基于廣電的國家緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)架構(gòu)探討

李遠(yuǎn)東，凌明偉

（1.浙江普陀廣播電視臺，浙江 普陀 316100；2.浙江傳媒學(xué)院，浙江 杭州 310018）

0 引言

《中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要》第九篇第四十一章第七節(jié)明確“堅持預(yù)防與應(yīng)急并重、常態(tài)與非常態(tài)結(jié)合的原則，建立健全統(tǒng)一指揮、結(jié)構(gòu)合理、反應(yīng)靈敏、保障有力、運轉(zhuǎn)高效的國家突發(fā)事件應(yīng)急體系，提高危機(jī)管理和風(fēng)險管理能力”[1]?！熬o急預(yù)警廣播系統(tǒng)”即是國家突發(fā)事件應(yīng)急體系和地方突發(fā)事件應(yīng)急體系的重要組成部分，其在公共危機(jī)事件發(fā)生時提供迅速快捷的相關(guān)通報，是政府進(jìn)行危機(jī)管理不可或缺的重要手段之一。其他各主要國家均已經(jīng)建立并正在不斷完善其緊急廣播系統(tǒng)[2-3]，國內(nèi)已有相關(guān)文章介紹了國外緊急廣播系統(tǒng)的主要特點（主要基于廣電系統(tǒng)、全程自動化、分級分區(qū)廣播、多語種呈現(xiàn)等）[4-7]，筆者在其基礎(chǔ)上，結(jié)合中國國情及廣播電視發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，并結(jié)合之前的一些相關(guān)研究成果與基礎(chǔ)[8-10]，對基于廣電的國家緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)的架構(gòu)進(jìn)行探討。

1 基于廣電建立緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)的優(yōu)勢

緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)必須能在短時間內(nèi)將較準(zhǔn)確的預(yù)警信息或緊急廣播信息覆蓋到國內(nèi)某一地區(qū)盡可能廣的地域及盡可能多的群眾，以取得較大的社會效益，這些特殊要求正好與目前廣電的本質(zhì)特點相契合，在信息準(zhǔn)確度、信息安全播出、信息覆蓋面、信息廣播速度、信息權(quán)威性與公信力、網(wǎng)絡(luò)信息熵?zé)岫鹊确矫?，廣播電視無疑具有很大的優(yōu)勢，并且“下一代廣播電視網(wǎng)絡(luò)”建設(shè)和“三網(wǎng)融合”將更加凸顯這些優(yōu)勢。

2 基于廣電的國家緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)架構(gòu)的探討

2.1 緊急突發(fā)事件的分類

一般而言，“緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)”是指利用電子手段來發(fā)送、接收并處理緊急報警信息，以使人們對即將到來的災(zāi)害有所警覺。但筆者認(rèn)為，作為一種完善的應(yīng)急機(jī)制，也為了更大限度地發(fā)揮廣電先天與后天的優(yōu)勢，中國的緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)應(yīng)同時具有緊急事態(tài)下“預(yù)警廣播”和“緊急廣播”的功能，因為應(yīng)急管理工作涉及到緊急突發(fā)事件的事前、事中、事后等各個階段，并且有的緊急突發(fā)事件能夠事先預(yù)測，有的則不能。據(jù)此，筆者認(rèn)為，可將緊急突發(fā)事件分類為“需提前預(yù)警型”和“非提前預(yù)警型”?！秶彝话l(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》將緊急事件分為自然災(zāi)害類、事故災(zāi)難類、公共衛(wèi)生事件類、社會安全事件類，其中的地震災(zāi)害、自然災(zāi)害等可劃分為“需提前預(yù)警型”，其余的則可劃分為“非提前預(yù)警型”，而對于前者，可通過“預(yù)警廣播”發(fā)布預(yù)警，對于后者，可通過“緊急廣播”發(fā)布相關(guān)信息，“預(yù)警廣播”和“緊急廣播”最好能在同一個緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)中實現(xiàn)。

2.2 全自動化的預(yù)警廣播系統(tǒng)

