廣播電視自動監控系統主要技術研究

◎葉海豐

(上海東方傳媒技術有限公司，上海 200041)

引言

在各類科學技術迅猛發展的形勢下，自動化監控系統在各行各業的應用中變得廣泛起來，對于廣播電視行業此類較為依賴信號傳播的領域而言，自動化監控系統的構建尤為重要，因此，需要對廣播電視自動監控系統的構成、技術要求、常用技術進行全面地分析，并深入挖掘此類技術在廣播電視中的應用。

一、廣播電視監控技術現狀

現階段，廣播電視監測技術主要有兩種形式：第一，無線廣播監測。采用了廣播信號采集、網絡通信等技術，對廣播發射機設備的運行狀態進行實時的自動監測，從而確保廣播播出質量效果。第二，模擬數字電視以及衛星電視監測。采用不同的設備進行廣播電視信號頻譜、星座圖以及信號電平的監測，能夠實現系統圖像信號的集中監測，若測量值超過設定門限值時，會立即自動報警。被調節后的信號有效存儲磁盤陣列中時，能夠最大程度的實現廣播電視節目的最大容量、長期的保存。由于壓縮碼的流比較小，所以更有助于網絡傳輸和本地遠程查詢。當前，廣播電視覆蓋范圍愈加廣泛，因而需要建立相關的高頻率廣播電視的監測系統，進而實現實時的展現廣播電視的播出質量與傳輸效果。當運行中出現故障時，能夠立即予以反饋傳輸相關部門進行故障的有效排查，盡量縮短故障的發生時間，提升廣播電視的播出質量[1]。

二、廣播電視自動監控系統的構成

(一)系統組成

硬件系統主要包括2 臺廣播綜合監測儀、1 臺廣播錄音數據存儲控制器、廣播電視信號自動監測系統以及地區服務器。同時硬件系統中主要應用到的技術有音頻處理技術和設備測試技術。而軟件系統主要包括硬盤錄像系統、查詢回放系統以及廣播電視接收系統。查詢回放系統主要由地區客戶端、地區服務器以及異態監測共同組成。網絡管理技術為軟件的核心組成部分形成信息資源管理平臺。該系統的遠程監測設備全部為自動無人監測設備，可借助互聯網信息技術實現遠程的監督與控制。

(二)設計原理

該系統主要分為廣播監測和電視監測，其中，監測信號源能夠對視音頻信號處理和分析后，對不同故障進行分析后得出相關結論。該系統的應用與設計需要以實際監測需求為主的基礎上，盡量降低成本投入。電視發射臺的設備是電視發射機，主要包括功放單元與電視激勵器單元，激勵器擁有視頻信道和射頻信道，而功放單元則僅擁有射頻通道。若激勵器中的視頻通道發生故障時，發射機無法接收視頻信號，導致接收機頻道出現隨機雜波問題，若激勵器中的中頻調制、中頻校正等頻射信道發射故障而出現信號問題時，發射機無射頻信號也無法通過接收機調節正確的視頻信號，依然發射隨機雜波問題。所以需要在電視射頻中斷模塊后，進行雜波的有效分析，合并檢測兩種不同信號[2]。

三、廣播電視自動監控系統的技術要求

(一)滿足系統需求

廣播電視臺中的發射臺通常處于24 小時運行狀態中，廣播發射臺多放置在機房中，因而一些廣播電視臺擁有較多的發射機房，不同的機房中也安裝了多臺發射機。因此，機房的自動監測系統需要滿足以下要求：第一，高效。在進行廣播電視發射臺機房自動監控系統的建設過程中，由于監測對象的穩定性和實時性存在差異性，所以需要對不同的采集頻率進行合理、科學的配置，確保系統能夠高效運行。第二，擴展性強。實際的運行中會依據具體情況增加發射機，監控參數也隨之發生相應的改變，所以需要掌握新增發射機通信協議的同時，對外圍硬件設備進行適量的增加，從而提升設備的監督和控制功能。第三，實用性。在實際的應用中，應最大程度降低操作的復雜程度，提升系統的實用性。

(二)實現系統功能

廣播電視發射臺的自動監控系統需要具有以下功能：第一，控制功能。確保系統能夠提供相應的遠程控制功能，例如，激勵器、功率放大器以及冷卻系統等。第二，報警功能。系統所采集到的運行數據參數需要依據相關標準進行閾值的設置，當信息超過閾值時，能夠及時報警。第三，存儲功能。由于系統在實際運行中會產生較多的數據，因此，需要監控系統擁有較大的數據存儲能力，通過建立相關數據庫的方式，為后期的查詢等工作提供便利[3]。

