广播电视自动监控系统主要技术研究

◎叶海丰

(上海东方传媒技术有限公司，上海 200041)

引言

在各类科学技术迅猛发展的形势下，自动化监控系统在各行各业的应用中变得广泛起来，对于广播电视行业此类较为依赖信号传播的领域而言，自动化监控系统的构建尤为重要，因此，需要对广播电视自动监控系统的构成、技术要求、常用技术进行全面地分析，并深入挖掘此类技术在广播电视中的应用。

一、广播电视监控技术现状

现阶段，广播电视监测技术主要有两种形式：第一，无线广播监测。采用了广播信号采集、网络通信等技术，对广播发射机设备的运行状态进行实时的自动监测，从而确保广播播出质量效果。第二，模拟数字电视以及卫星电视监测。采用不同的设备进行广播电视信号频谱、星座图以及信号电平的监测，能够实现系统图像信号的集中监测，若测量值超过设定门限值时，会立即自动报警。被调节后的信号有效存储磁盘阵列中时，能够最大程度的实现广播电视节目的最大容量、长期的保存。由于压缩码的流比较小，所以更有助于网络传输和本地远程查询。当前，广播电视覆盖范围愈加广泛，因而需要建立相关的高频率广播电视的监测系统，进而实现实时的展现广播电视的播出质量与传输效果。当运行中出现故障时，能够立即予以反馈传输相关部门进行故障的有效排查，尽量缩短故障的发生时间，提升广播电视的播出质量[1]。

二、广播电视自动监控系统的构成

(一)系统组成

硬件系统主要包括2 台广播综合监测仪、1 台广播录音数据存储控制器、广播电视信号自动监测系统以及地区服务器。同时硬件系统中主要应用到的技术有音频处理技术和设备测试技术。而软件系统主要包括硬盘录像系统、查询回放系统以及广播电视接收系统。查询回放系统主要由地区客户端、地区服务器以及异态监测共同组成。网络管理技术为软件的核心组成部分形成信息资源管理平台。该系统的远程监测设备全部为自动无人监测设备，可借助互联网信息技术实现远程的监督与控制。

(二)设计原理

该系统主要分为广播监测和电视监测，其中，监测信号源能够对视音频信号处理和分析后，对不同故障进行分析后得出相关结论。该系统的应用与设计需要以实际监测需求为主的基础上，尽量降低成本投入。电视发射台的设备是电视发射机，主要包括功放单元与电视激励器单元，激励器拥有视频信道和射频信道，而功放单元则仅拥有射频通道。若激励器中的视频通道发生故障时，发射机无法接收视频信号，导致接收机频道出现随机杂波问题，若激励器中的中频调制、中频校正等频射信道发射故障而出现信号问题时，发射机无射频信号也无法通过接收机调节正确的视频信号，依然发射随机杂波问题。所以需要在电视射频中断模块后，进行杂波的有效分析，合并检测两种不同信号[2]。

三、广播电视自动监控系统的技术要求

(一)满足系统需求

广播电视台中的发射台通常处于24 小时运行状态中，广播发射台多放置在机房中，因而一些广播电视台拥有较多的发射机房，不同的机房中也安装了多台发射机。因此，机房的自动监测系统需要满足以下要求：第一，高效。在进行广播电视发射台机房自动监控系统的建设过程中，由于监测对象的稳定性和实时性存在差异性，所以需要对不同的采集频率进行合理、科学的配置，确保系统能够高效运行。第二，扩展性强。实际的运行中会依据具体情况增加发射机，监控参数也随之发生相应的改变，所以需要掌握新增发射机通信协议的同时，对外围硬件设备进行适量的增加，从而提升设备的监督和控制功能。第三，实用性。在实际的应用中，应最大程度降低操作的复杂程度，提升系统的实用性。

(二)实现系统功能

广播电视发射台的自动监控系统需要具有以下功能：第一，控制功能。确保系统能够提供相应的远程控制功能，例如，激励器、功率放大器以及冷却系统等。第二，报警功能。系统所采集到的运行数据参数需要依据相关标准进行阈值的设置，当信息超过阈值时，能够及时报警。第三，存储功能。由于系统在实际运行中会产生较多的数据，因此，需要监控系统拥有较大的数据存储能力，通过建立相关数据库的方式，为后期的查询等工作提供便利[3]。

