張 艷

（新疆廣播電影電視局 安全監(jiān)測中心，新疆 烏魯木齊 830044）

廣播電視是國家公共信息傳輸覆蓋網(wǎng)的主要組成部分，廣播電視傳輸?shù)陌踩苯雨P(guān)系到黨和政府輿論宣傳的正常進行，對于確保國家安全、社會穩(wěn)定具有十分重大的意義。在黨和國家的大力支持下，新疆的廣播電視事業(yè)得到飛速發(fā)展，尤其是通過國家“西新工程”等一系列廣播電視覆蓋項目實施后，全區(qū)各地的地面無線電視、調(diào)頻廣播發(fā)射覆蓋得到了普遍加強，使其在擴大黨和國家的輿論宣傳，反對民族分裂、恐怖主義，促進新疆經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展起到了不可替代的作用。因此加強對廣播、電視的監(jiān)測管理，確保播出質(zhì)量和覆蓋效果，是促進廣播電視事業(yè)健康發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，也是新疆地區(qū)廣播電視事業(yè)建設(shè)中的重點工作任務(wù)。

1 系統(tǒng)簡介

新疆地域遼闊、地形復雜、發(fā)射臺站點分散，因此必須采用先進的監(jiān)測技術(shù)體系和與之相配套的管理模式和機制，才能更加有效地對其進行監(jiān)管，充分發(fā)揮這些廣播電視設(shè)施的效益和作用。新疆廣播監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)是新疆廣播電視監(jiān)測事業(yè)的一個重大突破，它將通過多種手段對轄區(qū)內(nèi)各播出單位的廣播電視進行監(jiān)測，達到對新疆地區(qū)廣播電視節(jié)目進行全面監(jiān)測、有效監(jiān)管、合理規(guī)劃的目標。

新疆按照“統(tǒng)一規(guī)劃、合理布局、突出重點”的原則，于2011年開始進行系統(tǒng)建設(shè)，利用系統(tǒng)的延續(xù)性、開放性、升級性和可擴展性，逐步完成新疆廣播電視監(jiān)測網(wǎng)建設(shè)：

1）一期目標：完成新疆廣播電視監(jiān)測中心平臺及烏魯木齊前端及部分地州廣播電視監(jiān)測前端的建設(shè)，對各前端轄區(qū)內(nèi)的廣播電視節(jié)目信號進行24 h實時監(jiān)測。

2）二期目標：進一步完善系統(tǒng)中心平臺；在一期中心平臺基礎(chǔ)上進行擴展，充分利用中心平臺的開放性和可擴展性，增建地州及部分縣級廣播電視監(jiān)測前端，擴大監(jiān)測范圍，初步形成覆蓋地州（縣）的新疆廣播電視監(jiān)測網(wǎng)。

3）三期目標：完成全疆地州、縣監(jiān)測前端建設(shè)，實現(xiàn)對全區(qū)范圍內(nèi)的廣播電視節(jié)目信號進行遠程24 h實時監(jiān)測。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)由中心平臺（含烏魯木齊前端）和監(jiān)測前端兩部分組成。

系統(tǒng)可以使用專網(wǎng)或有線、無線寬帶網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)形式進行組網(wǎng)。在一期建設(shè)中考慮到運維成本，采用了ADSL組網(wǎng)方式，中心節(jié)點使用用互聯(lián)網(wǎng)光纖鏈路接入互聯(lián)網(wǎng)、分配靜態(tài)IP地址，地州監(jiān)測前端采用ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)，采用動態(tài)撥號方式獲得IP地址。這種方式上行傳輸速率可達1 Mbit/s，下行傳輸速率可達2～8 Mbit/s。在后期的建設(shè)過程中將逐步完善系統(tǒng)，通過SDH專網(wǎng)等方式進行各類數(shù)據(jù)的傳輸，如圖1所示。

