袁劍鋒

（清遠(yuǎn)廣播電視臺(tái)，廣東 清遠(yuǎn) 511500）

0 引 言

當(dāng)前，面對(duì)越來越多樣化的廣播電視傳輸方式，廣播電視正在規(guī)劃全國(guó)性的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。同時(shí)，在廣播無(wú)線化、加密與開放互補(bǔ)、數(shù)字模擬技術(shù)以及衛(wèi)星覆蓋等領(lǐng)域發(fā)展迅速。相關(guān)的監(jiān)測(cè)功能也隨著傳輸范圍的擴(kuò)大而不斷增強(qiáng)，覆蓋地區(qū)的不同和傳輸方式的不同也在影響著廣電播出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)差異化應(yīng)用的特征。現(xiàn)代化大型廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)對(duì)效率、質(zhì)量以及穩(wěn)定性的要求都極高，為了設(shè)計(jì)更好的安全播出控制系統(tǒng)，應(yīng)實(shí)際驗(yàn)證傳輸覆蓋范圍，了解播出系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)播出參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電波與頻道秩序，優(yōu)化覆蓋范圍的傳輸效果，構(gòu)建廣電播出質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)。

1 廣播電視安全播出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的問題

1.1 非法信號(hào)插入的漏洞

在對(duì)廣電安全播出監(jiān)測(cè)體系進(jìn)行分析研究時(shí)，首先關(guān)注的環(huán)節(jié)是非法信號(hào)的插入。數(shù)字化廣電信號(hào)接收由信號(hào)與日常處理信息共同構(gòu)成，借助廣電信號(hào)接收渠道進(jìn)行關(guān)聯(lián)內(nèi)容的分析和判斷可知目前接收信息風(fēng)險(xiǎn)性很大，因此必須合理維護(hù)并控制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。安全問題呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)，問題主要表現(xiàn)為非法信號(hào)插入的漏洞，這些漏洞在廣電常規(guī)播出中的顯現(xiàn)極大干擾了最終播報(bào)內(nèi)容，會(huì)增加監(jiān)管者的工作量[1]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸資源的限制

在5G技術(shù)的大背景下，廣電安全播出系統(tǒng)開始應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，但在具體的工作中相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源等問題依舊存在，如沒有按照相關(guān)要求對(duì)省級(jí)的集約化儲(chǔ)存功能進(jìn)行優(yōu)化，造成預(yù)期目標(biāo)和實(shí)際工作產(chǎn)生差距等。相關(guān)機(jī)構(gòu)需將5G技術(shù)引進(jìn)廣電的安全監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)本身的具體狀況有效整合網(wǎng)絡(luò)傳輸資源，真正達(dá)到優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪康摹?/p>

1.3 提升了相關(guān)業(yè)務(wù)的要求廣

在監(jiān)測(cè)廣播電視移動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，有必要明確該系統(tǒng)的作用和意義。在實(shí)際運(yùn)行中，必須對(duì)諸多數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，做好數(shù)據(jù)信息的存儲(chǔ)和利用。這些數(shù)據(jù)既涵蓋定位全球的信息，又包含實(shí)時(shí)云端的3D電子導(dǎo)航等功能[2]。以更高的要求來規(guī)范廣播電視移動(dòng)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)，不僅僅是追求整合信息利用率的提升，更要提升信息共享的效率，從而真正提高廣電移動(dòng)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的水平，以滿足監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2 廣播電視安全播出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成

廣播電視安全播出監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包括監(jiān)測(cè)采集前端、中心監(jiān)管平臺(tái)、大屏監(jiān)看顯示系統(tǒng)以及節(jié)目收錄存儲(chǔ)系統(tǒng)4部分。