在預(yù)警廣播（如地震預(yù)警、氣象災(zāi)害預(yù)警）之中，相關(guān)預(yù)警信息到達(dá)群眾的時間越早越好，以盡可能減小災(zāi)害造成的人員傷亡及財產(chǎn)損失，因此需要做到預(yù)警系統(tǒng)對預(yù)警信息隨時自動獲取、自動處理和自動發(fā)布。其次，要做到預(yù)警信息分級分區(qū)的發(fā)布，全國性的預(yù)警信息覆蓋全國地域內(nèi)的群眾，地區(qū)性的預(yù)警信息則只能覆蓋本地區(qū)。另外，考慮到時間的緊迫性，系統(tǒng)在發(fā)布預(yù)警信息前，無須經(jīng)過人工的審核，保證系統(tǒng)所獲取的預(yù)警信息的真實性在系統(tǒng)設(shè)計時就重點考慮。結(jié)合中國廣播電視臺的體制特點，給出一種全自動化的預(yù)警廣播系統(tǒng)的架構(gòu)以供探討，如圖1所示。

系統(tǒng)架構(gòu)的主要特點為：

1）能做到全國、省、市的分級分區(qū)的預(yù)警廣播。

2）由于采用有線電視IP城域網(wǎng)的虛擬專用通道及NGB干線網(wǎng)傳輸預(yù)警信息，能做到系統(tǒng)對預(yù)警信息的安全自動獲取。

圖1 全自動化的預(yù)警廣播系統(tǒng)架構(gòu)

3）預(yù)警信息通過有線電視IP城域網(wǎng)的虛擬專用通道傳送至廣播電視臺的播控系統(tǒng)后，先經(jīng)過預(yù)警服務(wù)器的自動處理，再自動播出到有線電視網(wǎng)絡(luò)、地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)電視集成播控平臺、手機(jī)電視集成播控平臺、CMMB的S波段與U波段網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對多種固定的或移動的多類型終端的全覆蓋。

4）在預(yù)警服務(wù)器中，預(yù)警圖像單元根據(jù)系統(tǒng)自動接收到的預(yù)警信息以及事先內(nèi)置的格式模板，自動且快速地制作出相關(guān)地圖，排列出地震或氣象災(zāi)害將要波及的地區(qū)地名；預(yù)警音頻單元根據(jù)系統(tǒng)自動接收到的預(yù)警信息以及事先內(nèi)置的格式模板，自動并且快速地制作出相關(guān)音頻文件，其內(nèi)容包括災(zāi)害類型、等級以及波及的地區(qū)地名；觸發(fā)單元發(fā)送相關(guān)控制信號給電視播控系統(tǒng)與廣播播控系統(tǒng)，把由預(yù)警圖像單元自動生成的圖像疊加到正在播出的電視畫面之上，把由預(yù)警音頻單元自動生成的音頻文件與警報聲加入到正在播出的電臺廣播節(jié)目之中。

5）全國性的預(yù)警信息通過有線電視NGB國干網(wǎng)、有線電視NGB省干網(wǎng)傳送到省、市廣播電視臺的播控系統(tǒng)，省一級的預(yù)警信息通過有線電視NGB省干網(wǎng)傳送到市廣播電視臺的播控系統(tǒng)。

6）預(yù)警服務(wù)器還具有“新聞速報”功能。通過全臺網(wǎng)連接到部署于新聞中心的專用打印機(jī)，根據(jù)系統(tǒng)自動接收到的預(yù)警信息以及格式模板，制作并打印出相關(guān)新聞稿，用于新聞播出，這樣可提高廣播電視臺災(zāi)害新聞的報道速度。為提示已經(jīng)有相關(guān)新聞稿的自動生成，預(yù)警服務(wù)器可通過報警燈、報警揚聲器、LED顯示屏等通知正在值班的工作人員，若無工作人員值班，則可通過預(yù)置的3G模塊以短信方式告知相關(guān)工作人員。

2.3 預(yù)警廣播及緊急廣播雙重功能實現(xiàn)

大多數(shù)的緊急突發(fā)事件無法提前預(yù)警，并且對于可以提前預(yù)警的緊急突發(fā)事件的應(yīng)急管理也不僅僅局限于“事前預(yù)警”，因此，除預(yù)警廣播功能以外，廣電應(yīng)充分運用自身優(yōu)勢，開發(fā)緊急廣播功能。筆者認(rèn)為，預(yù)警廣播與緊急廣播業(yè)務(wù)在應(yīng)用層面要盡量統(tǒng)一，而根據(jù)不同傳輸網(wǎng)絡(luò)的特點制定緊急預(yù)警廣播信息相應(yīng)的傳輸規(guī)范，同時，以有線電視NGB的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心（IDC）為緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)前端，面向有線電視網(wǎng)絡(luò)、地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)、CMMB、直播衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)電視等播出預(yù)警信息和緊急廣播信息。于是，筆者提出相關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)，見圖2。

