廣播電視發(fā)射臺自動化信號播控系統(tǒng)升級與改建

■文/仲 巖

廣播電視發(fā)射臺自動化信號播控系統(tǒng)升級與改建

■文/仲 巖

廣播電視發(fā)射臺是廣電系統(tǒng)信號傳輸?shù)哪┒耍彩亲铌P(guān)鍵的節(jié)點(diǎn)，完善信號播控系統(tǒng)能促使播出穩(wěn)定性得到極大的提升，進(jìn)一步保證系統(tǒng)的安全，維護(hù)好安全播出。我臺利用臺站搬遷的時機(jī)，對自動化信號播控系統(tǒng)進(jìn)行了改建和升級，新的系統(tǒng)融合了ASI碼流檢測、模擬信號節(jié)點(diǎn)檢測、信號流程圖檢測等內(nèi)容，使得整個檢測系統(tǒng)更為直觀。本文主要圍繞整個系統(tǒng)，就其改造進(jìn)行簡要的分析。

廣播電視發(fā)射臺；主控系統(tǒng)；改造

前言

作為重要的宣傳工具，廣播電視臺一直肩負(fù)著宣傳黨和國家政策的重要使命。廣播電視播出的質(zhì)量優(yōu)劣，直接關(guān)系了黨的政策宣傳與貫徹落實(shí)。故此，對播出質(zhì)量進(jìn)行檢測非常關(guān)鍵。對于安全播出而言，不停播是基本要求，更高一點(diǎn)的要求則是要使播出質(zhì)量得到確保，確保播出信號的準(zhǔn)確。

1.系統(tǒng)設(shè)計概述

隨著時代的變化與發(fā)展，廣播電視技術(shù)也取得了相應(yīng)的發(fā)展，對廣播電視發(fā)射臺的管理水平提出了更高的要求，也對電視臺的工作人員提出了更高的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，廣播電視臺發(fā)射臺的播出節(jié)目范圍較廣，主要有以下幾方面的傳輸業(yè)務(wù)：第一是調(diào)頻廣播，第二是模擬電視，第三是數(shù)字電視，第四是手機(jī)電視等。在廣播電視的播出過程中，出現(xiàn)重大災(zāi)害發(fā)生的概率較低，在平時工作中，所面對的大多數(shù)都是因?yàn)槭艿郊夹g(shù)故障的影響，而產(chǎn)生的播出事故。相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)研究表明，90%的原因是因?yàn)槭艿郊夹g(shù)故障的影響，從而導(dǎo)致播出的中斷，或者是傳輸指標(biāo)的下降。所以，在安全播出的工作中，關(guān)鍵還是要加強(qiáng)播出監(jiān)測工作。若是沒有配置信源備份，那么一旦出現(xiàn)危及安全播出的隱患時，就難以快速地啟動應(yīng)急預(yù)案來進(jìn)行處理，也難以通過事故記錄來對其進(jìn)行查看與分析。所以，對播出監(jiān)測進(jìn)行完善，是促使安全播出得以圓滿完成的關(guān)鍵性措施。

2.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及功能

在播出控制系統(tǒng)中，播出環(huán)節(jié)主要分為以下幾個環(huán)節(jié)：第一是信源，第二是切換，第三是播出，一定要對播出鏈路中的每一個信號節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，幫助工作人員對一些威脅安全播出的隱患進(jìn)行排除。一旦出現(xiàn)播出故障，能夠迅速及時地進(jìn)行處理，使其恢復(fù)播出。

在播出控制系統(tǒng)中，主要分四個部分來進(jìn)行設(shè)計，第一個部分是信源部分，完成廣播、電視節(jié)目信源的接收，當(dāng)信號需要切換時，為其提供較為穩(wěn)定的信號源，并且為監(jiān)測提供鏈接數(shù)據(jù)。第二個部分是信源切換部分，完成信源的切換以及調(diào)度功能，為發(fā)射機(jī)提供相應(yīng)的信號源。第三個部分是播出監(jiān)測，當(dāng)發(fā)射機(jī)輸出射頻信號時，完成對其的空間接收，并且為監(jiān)測提供關(guān)鍵的鏈接數(shù)據(jù)。第四個部分是綜合管理部分，主要包含以下幾個功能：信號切換控制、電視多畫面分割、音頻監(jiān)測、設(shè)備監(jiān)測、監(jiān)聽控制。通過管理服務(wù)器對各節(jié)點(diǎn)的設(shè)備工作參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，對系統(tǒng)出現(xiàn)的緊急情況進(jìn)行處理，對影響播出危害的隱患進(jìn)行清除。

