瀘州廣播電視發射臺播出控制系統改造實例簡析

李良富

（作者單位：瀘州廣播電視發射臺）

瀘州廣播電視發射臺播出控制系統改造實例簡析

李良富

（作者單位：瀘州廣播電視發射臺）

摘 要：對播出系統進行科學設計，能夠提高播出穩定性，通過全面有效的監控，提高值班人員處理播出事故的效率。通過事故記錄的調閱，分析故障點事故概率及環境因素影響，進而完善播出應急預案。本文詳細介紹了瀘州廣播電視發射臺的改造案例，對基層臺站具有借鑒意義。

廣播電視部門作為黨和國家的喉舌,一直肩負著宣傳黨的政策，團結和教育廣大人民、豐富群眾文化生活、加速信息交流的重要使命。廣播電視播出質量直接關系著黨和政府各項方針政策的貫徹落實、時刻經受著用戶的檢驗和評價，所以對播出質量實施有效監測至關重要。也是確保臺播出工作達到“滿調制度、滿功率、滿時間”三滿工作的必要手段。對安全播出來說，不停播是最低的要求，更高要求是保證播出質量，保證播出信號的準確。

1 系統設計概述

廣播電視技術的發展，新技術的不斷運用，對瀘州廣播電視發射臺的管理水平和技術人員的綜合素質也提出了較高要求。目前瀘州廣播電視發射臺的播出節目涵蓋調頻廣播和模擬電視、數字電視、手機電視等發射傳輸業務。在廣播電視安全播出的過程中，重大自然災害發生的概率還是很低的，平時面對的更多的是技術故障導致的播出事故。從統計數據來看，80～90%的原因是由于技術故障造成的播出中斷或傳輸指標下降。因此，加強播出監測工作仍是安全播出的重點工作。如果沒有配置必要的監測和信源備份，在出現危及安全播出的關鍵時候將無法快捷、迅速地啟動應急預案進行處置，對安全播出而言將是一個嚴重的隱患。也無法通過事故記錄的調閱，分析故障點事故概率及環境因素影響，進而完善播出應急預案。因此，完善播出監測將是安全播出圓滿完成的重要手段。

2. 系統結構及功能

在瀘州廣播電視發射臺的播出控制系統中，播出環節主要包含信源、切換、播出三個環節，必須對播出鏈路中各個信號節點進行監測和預警，幫助值班人員清除安全播出隱患。當出現突發播出事故時，能簡單、迅速地處理并恢復播出。

該系統主要分四個部分進行設計，為：（1）信源部分，完成轉播的廣播、電視節目信源的接收，為切換矩陣提供穩定的信號源，并為監測提供必要的鏈接數據。（2）信源切換部分，完成廣播、電視信源的調度切換功能，為對應的發射機提供相應的信號源。（3）播出監測部分，完成對發射機輸出射頻信號的空間接收，并為監測提供必要的鏈接數據。（4）綜合管理部分主要包含矩陣切換控制、電視畫面分割、音頻監測、設備監測、監聽控制等功能。通過管理服務器按時巡檢各節點設備工作參數，對系統告警信息及時處理，清除或減少播出危害。如圖1所示：

圖1　結構系統框圖

3. 各子系統設計實現

目前，瀘州廣播電視發射臺播出模擬電視頻點6個，模擬廣播頻點5個，數字電視頻點7個，需要監測控制的頻點共計18個。

3.1 信源系統。

瀘州廣播電視發射臺信號源主要為衛星、干線光纖、有線電視三大類信號。信號源接收設備應具備雙路輸出和豐富的輸出接口，將主路送入視頻矩陣系統進行切換，將副路送入監測處理系統。同時，將管理接口匯聚到管理服務器進行監測控制。如圖2所示：

3.1.1 衛星信號源，是瀘州廣播電

視發射臺使用的主信號源，通過大口徑衛星天線接收中星6B轉發器的衛星信號，用75-9同軸電纜傳輸至信源機柜，采用工程衛星接收機接收，作為中央臺、省臺的信號源。

圖2　信源接入系統圖

3.1.2 干線光纖信號，通過廣電中心到發射臺的主干光纖，實現點對點的信號傳輸，采用數字設備實現信號傳輸，接收省廣電光纖干線網傳輸的中央、省廣播電視信號及瀘州地方臺節目信號作為播出信號源。

3.1.3 有線電視信號，為接收瀘州廣電網絡光纖電視信號，通過采用DVB-C有線電視工程接收機接收有線電視網絡中傳輸的廣播電視節目，作為播出節目的備份信源。

3.2 信源調度切換系統。

本次設計共配備了兩套矩陣切換系統，分別為電視矩陣切換系統和廣播矩陣切換系統。

電視矩陣切換系統主要完成電視節目信源的切換調度，廣播矩陣切換系統完成廣播節目的切換調度。兩套切換系統利用通訊接口連接控制臺上的遠程控制面板，實現信號的切換調度控制。

3.3 播出監視系統。

為實現對播出質量的有效監控，必須實時對播出信號進行空間信號接收監測，接收設備應具備雙路輸出和豐富的輸出接口，將圖像送入電視墻畫面分割處理系統，將伴音送入音頻監測處理系統和監聽切換系統，完成對播出的切換監聽，管理接口匯聚到管理服務器進行監測控制。如圖3所示：

圖3　播出監測系統圖

模擬電視節目的監測，采取一對一的監測方式。采用了專業電視綜合解調器，分別解調瀘州廣播電視發射臺播出的6個頻點的模擬電視的圖像和伴音。采用專業調頻解調器，解調播出的5套調頻節目。并將圖像和音頻分別送入相應的監測處理系統。

