王 琦

（國(guó)家廣播電視總局哈爾濱監(jiān)測(cè)臺(tái)，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 數(shù)字時(shí)代廣播電視信號(hào)監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)

隨著移動(dòng)數(shù)字時(shí)代來(lái)臨的到來(lái)，廣播電視信息傳輸接收方式發(fā)生革命性變化，信號(hào)監(jiān)測(cè)也發(fā)生了改變。與傳統(tǒng)模擬廣播電視信號(hào)的傳輸監(jiān)控方式要求不同，數(shù)字信號(hào)網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)信號(hào)監(jiān)測(cè)處理系統(tǒng)功能提出了一系列更高的技術(shù)要求。很多國(guó)內(nèi)大型綜合性的地市級(jí)廣播電視臺(tái)、有線臺(tái)、發(fā)射臺(tái)承擔(dān)著區(qū)域內(nèi)地方廣播信號(hào)網(wǎng)的播出和傳輸工作。傳統(tǒng)電視的網(wǎng)絡(luò)傳輸及監(jiān)測(cè)分析方式，顯然無(wú)法有效滿足現(xiàn)在整個(gè)數(shù)字電視信號(hào)傳輸和網(wǎng)絡(luò)傳送中對(duì)視頻、音頻內(nèi)容及其他視頻數(shù)據(jù)質(zhì)量方面的全面監(jiān)測(cè)要求。因此，就必須盡可能采取多種冗余復(fù)用的傳播的方式，保障內(nèi)容傳輸?shù)南鄬?duì)可靠性。這就必須優(yōu)化傳輸路徑，提高傳輸效率，保障信號(hào)的有效傳輸與接收[1]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總原則

廣播電視網(wǎng)絡(luò)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要是對(duì)廣播和電視節(jié)目的安全穩(wěn)定播出、有線與無(wú)線信道的可靠傳輸、網(wǎng)絡(luò)和視聽(tīng)服務(wù)反饋等情況進(jìn)行有效監(jiān)管評(píng)估，具有設(shè)備先進(jìn)、功能齊全、反應(yīng)快捷、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高度集成、自動(dòng)化、智能化等優(yōu)點(diǎn)。廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)經(jīng)歷了從無(wú)到有、半自動(dòng)化、自動(dòng)化到人工智能化的發(fā)展階段，現(xiàn)已成為各級(jí)廣播電視監(jiān)測(cè)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(yùn)營(yíng)系統(tǒng)自我監(jiān)管機(jī)制的不可或缺的部分。全國(guó)廣播電視監(jiān)測(cè)網(wǎng)由地方市級(jí)監(jiān)測(cè)站、省級(jí)監(jiān)測(cè)臺(tái)及中央級(jí)監(jiān)測(cè)臺(tái)組成。

（1）使用可靠性。系統(tǒng)所采用的技術(shù)與設(shè)備都必須穩(wěn)定可靠，可以確保系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作的穩(wěn)定性與有效性，并且設(shè)備檢監(jiān)測(cè)指標(biāo)保持精確、信息傳輸與處理及時(shí)，特別是前端實(shí)時(shí)同步上傳服務(wù)器的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息要保持穩(wěn)定可靠，能夠基本滿足長(zhǎng)期無(wú)人實(shí)時(shí)值守、遠(yuǎn)程監(jiān)控維護(hù)等管理需要。

（2）安全性。系統(tǒng)要具有穩(wěn)定有效的網(wǎng)絡(luò)軟硬件的安全和防護(hù)功能；具有完整合理、可靠高效的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)與權(quán)限管理設(shè)定等功能配置；具備自動(dòng)對(duì)客戶端系統(tǒng)進(jìn)行用戶身份的鑒別、訪問(wèn)行為控制、安全審計(jì)等特殊功能。

