基于有线数字电视平台的应急广播技术研究

陈翠竹

(福建广电网络集团 播控中心,福建 福州 350000)

0 引言

随着社会的不断发展和进步,人们对于公共安全的需求越来越高。自然灾害、公共卫生事件等突发事件的发生,给人们的生命财产安全带来了威胁。面对这种情况,应急广播成为一种非常重要的公共安全手段,其可以及时向广大群众传递关于突发事件的信息,保障人民群众的生命安全和财产安全。有线电视平台作为一种传媒工具,具有广覆盖面、信息传输速度快等优势,可以成为应急广播的重要渠道。同时,直连省预警中心,提高了应急广播的时效性、准确性和规范性。

本文引进一种基于省有线数字电视平台的应急广播技术。该应急广播技术对接省突发事件预警信息发布中心,省应急广播总平台分发,通过省有线分平台,互动点播系统和融媒体平台,面向终端用户发送应急广播消息。系统建设完成后,将实现应急广播在有线直播系统、互动点播系统和融媒体平台方面的改造,完成大小屏的应急广播播发。该技术具有信息筛选准确、推送快速、播报及时等优点,能够有效提高应急广播的效率和覆盖面,对于突发事件的应急处理具有重要意义。

综上所述,基于有线电视平台的应急广播技术具有重要的社会意义和应用价值,是一种值得推广和应用的新型技术。

1 应急广播概述

应急广播是指在突发公共事件时,政府利用媒体平台向公众传递与突发事件相关的信息,以保障公众的安全和生命财产安全的一种广播方式。应急广播具有信息传递速度快、覆盖面广、准确性高等优点,是协助救灾救援应急抢险的一种重要的权威消息发布方式和手段,是国家突发公共事件应急体系建设和防灾减灾体系建设的重要内容,是城乡基本公共服务的重要内容[1]。目前,应急广播发布内容包含应急信息的音频、视频、文字、图片,发布途径包括有线电视、有线广播、调频广播、中波广播、地面数字电视、直播卫星等。

2 有线电视平台在应急广播中的优势和劣势

2.1 优势

有线电视平台具有以下优势:

2.1.1 广覆盖面

有线电视平台覆盖范围广,可以覆盖城市和农村地区的大部分用户。

2.1.2 信息传输速度快

有线电视平台采用数字化技术,信息传输速度快,可以及时向用户传递相关信息。

2.1.3 可靠性高

有线电视平台信号稳定,不受天气等自然因素的影响,保证信息的准确性和可靠性。

2.2 劣势

有线电视平台在应急广播中也存在一些劣势。

2.2.1 用户反应慢

用户需要打开电视机,打开机顶盒或者有线电视相关App,才能获得相关信息,反应速度相对较慢。

2.2.2 覆盖不全面

有线电视平台虽然覆盖面广,但仍有一些用户无法接收到信号,如一些非有线电视用户。

3 基于有线电视平台的应急广播技术设计

3.1 系统拓扑结构设计

如图1所示,省级应急广播有线分系统的网络结构主要包括:省突发事件预警信息发布中心、省总平台、省级有线分平台、数字电视平台、互动电视平台、县级融媒体平台,总分结构部署,防毒墙、WAF防火墙和网络防火墙作为隔离设备,对外连接均为双专线连接。

图1 系统拓扑结构设计

省突发事件预警信息发布中心和省总平台作为应急广播系统的控制中心,省突发事件预警信息发布中心负责应急信息的发布,省总平台负责应急信息的分发和调度指挥。发布中心和总平台均通过双路专线连接到应急广播有线分系统,利用端口聚合技术,实现端口和链路的冗余。应急广播有线分系统,由华为交换机、主备应用服务器、主备数据库服务器、加密机、有线适配器组成完整的功能实体,实现向有线电视运营的多个平台播发视频、音频、文字信息广播功能。

3.2 核心应急播发流程设计

在省市县三级应急广播管理系统中,各级管理平台是整个系统核心中枢,其对应接收上级应急广播消息,接入本级应急信息源和本地制作的应急信息,并根据其播发覆盖指令进行下行转发或者通过对应的应急广播适配器或者台站适配器进行本级传输覆盖。同时,市县应急广播管理平台按照标准协议接口定义接收本级应急广播系统中各类终端的IP反馈信息,并定时或者实时上报到省级应急广播管理平台。省市县三级应急广播管理系统的核心播发流程如图2所示。

