李良富

（作者單位：瀘州廣播電視發(fā)射臺）

瀘州廣播電視發(fā)射臺播出控制系統(tǒng)改造實例簡析

李良富

（作者單位：瀘州廣播電視發(fā)射臺）

摘 要：對播出系統(tǒng)進行科學設(shè)計，能夠提高播出穩(wěn)定性，通過全面有效的監(jiān)控，提高值班人員處理播出事故的效率。通過事故記錄的調(diào)閱，分析故障點事故概率及環(huán)境因素影響，進而完善播出應(yīng)急預案。本文詳細介紹了瀘州廣播電視發(fā)射臺的改造案例，對基層臺站具有借鑒意義。

廣播電視部門作為黨和國家的喉舌,一直肩負著宣傳黨的政策，團結(jié)和教育廣大人民、豐富群眾文化生活、加速信息交流的重要使命。廣播電視播出質(zhì)量直接關(guān)系著黨和政府各項方針政策的貫徹落實、時刻經(jīng)受著用戶的檢驗和評價，所以對播出質(zhì)量實施有效監(jiān)測至關(guān)重要。也是確保臺播出工作達到“滿調(diào)制度、滿功率、滿時間”三滿工作的必要手段。對安全播出來說，不停播是最低的要求，更高要求是保證播出質(zhì)量，保證播出信號的準確。

1 系統(tǒng)設(shè)計概述

廣播電視技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)的不斷運用，對瀘州廣播電視發(fā)射臺的管理水平和技術(shù)人員的綜合素質(zhì)也提出了較高要求。目前瀘州廣播電視發(fā)射臺的播出節(jié)目涵蓋調(diào)頻廣播和模擬電視、數(shù)字電視、手機電視等發(fā)射傳輸業(yè)務(wù)。在廣播電視安全播出的過程中，重大自然災(zāi)害發(fā)生的概率還是很低的，平時面對的更多的是技術(shù)故障導致的播出事故。從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，80～90%的原因是由于技術(shù)故障造成的播出中斷或傳輸指標下降。因此，加強播出監(jiān)測工作仍是安全播出的重點工作。如果沒有配置必要的監(jiān)測和信源備份，在出現(xiàn)危及安全播出的關(guān)鍵時候?qū)o法快捷、迅速地啟動應(yīng)急預案進行處置，對安全播出而言將是一個嚴重的隱患。也無法通過事故記錄的調(diào)閱，分析故障點事故概率及環(huán)境因素影響，進而完善播出應(yīng)急預案。因此，完善播出監(jiān)測將是安全播出圓滿完成的重要手段。

2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能

在瀘州廣播電視發(fā)射臺的播出控制系統(tǒng)中，播出環(huán)節(jié)主要包含信源、切換、播出三個環(huán)節(jié)，必須對播出鏈路中各個信號節(jié)點進行監(jiān)測和預警，幫助值班人員清除安全播出隱患。當出現(xiàn)突發(fā)播出事故時，能簡單、迅速地處理并恢復播出。

該系統(tǒng)主要分四個部分進行設(shè)計，為：（1）信源部分，完成轉(zhuǎn)播的廣播、電視節(jié)目信源的接收，為切換矩陣提供穩(wěn)定的信號源，并為監(jiān)測提供必要的鏈接數(shù)據(jù)。（2）信源切換部分，完成廣播、電視信源的調(diào)度切換功能，為對應(yīng)的發(fā)射機提供相應(yīng)的信號源。（3）播出監(jiān)測部分，完成對發(fā)射機輸出射頻信號的空間接收，并為監(jiān)測提供必要的鏈接數(shù)據(jù)。（4）綜合管理部分主要包含矩陣切換控制、電視畫面分割、音頻監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、監(jiān)聽控制等功能。通過管理服務(wù)器按時巡檢各節(jié)點設(shè)備工作參數(shù)，對系統(tǒng)告警信息及時處理，清除或減少播出危害。如圖1所示：

圖1　結(jié)構(gòu)系統(tǒng)框圖

3. 各子系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)

目前，瀘州廣播電視發(fā)射臺播出模擬電視頻點6個，模擬廣播頻點5個，數(shù)字電視頻點7個，需要監(jiān)測控制的頻點共計18個。

3.1 信源系統(tǒng)。

瀘州廣播電視發(fā)射臺信號源主要為衛(wèi)星、干線光纖、有線電視三大類信號。信號源接收設(shè)備應(yīng)具備雙路輸出和豐富的輸出接口，將主路送入視頻矩陣系統(tǒng)進行切換，將副路送入監(jiān)測處理系統(tǒng)。同時，將管理接口匯聚到管理服務(wù)器進行監(jiān)測控制。如圖2所示：

3.1.1 衛(wèi)星信號源，是瀘州廣播電

視發(fā)射臺使用的主信號源，通過大口徑衛(wèi)星天線接收中星6B轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星信號，用75-9同軸電纜傳輸至信源機柜，采用工程衛(wèi)星接收機接收，作為中央臺、省臺的信號源。

