摘要：文章采用資料分析和實踐調(diào)查的方法對廣播電視無線發(fā)射臺的具體利用進行分析，發(fā)現(xiàn)廣播電視無線發(fā)射臺是否能夠達到優(yōu)質(zhì)播出目的，其與多個環(huán)節(jié)有密切的關(guān)系，比如信號覆蓋、設(shè)備性能、發(fā)射流程以及安全管理等。所以要積極實現(xiàn)廣播電視無線發(fā)射臺優(yōu)質(zhì)播出目的，必須基于具體的環(huán)節(jié)對相關(guān)的工作內(nèi)容進行研究和討論。研究發(fā)現(xiàn)，不管是信號覆蓋、設(shè)備性能還是發(fā)射流程、安全管理，其均與廣播電視無線發(fā)射臺的系統(tǒng)設(shè)計以及應(yīng)用有顯著的關(guān)系，因此要解決問題，實現(xiàn)發(fā)射臺的優(yōu)質(zhì)播出目的，需要對系統(tǒng)的設(shè)計進行思考?；诖?，文章設(shè)計了廣播電視無線發(fā)射臺智能化監(jiān)控系統(tǒng)方案，并對方案中的具體設(shè)備利用、系統(tǒng)構(gòu)建以及系統(tǒng)功能發(fā)揮等進行明確，同時基于系統(tǒng)設(shè)計方案對發(fā)射臺優(yōu)質(zhì)播出的具體策略進行總結(jié)，最終得出：要保證廣播電視無線發(fā)射臺的優(yōu)質(zhì)播出，需要對信號發(fā)射、信號監(jiān)測以及信號安全進行優(yōu)化?？偟膩碇v，無線發(fā)射臺作為廣播電視信號傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，其播出的質(zhì)量直接影響到觀眾的收看體驗。因此，如何實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)播出是廣播電視無線發(fā)射臺亟待解決的問題。此次的研究與分析旨在為實際問題的解決提供參考與突破點。

關(guān)鍵詞：無線發(fā)射臺；廣播電視；優(yōu)質(zhì)播出；策略

中圖分類號：TN943.3 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-8883（2024）01-0129-04

一、引言

廣播發(fā)射臺肩負著廣播信號傳輸?shù)年P(guān)鍵任務(wù)，自動監(jiān)測其運行狀態(tài)是確保廣播節(jié)目高質(zhì)量播出的重要手段[1]。全天候、高頻率的廣播發(fā)射工作涉及多個關(guān)鍵設(shè)備，為工作人員帶來了一系列挑戰(zhàn)。在噪聲極高的工作環(huán)境下，員工容易疲勞和情緒緊張，可能導(dǎo)致誤操作風(fēng)險增加，造成節(jié)目中斷或設(shè)備故障。因此，降低員工工作負擔(dān)對確保廣播系統(tǒng)順暢運行至關(guān)重要。技術(shù)人員能力存在差異，當(dāng)事故發(fā)生時，若不能及時發(fā)現(xiàn)并快速解決問題，可能會增加廣播設(shè)備損壞的風(fēng)險，進而導(dǎo)致設(shè)備使用壽命縮短并降低節(jié)目播放的質(zhì)量[2]。人工智能、大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)等科學(xué)技術(shù)的不斷進步，為構(gòu)建智慧廣播電視系統(tǒng)提供了必要基礎(chǔ)。為確保高質(zhì)量的臺站信號傳輸，必須建立一套自動化、智能化監(jiān)控系統(tǒng)，最大程度地減少對人工監(jiān)控模式的依賴，以確保順利播放。如何提升廣播發(fā)射質(zhì)量、監(jiān)測發(fā)射臺信號參數(shù)，以及確保廣播發(fā)射工作的安全可靠性，一直是從業(yè)人員關(guān)注的重點問題，也是廣播領(lǐng)域研究的熱門方向[3]?，F(xiàn)今，國內(nèi)外生產(chǎn)的廣播發(fā)射機普遍采用計算機控制技術(shù)來自動化管理[4]。例如，像哈里斯廣播發(fā)射機和陜西如意廠生產(chǎn)的廣播發(fā)射機都依賴微處理器，以實現(xiàn)精準(zhǔn)的發(fā)射過程控制。