（3）自動(dòng)化。系統(tǒng)可以通過(guò)專門(mén)對(duì)中心的信號(hào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)做一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，對(duì)整個(gè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)時(shí)間統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)布，實(shí)現(xiàn)各個(gè)節(jié)目制作設(shè)備、信號(hào)傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、播出設(shè)備的同步監(jiān)測(cè)與管理，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的采集。此套系統(tǒng)同樣也能夠通過(guò)對(duì)臺(tái)站設(shè)備中的發(fā)射控制設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)環(huán)傳感器、鏈路設(shè)備、安防和攝像頭監(jiān)控等相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備，做好實(shí)時(shí)自動(dòng)化監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集存儲(chǔ)和統(tǒng)計(jì)分析的工作，做好實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，完成數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)、切換與控制及故障處理，并且同時(shí)支持系統(tǒng)對(duì)核心設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制狀態(tài)以及控制參數(shù)等進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，貼合廣電臺(tái)站智慧管理運(yùn)維需求。

（4）簡(jiǎn)潔化。系統(tǒng)終端訪問(wèn)管理方式采用B/S架構(gòu)、模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，各個(gè)訪問(wèn)終端均不用重新安裝其他軟件，不用單獨(dú)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置，可以直接通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器登錄訪問(wèn)系統(tǒng)，同時(shí)，系統(tǒng)界面較為友好簡(jiǎn)潔。

（5）開(kāi)放性。系統(tǒng)本身應(yīng)保證采用標(biāo)準(zhǔn)的接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和開(kāi)放式的操作系統(tǒng)、開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及協(xié)議，確保對(duì)第三方應(yīng)用無(wú)縫接入，通過(guò)支持多種協(xié)議做好網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工作和文件互連傳碼工作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)能夠具備一定的可移植性。

（6）擴(kuò)展性與兼容性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了模塊化的設(shè)計(jì)理念，結(jié)構(gòu)上必須要具備業(yè)務(wù)升級(jí)擴(kuò)展能力，能適應(yīng)智慧廣電系統(tǒng)本身快速發(fā)展需求；系統(tǒng)在整體建設(shè)上必須滿足對(duì)智慧廣電安全監(jiān)測(cè)工作需要，隨著新技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展，具備相關(guān)的擴(kuò)充性[2]。

3 系統(tǒng)架構(gòu)

3.1 用戶側(cè)

廣播電視的播出內(nèi)容管理工作中的保密性，要求系統(tǒng)保證內(nèi)容接入者的絕對(duì)可靠性，必須確保用戶在對(duì)信息快速獲得上的使用及時(shí)性?？梢钥紤]通過(guò)移動(dòng)終端VPN訪問(wèn)企業(yè)公共云網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

3.2 臺(tái)站側(cè)

臺(tái)站側(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)功能主要是對(duì)臺(tái)站系統(tǒng)中的制作、傳輸、發(fā)射的廣播電視信號(hào)做實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)式的監(jiān)測(cè)。在這個(gè)過(guò)程中，根據(jù)各個(gè)部門(mén)業(yè)務(wù)系統(tǒng)不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的信號(hào)制式，采用相應(yīng)的技術(shù)手段和設(shè)備采集所需的特定信號(hào)，包括音視頻射頻信號(hào)、組播信號(hào)、衛(wèi)星信號(hào)、微波信號(hào)、網(wǎng)絡(luò)光纖信號(hào)等，將信息以專網(wǎng)或虛擬專用的加密傳輸通道共享到數(shù)據(jù)中心。

3.3 數(shù)據(jù)中心側(cè)

數(shù)據(jù)中心側(cè)是系統(tǒng)的核心，可以有效控制用戶側(cè)終端內(nèi)容的顯示，在整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)中始終處于核心位置，是一切內(nèi)容的提供和自動(dòng)化工作的控制中心。要求持續(xù)不間斷地處理相關(guān)數(shù)據(jù)，所以消耗電源功率相對(duì)比較大，同時(shí)設(shè)備要求有一套較為先進(jìn)完整可靠的機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施，要求機(jī)房布置必須專業(yè)可靠。為了保證數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)后續(xù)服務(wù)規(guī)模的高擴(kuò)張性，后續(xù)的設(shè)備能力和擴(kuò)容速度以及對(duì)系統(tǒng)容錯(cuò)性要求，數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)可以直接使用安全性有保障的云架構(gòu)來(lái)進(jìn)行虛擬化實(shí)現(xiàn)。

