基于農(nóng)村廣播電視雙向網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)

+ 李 偉 董兢武 沈力奇 吳 桀 桐鄉(xiāng)華數(shù)廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司

基于農(nóng)村廣播電視雙向網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)

+ 李 偉 董兢武 沈力奇 吳 桀 桐鄉(xiāng)華數(shù)廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司

在桐鄉(xiāng)市廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)升級改造基礎(chǔ)上，以實踐為例，提出了一種數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)技術(shù)的設(shè)計方案。著重闡述了平原地區(qū)農(nóng)村建設(shè)數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)的特點、實現(xiàn)的功能以及建設(shè)思路。

IP；智慧；安全；應(yīng)急；廣播系統(tǒng)

引言

隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的日益嚴峻，各類突發(fā)性公共事件明顯增多，各種極端性自然災(zāi)害不斷出現(xiàn)，給社會管理和應(yīng)急處置工作提出了更高要求。但由于我市現(xiàn)有應(yīng)急廣播系統(tǒng)性不強、覆蓋面不廣、普及性不高，特別是農(nóng)村地區(qū)應(yīng)急廣播建設(shè)技術(shù)模式相對落后，總體投入相對不足，與國家、省里的有關(guān)要求和廣大農(nóng)村群眾的期望需求都還存在一定差距。

近年來，在推進農(nóng)村廣播電視網(wǎng)絡(luò)雙向化改造過程中，因地制宜，多措并舉，建成了覆蓋“市-鄉(xiāng)鎮(zhèn)-村”的農(nóng)村應(yīng)急廣播，不僅擴大了廣播節(jié)目覆蓋，推動了農(nóng)村文化事業(yè)發(fā)展，還在應(yīng)對地震、泥石流、洪澇災(zāi)害等的救災(zāi)搶險中發(fā)揮了巨大的作用。省委、省政府、市委、政府高度重視農(nóng)村應(yīng)急廣播體系建設(shè)，專門將其作為今年十件民生實事項目內(nèi)容寫入政府工作報告，列入農(nóng)村公共文化服務(wù)體系建設(shè)范疇，要求全省各地全面推進建設(shè)。應(yīng)急廣播體系是國家和我省應(yīng)急廣播的有機組成部分，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上加快推進有利于進一步提升政府應(yīng)急管理能力，減少人民群眾生命財產(chǎn)損失，建設(shè)美好和諧社會。

1　數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)概述

數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)（Digital IP Audio System），是構(gòu)建在當(dāng)前廣泛使用的TCP/IP通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的新一代交互式廣播系統(tǒng)。系統(tǒng)采用分布式服務(wù)器架構(gòu)，容量可以根據(jù)需要不斷擴展，可以在局域網(wǎng)或者以太網(wǎng)內(nèi)運行。服務(wù)器軟件平臺基于linux技術(shù)，安全性、可靠性都非常高，用戶操作軟件平臺采用微軟主流操作系統(tǒng)，B/S架構(gòu)，WEB界面，操作簡單，穩(wěn)定可靠，用戶體驗非常流暢，功能極其強大。該系統(tǒng)從技術(shù)上符合應(yīng)急廣播的發(fā)展方向。

系統(tǒng)充分利用廣電現(xiàn)有的IP數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)和公安社會治安視頻監(jiān)控專網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)資源設(shè)施，無需重復(fù)組網(wǎng)就可以實現(xiàn)IP廣播的全部功能。能夠?qū)崿F(xiàn)本市或者跨縣市，乃至跨省全國性的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播平臺。系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)向指定終端播發(fā)數(shù)字化加密音頻流和控制流，由網(wǎng)絡(luò)音頻終端接收并解碼成音頻信號和數(shù)據(jù)信號，實現(xiàn)對所需終端進行管理、控制、播放和信息回傳的功能。

通過部署應(yīng)急廣播服務(wù)器和軟件應(yīng)用平臺，數(shù)字IP廣播可以隨時做到遠程播放和遠程管理，真正實現(xiàn)廣播的可管可控，極大地提高了系統(tǒng)播出的安全級別。未經(jīng)過認證鑒權(quán)的訪問，將會被服務(wù)器阻止，是真正意義上的防非法插播數(shù)字廣播系統(tǒng)，是新一代應(yīng)急廣播建設(shè)的首選模式。

數(shù)字IP廣播的傳輸是基于TCP/IP協(xié)議，并采用加密數(shù)字音頻編碼系統(tǒng)，具有安全、可靠等優(yōu)點。所有功能均由廣播服務(wù)器提供，無需一般用戶干預(yù)。系統(tǒng)的安裝設(shè)置也非常簡單，核心功能都是通過系統(tǒng)平臺軟件來實現(xiàn)的，各個授權(quán)播控端可以直接使用，是真正意義上的智慧數(shù)字廣播系統(tǒng)。