二、智能化廣播電視無線發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案

利用人工智能技術(shù)建立了故障識別系統(tǒng)，該系統(tǒng)綜合了計算機控制技術(shù)，能夠?qū)崟r監(jiān)控廣播發(fā)射臺系統(tǒng)中的各個設(shè)備，并自動調(diào)整系統(tǒng)的運行狀態(tài)[5]。具體而言，整個系統(tǒng)包含了主控設(shè)備監(jiān)測、信號監(jiān)測、節(jié)目質(zhì)量監(jiān)控、綜合報警等多個環(huán)節(jié)。詳細架構(gòu)如圖1所示。

（一）主控設(shè)備配置

設(shè)計無線發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)時，關(guān)鍵在于合理配置主控設(shè)備并拓展系統(tǒng)功能，以確保發(fā)射臺的運行穩(wěn)定性和安全性[6]。在智能監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)中，主控設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸效果具有顯著影響。在主控設(shè)備配置的過程中，必須確保監(jiān)控系統(tǒng)具備良好的響應(yīng)速度、信息傳輸能力以及所有模塊的穩(wěn)定性，因此，選擇合適匹配的單片機作為主控設(shè)備芯片至關(guān)重要[7]。主控設(shè)備的芯片通常需要有多個數(shù)據(jù)接口，利用 WiFi 技術(shù)來連接多功能串口，讓它們相互連通。在應(yīng)用中，通過模擬或數(shù)字接口與數(shù)據(jù)傳感器連接設(shè)備，并將系統(tǒng)功能編碼錄入主控設(shè)備的閃存，以擴展功能[8]。通過模擬/數(shù)字接口以及PHY芯片互相連接，從而連接主控設(shè)備和無線通信等，達到智能化監(jiān)控目的。

（二）發(fā)射臺設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)

為確保廣播信號傳輸?shù)姆€(wěn)定和安全，無線發(fā)射臺分析處理接收的信號源，并通過站內(nèi)鏈路放大后發(fā)送至發(fā)射機，觀眾可通過各種終端設(shè)備收看相關(guān)節(jié)目[9]。信號監(jiān)測系統(tǒng)需支持多種信號源，并使用專用分配器進行信號分發(fā)。系統(tǒng)需要在信號切換完成后有效檢測信號強度，以確保廣播電視節(jié)目的高質(zhì)量播放。目前，大部分智能監(jiān)控系統(tǒng)采用嵌入式信號監(jiān)測技術(shù)，適用于多種環(huán)境，并具備強大穩(wěn)定性和多重優(yōu)勢[10]。嵌入式信號監(jiān)測系統(tǒng)主要涉及監(jiān)測板卡、工業(yè)機箱等相關(guān)設(shè)備，其中監(jiān)測板卡采用了DSP+FPGA架構(gòu)，可以與多種計算機設(shè)備搭配使用，構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動監(jiān)測和故障告警，并且在出現(xiàn)過電流、過電壓、設(shè)備過熱等狀況時觸發(fā)自我保護機制。

（三）綜合報警與系統(tǒng)管理

數(shù)據(jù)格式和編碼直接影響廣播電視無線發(fā)射臺的信號傳輸效果。對于發(fā)射臺站來說，智能監(jiān)控系統(tǒng)至關(guān)重要，因為它直接影響廣播電視信號的傳播穩(wěn)定性以及其他多個方面[11]。監(jiān)控系統(tǒng)是系統(tǒng)設(shè)置中的重要環(huán)節(jié)，因此，在設(shè)置和管理過程中應(yīng)重視故障監(jiān)測，不斷提升信號傳輸穩(wěn)定性和安全性[12]。

三、播出系統(tǒng)硬件系統(tǒng)構(gòu)架

高清數(shù)字電視硬盤播出系統(tǒng)在設(shè)計和運行過程中，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是兩級視頻服務(wù)器，利用百兆以太網(wǎng)或者通過千兆光纖網(wǎng)作為系統(tǒng)基礎(chǔ)，結(jié)合各種專業(yè)性音頻設(shè)備共同形成專業(yè)系統(tǒng)[13]。系統(tǒng)內(nèi)部包含多個子系統(tǒng)，如視音頻和同步子系統(tǒng)等。其核心構(gòu)件為視頻服務(wù)器，以矩陣為中心，并通過兩個HD-SDI系統(tǒng)運行作為內(nèi)部信號主要處理的相關(guān)視頻服務(wù)器。主備視頻服務(wù)器負責(zé)主要運行功能，一旦主視頻服務(wù)器發(fā)生故障，會迅速切換為備視頻服務(wù)器，以確保節(jié)目的順利播出。播控機負責(zé)過程控制和監(jiān)測，通過其有效控制，系統(tǒng)信源信號將按照節(jié)目單的相關(guān)順序播放電視內(nèi)容。有關(guān)詳細信息，請參考圖2。