其中，監(jiān)測(cè)采集前端負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)有線電視信號(hào)、數(shù)字電視接地點(diǎn)、IPTV信號(hào)、廣電信號(hào)的應(yīng)用程序以及廣播節(jié)目無(wú)線調(diào)頻的及時(shí)監(jiān)控和解擾[3]。中心監(jiān)管平臺(tái)具備核心控制功能并對(duì)前端設(shè)施進(jìn)行監(jiān)管，負(fù)責(zé)監(jiān)控任務(wù)的下達(dá)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)看視頻，按照實(shí)際需求進(jìn)行錄像下載，具備指標(biāo)監(jiān)控、多屏顯示以及頻道掃描等功能。大屏監(jiān)看顯示系統(tǒng)將所有監(jiān)控信號(hào)分為多屏顯示，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和監(jiān)聽。收錄節(jié)目存儲(chǔ)系統(tǒng)對(duì)各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和錄像視頻進(jìn)行儲(chǔ)存，容量為30 TB。

2.1 監(jiān)測(cè)采集前端

監(jiān)測(cè)采集前端采集的信號(hào)包括IPTV電信信號(hào)、DVB-C有限數(shù)字電視信號(hào)、數(shù)字電視地面信號(hào)、App手機(jī)信號(hào)以及調(diào)頻廣播無(wú)線節(jié)目。共設(shè)置40個(gè)有線電視信號(hào)的頻點(diǎn)，高標(biāo)清節(jié)目200多套，有線電視節(jié)目利用10個(gè)頻道有線數(shù)字電視監(jiān)測(cè)解擾卡、40個(gè)凸輪解擾卡以及4個(gè)轉(zhuǎn)碼卡真正實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控、解擾與轉(zhuǎn)碼輸出的能力，從中選擇了可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的96個(gè)節(jié)目[4]。

數(shù)字電視地面信號(hào)設(shè)置兩個(gè)頻點(diǎn)，電視節(jié)目20套，使用1個(gè)DTV檢測(cè)卡和1個(gè)BHIP95轉(zhuǎn)碼卡,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)、數(shù)字電視地面節(jié)目解擾以及轉(zhuǎn)碼輸出功能，并進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電視節(jié)目的諸多任務(wù)，包括解調(diào)、抗擾、監(jiān)測(cè)信道標(biāo)準(zhǔn)、TS over IP打包輸出、碼流分析及告警。數(shù)字電視流的基帶信號(hào)經(jīng)過解調(diào)、解復(fù)用以及解擾后，直接解碼壓縮硬件，實(shí)現(xiàn)高清轉(zhuǎn)碼的多種格式（MPEG2、AVS、H.264、AVS+等）。支持制式為PAL和NTSC，分辨率分別為704×576和704×480，幀速率分別為25 f/s和30 f/s。Bhip-95多通道HD監(jiān)視器轉(zhuǎn)碼卡可完成24套HD或8套視音頻異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)碼輸出，實(shí)時(shí)OSD字符疊加，轉(zhuǎn)碼格式為H.264，可以調(diào)整碼率。高標(biāo)清節(jié)目的視頻音頻異常狀態(tài)監(jiān)測(cè)可以通過監(jiān)測(cè)模塊實(shí)現(xiàn)，如無(wú)伴音、視頻丟失、黑場(chǎng)、解碼異常、靜幀、失鎖、MER故障以及BER故障等[5]。

IPTV電信信號(hào)可以有效監(jiān)測(cè)4套IPTV信號(hào)和3套市級(jí)節(jié)目，可以應(yīng)用一套BHIP50 IPTV監(jiān)測(cè)終端系統(tǒng)、1套TDIP81 IPTV監(jiān)測(cè)前端系統(tǒng)以及1套CCTV1-HD節(jié)目。通過IPTV合法用戶名及密碼模擬IP機(jī)頂盒完成IPTV鑒權(quán)認(rèn)證，能夠利用對(duì)諸多機(jī)頂盒的模擬得到節(jié)目，并自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)目流。

