音頻對比系統(tǒng)在廣播播出中的作用及應(yīng)用

周遠松

【摘要】進入新時代以來，現(xiàn)代信息技術(shù)獲得快速發(fā)展，為了提升我國廣播節(jié)目的質(zhì)量水平，保證在第一時間發(fā)現(xiàn)播出過程中的意外錯誤與異常，必須在廣播播出過程中合理運用音頻對比系統(tǒng)，保證廣播信號與播出節(jié)目的內(nèi)容保持完全一致，做好防漏播、防錯播工作。本文主要分析了現(xiàn)代化音頻比對系統(tǒng)的核心功能、內(nèi)在原理，并指出了在我國廣播系統(tǒng)中使用音頻對比系統(tǒng)的現(xiàn)實意義，總結(jié)了在廣播播出過程中合理應(yīng)用音頻對比系統(tǒng)的正確路徑。

【關(guān)鍵詞】音頻比對系統(tǒng);播控系統(tǒng);信號檢測

中圖分類號：TN94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.20.055

現(xiàn)代廣播電臺必須承擔(dān)播出調(diào)頻廣播的任務(wù)，做好社會公共服務(wù)工作，滿足新時代群眾與相關(guān)部門對廣播節(jié)目質(zhì)量、傳輸效果所提出的要求，建立智能化監(jiān)控平臺，引入音頻對比技術(shù)設(shè)備，對比音頻信號內(nèi)容，滿足安全播出需求，在出現(xiàn)異常情況時進行自動報警，適當(dāng)?shù)販p輕廣播電臺值班人員的工作壓力。

1. 音頻比對系統(tǒng)的基本功能、內(nèi)在原理分析

音頻比對系統(tǒng)是建立在Dante音頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與音頻比對方法上的智能化輔助系統(tǒng)，可應(yīng)用于廣播站節(jié)目播出流程中的監(jiān)督與控制環(huán)節(jié)之中，工作人員可利用音頻比對技術(shù)對廣播系統(tǒng)內(nèi)的多組信號進行監(jiān)控，并比對信號的峰值、頻率，解決廣播信號延時較長、信號質(zhì)量差等問題，讓廣播節(jié)目制作人員及時發(fā)現(xiàn)因劣播、錯播或非法插播所導(dǎo)致的空收信號和節(jié)目內(nèi)容不一致的現(xiàn)象，并找到最佳的時延同步點，工作人員可基于音頻對比系統(tǒng)操作界面的內(nèi)置功能，將搜集到的信號與信源制作為散點圖、柱狀圖、波形圖進行比對，展現(xiàn)廣播播報活動中各項基本參數(shù)的變化，把握具體的音頻信號內(nèi)容，讓廣播信源和轉(zhuǎn)播系統(tǒng)所接收的信號保持完全一致。音頻比對系統(tǒng)還支持智能化語音預(yù)警，可面向工作人員自動傳達信息，將錯播、漏播、劣播等問題的相關(guān)信息推送到管理人員的移動通信設(shè)備中，使之了解到問題的實質(zhì)。比對系統(tǒng)可對廣播站內(nèi)鏈路上的所有節(jié)點進行監(jiān)控，快速采集可利用的信息數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)故障或停止運作的節(jié)點，消除潛在的安全隱患，突出整個廣播播出系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性，將可供后期調(diào)閱使用的故障信息進行記錄，為信號調(diào)制系統(tǒng)的改進工作創(chuàng)造有利條件。

音頻比對系統(tǒng)可同時接收參與比對活動的多路信號，并實時地將其轉(zhuǎn)化為音頻，分析具體廣播內(nèi)容，保證在降低延時、修復(fù)信號的同時，確認音頻時域，對可能存在的音頻延時進行精確定位，并使用系統(tǒng)內(nèi)置的自動化提取音頻內(nèi)容與進行比對的算法進行分析，在短時間內(nèi)完成音頻比對任務(wù)，確認不同類型信號的信噪比差異，為了快速定位音頻時延同步點，工作人員必須使用相關(guān)性查找算法對音頻信號進行比對分析，將以波形圖為主要形式描繪出標準信號的高低波動狀態(tài)，找出在某個時間點上不同類型信號可能出現(xiàn)的片段內(nèi)容重合現(xiàn)象，并通過找出重合片段中的三級時延同步點，確定音頻幀的時長與音頻比對窗的大小，在確認信號的時延同步點后，工作人員必須深入觀察系統(tǒng)自動繪制的信號頻譜圖，找出頻譜圖中最高能量的頻點，在特殊情況下信號在傳播過程中容易受到自然環(huán)境的影響，頻點容易發(fā)生偏移，然而重合片段中處于不同位置的最高能量頻點在保持一段時間后會自動趨于統(tǒng)一，音頻對比系統(tǒng)會自動測算重合片段中最高能量頻點的頻率與信號強度，分析廣播內(nèi)容是否保持前后一致，并根據(jù)具體分析結(jié)果選擇繼續(xù)執(zhí)行觀測任務(wù)或發(fā)出警報告知后臺工作人員。

