探析广播电视节目信号传输链路的优化方案

　　文/曾令虎

　　摘要： 随着互联网的快速发展和新媒体的崛起，传统广播电视行业的发展面临机遇与挑战。其中，超高清、8K 等更高分辨率节目的逐步普及，对传输带宽和信号质量提出更高要求。本文就针对广播电视节目信号传输链路进行优化设计，提出信号传输链路的优化方案，以期为广播电视台提升节目信号传输质量提供一定参考。

　　关 键词：广播电视节目 节目信号传输链路 优化设计

　　进入新世纪以来，随着科学技术的发展，互联网、数字化技术在广播电视行业中的广泛应用为广播电视台的发展提供了全新的机遇和挑战。《国家广播电视总局关于进一步加快推进高清超高清电视发展的意见》中明确提出，到2025 年年底，全国地级及以上电视台和有条件的县级电视台全面完成从标清到高清转化，标清频道基本关停，高清电视成为电视基本播出模式。对于广播电视台来讲，具备高质量的信号传输链路能够确保节目信号的清晰、流畅，是为观众呈现高质量节目的必备条件[1]。因此，针对广播电视节目信号传输链路进行优化研究具有重要的现实意义。

　　一、广播电视节目信号传输链路系统概述

　　广播电视节目信号传输链路是一个复杂的系统，其涵盖了从节目制作、编码、传输、分发到最终接收的整个过程[2]。该系统中，任何一个环节出现问题都会导致信号质量下降甚至中断，进而影响节目播出质量。其中，节目制作中心是信号传输链路的起点，其决定了信息的内容和形式；编码是将制作好的节目内容转化为适合传输的数字信号；播控中心主要负责对节目进行监控，确保节目播出的质量，同时负责节目采集与编辑；传输过程主要负责将编码后的信号通过介质进行远距离传输；分发是将传输过来的信号分配到各个接收端，主要涉及信号的分配、调度和接入等；在接收环节，需要确保接收设备的兼容性和信号清晰度，才能为观众呈现高质量的电视节目。

　　二、广播电视节目信号传输链路优化设计原则

　　（一）稳定性原则

　　保证广播电视节目信号播出的稳定性是进行传输链路优化设计的前提，其要求经过优化设计的传输链路能够持续、稳定地传输高质量的节目信号，对此就需要从传输设备选型、信号压缩及传输协议优化等方面进行设计，以确保传输链路的稳定[3]。在选择传输设备时，应使用一些高性能、低故障的传输设备以确保在恶劣环境或高强度工作负载下，设备依然能够持续稳定地工作；还应采用先进的信号编码与压缩技术，在保证信号质量的前提下，通过有效的算法将信号进行压缩，从而减少传输所需的带宽，提高信号的抗干扰能力，降低噪声对信号的影响，进一步提升信号的稳定性；针对传输协议优化也应具有良好的兼容性和强大的错误检测和纠正能力，以确保信号在传输过程中不会出现错误或丢失。

　　（二）实时性原则

　　实时性原则要求传输链路能够高效、准确的传输信号。对此，一方面需要采用低延迟传输技术，通过优化传输路径、提高传输效率及减少处理延迟等手段，确保信号在传输过程中的延迟降到最低；另一方面应采用动态码率调整技术，通过实时监测接收端的带宽、延迟和丢包率等网络状况，动态调整传输码率。在网络状况良好的情况下，增加码率以提高信号的清晰度和质量；在网络状况不佳时，可以通过降低码率以确保信号的稳定性和实时性。

　　（三）可靠性原则

　　可靠性原则要求传输链路具备较高的可靠性，能够应对信号传输过程中出现的各种突发状况，确保节目信号传输的连续性[4]。在对传输链路进行优化过程中引入冗余设计，构建多条独立的传输路径，确保在一条路径因故障中断时，能够迅速切换到备用路径或设备，保证信号的连续传输。

　　（四）成本效益原则

　　在选择传输设备时，不仅要评估其技术性能和稳定性，确保能够满足高质量传输的要求，还要综合考虑设备的市场价格、后续的维护成本及更新换代的速度等因素，力求选择性价比最优的设备，既能满足当前传输需求，又能在长期运营中保持较低的总体成本。

