廣播電視發(fā)射臺自動化信號播控系統(tǒng)升級與改建

■文/仲 巖

廣播電視發(fā)射臺自動化信號播控系統(tǒng)升級與改建

■文/仲 巖

廣播電視發(fā)射臺是廣電系統(tǒng)信號傳輸?shù)哪┒?，但也是最關鍵的節(jié)點，完善信號播控系統(tǒng)能促使播出穩(wěn)定性得到極大的提升，進一步保證系統(tǒng)的安全，維護好安全播出。我臺利用臺站搬遷的時機，對自動化信號播控系統(tǒng)進行了改建和升級，新的系統(tǒng)融合了ASI碼流檢測、模擬信號節(jié)點檢測、信號流程圖檢測等內(nèi)容，使得整個檢測系統(tǒng)更為直觀。本文主要圍繞整個系統(tǒng)，就其改造進行簡要的分析。

廣播電視發(fā)射臺；主控系統(tǒng)；改造

前言

作為重要的宣傳工具，廣播電視臺一直肩負著宣傳黨和國家政策的重要使命。廣播電視播出的質量優(yōu)劣，直接關系了黨的政策宣傳與貫徹落實。故此，對播出質量進行檢測非常關鍵。對于安全播出而言，不停播是基本要求，更高一點的要求則是要使播出質量得到確保，確保播出信號的準確。

1.系統(tǒng)設計概述

隨著時代的變化與發(fā)展，廣播電視技術也取得了相應的發(fā)展，對廣播電視發(fā)射臺的管理水平提出了更高的要求，也對電視臺的工作人員提出了更高的挑戰(zhàn)。當前，廣播電視臺發(fā)射臺的播出節(jié)目范圍較廣，主要有以下幾方面的傳輸業(yè)務：第一是調(diào)頻廣播，第二是模擬電視，第三是數(shù)字電視，第四是手機電視等。在廣播電視的播出過程中，出現(xiàn)重大災害發(fā)生的概率較低，在平時工作中，所面對的大多數(shù)都是因為受到技術故障的影響，而產(chǎn)生的播出事故。相關的統(tǒng)計數(shù)據(jù)研究表明，90%的原因是因為受到技術故障的影響，從而導致播出的中斷，或者是傳輸指標的下降。所以，在安全播出的工作中，關鍵還是要加強播出監(jiān)測工作。若是沒有配置信源備份，那么一旦出現(xiàn)危及安全播出的隱患時，就難以快速地啟動應急預案來進行處理，也難以通過事故記錄來對其進行查看與分析。所以，對播出監(jiān)測進行完善，是促使安全播出得以圓滿完成的關鍵性措施。

2.系統(tǒng)的結構以及功能

在播出控制系統(tǒng)中，播出環(huán)節(jié)主要分為以下幾個環(huán)節(jié)：第一是信源，第二是切換，第三是播出，一定要對播出鏈路中的每一個信號節(jié)點進行監(jiān)測，幫助工作人員對一些威脅安全播出的隱患進行排除。一旦出現(xiàn)播出故障，能夠迅速及時地進行處理，使其恢復播出。

在播出控制系統(tǒng)中，主要分四個部分來進行設計，第一個部分是信源部分，完成廣播、電視節(jié)目信源的接收，當信號需要切換時，為其提供較為穩(wěn)定的信號源，并且為監(jiān)測提供鏈接數(shù)據(jù)。第二個部分是信源切換部分，完成信源的切換以及調(diào)度功能，為發(fā)射機提供相應的信號源。第三個部分是播出監(jiān)測，當發(fā)射機輸出射頻信號時，完成對其的空間接收，并且為監(jiān)測提供關鍵的鏈接數(shù)據(jù)。第四個部分是綜合管理部分，主要包含以下幾個功能：信號切換控制、電視多畫面分割、音頻監(jiān)測、設備監(jiān)測、監(jiān)聽控制。通過管理服務器對各節(jié)點的設備工作參數(shù)進行監(jiān)測，對系統(tǒng)出現(xiàn)的緊急情況進行處理，對影響播出危害的隱患進行清除。

3.各子系統(tǒng)設計的實現(xiàn)

3.1 信源系統(tǒng)