第一層的中心平臺主要是采集、匯總、分析前端回傳的各類監(jiān)測數(shù)據(jù)，能夠?qū)θ?5個地州級監(jiān)測前端、60個縣級監(jiān)測前端的無線模擬電視、調(diào)頻/中波廣播、地面無線數(shù)字電視等廣播電視節(jié)目進行24 h實時監(jiān)測（烏魯木齊前端設(shè)在中心平臺，直接與中心平臺內(nèi)網(wǎng)連接）。

第二層的監(jiān)測前端（主要包括14個地州/市級監(jiān)測前端、60個縣級監(jiān)測前端）作為監(jiān)測數(shù)據(jù)采集點，主要負責轄區(qū)內(nèi)廣播電視節(jié)目信號的采集、監(jiān)測、壓縮、存儲、回傳；完成質(zhì)量監(jiān)測、內(nèi)容監(jiān)測、技術(shù)指標監(jiān)測、頻譜掃描、任務(wù)監(jiān)測、系統(tǒng)運行狀態(tài)監(jiān)測等任務(wù)，實時回傳音/視頻數(shù)據(jù)至中心平臺。所有節(jié)目錄音/錄像壓縮后存放在各前端的磁盤陣列中，隨時供中心平臺調(diào)用。

3 系統(tǒng)主要功能

系統(tǒng)采用“一級管理、二級響應(yīng)、二級共享”的管理模式，中心平臺由Web服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、流媒體服務(wù)器等設(shè)備組成，主要對前端數(shù)據(jù)進行匯總、分析、統(tǒng)計、管理；各監(jiān)測前端獨立完成轄區(qū)內(nèi)的監(jiān)測任務(wù)，遠程實時響應(yīng)中心平臺指令，設(shè)備則使用嵌入式設(shè)計和無縫接入技術(shù)，每路節(jié)目由一對一的模塊化設(shè)備進行監(jiān)測。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖2所示。

3.1 中心平臺主要功能

1）實時監(jiān)測：能夠遠程實時查看前端廣播電視節(jié)目。

2）頻道輪播：在客戶端可以對前端的頻道進行切換播放。系統(tǒng)能對前端的若干頻道進行定制時間間隔的視、音頻的輪流播放。

3）頻道掃描：系統(tǒng)能夠?qū)η岸瞬コ龅墓?jié)目頻道進行掃描，能夠準確地掃描出前端的全部節(jié)目頻道，并顯示頻道標準頻點。

4）自動錄像：前端能對節(jié)目信號進行自動錄像，錄像結(jié)果可遠程按需查詢。

5）技術(shù)指標監(jiān)測：系統(tǒng)能夠?qū)Ω髑岸斯?jié)目信號的技術(shù)指標進行測量，同時將測量結(jié)果回傳至中心平臺進行分析和統(tǒng)計，中心平臺則能夠按需查詢或生成相應(yīng)的圖表或表格。

6）頻譜掃描：系統(tǒng)能夠?qū)Ω髑岸诉h程實時頻道掃描，掃描結(jié)果以曲線圖的形式實時回傳至中心平臺。

7）新頻報警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω髑岸藦V播電視節(jié)目出現(xiàn)的新頻進行自動報警。

8）報警查詢：各前端的異態(tài)報警應(yīng)實時回傳至中心平臺，中心平臺能夠根據(jù)選擇的查詢條件，查詢、匯總、打印所有的報警信息，并能按照業(yè)務(wù)需求生成各類報表，如月報表、季報表、年報表等。

9）系統(tǒng)管理：系統(tǒng)能夠?qū)χ行钠脚_以及前端的節(jié)目運行圖數(shù)據(jù)庫、設(shè)備等進行設(shè)置和統(tǒng)一管理。

10）網(wǎng)絡(luò)管理：系統(tǒng)應(yīng)使用GIS地理信息系統(tǒng)直觀地顯示網(wǎng)絡(luò)運行狀況、中心平臺及前端設(shè)備的工作狀況，能夠自動對所有前端及中心平臺設(shè)備的異常情況進行報警，并將報警信息實時回傳至中心平臺。

