推送式广播系统在北京电台的应用

曹桔香

（北京人民广播电台）

[摘 要] 本文结合时代背景分析开展推送式广播服务的需要，主要介绍了北京电台利用数字音频技术开展推送式广播服务的业务运行体系，重点阐述了推送式广播特点、技术实现及在北京电台的具体应用情况。[关键词] 推送式广播 数字音频广播技术 MOT协议 1 推送式广播开发背景媒体的竞争是内容和渠道的竞争，在三网融合的时代背景，在传统广播市场竞争日益激烈、现有频率资源的匮乏、新兴媒体等不断发展的今天，北京电台开展新媒体技术的的研究及应用，符合技术发展趋势，有利于电台今后的发展及在竞争中保持优势。其次，推送式广播具有传统广播无法比拟的优势：它不受传统广播时间和空间的限制，并为受众提供个性化的服务，它的新的广播形式吸引听众，是对传统广播有益的补充。另外北京常住人口接近2000万，机动车保有量已突破500万辆，而电台的主要市场是在车上，所以北京城市特点对于DAB的发展来说是一个潜在的巨大市场。北京电台一直重视对新技术的研究与应用，在政策支持下，早在2004年就开始筹备DAB数字音频广播体系搭建工作，之后进行SFN同频覆盖、村村通工程建设等，在北京DAB的覆盖网络已经非常成熟，如图1所示：到目前为止15个发射塔已全部完成，基于此平台的1039新媒体机及业务系统曾获国家广电总局科技成果应用与技术革新一等奖。而DAB的发展方式就是要寻找能被政府接受及吸引听众的新的商业模式，北京电台的推送式广播服务正是在这一背景下利用数字音频广播平台来开展和实现的。

2 推送式广播的技术要求广播的发展经历了从AM到FM到DAB的三代进化，推送式广播业务正是基于第三代数字广播技术即DAB数字音频广播的最新应用。推送式广播业务即非实时数字音频广播业务，是基于GY/T 214-2006（ETSI EN 300 401）体系架构的非实时数字音频服务，以数字音频文件的方式通过数字音频广播系统的数据业务信道传输，推送存储，在线点播。2.1 DAB数字音频广播技术DAB数字音频广播技术特点：核心的OFDM（正交频分复用）调制技术是现有最成熟最有效的移动通信技术；时间交织、频率交织在高速移动接收情况下对多普勒效应造成的影响有很强的抑制能力；有包模式和流模式两种业务复用模式，可删除型卷积编码可提供在不同业务规划时，根据不同业务（尤其是数据业务）的业务特点（流量、实时性）及其面向的特有接收终端形式、接收习惯，提供丰富的配置组合方式，频率、带宽、芯片功耗等方面的特性最适合移动低速码率业务的开展；编码方式：MPEG-1 Layer II；音频模式：联合立体声；采样频率：48kHz；码率：128kbps；单频网组网在网络增益方面的优势大大提高了频率资源利用率，充裕的保护间隔突出了大面积同频网建设的经济性，特别适合数字广播的需要。DAB视讯业务是对传统音频业务的多媒体扩展探索，播出音频的同时配以每三秒钟一幅图片；音频编码方式：MPEG-4 HE AAC V2；音频模式：立体声；音频码率：80kbps；业务总码率：128kbps。与传统DAB音频业务占用相同码率，质有很大提升，同时丰富了信息发布的手段，试播内容包括财经资讯、交通路况、演播室图像、卡通动漫、旅游信息等。DAB系统运行参数：频率资源：四个带宽为1.536MHz的频率块频 道：CN11A CN11B CN11C CN11D中心频率：208.720 210.432 212.144 213.856模 式：I；子载波数：1536个；载波间隔：1KHz；保护间隔：246μs净码率：1.152Mbps/每个频率块（所有业务均采用可删除卷积编码保护码率1/2）。2.2 推送式广播业务体系2.2.1 推送式广播前端系统推送式广播的前端系统如图2所示：前端推送内容包括音频文件及相关的数据文件，有节目表，前端对用户接收的内容及权限进行设置及管理，授权与物理存储结构相对应。推送式广播实现从“流媒体”到“库服务”的转变，前端系统从音频文件库、推送内容审核到推送节目编排，推送式广播实现点播服务时间无限制、空间无障碍、内容无广告三方面的大改变。

