广播电视安全播出技术分析

摘 要：我国现有的广播电视监控方式存在诸多问题，导致广播电视播出的安全性不能很好地保障。本文在现有广播电视播出系统中信号技术指标监测的基础上，进一步扩展了播出网络的功能，以拓宽播出业务的服务范围，提高广播电视播出工作的效果和效率。以低成本的实现方式和灵活的技术机制解决了电视及相关电子媒体中视频内容和频道的识别问题。扩大了视频内容和频道识别的覆盖范围。利用大数据处理，深入挖掘众多播出数据的价值，实现对电视节目安全播出的全面、客观、准确的信息播出。

关键词：广播电视;播出系统;频道识别;信息播出

1引言

我国现有的广播电视监控方式存在诸多问题[1]。首先，现有的播出方式是前端监控完成后置，而不是用户终端监控。其次，现有的监控方式是基于视频服务器。没有使用采样帧。监控成本太高。此外，目前的监控采用专线传输，对网络传输的要求很高。因此，广播电视监控网絡只能覆盖市级监测，不覆盖县级监测，也无法适用于县级监测。最后，现有的监测方式是人工被动的，没有对监测数据进行信息处理和分析。因此，不能通过自动化信号处理和数据挖掘来实现主动监控[2]。

2广播电视安全监控系统设计原则

监控系统作为一个整体和复杂的系统，具有整体性、层次性和相关性等特点[3]。为了充分利用系统的内部潜力，确保稳定性和安全性，同时扩大开采深度和范围的应用程序，使系统不仅满足业务需求，也满足未来发展的需要，必须遵循以下原则进行设计。

（1）安全原则。由于监控系统在广播电视系统中具有特殊的地位和作用，对系统的安全性提出了较高的要求。本文充分考虑了系统的网络安全性[4]。组成系统的设备采取了有效的措施，防止来自网络的非法入侵。访问所有模块时，需要进行相应的认证和认证。密钥加密可以配置为访问模块。除网络安全外，还采用故障检测、报警和处理机制，并采用相应的冗余备份机制，确保整个系统安全可靠运行。

（2）可靠性原则。本文不仅考虑先进技术，而且从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理和维护等方面考虑，确保系统运行的可靠性和稳定性。采用故障检测、报警和处理机制，确保数据不会因意外情况而丢失或损坏。采用灵活的任务调度机制，防止“瓶颈”，实现负载均衡。当系统发生故障时，采用无缝重排，以保证整个系统的可靠稳定性。系统设计和设备选型注重大规模使用和长时间运行的稳定可靠的产品和解决方案，确保系统运行安全可靠。

3广播电视监控系统关键性技术

3.1模拟/数字电视信号帧采样器

采用帧采样的方式可以减少数据量。现有的广播电视广播监测还没有采用关键帧的方式。该关键技术可以为电视节目安全播出监控提供了一种新的思路。模拟帧采样器进行了更完善地升级，达到了以下指标：1.提取了视频关键帧。任何信道中提取的相邻奇域或偶域都包含一个帧，该帧按照JPEG2000进行压缩，并存储在单独的文件中。2.JPEG文件中增加了城市码、时间码、通道号和提取时间（精确到毫秒）。3.每秒采样帧数不小于10。可根据全屏视图（718 * 289像素）和站点标题（230 * 74像素）的图像内容类型进行分类。

数字帧采样器可以达到以下技术指标：1.提取视频Ⅰ帧。帧根据JPEG压缩并存储在单独的文件中。2. JPEG文件中添加城市码、时间码、通道号和提取时间（精确到秒）。3.每秒采样的帧数不小于1。图像内容的类型仅为全屏视图（720 * 576像素）。

该关键技术的主要功能如下：首先，将电视信号帧采样器以廉价的方式部署在电视用户终端的底部;其次，帧采样器提取的每帧数据量约为20 k字节。利用采样帧实现了电视节目的安全播出监控，使网络的传输带宽压力较小。对存储的要求也很小。

3.2图像水印识别

视觉图像的水印识别过程如下：在播放前，利用水印嵌入设备将水印嵌入到未压缩的视频节目中。水印包含了程序版权等信息。水印检测/提取装置对广播视频节目的Ⅰ帧进行检测，包括有水印和无水印的视频节目，识别水印和水印内容。将识别结果即水印信息存储到数据库中。水印嵌入设备和水印检测/提取设备必须互相匹配。水印系统相对较为复杂。对于未压缩的视频节目，水印是逐帧叠加的。叠加水印包含了版权信息的嵌入。该水印算法具有抗压缩性和可盲检测性。同时具有较强的抗栈、几何变换等攻击能力。利用图像水印识别技术可以提高信息提取速度和识别率。

3.3图像匹配与识别

图像匹配与识别模块主要完成两个任务：站长字幕识别和节目内容识别。对原始程序框架样本进行特征提取，包括颜色特征、形状特征和纹理特征等。还需要对前端广播节目帧样本进行特征提取。利用图像匹配技术，对原始节目帧和播出节目帧样本进行特征匹配。根据匹配结果判断原节目与播出节目是否相同。图像匹配与识别的功能是快速识别和提高信息处理效率。

3.4数据调度与处理

数据调度处理系统由网络服务器、数据中心服务器和数据库三部分组成。放入数据分析中心，提取所有节点分布服务器的录入信息，必要时从某个帧采样器提取硬盘上的JPEG图像。它是为了在有限的带宽下保证大量数据传输的有效性和可靠性。根据用户的接入速度和中继速度，我们可以做出灵活的配置调度机制。网络服务器是整个项目中数据传输的枢纽。数据流由网络服务器作为数据中心站在各个模块和组件之间进行分配。数据中心处理来自网络服务器的大量数据帧。关键信息将存储在数据库中。帧数据文件同时存储到磁盘上。数据中心负责网络服务器信息的保存和处理，同时负责帧提取器信息的保存和处理。数据库负责数据本身和各种信息的存储。

4结论

本文在现有广播电视播出安全系统中信号技术指标监测的基础上，进一步扩展了监测网络的功能，有效保障广播电视播出的信息安全性。首先，研究了一种适合在实际网络中以较低成本广泛应用的视频信号采集与处理新设备。其次，分析设计大规模节目视频信号的自动或半自动智能分析软件系统。第三，简要探讨在实际广播环境中跟踪信号和节目属性认证的水印技术。本文的主要目的是开发一种廉价的、可广泛部署到村级的监控硬件设备，使用户终端广播的实际使用情况能够被广电总局监控。同时，对监测数据进行数据挖掘和数据统计分析，可以使数据信息经过深度处理后的监测数据具有一定的市场价值。

参考文献：

[1]李海涛.计算机技术在广播电视信号监控中的应用[J].电子测试，2021（23）：77-78+93.

[2]谢成营，张相品.地面无线数字电视前端和监控系统设计与实践[J].西部广播电视，2021，42（19）：238-240.

[3]黄硕秋，谢成斌，杨进华.昭通市广播电视网络视听监控平台系统方案[J].广播电视信息，2021，28（06）：98-101.

[4]翔宇.广播电视发射台自动化监测系统的设计与应用[J].广播电视网络，2020，27（09）：60-62.

第一作者简介：（姓名，性别，名族，籍贯，出生年月，学历，职称，工作单位，研究方向）吴秋丽，女，侗族，广西省桂林市，1987年6月，本科，助理级职称，桂林广播电视发射台，研究微波信号传输、5G通信类、广播电视安全播出、无线电传输方向。