3.2 監(jiān)測前端主要功能

1）各前端能夠存儲各類異態(tài)報警信息、異態(tài)音視頻信息、節(jié)目實時音視頻信息、設(shè)備運行狀態(tài)信息、網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)信息、頻譜掃描信息，并根據(jù)中心平臺的指令將相關(guān)信息回傳至中心平臺，供中心平臺調(diào)用、下載、存儲。

2）各監(jiān)測前端根據(jù)本地區(qū)播出機構(gòu)的節(jié)目數(shù)量、語種情況，按照國家相關(guān)標準及技術(shù)規(guī)范，對覆蓋范圍內(nèi)的廣播電視節(jié)目信號進行指標參數(shù)、“三滿”播出、節(jié)目質(zhì)量進行監(jiān)測。

3）各前端可存儲本地區(qū)2年的監(jiān)測報警信息、6個月的異態(tài)錄像/錄音信息、1年的設(shè)備/網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測報警信息，10天的實時錄像/錄像信息，中心平臺客戶端可實時遠程調(diào)用這些數(shù)據(jù)。

4）各前端可實時響應(yīng)中心平臺的監(jiān)測任務(wù)、遠程斷電、遠程重啟、遠程升級、遠程數(shù)據(jù)維護等指令。

5）各前端設(shè)備接口具有擴展性，有預留接口及模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測業(yè)務(wù)擴容。

6）各地、市、縣廣電管理部門可通過前端工作站對轄區(qū)內(nèi)廣播電視節(jié)目播出監(jiān)測情況進行資源共享。

7）各前端根據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸情況，按照中心平臺指令上傳廣播電視節(jié)目實時音/視頻數(shù)據(jù)。

4 主要技術(shù)特點

系統(tǒng)不僅采用國家廣電總局規(guī)定的廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)接口協(xié)議、標準、開放式操作系統(tǒng)，還根據(jù)新疆監(jiān)測業(yè)務(wù)需求開放接口協(xié)議，支持多種接口和多種協(xié)議數(shù)據(jù)間的互聯(lián)、互傳，能夠確保第三方前端無縫接入，實現(xiàn)不同廠家的監(jiān)管平臺、監(jiān)測前端之間的互聯(lián)互通。

4.1 B/S與C/S混合架構(gòu)

為了提高系統(tǒng)的異態(tài)監(jiān)測速度和準確度，確保系統(tǒng)的擴展性，增強系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力和響應(yīng)能力，整個系統(tǒng)采用B/S與C/S混合架構(gòu)?？蛻舳说臉I(yè)務(wù)主要是業(yè)務(wù)查詢和發(fā)布指令，面對的用戶比較多，B/S方式使用戶的使用更加靈活，系統(tǒng)的安裝、維護、升級、部署更加方便容易；中心平臺需要進行大量的數(shù)據(jù)處理工作，使系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定，交互性和實用性更強，能夠提供強大的監(jiān)測數(shù)據(jù)操作功能。

4.2 音視頻轉(zhuǎn)碼壓縮

系統(tǒng)的廣播節(jié)目壓縮存儲采用MP3格式，電視節(jié)目壓縮存儲采用H.264格式。與其他現(xiàn)有視頻編碼標準相比，在相同的帶寬下H.264標準能夠提供更加優(yōu)秀的圖像質(zhì)量，壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG-2的1/8，MPEG-4的1/3，節(jié)省了下載時間；MP3格式壓縮的音頻文件體積較小，有廣泛的硬件和用戶端軟件支持。