2.2.2 推送式广播的数据传输通道推送式广播目的：确保用户不再受传统广播时空的限制，以及保证信道误码及阴影区域对文件接收成功率的影响，如图3所示，系统采用MOT头模式封装，主业务信道中采用包模式，及LDPC码等技术来进行数字音频文件传输广播的推送业务。非实时数据音频文件、与数据音频文件相关的业务配置信息及一些其它的增值业务文件，通过MOT协议进行封装之后，在现有DAB数据业务系统中将待传输的数据业务经过数据组封装后，以包模式进行传输；包含非实时数字音频业务的配置参数在DAB系统中的快速信息信道（FIC）中进行传输。DAB传输帧格式包含同步信道、快速信息信道（FIC）和主业务信道（MSC）三部分。

下面简单阐述推送式广播传输中主要模块的功能：①同步信道用于系统内的同步、信道估计和发射机识别等。②主业务信道（MSC）：可用于传输实时音频业务和数据业务，在DAB系统的主业务信道MSC中传输的数据，可分为数据流模式和数据包模式DAB Packet Mode。③多媒体对象传输协议 MOT：DAB中用于对文件对象传输的协议，对于非实时数据音频广播业务而言，在文件传输的底层采用MOT协议作为基础传输协议，MOT封装的结构分为三部分：核心头信息、扩展头信息和数据体。利用MOT协议，在相关配置和管理信息的控制下，将文件数据打包封装，以数据包形式传输到用户的接收终端，实现数据节目的播放；接收终端将接收到的文件按照一定的配置管理信息自动存储在相应的文件专区中，由用户自主选择收听或收看，实现对节目、数据的接收。④快速信息信道FIG和X-PAD：FIC主要是传输控制信息和解码信息，主要包含关于DAB复合的信息及在其中所包含的业务和节目的信息，也可作为专用的数据信道传送数据业务，但提供的数据带宽较低，不适用于存储容量较大的数据和文件的传输；⑤可选的前向纠错编码方案：使用LDPC码构成新的级联码结构：R= 0.8*0.667 = 0.533 =REP*116%在DAB系统，音频业务使用可删除卷积码即能实现可靠的传输，而视频传输使用RS码与可删除卷积码级联的增强包模式解决方案，通过附加的RS码和卷积交织提高视频数据的传输鲁棒性，而RS码的引入又降低了系统的整体效率。对于数据业务，则需要更高级别的误码保护方案才能保证数据业务的可靠接收。系统采用LDPC码和可删除卷积码级联的信道编码方式，具有更高的误码保护能力，并以LDPC码更高的编码增益来弥补因可删除卷积码码率提高带来的性能下降，在系统整体传输效率和数据传输鲁棒性之间取得了更好的平衡。⑥配置信息：业务配置信息用于描述传输的媒体文件的存储、管理及展现等信息，可以通过增加一些MOT参数来进行开展，也可以根据业务特点及需求由客户自己定义。通过在快速信息组中增加一些描述，即可在DAB系统中定义并标识出与非实时数据音频业务相关的业务描述信息。2.2.3 推送式广播业务的终端架构推送式广播业务的终端架构如图4所示：

