袁三男, 吳立新, 孫偉杰, 嚴(yán)宇晨, 黃 勇

(1.上海電力大學(xué), 上海 200090; 2.上海科江電子信息技術(shù)有限公司, 上海 200233)

隨著新興媒體的出現(xiàn),我國廣播影視迎來了一個新舊媒體、模擬與數(shù)字并存發(fā)展的關(guān)鍵時期。根據(jù)近幾年來廣播電視的發(fā)展?fàn)顟B(tài)不難看出,有些不法分子通過新媒體散布不利于社會發(fā)展的信息和謠言,給我國無線電通信廣播帶來了嚴(yán)重影響。為了防止不安全插播、非法信號干擾等問題的發(fā)生,確保節(jié)目的正常播放,確保廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的實時性、高效性、穩(wěn)定性尤為關(guān)鍵[1]。

1 廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)概要與架構(gòu)

1.1 廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)概要

廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)是對廣播電視節(jié)目的安全播出、收聽收看、有線數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)視聽等進行監(jiān)管的綜合監(jiān)管系統(tǒng),具有技術(shù)先進、功能齊全、反應(yīng)快捷、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高度自動化等優(yōu)點。

廣播電視監(jiān)測行業(yè)經(jīng)歷了從無到有、從半自動化、自動化到人工智能化的發(fā)展階段,現(xiàn)已成為各級廣播監(jiān)測中心了解廣播電視頻道播出情況和覆蓋效果,完善廣播電視運營系統(tǒng)自我監(jiān)控機制的不可或缺的感知器和助手[2]。

全國廣播電視監(jiān)測網(wǎng)是由地方監(jiān)測站、省市級監(jiān)測臺及中央級監(jiān)測臺組成的龐大的監(jiān)測系統(tǒng)[3]。廣播電視監(jiān)測智能化管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)是建立在與硬件進行交互的基礎(chǔ)上的,包括傳統(tǒng)媒體監(jiān)測和新媒體監(jiān)測。廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)

1.2 傳統(tǒng)體系架構(gòu)

傳統(tǒng)廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)由前端監(jiān)測站(監(jiān)測站點和遙控監(jiān)測站)和數(shù)據(jù)管理中心組成。針對不同需求采用了B/S和C/S的復(fù)合式體系架構(gòu),具體如圖2所示。

圖2 B/S和C/S復(fù)合式體系架構(gòu)

針對前端檢測站需要滿足多名員工及不同部門同時監(jiān)聽監(jiān)看,且客戶端操作方便、交互性強的要求[4],選用B/S體系應(yīng)對多用戶多地區(qū)的檢測需求。對于數(shù)據(jù)管理中心,由于需要處理大量的檢測數(shù)據(jù)并保證數(shù)據(jù)的安全性、準(zhǔn)確性和實時性,因此選用C/S體系滿足上述要求。

2 廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計

廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)首先需要收集和處理大數(shù)據(jù)量的信號,如廣播信號、數(shù)字電視信號等,再經(jīng)過分析轉(zhuǎn)碼及H.264編碼通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街行目刂葡到y(tǒng),一旦算法分析出異常信號,就會立即報警,并將信息反饋給工作人員。工作人員對當(dāng)前報警信息進行數(shù)據(jù)分析判定原因,進而對不能正常播放的頻道設(shè)備采取措施。

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和5G技術(shù)時代的到來,廣播電視行業(yè)中的數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。在此背景下,傳統(tǒng)的廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)已無法滿足監(jiān)測龐大數(shù)據(jù)量的需要,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)提高現(xiàn)有的設(shè)備存儲量和計算能力變得尤為重要。因此,本文在廣播電視系統(tǒng)中使用了Spring+Strusts2+Hibernate 3層框架架構(gòu),其靈活性、易于擴展性能滿足系統(tǒng)的功能需求[5]。具體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 Spring+Struts2+Hibernate架構(gòu)的結(jié)構(gòu)

在系統(tǒng)后端采用Java語言、Oracle數(shù)據(jù)庫、tomcat Web服務(wù)器以及SSH2(Spring +Struts2+Hibernate)框架在IntelliJ IDEA平臺上進行開發(fā)[6-10]。監(jiān)測前端系統(tǒng)分為3層,其中:Struts2作為系統(tǒng)的整體基礎(chǔ)架構(gòu)負(fù)責(zé)MVC的分離,在Struts2框架的模型部分,控制業(yè)務(wù)跳轉(zhuǎn);利用Hibernate框架對持久層提供支持;Spring是一個對象的管理容器,管理Struts和Hibernate的每一個JavaBean對象,降低層與層之間的耦合度[11-12]。

