廣播電視信號(hào)安全傳輸與發(fā)射探析

■ 江西省七〇七電視臺(tái)：張炯程

伴隨著人們生活經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)提升，人們對(duì)廣播電視節(jié)目播出質(zhì)量的要求也隨之提升。在時(shí)代邁入信息化時(shí)代以后，廣播電視領(lǐng)域也正式迎來(lái)了“發(fā)展的春天”，各種信息技術(shù)為廣播電視注入了新動(dòng)能，可以促使人員、技術(shù)和業(yè)務(wù)等各方面內(nèi)容得到全面整合，保障節(jié)目效果、質(zhì)量均得到了顯著提升[1]。此外，近年來(lái)廣播電視臺(tái)跟隨時(shí)代發(fā)展的步伐，積極推動(dòng)節(jié)目的多樣化和趣味化轉(zhuǎn)型，使得各種新興元素迅速融合，在豐富廣播電視臺(tái)特性的同時(shí)，也使得區(qū)域之間的關(guān)聯(lián)性更為密切。但在這種多元素、多技術(shù)融合以及數(shù)字化、高清化需求的發(fā)展背景下，對(duì)廣播電視信號(hào)安全傳輸與發(fā)射提出了更好的要求，一旦衛(wèi)星信號(hào)在傳輸期間出現(xiàn)了中斷或者受到其他方面的干擾，這就極易造成廣播電視節(jié)目的整體質(zhì)量和流暢性受到直接影響，致使廣大受眾群體的觀看體驗(yàn)不斷下降[2]。為此，全面了解導(dǎo)致廣播電視信號(hào)傳輸和發(fā)射的影響因素，不斷提升安全傳輸與發(fā)射技術(shù)，是保障廣播電視節(jié)目的基礎(chǔ)條件。

1. 廣播電視信號(hào)傳輸與發(fā)射的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 廣播電視信號(hào)傳輸

廣播電視信號(hào)傳輸主要是基于廣播信息傳播平臺(tái)下所采用傳播系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)實(shí)施的，這就意味著廣播電視的信號(hào)傳輸是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要多個(gè)系統(tǒng)和環(huán)節(jié)的配合才能完成。只有完整的信號(hào)傳輸才能實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目的完美傳播。這是對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量的重要強(qiáng)調(diào)，只有信號(hào)完整無(wú)誤，才能保證電視節(jié)目的質(zhì)量和效果。為此，在廣播電視信號(hào)進(jìn)行傳輸?shù)牡谝徊?，就需要專業(yè)的工作人員進(jìn)行技術(shù)把關(guān)，保障廣播電視信號(hào)的傳輸質(zhì)量。這是對(duì)信號(hào)傳輸過(guò)程中質(zhì)量控制的重要步驟，專業(yè)人員的技術(shù)把關(guān)可以確保信號(hào)在傳輸過(guò)程中的穩(wěn)定性和可靠性。確保電視信號(hào)的接收是廣播電視信號(hào)傳輸?shù)哪繕?biāo)之一。廣播電視的信號(hào)傳輸不僅需要將信號(hào)發(fā)送到接收設(shè)備，還需要確保接收設(shè)備能夠正確地解碼和顯示信號(hào)，這需要對(duì)接收設(shè)備的技術(shù)要求和管理進(jìn)行重視[3]。總之，廣播電視信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程和質(zhì)量控制至關(guān)重要，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了專業(yè)人員信號(hào)傳輸期間所發(fā)揮的關(guān)鍵性作用，并且還需要綜合考慮接收設(shè)備的兼容性和技術(shù)要求。

1.2 廣播電視信號(hào)接收

廣播電視在完成信號(hào)傳輸后，隨即可通過(guò)廣播電視信號(hào)來(lái)完成接收，這就意味著在整個(gè)電視信號(hào)處理期間必須保證其最大程度的完整性，信號(hào)的傳輸和接收是整個(gè)信號(hào)傳播的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。廣播電視信號(hào)接收如果不順暢不完善，就會(huì)影響電視節(jié)目的播出質(zhì)量，嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致電視節(jié)目無(wú)法播出，這充分體現(xiàn)了信號(hào)接收工作對(duì)于電視節(jié)目播出的重要性。廣播電視信號(hào)接收作為一項(xiàng)非常重要的工作環(huán)節(jié)，需要完善接收流程，保障設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，提升信號(hào)質(zhì)量。這是對(duì)如何保障信號(hào)接收工作順利進(jìn)行和質(zhì)量的提高的具體建議。需要有良好的工作流程，正常的設(shè)備運(yùn)行以及高質(zhì)量的信號(hào)接收和處理。只有這樣才能在整個(gè)工作過(guò)程中為觀眾提供完美的觀看體驗(yàn)。這是對(duì)最終目標(biāo)的明確表述，良好的信號(hào)接收和高質(zhì)量的節(jié)目播出，才能夠?yàn)閺V大觀眾帶來(lái)更好的觀看體驗(yàn)[4]。

