廣播電視無線電秩序智慧監管系統設計與實現

楊 川

由于廣播的傳播范圍廣、發射設備價格較低、基站隱蔽性強等特點，一些不法分子便利用廣播進行傳播，散布大量垃圾信息甚至詐騙、暴恐、政治等敏感信息，存在諸多危害。一是打著廣播節目的幌子，播放虛假違法的醫藥廣告，損害群眾利益。二是播放低俗露骨內容，嚴重影響收聽感受。三是部分黑廣播設備設置在居民樓樓頂，且不是正規生產廠家的發射器，會產生電磁輻射，不利于居民身體健康。四是沖擊正規廣播電臺，擾亂正常的信息發布和新聞播放。五是干擾民航安全。此類黑廣播的出現嚴重擾亂了廣播電臺的正常播出秩序、嚴重影響了人民的生活水平。查找“黑廣播”、維護廣播電臺的播出秩序、維護社會的穩定正成為當前廣播電視監管部門迫切需要解決的問題。由于傳統人工監測費時費力，效果卻并不理想，于是廣播電視無線電秩序監管系統應運而生。

一、系統設計思路

鑒于該監測系統具有監測任務量大、實時性強，對數據安全性、可靠性、一致性等要求高的特點，系統采用B/S機制模塊化，各個終端無需安裝任何軟件，不用進行任何配置，就可以直接通過瀏覽器登錄系統。系統采用網絡多層體系結構，總體結構上具備足夠的整體升級擴展能力，以適應系統本身的發展和業務發展的要求。系統能滿足當前廣播電視無線電秩序監管和“黑廣播”監測工作的需要，隨著新技術、新業務的發展，具有良好的擴充性。

二、系統架構

本系統采用三層設計架構，即表現層（UI）、業務邏輯層（BLL）、數據訪問層（DAL）。使用MVC模式也是目前廣泛流行的軟件設計模式，即Model（模型）、View（視圖）、Controller（控制）。基于 Struts2、Spring和Hibernate框架構造的Web輕量級架構。

表現層由Struts2實現，管理用戶請求和響應；提供一個控制器代理以調用業務邏輯、各層的處理和權限控制；為顯示提供數據模型；借助Struts2 Validator框架幫助完成Web層的驗證工作。

業務層由Spring來實現，利用演示注入思想組裝代碼，提高了系統擴展性和靈活性，實現插件式編程。利用AOP思想，集中處理業務邏輯及日志記錄。利用其對Hibernate的會話工廠（Session Factory）、事務管理的封裝，可以更簡潔地應用Hibernate。

持久層由Hibernate實現，通過面向對象的查詢語言（Hibernate Query Language HQL）來檢索對象的相關信息、存儲、更新、刪除數據庫記錄，支持父/子表關系、事務處理、繼承和多態。同時使用Redis技術緩存高頻率數據，提高業務吞吐量及性能。

三、系統功能設計

本系統有七個功能模塊。具體設計結構如下圖所示。

（一）實時監測模塊

該模塊包含以下主要功能。

1.前端板卡采集的報警信息和內容文本實時有效地上傳至平臺列表中，可對實時推送的報警信息進行編輯、修改與實時的保存操作。

2.可快速預覽上報內容和對相應的音頻進行播放，快速有效地監聽報警的音頻內容，同步提取內容文本，值班員可對語音和文本內容同時監聽監看。

3.可對報警音頻的相關違法關鍵字進行提取并顯示。同時在轉換成功的整條報警音頻的顯示文本中，將違法關鍵字用特殊字符標記，使其突出顯示，使音頻內容更具可讀性。

4.具有人機交互的特性，在顯示音頻報警文本的同時，還可對文本內容進行人工的初步審核與編輯，并可將修改的內容同步到數據庫中。

5.審核處理過的數據可以導出至數據報表。

（二）頻譜分析功能模塊

該模塊包含以下主要功能。

1.頻譜掃描功能，可在指定頻率范圍內準確鎖定頻段內所有播出頻率，進行頻譜掃描，在保證頻譜掃描準確率高，又不影響整體設備性能的基礎之上，滿足掃描頻率范圍達到：68Mhz～110Mhz、步進為：10KHz-100KHz，掃描時間滿足控制在50s以內。

2.掃描方式多樣化，可以通過指定中心頻率進行頻譜掃描，系統更加快捷靈活。根據選定的頻率范圍，自動選擇合理的設置進行頻譜掃描。

3.頻譜掃描的結果自動上報平臺，平臺可自動接收前端上傳的頻譜掃描數據，并以數值、曲線的方式實時顯示。

（三）頻道分析模塊

該模塊包含以下主要功能。

1.頻道分析功能，可選擇相應站點進行頻道掃描，頻道掃描結果自動記錄并上傳到中心平臺。平臺可自動接收前端上傳的頻道掃描，并以數值顯示的方式實時顯示(實時顯示頻率、場強、可聽度)。

