广播电视信号传输安全和监控技术研究

岳 洋

（云南广播电视台，云南 昆明 650000）

0 引 言

随着社会经济水平的稳步提升，我国数字电视网络发展水平也越来越高。广播电视的功能多种多样，不仅能传播信息，还能提供丰富多样的文化节目，为社会主义精神文明建设奠定基础。结合实际情况来看，近年来数字电视信号频繁被攻击，造成非常严重的社会影响。在传播数字电视信号时，面临的最大风险是数字信号受到黑客侵袭后，检测设备无法发挥作用，进而导致后续的处理措施也无法进行。因此，维护广播电视信号传输安全具有重大意义，需要引起相关部门的高度重视。

1 广播电视信号传输技术

1.1 微波信号传输技术

微波信号传输技术属于无线传输技术的一种，同时也是目前相关领域内广泛应用的广播电视信号传输技术。微波的波长长度短，可以穿破电离层向太空发射信号。但是微波信号也有一定的弊端，那就是无法进行曲线传输，通常只能在限定的视距内进行短距离直线传输。微波传输技术的信号传输过程更具安全性，能够有效减少外界环境或人为因素造成的阻碍[1]。

随着城市化建设步伐的加快，大部分高层建筑会在一定程度上限制微波信号的正常传输，降低微波传输的运行频率，给微波信号的正常传输造成不利影响。为了解决这一问题，有关部门需要提前规划好通信传播流程，充分考虑可能限制微波传播的因素，积极与规划部门和通信部门构建起密切友好的合作关系，确保微波传播通道的畅通无阻。与此同时，在构建微波通信渠道时，需要及时与城市规划部门进行积极交流与合作，搭建智慧化通信基站，协调天线的高度和密度，解决其与城市规划之间的矛盾，确保微波通信传播过程的顺畅。通信部门需要高度关注微波通道的实时运行，开展阶段性的维护和保障工作，防止出现各种临时状况给微波传播带来不利影响。广播电视信号接收设备如图1所示。

图1 广播电视信号接收设备

1.2 卫星信号传输技术

卫星信号传输技术是当前我国应用频率非常高的广播电视信号传输技术，在我国信号传输领域发挥着至关重要的作用[2]。卫星传输技术的运作方式为地面信号发射器发出指令，然后启动传输功能将信号传送到外层空间的电视卫星上，接着启动电视卫星上的接收与传输功能，将信号传递到指定区域，能够在很大程度上提高信号的传输效率，维持信号传输的精准度。卫星信号传输属于二次传递模式，其传递具有同步性，一般情况下不会出现传播超时、画质受损以及音质模糊等现象，在传输过程中具有良好的稳定性，信号传输质量良好。

卫星信号在经过大气层时会遭遇诸多干扰和阻碍，导致信号强度被大幅削弱，为了解决该问题，相关部门需要高度关注并及时采取合理的措施来对抗干扰。现阶段，在卫星信号的传输过程中，相关部门已经开始进一步完善其抗干扰功能，应用频率最高的方式是基于双屏障同轴电缆搭建抗干扰屏障。这种方法具有较好的便捷性，无须消耗大量成本，适用范围较广。此外，为了能够更好地改善干扰问题，我国研发出加权抗干扰设备，从根本上提高卫星信号传输过程的流畅性，同时也能够高效恢复操作信号。广播电视信号传输流程如图2所示。

图2 广播电视信号传输流程

2 广播电视信号传输的安全现状

广播电视媒体的数字化转型提高了信号传播效率，在新形势下要加强研发与创新，通过应用数字化监测技术为广播电视节目的高质量播出保驾护航。

2.1 传输监测防范

传统的广播电视网络监测系统通常都设置在前端机房位置，结合物理监测情况来看，该区域的设备数量居多，需要搭配相应的监测设备开展定性、定量的监测工作。现阶段，前端系统已经搭建起专业完善的防范系统，但是中端网络媒介和末端用户之间的合作与交往依然还存在许多障碍[3]。

2.2 安全防范模式

非技术角度的防范系统是通过人力管理以及制度管理等方式维护数字电视有线网络的安全性，但是该系统技术含量低，需要消耗大量的人力资源，无法真正达到提前防御的效果。此外，人力操作具有不可控性，容易出现误差。

