基于有線數字電視平臺的應急廣播技術研究

陳翠竹

(福建廣電網絡集團 播控中心,福建 福州 350000)

0 引言

隨著社會的不斷發展和進步,人們對于公共安全的需求越來越高。自然災害、公共衛生事件等突發事件的發生,給人們的生命財產安全帶來了威脅。面對這種情況,應急廣播成為一種非常重要的公共安全手段,其可以及時向廣大群眾傳遞關于突發事件的信息,保障人民群眾的生命安全和財產安全。有線電視平臺作為一種傳媒工具,具有廣覆蓋面、信息傳輸速度快等優勢,可以成為應急廣播的重要渠道。同時,直連省預警中心,提高了應急廣播的時效性、準確性和規范性。

本文引進一種基于省有線數字電視平臺的應急廣播技術。該應急廣播技術對接省突發事件預警信息發布中心,省應急廣播總平臺分發,通過省有線分平臺,互動點播系統和融媒體平臺,面向終端用戶發送應急廣播消息。系統建設完成后,將實現應急廣播在有線直播系統、互動點播系統和融媒體平臺方面的改造,完成大小屏的應急廣播播發。該技術具有信息篩選準確、推送快速、播報及時等優點,能夠有效提高應急廣播的效率和覆蓋面,對于突發事件的應急處理具有重要意義。

綜上所述,基于有線電視平臺的應急廣播技術具有重要的社會意義和應用價值,是一種值得推廣和應用的新型技術。

1 應急廣播概述

應急廣播是指在突發公共事件時,政府利用媒體平臺向公眾傳遞與突發事件相關的信息,以保障公眾的安全和生命財產安全的一種廣播方式。應急廣播具有信息傳遞速度快、覆蓋面廣、準確性高等優點,是協助救災救援應急搶險的一種重要的權威消息發布方式和手段,是國家突發公共事件應急體系建設和防災減災體系建設的重要內容,是城鄉基本公共服務的重要內容[1]。目前,應急廣播發布內容包含應急信息的音頻、視頻、文字、圖片,發布途徑包括有線電視、有線廣播、調頻廣播、中波廣播、地面數字電視、直播衛星等。

2 有線電視平臺在應急廣播中的優勢和劣勢

2.1 優勢

有線電視平臺具有以下優勢:

2.1.1 廣覆蓋面

有線電視平臺覆蓋范圍廣,可以覆蓋城市和農村地區的大部分用戶。

2.1.2 信息傳輸速度快

有線電視平臺采用數字化技術,信息傳輸速度快,可以及時向用戶傳遞相關信息。

2.1.3 可靠性高

有線電視平臺信號穩定,不受天氣等自然因素的影響,保證信息的準確性和可靠性。

2.2 劣勢

有線電視平臺在應急廣播中也存在一些劣勢。

2.2.1 用戶反應慢

用戶需要打開電視機,打開機頂盒或者有線電視相關App,才能獲得相關信息,反應速度相對較慢。

2.2.2 覆蓋不全面

有線電視平臺雖然覆蓋面廣,但仍有一些用戶無法接收到信號,如一些非有線電視用戶。

3 基于有線電視平臺的應急廣播技術設計

3.1 系統拓撲結構設計

如圖1所示,省級應急廣播有線分系統的網絡結構主要包括:省突發事件預警信息發布中心、省總平臺、省級有線分平臺、數字電視平臺、互動電視平臺、縣級融媒體平臺,總分結構部署,防毒墻、WAF防火墻和網絡防火墻作為隔離設備,對外連接均為雙專線連接。

圖1 系統拓撲結構設計

省突發事件預警信息發布中心和省總平臺作為應急廣播系統的控制中心,省突發事件預警信息發布中心負責應急信息的發布,省總平臺負責應急信息的分發和調度指揮。發布中心和總平臺均通過雙路專線連接到應急廣播有線分系統,利用端口聚合技術,實現端口和鏈路的冗余。應急廣播有線分系統,由華為交換機、主備應用服務器、主備數據庫服務器、加密機、有線適配器組成完整的功能實體,實現向有線電視運營的多個平臺播發視頻、音頻、文字信息廣播功能。

3.2 核心應急播發流程設計

在省市縣三級應急廣播管理系統中,各級管理平臺是整個系統核心中樞,其對應接收上級應急廣播消息,接入本級應急信息源和本地制作的應急信息,并根據其播發覆蓋指令進行下行轉發或者通過對應的應急廣播適配器或者臺站適配器進行本級傳輸覆蓋。同時,市縣應急廣播管理平臺按照標準協議接口定義接收本級應急廣播系統中各類終端的IP反饋信息,并定時或者實時上報到省級應急廣播管理平臺。省市縣三級應急廣播管理系統的核心播發流程如圖2所示。

