【摘要】 本文介紹了杭州第19屆亞運會轉播通信網絡的構架，通過傳輸場館劃分以及傳輸信號業務分類，重點介紹了各類場館傳輸信號的傳輸方式、鏈路保護以及信號監測。
【關鍵詞】 傳輸 基帶光纖 OTN 鏈路保護
杭州第19屆亞運會轉播通信網絡是廣播電視轉播的專用通信網絡，由中國電信和中國移動（簡稱專網運營商）共同建設，服務本次杭州亞運會的廣播電視轉播和報道工作。
轉播通信網絡完成各電視轉播場館、風景攝像機點位和杭州亞運會國際廣播中心IBC之間的公共信號、單邊信號、混采信號、風景攝像機信號、通話信號、遠程控制信號等的傳輸。根據場館與國際廣播中心的距離，選擇合適的傳輸設備（視頻基帶光端機、編解碼器等）和傳輸通路，按照電視轉播的要求，將4K信號、3G全高清信號和HD高清信號等傳輸至IBC。
根據杭州亞運會轉播的相關要求，需要將56個場館、5個風景攝像點位、新聞發布廳、出鏡報道點等賽事轉播視頻信號通過裸光纖或者是OTN電路等方式傳送至國際轉播中心IBC機房，在IBC TER通信機房同時提供主備視頻信號給CDT機房相應的視頻交換系統。
傳輸場館根據光纜路由的距離和全程衰耗，分為中短距離場館和長距離場館。中短距離場館的傳輸距離小于40公里，具備本地光纜資源接入，全程衰耗小于等于20dB。長距離場館的傳輸距離大于40公里，全程衰耗大于20dB以上。
一．傳輸信號帶寬
杭州亞運會電視轉播傳輸信號，按照業務種類主要分為視音頻業務、評論席業務、轉播通話業務、ENG業務和智慧觀賽業務。
視音頻業務格式主要分為4K和高清兩大類，采用IP以太網專線，4K視音頻業務帶寬為1200M，編碼格式采用JPEG-XS；高清視音頻業務帶寬為100M。編碼格式采用H.264或者H.265。
評論席、轉播通話、ENG和智慧觀賽等數據業務的類型及帶寬如下表：
二．傳輸方式
1.中短距離場館：基帶非壓縮信號傳輸
根據組委會和主播機構要求對傳輸距離小于40公里且具備本地光纜資源接入，全程衰耗小于等于20dB的中短距離場館，通過視頻基帶光端機利用基帶光纖直連實現，將4K、高清SDI信號無壓縮地送到IBC TER機房。滿足要求場館均分布在杭州市內，框圖如下：
圖1 基帶非壓縮信號傳輸鏈路圖
在相關競賽場館設立TOC機房（距離轉播車、單邊點小于50米），將場館4K、高清SDI信號通過光端機發射端轉換為光信號，經運營商提供的本地光纜進行傳輸到IBC TER機房，通過光端機接收端轉換成SDI信號。每個通路占用1芯光纖，直接通過視頻光端機兩端的收發，兩端提供BNC接口，對信號進行無損的傳輸，傳送效果好。
公共信號采用1+1主備用傳輸：即采用端到端的雙設備、雙路由光纜傳輸。主播機構在TOC提供主備4K，HD信號；在IBC TER機房同時提供主備信號給CDT機房相應的視頻交換系統，主用傳輸通道故障不會造成服務中斷，主備通道具有同樣的可用性和傳輸質量。
單邊信號采用不同物理傳輸路由：主播機構在每個TOC提供單邊信號HD-SDI接口，TOC和IBC TER機房之間開通不同物理路由的光纜，并為單邊信號開通冷備用光路，并配置一定數量的冷備用設備。
轉播通話信號和評論席語音信號采用不同物理傳輸路由：用戶在每個TOC提供光口，TOC和IBC TER機房之間開通不同物理路由的光纜，并為信號開通冷備用光路，并配置一定數量的冷備用設備。
ENG業務：用戶在每個TOC提供電口，TOC和IBC TER機房之間通過OTN數字電路進行傳輸，并配置一定數量的冷備設備。
2.長距離場館：壓縮編碼信號傳輸
傳輸距離大于40公里，全程衰耗大于20dB以上的長距離場館，采用編解碼器和傳輸接口設備，利用OTN傳輸電路，將4K 12G-SDI經過JPEG-XS編碼，高清HD-SDI經過H.264或H.265 4:2:2編碼后送到IBC TER傳輸機房。其中4K主/備路需要1200Mp/s專線帶寬、高清主/備路需要100Mp/s專線帶寬。框圖如下：
圖2 壓縮信號傳輸鏈路圖
開通場館TOC至IBC TER機房的OTN傳輸電路，將4K信號、高清信號通過編碼器進行壓縮編解碼，輸出IP信號到傳輸接口單元，進行網絡適配后，通過OTN傳輸電路傳送到IBC TER機房。IBC TER機房通過傳輸接口單元輸出IP信號到一一對應的解碼器，解出SDI信號。
公共信號采用1+1主備用傳輸：即采用端到端的雙設備（編解碼器、傳輸接口單元）和雙OTN傳輸電路。主播機構在TOC提供兩個4K 12G-SDI或HD-SDI信號；主備信號具有同樣的可用性和傳輸質量，在IBC TER機房同時提供主備信號給CDT機房，主用傳輸通道故障不會造成服務中斷，主備通道具有同樣的可用性和傳輸質量。
單邊信號采用有保護的傳輸電路：主播機構在每個TOC提供單邊信號的4K 12G-SDI，高清HD-SDI接口，TOC和IBC TER機房之間通過OTN省內數字電路進行傳輸，且每條電路均具有傳輸自動保護倒換，并配置一定數量的冷備設備。