數字節目碼流打包在前段機房完成，瀘州廣播電視發射臺只負責轉播該節目，如果對節目包中的每套節目實施監測，不僅成本高，也存在與前端機房重復投入的問題。同時，對于打包播出的數字節目，只要其中一套節目播出正常，即可基本判定發射機傳輸系統工作指標正常。為此，經技術人員分析論證，采用了每個數字頻點監測一套節目的辦法，用數字綜合解碼器接收播出的空間數字射頻信號，來實現對數字節目的播出監視。

3.4 綜合管理處理系統

該部分包含自臺監控、電視墻、監聽控制等三大部分。

3.4.1 自臺監控系統

播控中心自臺監控系統應當包含播出監控和臺區環境監控。

臺區監控通過二百萬數字高清攝像機及感溫、感煙等智能探頭構建監控系統，實現對臺區的實施監控。監控系統的方案設計，本文在此不作討論。

播出監控方面，應當做好播出系統中各個環節的監控。通過管理服務器按時巡檢各節點設備工作參數，對系統告警信息及時處理，清除或減少播出危害。

為方便操作并利于維護，將設備控制面板等設備放在播控臺，設備主機放在信源機柜中。播控臺主要包含以下設備：電源控制面板、廣播矩陣遠程控制面板、電視矩陣遠程控制面板、音頻監聽矩陣控制面板、管理服務器遠程操作客戶端電腦、視頻監控客戶端電腦等等需要即時操作的設備。

信源機柜主要包含以下設備：廣播矩陣主機、電視矩陣主機、信源接收設備、管理服務器、畫面分割、音頻監測系統等等。其中，畫面分割器主要將多個圖像按同樣的比例壓縮后再轉成HDMI信號輸出到電視墻實時監看，實現一個屏幕監視多路信號的傳輸質量。音頻監測系統完成將多路音頻信號合成音頻柱圖形后再轉成HDMI信號輸出到電視墻顯示。并將設備的聲光報警接入系統，便于監測。

在該工程案列中，選擇市面成熟的16路監控主機作為畫面分割器，不僅實現了必要的監測功能，而且大大降低了工程投入。該設備主要參數為：（1）支持16路標準模擬視頻接入。（2）支持多路實時視頻壓縮及存儲及同步預覽或回放；（3）支持4個SATA/4TB硬盤；（4）

支持手動、定時、報警等錄像功能；（5）支持HDMI、VGA、CVBS同時輸出；（6）支持信號異常報警等功能輸出。

該機不僅滿足瀘州廣播電視發射臺對視頻信號畫面分割的需要，還支持中文通道名稱設置和視頻信號異常報警功能。視頻質量診斷系統可對視頻的碼流進行解碼與圖像質量評估，對視頻信號中存在的清晰度異常、亮度異常、偏色、噪聲干擾、畫面凍結、信號丟失等異常問題進行判斷和告警。

該機還可以通過聯網進行遠程訪問查看播出質量，方便技術人員遠程監測播出質量或協助值班人員分析處理播出事故。實時錄像為播出事故的倒查提供原始數據，幫助分析事故當時的環境信息和設備工作狀態，以便進行事故概率統計并修正應急預案。

3.4.2 電視墻

控制室的電視墻主要完成以下顯示功能：主備信源圖像監測、播出節目圖像監測、安防監控畫面、音頻監測器畫面、時鐘及安全播出預警信息顯示系統等。為減少投入，可利用前期中央無線地面數字配發三臺NEC高清專業監視器和現有的兩臺長虹監視器，自行設計制作掛架搭建電視墻，并將主機設備全部放在信源機柜中，便于調試和維護。實現不同功能的實時監視，并能信號異常畫面報警。（見圖4）

圖4　電視墻效果圖

3.4.3 音頻監聽部分

監聽監看作為播控系統中必要功能，亦是提高節目質量、保證安全播出的重要手段。為此，將電視切換矩陣的預監視頻輸出到電視墻，將伴音送入音頻監測監聽系統。由于涉及廣播、電視及播出監測共三路切換器送來的音頻信號，為避免操作的復雜性，并為減少建設成本，自行設計了一個簡單的音頻控制合成電路及面板，當需要監聽電視矩陣的伴音時，開啟電視旋鈕，當需要監聽廣播音頻是開啟廣播旋鈕，當需要監聽播出監測信號音頻時開啟監聽旋鈕。既可實現三路音頻的單獨監聽控制，也可實現三路音頻信號的可控混音輸出，簡單實用。電路及面板效果圖如圖5所示：

圖5　音頻監聽合成電路及控制面板效果圖

5. 結束語

本次改造完成后，不僅提高了播出信號的穩定性，方便值班人員處理突發事故，還能夠對瀘州廣播電視發射臺的播出實施完善的監測記錄，實現對電源、溫度、濕度等各種安全因素及發射機工作參數的全天候監測，實時記錄相應的數據。播出事故的分析是杜絕同類事故再次發生的根本措施，通過事故記錄的調閱，有利于對故障點進行事故概率統計，并分析環境因素影響和處理方式是否合理，調整制定相應的技改計劃，制定更加科學合理、適用的防范措施和應急預案。

作者簡介：李良富，男，36歲，漢族，中共黨員，本科學歷。現工作單位為四川瀘州廣播電視發射臺，任工程師。已在省級以上刊物發表技術論文共計7篇（其中期刊發表2篇），獨立撰寫多篇調研報告為領導參考。曾榮獲2010年全國廣播電視技術維護先進個人評比三等獎及2010年全省廣播電視技術維護先進個人評比一等獎，以及瀘州市廣電系統第二、三屆首席工程技術拔尖人才的光榮稱號，在近兩年連續評為優秀。