電視廣播信號的特征及其監(jiān)控技術(shù)研究

霍運東

[摘要]當前有的電視廣播發(fā)射臺還有很多采用人工方式來監(jiān)視和控制發(fā)射機的工作，這存在著很多缺陷，在電視廣播監(jiān)測臺使用計算機監(jiān)控系統(tǒng)來代替人工監(jiān)控方式，可以提高發(fā)射臺的智能化程度，簡化操作步驟，減輕操作人員的勞動強度，并能對發(fā)射臺的工作過程做出更有效的控制?；诖酥饕治鰪V播電視信號的特征及其監(jiān)控技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]廣播電視 信號監(jiān)控 自動化

中圖分類號：TN94 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2009）0720034－01

電視廣播是通過無線電波或?qū)Ь€傳送聲音、圖像的具有多種功能的現(xiàn)代化的傳播工具。從傳播手段看，電視廣播分兩大類：通過無線電波傳送節(jié)目的，稱為無線電視廣播，通過導(dǎo)線傳送節(jié)目的，稱為有線電視廣播。從傳播媒介看，同時傳送聲音、圖像的，稱為電視廣播，簡稱電視。

實用的電視節(jié)目內(nèi)容監(jiān)測與安全監(jiān)測和質(zhì)量監(jiān)測有機結(jié)合，一般采用遠程數(shù)字調(diào)諧、解調(diào)方式對電視信號進行接收和實時監(jiān)測，利用大屏幕顯示技術(shù)同屏顯示幾十套節(jié)目的播出情況。近年來廣播電視頻道數(shù)量迅速增長，電視信號的覆蓋方式也一改過去的天線地面覆蓋為主的模式，在邊遠地區(qū)以衛(wèi)星覆蓋為主，人口密集的城市則以有線電視為主，這樣過去那種監(jiān)測方式對播出的前端還是有效的，而對電視信號在傳輸過程中發(fā)生的劣化以及人為的干擾破壞就顯得力不從心。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和通信技術(shù)的相互融合，具有針對性、可靠性、先進性、實用性的監(jiān)測技術(shù)應(yīng)運而生。

一、電視廣播信號的特征

從電磁學(xué)來說，接通交流電流的導(dǎo)線周圍有變化的磁場存在；變化的磁場在它的周圍又引起變化的電場，而變化的電場又在它周圍更遠的地方引起變化的磁場。這樣，磁場和電場不斷地互相交替產(chǎn)生，就能把電磁場向四周空間傳播開來。這種向四周空間傳播的電磁場，我們就叫它為電磁波。也就是說電磁場是以電磁波的方式傳播的。無線電波是電磁波的一種。

波長不同的無線電波在空間傳播的特性不同。長波、中波遇到障礙物后繞射能力較強，它要沿地球表面?zhèn)鞑ァＳ捎陔婋x層對長波和中波有較強的吸收作用，特別是白天所以它們不能靠電離層反射來傳播，短波雖然繞射能力較弱，但能被電離層折射和反射，可利用天波傳播。超短波、微波遇到障礙物后繞射能力更弱，又不能被電離層反射，只能沿直線傳播，傳播距離接近于目視距離，這些波段目前主要用于中繼通信、調(diào)頻廣播和電視，以及雷達、導(dǎo)航和衛(wèi)星通信。

對于數(shù)字廣播電視信號，它是從數(shù)字聲音廣播的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，與聲音廣播不同的是，視頻廣播不是單純聲音廣播，而是一種能同時傳送多套聲音節(jié)目、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和活動圖像節(jié)目的廣播。它充分利用了數(shù)字音頻廣播技術(shù)優(yōu)勢，在功能上將傳輸單一的音頻信號擴展為可傳輸數(shù)據(jù)文字、圖形、電視等多種載體信息的信號。

二、電視廣播信號的監(jiān)控技術(shù)

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、圖像處理技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展，極大的推動了監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展與更新，目前視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)進入了一個高速發(fā)展的時期，傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐漸不再適應(yīng)社會發(fā)展的需要，監(jiān)控產(chǎn)品也在經(jīng)歷著從模擬化向數(shù)字化以及網(wǎng)絡(luò)化的革命。目前新崛起的以計算機技術(shù)及圖像視頻壓縮為核心的新型視頻監(jiān)控系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，它具有傳統(tǒng)模擬監(jiān)控?zé)o法比擬的優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)視頻監(jiān)控的局限性，正在逐步取代模擬監(jiān)控。