圖2 核心應急播發流程設計

省級應急廣播消息的來源主要有國家應急廣播平臺應急信息接入、本級相關應急部門應急信息接入、下級應急廣播平臺申請播發和本地應急廣播信息制作系統接入等幾種形式。

4 技術實現方法介紹

4.1 省應急廣播有線分系統架構設計

省應急廣播有線分系統主要由有線分平臺、有線適配系統兩部分組成,其總體架構如圖3所示。

圖3 省應急廣播有線分系統架構

有線分平臺部分,主要是由軟件部分完成所有功能支撐,如通過信息接收和處理完成省應急廣播總平臺與省級的突發應急信息接收。利用資源管理控制平臺下屬所有有線終端的資源調度,通過廣播,下發傳輸至有線適配系統。運維管理完成系統的運行維護,監測監管完成廣播任務的監督。通過效果評估和大屏顯示系統完成拼接屏的聚合展示。

有線適配系統部分,主要由有線應急廣播適配器完成傳統DVB-C的有線機頂盒適配。通過高清互動和融媒體消息系統發布前置接口適配系統設備,完成相應高清互動系統和融媒體系統的對接,并通過相應的終端進行呈現。

4.2 省應急廣播有線分平臺組成

有線分平臺部分主要是由軟件部分完成所有功能支撐。軟件部分主要分為信息接入子系統、信息處理子系統、資源管理子系統、運維管理子系統、生成播發子系統、系統監測監管子系統、效果評估子系統、系統管理子系統、安全服務子系統。

信息接入子系統具備應急信息和應急廣播消息的接入、驗證和反饋功能。

信息處理子系統具備通過系統界面進行信息提示和告警功能、應急信息/應急廣播消息的解析、存儲功能、查詢功能、處理狀態的展示功能、處理日志的記錄和查詢功能。

資源管理子系統具備管理轄區內應急廣播系統資源的信息管理和維護功能、狀態獲取及顯示功能、信息的查詢和統計功能、導入導出功能。

運維管理子系統具備應急演練功能、日志管理功能、資源故障報警功能、系統故障報警功能。

生成播發子系統具備應急廣播消息文件的封裝功能、通道播出功能、分發狀態監測功能。

系統監測監管子系統主要包括資源狀態、播發流程和播發效果的監測。

效果評估子系統功能具備播發效果自評估功能、查詢統計功能、任務內容展示功能、任務監聽功能、播發效果展示功能。

安全服務子系統:為保障國家應急廣播體系各級系統之間應急廣播消息、指令傳輸的安全性,采用數字證書和數字簽名技術加密實現。

4.3 有線適配器

各級應急廣播平臺與各級有線數字電視前端之間,采用IP方式和以太網接口互聯,分別通過光纜、微波等有線電視傳輸通路,傳輸應急廣播信息和指令,如圖4所示。這符合《有線數字電視應急廣播技術規范》(GD/J086—2018)要求。

圖4 有線數字電視傳輸覆蓋網應急廣播分發

4.4 應急廣播消息安全保護機制

應急廣播各級平臺之間的消息傳遞采用XML文件簽名的方式實現消息的保護,發送端組織好待簽名的XML格式的應急廣播消息后,使用發送者的私鑰對這個文件進行簽名,簽名的結果以XML簽名文件形式與XML消息文件一起發送給接收端。接收端使用之前保存的發送者公鑰對這個XML簽名文件和消息文件進行驗簽,以此確認XML應急廣播消息的完整性和正確性[2],如圖5所示。

圖5 應急廣播消息安全保護機制

4.5 整體子系統實現處理流程方案

調度控制子系統手動或自動生成分發傳輸方案,并通過核心支撐子系統中的安全模塊對應急廣播消息進行XML簽名處理[3],下發應急廣播索引表和應急廣播內容(字幕、音頻等)至有線前端復用器。

有線前端復用器(DCM)將接收應急廣播索引表和內容,并復用到輸出的全部頻點中,再輸出至調制器調制輸出。

應急廣播信息在傳輸流中使用特定的PID進行傳輸,該PID對應的節目內容和信息直接進行透傳。當有線機頂盒監聽到該特定PID的內容時,機頂盒通過內置安全模塊進行驗簽處理,確認消息來源無誤后,檢測消息的正確性和完整性后,解析出相關消息及指令,實現滾動字幕、圖片、視頻、音頻播放等對應展示,并將播發狀態回傳反饋至有線分平臺。

接口對接后的高清互動系統和融媒體消息發布系統,向上對接省應急廣播平臺,完成應急消息的接收和安全驗簽,然后根據消息內容進行本地新媒體內容生產制作,生成適合在新媒體終端App應用軟件上呈現的應急廣播消息格式,然后進行應急廣播消息發布,可以實時接收應急廣播消息,并彈出應急廣播通知,提供實時、在線的應急廣播消息推送,擴展應急廣播消息的發布范圍和發布渠道。前端平臺根據終端反饋進行設備、任務狀態統計,報表呈現。

5 結語

本文對基于有線電視平臺的應急廣播技術進行了系統設計介紹,并實驗驗證。實驗結果表明,該技術具有信息篩選準確、推送快速、播報及時等優點,能夠有效提高應急廣播的效率和覆蓋面,對于突發事件的應急處理具有重要意義。

綜上所述,基于有線電視平臺的應急廣播技術具有重要的社會意義和應用價值,是一種值得推廣和應用的新型技術。該技術的實現可以提高應急廣播的效率和覆蓋面,為突發事件的應急處理提供有力支持。