評論席語音業務和轉播通話業務：主播機構在每個TOC提供電口，TOC和IBC TER機房之間通過OTN省內數字電路進行傳輸，且每條電路均具有傳輸自動保護倒換，并配置一定數量的冷備設備。
ENG業務：主播機構在每個TOC提供電口，TOC和IBC TER機房之間通過OTN省內數字電路進行傳輸，并配置一定數量的冷備設備。
3.風景攝像機信號傳輸
五路風景攝像機信號采用不同物理傳輸路由：主播機構在每個風景機位提供1路風景攝像機信號12G-SDI接口，每路12G-SDI信號經光端機主備路傳送到IBC TER機房，風景機位和IBC TER機房之間開通不同物理路由的光纜，并為每路風景攝像機信號開通冷備用光路，并配置一定數量的冷備用設備。
三．鏈路保護方式
按照本次亞運會的傳輸需求，所有場館至IBC的公共信號為主備用兩路傳輸，設備主備用物理分開，光纜和傳輸電路采用獨立的主備用物理路由；每個場館到IBC傳輸兩路單邊信號，分別采用不同物理路由進行傳輸。
光纜—中短距離場館的公共信號和單邊信號提供雙路由的光纖直連，通過獨立的光端機傳送到IBC TER機房。
傳輸—長距離場館的公共信號和單邊信號提供主備用OTN傳輸電路，經編解碼器、傳輸接口單元等傳送到IBC TER機房，且每條電路通過不同的傳輸設備，承載在運營商提供的OTN傳輸網上，雙物理路由上聯，本身具有傳輸保護倒換，能夠實現電路自動倒換，倒換時間<50ms。
四．分工界面
廣播電視傳輸專網全程分工負責主體為兩個部分：主要由主播機構和運營商兩家負責。通過亞組委、主播機構和運營商多次會議協調溝通，已確定各自分工界面。分工界面示意圖如下圖所示。
圖3 OTN場館全程示意圖
圖4 裸纖場館全程示意圖
1.場館TOC側
攝像點位和轉播車的信號采集工作由主播機構負責，攝像點位和轉播車至TOC機房視頻接口板的視頻線纜布放由主播機構負責，即場館側取信號由主播機構負責，TOC機房內視頻信號處理設備（編碼器和光端機）安裝由專網運營商負責，傳輸設備和裸纖由專網運營商負責。場館內轉播車、混采區、CCR等區域至TOC機房的光纜以及相關溝通的纜線由場館建設方根據主播機構的設計要求進行布放。
2.場館TOC至IBC傳輸鏈路
場館TOC機房至IBC的傳輸鏈路，OTN電路或裸纖都由運營商負責，TOC側和IBC側的傳輸設備或裸纖子框與信號處理設備的對接工作由運營商和省廣電共同負責。
3.IBC側
主播機構核心機房CDT至運營商通信設備間IBC TER機房視頻接口板的視頻線纜和光纜的布放由主播機構負責，即IBC側取信號由主播機構負責。TER機房內視頻信號處理設備（編碼器和光端機）安裝由專網運營商負責，傳輸設備和裸纖由專網運營商負責。
五．場館及IBC側信號監測方案
1.場館TOC監測（中短距離場館）
中短距離場館采用光端機進行高清視頻信號的傳輸，轉播車和單邊點來的高清信號連接到光端機后，從光端機的監測環出口輸出高清監視器，進行監視監聽。賽時，每個TOC配置一套監測系統。系統鏈路圖如下所示：
圖5 中短距離場館TOC監測系統鏈路圖
2．場館TOC監測（長距離場館）
長距離場館采用編碼器、傳輸接口單元進行高清視頻信號的傳輸，轉播車和單邊點來的4K、高清信號連接到視頻分配器，視頻分配器1路直通輸出連接到編碼器，1路輸出到監視器進行監視監聽；經編碼器壓縮編碼后的IP信號輸出到傳輸接口單元后送OTN傳輸電路。編碼器同時輸出鏡像IP流到碼流分析及多畫面監視系統，實現對編碼后的圖像監視和碼流分析。賽時，每個TOC配置一套監測系統。系統鏈路圖如下所示：
圖6 長距離場館TOC監測系統鏈路圖
3.IBC TER機房監測
在IBC設置的傳輸TER機房，負責所有場館信號的匯聚（包括光端機和編碼解碼器），送給CDT機房進行傳輸。IBC TER機房的監測系統由機架式4K、高清多聯監視器和碼流分析儀組成，光端機和解碼器接收的各場館TOC 4K、HD-SDI 第1路輸出直接送給CDT機房，從光端機和解碼器的監測口或經視分輸出的第2路4K、HD-SDI信號經視頻切換器輸出到機架式高清監視器，實現所有信號監視監聽，第3路送切換矩陣可以選切到控制室，通過主監、示波器等設備進行監視監聽。傳輸接口單元輸出IP信號給各解碼器，解碼器同時將IP信號送到碼流分析及多畫面監視系統進行碼流分析和解碼圖像監視。系統示意圖如下：
圖7 IBC TER機房監測系統鏈路圖
六．結束語
轉播通信網絡系統的成功部署，系統安全穩定運行，完成總計57路4K信號、212路高清信號的傳輸工作，信號傳輸質量滿足播出技術要求。為順利完成杭州第19屆亞運會賽事轉播工作，做出了不可磨滅的貢獻。希望能夠為廣電同行繼續服務大型體育賽事轉播提供經驗參考。