四、广播电视自动监控系统中的常用技术

(一)网络化监控技术

以往广播电视通常使用现场值班的模式对发射台、发射站、机房进行监控，为了简化监控工作，提高监控效率，广播电视采用监控系统取代技术人员的人工值班，而是利用系统监控广播电视的各项设备，网络技术的兴起使网络化的监控系统被逐渐运用于广播电视之中。网络化监控技术需要将广播电视本地监控系统连接远程管理中心，使其构成监控网络，最终形成整体监管系统。网络化监控技术逐渐成为了现代监控技术中重要的发展趋势。网络化的监控系统主要有两种形式，一种为客户机和服务器构成的模式，另一种为浏览器和服务器构成的模式。其中，客户机和服务器构成的模式是主导性的模式，其被当作监控系统的理想模式，能够进行故障的远程诊断。伴随着网络技术的更新换代，浏览器和服务器构成的模式也逐渐显露了优点，在监控系统中的比重也越来越大。除了单独运用此两种模式之外，还可以将两种模式进行混合应用，混合应用之后的服务器拥有强大的功能，能够起到更强的处理作用，无论是测控、通信还是任务调度、数据存储维护，都可以通过此类服务器完成。此类功能的出现需要依靠系统软件的作用。服务器端应用的软件具备诸多功能，其能够对广播电视现场的监控设备进行控制，进而采集到监控对象的相关信息，并对监控对象进行科学的判断，当发现监控对象处于异常状态时，系统能够及时报警，并对其进行适当调控，将异常信息传输到用户端，服务器还能够妥善保存采集到的数据，将其安全储存至数据库之中，方便用户进行数据访问，其还能够实现服务器之间的快速通信，进行信息共享。

(二)信号处理技术

自动化监控系统离不开信号处理技术，此类技术除了需要对模拟技术进行处理之外，还需要对数字信号、开关信号进行处理。模拟信号指的是能够跟随时间进行连续变化的信号，在固定时段之内，此类信号的增幅呈现连续状态，在一定的时间段内，信号的幅值是连续的。数字信号需要在离散的时间上进行取值，不仅其时间离散，其幅值也处于离散状态。开关信号指的是各类开关器件发出的控制类型的信号。在广播电视的自动监控系统中运用的信号处理技术主要处理数字信号，其需要进行信号的采样，采样过程是对广播信号进行模拟然后将该信号传递出去，整个过程之中以指令对信号发生的波形变化进行捕捉，捕捉后利用内部运算对其进行计算，获得音频信号的信息以及在各不相同的信号之下出现的声音频率。还需要进行信号量化，采样之后的信号能够通过量化的形式获得转化，转化的过程中能够将连续取值变更为离散取值，其取值结果更加可靠。通过信号的量化处理，信号发生丢失的概率大大降低，同时其获得的电视音频质量有效提高，主要体现在电视广播音频的清晰度上。之后还需要处理信号滤波，进行信号的编码与变换。该环节的主要工作为将广播电视中产生的传输信号进行分解，再利用信号处理器实现信号的识别转化，使其能够被快速识别。编码的过程中需要对采样和量化的参数进行非常精准地计算，确保参数的完整性，才能获得较好的编码效果[4]。

(三)播控技术

广播电视中传统监控的目的在于监视设备与信号，其主要采取人工巡检的方式进行信号的监察，缺乏监控中心，也没有建立预警机制与报警机制。当广播电视逐渐向数字化发展时，数字化监控中心的建设越来越受重视，监控系统之中增加了更多功能，例如，自动化备份故障数据，自动报警、故障预警等。在数字化的大趋势下，广播电视的自动化系统需要积极利用播控技术，以互联网为基础，在监控系统的支撑下，构建一体化智能平台。应用播控技术构建的智能监控系统能够做到统一管理系统设备并对其进行合理配置，科学地调度资源，实现故障的预警、诊断。播控技术系统共有三层，底层为设备驱动，需要直接和硬件接触，中间层是管理设备的监控平台，可以将设备与任务关联起来，中间层需要确保任务和底层设备无关，上层主要有两个平台，其一为监控系统任务平台，其二为资源管理平台。此类分层结构能够对复杂的系统进行分解，更方便设计自动化监控系统，实现系统功能。在该技术构建的系统之中，监控对象主要为广播电视的设备与信号。由于播控设备的功能越来越多，其设备的构造日益复杂，因此，数字播控系统的播控设备日益复杂，自动化监控系统需要提供更多种监控模式，对于播控技术而言，其已经能够实现检测功能、控制功能此类必要的保证广播电视正常播出的功能，除此之外，还可以扩充其构成的自动化监控系统，使其监控系统功能更加全面。