3.4 用戶認(rèn)證服務(wù)

由于廣播電視綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)涉及廣播電視業(yè)務(wù)系統(tǒng)的工作信息，對(duì)管理用戶的認(rèn)證服務(wù)必須確保安全可靠與可追溯性。無(wú)論是通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)登錄的用戶，還是應(yīng)用個(gè)人終端通過(guò)VPN網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程登錄的用戶，其認(rèn)證方式應(yīng)該采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，確保系統(tǒng)的安全性。用戶認(rèn)證除了傳統(tǒng)的用戶名、口令方式，還應(yīng)至少需要一種其他的認(rèn)證方式，包括但不限于生物識(shí)別技術(shù)、短信驗(yàn)證碼、動(dòng)態(tài)口令等。

3.5 監(jiān)控管理

（1）環(huán)境監(jiān)控。環(huán)境監(jiān)控技術(shù)包括感煙監(jiān)測(cè)、浸水/漏水情況監(jiān)測(cè)、溫濕度環(huán)境監(jiān)測(cè)。通過(guò)系統(tǒng)配備的煙感傳感器可以進(jìn)行機(jī)房周邊的煙霧情況在線監(jiān)測(cè)，同時(shí)能夠?qū)h(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)上報(bào)到監(jiān)測(cè)平臺(tái)管理系統(tǒng)；配備的水浸傳感器專門(mén)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)機(jī)房進(jìn)水滲漏的變化情況，主要用于對(duì)臺(tái)站各傳輸系統(tǒng)設(shè)備附近、地溝、其他雨水易滲透的區(qū)域進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)；配備的溫濕度傳感器系統(tǒng)主要布置在臺(tái)站中心機(jī)房，用于隨時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)用房周?chē)膶?shí)時(shí)溫度和濕度，保證技術(shù)系統(tǒng)正常運(yùn)行[3]。

（2）電力監(jiān)控。為了更準(zhǔn)確地對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，臺(tái)站區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有高壓線路系統(tǒng)使用的主配電柜、穩(wěn)壓柜、UPS輔助電源、發(fā)電機(jī)柜等高低壓電源輸出設(shè)備，當(dāng)系統(tǒng)外部設(shè)備供電異常或系統(tǒng)出現(xiàn)意外停電報(bào)警現(xiàn)象時(shí)，可實(shí)現(xiàn)臺(tái)站對(duì)柴油發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程開(kāi)機(jī)，保證臺(tái)站短時(shí)間內(nèi)供電不間斷，支持系統(tǒng)將報(bào)警系統(tǒng)信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)臺(tái)站實(shí)時(shí)運(yùn)行監(jiān)控狀態(tài)。

（3）安防監(jiān)控。通過(guò)系統(tǒng)在各臺(tái)站關(guān)鍵控制點(diǎn)位置安裝的高清數(shù)字?jǐn)z像頭陣列，對(duì)各個(gè)臺(tái)站及周邊環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行全天候、多方位、高精度的實(shí)時(shí)圖像采集，將采集記錄通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)逐級(jí)回傳到監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái)。基本參數(shù)系統(tǒng)平臺(tái)可以實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程采集存儲(chǔ)資料，并能查看監(jiān)控臺(tái)站及監(jiān)控周邊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等的監(jiān)控實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，同時(shí)系統(tǒng)支持當(dāng)臺(tái)站內(nèi)部及監(jiān)控周邊網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中出現(xiàn)非法入侵等系統(tǒng)異常運(yùn)行動(dòng)態(tài)時(shí)可進(jìn)行系統(tǒng)報(bào)警與提示。

