廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

新疆維吾爾自治區(qū)廣播電視局 潘晶晶

伴隨著當(dāng)下科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們?cè)谏钪袑?duì)于音視頻的需求量不斷提升。信息處理的重點(diǎn)不再是音視頻數(shù)據(jù)信息的數(shù)量和規(guī)模，而是如何在海量的音視頻數(shù)據(jù)當(dāng)中，可以快速準(zhǔn)確地檢索出需要的信息。本文就廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

當(dāng)前廣播電視在播放的過程中，夾雜著大量的信息和內(nèi)容，這些內(nèi)容在一定程度上會(huì)出現(xiàn)漏播、少播或者違規(guī)的問題，這就需要對(duì)廣播電視進(jìn)行播出狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。伴隨當(dāng)前信息媒體技術(shù)的發(fā)展，廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)越來越智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

1 廣播電視檢測(cè)系統(tǒng)的核心技術(shù)

1.1 音頻檢索技術(shù)

音頻檢索技術(shù)，是一種當(dāng)下內(nèi)容進(jìn)行檢索過程中的主流技術(shù)類型。本文的分析中，主要就是利用音頻語譜圖像識(shí)別技術(shù)，對(duì)內(nèi)容進(jìn)行檢索。當(dāng)下音頻檢索的方式上，呈現(xiàn)出兩種不同的類型，分別是文本標(biāo)注的音頻檢索，以及用于內(nèi)容音頻檢索的方式。

在對(duì)內(nèi)容進(jìn)行音頻檢索的過程中，并不能實(shí)現(xiàn)精確的匹配，因此僅僅是一種相似匹配的方式。在實(shí)際的處理中，首先要提取特征，以此對(duì)音頻的數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行針對(duì)性的處理，在提取了音頻特征之后，基于這些特征點(diǎn)，構(gòu)建出特征庫和索引。而在需要對(duì)查詢內(nèi)容進(jìn)行分析處理的時(shí)候，就可以將其轉(zhuǎn)變成查詢音頻特征，以此讓音頻特征成為檢索的基本條件信息。而在查詢返回結(jié)果的過程中，就是一種將查詢特征與音頻庫當(dāng)中的音頻特征進(jìn)行相應(yīng)的匹配，而在實(shí)際的匹配過程中，還要基于合適的算法，對(duì)其查詢特征與特征庫當(dāng)中的音頻特征進(jìn)行充分合理的匹對(duì)。對(duì)于這種匹對(duì)是否成功，可以很好地基于相似的閾值進(jìn)行判斷。一旦相似度小于這個(gè)閾值，就可以將其無匹配的結(jié)果進(jìn)行返回。但是在大于這個(gè)閾值下的匹配結(jié)果進(jìn)行返回處理。

音頻指紋模板檢索技術(shù)，是一種基于音頻模板的檢索技術(shù)。伴隨著當(dāng)下音頻信息的處理、語音識(shí)別等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使得音頻指紋模板檢索技術(shù)得到了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?。在使用完善的音頻指紋之后，可以從海量的音頻數(shù)據(jù)當(dāng)中，快速地識(shí)別出可以匹配的音頻片段，因此音頻指紋檢測(cè)技術(shù)，可以很好的應(yīng)用在對(duì)廣播電視內(nèi)容的檢索工作中。

這種音頻語譜的識(shí)別技術(shù)，本質(zhì)上就是一種基于內(nèi)容的音頻檢索技術(shù)，同時(shí)也是音頻指紋識(shí)別技術(shù)的一種重要類型。因此，這樣的音頻語譜圖像識(shí)別技術(shù)，可以很好的得到運(yùn)用。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)相關(guān)技術(shù)

（1）表示層

這是一種基于B/S系的一種Web結(jié)構(gòu)，因此普遍都會(huì)使用MVC模式。這種模式是一種人們經(jīng)常使用的設(shè)計(jì)模式，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，可以利用分層的方式，削弱不同模塊之間的耦合，進(jìn)一步提升了代碼的重用率。而在模型的設(shè)計(jì)上，是一種對(duì)于用戶發(fā)送請(qǐng)求的處理。MVC模塊是一種對(duì)于請(qǐng)求的處理模塊，同時(shí)也是一種業(yè)務(wù)邏輯處理的模塊。該模型的設(shè)計(jì)中，基本上由JavaBean或者EJB等組件所構(gòu)成，而在這些組件的使用過程中，可以很好地對(duì)各種請(qǐng)求進(jìn)行處理，進(jìn)而可以很好地實(shí)現(xiàn)控制邏輯與業(yè)務(wù)邏輯的分離。這樣的模型具備一定的重用性，能夠滿足多個(gè)視圖的數(shù)據(jù)需求。