通過廣播電視監(jiān)測(cè)終端的1臺(tái)BHAP00AP進(jìn)行App手機(jī)臺(tái)信號(hào)的監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)范圍為兩套市級(jí)電視節(jié)目和1套手機(jī)臺(tái)App直播頻道，其他作為備用預(yù)留。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)任務(wù)包括指標(biāo)測(cè)量、解調(diào)App電視節(jié)目以及安全檢測(cè)等，在播出時(shí)間內(nèi)各頻道發(fā)生無(wú)伴音、彩條、黑場(chǎng)以及畫面靜止等任意狀態(tài)時(shí)，前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)實(shí)時(shí)記錄，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心報(bào)警，報(bào)警形式包括文字、語(yǔ)言、圖形與顏色。

調(diào)頻廣播信號(hào)由兩個(gè)廣播監(jiān)控編碼卡監(jiān)控，可監(jiān)控16套調(diào)頻廣播節(jié)目，但實(shí)際監(jiān)測(cè)的廣播節(jié)目有6套，其他的作為備用。本文介紹的專用嵌入板是由BHAF33公司開發(fā)的，它可以實(shí)施開路廣播的監(jiān)控，接收和解調(diào)AM/FM信號(hào)，并測(cè)量調(diào)制幅度、信噪比、信號(hào)功率以及其他參數(shù)，擁有監(jiān)控、降噪、音頻獲取與音訊壓縮編碼能力[6]。

2.2 中心監(jiān)管平臺(tái)

配備兩臺(tái)專用服務(wù)器，1套廣電集中監(jiān)管軟件，可以利用B/S架構(gòu)模式構(gòu)建系統(tǒng)架構(gòu)，滿足網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)特征和廣電系統(tǒng)分布式，充分發(fā)揮監(jiān)測(cè)、查詢以及配置業(yè)務(wù)的能力，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)字、無(wú)線、廣播以及模擬等諸多信號(hào)的監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)響應(yīng)中心管控前端設(shè)備的目標(biāo)。按照相關(guān)錄像進(jìn)行掃描頻道和監(jiān)測(cè)信道指標(biāo)等步驟，可以方便客戶端工作站對(duì)數(shù)據(jù)的查詢和管理，具體內(nèi)容主要包括全網(wǎng)每個(gè)前端輸送的原有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警故障數(shù)據(jù)[7]。多種報(bào)表類型可以通過1套報(bào)表生成系統(tǒng)生成，包括故障情況報(bào)表、異常狀態(tài)發(fā)生次數(shù)、延續(xù)時(shí)間記錄報(bào)表、播出節(jié)目信息統(tǒng)計(jì)以及匯報(bào)自定義等，可以對(duì)整體情況和不同前端監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向和縱向的分析。廣播電視集中監(jiān)管軟件畫面如圖1所示。

圖1 廣播電視集中監(jiān)管軟件畫面

2.3 大屏監(jiān)看顯示系統(tǒng)

配備兩套多屏顯示監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、1個(gè)MCS畫面云配置的管理體系、12個(gè)清晰的視頻顯示屏幕、12個(gè)IP解碼云端子以及1臺(tái)24端口以太網(wǎng)交換機(jī)。該系統(tǒng)的大屏監(jiān)看顯示系統(tǒng)利用畫面云技術(shù)，可以集中調(diào)度音頻數(shù)據(jù)集利用IP化，支持以疊加或畫中畫縮放的模式進(jìn)行顯示。多畫面監(jiān)看系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 多畫面監(jiān)看系統(tǒng)

