智能化安全播出輔助系統設計思考

劉 鳴

（太原市廣播電視臺，山西 太原 030021）

0 引 言

近年來，數字電視事業發展迅速，新媒體的出現使傳輸覆蓋網絡和手機用戶規模不斷擴大，廣播電視系統的傳輸方式和信號形式越來越多，如基帶數字高標清電視信號SDI、數字高標清電視碼流信號ASI、數字有線電視信號DVB-C以及數字衛星電視信號（DVB-S、DVB-S2、ABS-S等），涉及播出、傳輸、上傳等多個領域。這些發展對播出的安全提出了更高的要求。目前，制約播出值班員及時發現故障，影響值班員故障應急反應速度的因素主要有三大方面：值班員監看畫面多，無效的信號報警多；大多數信號監控報警系統智能化不夠，面對應急復雜的事故，不能幫助值班員快速做出判斷；播出信號錄像、監測報警信息等使用不同的軟件，管理的集成化程度不高。現在，迫切需要借助一些新技術、新理念、全融合的新型報警系統來輔助值班人員提升安全播出工作效率和質量[1]。本文基于筆者多年來在安全播出工作中獲得的經驗，提出利用智能化安全播出輔助系統來解決播出值班人員的實際問題，并對相應的問題提出了設計思路和解決方案，希望設計人員在設計智能化安全播出輔助系統時能少走彎路，使設計出的系統能更加實用，更加貼合一線值班人員的使用要求。

1 安全播出重點工作劃分

安全、優質播出是廣播電視技術工作的重中之重，也是每一位值班人員的主要任務。播出信號能夠準確且連續地播出、出現異常信號時能夠迅速進行準確的應急操作，是一線播出值班員的核心工作[2]。管理節目播出流程及其各環節的運行數據，是安全播出工作的基礎保障。本文對安全播出工作進行分類，方便進一步分析如何利用智能化安全播出輔助系統為安全播出保駕護航。

按照實際播出工作劃分，安全播出工作可分為日常工作、應急操作、管理保障三部分。日常工作主要包括值班員的值機、監看畫面、維護設備、檢修和上載節目等工作。應急操作包括遇到信號丟失、非法插播、聲畫不同步、節目未上載等現象時的緊急操作和反應。管理保障包括對操作、信號和設備的各項日志、設備更換檢修等記錄、設備運行狀態以及監測監看數據等的管理[3]。

這三部分工作中，大多數日常工作需要人工完成，應急操作和管理保障需要人工和智能安播系統共同完成，兩者相輔相成。一套智能安播系統是否實用、好用，主要看系統能否降低安全播出事故等級和差錯率，能否提高安全播出管理水平，能否降低一線值班員的勞動強度，使一線值班員不被疲勞麻痹，頭腦清晰地完成應急操作。安全播出重點工作劃分如圖1所示。

圖1 安全播出重點工作劃分

2 傳統信號檢測系統存在的問題

設計智能安全播出輔助系統時，應重點考慮傳統信號檢測報警系統出現的一些突出問題。解決這些問題，將會使安全播出工作有質的提高。

2.1 異態判斷不準確

日常信號監測一般分為兩部分，一部分是對技術參數的檢測，一部分是對內容畫面的檢測。傳統檢測系統對畫面內容中的馬賽克、拉條、卡頓、字幕異常和質量劣化等某些音視頻異態難以辨別。出現上述異態時，傳統監測系統很難判斷并作出報警[4]。

2.2 虛警誤報多

音視頻內容的異態報警門限如果配置太敏感，系統會經常出現誤報。如果報警門限設置過低，那么將出現大量漏報。誤報和漏報統稱為虛警。大量虛警的產生，會降低一線值班人員對報警的敏感性，易使值班人員產生疲勞。因此，大部分播出信號檢測報警系統的做法是，延長報警檢測周期（3～7 s），通過報警延時降低虛警，但這樣產生的后果就是一些報警無法被及時地發現。可以看出，這兩點本身具有矛盾性。

2.3 監看畫面選擇不實用

現在各電視臺開設的頻道較多，增加了值班員監看節目的數量，值班員的監看壓力增大。當出現信號異常的時候，面對電視監視墻上繁多的畫面，值班員需要辨別分析的步驟也在無形中增多，對技術人員的業務能力要求也在增高。當值班和技術人員疲憊時，則更容易出錯。

2.4 應急操作相對復雜

電視播出故障的平均應急時間為：簡單故障為6 s，復雜故障為12.5 s。其中復雜故障占全部故障的55%。播出中如出現信號異常，就需要人為介入，進行應急操作。傳統流程是：一步應急操作→操作結果確認→判斷→下一步操作。傳統播出系統與報警系統是兩個不同的系統，一次人為應急操作就必然存在一次抬頭確認后又低頭操作的過程，因此必然會造成應急時間的延長。

2.5 各系統管理分散

傳統信號報警系統、現場監控系統、播出系統相對獨立。當出現播出事故，需要把操作、設備及軟件的日志，播出畫面和現場畫面等數據進行人工查找和時間匹配，追溯分析，目前效率低下、耗時費力，嚴重制約著安全播出管理的水平。