图2 核心应急播发流程设计

省级应急广播消息的来源主要有国家应急广播平台应急信息接入、本级相关应急部门应急信息接入、下级应急广播平台申请播发和本地应急广播信息制作系统接入等几种形式。

4 技术实现方法介绍

4.1 省应急广播有线分系统架构设计

省应急广播有线分系统主要由有线分平台、有线适配系统两部分组成,其总体架构如图3所示。

图3 省应急广播有线分系统架构

有线分平台部分,主要是由软件部分完成所有功能支撑,如通过信息接收和处理完成省应急广播总平台与省级的突发应急信息接收。利用资源管理控制平台下属所有有线终端的资源调度,通过广播,下发传输至有线适配系统。运维管理完成系统的运行维护,监测监管完成广播任务的监督。通过效果评估和大屏显示系统完成拼接屏的聚合展示。

有线适配系统部分,主要由有线应急广播适配器完成传统DVB-C的有线机顶盒适配。通过高清互动和融媒体消息系统发布前置接口适配系统设备,完成相应高清互动系统和融媒体系统的对接,并通过相应的终端进行呈现。

4.2 省应急广播有线分平台组成

有线分平台部分主要是由软件部分完成所有功能支撑。软件部分主要分为信息接入子系统、信息处理子系统、资源管理子系统、运维管理子系统、生成播发子系统、系统监测监管子系统、效果评估子系统、系统管理子系统、安全服务子系统。

信息接入子系统具备应急信息和应急广播消息的接入、验证和反馈功能。

信息处理子系统具备通过系统界面进行信息提示和告警功能、应急信息/应急广播消息的解析、存储功能、查询功能、处理状态的展示功能、处理日志的记录和查询功能。

资源管理子系统具备管理辖区内应急广播系统资源的信息管理和维护功能、状态获取及显示功能、信息的查询和统计功能、导入导出功能。

运维管理子系统具备应急演练功能、日志管理功能、资源故障报警功能、系统故障报警功能。

生成播发子系统具备应急广播消息文件的封装功能、通道播出功能、分发状态监测功能。

系统监测监管子系统主要包括资源状态、播发流程和播发效果的监测。

效果评估子系统功能具备播发效果自评估功能、查询统计功能、任务内容展示功能、任务监听功能、播发效果展示功能。

安全服务子系统:为保障国家应急广播体系各级系统之间应急广播消息、指令传输的安全性,采用数字证书和数字签名技术加密实现。

4.3 有线适配器

各级应急广播平台与各级有线数字电视前端之间,采用IP方式和以太网接口互联,分别通过光缆、微波等有线电视传输通路,传输应急广播信息和指令,如图4所示。这符合《有线数字电视应急广播技术规范》(GD/J086—2018)要求。

图4 有线数字电视传输覆盖网应急广播分发

4.4 应急广播消息安全保护机制

应急广播各级平台之间的消息传递采用XML文件签名的方式实现消息的保护,发送端组织好待签名的XML格式的应急广播消息后,使用发送者的私钥对这个文件进行签名,签名的结果以XML签名文件形式与XML消息文件一起发送给接收端。接收端使用之前保存的发送者公钥对这个XML签名文件和消息文件进行验签,以此确认XML应急广播消息的完整性和正确性[2],如图5所示。

图5 应急广播消息安全保护机制

4.5 整体子系统实现处理流程方案

调度控制子系统手动或自动生成分发传输方案,并通过核心支撑子系统中的安全模块对应急广播消息进行XML签名处理[3],下发应急广播索引表和应急广播内容(字幕、音频等)至有线前端复用器。

有线前端复用器(DCM)将接收应急广播索引表和内容,并复用到输出的全部频点中,再输出至调制器调制输出。

应急广播信息在传输流中使用特定的PID进行传输,该PID对应的节目内容和信息直接进行透传。当有线机顶盒监听到该特定PID的内容时,机顶盒通过内置安全模块进行验签处理,确认消息来源无误后,检测消息的正确性和完整性后,解析出相关消息及指令,实现滚动字幕、图片、视频、音频播放等对应展示,并将播发状态回传反馈至有线分平台。

接口对接后的高清互动系统和融媒体消息发布系统,向上对接省应急广播平台,完成应急消息的接收和安全验签,然后根据消息内容进行本地新媒体内容生产制作,生成适合在新媒体终端App应用软件上呈现的应急广播消息格式,然后进行应急广播消息发布,可以实时接收应急广播消息,并弹出应急广播通知,提供实时、在线的应急广播消息推送,扩展应急广播消息的发布范围和发布渠道。前端平台根据终端反馈进行设备、任务状态统计,报表呈现。

5 结语

本文对基于有线电视平台的应急广播技术进行了系统设计介绍,并实验验证。实验结果表明,该技术具有信息筛选准确、推送快速、播报及时等优点,能够有效提高应急广播的效率和覆盖面,对于突发事件的应急处理具有重要意义。

综上所述,基于有线电视平台的应急广播技术具有重要的社会意义和应用价值,是一种值得推广和应用的新型技术。该技术的实现可以提高应急广播的效率和覆盖面,为突发事件的应急处理提供有力支持。