李雪武

（作者單位：國(guó)家廣播電視總局二九三臺(tái)）

廣播電視信號(hào)高效、穩(wěn)定傳輸具有重要價(jià)值，在數(shù)字時(shí)代背景下，廣播電視信號(hào)傳播以數(shù)字方式進(jìn)行，在內(nèi)容上也更加豐富。然而，新時(shí)代為廣播電視信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)提出了新的要求，有關(guān)部門必須建立綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)廣播信號(hào)、電視信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，減少環(huán)境因素、外界因素對(duì)信號(hào)傳輸造成的不良影響，實(shí)現(xiàn)提高廣播電視信號(hào)質(zhì)量的目標(biāo)。

1 廣播電視信號(hào)監(jiān)測(cè)難點(diǎn)

在信息時(shí)代背景下，視頻、音頻等數(shù)據(jù)通信依靠數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，與傳統(tǒng)信號(hào)傳輸方式不同，數(shù)字信號(hào)傳輸對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了更高要求。很多大型的廣播電視臺(tái)，承擔(dān)地區(qū)廣播信號(hào)的傳輸工作，基于信號(hào)傳播的內(nèi)容分析，可以將其劃分為音頻信號(hào)、視頻信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)等。傳統(tǒng)的傳輸機(jī)房監(jiān)測(cè)手段無(wú)法滿足對(duì)各種語(yǔ)言、字幕信號(hào)的傳輸，為提高信號(hào)傳輸速度、質(zhì)量，必須采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線性傳播方式，保障內(nèi)容的準(zhǔn)確性。然而，由于信號(hào)傳輸路徑過長(zhǎng)，信號(hào)在傳輸過程中逐漸衰弱，導(dǎo)致部分信號(hào)丟失，接收效果不夠明確。所以，現(xiàn)階段的信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須具備智能能力，通過多個(gè)節(jié)點(diǎn)的持續(xù)性信號(hào)傳輸，對(duì)信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化。現(xiàn)階段，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)必須對(duì)信號(hào)傳輸設(shè)計(jì)到的物理層、傳輸層、編碼層、質(zhì)量層等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)從局部監(jiān)測(cè)與整體監(jiān)測(cè)的協(xié)調(diào)。此外，經(jīng)過信號(hào)參數(shù)的追蹤記錄，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需滿足ASI、SPI、RF等物理層的監(jiān)測(cè)功能，并具有可配置性，這是數(shù)字時(shí)代對(duì)信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求[1]。

2 廣播電視信號(hào)監(jiān)測(cè)原則

針對(duì)廣播電視信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，廣播信號(hào)監(jiān)測(cè)必須堅(jiān)持以下幾點(diǎn)原則，保障信號(hào)傳輸工作有序開展。首先，系統(tǒng)信號(hào)監(jiān)測(cè)必須建立標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)，了解最優(yōu)的信號(hào)傳輸節(jié)點(diǎn)，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，將監(jiān)測(cè)反饋數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，參照標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，減少信號(hào)波動(dòng)幅度，當(dāng)波動(dòng)過大時(shí)，管理人員需及時(shí)上報(bào)，并對(duì)信號(hào)傳輸路徑進(jìn)行調(diào)整，使其長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)。其次，隨著信息技術(shù)、智能技術(shù)的不斷完善，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需借助現(xiàn)代的信息技術(shù)，完善監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能。技術(shù)性是時(shí)代發(fā)展對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出的要求，其需要具備深度數(shù)據(jù)分析能力，借助監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)傳輸?shù)膬?yōu)化。除此之外，可靠性是信號(hào)監(jiān)測(cè)另一大原則，信號(hào)監(jiān)測(cè)必須持續(xù)運(yùn)行，在不間斷的信號(hào)監(jiān)測(cè)過程中，可以準(zhǔn)確反映電視信號(hào)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并借助警報(bào)系統(tǒng)、安全技術(shù)等，減少外界因素對(duì)信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的干擾。最后，基于信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用，必須盡可能減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間差，堅(jiān)持實(shí)時(shí)性原則，當(dāng)信號(hào)傳輸出現(xiàn)故障以及偏差時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可迅速做出反映，減少信號(hào)傳輸產(chǎn)生的不良后果。