3.各子系統(tǒng)設(shè)計的實(shí)現(xiàn)

3.1 信源系統(tǒng)

通常在廣播電視發(fā)射臺中，其信號源主要分為以下三類信號：第一是衛(wèi)星信號，第二是光纖信號，第三是微波或者有線電視信號。我臺作為國家廣電總局規(guī)定的一類臺站，在信號源部分采用三路信號互為主備的方式，為進(jìn)一步增加系統(tǒng)穩(wěn)定性信號，主用信號采用SDH環(huán)網(wǎng)光纖信號，信號鏈路采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在省廣電局控制機(jī)房、彩電中心以及其他相關(guān)臺站進(jìn)行鏈路，任意節(jié)點(diǎn)間光纖故障，均不影響信號傳輸，備用信號采用微波信號，通過彩電中心和發(fā)射機(jī)房之間的點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，極大地減少了信號的故障率，為進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，我們采用備用光纖信號作為第三路信號，第三路信號傳輸路徑和主用信號一致，但前端編碼器和發(fā)射機(jī)房適配以及解碼裝置都是獨(dú)立應(yīng)用的，這樣三路信號源為并聯(lián)結(jié)構(gòu)，將設(shè)備的故障率進(jìn)一步降低。

3.2 信源調(diào)度切換系統(tǒng)

在發(fā)射臺常見的信號切換系統(tǒng)中，多采用電視矩陣切換系統(tǒng)，發(fā)射機(jī)房值機(jī)人員發(fā)現(xiàn)信號靜幀或者信號故障時候手動對電視節(jié)目信源進(jìn)行切換與調(diào)度，我臺在新系統(tǒng)的設(shè)計中，對信號的前端采用ASI碼流檢測，當(dāng)圖像碼流出現(xiàn)靜幀或者故障，系統(tǒng)可以自動采集到故障信息并切換到備路信號播出。同時為了進(jìn)一步保證安全播出，在電視的模擬信號部分增加了視音分單元，三路信號任何一路故障也可以通過視音分進(jìn)行手動和自動切換。

3.3 播出監(jiān)視系統(tǒng)

為了對播出質(zhì)量進(jìn)行更好的監(jiān)控，就需要對播出信號進(jìn)行信號接收監(jiān)測，接收設(shè)備需要具備雙路輸出接口，將圖像送入電視墻畫面， 利用其分割處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，將伴音送入音頻監(jiān)測處理系統(tǒng)，完成對播出的切換以及監(jiān)聽。

3.4 綜合管理處理系統(tǒng)

3.4.1 自臺監(jiān)控系統(tǒng)

播控中心自臺監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該要包含以下兩種監(jiān)控，第一是播出監(jiān)控、第二是臺區(qū)環(huán)境監(jiān)控。

臺區(qū)監(jiān)控是通過以下幾種智能探頭構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)，第一是200萬高清攝像機(jī)，第二是感溫智能探頭，第三是感煙智能探頭。

在播出監(jiān)控方面，要做好對各個環(huán)節(jié)的監(jiān)控。通過管理服務(wù)器，來對設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行巡檢，對系統(tǒng)出現(xiàn)的故障隱患進(jìn)行處理，以減少對播出的影響。為了方便操作，也為了便于維護(hù)，將設(shè)備控制面板等設(shè)備放在播控臺上，設(shè)備主機(jī)放在信源機(jī)柜當(dāng)中。播控臺由許多的設(shè)備所構(gòu)成：信號流程、音視音分切換單元、視頻監(jiān)控客戶端等。

信源機(jī)柜由以下幾種設(shè)備所組成：多畫面監(jiān)控矩陣主機(jī)、管理服務(wù)器、畫面分割、碼流監(jiān)測系統(tǒng)。在這當(dāng)中，畫面分割器是將許多個圖像按照同樣的比例，將其視音頻信號進(jìn)行壓縮，然后再轉(zhuǎn)成HDMI或者VGA信號，最后輸出至電視墻實(shí)時監(jiān)看，從而實(shí)現(xiàn)一個屏幕能夠?qū)Χ嗦沸盘栠M(jìn)行監(jiān)視，對任何一個節(jié)點(diǎn)的故障判斷一目了然。

