基于農村廣播電視雙向網絡的數字IP應急廣播系統

+ 李 偉 董兢武 沈力奇 吳 桀 桐鄉華數廣電網絡有限公司

基于農村廣播電視雙向網絡的數字IP應急廣播系統

+ 李 偉 董兢武 沈力奇 吳 桀 桐鄉華數廣電網絡有限公司

在桐鄉市廣播電視傳輸網絡升級改造基礎上，以實踐為例，提出了一種數字IP應急廣播系統技術的設計方案。著重闡述了平原地區農村建設數字IP應急廣播系統的特點、實現的功能以及建設思路。

IP；智慧；安全；應急；廣播系統

引言

隨著經濟社會的快速發展和生態環境的日益嚴峻，各類突發性公共事件明顯增多，各種極端性自然災害不斷出現，給社會管理和應急處置工作提出了更高要求。但由于我市現有應急廣播系統性不強、覆蓋面不廣、普及性不高，特別是農村地區應急廣播建設技術模式相對落后，總體投入相對不足，與國家、省里的有關要求和廣大農村群眾的期望需求都還存在一定差距。

近年來，在推進農村廣播電視網絡雙向化改造過程中，因地制宜，多措并舉，建成了覆蓋“市-鄉鎮-村”的農村應急廣播，不僅擴大了廣播節目覆蓋，推動了農村文化事業發展，還在應對地震、泥石流、洪澇災害等的救災搶險中發揮了巨大的作用。省委、省政府、市委、政府高度重視農村應急廣播體系建設，專門將其作為今年十件民生實事項目內容寫入政府工作報告，列入農村公共文化服務體系建設范疇，要求全省各地全面推進建設。應急廣播體系是國家和我省應急廣播的有機組成部分，在現有基礎上加快推進有利于進一步提升政府應急管理能力，減少人民群眾生命財產損失，建設美好和諧社會。

1　數字IP應急廣播系統概述

數字IP應急廣播系統（Digital IP Audio System），是構建在當前廣泛使用的TCP/IP通訊網絡基礎上的新一代交互式廣播系統。系統采用分布式服務器架構，容量可以根據需要不斷擴展，可以在局域網或者以太網內運行。服務器軟件平臺基于linux技術，安全性、可靠性都非常高，用戶操作軟件平臺采用微軟主流操作系統，B/S架構，WEB界面，操作簡單，穩定可靠，用戶體驗非常流暢，功能極其強大。該系統從技術上符合應急廣播的發展方向。

系統充分利用廣電現有的IP數據傳輸網和公安社會治安視頻監控專網等網絡資源設施，無需重復組網就可以實現IP廣播的全部功能。能夠實現本市或者跨縣市，乃至跨省全國性的網絡應急廣播平臺。系統通過網絡向指定終端播發數字化加密音頻流和控制流，由網絡音頻終端接收并解碼成音頻信號和數據信號，實現對所需終端進行管理、控制、播放和信息回傳的功能。

通過部署應急廣播服務器和軟件應用平臺，數字IP廣播可以隨時做到遠程播放和遠程管理，真正實現廣播的可管可控，極大地提高了系統播出的安全級別。未經過認證鑒權的訪問，將會被服務器阻止，是真正意義上的防非法插播數字廣播系統，是新一代應急廣播建設的首選模式。

數字IP廣播的傳輸是基于TCP/IP協議，并采用加密數字音頻編碼系統，具有安全、可靠等優點。所有功能均由廣播服務器提供，無需一般用戶干預。系統的安裝設置也非常簡單，核心功能都是通過系統平臺軟件來實現的，各個授權播控端可以直接使用，是真正意義上的智慧數字廣播系統。

2　數字IP應急廣播系統特點

安全播出對于整個廣播系統來說極為重要。在本系統設計中，采用了多項安全播出的技術措施，使得本系統達到了很高的安全級別，完全滿足國家廣電總局對于廣播安全播出的要求。

2.1智能化

1）部署各級網絡播控平臺（省級、市縣級、鄉鎮級、村級廣播）。

2）完成廣播電視臺日常廣播的播出和緊急廣播的播出。

3）通過播控平臺軟件操作，完成手動或全自動廣播，點對點廣播，點對組廣播，全區域廣播（單播、組播、全播）。

4）遠程播出，在獲得授權后，領導可以在其辦公室直接發布高質量廣播（使用電腦或話筒）。

5）全自動或手動控制廣播終端的開關和音量 ，具有多達100級的個性化獨立終端音量控制機制。

6）完全雙向交互式傳輸，具備全網設備運行狀態實時監測，接收終端或接收控制器的狀態信息實時回傳。在本地隨時隨地可以查看設備的信息，并可實時監聽播出內容。

7）可以在不同的接收終端上同時播放不同的內容，實現差異化廣播。

8）行政村（小區）廣播室可以隨時點播服務器上的節目并在本地音箱上播放，極大提高了廣播的利用率。

9）數字IP廣播采用多種碼率傳輸，最高支持192Kbps的碼率，高保真音質，足以滿足任何廣播需求。

10）通過數字IP廣播接收控制器，可以實現數字音頻解碼和管控，完全做到與原有的FM調頻廣播傳輸系統無縫對接，保證原有FM廣播系統可以繼續使用，并且從功能上得到提升。