3 綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在廣播電視臺(tái)中應(yīng)用

3.1 綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)用

綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有多環(huán)節(jié)信源，在應(yīng)用過程中具有智能性特征，可對(duì)多種信源信號(hào)，以及信號(hào)傳輸過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在與相關(guān)軟件相結(jié)合的基礎(chǔ)上，綜合監(jiān)測(cè)具有數(shù)據(jù)反饋、故障報(bào)警等功能。綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以IP為主要架構(gòu)，核心架構(gòu)為信號(hào)監(jiān)測(cè)儀，具有模塊化特征。該系統(tǒng)在進(jìn)行大數(shù)量信號(hào)監(jiān)測(cè)時(shí)，可通過增加硬件模塊的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)功能的擴(kuò)容，并不會(huì)對(duì)原本的系統(tǒng)運(yùn)行造成影響。基于以上原則對(duì)綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析，信號(hào)監(jiān)測(cè)屬于獨(dú)立系統(tǒng)，不會(huì)影響音頻、視頻傳播的安全性。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，主要應(yīng)用分層設(shè)計(jì)原則，對(duì)其進(jìn)行MVC設(shè)計(jì)，通過模型、視圖、控制的結(jié)構(gòu)運(yùn)行模式，將系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)分析層、數(shù)據(jù)處理層、外部拓展層。此系統(tǒng)具有三層組合結(jié)構(gòu)，分別為數(shù)據(jù)采集、處理結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)邏輯判斷結(jié)構(gòu)、人機(jī)界面交互結(jié)構(gòu)。當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)出現(xiàn)業(yè)務(wù)變更時(shí)，其他架構(gòu)不會(huì)受到影響[2]。

3.2 綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理分析

在綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用過程中，待監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)接觸渠道，接入到系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)模塊中。在接收到信號(hào)后，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的功能模塊中具備監(jiān)測(cè)單元、解擾單元、碼流監(jiān)測(cè)單元、地址封裝單元。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)模塊具備信號(hào)采集、信號(hào)解調(diào)功能，并在監(jiān)測(cè)過程中，將信號(hào)碼流打包輸出，為信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)提供保障。在信號(hào)輸送過程中，接收單位需對(duì)信號(hào)進(jìn)行解碼，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)借助多畫面監(jiān)測(cè)手段，對(duì)音頻傳輸質(zhì)量、視頻傳輸效果、報(bào)警信息等進(jìn)行反饋。最終，系統(tǒng)會(huì)對(duì)廣播電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并具有取證、回查功能，系統(tǒng)依據(jù)原始指標(biāo)，結(jié)合數(shù)據(jù)提取，對(duì)最終的監(jiān)測(cè)指標(biāo)顯示并發(fā)布[3]。

在綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，除具備信道監(jiān)測(cè)、碼流監(jiān)測(cè)、音頻以及視頻信號(hào)監(jiān)測(cè)功能外，還具備云管理功能，通過虛擬服務(wù)器的管理，監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸過程中各信源節(jié)點(diǎn)的基本信息，經(jīng)過信號(hào)傳輸途徑的多次對(duì)比，可快速了解不同信源的故障，并對(duì)故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行定位。系統(tǒng)的自動(dòng)化功能可自動(dòng)顯示監(jiān)測(cè)指標(biāo)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，減少人力資源在信號(hào)監(jiān)測(cè)中的投入，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的信號(hào)監(jiān)測(cè)以及提取，具有準(zhǔn)確性、高效性特點(diǎn)。信號(hào)監(jiān)測(cè)的目的是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，減少干擾，反饋狀態(tài)，使信號(hào)能夠長(zhǎng)期處于穩(wěn)定狀態(tài)，基于多環(huán)節(jié)的信號(hào)監(jiān)測(cè)功能應(yīng)用，綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

3.3 信號(hào)傳輸質(zhì)量監(jiān)測(cè)應(yīng)用

在信號(hào)傳輸過程中，對(duì)信號(hào)傳輸質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，主要依據(jù)信道功率監(jiān)測(cè)、信噪比監(jiān)測(cè)、編碼錯(cuò)誤率監(jiān)測(cè)，減少信號(hào)傳輸過程中誤差率，基于實(shí)時(shí)性原則的綜合信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供應(yīng)用，需及時(shí)反饋監(jiān)測(cè)信息。當(dāng)信號(hào)傳輸穩(wěn)定性出現(xiàn)問題時(shí)，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳輸過程中出現(xiàn)誤碼、丟失、偏差問題，也可能會(huì)接收不到信號(hào)，解碼出現(xiàn)問題，甚至?xí)斐尚盘?hào)中斷。所以，在信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用過程中，需具備誤差率調(diào)節(jié)功能。在具體應(yīng)用過程中，基于信號(hào)質(zhì)量監(jiān)測(cè)功能的應(yīng)用，通過設(shè)備測(cè)量信號(hào)指標(biāo)，并將指標(biāo)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，以綜合性的管理模式，對(duì)信號(hào)的信道門限進(jìn)行配置，借助系統(tǒng)的判斷功能，對(duì)指標(biāo)偏差較大的情況進(jìn)行報(bào)警，避免信號(hào)傳輸失誤情況的繼續(xù)惡化，并對(duì)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整。

