監測臺中、短波廣播頻譜收測系統的設計與實現

劉青杰

（國家廣播電視總局二九二臺，山東 青島 266200）

導語

頻譜收測是指在特定的地點、規定的廣播頻段內收測各頻道負荷（占用量和占用度）情況和收測頻道內各電臺的工作狀況、發射特性和各電臺的歸屬。[1]頻譜收測工作一般每年進行兩次，收測時間是每次國際換頻之后開始到下次換頻之前結束。收測時，要求每個頻段收足24小時，每半小時為一個收聽單位，每單元收聽一次。頻譜收測完成后，根據要求，收測單位需詳細整理收測數據，形成分析報告，并報上級主管部門匯總。

頻譜收測工作是廣播監測環節中的一項重要工作，具有重要意義。

（1）它可以幫助人們了解收測地點廣播頻段無線電廣播頻譜占用情況，為有效地利用頻譜資源提供依據；

（2）幫助恩們了解收測地點各頻道廣播電臺同密度，為有效地指配頻率提供依據；

（3）幫助人們了解各國廣播電臺在收測地點的收聽情況和各國頻率的實際使用狀況，尤其是國外電臺對我國廣播情況；

（4）幫助人們及時發現與查明我國電臺信號受干擾情況，及時發現與查明非法電臺或“地下電臺”，為選用最佳工作頻段與清靜頻道提供依據；

（5）幫助人們掌握電波傳播規律。[2]

目前，頻譜收測方式通常有兩種，第一種是全天24小時不間斷的實時收測，第二種是使用智能監測系統對收測頻段內的頻率進行錄音，然后通過對音頻錄音文件進行回放來完成收測工作。第二種方式相對第一種更加靈活，但對智能監測系統準確捕獲播音頻率具有較高要求。國家廣播電視總局二九二臺開發的中、短波廣播頻譜收測系統基于第二種方式。

1.系統功能需求分析

根據監測臺當前頻譜收測模式，頻譜收測工作主要由下面幾部分組成：收測參考資料準備，包含歷年收測數據及本次收測時需要參考的播出資料（播出運行圖等）；頻譜收測原始錄音文件準備；頻譜收測數據的錄入；頻譜收測數據的校對。[3]

為提高收測效率和質量，結合頻譜收測工作實際業務需求，設計開發的中、短波廣播頻譜收測系統需實現以下功能。

（1）支持參考數據的導入

收測人員將歷年收測數據和本次需參考的播出數據按照格式要求整理成Excel文件，并可以通過系統一鍵導入。

（2）支持原始音頻錄音數據相關信息的導出和導入

因原始音頻錄音文件數據相關信息（頻率、錄音時段、錄音日期、存放的路徑等）在其他系統中保存（由智能監測系統全天24小時進行頻譜掃描，并根據頻率電平值和播音效果對可聽度達到3分及以上的頻率進行錄音，形成音頻錄音文件），為降低系統之間的關聯性，需將相關信息導出到Excel文件，并將Excel文件導入本系統。

（3）支持收測數據錄入

收測人員在該系統按照頻率、播音時段收聽音頻錄音文件，依次錄入收測數據，并對已完成的收測時段加亮標記。同時，收測過程中可在收測界面查詢歷年收測數據及本次播出參考數據。

（4）支持收測數據的校對

頻譜收測工作需要由一名收測人員完成一次收測，由不同的收測人員完成校對，以確保數據的準確性。在校對錄入界面，顯示第一次錄入的結果、歷年收測數據及本次播出參考數據。

（5）支持錄入新增語言、臺名

收測過程中可能出現以前未收測到的語言、臺名，通過查詢相關資料后，需在本系統補錄。

（6）支持收測數據的導出

系統可將收測數據一鍵導出到Excel表格。

2.系統的設計與實現

2.1 系統架構

基于以上功能需求分析，系統的架構設計如圖1所示。

圖1 系統架構圖

上圖所示為頻譜收測系統架構圖，系統主要包括頻譜收測區、Web系統區、數據庫服務器區和錄音文件存儲服務器區。其中，收測人員訪問Web系統進行日常操作，包含表格的導入、導出及收測數據的錄入、校對等；Web系統承擔業務邏輯處理工作，對用戶發起的訪問請求進行響應，對用戶的錯誤操作行為進行提示；數據庫負責存儲數據，并與Web系統交互，實現數據的讀取和錄入；錄音文件存儲服務器上存儲音頻錄音文件，由Web系統根據數據庫中存儲的音頻錄音文件路徑去共享訪問音頻文件，實現音頻文件的播放和收聽。

