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广电清频工作中一种高效低成本的解决方案



  在中国广电部署700M 5G网络前,700M清频工作已成为了首要任务。鉴于5G建网迫在眉睫,所以清频工作仍是目前的重中之重。

  清频是关闭地面电视700M发射频点,有两种实现方式:

  1)频点迁移:将700M频点迁移到非700M频段。鉴于所有频段频点几乎饱和且700M频点饱和度更高,很难找到合适的迁移频点。

  2)节目迁移:提高编码效率,将700M频点节目迁移到其它频点里。目前视频编码主要采用H.264或AVS+,一个频道压缩10~14套标清节目,若换用H.265,编码效率可提高25%,即用3个频道资源播放原4个频道的节目。代价是全部更新用户机顶盒,且效率提升有限,难以满足实际需求。

  国家数据广播工程技术研究中心拥有统计复用编码核心技术,根据陕广电需求,研制出“32路广电专用地面数字电视超级编码器”(简称超级编码器),在不降低节目质量情况下,增加频道节目容量1~2倍,用一个频道资源播放原2~3个频道内容,节省频道资源与发射成本,可快速、低成本完成700MHz清频任务。

  超级编码器具有以下技术特点:

  1)兼容性好:播出端采用H.264编码,兼容广电现有信号源及输出格式,可实现编码器直接替代(见图1);接收端无需更换DTMB机顶盒;

图1 超级编码器安装示意图

  2)采用时空域统计复用编码技术(见图2),利用节目间非相关性,32路节目共享24Mbps码流,节目间码流动态分配(见图3),提升编码效率150%以上;



时间上Look Ahead,对每路视频进行预编码,获取该节目未来复杂度
空间上Look Around,逐帧统计32路视频当前及未来可能码率,动态调控每帧视频编码参数

图2 时空域统计复用编码技术


图3 32路统计复用编码界面

  3)采用实时AI人脸检测算法,在码流不足时保证画面中人面部的清晰(见图4),图像主观视觉质量平均达4.6级。

图4 AI人脸检测算法 码流不足时保证人脸画质(右部)

  经实际运行测试,超级编码器在DTMB调制的24Mbps码率下,编码32套节目,与原有编码器14套节目相比,节目静态画质相当,动态画质更好。这是由于超级编码器可按需分配码率,每套节目平均码率只有600Kbps,但瞬态码率从10Kbps到3Mbps变化,动态画质当然会优于原有的1.2Mbps恒速率编码。

  综上所述,使用“32路广电专用地面数字电视超级编码器”,是广电清频工作中一种高效低成本的解决方案。



国家数据广播工程技术研究中心






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