在我臺工程案例當(dāng)中，沒有選擇比較流行的16路監(jiān)控主機(jī)，而是采用北京博匯專門開發(fā)的視音頻檢測軟件，畫面采用25分割大屏，從五套模擬信號的三路信源輸入、視音分切換以及發(fā)射極開路檢測都進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，同時系統(tǒng)具備故障告警提示和故障慢錄功能，一旦信源或者發(fā)射機(jī)部分故障都能實(shí)時反映及時切換，并將數(shù)據(jù)壓縮保存至數(shù)據(jù)庫，便于日后查找。

經(jīng)應(yīng)用驗(yàn)證，此系統(tǒng)滿足我臺作為一級臺站在安全播出方面的需求，尤其是對視頻信號畫面分割的需求，還滿足視頻信號報警功能，視頻質(zhì)量診斷系統(tǒng)，其可以對視頻的碼流進(jìn)行解碼，并可以對圖像質(zhì)量進(jìn)行評估，對視頻信號中存在的以下幾種異常問題進(jìn)行判斷及告警：第一是清晰度異常，第二是亮度異常，第三是偏色，第四是噪聲干擾，第五是畫面靜幀，第六是信號丟失。

此外該系統(tǒng)還能通過局域網(wǎng)實(shí)行遠(yuǎn)程訪問，對播出的質(zhì)量進(jìn)行查看，能夠促使技術(shù)人員進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，或者對值班人員起到協(xié)助的作用，對他們處理播出事故進(jìn)行協(xié)助分析的作用。實(shí)時錄像為播出事故進(jìn)行了調(diào)查的可能，方便技術(shù)人員通過錄像對事故發(fā)生的原因進(jìn)行分析與調(diào)查，從而進(jìn)行及時的處理。

3.4.2 電視墻

控制室的電視墻有以下幾方面的顯示功能：信源碼流監(jiān)測顯示、播出節(jié)目圖像監(jiān)測、安防監(jiān)控畫面、安全播出預(yù)警信息顯示系統(tǒng)等。為了減少成本投入，我們對系統(tǒng)的25分割大屏進(jìn)行整合，利用四塊屏幕進(jìn)行直觀顯示，安全播出預(yù)警采用專門的LED屏幕顯示，信號流程圖和機(jī)房溫度監(jiān)測以及發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，在一塊屏幕上顯示，最大程度保證了建設(shè)成本的節(jié)約。

3.4.3 音頻監(jiān)聽部分

在播控系統(tǒng)中，監(jiān)聽監(jiān)看是其中的必備功能，也是提高節(jié)目質(zhì)量的重要手段。故此，在對調(diào)頻節(jié)目的監(jiān)測上，我們預(yù)留了電視監(jiān)測大屏作為調(diào)頻檢測用，借鑒了電視的信號流程圖，將調(diào)頻前端的解碼器輸出、三選一、音分和發(fā)射機(jī)的功率等數(shù)據(jù)融合在流程圖中，同時將調(diào)頻節(jié)目的信號源和傳輸節(jié)點(diǎn)部分的信號用柱狀表形式實(shí)時反映在大屏上，一旦任何一路信號故障在柱狀表、流程圖上都會有直觀的圖像告警，同時系統(tǒng)還會有聲音告警提示， 我臺的調(diào)頻監(jiān)測系統(tǒng)由后臺的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語

本次改造完成之后，使播出信號的穩(wěn)定性有所提升，工作人員能夠?qū)ν话l(fā)事故進(jìn)行及時的處理，另一方面能夠使我臺的播出進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對電源、信源、發(fā)射機(jī)等數(shù)據(jù)的全面監(jiān)測，并可以對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，極大地提升了安全播出的保障率。但隨著地面數(shù)字化電視的展開，相信馬上新的監(jiān)測技術(shù)和手段會不斷涌現(xiàn)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)分析的新的監(jiān)測手段也許會給我們新的啟發(fā)，但萬變不離其宗，作為發(fā)射機(jī)房的工作人員，掌握信號傳輸?shù)膫鬏斅窂剑冀K筑牢確保安全播出的心理防線才是我們做好工作的關(guān)鍵。

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（作者單位：河南省廣播電視發(fā)射臺）

TN941

A

1671-0134（2016）11-052-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2016.11.021