2. 在廣播系統(tǒng)中使用音頻對比技術(shù)的必要性與現(xiàn)實意義分析

為推動我國廣播播報事業(yè)的發(fā)展，避免發(fā)生意外安全事故，做好危機管理工作與預(yù)警工作，廣播節(jié)目制作人員必須主動使用準確率較高的音頻對比系統(tǒng)，針對數(shù)量不斷增加的信號源和信號傳播節(jié)點進行監(jiān)控與調(diào)頻管理，以自動化的智能監(jiān)控取代人工監(jiān)控方法。音頻對比系統(tǒng)可自行判斷信道中是否存在作為檢測對象的信號，并對在傳輸通路中檢測到的各類音頻信號進行數(shù)字化處理，實施持續(xù)時間較短、不會導(dǎo)致時延增加的抽樣檢測，使用聲音特性算法、信號完整性比對算法進行分析研究，面向動態(tài)范圍大、頻譜范圍較廣的廣播音頻信號進行實時檢測，發(fā)現(xiàn)廣播系統(tǒng)中可能存在的故障。在我國國內(nèi)廣播管理系統(tǒng)中，廣播節(jié)目制作人員、監(jiān)管人員必須主動承擔(dān)安全播出、控制廣播節(jié)目質(zhì)量的職責(zé)，維護廣播系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)不明信號非法占據(jù)廣播傳輸節(jié)點的問題發(fā)生，使用可供備用的冗余傳輸鏈路，在廣播系統(tǒng)中添加智能化信道切換功能，讓經(jīng)過后期處理的廣播信號不間斷地播出，廣播人員必須主動使用獲得快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)化信號處理技術(shù)與音頻對比技術(shù)，對處于傳輸過程中的信號進行比對、核驗，控制信號延遲時間，及時發(fā)現(xiàn)因噪聲、串播、信號接收設(shè)備故障等原因?qū)е碌膬?nèi)容不一致等問題，針對多路多組信號進行對比研究。

3. 音頻比對系統(tǒng)的具體應(yīng)用路徑研究

3.1 系統(tǒng)調(diào)試

廣播電臺工作人員可借助音頻比對系統(tǒng)對信號傳輸網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)試，確認較為合理的比對告警門限，將衡量廣播內(nèi)容差異的標準細化為多個指標，如存在明顯差異的廣播內(nèi)容持續(xù)時間超過4秒、干擾信號出現(xiàn)2次以上等，在初期調(diào)試系統(tǒng)內(nèi)置基本功能時，廣播人員可發(fā)揮音頻比對技術(shù)的定位功能，詳細比對信號的波形圖、散點圖，處理好音頻相似度比對問題，選擇能夠準確衡量廣播信號頻率、波長、持續(xù)時間的算法，如多維向量夾角余弦算法等計算方法，在節(jié)約頻譜資源、提升信號傳輸穩(wěn)定性的同時，控制系統(tǒng)的報警頻率，確認較為合理的報警門限值。廣播人員可選擇提取廣播音頻中的特征值與平均值，并將其輸入系統(tǒng)進行計算比對，估測不同路徑信號的頻率差，進而為后期調(diào)整技術(shù)參數(shù)、重新確認告警門限提供數(shù)據(jù)支持，廣播人員還可根據(jù)外部環(huán)境條件選擇適當(dāng)?shù)臏y試點，將監(jiān)測點放置在廣播站的中心機房附近，為收集空收信號提供便利，工作人員可根據(jù)音頻對比系統(tǒng)所提供的檢測結(jié)果，對各機房廣播節(jié)目的播出方式進行調(diào)整，通過使用天線接收廣播信號、借助解碼器解析廣播內(nèi)容，在短時間內(nèi)將所有需要檢測的信號進行編碼，將其匯編為TS流，并將其傳送給對比系統(tǒng)進行分析。