（2）業(yè)務(wù)邏輯層

在業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行控制的過程中，主要是利用控制的翻轉(zhuǎn)能力，對(duì)傳統(tǒng)對(duì)象的創(chuàng)建方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，充分實(shí)現(xiàn)了一種配置是的對(duì)象管理方式。在IoC的基本概念上，并不需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象，但是需要對(duì)存在方式進(jìn)行構(gòu)建，在代碼的編輯中，并不需要將對(duì)象與服務(wù)進(jìn)行連接，而是在配置文件當(dāng)中，進(jìn)行服務(wù)對(duì)象的描述，這種類型的業(yè)務(wù)邏輯層，有效降低代碼之間的耦合成本，因此進(jìn)一步提升了代碼的重用性。

（3）持久層

在JDBC中，其提供了最原始、最直接的訪問持久層數(shù)據(jù)庫的方法。但是，在一些大型企業(yè)級(jí)的應(yīng)用開發(fā)過程中，一旦使用了JDBC的方式，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的連接，就會(huì)導(dǎo)致業(yè)務(wù)邏輯控制與數(shù)據(jù)庫在訪問的過程中，出現(xiàn)了一定的耦合，因此這樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型，并不利于日后對(duì)于其系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。因此，在本文的系統(tǒng)構(gòu)建中，就可以采用DAO的方式，進(jìn)行有效地解決。這種方式就是一種統(tǒng)一的封裝系統(tǒng)，而對(duì)于其他的業(yè)務(wù)邏輯控制與控制庫訪問而言，可以很好地實(shí)現(xiàn)分離，以此充分地降低了耦合的出現(xiàn)，但是，在將DAO對(duì)象與數(shù)據(jù)庫訪問代碼實(shí)現(xiàn)結(jié)合之后，也會(huì)產(chǎn)生一定的耦合，對(duì)日后的項(xiàng)目維護(hù)造成不利的影響。另外，在一些大型的應(yīng)用開發(fā)過程中，其ORM是一種十分耗時(shí)的工作。因此，就需要圍繞著數(shù)據(jù)庫以及ORM進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1.3 數(shù)據(jù)分析模塊

在對(duì)電視節(jié)目的異常狀態(tài)進(jìn)行分析的過程中，可以采用圖形表示的方式，同時(shí)射頻質(zhì)量監(jiān)測(cè)、碼流質(zhì)量監(jiān)測(cè)，都可以利用表格進(jìn)行表示。

在該模塊的運(yùn)行中，可以很好地發(fā)揮出綜合分析的作用，利用圖形與表格的方式，可以對(duì)數(shù)字電視節(jié)目的異態(tài)和射頻質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果發(fā)出報(bào)警信息。

在異態(tài)報(bào)警信息的分系統(tǒng)功能方面，其分析結(jié)構(gòu)結(jié)果基本上都是用曲線與表格形式所實(shí)現(xiàn)。由于這種分析統(tǒng)計(jì)十分詳細(xì)，就避免錯(cuò)過各種報(bào)警信息。常見的一些報(bào)警信息上，都包含著節(jié)目名稱、故障持續(xù)時(shí)間以及問題點(diǎn)等諸多信息。

而在內(nèi)容監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析功能上，利用了流媒體播放技術(shù)，可以很好的基于設(shè)定的播放時(shí)間，對(duì)其開展即點(diǎn)即播的操作。

1.4 報(bào)表管理業(yè)務(wù)

可以很好地在分析的過程中，對(duì)監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，這樣就可以基于不同的時(shí)間周期，對(duì)業(yè)務(wù)開展定期的監(jiān)測(cè)，形成自定義的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，同時(shí)平臺(tái)提供自動(dòng)導(dǎo)出的功能。

在節(jié)目頻道的安全播出統(tǒng)計(jì)方面，可以基于不同的時(shí)間階段，實(shí)現(xiàn)詳細(xì)的報(bào)告統(tǒng)計(jì)與導(dǎo)出。另外，還要求該平臺(tái)可以做好節(jié)目頻道變動(dòng)分類、自定義統(tǒng)計(jì)報(bào)表、節(jié)目頻道變動(dòng)等方面的報(bào)表形成。

2 音頻語譜圖像識(shí)別

在本文的設(shè)計(jì)中，可以很好的將不同內(nèi)容片段的音頻轉(zhuǎn)變成語譜圖，之后再利用Boosting算法，充分的對(duì)其中的各種特征進(jìn)行提取以及索引。在具體的檢索過程中，可以利用特征對(duì)齊的方式，基于EM的迭代方式，對(duì)內(nèi)容實(shí)現(xiàn)高精確度的匹配。