2　數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)特點

安全播出對于整個廣播系統(tǒng)來說極為重要。在本系統(tǒng)設(shè)計中，采用了多項安全播出的技術(shù)措施，使得本系統(tǒng)達到了很高的安全級別，完全滿足國家廣電總局對于廣播安全播出的要求。

2.1智能化

1）部署各級網(wǎng)絡(luò)播控平臺（省級、市縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)級、村級廣播）。

2）完成廣播電視臺日常廣播的播出和緊急廣播的播出。

3）通過播控平臺軟件操作，完成手動或全自動廣播，點對點廣播，點對組廣播，全區(qū)域廣播（單播、組播、全播）。

4）遠程播出，在獲得授權(quán)后，領(lǐng)導(dǎo)可以在其辦公室直接發(fā)布高質(zhì)量廣播（使用電腦或話筒）。

5）全自動或手動控制廣播終端的開關(guān)和音量 ，具有多達100級的個性化獨立終端音量控制機制。

6）完全雙向交互式傳輸，具備全網(wǎng)設(shè)備運行狀態(tài)實時監(jiān)測，接收終端或接收控制器的狀態(tài)信息實時回傳。在本地隨時隨地可以查看設(shè)備的信息，并可實時監(jiān)聽播出內(nèi)容。

7）可以在不同的接收終端上同時播放不同的內(nèi)容，實現(xiàn)差異化廣播。

8）行政村（小區(qū)）廣播室可以隨時點播服務(wù)器上的節(jié)目并在本地音箱上播放，極大提高了廣播的利用率。

9）數(shù)字IP廣播采用多種碼率傳輸，最高支持192Kbps的碼率，高保真音質(zhì)，足以滿足任何廣播需求。

10）通過數(shù)字IP廣播接收控制器，可以實現(xiàn)數(shù)字音頻解碼和管控，完全做到與原有的FM調(diào)頻廣播傳輸系統(tǒng)無縫對接，保證原有FM廣播系統(tǒng)可以繼續(xù)使用，并且從功能上得到提升。

2.2應(yīng)急化

1）真正應(yīng)急所需，在緊急廣播等應(yīng)用場合，應(yīng)急辦或其他應(yīng)急部門在獲得廣播授權(quán)后，在任何地點，只要具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、電腦或者其他移動設(shè)備，就立即可以進行應(yīng)急廣播網(wǎng)絡(luò)遠程實時播出。

2）方便部署省、市政府應(yīng)急辦播控平臺和公安、氣象部門播控平臺。（僅需配置IP播出器和開通權(quán)限即可。）

3）方便部署鄉(xiāng)鎮(zhèn)級和村級應(yīng)急廣播平臺。

4）設(shè)有10個等級的緊急廣播播出權(quán)限，滿足各級政府應(yīng)急廣播所需。用戶可以選擇對所需的區(qū)域進行應(yīng)急廣播。

5）具有雙向?qū)χv功能，在某些應(yīng)急應(yīng)用場合，可以直接呼叫報警中心，可以立即控制現(xiàn)場，大大提高了工作效率。

6）通訊系統(tǒng)可以接入平臺，實現(xiàn)電話應(yīng)急播放、短信應(yīng)急播出等功能。

2.3安全

1）核心服務(wù)器管理：所有的播出和控制均通過系統(tǒng)核心服務(wù)器統(tǒng)一管理，一般操作員無需維護系統(tǒng)，使得軟硬件的管理和安全得到充分保障。