3.2 防錯播

音頻對比系統(tǒng)能夠發(fā)揮防錯播作用，引導(dǎo)廣播人員及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致廣播節(jié)目質(zhì)量下降的錯播故障，錯播、漏播問題起因于機房設(shè)備故障、人工操作失誤、信道節(jié)點停止運作等因素，工作人員必須借助音頻比對技術(shù)設(shè)備、智能化解碼器分析廣播節(jié)目的信源是否經(jīng)過在線認證或人工核對，保證不同頻點的空收信號的內(nèi)在差異性，及時排除錯播故障。音頻對比系統(tǒng)可在解碼信號的各項參數(shù)低于門限值時，發(fā)出告警信號，提醒值班的廣播人員前往機房排除故障、更換智能解碼器，調(diào)整廣播節(jié)目的信源。音頻對比系統(tǒng)防錯播功能的基本原理在于依托主信源解碼設(shè)備比對主信號、備用信源信號的頻譜、波形，找出其中的重合段落，分析是否存在同步點，如果經(jīng)過比對無法發(fā)現(xiàn)兩段信號中存在任何時延同步點，特征值差異較大，則可判定發(fā)生了錯播故障，系統(tǒng)會自動發(fā)出警報。

3.3 防干擾

為了消除“黑廣播”對廣播系統(tǒng)日常運作產(chǎn)生的負面影響，提升廣播系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須建立能夠有效抵御非法同頻干擾、穩(wěn)定播報各類廣播節(jié)目的信號傳輸系統(tǒng)與智能檢測系統(tǒng)，控制各類未經(jīng)認證的非法廣播節(jié)目對社會輿論的影響，發(fā)揮音頻對比系統(tǒng)的基本功能，發(fā)現(xiàn)各類中小型調(diào)頻發(fā)射機利用電臺頻點插播廣告或非法信息的問題，安裝有音頻對比設(shè)備的系統(tǒng)客戶端可自行檢測信號內(nèi)容，并分析頻點信源的合法性，在云端服務(wù)器中記錄故障錄音，為后續(xù)查找非法電臺、排除信號干擾源創(chuàng)造了有利條件。廣播電臺工作人員可在后臺自行選用監(jiān)聽方式，如自動化智能檢測、人工檢測等，編輯自動輪巡與信號內(nèi)容比對活動實施的時間間隔，對所有輸出信號與輸入信號進行反向檢測、過載檢測、靜音檢測。

3.4 防劣播

為避免信源與空收信號比對工作出現(xiàn)錯誤與人為故障，廣播電臺工作人員必須定期聽取警報錄音，評估空收信號的質(zhì)量，找到不明信號的來源，逐步對機房設(shè)備、傳播通道節(jié)點進行摸排，發(fā)現(xiàn)近期發(fā)生的設(shè)備故障問題，例如部分解碼器電源接口發(fā)生故障或信號接入點錯誤，容易導(dǎo)致播放質(zhì)量下降、信號噪聲比上升。工作人員應(yīng)合理運用系統(tǒng)內(nèi)置的信號采集功能，基于ASI分配器評估故障點的具體位置、故障類型，及時發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致劣播事件發(fā)生的根本原因，做好廣播節(jié)目監(jiān)聽工作，當(dāng)接收效果下降、信號無法識別時，音頻對比系統(tǒng)會自動發(fā)出警報，工作人員可分析、研究軟硬件設(shè)備的運行情況，通過開展系統(tǒng)性檢測把握天線系統(tǒng)、發(fā)射機等設(shè)備內(nèi)部元件的狀態(tài)。

4. 結(jié)論

為降低廣播人員的工作負擔(dān)，提升信號監(jiān)聽工作的實際效果，保證廣播電視安全播出高質(zhì)量的播報節(jié)目，必須引入先進技術(shù)設(shè)備，建立音頻比對系統(tǒng)，面向廣頻譜、多信道的廣播信號施加持續(xù)性檢測，防止因設(shè)備故障、非法信源干擾而造成停播、劣播、廣播系統(tǒng)停止運作等問題，提升安全防護水平，發(fā)掘音頻比對系統(tǒng)所蘊含的潛力，在發(fā)生播報錯誤時快速切換信道，對預(yù)警信息施加集中管理，突出音頻比對系統(tǒng)的延伸性、擴展性特征。

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