信號源中主要涉及公共信號、延時直播信號等多種相關(guān)信號。通過矩陣實現(xiàn)所有信號的集合管理，在試音頻信號播放機篩選出適宜的信號源之后，通過切換臺方式可實現(xiàn)信號的切換。對于應(yīng)急開關(guān)來說，若信號傳輸過程中矩陣、切換臺存在故障無法正常應(yīng)用，則能夠及時開啟應(yīng)急開關(guān)，通過應(yīng)急開關(guān)進行實時信號監(jiān)控，在明確信號狀態(tài)的基礎(chǔ)上，及時有效判定信號故障成因[14]。

（一）視音頻子系統(tǒng)

1.灌錄子系統(tǒng)

灌錄系統(tǒng)錄入服務(wù)器在系統(tǒng)中需要進行硬盤節(jié)目灌錄上載，能夠?qū)崟r通過多個上載通道實現(xiàn)同時上載控制。各個上載通道分別設(shè)置相應(yīng)的錄像機。利用矩陣能夠使多臺錄像機進入到相同上載通道內(nèi)，錄入服務(wù)器負責(zé)對硬盤機、錄像機等多臺設(shè)備以及多個環(huán)節(jié)協(xié)同管理，最終實現(xiàn)素材采集管理。錄入服務(wù)器主要進行編碼，若內(nèi)存量相對較高，則播出過程中可實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和播出服務(wù)器間的相互關(guān)聯(lián)。進行節(jié)目上載過程中，需要涉及多種人工操作，從而避免大量高頻次操控播出服務(wù)器，提升安全性和穩(wěn)定性。錄入服務(wù)器中相關(guān)節(jié)目能夠利用FTP技術(shù)，將信息上載至播出服務(wù)器，通過此操作能夠增強其穩(wěn)定性和安全性。

2.播控子系統(tǒng)

這種雙重存儲結(jié)構(gòu)的播放控制系統(tǒng)使服務(wù)器功能更專注，有效地增強了播放內(nèi)容的安全性。為確保播放的可靠性，在多個環(huán)節(jié)都設(shè)有備份方案以應(yīng)對播放需求。播放素材分為兩層存儲，一層用于節(jié)目錄入，另一層用于實際播放。兩臺服務(wù)器相互獨立運行，進一步增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性[15]。

（二）網(wǎng)絡(luò)控制子系統(tǒng)

1.設(shè)計思路

電視硬盤播放系統(tǒng)的設(shè)計需要將光纖和百兆網(wǎng)整合成局域網(wǎng)。系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)由中心交換機和網(wǎng)絡(luò)線構(gòu)成，連接各設(shè)備。中心交換機包含一個24端口的百兆交換機和一個8端口的千兆光纖交換機，通過光纖級聯(lián)連接。光纖連接方面，網(wǎng)關(guān)與千兆交換機使用了SCSI控制線連接，確立網(wǎng)關(guān)與素材硬盤的聯(lián)系，并建立上傳通道。上層控制通過FTP傳送相應(yīng)指令。

2.二級灌錄系統(tǒng)

在單頻道系統(tǒng)中，上載階段包括高清灌錄服務(wù)器和高清錄像機。高清錄像機在操作過程中負責(zé)將拍攝的視頻和音頻素材傳輸至高清視頻服務(wù)器。隨后，這些素材通過光纖和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)從二級硬盤轉(zhuǎn)移到一級硬盤上進行存儲。控制鏈路涉及232轉(zhuǎn)422設(shè)備和多串口服務(wù)器，主要用于向高清視頻服務(wù)器和高清錄像機發(fā)送操作指令。圖3展示了灌錄系統(tǒng)的控制拓撲結(jié)構(gòu)。