多屏顯示監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)可以通過圖像組合的方式顯示監(jiān)控程序的視頻和音頻圖像。利用GPU與CPU技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，支持的高標(biāo)清視頻解碼格式包括AVS+、MPEG-2、H.264、AVS、MPEGM-4以及H.265等，并可以精確地監(jiān)測(cè)到黑場(chǎng)、丟失視頻、靜幀、異常解碼、彩場(chǎng)以及丟失臺(tái)標(biāo)等故障。支持的音頻解碼包括MP2、AC3、MP3、AAC以及DRA等，并兼容5.1聲道音頻解碼，顯示音量列，支持立體聲節(jié)目左右通道監(jiān)控，有效區(qū)分立體聲和雙通道。此外，監(jiān)測(cè)音頻丟失問題和音量產(chǎn)生的音頻異常，同時(shí)精準(zhǔn)識(shí)別常規(guī)伴音產(chǎn)生的雜音[8]。

在IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，MCS畫面配置管理系統(tǒng)通過B/S架構(gòu)調(diào)度管理，可實(shí)現(xiàn)屏幕墻管理和信號(hào)源配置等管理工作。完全支持對(duì)全部輸入音頻信號(hào)的預(yù)覽和管理，可以廣泛且靈活地管理拼接信號(hào)源圖像，完成所有多屏分割顯示監(jiān)控信號(hào)，實(shí)現(xiàn)有效地監(jiān)聽和監(jiān)看。

與顯示屏相對(duì)應(yīng)的是IP解碼云終端，支持解碼17個(gè)高清TS流或36個(gè)清晰TS流，既可以調(diào)度解碼輸出畫面，又可以顯示單塊大屏內(nèi)容。全面支持AVS、H.265及其他格式的高清視頻IP流解碼,大顯示屏的輸出連接通過HDMI實(shí)現(xiàn)[9]。該顯示屏可以選擇55英寸超窄邊低亮液晶拼接屏，物理拼縫≤3.4 ms、設(shè)定亮度為500 CD/m2、分辨率為1910×1070。拼接處理器安裝在內(nèi)里，屏幕的自拼接可以利用同源信號(hào)進(jìn)行。下行式LED背光源會(huì)呈現(xiàn)非常均勻的亮度，不存在暗影的無(wú)邊界現(xiàn)象。該系統(tǒng)接口非常豐富，可接收不同類型的各種信號(hào)，包括DVI、YPBPR、VDM以及HDM等。

2.4 節(jié)目收錄存儲(chǔ)系統(tǒng)

進(jìn)行一套磁盤陣列的配備，可達(dá)30 TB的存儲(chǔ)空間能滿足監(jiān)視節(jié)目和其他特別渠道（超過20套節(jié)目）3個(gè)月的錄像儲(chǔ)存要求[10]。以磁盤預(yù)分配技術(shù)融合系統(tǒng)的錄像技術(shù)，要求先對(duì)磁盤的使用空間進(jìn)行規(guī)劃后再進(jìn)行錄像，杜絕頻繁創(chuàng)建，顯著提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性，更強(qiáng)化了糾錯(cuò)和容錯(cuò)的能力。此外，可視化的觸控操作方式可對(duì)顯示信號(hào)進(jìn)行跨屏、疊加、縮放以及漫游等操作，所有操作信號(hào)及大屏可實(shí)時(shí)預(yù)覽，真正做到所見即所得。

3 結(jié) 論

隨著我國(guó)廣電行業(yè)越發(fā)白熱化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，人們也在逐步提高對(duì)廣電的要求。而點(diǎn)對(duì)面即時(shí)傳輸是廣電播出信號(hào)的主要傳播方式，其不可逆性很強(qiáng)，因此確保廣電行業(yè)節(jié)目播出安全，為觀眾提供良好的觀感體驗(yàn)特別重要。因?yàn)閺V電播出體系使用的設(shè)備較多，具備復(fù)雜的工序，廣闊的覆蓋面，所以所有環(huán)節(jié)都不允許出現(xiàn)任何差錯(cuò)。廣電數(shù)字監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)在確保節(jié)目順利播出的同時(shí)，更要具備對(duì)故障及時(shí)維修的能力，保證能夠有效備份數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)設(shè)施的養(yǎng)護(hù)。