tǒng)［J］.廣播與電視技術(shù)，2014，41（1）：30-33.

［3］李小剛.基于IP網(wǎng)絡(luò)的廣播電視信號傳輸系統(tǒng)建設(shè)［J］.中國有線電視，2012（9）：1063-1066.

［4］肖兆榮，王智宇.基于有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)安全技術(shù)初探［J］.廣播與電視技術(shù)，2012（6）：31-33.

［5］楊威，楊杰，張國庭.地面數(shù)字電視廣播覆蓋的研究［J］.廣播電視與技術(shù)，2007（11）：20-25.

［6］余尚林，宗瑞朝.副載波技術(shù)在應(yīng)急廣播系統(tǒng)的應(yīng)用［J］.電視技術(shù)，2014，38（10）：42-45.

［7］蘭晶.IP廣播平臺在“村村響”廣播工程中的應(yīng)用［J］.電聲技術(shù)，2014，38（2）：81-86.

Available System Analysis of Emergency Broadcasting Rural Loudspeaker

MA Yan，DING Senhua，ZHANG Zhijun

（Academy of Broadcasting Science，SGAPPRFT，Beijing 100866，China）

On aspects of preventing natural disaster，publicizing local government，and promoting rural broadcasting industry，emergency broadcasting rural loud-speaker has made huge advanced impacts.Nowadays，lots of districts，such as Fujian，Zhejiang，Sichuan，and Qinghai，have already on their way of system constructing or even completed，which is controllable，standard and secure.Based on available broadcasting network，main methods to realize emergency broadcasting rural loudspeaker system include RDS based on cable/FM subcarrier，IP network tech，and TS tech based on CATV/DTMB.The above three methods to provide

for future constructions are all analyzed.

emergency broadcasting；rural loudspeaker；RDS carrier；IP network；TS transport

圖4　基于TS流的村村響系統(tǒng)

TN939.1

A

10.16280/j.videoe.2015.10.026

閆雯雯

2014-11-25