四、廣播電視自動監控系統中的常用技術

(一)網絡化監控技術

以往廣播電視通常使用現場值班的模式對發射臺、發射站、機房進行監控，為了簡化監控工作，提高監控效率，廣播電視采用監控系統取代技術人員的人工值班，而是利用系統監控廣播電視的各項設備，網絡技術的興起使網絡化的監控系統被逐漸運用于廣播電視之中。網絡化監控技術需要將廣播電視本地監控系統連接遠程管理中心，使其構成監控網絡，最終形成整體監管系統。網絡化監控技術逐漸成為了現代監控技術中重要的發展趨勢。網絡化的監控系統主要有兩種形式，一種為客戶機和服務器構成的模式，另一種為瀏覽器和服務器構成的模式。其中，客戶機和服務器構成的模式是主導性的模式，其被當作監控系統的理想模式，能夠進行故障的遠程診斷。伴隨著網絡技術的更新換代，瀏覽器和服務器構成的模式也逐漸顯露了優點，在監控系統中的比重也越來越大。除了單獨運用此兩種模式之外，還可以將兩種模式進行混合應用，混合應用之后的服務器擁有強大的功能，能夠起到更強的處理作用，無論是測控、通信還是任務調度、數據存儲維護，都可以通過此類服務器完成。此類功能的出現需要依靠系統軟件的作用。服務器端應用的軟件具備諸多功能，其能夠對廣播電視現場的監控設備進行控制，進而采集到監控對象的相關信息，并對監控對象進行科學的判斷，當發現監控對象處于異常狀態時，系統能夠及時報警，并對其進行適當調控，將異常信息傳輸到用戶端，服務器還能夠妥善保存采集到的數據，將其安全儲存至數據庫之中，方便用戶進行數據訪問，其還能夠實現服務器之間的快速通信，進行信息共享。

(二)信號處理技術

自動化監控系統離不開信號處理技術，此類技術除了需要對模擬技術進行處理之外，還需要對數字信號、開關信號進行處理。模擬信號指的是能夠跟隨時間進行連續變化的信號，在固定時段之內，此類信號的增幅呈現連續狀態，在一定的時間段內，信號的幅值是連續的。數字信號需要在離散的時間上進行取值，不僅其時間離散，其幅值也處于離散狀態。開關信號指的是各類開關器件發出的控制類型的信號。在廣播電視的自動監控系統中運用的信號處理技術主要處理數字信號，其需要進行信號的采樣，采樣過程是對廣播信號進行模擬然后將該信號傳遞出去，整個過程之中以指令對信號發生的波形變化進行捕捉，捕捉后利用內部運算對其進行計算，獲得音頻信號的信息以及在各不相同的信號之下出現的聲音頻率。還需要進行信號量化，采樣之后的信號能夠通過量化的形式獲得轉化，轉化的過程中能夠將連續取值變更為離散取值，其取值結果更加可靠。通過信號的量化處理，信號發生丟失的概率大大降低，同時其獲得的電視音頻質量有效提高，主要體現在電視廣播音頻的清晰度上。之后還需要處理信號濾波，進行信號的編碼與變換。該環節的主要工作為將廣播電視中產生的傳輸信號進行分解，再利用信號處理器實現信號的識別轉化，使其能夠被快速識別。編碼的過程中需要對采樣和量化的參數進行非常精準地計算，確保參數的完整性，才能獲得較好的編碼效果[4]。

(三)播控技術

廣播電視中傳統監控的目的在于監視設備與信號，其主要采取人工巡檢的方式進行信號的監察，缺乏監控中心，也沒有建立預警機制與報警機制。當廣播電視逐漸向數字化發展時，數字化監控中心的建設越來越受重視，監控系統之中增加了更多功能，例如，自動化備份故障數據，自動報警、故障預警等。在數字化的大趨勢下，廣播電視的自動化系統需要積極利用播控技術，以互聯網為基礎，在監控系統的支撐下，構建一體化智能平臺。應用播控技術構建的智能監控系統能夠做到統一管理系統設備并對其進行合理配置，科學地調度資源，實現故障的預警、診斷。播控技術系統共有三層，底層為設備驅動，需要直接和硬件接觸，中間層是管理設備的監控平臺，可以將設備與任務關聯起來，中間層需要確保任務和底層設備無關，上層主要有兩個平臺，其一為監控系統任務平臺，其二為資源管理平臺。此類分層結構能夠對復雜的系統進行分解，更方便設計自動化監控系統，實現系統功能。在該技術構建的系統之中，監控對象主要為廣播電視的設備與信號。由于播控設備的功能越來越多，其設備的構造日益復雜，因此，數字播控系統的播控設備日益復雜，自動化監控系統需要提供更多種監控模式，對于播控技術而言，其已經能夠實現檢測功能、控制功能此類必要的保證廣播電視正常播出的功能，除此之外，還可以擴充其構成的自動化監控系統，使其監控系統功能更加全面。