　　三、传输链路优化设计方案

　　本文所制定的广播电视节目信号传输链路优化方案主要是由编码器、交换机、复用分发及网络管理系统四部分内容构成。其具体的优化流程为：在电视台节目制作中心针对模拟信号进行逐步优化，将信号质量由标清逐步提升至4K 高清，然后经由播控中心进行再次编辑和审核，通过传输部门向下分发。将经过优化后的电视节目分发至有线电视公司开展数字有线电视业务（DVB-C）；分发至网络平台开展交互式网络电视业务（IPTV）；经过编码之后分发至系媒体部门开展互联网电视业务（OTT）。

　　（一）编码器

　　编码器作为传输系统的核心组件之一，其性能与稳定性直接关系到整个系统的传输质量。本次针对传输链路优化，编码器部分采用x86服务器和软件组合的形式，该编码器支持多屏视频输出，并同时支持IP、SDI 多种信号的输出与输入，大幅度提升传输链路系统的兼容性。该编码器还支持SDI over IP 技术、8K 编码等新功能，并引入冗余备份，确保传输线路在出现故障时，可以自动切换至备用线路，保证信号传输的正常。

　　（二）交换机

　　交换机采用协议和接口都符合相关标准，结合实际情况，对交换机进行了冗余备份设计[5]。当主交换机出现故障时，备份交换机能够立即接管工作，确保数据传输的连续性与稳定性。

　　（三）复用分发

　　为了在最大程度上提升服务性能，在分发部分通过增加端口、流和服务冗余，提升系统的稳定性，和其他互联系统进行隔离，保证本地平台的运行稳定性。

　　（四）网管系统

　　采用统一的网络管理系统可以实现对传输链路平台硬件设备运行状态的监控，同时提供编码器、复用器的远程监控管理，确保电视节目的播出安全[6]。

　　四、传输链路优化方案综合性能分析

　　本次优化方案充分考虑了链路传输信号的稳定性，针对传输链路系统中的编码、交换、分发及接收等核心环节均采用1:1 备份，有效提升系统运行质量。

　　在标准化设计方面，本次优化方案所采用的设备都是依照广播电视行业领域国际及国内最新标准规范进行设计的，具有良好的扩展性和可操作性。例如，本次方案设计中所采用的编码器、复用器等关键设备接口都采用了标准通用接口，信号传输采用标准协议，便于和厂商的设备进行互连。对于优化方案内的软件也采用标准化设计，在实际应用过程中可以结合业务需求灵活升级，降低后期进一步优化升级的难度和风险[7]。建立网络管理系统，对传输链路上设备的配置参数、运行状态及故障问题进行全面维护管理。

　　本次设计的传输链路优化方案还采用了1:1 自动热备份，实现电视节目的无障碍播出。针对传输链路中的编码、复用、分发等关键环节实行统一网络管理，并为数据库和操作系统提供更高级别的保护。在复用分发系统中使用节目备份策略，通过实时同步主备节目流，确保在主路信号出现问题时能够无缝切换至备用信号。这种双重保障机制不仅显著降低因技术故障导致的停播风险，也为观众带来了更加流畅的收视体验。

　　五、结语

　　综上所述，随着广播电视的不断发展，对于电视信号传输质量会有更高的要求。本文以某广播电视台为例，详细分析节目信号传输链路的优化过程，提出传输链路优化方案，整套设计方案不仅节省传输链路设备空间，降低运行维护的成本，同时减少信号传输过程中出现故障的概率，可以有效提升节目的整体质量。

　　参考文献：

　　[1] 谭娟, 沈能源. 数字电视播出链路的优化与升级[J]. 电视技术, 2024,48(12):13-15+25.

　　[2] 韩秀红. 广电IP 微波传输系统的链路聚合配置策略[J]. 电声技术,2023,47(12): 63-66.

　　[3] 孙照学. 地面数字电视信号源流程优化思路分析[J]. 广播与电视技术,2023,50(09):109-112.

　　[4] 王正忠, 李大友, 孙瑞晨. 省级广播电视节目无线数字化覆盖工程节目源的设计与实现[J]. 广播与电视技术,2023,50(08):71-74.

　　[5] 毛晓羽. 无线发射技术在广播电视中的实施与应用[J].中国宽带,2023,19(05):24-26.

　　[6] 李鹏程. 低成本光纤微波传输链路监测系统的设计[J].电子测试,2022,(15):131-133.

　　[7] 徐胜, 杨奇勇. 广播电视发射台站信号传输与监测系统IP化方案设计[J]. 广播与电视技术,2022,49(05):82-85.

　　（作者曾令虎系安徽省合肥市广播电视台工程师）

　　责任编辑：任雨希