五、广播电视自动监控系统中主要技术的应用

(一)保证信号传输安全

广播电视传递的内容大多是国家颁布的相关政策、基础的民生民意、新潮的社会公共信息以及各类典型事例等等，其蕴含的社会价值较高。由于我国已经步入了信息化社会的时代，各种信息传输方式的特征丰富多样，但其安全性不高。而广播电视自动监控的系统中运用的技术能够保证信号传输的安全性，当前广播电视数字中运用的数字微波信号传输技术较为先进，其能够利用数字收发器来实现信号的接收和传输，和光纤通信技术、卫星通信技术的区别是该技术通信利用的介质是波长位于0.1mm—1m 范围之内的电磁波，同时并不依赖其他种类的固体介质共同参与，对于各种通信网都很适用，在进行信号传播时通常会以SDH 线路为主，严格遵循波道的相符性以及规范性等准则，于干线上做好环路形式波道的设置。在广播电视的自动化监控系统中运用的信号处理技术支持下，数字微博信号的传输支线也得到了完善，其还能够帮助数字微博传输构建数字传输的网络系统，通过自动监控系统对微波信号的传输进行安全保障，保证信号的传输具有较高的稳定性和较好的保密性，同时其具有较高的安全性，有效解决在传输过程中可能会出现的各类安全问题[5]。

(二)强化信号传输效率

自动监控系统中的主要技术在强化信号传播效率上获得了较好的应用，电视广播早期运用的数字音频传输技术，拥有相对复杂的传输形式，同时音质上存在一定问题，造价也偏高，难以在广播电视中获得广泛的应用，为了更好地利用此类技术，技术人员利用无压缩的手段简化传输的形式，使传输信号获得更优质的音质，也对信号的传输效率提出了更高的要求，需要通过自动监控监控中的信号处理技术保障信号的传输效率。自动化的监控系统能够通过监测电视信号的具体码流以及相应的设备参数，实时关注数字音频的传输状态。为了将数字音频系统运行的效率进行进一步提高，需要建立具备较高性能的自动化监控系统自动对其进行监控。由于广播电视蕴含的音频信息量比较大，仅仅依靠人工的监控和管理非常容易出现工作失误，导致发生意外事故。为了尽量避免此类现象，需要配置好自动化监控系统，实时严格地监控设备运行过程中的各项参数、机房的温度以及湿度等，保证发现问题之后能够在第一时间对其进行处理。同时监控系统中还需要具备自动报警的功能，在监控发现问题后，需要通过自动报警的功能向工作人员发出警告，将检测出的异常信息传输给工作人员。

(三)保障信号传输质量

广播电视当前运用的微波传输技术存在一定局限性，其波束能够被地球曲面影响且传输的过程中很容易发生损耗，导致信号衰弱，因此需要彻底落实好传输系统的维护。为了更好地应对此类情况，需要充分发挥自动监控系统中各项技术的作用对信号发生衰弱现象的具体情况进行实地了解，合理安排中继站的布局，尽量维持微波信号的传输。微波线路的建设过程较为复杂，具有较强的专业性，因此，在建设线路时需要依靠自动化监控系统中网络监控技术以及监控中心的集中化管理技术避免同一电路上信号传输的频率不一致的情况发生，防止信号的传输质量受到威胁。广播电视信号传输系统里存在较多精密的设备，因此，传输系统的运行较为繁琐，更需要利用监控中心把握信号的质量，确保在信号传输的通道中可以及时排除干扰信号的因素，合理检测广播电视的信号以及噪声现象，保证信号能够高质量地传输。

六、结语

总而言之，科技的更新换代促使广播电视行业获得了较大的发展，自动化监控系统的构成需要满足系统的运行需求、实现系统的功能的技术要求。整个自动化监控系统中，网络化监控技术、信号处理技术以及播控技术较为常用技术，其在保证信号传播安全、强化信号传播效率以及保障信号传播质量上应用良好，为了使广播电视行业更好、更快地发展，需要积极利用自动化监控系统中的主要技术彻底落实自动化监控的功能。