（4）內(nèi)容監(jiān)管。實(shí)時(shí)自動(dòng)展示規(guī)定時(shí)間段以內(nèi)各級(jí)廣電播出機(jī)構(gòu)頻率時(shí)段的頻道欄目表，也可以自動(dòng)通過(guò)對(duì)節(jié)目片頭以及節(jié)目片尾詞進(jìn)行自動(dòng)地識(shí)別，根據(jù)所屬地域、播出機(jī)構(gòu)、頻道、分類來(lái)選擇日期進(jìn)行定制化展示[4]。在選擇其他欄目時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位、錄音播放以及錄像播放等特殊功能，也可以展示關(guān)鍵幀、文字及翻譯等，防止出現(xiàn)一些敏感的信息或者違規(guī)信息，自動(dòng)對(duì)用戶選擇后的所有節(jié)目都做好審核記錄和審核評(píng)議?？赏ㄟ^(guò)智能勘查和錄音錄像等形式來(lái)進(jìn)一步對(duì)其他衛(wèi)視非頻道自辦類節(jié)目?jī)?nèi)容做好跟蹤監(jiān)督管理，并且重點(diǎn)檢查其相關(guān)節(jié)目關(guān)鍵幀、文字的翻譯是否有違反法律的信息和敏感政策信息，甚至是嚴(yán)重違規(guī)信息，定期對(duì)被選定節(jié)目做好跟蹤評(píng)議工作以及審核等。

3.6 運(yùn)行指標(biāo)監(jiān)測(cè)功能

通過(guò)高速以太網(wǎng)交換機(jī)系統(tǒng)和高速千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸專線，可以從數(shù)字廣播電視地面發(fā)射系統(tǒng)的機(jī)房，采集地面監(jiān)測(cè)衛(wèi)星終端數(shù)據(jù)記錄的各種數(shù)字廣播電視衛(wèi)星微波發(fā)射機(jī)的運(yùn)行情況與設(shè)備狀態(tài)參數(shù)、各類監(jiān)測(cè)傳感器信息（包括信噪比指標(biāo)、載噪比指標(biāo)、信號(hào)載波峰值功率、音視頻調(diào)制信號(hào)信息參數(shù)、數(shù)字加密系統(tǒng)的制式版本工作信息等），可以將數(shù)據(jù)信息接入分平臺(tái)系統(tǒng)發(fā)射臺(tái)統(tǒng)一監(jiān)管運(yùn)維監(jiān)測(cè)板。操作檢測(cè)人員能通過(guò)一套安裝集成在平板電腦顯示器上運(yùn)行的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，直接對(duì)發(fā)射監(jiān)測(cè)板設(shè)備進(jìn)行智能控制及管理，查看每一臺(tái)數(shù)字廣播電視發(fā)射機(jī)上的總發(fā)射接收功率、反射接收功率、頻率特性、失真度、溫度指標(biāo)等綜合技術(shù)指標(biāo)，查看監(jiān)測(cè)信號(hào)源系統(tǒng)和發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)鏈路的運(yùn)行控制指標(biāo)，查看整個(gè)發(fā)射測(cè)控機(jī)房系統(tǒng)的綜合運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)[5]。

3.7 指揮調(diào)度功能

分平臺(tái)系統(tǒng)能夠通過(guò)手機(jī)短信的方式，將上級(jí)主管部門(mén)的應(yīng)急指揮調(diào)度指令、預(yù)警信息和各個(gè)發(fā)射機(jī)的播出異態(tài)、環(huán)境動(dòng)力報(bào)警信息，及時(shí)通報(bào)給各安全播出責(zé)任部門(mén)相關(guān)負(fù)責(zé)人。

4 廣播電視臺(tái)傳輸信號(hào)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

4.1 音視頻信號(hào)傳輸質(zhì)量監(jiān)測(cè)