监督和管理信号传输过程中容易遭遇突发事故，广播电视信号自身具有高容量与多样化的特点，但是由于防范技术落后、防范系统不够完善，在应用过程中容易出现误差[4]。落实管理制度的同时应用检测技术，全面保障整个广播视频网络环境的安全性。前端播出机房可以确保信号设备传输过程的稳定性和安全性，但是在传输过程中的主路放大环节、支路放大环节以及楼宇放大环节都没有形成规范性的防范系统。

2.3 信息传输过程的监控难点

一般情况下，广播电视台通过合理应用监控技术来提高安全管理水平。当前应用的监控技术比较落后，容易受到多种因素的影响和限制，无法确保监控的精准性和全面性[5]。例如，广播电视台当前的监控技术是监督和控制机顶盒终端信息的传递，但是通常黑客的侵袭都集中在信号传输的中期阶段，由此导致大部分风险信息都无法被精准地识别出来，影响信号传输的安全性。

3 广播电视信号传输安全性维护策略

3.1 应用防护新模式

具有攻击特征的防护模式和内容标签防护模式在应用过程中都存在着或多或少的缺陷，不适合直接使用，可以将2种模式融合为一个整体，从而形成全新的应用模式[6]。一般来讲，由于日常业务中的信号种类丰富多样，攻击防护模式在应用过程中具有一定的针对性，因此需要以内容标签防护模式为主，利用大数据技术搭建大数据集成体，使技术和内容充分结合，而后将全部信息传输到大数据系统中，利用大数据技术的分析功能凸显出信息特征，注明信息属性，为相关工作人员的辨认和查实提供便利条件。当遭遇某些突发事故时，需要采用攻击防护模式开展详细的审核处理工作。特别是在分析和学习的过程中，大数据技术会启动自动识别功能，对抗恶意攻击[7]。基于此，所有未能注明标签特征的信息都需要利用大数据技术进行详细且全面的审核。如果某项信息显示存在与恶意攻击属性相近的特征，则可以直接将该信息纳入到恶意攻击信息类型中，系统会启动自动拦截功能，并且同步发送报告。大数据技术的应用融合了具有攻击性特征的防护模式和内容标签防护模式，信号的发出和接收都需要经过内容标签防护模式的识别与确认[8]。由此可见，2种模式结合形成的新模式能够形成具有高度安全性的防护系统，其应用效果优于传统模式，在大数据技术的支持下更具灵活性，能够有效降低人工依赖度。

3.2 应用数字水印嵌入技术

视频信息和图片信息在内涵方面存在着差异性，它们的复杂程度也有所不同。如果采用传统方式嵌入数字水印，只会取得适得其反的效果。数字视频是通过帧数排列多张图片，然后按照顺序播放出来，因此每个视频的数据积压都十分庞大，并且表现出动态性特点。如果利用传统的解码方法，则需要针对每一帧图片进行规范化操作，消耗大量时间成本；如果采取单独水平方式开展嵌入工作，也会造成图像保真度降低、帧删除以及帧平均等问题[9]。视频数字水平嵌入方法主要分为以下3种。

（1）原始视频流直接嵌入。由于视频信息的质量要求较高，最终收集到的视频信息需要进行更加精细和专业化的处理与剪辑才能正常播放。未经处理的视频信息属于原始视频，其帧数队列为视频流，原始视频没有经过专业化处理，内部空间比较大，因此直接嵌入方式简单快捷，解码比较简单。如果原视频流本身就被压缩过，需要按照先解码、后嵌入水印的顺序完成相关操作后才能重新编码，该过程具有复杂性和烦琐性的特点。

（2）编码变换域系数的嵌入。压缩视频的压缩比会始终控制在一个区间内，这个区间就是变换域。在变换域内编码，嵌入数字水印，能够实现在不同压缩比变换条件下保持编码稳定不变的状态，从而开展简易性的编码操作。需要注意的是，当变换域中加入编码数字水印后，容易导致视频质量受到影响[10]。

（3）压缩比特流直接嵌入。该方法与编码变换域系数的嵌入方法具有高度相似性，利用相同的流程进行编码操作，能够规避编码变换域系数的嵌入问题。但因为压缩比特流的空间范围十分狭小，水印数量得不到保障。

4 结 论

通过实践探究，广播电视信号的传播方式多种多样，每种传播方式都有其独特的优势和缺陷，为了从根本上解决广播电视信号传播过程中的安全隐患，需要采取恰当的措施保障信号传输的安全性。通过升级与完善监控技术，打造安全稳定的广播媒体环境，推动我国广播电视事业的可持续发展。