對信號質(zhì)量的監(jiān)測主要依靠對電視信號載波的分析，正常情況下，每套電視節(jié)目信號在其中心頻率上的場強值都是在一個固定范圍之內(nèi)的，超過這個范圍的信號一般來說都是有故障的頻道，其音頻載波也有同樣的特點。此外，視頻載波和音頻載波場強值的差值也是有一個固定的范圍的。

對電視信號的質(zhì)量監(jiān)測正是基于電視信號的以上載波場強的特點來進行的。而對于電視信號的內(nèi)容監(jiān)測，則是主要依靠對視頻圖像進行分析，從空間上，對單幅視頻圖像進行分析，從時間上，對不同時刻的視頻圖像進行對照分析。分析的方法則根據(jù)內(nèi)容監(jiān)測的故障類型而定，而內(nèi)容監(jiān)測的故障類型也是在不斷發(fā)展之中的。

隨著廣播電視技術(shù)的快速發(fā)展，電視頻道的日益增多，由于各種非法干擾和突發(fā)故障的出現(xiàn)，使得電視發(fā)射臺對于發(fā)射信號質(zhì)量監(jiān)測和內(nèi)容監(jiān)測的要求也日益提高。與由CRT電視墻構(gòu)成的傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，采用多畫面分割技術(shù)的新一代多畫面實時監(jiān)控系統(tǒng)更能有效地適應(yīng)上述質(zhì)量監(jiān)測和內(nèi)容監(jiān)測的要求，并為安全播出提供技術(shù)保障。

多畫面實時監(jiān)控系統(tǒng)既能美觀、直觀地顯示所有播出信號的視頻畫面和音頻信息，又能夠及時發(fā)現(xiàn)和處理各種播出故障，同時還能滿足對數(shù)字電視信號的監(jiān)測，具有技術(shù)先進、功能強大的優(yōu)點，因此在許多中小電視發(fā)射臺信號監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。多畫面實時監(jiān)控系統(tǒng)的主要硬件是多畫面分割器。多畫面分割器將最新的高分辨率顯示器如等離子顯示器和投影機等，變成一個可替代傳統(tǒng)電視墻，并具有更多功能的信號監(jiān)測系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)可通過一臺主控計算機或多畫面分割器遙控面板對兩臺多畫面分割器進行集中控制，監(jiān)測32路視音頻信號。計算機和遙控面板安置在控制臺上，便于值班人員操作。每個主控計算機或遙控面板最多可同時控制16臺畫面分割器，總共可以精確監(jiān)控多達256路實時視音頻信號。

三、結(jié)語

在人們的家庭生活中，電視機、收音機已成為一種重要的獲取信息，娛樂，接觸外部世界的工具。廣播系統(tǒng)作為一種必不可少的獲取信息的手段。在國民經(jīng)濟和社會生活中正起著越來越重要的作用，人們對于它的要求也越來越高。隨著計算機技術(shù)在日常生活中的廣泛應(yīng)用，越來越多的領(lǐng)域的工作依靠計算機得以完成。廣播電視就是其中一個重要領(lǐng)域。計算機技術(shù)已經(jīng)滲透到了廣播電視從節(jié)目的編排、制作、存儲、播出、傳輸、接收的每一個技術(shù)過程。使得廣播電視行業(yè)發(fā)生著革命性的變化。計算機技術(shù)的應(yīng)用已成為當今世界推動廣播電視技術(shù)發(fā)展和管理發(fā)展的最為重要的動力之一。隨著計算機技術(shù)在廣播電視播出業(yè)務(wù)方面應(yīng)用的迅速發(fā)展和普及，各種播出設(shè)備的計算機實時監(jiān)控系統(tǒng)層出不窮，各地廣電技術(shù)部門和發(fā)射臺為了提高播出質(zhì)量，降低停播率，狠抓設(shè)備實時監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用，將計算機技術(shù)視為廣電技術(shù)部門安全優(yōu)質(zhì)播出的必由之路。

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