2）服務(wù)器具有防火墻功能：保證服務(wù)器不易受黑客攻擊。

3）通訊信令加密傳輸：所有向服務(wù)器發(fā)出的指令均采用加密處理，通過網(wǎng)絡(luò)途徑無法截取信息。

4）通信協(xié)議認證：終端和服務(wù)器之間需要認證和登陸，獨有認證協(xié)議，其他系統(tǒng)無法登陸服務(wù)器。

5）賬號登陸：每個操作用戶具有唯一賬號和密碼，并具有不同的操作權(quán)限。

6）音頻數(shù)據(jù)流加密傳輸：不符合加密協(xié)議的數(shù)據(jù)流不會被服務(wù)器接受，也不會被播出，徹底杜絕非法插播。

7）播出功能需要U盾認證：采用U盾硬件密鑰方式，沒有U盾，無法啟動播出引擎。（這點類似于網(wǎng)銀的做法），從源頭上保證了安全播出。

8）日志記錄：每個操作用戶的登陸過程和操作將會永久保留。

9）錄音功能：自辦節(jié)目和應(yīng)急廣播的播出，服務(wù)器會自動進行全程錄音并保存，隨時可以調(diào)用。

10）強制關(guān)閉終端：在需要的時候，可以強制關(guān)閉終端。

11）黑名單記錄：屏蔽發(fā)起攻擊的IP地址。

數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)拓撲圖

3　數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)方案

3.1市級應(yīng)急廣播播控中心

市級應(yīng)急廣播播控平臺安裝在桐鄉(xiāng)華數(shù)中心機房，配置云廣播主服務(wù)器、媒體服務(wù)器、播控平臺軟件等IP智慧播出設(shè)備，同時配置系統(tǒng)工控電腦、話筒、調(diào)音臺等播出設(shè)備，利用全市IP數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和公安監(jiān)控專網(wǎng)，建立全市數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)平臺。

市播控中心平時按對農(nóng)廣播節(jié)目播出時間設(shè)置自動播放流程，實現(xiàn)定時對全市自動廣播。系統(tǒng)預(yù)留氣象局、公安局、應(yīng)急辦、人防等部門應(yīng)急廣播信號接入。

3.2鎮(zhèn)級應(yīng)急廣播機房

鎮(zhèn)級應(yīng)急廣播系統(tǒng)設(shè)備安裝在各鎮(zhèn)廣電站。機房主要配置2臺鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，播控平臺軟件等IP廣播播出設(shè)備，同時配置系統(tǒng)工控電腦、話筒、調(diào)音臺等播出設(shè)備。

通過新增的數(shù)字IP廣播接收控制器，實現(xiàn)數(shù)字音頻解碼和管控，與原有的FM調(diào)頻廣播傳輸系統(tǒng)無縫對接。

3.3村級應(yīng)急廣播室

在行政村建立村級廣播室，配置數(shù)字IP廣播播出控制器、播出話筒、DVD播放機等插播設(shè)備。

通過新增的數(shù)字IP廣播接收控制器，實現(xiàn)數(shù)字音頻解碼和管控，與原有的FM調(diào)頻廣播傳輸系統(tǒng)無縫對接。

數(shù)字IP廣播播出控制器具有取代電腦，操作更方便快捷的優(yōu)點，極大的方便村一級廣播的應(yīng)用。

有條件的行政村廣播室也可以配置工控電腦及播出軟件，利用工控電腦及播出軟件，具有在線點對點開關(guān)、在線音量調(diào)整、在線播放網(wǎng)絡(luò)音源文件等功能。

3.4接收終端

自然村組接收終端主要為室外型IP廣播接收音柱，安裝時需要接入220V電源和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)5類線等。組網(wǎng)時盡量利用公安社會治安視頻監(jiān)控專網(wǎng)的各項設(shè)施設(shè)備。

新農(nóng)村居民小區(qū)接收終端也可為室外型IP廣播收擴機，外加仿真草坪音箱等。收擴機的安裝需要接入220V電源、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)5類線，建議安裝在小區(qū)光交接落地箱內(nèi)。5 小結(jié)

依據(jù)對農(nóng)村數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展要求，設(shè)計了從桐鄉(xiāng)華數(shù)中心機房廣播信號傳輸至鎮(zhèn)級應(yīng)急廣播機房、村級應(yīng)急廣播機房以及美個自然村組公共場所、居民綠化帶的接受終端的實現(xiàn)方案。建成后與省市縣級市三級應(yīng)急部門實現(xiàn)聯(lián)動，重點滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村兩級應(yīng)急信息發(fā)布需求，確保實現(xiàn)全市行政村應(yīng)急信息發(fā)布全天候響應(yīng)并迅速送達目標(biāo)地區(qū)。經(jīng)過實踐，該應(yīng)急廣播系統(tǒng)簡單可行，性價比高，有較好的推廣性和實用性。

論文選登

4　小結(jié)

依據(jù)對農(nóng)村數(shù)字IP應(yīng)急廣播系統(tǒng)建設(shè)的發(fā)展要求，設(shè)計了從桐鄉(xiāng)華數(shù)中心機房廣播信號傳輸至鎮(zhèn)級應(yīng)急廣播機房、村級應(yīng)急廣播機房以及美個自然村組公共場所、居民綠化帶的接受終端的實現(xiàn)方案。建成后與省市縣級市三級應(yīng)急部門實現(xiàn)聯(lián)動，重點滿足鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村兩級應(yīng)急信息發(fā)布需求，確保實現(xiàn)全市行政村應(yīng)急信息發(fā)布全天候響應(yīng)并迅速送達目標(biāo)地區(qū)。經(jīng)過實踐，該應(yīng)急廣播系統(tǒng)簡單可行，性價比高，有較好的推廣性和實用性。

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