2.2 表結構設計

本系統涉及的數據庫表主要包括播出參考數據表、音頻錄音數據表、收測數據表等三個表。

2.2.1 播出參考數據表

播出參考數據為收測人員進行頻譜收測時參考的重要資料，是判斷播音頻率來源的主要依據，其表結構及數據類型設計如表1所示。

表1 播出參考數據表結構

2.2.2 音頻錄音數據表

音頻錄音數據表存儲音頻錄音文件的相關信息，其表結構及數據類型設計如表2所示。

表2 音頻錄音數據表結構

2.2.3 收測數據表

收測數據表存儲收測結果信息，其表結構及數據類型設計如表3所示。

表3 收測數據表結構

2.3 開發環境和技術介紹

本系統開發語言為JAVA，開發工具為MyEclipse，中間件為Tomcat。系統開發過程中涉及的主要技術有以下幾個方面。

2.3.1 表格處理

系統中多處涉及Excel表格的導入和導出。此次我們選用開源的JXL.jar包作為表格處理工具。JXL.jar包是由JAVA語言開發而成、通過JAVA操作Excel表格的工具類庫，能夠修飾單元格屬性，支持字體、數字、日期操作，支持圖像和圖表操作，滿足二九二臺的需要。[4]

2.3.2 數據動態加載

收測人員在進行頻率收聽時，需要參考相關數據（本季度播出數據和歷年收測數據），但是針對某個收測頻率，其參考數據為全天24小時的參考資料，數量較多，如果一次性在頁面展示，難以實現有針對性地參考。此處，二九二臺選擇AJAX異步動態加載技術，在收測人員點擊“收聽”按鈕之后，在不刷新頁面的情況下，根據選擇收聽的錄音時段動態加載該時段內該頻率的播音參考數據，實現參考數據的針對性。[5]

2.3.3 頁面嵌入播放器

錄音音頻文件需要在Web系統界面中播放，因此需要將播放器嵌入到頁面中。此處，通過ActiveX控件方式在Web頁面中嵌入Media Player對象，并通過JS腳本程序靈活地控制內嵌對象，動態指定音頻流URL，從而為音頻播放提供一個統一的友好界面。[6]

2.4 系統實現功能展示

2.4.1 數據管理模塊

數據管理模塊主要是Excel表格數據的導入和導出。對原始音頻文件數據，因音頻錄音文件相關信息在其他系統數據庫中，需要將數據遷移一份到頻譜收測系統數據庫中。為方便數據遷移操作，采用Excel表格作為數據中轉載體，首先將其他庫里的數據導出到Excel表格，然后將Excel表格再導入頻譜系統數據庫；對于參考數據信息，首先將HFCC、中央臺、國際臺、WEIBEI等參考數據人工整合到一個Excel表格，然后將表格上傳到系統。

導入和導出功能展示如圖2、圖3所示。

圖2 數據導入功能圖

圖3 數據導出功能圖

2.4.2 收測數據錄入和校對模塊

為保證收測數據的準確性，頻譜收測工作采用一收一校的模式。數據錄入界面如圖4所示。

如圖4所示，頻譜數據錄入流程為：

圖4 頻譜錄入功能展示圖

（1）輸入收測頻率，如9770，點擊“查詢”，左側列出該頻率的錄音文件列表，包含頻率、日期、時段、是否收測過等信息；

（2）點擊“收聽”按鈕，Ajax程序會根據選擇的收聽時段動態加載該頻率的本季參考資料和歷年收測結果，同時，通過頁面嵌入的播放器播放音頻錄音文件；

（3）收測人員根據參考數據和實際收聽情況進行比對，確定收測結果后，選擇臺名、語言、可聽度等信息錄入系統；

（4）當完成一條有效錄音文件的收測時，左側收測1中的“否” 改為“是”，表示該條音頻錄音數據有效，并已完成第一次錄入工作。

數據校對界面如圖5所示。

圖5 頻譜校對功能展示圖

如圖5所示，頻譜數據校對流程為：

（1）輸入校對頻率，如9770，點擊“查詢”按鈕，左側列出該頻率在第一次收測時有收測數據的音頻錄音文件列表，包含頻率、日期、時段等信息；

（2）點擊“收聽”按鈕，Ajax程序會根據選擇的收聽時段動態加載該頻率的本季參考資料、往季收測結果和本季度收測結果，同時，通過頁面嵌入的播放器播放音頻錄音文件；

（3）校對人員根據參考資料和實際收聽情況，核對第一次收測數據，并錄入校對結果。需要注意的是，如果本次校對結果跟第一次收測結果不一致，則需與收測人員核實。

結語

基于實際業務需求，開發設計一款基于Web的監測臺中、短波廣播頻譜收測系統，實現頻譜收測數據的錄入、校對和管理。該系統操作簡便、功能完善，實際應用后，較好地輔助了廣播監測人員完成每年兩次的頻譜負荷收測任務。