1.3 廣播電視信號(hào)的節(jié)目?jī)?nèi)容安全

廣播電視信號(hào)傳輸從本質(zhì)層面來(lái)看，實(shí)際上是數(shù)據(jù)化的電視節(jié)目，這使得其信號(hào)節(jié)目?jī)?nèi)容安全不僅僅取決于節(jié)目的內(nèi)容，還受到節(jié)目錄制場(chǎng)地、設(shè)施和工作人員等因素的影響。比如，錄制場(chǎng)地的環(huán)境、設(shè)施的運(yùn)行狀況和工作人員的操作規(guī)范等都可能影響節(jié)目的安全和質(zhì)量。廣播電視信號(hào)安全還會(huì)因兩方面因素而受到較大影響，一是節(jié)目本身內(nèi)容是否具有較高安全性，二是在節(jié)目傳輸期間客觀情況是否具有較高安全性。為此，必須從內(nèi)容和傳輸過(guò)程兩個(gè)方面對(duì)信號(hào)的安全性進(jìn)行全面把控。而針對(duì)不同現(xiàn)象，廣播電視行業(yè)在信號(hào)保障期間，必須采取相應(yīng)措施，比如針對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容的安全性問題，工作人員需要把好關(guān)，確保內(nèi)容的健康性；針對(duì)節(jié)目傳輸過(guò)程的安全性問題，工作人員需要關(guān)注傳輸過(guò)程的穩(wěn)定性、可靠性和保密性等。

2. 廣播電視信號(hào)安全傳輸與發(fā)射質(zhì)量的影響因素

廣播電視信號(hào)安全傳輸與發(fā)射主要因多方面因素而受到直接影響，這些各方面因素包括了傳輸路徑的耗損、干擾源、噪聲等。

2.1 信號(hào)傳輸路徑

信號(hào)傳輸路徑的損耗是影響廣播電視信號(hào)傳輸質(zhì)量的重要因素之一，需要特別關(guān)注。在傳輸路徑中，其表現(xiàn)出信號(hào)傳輸期間能量逐步下降以及信號(hào)失真等情況，這些情況均會(huì)對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。同時(shí)，采取無(wú)線傳輸?shù)倪^(guò)程中，傳輸路徑所表現(xiàn)出的損耗程度與距離之間表現(xiàn)出正相關(guān)性，即無(wú)線傳輸?shù)膿p耗隨著距離的增加而增加。所以長(zhǎng)距離的無(wú)線傳輸需要特別關(guān)注和控制損耗[5]。此外，建筑物和地形障礙等都會(huì)增加信號(hào)的損耗，影響傳輸質(zhì)量，需要在實(shí)際工作中特別關(guān)注和解決。

2.2 干擾源

干擾源的存在和影響是不可避免的，無(wú)線設(shè)備如手機(jī)、電視和電腦等，電磁輻射源如無(wú)線電波和磁場(chǎng)等，都可能對(duì)廣播電視信號(hào)傳輸產(chǎn)生干擾。同時(shí)電力線、道路交通等環(huán)境噪聲都可能對(duì)廣播電視信號(hào)傳輸產(chǎn)生干擾。干擾源的存在會(huì)引起信號(hào)的衰減、失真或干擾，從而影響接收端對(duì)信號(hào)的解碼和處理能力，進(jìn)而影響傳輸質(zhì)量。