圖2 兼具預(yù)警與緊急廣播功能的系統(tǒng)架構(gòu)

來自行業(yè)相關(guān)部門（如地震、氣象、海洋、交通、民政、衛(wèi)生、林業(yè)等）的預(yù)警信息或緊急廣播信息通過有線電視城域VPN傳送到有線電視網(wǎng)絡(luò)公司的IDC，先由預(yù)警信息智能識別單元判斷所接收到的信息是否為預(yù)警信息：1）若不是（即為“緊急廣播信息”），則將緊急廣播信息傳送到緊急廣播系統(tǒng)（EAS）消息編輯平臺，由人工編輯生成緊急廣播消息，然后將其提交給EAS消息審核平臺，由人工對消息的來源、類型、級別、內(nèi)容等進(jìn)行審核與確認(rèn)，再傳送至數(shù)據(jù)服務(wù)器，存儲、管理并播出緊急廣播消息。另外，對于上一級系統(tǒng)所發(fā)布的緊急廣播消息，通過“信息接收轉(zhuǎn)發(fā)平臺”及有線電視NGB骨干網(wǎng)傳輸至下一級系統(tǒng)；2）若“是”（即為“預(yù)警廣播信息”），則為了將預(yù)警信息盡快發(fā)送，直接將其自動轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)服務(wù)器播出，并通過“信息接收轉(zhuǎn)發(fā)平臺”及有線電視NGB骨干網(wǎng)傳輸至下一級系統(tǒng)，然后自動播出。

2.3.1 圖像及字幕疊加系統(tǒng)

圖像及字幕疊加系統(tǒng)的參考架構(gòu)如圖3所示，在有線電視前端IDC部署后，所有的有線電視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星電視、互聯(lián)網(wǎng)電視等觀眾通過模擬電視機(jī)、數(shù)字電視一體機(jī)、數(shù)字電視STB等各種類型與型號的接收終端接收到預(yù)警信息或緊急廣播信息。

圖3 圖像及字幕疊加系統(tǒng)

系統(tǒng)自動接收到的預(yù)警信息或緊急廣播信息（文字、圖像）以文本、ASCII字符、圖片的形式存在，若為前兩者，則先將文本或ASCII字符轉(zhuǎn)換成圖片，再對圖片進(jìn)行壓縮（編碼方式MPEG-2，H.264，AVS等可選，依傳輸網(wǎng)絡(luò)而自動適配），然后插入電視節(jié)目的TS之中，這種方式成本低，易于實現(xiàn)，利于安全播出，不影響電視視頻質(zhì)量，無須額外頻帶或帶寬。

1）預(yù)警信息與緊急廣播信息的協(xié)議結(jié)構(gòu)

可供參考的一種協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖4所示，對于在有線電視網(wǎng)絡(luò)、地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)電視、手機(jī)電視中傳輸?shù)念A(yù)警信息與緊急廣播信息均可采用此種協(xié)議結(jié)構(gòu)。之中考慮到了信息的多種展現(xiàn)方式及多語種呈現(xiàn)，其中的“編碼字符集”采用GB2312—1980《信息交換用漢字編碼字符集基本集》中的相關(guān)定義，“語種”采用GB/T 4880《語種名稱代碼》中的相關(guān)定義。

2）觸發(fā)消息協(xié)議結(jié)構(gòu)

由于在有線電視NGB實現(xiàn)全程全網(wǎng)之后，在A地有線電視IDC發(fā)布預(yù)警信息或緊急廣播信息時，A地的觀眾可能正在接受B地有線電視所提供的業(yè)務(wù)服務(wù)，因此就需要電視頻道的自動跳轉(zhuǎn)（通過在消息協(xié)議結(jié)構(gòu)中定義“觸發(fā)”字段來實現(xiàn)），所以需要定義觸發(fā)消息及其協(xié)議結(jié)構(gòu)，如圖5所示。

圖4 應(yīng)急消息協(xié)議結(jié)構(gòu)

圖5 觸發(fā)消息協(xié)議結(jié)構(gòu)

