電視廣播信號的特征及其監控技術研究

霍運東

[摘要]當前有的電視廣播發射臺還有很多采用人工方式來監視和控制發射機的工作，這存在著很多缺陷，在電視廣播監測臺使用計算機監控系統來代替人工監控方式，可以提高發射臺的智能化程度，簡化操作步驟，減輕操作人員的勞動強度，并能對發射臺的工作過程做出更有效的控制。基于此主要分析廣播電視信號的特征及其監控技術。

[關鍵詞]廣播電視 信號監控 自動化

中圖分類號：TN94 文獻標識碼：A 文章編號：1671－7597（2009）0720034－01

電視廣播是通過無線電波或導線傳送聲音、圖像的具有多種功能的現代化的傳播工具。從傳播手段看，電視廣播分兩大類：通過無線電波傳送節目的，稱為無線電視廣播，通過導線傳送節目的，稱為有線電視廣播。從傳播媒介看，同時傳送聲音、圖像的，稱為電視廣播，簡稱電視。

實用的電視節目內容監測與安全監測和質量監測有機結合，一般采用遠程數字調諧、解調方式對電視信號進行接收和實時監測，利用大屏幕顯示技術同屏顯示幾十套節目的播出情況。近年來廣播電視頻道數量迅速增長，電視信號的覆蓋方式也一改過去的天線地面覆蓋為主的模式，在邊遠地區以衛星覆蓋為主，人口密集的城市則以有線電視為主，這樣過去那種監測方式對播出的前端還是有效的，而對電視信號在傳輸過程中發生的劣化以及人為的干擾破壞就顯得力不從心。隨著計算機網絡技術、數字技術和通信技術的相互融合，具有針對性、可靠性、先進性、實用性的監測技術應運而生。

一、電視廣播信號的特征

從電磁學來說，接通交流電流的導線周圍有變化的磁場存在；變化的磁場在它的周圍又引起變化的電場，而變化的電場又在它周圍更遠的地方引起變化的磁場。這樣，磁場和電場不斷地互相交替產生，就能把電磁場向四周空間傳播開來。這種向四周空間傳播的電磁場，我們就叫它為電磁波。也就是說電磁場是以電磁波的方式傳播的。無線電波是電磁波的一種。

波長不同的無線電波在空間傳播的特性不同。長波、中波遇到障礙物后繞射能力較強，它要沿地球表面傳播。由于電離層對長波和中波有較強的吸收作用，特別是白天所以它們不能靠電離層反射來傳播，短波雖然繞射能力較弱，但能被電離層折射和反射，可利用天波傳播。超短波、微波遇到障礙物后繞射能力更弱，又不能被電離層反射，只能沿直線傳播，傳播距離接近于目視距離，這些波段目前主要用于中繼通信、調頻廣播和電視，以及雷達、導航和衛星通信。

對于數字廣播電視信號，它是從數字聲音廣播的基礎上發展而來的，與聲音廣播不同的是，視頻廣播不是單純聲音廣播，而是一種能同時傳送多套聲音節目、數據業務和活動圖像節目的廣播。它充分利用了數字音頻廣播技術優勢，在功能上將傳輸單一的音頻信號擴展為可傳輸數據文字、圖形、電視等多種載體信息的信號。

二、電視廣播信號的監控技術

隨著計算機網絡技術、圖像處理技術與通信技術的飛速發展，極大的推動了監控技術的發展與更新，目前視頻監控系統已經進入了一個高速發展的時期，傳統模擬視頻監控系統逐漸不再適應社會發展的需要，監控產品也在經歷著從模擬化向數字化以及網絡化的革命。目前新崛起的以計算機技術及圖像視頻壓縮為核心的新型視頻監控系統得到了越來越廣泛的應用，它具有傳統模擬監控無法比擬的優點，克服了傳統視頻監控的局限性，正在逐步取代模擬監控。

對信號質量的監測主要依靠對電視信號載波的分析，正常情況下，每套電視節目信號在其中心頻率上的場強值都是在一個固定范圍之內的，超過這個范圍的信號一般來說都是有故障的頻道，其音頻載波也有同樣的特點。此外，視頻載波和音頻載波場強值的差值也是有一個固定的范圍的。

對電視信號的質量監測正是基于電視信號的以上載波場強的特點來進行的。而對于電視信號的內容監測，則是主要依靠對視頻圖像進行分析，從空間上，對單幅視頻圖像進行分析，從時間上，對不同時刻的視頻圖像進行對照分析。分析的方法則根據內容監測的故障類型而定，而內容監測的故障類型也是在不斷發展之中的。

隨著廣播電視技術的快速發展，電視頻道的日益增多，由于各種非法干擾和突發故障的出現，使得電視發射臺對于發射信號質量監測和內容監測的要求也日益提高。與由CRT電視墻構成的傳統的監控系統相比，采用多畫面分割技術的新一代多畫面實時監控系統更能有效地適應上述質量監測和內容監測的要求，并為安全播出提供技術保障。

多畫面實時監控系統既能美觀、直觀地顯示所有播出信號的視頻畫面和音頻信息，又能夠及時發現和處理各種播出故障，同時還能滿足對數字電視信號的監測，具有技術先進、功能強大的優點，因此在許多中小電視發射臺信號監控系統中得到了廣泛應用。多畫面實時監控系統的主要硬件是多畫面分割器。多畫面分割器將最新的高分辨率顯示器如等離子顯示器和投影機等，變成一個可替代傳統電視墻，并具有更多功能的信號監測系統。

監控系統可通過一臺主控計算機或多畫面分割器遙控面板對兩臺多畫面分割器進行集中控制，監測32路視音頻信號。計算機和遙控面板安置在控制臺上，便于值班人員操作。每個主控計算機或遙控面板最多可同時控制16臺畫面分割器，總共可以精確監控多達256路實時視音頻信號。

三、結語

在人們的家庭生活中，電視機、收音機已成為一種重要的獲取信息，娛樂，接觸外部世界的工具。廣播系統作為一種必不可少的獲取信息的手段。在國民經濟和社會生活中正起著越來越重要的作用，人們對于它的要求也越來越高。隨著計算機技術在日常生活中的廣泛應用，越來越多的領域的工作依靠計算機得以完成。廣播電視就是其中一個重要領域。計算機技術已經滲透到了廣播電視從節目的編排、制作、存儲、播出、傳輸、接收的每一個技術過程。使得廣播電視行業發生著革命性的變化。計算機技術的應用已成為當今世界推動廣播電視技術發展和管理發展的最為重要的動力之一。隨著計算機技術在廣播電視播出業務方面應用的迅速發展和普及，各種播出設備的計算機實時監控系統層出不窮，各地廣電技術部門和發射臺為了提高播出質量，降低停播率，狠抓設備實時監控系統開發應用，將計算機技術視為廣電技術部門安全優質播出的必由之路。

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