2.3 噪聲

噪聲的存在和作用是影響傳輸質(zhì)量的一個(gè)重要因素。噪聲可能是源自信號(hào)傳輸路徑本身所存在的噪聲因素，具體包括了熱噪聲、沖擊噪聲等，這些噪聲會(huì)直接影響傳輸路徑本身，并因此引發(fā)進(jìn)一步的噪聲問題。同時(shí)，在機(jī)械振動(dòng)、電磁干擾等相關(guān)因素，以及雷電、雨雪等天氣因素影響下，都可能導(dǎo)致外部噪聲來(lái)源隨之改變。這些噪聲必然會(huì)致使信號(hào)的背景噪聲水平發(fā)生改變，使接收端無(wú)法客觀詳細(xì)地解讀信號(hào)內(nèi)容，致使傳輸質(zhì)量發(fā)生改變。

2.4 其他

除了上述問題之外，自然災(zāi)害和火災(zāi)等災(zāi)害事故也會(huì)對(duì)廣播電視信號(hào)傳輸與發(fā)射帶來(lái)直接影響。在廣播電視過(guò)程中如果遇到臺(tái)風(fēng)、地震等自然災(zāi)害，也必然會(huì)對(duì)廣播電視的信號(hào)傳輸與發(fā)射工作造成較大的影響。這些災(zāi)害的影響可能會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸和發(fā)射工作中斷或變劣，需采取相應(yīng)的措施以減少其影響。環(huán)境因素對(duì)電視廣播所帶來(lái)的影響相對(duì)較小，但盡管環(huán)境因素的影響頻率不高，但一旦發(fā)生，其影響往往比較嚴(yán)重[6]。甚至超過(guò)人們的控制能力，即使采取了一些預(yù)防措施，也可能無(wú)法完全避免其影響。因此，選擇自然災(zāi)害相對(duì)較少，且有著較強(qiáng)防火性能的工作環(huán)境可以減少災(zāi)害和火災(zāi)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊懀龠M(jìn)電視信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定運(yùn)行。

3. 廣播電視信號(hào)安全傳輸與發(fā)射技術(shù)

3.1 模擬信號(hào)安全傳輸與發(fā)射技術(shù)

3.1.1 FM調(diào)制技術(shù)

FM調(diào)制（頻率調(diào)制）技術(shù)屬于一種較常用的模擬信號(hào)傳輸技術(shù)，其被廣泛應(yīng)用于廣播電視信號(hào)傳輸。FM調(diào)制技術(shù)具體以下幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，即：①抗干擾性能更強(qiáng)：FM調(diào)制技術(shù)能通過(guò)將信號(hào)轉(zhuǎn)化為頻率變化的形式，減少噪聲和干擾的影響，提高信號(hào)的可靠性。這是因?yàn)樵陬l率變化的過(guò)程中，如果存在干擾，接收端仍然可以通過(guò)過(guò)濾和解析頻率來(lái)提取原始信號(hào)。②高信噪比：FM調(diào)制技術(shù)的信號(hào)質(zhì)量較高，因?yàn)樗趥鬏斶^(guò)程中可以有效地避免噪聲的干擾。這種技術(shù)可以更準(zhǔn)確地還原音頻信號(hào)，提供更清晰的聲音。③頻帶較寬：FM調(diào)制技術(shù)使用的是寬頻帶，這使得它能夠同時(shí)傳輸多個(gè)信號(hào)。這尤其在廣播和電視信號(hào)傳輸中是極其重要的，因?yàn)樗鼈冃枰瑫r(shí)傳輸多個(gè)音頻和視頻信號(hào)。雖然FM調(diào)制技術(shù)在許多方面表現(xiàn)出優(yōu)越性，但它也有一些局限性。例如，F(xiàn)M調(diào)制技術(shù)的信號(hào)接收范圍主要取決于它的頻率，而且這個(gè)范圍是有限的。此外，F(xiàn)M信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能會(huì)遇到頻率沖突的問題，這需要額外的技術(shù)來(lái)解決。盡管有這些局限性，F(xiàn)M調(diào)制技術(shù)仍然是廣播電視信號(hào)傳輸中的重要技術(shù)[7]。