五、廣播電視自動監控系統中主要技術的應用

(一)保證信號傳輸安全

廣播電視傳遞的內容大多是國家頒布的相關政策、基礎的民生民意、新潮的社會公共信息以及各類典型事例等等，其蘊含的社會價值較高。由于我國已經步入了信息化社會的時代，各種信息傳輸方式的特征豐富多樣，但其安全性不高。而廣播電視自動監控的系統中運用的技術能夠保證信號傳輸的安全性，當前廣播電視數字中運用的數字微波信號傳輸技術較為先進，其能夠利用數字收發器來實現信號的接收和傳輸，和光纖通信技術、衛星通信技術的區別是該技術通信利用的介質是波長位于0.1mm—1m 范圍之內的電磁波，同時并不依賴其他種類的固體介質共同參與，對于各種通信網都很適用，在進行信號傳播時通常會以SDH 線路為主，嚴格遵循波道的相符性以及規范性等準則，于干線上做好環路形式波道的設置。在廣播電視的自動化監控系統中運用的信號處理技術支持下，數字微博信號的傳輸支線也得到了完善，其還能夠幫助數字微博傳輸構建數字傳輸的網絡系統，通過自動監控系統對微波信號的傳輸進行安全保障，保證信號的傳輸具有較高的穩定性和較好的保密性，同時其具有較高的安全性，有效解決在傳輸過程中可能會出現的各類安全問題[5]。

(二)強化信號傳輸效率

自動監控系統中的主要技術在強化信號傳播效率上獲得了較好的應用，電視廣播早期運用的數字音頻傳輸技術，擁有相對復雜的傳輸形式，同時音質上存在一定問題，造價也偏高，難以在廣播電視中獲得廣泛的應用，為了更好地利用此類技術，技術人員利用無壓縮的手段簡化傳輸的形式，使傳輸信號獲得更優質的音質，也對信號的傳輸效率提出了更高的要求，需要通過自動監控監控中的信號處理技術保障信號的傳輸效率。自動化的監控系統能夠通過監測電視信號的具體碼流以及相應的設備參數，實時關注數字音頻的傳輸狀態。為了將數字音頻系統運行的效率進行進一步提高，需要建立具備較高性能的自動化監控系統自動對其進行監控。由于廣播電視蘊含的音頻信息量比較大，僅僅依靠人工的監控和管理非常容易出現工作失誤，導致發生意外事故。為了盡量避免此類現象，需要配置好自動化監控系統，實時嚴格地監控設備運行過程中的各項參數、機房的溫度以及濕度等，保證發現問題之后能夠在第一時間對其進行處理。同時監控系統中還需要具備自動報警的功能，在監控發現問題后，需要通過自動報警的功能向工作人員發出警告，將檢測出的異常信息傳輸給工作人員。

(三)保障信號傳輸質量

廣播電視當前運用的微波傳輸技術存在一定局限性，其波束能夠被地球曲面影響且傳輸的過程中很容易發生損耗，導致信號衰弱，因此需要徹底落實好傳輸系統的維護。為了更好地應對此類情況，需要充分發揮自動監控系統中各項技術的作用對信號發生衰弱現象的具體情況進行實地了解，合理安排中繼站的布局，盡量維持微波信號的傳輸。微波線路的建設過程較為復雜，具有較強的專業性，因此，在建設線路時需要依靠自動化監控系統中網絡監控技術以及監控中心的集中化管理技術避免同一電路上信號傳輸的頻率不一致的情況發生，防止信號的傳輸質量受到威脅。廣播電視信號傳輸系統里存在較多精密的設備，因此，傳輸系統的運行較為繁瑣，更需要利用監控中心把握信號的質量，確保在信號傳輸的通道中可以及時排除干擾信號的因素，合理檢測廣播電視的信號以及噪聲現象，保證信號能夠高質量地傳輸。

六、結語

總而言之，科技的更新換代促使廣播電視行業獲得了較大的發展，自動化監控系統的構成需要滿足系統的運行需求、實現系統的功能的技術要求。整個自動化監控系統中，網絡化監控技術、信號處理技術以及播控技術較為常用技術，其在保證信號傳播安全、強化信號傳播效率以及保障信號傳播質量上應用良好，為了使廣播電視行業更好、更快地發展，需要積極利用自動化監控系統中的主要技術徹底落實自動化監控的功能。