圖2　信源接入系統(tǒng)圖

3.1.2 干線光纖信號，通過廣電中心到發(fā)射臺的主干光纖，實現(xiàn)點對點的信號傳輸，采用數(shù)字設(shè)備實現(xiàn)信號傳輸，接收省廣電光纖干線網(wǎng)傳輸?shù)闹醒?、省廣播電視信號及瀘州地方臺節(jié)目信號作為播出信號源。

3.1.3 有線電視信號，為接收瀘州廣電網(wǎng)絡(luò)光纖電視信號，通過采用DVB-C有線電視工程接收機接收有線電視網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)膹V播電視節(jié)目，作為播出節(jié)目的備份信源。

3.2 信源調(diào)度切換系統(tǒng)。

本次設(shè)計共配備了兩套矩陣切換系統(tǒng)，分別為電視矩陣切換系統(tǒng)和廣播矩陣切換系統(tǒng)。

電視矩陣切換系統(tǒng)主要完成電視節(jié)目信源的切換調(diào)度，廣播矩陣切換系統(tǒng)完成廣播節(jié)目的切換調(diào)度。兩套切換系統(tǒng)利用通訊接口連接控制臺上的遠程控制面板，實現(xiàn)信號的切換調(diào)度控制。

3.3 播出監(jiān)視系統(tǒng)。

為實現(xiàn)對播出質(zhì)量的有效監(jiān)控，必須實時對播出信號進行空間信號接收監(jiān)測，接收設(shè)備應(yīng)具備雙路輸出和豐富的輸出接口，將圖像送入電視墻畫面分割處理系統(tǒng)，將伴音送入音頻監(jiān)測處理系統(tǒng)和監(jiān)聽切換系統(tǒng)，完成對播出的切換監(jiān)聽，管理接口匯聚到管理服務(wù)器進行監(jiān)測控制。如圖3所示：

圖3　播出監(jiān)測系統(tǒng)圖

模擬電視節(jié)目的監(jiān)測，采取一對一的監(jiān)測方式。采用了專業(yè)電視綜合解調(diào)器，分別解調(diào)瀘州廣播電視發(fā)射臺播出的6個頻點的模擬電視的圖像和伴音。采用專業(yè)調(diào)頻解調(diào)器，解調(diào)播出的5套調(diào)頻節(jié)目。并將圖像和音頻分別送入相應(yīng)的監(jiān)測處理系統(tǒng)。

數(shù)字節(jié)目碼流打包在前段機房完成，瀘州廣播電視發(fā)射臺只負責轉(zhuǎn)播該節(jié)目，如果對節(jié)目包中的每套節(jié)目實施監(jiān)測，不僅成本高，也存在與前端機房重復投入的問題。同時，對于打包播出的數(shù)字節(jié)目，只要其中一套節(jié)目播出正常，即可基本判定發(fā)射機傳輸系統(tǒng)工作指標正常。為此，經(jīng)技術(shù)人員分析論證，采用了每個數(shù)字頻點監(jiān)測一套節(jié)目的辦法，用數(shù)字綜合解碼器接收播出的空間數(shù)字射頻信號，來實現(xiàn)對數(shù)字節(jié)目的播出監(jiān)視。

3.4 綜合管理處理系統(tǒng)

該部分包含自臺監(jiān)控、電視墻、監(jiān)聽控制等三大部分。

3.4.1 自臺監(jiān)控系統(tǒng)

播控中心自臺監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)當包含播出監(jiān)控和臺區(qū)環(huán)境監(jiān)控。

臺區(qū)監(jiān)控通過二百萬數(shù)字高清攝像機及感溫、感煙等智能探頭構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對臺區(qū)的實施監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)的方案設(shè)計，本文在此不作討論。

播出監(jiān)控方面，應(yīng)當做好播出系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的監(jiān)控。通過管理服務(wù)器按時巡檢各節(jié)點設(shè)備工作參數(shù)，對系統(tǒng)告警信息及時處理，清除或減少播出危害。

為方便操作并利于維護，將設(shè)備控制面板等設(shè)備放在播控臺，設(shè)備主機放在信源機柜中。播控臺主要包含以下設(shè)備：電源控制面板、廣播矩陣遠程控制面板、電視矩陣遠程控制面板、音頻監(jiān)聽矩陣控制面板、管理服務(wù)器遠程操作客戶端電腦、視頻監(jiān)控客戶端電腦等等需要即時操作的設(shè)備。

信源機柜主要包含以下設(shè)備：廣播矩陣主機、電視矩陣主機、信源接收設(shè)備、管理服務(wù)器、畫面分割、音頻監(jiān)測系統(tǒng)等等。其中，畫面分割器主要將多個圖像按同樣的比例壓縮后再轉(zhuǎn)成HDMI信號輸出到電視墻實時監(jiān)看，實現(xiàn)一個屏幕監(jiān)視多路信號的傳輸質(zhì)量。音頻監(jiān)測系統(tǒng)完成將多路音頻信號合成音頻柱圖形后再轉(zhuǎn)成HDMI信號輸出到電視墻顯示。并將設(shè)備的聲光報警接入系統(tǒng)，便于監(jiān)測。