2.2應急化

1）真正應急所需，在緊急廣播等應用場合，應急辦或其他應急部門在獲得廣播授權后，在任何地點，只要具有網絡環境、電腦或者其他移動設備，就立即可以進行應急廣播網絡遠程實時播出。

2）方便部署省、市政府應急辦播控平臺和公安、氣象部門播控平臺。（僅需配置IP播出器和開通權限即可。）

3）方便部署鄉鎮級和村級應急廣播平臺。

4）設有10個等級的緊急廣播播出權限，滿足各級政府應急廣播所需。用戶可以選擇對所需的區域進行應急廣播。

5）具有雙向對講功能，在某些應急應用場合，可以直接呼叫報警中心，可以立即控制現場，大大提高了工作效率。

6）通訊系統可以接入平臺，實現電話應急播放、短信應急播出等功能。

2.3安全

1）核心服務器管理：所有的播出和控制均通過系統核心服務器統一管理，一般操作員無需維護系統，使得軟硬件的管理和安全得到充分保障。

2）服務器具有防火墻功能：保證服務器不易受黑客攻擊。

3）通訊信令加密傳輸：所有向服務器發出的指令均采用加密處理，通過網絡途徑無法截取信息。

4）通信協議認證：終端和服務器之間需要認證和登陸，獨有認證協議，其他系統無法登陸服務器。

5）賬號登陸：每個操作用戶具有唯一賬號和密碼，并具有不同的操作權限。

6）音頻數據流加密傳輸：不符合加密協議的數據流不會被服務器接受，也不會被播出，徹底杜絕非法插播。

7）播出功能需要U盾認證：采用U盾硬件密鑰方式，沒有U盾，無法啟動播出引擎。（這點類似于網銀的做法），從源頭上保證了安全播出。

8）日志記錄：每個操作用戶的登陸過程和操作將會永久保留。

9）錄音功能：自辦節目和應急廣播的播出，服務器會自動進行全程錄音并保存，隨時可以調用。

10）強制關閉終端：在需要的時候，可以強制關閉終端。

11）黑名單記錄：屏蔽發起攻擊的IP地址。

數字IP應急廣播系統拓撲圖

3　數字IP應急廣播系統建設方案

3.1市級應急廣播播控中心

市級應急廣播播控平臺安裝在桐鄉華數中心機房，配置云廣播主服務器、媒體服務器、播控平臺軟件等IP智慧播出設備，同時配置系統工控電腦、話筒、調音臺等播出設備，利用全市IP數據傳輸網絡和公安監控專網，建立全市數字IP應急廣播系統平臺。

市播控中心平時按對農廣播節目播出時間設置自動播放流程，實現定時對全市自動廣播。系統預留氣象局、公安局、應急辦、人防等部門應急廣播信號接入。

3.2鎮級應急廣播機房

鎮級應急廣播系統設備安裝在各鎮廣電站。機房主要配置2臺鄉鎮廣播轉發服務器，播控平臺軟件等IP廣播播出設備，同時配置系統工控電腦、話筒、調音臺等播出設備。

通過新增的數字IP廣播接收控制器，實現數字音頻解碼和管控，與原有的FM調頻廣播傳輸系統無縫對接。

3.3村級應急廣播室

在行政村建立村級廣播室，配置數字IP廣播播出控制器、播出話筒、DVD播放機等插播設備。

通過新增的數字IP廣播接收控制器，實現數字音頻解碼和管控，與原有的FM調頻廣播傳輸系統無縫對接。

數字IP廣播播出控制器具有取代電腦，操作更方便快捷的優點，極大的方便村一級廣播的應用。

有條件的行政村廣播室也可以配置工控電腦及播出軟件，利用工控電腦及播出軟件，具有在線點對點開關、在線音量調整、在線播放網絡音源文件等功能。

3.4接收終端

自然村組接收終端主要為室外型IP廣播接收音柱，安裝時需要接入220V電源和數據網絡5類線等。組網時盡量利用公安社會治安視頻監控專網的各項設施設備。

新農村居民小區接收終端也可為室外型IP廣播收擴機，外加仿真草坪音箱等。收擴機的安裝需要接入220V電源、數據網絡5類線，建議安裝在小區光交接落地箱內。5 小結

依據對農村數字IP應急廣播系統建設的發展要求，設計了從桐鄉華數中心機房廣播信號傳輸至鎮級應急廣播機房、村級應急廣播機房以及美個自然村組公共場所、居民綠化帶的接受終端的實現方案。建成后與省市縣級市三級應急部門實現聯動，重點滿足鄉鎮、行政村兩級應急信息發布需求，確保實現全市行政村應急信息發布全天候響應并迅速送達目標地區。經過實踐，該應急廣播系統簡單可行，性價比高，有較好的推廣性和實用性。

論文選登

4　小結

依據對農村數字IP應急廣播系統建設的發展要求，設計了從桐鄉華數中心機房廣播信號傳輸至鎮級應急廣播機房、村級應急廣播機房以及美個自然村組公共場所、居民綠化帶的接受終端的實現方案。建成后與省市縣級市三級應急部門實現聯動，重點滿足鄉鎮、行政村兩級應急信息發布需求，確保實現全市行政村應急信息發布全天候響應并迅速送達目標地區。經過實踐，該應急廣播系統簡單可行，性價比高，有較好的推廣性和實用性。

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