3 設計思路

根據上述工作中遇到的實際問題，設計智能化安播輔助系統時，可以參考以下幾方面的設計思路。

3.1 信號檢測需更智能化

在對信號源采集時，各電視臺的需求大多相同，就是需要采集接口支持高/標清SDI兼容，支持嵌入音頻，支持對輸入的SDI信號源實施質量檢測，檢測盡可能包含測試圖、黑場、靜幀、彩條、視頻丟失、臺標丟失或異常、馬賽克、畫面卡頓以及畫面拉條等；對于音頻的檢測包括靜音、電平過高或過低、聲道檢測以及電平差異過大等。

對以上這些項目進行檢測時需注意，用戶需能手動設定檢測參數閾值，能對監測門檻進行調整。異態分析能力是衡量檢測功能智能化的一項重要指標[5]。

3.2 結合全鏈路相關信號進行檢測分析

如今，新聞類欄目常出現整版文字靜止畫面，并配上主持人朗讀聲音的內容，一幅時間長的靜止畫面有時可達2 min，如何辨別這樣的畫面是正常靜幀內容還是異態內容，是設計智能安播輔助系統的一個重要課題。

對此，本文提出以下思路。舉例說明：傳統的檢測信號是否異態的方法，是在檢測節點PGM取信號，在靜止發生并且持續一定時間的情況下上報異態，而中央臺的信號一般都具備多路不同源信源，可以利用這個特征，當轉播中央臺時可以用PGM信號與其他備用不同源中央臺信號進行實時逐幀比對來判斷是否異常，更快地提供異態報警信息辨別，這樣即使畫面是靜止配音的正常畫面，因為檢測到不同源的信號是相同的，所以也不會產生誤報。

這樣，結合全鏈路相關信號來進行信號檢測分析，并在超過指定時長后再給出特定的提示，能夠在減少誤報的情況下確保不會漏報。

3.3 電視墻分隔屏監看信號應有所選擇

電視墻分隔屏的監看也應劃分到智能化安全播出輔助系統中。雖然監看電視墻信號的工作主要為人工方式進行，但只有人工與安播輔助系統互相配合，才能更高效地完成安播工作[6-8]。

在選擇電視墻分隔屏畫面信號的時候，應該采取“重要信號必須上，單個信號有細節”的原則。首先，信號接入到電視監看分隔屏上，才能讓值班人員在一個視野中掌握所有信號動態，更直觀地看到信號異常。省會、城市電視臺在實際使用時，一些必上電視墻的信號有PGM、服務器主備、PST、演播室主備、中央臺主備以及主備鏈路切換器輸出等。

接入到電視監看分隔屏上的信號需要有所選擇。如果監看分隔屏上能看到所有信號，那么每個小分隔屏的畫面將非常小，不利于值班人員看到細節。值班人員不僅要看到信號有無，而且需要看清一些重要細節，因此分隔屏應大小適中、細節充分，每個小分隔屏應需能通過圖形化的方式來表現音頻信號、字幕的位置，節目的內容需能看清，應至少一眼能看出來是否為非法畫面。

實際使用時，中央電視臺主備各路信號都要全部接到電視監看分隔屏上，這樣做的好處有兩點：一是因為集中在電視墻上顯示，能容易發現某路中央臺信號是否異常；二是在轉播中央臺信號時，如遇應急處理，能快速找到正常的信號源進行切換。

3.4 利用觸摸屏簡化應急操作

傳統播出信號突發故障時，值班員首先抬頭看電視墻，在電視墻眾多分隔畫面中，確定主路信號是否發生故障和備路信號是否正常，然后低頭定位切換按鍵，按下切換按鍵后，抬頭再確認切換是否正確。視角來回切換，增加了操作時間。尤其在緊急情況下，這種切換不僅減慢了切換速度，還增大了出錯的可能。

利用觸摸屏，可實現更快速的應急操作。一個觸摸屏幕將監看畫面和切換合二為一，信號異常時，值班人員只需要在一個觸摸屏上點擊看到的正常的信號就能完成切換，所看即可達到所切，不再有“抬頭-低頭-抬頭”的過程，這樣就可以減少值班人員的視覺移動。值得注意的是，可以通過組合鍵來避免對觸摸屏的誤觸，這樣可以有效避免如擦拭屏幕帶來的誤切危險。

3.5 統一管理各子系統軟件

如果播出系統、信號報警系統、現場監控等的數據能夠在一個應用里進行綜合監管，勢必會提高管理能力。具體如播出日志、操作日志、監控視頻錄像、信源信號錄像、報警日志及節目收錄等可作為一個模塊統一管理。信號和設備的報警門限管理、報警過濾管理、停機維護設置管理、重點時段和保障期配置管理等可作為一個模塊進行統一管理。通過模塊化統一管理，用戶可以在一個頁面內完成所有日常監看和設置工作，無需在各種不同軟件之間來回切換，無需在各功能模塊之間來回跳轉。當需要事故溯源分析時，只需要輸入事故時間，播出和操作的日志、監控錄像以及報警日志等相關信息便同步被檢索出來，這樣可以方便快捷地進行事故分析[9-11]。

4 結 語

電視播出是節目從制作到觀眾觀看的整個環節中最重要的一環，播出安全是電視臺的生命線。目前，如何設計一套更實用的智能化安全播出輔助系統來幫助安全播出工作人員迫在眉睫。只有解決實際的安全播出困難，降低一線值班人員的疲勞，對播出情況進行全面監管，達到減少應急時間、提升安播管理成效等，才能使智能化安全播出輔助系統發揮更高效的作用，才能提高安全播出工作的水平。