在各地進(jìn)行有線無(wú)線廣播電視信號(hào)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及驗(yàn)收過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)地面廣播音視頻信號(hào)網(wǎng)絡(luò)及傳輸設(shè)備效果的監(jiān)測(cè)，要能夠及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)播出音視頻信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的干擾信號(hào)內(nèi)容加以識(shí)別篩選，把對(duì)網(wǎng)絡(luò)上各種可能容易產(chǎn)生的音視頻異態(tài)信號(hào)和其他非法視聽(tīng)內(nèi)容進(jìn)行有效過(guò)濾。音視頻質(zhì)量安全實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控的基本內(nèi)容主要是視頻內(nèi)容，包括節(jié)目視頻播放信號(hào)中斷、視頻內(nèi)容丟失、音頻信號(hào)內(nèi)容丟失、音量值過(guò)高、音量值過(guò)偏低、黒視場(chǎng)、彩條、靜幀。信號(hào)異態(tài)性檢測(cè)手段比較普遍，常見(jiàn)和存在隱患的音視頻檢測(cè)問(wèn)題特征類型有音頻信號(hào)解碼錯(cuò)誤、視頻幀數(shù)據(jù)丟失、音頻雜音、視頻彩場(chǎng)、視頻黒場(chǎng)、音量值過(guò)高、音視頻雜音波形異常等[6]。要想真正解決所有音頻技術(shù)問(wèn)題，可以逐步研究采用音視頻全數(shù)字化處理的信號(hào)異態(tài)性監(jiān)測(cè)設(shè)備，以新技術(shù)方法來(lái)切實(shí)有效提高音視頻信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)質(zhì)量。可以通過(guò)先在視頻監(jiān)控報(bào)警信號(hào)中自動(dòng)篩選設(shè)置報(bào)警門(mén)限，其功能包括增加報(bào)警音量門(mén)限和報(bào)警時(shí)間門(mén)限。

4.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集中管理

任何系統(tǒng)如果不能夠集中地管理，最終都會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的可用性，因此，建立一個(gè)集中管理平臺(tái)顯得格外重要。集中智能化運(yùn)行調(diào)度管理服務(wù)平臺(tái)系統(tǒng)還具有多項(xiàng)集中一體化調(diào)度運(yùn)行系統(tǒng)配置與服務(wù)配置功能，包括調(diào)度信號(hào)配置和管理配置功能、大屏信息顯示系統(tǒng)配置和服務(wù)設(shè)置功能、報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)任務(wù)設(shè)置與管理服務(wù)功能、設(shè)備配置任務(wù)管理和配置管理功能、節(jié)目系統(tǒng)配置服務(wù)管理設(shè)置服務(wù)配置功能、監(jiān)測(cè)調(diào)度系統(tǒng)任務(wù)管理與配置和服務(wù)設(shè)置功能、運(yùn)行系統(tǒng)路徑圖服務(wù)設(shè)置及管理功能[7]。系統(tǒng)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)直接或采用完全基于B/S架構(gòu)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)的模式，支持來(lái)自各種不同系統(tǒng)級(jí)別權(quán)限下的所有用戶登錄，支持對(duì)來(lái)自整個(gè)后臺(tái)監(jiān)測(cè)及分析的平臺(tái)系統(tǒng)的全局所有用戶數(shù)據(jù)的進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問(wèn)。集中的后臺(tái)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)平臺(tái)系統(tǒng)還支持后臺(tái)對(duì)平臺(tái)全局及各類用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)訪問(wèn)進(jìn)行分析，生成報(bào)警和異態(tài)數(shù)據(jù)分析表等，還能夠?qū)收显O(shè)備進(jìn)行分類。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)廣播電視信號(hào)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)闡述，分析了廣播電視信號(hào)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、系統(tǒng)構(gòu)架，各組成部分所需應(yīng)用的主要技術(shù)和實(shí)現(xiàn)方法，討論了綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案的整體優(yōu)化措施?！?/p>