3.一級硬盤視音頻播出系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由網(wǎng)關(guān)、素材硬盤以及若干控制面板等組成。在理解播出網(wǎng)絡(luò)方面，主要涉及三個關(guān)鍵方面。首先，通過控制機、服務(wù)器、多串口服務(wù)器等設(shè)備形成相應(yīng)的播出網(wǎng)絡(luò)。其次，可以利用完成素材灌入的硬盤SCSI接口、光纖交換機，以及播出硬盤等相關(guān)設(shè)備來構(gòu)建播出網(wǎng)絡(luò)。最終，使用控制面板并借助 Q-LINK 通路，這個通路采用了 Q-LINK 協(xié)議和視頻電纜。同時，系統(tǒng)還使用了一個大小為 32x8 的矩陣通信和 QMC 切換臺。在播出系統(tǒng)中，關(guān)鍵性環(huán)節(jié)是CISCO3500交換機，能夠通過此交換機實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈接并且構(gòu)建出具備星形結(jié)構(gòu)的相應(yīng)封閉性以太網(wǎng)絡(luò)，其中，包含百兆網(wǎng)絡(luò)以及千兆網(wǎng)絡(luò)。利用千兆網(wǎng)絡(luò)能夠傳輸各種規(guī)模電視節(jié)目素材，其中，主要包含千兆交換機以及相應(yīng)光纜。在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部也需要運用光纖網(wǎng)絡(luò)，由于硬盤播出系統(tǒng)內(nèi)存在二級結(jié)構(gòu)，需要將部分視頻素材從一級傳輸至二級，在傳輸過程中主要運用光纖網(wǎng)絡(luò)。通過多種設(shè)備，實現(xiàn)網(wǎng)關(guān)以及素材硬盤之間的相互連接，在實際應(yīng)用過程中需要通過FTP命令進行上傳控制。

（三）同步子系統(tǒng)

系統(tǒng)同步過程中，需要兩個不同數(shù)字同步機共同形成黑場信號，且兩者之間形成相互備份，若倒換器通過監(jiān)測發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)主同步機出現(xiàn)輸出失誤等問題，則能夠通過自動倒換轉(zhuǎn)變?yōu)閭渫綑C。公共區(qū)同步系統(tǒng)主要涉及視頻分配、切換開關(guān)等。在同步信號的灌注以及播出過程中，都需要通過公共區(qū)來進行同步信號分配，通過視頻分配，能夠?qū)⑿盘杺鬟f至相應(yīng)的同步設(shè)備。若同步信號出現(xiàn)誤差，則會造成拉條等多種問題。圖4為同步信號傳遞路徑。

四、廣播電視無線發(fā)射臺發(fā)射優(yōu)化保障措施

（一）無線電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺信號發(fā)射優(yōu)化策略

信號發(fā)射臺的信號能夠直接影響無線電視穩(wěn)定性以及播出質(zhì)量，為了能夠更好地滿足廣電數(shù)字電視發(fā)展的需求，必須合理優(yōu)化無線電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺，同時需要結(jié)合當(dāng)前管理機制。在優(yōu)化信號傳輸技術(shù)、提升傳輸能力的基礎(chǔ)上，積極開展應(yīng)急響應(yīng)管理。數(shù)字電視和傳統(tǒng)閉路電視有所不同，具有更高的清晰度和能夠獲得更多電視臺信號等優(yōu)勢，可以為電視觀眾提供多樣化收看體驗。發(fā)射臺信號傳輸方案、發(fā)射設(shè)備應(yīng)得到一定升級和發(fā)展，首先需要注重數(shù)字化發(fā)展理念，在傳統(tǒng)設(shè)備的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代化模擬設(shè)備開展大規(guī)模設(shè)備改造和優(yōu)化升級。

（二）無線電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺信號監(jiān)測安全優(yōu)化

從無線電視信號播放角度來說，信號發(fā)射安全性以及有效性尤為重要。相關(guān)部門需要實時開展信號監(jiān)測，確保電視節(jié)目順利播出，不斷優(yōu)化使當(dāng)前廣播電視監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)更具全面性。在信息化建設(shè)的過程中，電視節(jié)目類型越來越多，對信號傳輸?shù)男枨笠苍诓粩嗵岣?。所以，必須綜合性監(jiān)測各類發(fā)射信號，從而切實保障無線電視播放質(zhì)量以及信號傳輸質(zhì)量。在對前端信號進行實時監(jiān)測的過程中，需要結(jié)合衛(wèi)星系統(tǒng)共同設(shè)置安全監(jiān)測報警系統(tǒng)。