針對廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)對實時性和準(zhǔn)確性處理的高要求,設(shè)計了實時報警和指標(biāo)明細(xì)兩部分。

2.1 實時報警

實時報警通過Redis和Pushlet實現(xiàn)。Redis是一個具有高速緩存能力的數(shù)據(jù)庫,也被稱為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)服務(wù)器。Redis讀寫的速度分別可以達(dá)到110 000次/s和81 000次/s,大大提升了數(shù)據(jù)的處理能力,比傳統(tǒng)電視監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測效率提升了40%。Pushlet將數(shù)據(jù)從server端的Java對象直接推送(push)到客戶端瀏覽器的HTML頁面(動態(tài)),無需任何Java applet或者插件的幫助。兩者的結(jié)合可以保證監(jiān)測的準(zhǔn)確性和時效性。

2.2 指標(biāo)明細(xì)

程序智能比對違規(guī)信息的過程中可能會出現(xiàn)漏判和錯判,從而傳送錯誤的報警信息,因此檢測員需要對報警信息進行審核,單獨查詢廣播節(jié)目的信號特征?；赟SH2框架模型,在設(shè)計過程中控制層根據(jù)頁面層選擇的廣播、采集站傳參給調(diào)用的子程序,查詢節(jié)目信息并通過AJAX返回給前端。前端加載顯示節(jié)目信息,進一步在頁面層選擇節(jié)目,向控制層返回節(jié)目ID給調(diào)用的子程序。根據(jù)節(jié)目ID發(fā)送查詢指令,調(diào)用服務(wù)端socket監(jiān)聽查詢或從Redis緩存數(shù)據(jù)庫查詢參數(shù)信息。監(jiān)測員比對參數(shù)信息和指標(biāo)明細(xì),進一步確認(rèn)播出的廣播電視節(jié)目是否存在異常。

3 廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)流程

前端實時監(jiān)測流程如圖4所示。用戶登錄后,判斷其廣播電視類型,在選擇頻道、站點后,當(dāng)Redis監(jiān)測時發(fā)現(xiàn)節(jié)目異常,即對值班員進行語音報警提示及短信提醒,并通過清晰的表格列表顯示異常節(jié)目的報警詳情,方便值班員及時查看。

圖4 前端實時監(jiān)測流程

一方面,廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)可以24 h監(jiān)控電視頻道播出狀態(tài),將選定的視頻畫面轉(zhuǎn)碼回傳,可以實時查看視頻、錄像、頻譜掃描及監(jiān)測指標(biāo),支持多畫面組合顯示,如有異常狀態(tài),可以及時報警并通知值班人員。 另一方面,廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)能夠按日、周、月、季、年或自定義生成各類數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析報表,供值班人員查看,并對監(jiān)測前端和總體情況進行比較分析,通過核對異常信息類型采取進一步行動。此外,該系統(tǒng)還可以生成區(qū)域地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS),通過地理報警地圖監(jiān)測發(fā)現(xiàn)故障設(shè)備的城市,顯示監(jiān)測的狀態(tài)信息,以便檢修人員及時到現(xiàn)場進行處理。

廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)采用SSH2框架設(shè)計,不僅體現(xiàn)了免安裝的優(yōu)勢,降低了各個模塊之間的耦合性,充分發(fā)揮了開發(fā)優(yōu)勢,而且還能對廣播、模擬電視、數(shù)字電視以及IPTV監(jiān)測進行一體化監(jiān)管,更加符合新形勢下的應(yīng)用需求。該系統(tǒng)界面友好,操作功能具有多樣性,已經(jīng)在多個省級監(jiān)測中心予以使用。

4 結(jié) 語

本文提出了一種新型的廣播電視監(jiān)測系統(tǒng),采用SSH2架構(gòu),滿足對大數(shù)據(jù)的操作性能需求,實現(xiàn)多用戶多地的監(jiān)測工作;通過簡單的數(shù)據(jù)查詢方式就能滿足復(fù)雜業(yè)務(wù)功能的需求,有利于開發(fā)的實現(xiàn)。在此硬件環(huán)境下采用兼容性比較好的Java語言,使得系統(tǒng)擁有較好的易交互性。該系統(tǒng)可以實時進行節(jié)目監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)播出異常情況,確保節(jié)目頻道的安全播放。