通常在廣播電視發(fā)射臺中，其信號源主要分為以下三類信號：第一是衛(wèi)星信號，第二是光纖信號，第三是微波或者有線電視信號。我臺作為國家廣電總局規(guī)定的一類臺站，在信號源部分采用三路信號互為主備的方式，為進一步增加系統(tǒng)穩(wěn)定性信號，主用信號采用SDH環(huán)網(wǎng)光纖信號，信號鏈路采用拓撲結構，在省廣電局控制機房、彩電中心以及其他相關臺站進行鏈路，任意節(jié)點間光纖故障，均不影響信號傳輸，備用信號采用微波信號，通過彩電中心和發(fā)射機房之間的點對點傳輸，極大地減少了信號的故障率，為進一步增強系統(tǒng)的可靠性，我們采用備用光纖信號作為第三路信號，第三路信號傳輸路徑和主用信號一致，但前端編碼器和發(fā)射機房適配以及解碼裝置都是獨立應用的，這樣三路信號源為并聯(lián)結構，將設備的故障率進一步降低。

3.2 信源調(diào)度切換系統(tǒng)

在發(fā)射臺常見的信號切換系統(tǒng)中，多采用電視矩陣切換系統(tǒng)，發(fā)射機房值機人員發(fā)現(xiàn)信號靜幀或者信號故障時候手動對電視節(jié)目信源進行切換與調(diào)度，我臺在新系統(tǒng)的設計中，對信號的前端采用ASI碼流檢測，當圖像碼流出現(xiàn)靜幀或者故障，系統(tǒng)可以自動采集到故障信息并切換到備路信號播出。同時為了進一步保證安全播出，在電視的模擬信號部分增加了視音分單元，三路信號任何一路故障也可以通過視音分進行手動和自動切換。

3.3 播出監(jiān)視系統(tǒng)

為了對播出質量進行更好的監(jiān)控，就需要對播出信號進行信號接收監(jiān)測，接收設備需要具備雙路輸出接口，將圖像送入電視墻畫面， 利用其分割處理系統(tǒng)進行處理，將伴音送入音頻監(jiān)測處理系統(tǒng)，完成對播出的切換以及監(jiān)聽。

3.4 綜合管理處理系統(tǒng)

3.4.1 自臺監(jiān)控系統(tǒng)

播控中心自臺監(jiān)控系統(tǒng)應該要包含以下兩種監(jiān)控，第一是播出監(jiān)控、第二是臺區(qū)環(huán)境監(jiān)控。

臺區(qū)監(jiān)控是通過以下幾種智能探頭構建監(jiān)控系統(tǒng)，第一是200萬高清攝像機，第二是感溫智能探頭，第三是感煙智能探頭。

在播出監(jiān)控方面，要做好對各個環(huán)節(jié)的監(jiān)控。通過管理服務器，來對設備的工作參數(shù)進行巡檢，對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障隱患進行處理，以減少對播出的影響。為了方便操作，也為了便于維護，將設備控制面板等設備放在播控臺上，設備主機放在信源機柜當中。播控臺由許多的設備所構成：信號流程、音視音分切換單元、視頻監(jiān)控客戶端等。

信源機柜由以下幾種設備所組成：多畫面監(jiān)控矩陣主機、管理服務器、畫面分割、碼流監(jiān)測系統(tǒng)。在這當中，畫面分割器是將許多個圖像按照同樣的比例，將其視音頻信號進行壓縮，然后再轉成HDMI或者VGA信號，最后輸出至電視墻實時監(jiān)看，從而實現(xiàn)一個屏幕能夠對多路信號進行監(jiān)視，對任何一個節(jié)點的故障判斷一目了然。

在我臺工程案例當中，沒有選擇比較流行的16路監(jiān)控主機，而是采用北京博匯專門開發(fā)的視音頻檢測軟件，畫面采用25分割大屏，從五套模擬信號的三路信源輸入、視音分切換以及發(fā)射極開路檢測都進行實時監(jiān)測，同時系統(tǒng)具備故障告警提示和故障慢錄功能，一旦信源或者發(fā)射機部分故障都能實時反映及時切換，并將數(shù)據(jù)壓縮保存至數(shù)據(jù)庫，便于日后查找。

經(jīng)應用驗證，此系統(tǒng)滿足我臺作為一級臺站在安全播出方面的需求，尤其是對視頻信號畫面分割的需求，還滿足視頻信號報警功能，視頻質量診斷系統(tǒng)，其可以對視頻的碼流進行解碼，并可以對圖像質量進行評估，對視頻信號中存在的以下幾種異常問題進行判斷及告警：第一是清晰度異常，第二是亮度異常，第三是偏色，第四是噪聲干擾，第五是畫面靜幀，第六是信號丟失。