在對(duì)音頻的時(shí)域進(jìn)行分析，以及對(duì)頻域進(jìn)行分析的方式，是兩種十分重要的音頻分析方式，但是對(duì)于這兩種方式而言，都存在著一定的分析局限性。首先，在時(shí)域分析的過程中，往往對(duì)音頻的頻率特性并沒有一定的直觀了解，另外，在頻域分析的過程中，也無法很好的掌握信號(hào)伴隨著時(shí)間變化所出現(xiàn)的關(guān)系。因此，人們?cè)诜治龅倪^程中，基本上都是按照時(shí)間對(duì)音頻進(jìn)行檢索，同時(shí)也利用短時(shí)的變換方式，將一維時(shí)域音頻信號(hào)有效的轉(zhuǎn)變成一種二維的時(shí)域。

語譜圖像的縱坐標(biāo)代表著頻率，橫坐標(biāo)是時(shí)間，譜的色調(diào)濃淡，表示聲音的強(qiáng)弱關(guān)系，雖然在語譜圖像當(dāng)中，可以明顯分辨出不同的音頻片段的區(qū)別，但是如果使用灰度值進(jìn)行計(jì)算分析，就會(huì)受到信號(hào)噪聲的影響，導(dǎo)致分析效果不佳。

3 內(nèi)容監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1 無線廣播電視監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

無線廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括無線模擬電視（現(xiàn)已全面關(guān)停）、無線數(shù)字電視、模擬調(diào)頻廣播、數(shù)字調(diào)頻廣播、模擬中波、短波廣播等廣播電視播出系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)。衛(wèi)星廣播電視監(jiān)測(cè)是廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)重點(diǎn)，雖然這些方式受眾不多，但依然需要全面而系統(tǒng)的監(jiān)管。

3.2 有線廣播電視（含IPTV）監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

有線廣播電視（含IPTV），由于容量較大、頻道較多，因此具備較強(qiáng)的信號(hào)傳輸能力。在近些年的發(fā)展中，伴隨著數(shù)字化進(jìn)程的不斷加快，使得有線電視網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面完成了數(shù)字化改造，對(duì)有線電視系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)越來越重要，特別是對(duì)IPTV播出系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)已經(jīng)成為廣播電視監(jiān)測(cè)的重要組成部分。

3.3 衛(wèi)星廣播電視監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

由于衛(wèi)星廣播電視的覆蓋面大，因此電波利用率相對(duì)較高。衛(wèi)星廣播電視系統(tǒng)基本上由上行發(fā)射、星體接收、轉(zhuǎn)發(fā)以及地面接收這三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)是一種無線遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸方式。對(duì)于廣播電視節(jié)目衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，主要是對(duì)衛(wèi)星廣播電視上傳系統(tǒng)和轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，是保障信號(hào)穩(wěn)定、播出正常的關(guān)鍵所在。

3.4 廣播電視移動(dòng)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

廣播電視移動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建，主要是用于對(duì)廣播電視信號(hào)進(jìn)行移動(dòng)化監(jiān)聽、監(jiān)看，這樣就可以很好的確定廣播電視信號(hào)的覆蓋區(qū)，另外也可以很好的對(duì)用戶是否可以正常收聽收看廣播電視節(jié)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)估。在運(yùn)行的過程中，可以對(duì)異常發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警，并充分維護(hù)好無線電波的整體秩序，因此最大程度上提升廣播電視的整體覆蓋效果。

3.5 互聯(lián)網(wǎng)視音頻監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)上的大量視頻網(wǎng)站和音頻網(wǎng)站，已經(jīng)成為一種新興的播出機(jī)構(gòu)，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為廣電行業(yè)的一種全新的信息傳輸媒介?；ヂ?lián)網(wǎng)音頻與視頻的監(jiān)管過程，主要是利用搜索引擎實(shí)現(xiàn)。針對(duì)互聯(lián)網(wǎng)眾多視音頻節(jié)目的發(fā)現(xiàn)、定位以及管控，可以很好的基于網(wǎng)絡(luò)地址與實(shí)際地址，形成綜合性定位關(guān)系，這樣就可以有效的對(duì)一些非法的網(wǎng)站進(jìn)行定位處理。一旦發(fā)現(xiàn)一些沒有得到審批的節(jié)目通過互聯(lián)網(wǎng)播出，就可以馬上對(duì)其具體地理位置進(jìn)行鎖定。

總結(jié)：綜上所述，在設(shè)計(jì)廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的過程中，需要基于監(jiān)測(cè)的不同功能，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的分析以及設(shè)計(jì)，以此保障信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，監(jiān)管人員可以十分有效的利用監(jiān)測(cè)平臺(tái)，開展詳細(xì)且全面的監(jiān)測(cè)，保障廣播電視安全、穩(wěn)定運(yùn)行。