當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開展質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作時(shí)，按照有關(guān)部門制定的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)廣播范式信號(hào)傳輸流進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。在傳輸流監(jiān)測(cè)過程中，按照相關(guān)規(guī)范，明確三級(jí)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)每項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流的報(bào)警參數(shù)進(jìn)行明確，并規(guī)定相關(guān)數(shù)值。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，管理人員可以根據(jù)傳輸系統(tǒng)中流碼權(quán)限值進(jìn)行設(shè)置。若監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)發(fā)現(xiàn)信號(hào)傳輸質(zhì)量存在問題，傳輸信號(hào)中的字節(jié)出現(xiàn)偏差，PCR模塊出現(xiàn)抖動(dòng)錯(cuò)誤，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可直接反饋錯(cuò)誤序號(hào)，分析錯(cuò)誤原因，基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的傳輸流的報(bào)警門限設(shè)置，并報(bào)警條件、間隔時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行明確，能夠減少系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警功能的失誤率[4]。

3.4 音頻信號(hào)傳輸質(zhì)量監(jiān)測(cè)

廣播電視信號(hào)在傳輸過程中，內(nèi)容監(jiān)測(cè)也是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能之一，監(jiān)測(cè)所得傳輸信號(hào)若出現(xiàn)異態(tài)特征，節(jié)目?jī)?nèi)容則不符合播出要求，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)其進(jìn)行識(shí)別，并在數(shù)據(jù)中心對(duì)其進(jìn)行反饋?；诰C合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用，信號(hào)異態(tài)比較常見的特征為視頻源丟失、視頻靜音、音頻雜音、視頻彩場(chǎng)、音量過高、音頻雜音等。在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，系統(tǒng)具備圖像信號(hào)處理功能，可對(duì)特點(diǎn)的信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行識(shí)別，并用過全數(shù)字化的異態(tài)監(jiān)測(cè)手段，對(duì)監(jiān)測(cè)采集的異態(tài)信號(hào)進(jìn)行識(shí)別、處理。

系統(tǒng)監(jiān)測(cè)模塊中，通過逐幀對(duì)比的方式對(duì)視頻進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。在系統(tǒng)中，音頻PCM值對(duì)比監(jiān)測(cè)，可對(duì)音頻、視頻信號(hào)傳輸過程中出現(xiàn)的故障因素進(jìn)行識(shí)別，監(jiān)測(cè)單元可通過獨(dú)立的方式、統(tǒng)一的方式，支持信號(hào)聲、光、電等形式的報(bào)警，并直觀對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行展現(xiàn)。在具體應(yīng)用過程中，針對(duì)不同類型的節(jié)目，設(shè)置動(dòng)態(tài)幀門限、靜態(tài)幀門限，抑制誤報(bào)情況的產(chǎn)生。若監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)圖像處于靜止，且沒有聲音時(shí)，系統(tǒng)的靜幀報(bào)警功能會(huì)觸發(fā)，有效規(guī)避誤報(bào)情況產(chǎn)生。此外，若監(jiān)測(cè)所得綜合數(shù)據(jù)，音頻、視頻信號(hào)出現(xiàn)丟失，系統(tǒng)會(huì)應(yīng)用報(bào)警功能，對(duì)監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行反饋。

3.5 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)集中管理平臺(tái)

基于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析功能、信號(hào)采集功能、結(jié)果反饋功能的實(shí)現(xiàn)，其主要的載體為服務(wù)器系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，其中還包含集中管理平臺(tái)。平臺(tái)服務(wù)器可以通過集中管理方式，獲取最終的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)信息，在數(shù)據(jù)分析、記錄的基礎(chǔ)上，通過管理平臺(tái)進(jìn)行直觀顯示，并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的報(bào)警功能。控制臺(tái)是完成所有監(jiān)測(cè)功能的最終階段，系統(tǒng)以集中網(wǎng)絡(luò)配置的方式，設(shè)置監(jiān)控中心，對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備、服務(wù)器等進(jìn)行維護(hù)管理。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)義B/S架構(gòu)為主，并通過權(quán)限設(shè)計(jì)方式，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器進(jìn)行管理。按照廣播電視信號(hào)傳輸?shù)男Ч?，系統(tǒng)具備信號(hào)配置功能、設(shè)備管理功能、監(jiān)測(cè)分配功能、報(bào)警功能，管理平臺(tái)會(huì)自動(dòng)生成以上功能運(yùn)行時(shí)的統(tǒng)計(jì)表，并對(duì)監(jiān)測(cè)工作量進(jìn)行反饋，記錄信號(hào)傳輸過程的故障時(shí)長(zhǎng)、異態(tài)頻率，以可視化的方式展現(xiàn)最終的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有智能化優(yōu)勢(shì)，可對(duì)多種信號(hào)源進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并具有智能警報(bào)功能，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，管理人員可迅速找到故障節(jié)點(diǎn)，以最快速度對(duì)故障進(jìn)行排除。本文從監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)出發(fā)，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的各個(gè)模塊進(jìn)行了分析，并從信號(hào)源角度出發(fā)，對(duì)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、流量監(jiān)測(cè)功能進(jìn)行了闡述，為優(yōu)化信號(hào)傳輸質(zhì)量提供了保障，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。