在該工程案列中，選擇市面成熟的16路監(jiān)控主機作為畫面分割器，不僅實現(xiàn)了必要的監(jiān)測功能，而且大大降低了工程投入。該設(shè)備主要參數(shù)為：（1）支持16路標準模擬視頻接入。（2）支持多路實時視頻壓縮及存儲及同步預覽或回放；（3）支持4個SATA/4TB硬盤；（4）

支持手動、定時、報警等錄像功能；（5）支持HDMI、VGA、CVBS同時輸出；（6）支持信號異常報警等功能輸出。

該機不僅滿足瀘州廣播電視發(fā)射臺對視頻信號畫面分割的需要，還支持中文通道名稱設(shè)置和視頻信號異常報警功能。視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)可對視頻的碼流進行解碼與圖像質(zhì)量評估，對視頻信號中存在的清晰度異常、亮度異常、偏色、噪聲干擾、畫面凍結(jié)、信號丟失等異常問題進行判斷和告警。

該機還可以通過聯(lián)網(wǎng)進行遠程訪問查看播出質(zhì)量，方便技術(shù)人員遠程監(jiān)測播出質(zhì)量或協(xié)助值班人員分析處理播出事故。實時錄像為播出事故的倒查提供原始數(shù)據(jù)，幫助分析事故當時的環(huán)境信息和設(shè)備工作狀態(tài)，以便進行事故概率統(tǒng)計并修正應(yīng)急預案。

3.4.2 電視墻

控制室的電視墻主要完成以下顯示功能：主備信源圖像監(jiān)測、播出節(jié)目圖像監(jiān)測、安防監(jiān)控畫面、音頻監(jiān)測器畫面、時鐘及安全播出預警信息顯示系統(tǒng)等。為減少投入，可利用前期中央無線地面數(shù)字配發(fā)三臺NEC高清專業(yè)監(jiān)視器和現(xiàn)有的兩臺長虹監(jiān)視器，自行設(shè)計制作掛架搭建電視墻，并將主機設(shè)備全部放在信源機柜中，便于調(diào)試和維護。實現(xiàn)不同功能的實時監(jiān)視，并能信號異常畫面報警。（見圖4）

圖4　電視墻效果圖

3.4.3 音頻監(jiān)聽部分

監(jiān)聽監(jiān)看作為播控系統(tǒng)中必要功能，亦是提高節(jié)目質(zhì)量、保證安全播出的重要手段。為此，將電視切換矩陣的預監(jiān)視頻輸出到電視墻，將伴音送入音頻監(jiān)測監(jiān)聽系統(tǒng)。由于涉及廣播、電視及播出監(jiān)測共三路切換器送來的音頻信號，為避免操作的復雜性，并為減少建設(shè)成本，自行設(shè)計了一個簡單的音頻控制合成電路及面板，當需要監(jiān)聽電視矩陣的伴音時，開啟電視旋鈕，當需要監(jiān)聽廣播音頻是開啟廣播旋鈕，當需要監(jiān)聽播出監(jiān)測信號音頻時開啟監(jiān)聽旋鈕。既可實現(xiàn)三路音頻的單獨監(jiān)聽控制，也可實現(xiàn)三路音頻信號的可控混音輸出，簡單實用。電路及面板效果圖如圖5所示：

圖5　音頻監(jiān)聽合成電路及控制面板效果圖

5. 結(jié)束語

本次改造完成后，不僅提高了播出信號的穩(wěn)定性，方便值班人員處理突發(fā)事故，還能夠?qū)o州廣播電視發(fā)射臺的播出實施完善的監(jiān)測記錄，實現(xiàn)對電源、溫度、濕度等各種安全因素及發(fā)射機工作參數(shù)的全天候監(jiān)測，實時記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)。播出事故的分析是杜絕同類事故再次發(fā)生的根本措施，通過事故記錄的調(diào)閱，有利于對故障點進行事故概率統(tǒng)計，并分析環(huán)境因素影響和處理方式是否合理，調(diào)整制定相應(yīng)的技改計劃，制定更加科學合理、適用的防范措施和應(yīng)急預案。

作者簡介：李良富，男，36歲，漢族，中共黨員，本科學歷?，F(xiàn)工作單位為四川瀘州廣播電視發(fā)射臺，任工程師。已在省級以上刊物發(fā)表技術(shù)論文共計7篇（其中期刊發(fā)表2篇），獨立撰寫多篇調(diào)研報告為領(lǐng)導參考。曾榮獲2010年全國廣播電視技術(shù)維護先進個人評比三等獎及2010年全省廣播電視技術(shù)維護先進個人評比一等獎，以及瀘州市廣電系統(tǒng)第二、三屆首席工程技術(shù)拔尖人才的光榮稱號，在近兩年連續(xù)評為優(yōu)秀。