3.1.2 AM調(diào)制技術(shù)

AM調(diào)制，也稱為幅度調(diào)制，是一種模擬信號(hào)傳輸方法。在AM調(diào)制中，音頻信號(hào)被疊加到載波信號(hào)上，通過(guò)改變載波的幅度來(lái)攜帶音頻信息。具體來(lái)說(shuō)，音頻信號(hào)的振幅變化被用來(lái)調(diào)制載波信號(hào)的幅度，而載波的頻率則保持不變。AM調(diào)制技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單的原理和較低的復(fù)雜性，這使得它在廣播電視領(lǐng)域得到了一定的應(yīng)用。然而，它也存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①抗干擾性能差：AM調(diào)制技術(shù)的抗干擾性能相對(duì)較差。在信號(hào)傳輸過(guò)程中，如果存在噪聲或干擾，接收端可能難以從接收到的信號(hào)中提取出原始音頻信息。②信噪比低：AM調(diào)制技術(shù)的信噪比相對(duì)較低。這意味著在接收到的信號(hào)中，噪聲和干擾的成分較多，而原始音頻信息的成分相對(duì)較少。這會(huì)使得接收端接收到的音頻信號(hào)質(zhì)量下降。③帶寬受限：AM調(diào)制技術(shù)使用的帶寬相對(duì)較窄，這限制了其傳輸能力。在傳輸多路信號(hào)或高分辨率信號(hào)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)帶寬不足的問題。由于以上這些問題，現(xiàn)在許多廣播電視系統(tǒng)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向更先進(jìn)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，這些技術(shù)能夠提供更高的信號(hào)質(zhì)量和更強(qiáng)的抗干擾能力[8]。然而，AM調(diào)制技術(shù)仍然在一些特定的應(yīng)用場(chǎng)景中有所使用，例如在中波廣播和部分低成本廣播設(shè)備中。

3.2 數(shù)字信號(hào)安全傳輸與發(fā)射技術(shù)

3.2.1 基帶信號(hào)與載波調(diào)制技術(shù)

基帶信號(hào)與載波調(diào)制技術(shù)是數(shù)字信號(hào)傳輸期間的核心內(nèi)容，該項(xiàng)技術(shù)傳輸期間，聲音和圖像信號(hào)首先在源端以數(shù)字形式生成。這些信號(hào)是離散的數(shù)字值，經(jīng)過(guò)采樣和量化處理，從連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號(hào)。而基帶信號(hào)主要是通過(guò)數(shù)字調(diào)制器轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號(hào)。調(diào)制是改變載波信號(hào)的某些特性以攜帶信息的過(guò)程。在數(shù)字調(diào)制中，調(diào)制信號(hào)的幅度、頻率或相位被離散的數(shù)字值所控制。調(diào)制信號(hào)隨后與一個(gè)載波波形（通常是一個(gè)正弦波）合并，形成一個(gè)可以在信道中傳輸?shù)男盘?hào)。在接收端，相應(yīng)的解調(diào)過(guò)程將這些信號(hào)還原為原始的基帶信號(hào)。不同的載波調(diào)制技術(shù)如調(diào)頻（FM）、相位偏移鍵控（PSK）和振幅移動(dòng)鍵控（ASK）等可用于數(shù)字信號(hào)的傳輸，每種技術(shù)都有其特定的優(yōu)點(diǎn)和適用場(chǎng)景?；鶐盘?hào)與載波調(diào)制技術(shù)在廣播電視和通信系統(tǒng)（包括衛(wèi)星通信和廣播、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋┲卸加袕V泛應(yīng)用，該項(xiàng)技術(shù)能夠高效、可靠地傳輸數(shù)字信息，并確保信息的準(zhǔn)確接收和還原。

3.2.2 數(shù)字壓縮與編碼技術(shù)

數(shù)字壓縮和編碼技術(shù)確實(shí)是數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)之一。這些技術(shù)的使用，可以大大提高信號(hào)的傳輸效率和減少對(duì)帶寬和存儲(chǔ)空間的需求。盡管壓縮技術(shù)聲音和圖像信號(hào)可以被數(shù)字化，但其數(shù)據(jù)量依然很大。數(shù)字壓縮技術(shù)通過(guò)去除信號(hào)中的冗余信息，可以顯著減小數(shù)據(jù)的大小。這樣就可以減少所需的存儲(chǔ)空間，并降低對(duì)傳輸帶寬的需求。數(shù)字壓縮技術(shù)有許多種，例如JPEG和MPEG等，分別用于圖像和視頻的壓縮。編碼是將信息從一種形式轉(zhuǎn)換為另一種形式的過(guò)程。在數(shù)字信號(hào)處理中，編碼是將信息從一種特定的格式轉(zhuǎn)換為可以在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母袷健＞幋a過(guò)程可以使信號(hào)更適合于數(shù)字傳輸。數(shù)字編碼技術(shù)有許多種，例如摩爾斯電碼、ASCII編碼等。在實(shí)際的信號(hào)傳輸過(guò)程中，壓縮和編碼技術(shù)常常是同時(shí)使用的。這些技術(shù)的應(yīng)用可以大大提高數(shù)字信號(hào)的傳輸效率和可靠性[9]。