由于地面數(shù)字電視不可能實現(xiàn)全程全網(wǎng)，因此不必定義觸發(fā)消息及其協(xié)議結(jié)構(gòu)。對于互聯(lián)網(wǎng)電視，由于目前某個電視機(jī)廠商所生產(chǎn)的某個型號的互聯(lián)網(wǎng)電視機(jī)、智能電視機(jī)只能對接到某一個互聯(lián)網(wǎng)電視集成播控平臺，因此不必定義觸發(fā)消息及其協(xié)議結(jié)構(gòu)，而目前手機(jī)電視集成播控平臺尚無定論，故是否要定義觸發(fā)消息及其協(xié)議結(jié)構(gòu)，以后再靈活處理。

2.3.2 應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)

預(yù)警信息及已通過審核的緊急廣播信息從數(shù)據(jù)服務(wù)器輸出到如圖6所示的應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)，該系統(tǒng)再根據(jù)內(nèi)置的內(nèi)容模板自動且快速地制作出數(shù)據(jù)廣播節(jié)目，自動適配送入傳輸網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)廣播輸出單元完成應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播內(nèi)容到各種傳輸網(wǎng)絡(luò)的自動適配，數(shù)據(jù)廣播生成單元則自動制作出應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播內(nèi)容。

為實現(xiàn)預(yù)警信息或緊急廣播信息在有線電視網(wǎng)絡(luò)、地面數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)、直播衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、移動電視網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)電視、手機(jī)電視中的傳輸，可定義一種通用的應(yīng)急數(shù)據(jù)語言格式廣播標(biāo)記語言（Broadcast Markup Language，BML），作為一種參考，BML的主要構(gòu)成模塊如表1所示。

圖6 應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)

表1 BML主要構(gòu)成模塊

相關(guān)說明為：1）通過XHTML-CP對應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播應(yīng)用界面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述；2）通過C-CSS實現(xiàn)頁面布局；3）通過ECMAScript實現(xiàn)頁面交互與導(dǎo)航；4）通過Ajax完成應(yīng)急數(shù)據(jù)廣播應(yīng)用界面上局部內(nèi)容的更新。

2.4 緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)的擴(kuò)展功能

1）更高級別的安全播出

可以采用兩級數(shù)字簽名，以公鑰證書中的數(shù)字簽名驗證證書的合法性與完整性，以預(yù)警信息、緊急廣播信息中的數(shù)字簽名驗證相關(guān)信息的合法性與完整性，但采用這種方式需要在接收終端預(yù)先內(nèi)置相關(guān)處理模塊，目前的接收終端均不具備相關(guān)條件，如果外置，則又會面臨一些新的問題。

2）接收終端的自動激活

從技術(shù)原理上而言，很容易實現(xiàn)接收終端的自動激活，但需要在接收終端預(yù)先內(nèi)置自動激活電路，目前的接收終端均不具備相關(guān)條件。

2.5 面向行業(yè)的緊急廣播系統(tǒng)

在發(fā)生緊急事件時，一些相關(guān)的行業(yè)部門需要召開緊急視頻會議，這可通過有線電視雙向網(wǎng)或CMMB進(jìn)行，通過后者進(jìn)行時，所開發(fā)的專用終端需內(nèi)置3G模塊，以將會議現(xiàn)場音視頻傳輸至CMMB緊急廣播前端。

2.6 地方廣電緊急廣播的其他實現(xiàn)方式

為了盡可能擴(kuò)大預(yù)警信息或緊急廣播信息的覆蓋范圍與人群，地方廣電可采用多種方式進(jìn)行緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)的建設(shè)，如FM共纜應(yīng)急廣播“村村響”、城市LED大屏應(yīng)急廣播、調(diào)頻SCA副信道應(yīng)急廣播、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播、廣電的緊急預(yù)警廣播系統(tǒng)與小區(qū)或智能建筑中的緊急廣播系統(tǒng)鏈接等。

[1]中華人民共和國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十二個五年規(guī)劃綱要[EB/OL].[2011-01-16].http：//www.gov.cn/2011lh/content_1825838.htm.

[2]EAS and all-hazard warnings[EB/OL].[2011-01-15].http：//www.fas.org/sgp/crs/homesec/RL32527.pdf.

[3]EAS[EB/OL].[2011-01-15].http：//www.wpr.org/eas/DOC-278628A3.pdf.

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