此外該系統(tǒng)還能通過局域網(wǎng)實行遠程訪問，對播出的質量進行查看，能夠促使技術人員進行遠程監(jiān)測，或者對值班人員起到協(xié)助的作用，對他們處理播出事故進行協(xié)助分析的作用。實時錄像為播出事故進行了調(diào)查的可能，方便技術人員通過錄像對事故發(fā)生的原因進行分析與調(diào)查，從而進行及時的處理。

3.4.2 電視墻

控制室的電視墻有以下幾方面的顯示功能：信源碼流監(jiān)測顯示、播出節(jié)目圖像監(jiān)測、安防監(jiān)控畫面、安全播出預警信息顯示系統(tǒng)等。為了減少成本投入，我們對系統(tǒng)的25分割大屏進行整合，利用四塊屏幕進行直觀顯示，安全播出預警采用專門的LED屏幕顯示，信號流程圖和機房溫度監(jiān)測以及發(fā)射機數(shù)據(jù)進行融合，在一塊屏幕上顯示，最大程度保證了建設成本的節(jié)約。

3.4.3 音頻監(jiān)聽部分

在播控系統(tǒng)中，監(jiān)聽監(jiān)看是其中的必備功能，也是提高節(jié)目質量的重要手段。故此，在對調(diào)頻節(jié)目的監(jiān)測上，我們預留了電視監(jiān)測大屏作為調(diào)頻檢測用，借鑒了電視的信號流程圖，將調(diào)頻前端的解碼器輸出、三選一、音分和發(fā)射機的功率等數(shù)據(jù)融合在流程圖中，同時將調(diào)頻節(jié)目的信號源和傳輸節(jié)點部分的信號用柱狀表形式實時反映在大屏上，一旦任何一路信號故障在柱狀表、流程圖上都會有直觀的圖像告警，同時系統(tǒng)還會有聲音告警提示， 我臺的調(diào)頻監(jiān)測系統(tǒng)由后臺的服務器實現(xiàn)。

結語

本次改造完成之后，使播出信號的穩(wěn)定性有所提升，工作人員能夠對突發(fā)事故進行及時的處理，另一方面能夠使我臺的播出進行監(jiān)測，實現(xiàn)對電源、信源、發(fā)射機等數(shù)據(jù)的全面監(jiān)測，并可以對相應的數(shù)據(jù)進行記錄，極大地提升了安全播出的保障率。但隨著地面數(shù)字化電視的展開，相信馬上新的監(jiān)測技術和手段會不斷涌現(xiàn)，結合互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)分析的新的監(jiān)測手段也許會給我們新的啟發(fā)，但萬變不離其宗，作為發(fā)射機房的工作人員，掌握信號傳輸?shù)膫鬏斅窂?，始終筑牢確保安全播出的心理防線才是我們做好工作的關鍵。

[1]李良富.瀘州廣播電視發(fā)射臺播出控制系統(tǒng)改造實例簡析[J].西部廣播電視，2015（11）：238-240.

[2]馬瓊飛.廣播電視臺播出主控系統(tǒng)的改造[J].廣播與電視技術，2016（01）：48-50.

[3]陳勇.廣元527廣播電視發(fā)射臺遷建規(guī)劃設計與實現(xiàn)[D].電子科技大學，2015.

[4]張詠梅.廣播電視發(fā)射臺微機實時監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D].廈門大學，2001.

[5]張勇.廣播電視發(fā)射臺全自動播出監(jiān)控系統(tǒng)的設計與應用[J].新聞研究導刊，2016（17）：337.

[6]周鳳龍.廣播電視發(fā)射臺走專業(yè)化技術維護的思考[A].中國新聞技術工作者聯(lián)合會.中國新聞技術工作者聯(lián)合會2012年學術年會、五屆四次理事會暨第六屆“王選新聞科學技術獎”的“人才獎”和“優(yōu)秀論文獎”頒獎大會論文集[C].中國新聞技術工作者聯(lián)合會，2012：5.

（作者單位：河南省廣播電視發(fā)射臺）

TN941

A

1671-0134（2016）11-052-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2016.11.021