2.滿足頻道掃描功能，掃描頻率范圍：68Mhz～108Mhz、步進為：0.1Mhz，掃描時間滿足控制在50s以內。

3.頻道掃描與頻譜掃描結果自動比對，利用頻譜分析作為輔助工具，將掃描得到的頻道內容和頻譜掃描數據進行對比確認，得到其電平值的相關數據，從而進一步確認掃描頻道的正確性，提高掃描功能結果的精準度。

（四）綜合檢索模塊

該模塊包含以下主要功能。

1.可根據開始日期、結束日期、城市、偵測點、頻率（全部、具體頻率）、廣播類型（全部、“黑廣播”、灰廣播、干擾廣播、合法廣播、帶噪聲廣播）進行組合查詢。

2.分析處理的結果可在人機交互界面實現音頻播放和文本內容顯示同步，并自動標注敏感詞。

3.對音頻的內容進行識別并轉成文本合并生成內容報表文件。

4.對需要監聽的音頻內容進行播放和下載。

5.對數據（偵測點、頻率、廣播類型、內容分類、發現日期、場強、可聽度、錄音開始時間等）進行編輯、審核、刪除及列表導出。

（五）內容分析功能模塊

負責對非法頻率、合法頻率的非法內容做分析處理，平臺對分析數據內容結果審核，主要實現以下功能。

1.平臺通過預設關鍵字庫對采集內容自動檢測，分析采集內容中是否含有疑似違規的內容。

2.平臺對疑似違規數據自動存儲和文本內容提取，推送平臺方便用戶查詢、編輯、審核等操作。

3.查看報警信息數據，對數據內容進行編輯處理，修改信息。

（六）偵測設置模塊

該模塊包含頻率設置、關鍵字設置和呼號設置三部分功能。

1.頻率設置：

（1）系統采集前端設定合法頻率，實時掃描自動對比，對掃描到的非法頻率進行上報。

（2）可通過采集前端添加合法頻率列表，對頻率進行維護管理。

（3）滿足對上報的新頻率進行白名單設置，實時掃描可自動對比過濾白名單頻率，提取非法頻率存檔并顯示。

（4）白名單輔助人工快速及時地對掃描的頻率進行驗證來判斷節目的合法性。

2.關鍵字設置：

（1）平臺滿足提供語音關鍵詞配置功能。通過關鍵詞配置模塊，用戶可以指定要識別的關鍵詞（例如違規廣告語音關鍵詞），平臺同時支持通過接口方式配置關鍵詞。在外部調用下發任務接口時，可以指定關鍵詞。指定關鍵詞后，語音關鍵詞引擎將自動對這些關鍵詞進行搜索檢測，鑒別廣播音頻中是否含有疑似違規的內容。

（2）滿足通過人工設置關鍵字庫，在權限滿足的條件下可以對關鍵字進行添加、刪除、修改等操作。

3.呼號設置：

（1）平臺提供呼號模板配置功能。通過模板配置，用戶可以手動上傳已有呼號模板，并對這些模板信息進行編輯，標注呼號名稱等操作，用戶也可批量導入呼號模板。通過人工預先設置呼號，對前端實時采集數據文本內容自動對比匹配，以便減小排查范圍，起到預先判斷的目的。

（2）通過設置的呼號，在權限滿足的條件下可以對信息進行添加、刪除、修改等操作。

（七）監測結果審核功能模塊

平臺提供監測結果審核的人機交互界面，用戶可以單獨通過界面與平臺進行交互，主要實現以下功能。

1.可以對平臺分析處理的結果按多個條件組合查詢和監聽，通過觀察查詢的信息初步對查詢的結果進行審核，及時地監聽其內容是否合法。

2.可以對上述查詢結果進行音頻回放、編輯、審核、刪除等操作。

3.分析處理的結果可在人機交互界面實現音頻播放和文本內容顯示同步進行。

4.監聽中對提取的文本內容二次編輯存檔，對音頻的內容進行識別并轉成文本合并生成內容報表文件。

四、結語

本系統實現了對廣播電視傳輸覆蓋網頻率的使用情況、節目播出情況進行實時監測和分析。通過使用該系統，可自動快速完成對轄區內廣播頻道的巡檢，對系統自動巡檢出的疑似黑廣播頻率進行人工二次核查，確定是否為“黑廣播”。該系統監測功能及指標全面、準確性高，系統集成度高，建設運行費低，減少了大量搜索發現黑廣播的繁瑣工作，大大提高了工作效率，為各市縣廣播電視傳輸覆蓋網頻率提供了很好的監管手段，同時對查處黑廣播提供了強有力的技術支撐。