4. 廣播電視信號(hào)安全傳輸與發(fā)射保障措施

4.1 信號(hào)加密保護(hù)

信號(hào)加密是保障廣播電視信號(hào)安全的重要手段。通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密處理，可以防止未經(jīng)授權(quán)的用戶獲取和利用信號(hào)，保障播出單位和接收方的利益。在信號(hào)加密方面，可以采用多種加密技術(shù)，如數(shù)字版權(quán)管理（DRM）、條件接收（CA）等，根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。同時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)加密系統(tǒng)的安全管理，嚴(yán)格控制密鑰的生成、分發(fā)、使用和銷毀等環(huán)節(jié)，防止密鑰泄露對(duì)信號(hào)安全造成威脅。

4.2 傳輸系統(tǒng)安全

傳輸系統(tǒng)是廣播電視信號(hào)傳輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)之一，保障傳輸系統(tǒng)的安全是確保信號(hào)安全的關(guān)鍵。在傳輸系統(tǒng)安全方面，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)傳輸設(shè)備的保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)的人員接觸和破壞設(shè)備。同時(shí)，應(yīng)對(duì)傳輸鏈路進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決鏈路故障。此外，應(yīng)對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行備份和冗余設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性?？梢圆捎枚喾N傳輸技術(shù)，如光纖傳輸、衛(wèi)星傳輸、地面?zhèn)鬏數(shù)取?/p>

4.3 信號(hào)隱藏技術(shù)

信號(hào)隱藏技術(shù)是采用特定的信號(hào)處理方法，將有用的信號(hào)隱藏在其他信號(hào)中，以達(dá)到保護(hù)有用信號(hào)的目的。常用的信號(hào)隱藏技術(shù)包括：數(shù)字水印技術(shù)、擴(kuò)頻通信等。數(shù)字水印技術(shù)可以將有用的信號(hào)嵌入到其他數(shù)字產(chǎn)品中，以便在發(fā)現(xiàn)盜用行為時(shí)進(jìn)行追蹤；擴(kuò)頻通信可以將有用信號(hào)擴(kuò)展到多個(gè)頻率上，使非法截獲和盜用變得更加困難。在應(yīng)用信號(hào)隱藏技術(shù)時(shí)要注意隱藏信號(hào)的幅度、頻率和作用時(shí)間等，確保不會(huì)對(duì)正常的廣播電視信號(hào)造成影響[10]。

4.4 無(wú)線通信安全技術(shù)

無(wú)線通信安全技術(shù)是保障無(wú)線廣播電視信號(hào)傳輸安全的重要手段。主要包括無(wú)線加密技術(shù)、無(wú)線認(rèn)證技術(shù)、無(wú)線信道檢測(cè)技術(shù)等。無(wú)線加密技術(shù)可以對(duì)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行加密處理，防止非法截獲和盜用；無(wú)線認(rèn)證技術(shù)可以驗(yàn)證用戶的身份，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問；無(wú)線信道檢測(cè)技術(shù)可以檢測(cè)無(wú)線信道的質(zhì)量和安全性，保障信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。

4.5 數(shù)據(jù)完整性保護(hù)技術(shù)

數(shù)據(jù)完整性保護(hù)技術(shù)是保證廣播電視信號(hào)在傳輸過(guò)程中不被篡改和破壞的重要措施。常用的數(shù)據(jù)完整性保護(hù)技術(shù)包括循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)、哈希校驗(yàn)等。循環(huán)冗余校驗(yàn)可以通過(guò)對(duì)比發(fā)送端和接收端的CRC值，判斷數(shù)據(jù)是否在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤；哈希校驗(yàn)則可以利用哈希函數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)的哈希值，比對(duì)發(fā)送端和接收端的哈希值是否一致。

5. 結(jié)束語(yǔ)

廣播電視信號(hào)傳輸與發(fā)射是關(guān)系地方電視臺(tái)發(fā)展，涉及到社會(huì)穩(wěn)定和諧，為此，必須高度重視廣播電視信號(hào)傳輸與發(fā)射，借助現(xiàn)代化的技術(shù)手段，提升信號(hào)傳輸與發(fā)射安全性，為行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。