五、結(jié)語

通過本文提出的廣播電視無線發(fā)射臺智能化監(jiān)控系統(tǒng)方案的設(shè)計，分析了實現(xiàn)高質(zhì)量播出的效果，目前廣播電視無線發(fā)射臺站監(jiān)管工作將此作為重要關(guān)注點。以下結(jié)論總結(jié)了這項工作的實施效果。

第一，結(jié)合廣播電視無線發(fā)射過程中發(fā)射臺信號受到嚴(yán)重干擾、圖像音質(zhì)下降等問題，進一步提出構(gòu)建智能化、自動化的監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)包括主控設(shè)備配置、自動化機房監(jiān)測系統(tǒng)、監(jiān)測節(jié)目畫面質(zhì)量智能監(jiān)控系統(tǒng)、綜合報警與系統(tǒng)管理及播出系統(tǒng)硬件系統(tǒng)構(gòu)架。

第二，高清數(shù)字電視的硬盤播出系統(tǒng)涉及兩級視頻服務(wù)器。這些服務(wù)器利用百兆以太網(wǎng)和千兆光纖網(wǎng)，與各種專業(yè)視音頻設(shè)備相結(jié)合，打造了一個高水準(zhǔn)的專業(yè)系統(tǒng)。

第三，為實現(xiàn)廣播電視節(jié)目的優(yōu)質(zhì)播出，提出廣播電視無線發(fā)射臺發(fā)射優(yōu)化保障措施，包括無線電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺信號發(fā)射的優(yōu)化策略，無線電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺信號監(jiān)測的安全優(yōu)化，無線電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺優(yōu)質(zhì)播出的安全優(yōu)化策略。

參考文獻：

[1] 王欣欣，劉明超，方明亮，等.數(shù)字時代廣播電視無線發(fā)射技術(shù)相關(guān)問題分析[J].傳播力研究，2019，3（13）：292.

[2] 王少磊.影響廣播電視衛(wèi)星傳輸?shù)囊蛩丶皯?yīng)對措施[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（23）：22-23.

[3] 鄭旭東.廣播電視無線發(fā)射與安全播出分析[J].西部廣播電視，2020（13）：232-233.

[4] 席成.分析廣播電視信號傳輸與發(fā)射中的安全播出問題[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2020（1）：23-24.

[5] 王海.試論廣播電視無線發(fā)射技術(shù)的創(chuàng)新[J].電子測試，2019，22（13）：1126-1127.

[6] 郭強.廣播電視監(jiān)測監(jiān)管與指揮調(diào)度平臺綜合系統(tǒng)[J].電子世界，2019（15）：184-185.

[7] 張志杰，張淑敏，王小強，等.廣播電視無線發(fā)射機房監(jiān)控系統(tǒng)[J].數(shù)字通信世界，2019，22（7）：118-119.

[8] 劉建平.廣播電視多媒體智能指揮調(diào)度系統(tǒng)初探[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體，2019（2）：36-40.

[9] 侯小晨，何以美，劉鼎新，等.基于數(shù)字時代廣播電視無線發(fā)射問題研究[J].科技傳播，2019，11（8）：1106-1107.

[10] 賈澤莘.廣播電視無線發(fā)射臺站安全播出告警信息短信發(fā)布系統(tǒng)[J].視聽，2019，22（5）：1116-1117.

[11] 王文生.試論廣播電視安全播出應(yīng)急處理和技術(shù)維護[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2019，16（3）：232-233.

[12] 趙偉莉.數(shù)字化時代加快廣播電視無線發(fā)射技術(shù)發(fā)展的措施[J].黑龍江科學(xué)，2020（14）：92-93.

[13] 胡安禮.廣播電視無線發(fā)射臺實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)播出的實施策略[J].電視技術(shù)，2022（4）：46.

[14] 張賢.無線廣播電視發(fā)射臺站自動化信號檢測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].視界觀，2021（11）：1.

[15] 白宇飛.廣播電視無線發(fā)射臺站遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].電子世界，2020（8）：148-149.

作者簡介 付芳，副高級工程師，研究方向 ：廣播電視工程。