各監(jiān)測前端將采集到的節(jié)目數(shù)據(jù)按不少于700 kbit/s碼率將TS流的MPEG-2直接轉(zhuǎn)化成標準的H.264/AAC格式TCP/UDP的IP封裝保存，支持雙編碼輸出，可以同時轉(zhuǎn)碼輸出高低兩種碼率，并通過IP上傳到中心平臺的存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)TS OVER IP的網(wǎng)絡(luò)傳輸。MPEG-4/H.264碼率可調(diào)（100 kbit/s～5 Mbit/s），支持PAL和NTSC制式；分辨力達到704×576（PAL）和704×480（NTSC）；幀率為25 f/s和30 f/s。當出現(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)故障時，在故障恢復后系統(tǒng)仍可將錄像數(shù)據(jù)上傳至存儲設(shè)備。

4.3 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

由于系統(tǒng)的專業(yè)性、實時性、擴展性要求較高，采用了嵌入式系統(tǒng)。系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、模塊化硬件和嵌入式軟件、應(yīng)用程序等組成，能夠根據(jù)中心系統(tǒng)和前端業(yè)務(wù)需求定制硬件或各類監(jiān)測板卡、靈活配置監(jiān)測任務(wù)。在總體結(jié)構(gòu)采用了模塊化設(shè)計，具有高度的模塊獨立性，具備了足夠的升級擴展能力，今后可根據(jù)業(yè)務(wù)需要，安全、迅速的擴大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、增加業(yè)務(wù)或功能模塊。

4.4 接口協(xié)議

系統(tǒng)采納了總局制定的HTTP+XML的協(xié)議框架及協(xié)議內(nèi)容，從而實現(xiàn)了不同廠家監(jiān)測前端之間的互聯(lián)互通。

系統(tǒng)中心平臺與監(jiān)測前端通過IP網(wǎng)絡(luò)連接，系統(tǒng)對中心平臺和前端設(shè)備的IP地址進行統(tǒng)一規(guī)劃和分配。

TCP/IP協(xié)議層規(guī)定：系統(tǒng)按照通信網(wǎng)絡(luò)的層次結(jié)構(gòu)和通信方式，發(fā)送方將數(shù)據(jù)逐層向下傳遞，到達接收方后再逐層向上傳遞，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。

HTTP協(xié)議層規(guī)定：中心平臺與前端的數(shù)據(jù)傳輸通信采用非持續(xù)連接類型，通信模式采用“請求—應(yīng)答”方式。根據(jù)通信的具體情況，中心平臺和前端都可以充當通信的“請求方”和“應(yīng)答方”。

XML應(yīng)用層協(xié)議規(guī)定：中心平臺向前端發(fā)出相關(guān)請求采用異步通信方式，即中心平臺每次向前端發(fā)出請求的HTTP調(diào)用后，前端對參數(shù)進行確認后立即返回相應(yīng)信息，中心平臺結(jié)束本次通信，然后前端再執(zhí)行相關(guān)操作，完畢后再通過HTTP調(diào)用向中心平臺發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)交換XML文件。

5 結(jié)束語

新疆廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)是新疆首次建立一個集傳統(tǒng)媒體、新媒體監(jiān)測于一體，技術(shù)先進、功能齊全、反應(yīng)快捷、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高度自動化的廣播電視安全播出監(jiān)測系統(tǒng)，具有遠程監(jiān)測、專項技術(shù)指標測量、網(wǎng)絡(luò)通信、自動告警、數(shù)據(jù)庫管理、信息發(fā)布等功能。

系統(tǒng)建成后能夠?qū)θ珔^(qū)縣以上（含縣級）播出單位的廣播電視節(jié)目進行遠程實時監(jiān)測、異態(tài)報警；可以及時發(fā)現(xiàn)未經(jīng)批準的播出頻道和有害信號、準確了解事故位置；及時發(fā)現(xiàn)播出中的重大停、劣播事故；全面了解廣播電視播出內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)運行情況，為各級管理單位提供靈活、快捷、全面、高效、有針對性的監(jiān)測信息，為全疆的廣播電視安全播出工作提供可靠的科學依據(jù)，提高新疆廣電局的節(jié)目監(jiān)管水平和應(yīng)對突發(fā)事件的能力。