2.2.4 推送式广播业务系统

3 推送式广播服务在北京电台的应用3.1 现有DAB音频节目北京DAB数字广播平台上已开通音频节目17套、四套视频节目和两套数据业务（包括点播服务），还有基于DAB数据业务通道搭建的公共服务信息平台，在平台上已经开展了智能交通诱导和政务、新闻、生活资讯信息浏览等多媒体新业务。智能交通诱导充分发挥交通广播优势，为缓解北京市的道路交通拥堵提供高效手段，较传统GPS导航具有革命性的进步。通过DAB数据通道实现道路状态实时更新，在规划路径上实时提示前方突发事件、交通管控、通行速度等信息，以便用户随时调整到最佳路线躲避拥堵路段；在数据业务平台上研发新的个性化信息服务和节目交互业务将为广播带来革命性的发展。3.2 推送式广播服务的业务模式推送式广播具有播出不受时空限制、广播节目多样化、节约节目运营成本及新的运营空间等优势。北京电台推送式广播服务内容包括广播节目与广告信息两类，与传统广播黄金时段的节目组合及精彩节目回放相结合；准音频节目点播；面向增值业务的内容控制：通过电子钱包和DRM来控制播放次数及拷贝限制，以及小众化的定制应用业务等。北京电台推送式广播服务一天推30个小时的新节目，17套节目，所有节目每天传输12次，发射机每天工作18小时，传输所有节目一次只需80分钟，这17个频道节目内容涵盖流行音乐、古典音乐、娱乐、教育以及精彩广播节目回放等，目前每日下发节目约1500分钟，文字新闻、天气预报等公用信息若干、图片广告及广告客户定向信息若干。点播式广播节目栏目设置：音乐不断：经典老歌、新歌推荐、欧美流行金曲、好歌回放、古典音乐；精彩重现：锵锵三人行、文涛拍案、开车现场秀、欢乐正前方、百姓健康大讲堂；文艺时空：相声、京剧、有声小说、名家诗歌散文朗诵；宝贝计划：准妈妈准爸爸课堂、胎教幼教音乐、儿歌、故事、少儿英语等。广告形式由单一音频广告，发展为音频、文字、图片等多种形式；广告模式：广播期间插入音频、文本及图像等，给广告投送主推送目标广告；付费模式：大部分点播服务是免费的或者通过电子钱包来支付。北京电台新媒体基本业务模式如图6所示：

3.3 推送式广播接收终端推送式广播的接收终端俗称“听立方”，“听立方”支持FM转发，可自动储存广播节目9600分钟，用户可将自己喜欢的节目存储在《我的收藏》栏目中随时、重复收听，各个栏目存储的期限由前端播控系统设定，自动删除覆盖。使用“听立方”，不仅可以收听到北京电台播出的实时数字音频广播，还能享受到推送式广播提供的点播服务，自主选择收听或观看发送到“听立方”接收终端的各种节目内容，或其它商户优惠信息及特订信息咨询等。 4 总结北京电台把推送式广播服务应用到实际广播中，这在国内外尚属首次，吸引了众多数字广播运营商和媒体的关注，为推动中国数字广播领域新技术的发展与应用起到了积极作用，它的相关技术也因此获得国家广电总局科技成果应用与技术革新一等奖。非实时数字音频业务可以突破传统广播服务必须实时收听的限制，通过与广播运营平台相结合的方式，能够有效地为客户提供定制化的服务内容，从内容到形式上都改变了传统广播的“你播我听”的固有模式，为现有广播业务的发展带来了新的发展方向。但目前推送式广播的应用只是取得初步成效的，它的发展之路还很长，希望能依托现有的技术平台以及上面的基本业务模式，建立一种新的服务方式及新的商业模式，在探索中积极推动推送式广播的发展和新媒体技术的应用，这样才能在激烈的广播竞争保持优势。 参考文献：1．GY/T 214-2006 30M-3000MHz地面数字音频广播系统技术规范2．Digital Audio Broadcasting Mutimedia Object Transfer protocol.19993．李栋编著《数字声音广播》.北京：北京广播学院出版社，2001.74．余英 周红君，《移动多媒体广播数据推送业务系统设计与实现》，广播与电视技术，2010.65．盛国芳等《基于DAB系统的非实时数据音频业务》，广播电视信息，2011.3 编辑：中国新闻技术工作者联合会