緊急廣播應用示范中通過有線數字電視網發布緊急廣播消息的技術實現方式探討

李玉環 王天瑜 國家廣播電影電視總局監管中心

一、項目背景

2009年起，在中國廣電總局科技司的高度重視和大力推動下,國家廣播電影電視總局監管中心承擔了國家科技支撐項目《廣播電視監管關鍵技術研究及應用》中《緊急廣播消息生成發布系統研究及緊急廣播應用示范》課題研究工作。為充分驗證課題研究成果, 課題組在2012年1月至8月,組織開展了應用示范工作。

在此次應用示范工作中,國家廣播電影電視總局廣播科學研究院、中廣傳播集團有限公司、北京中數基業科技有限公司、北京藍拓撲電子技術有限公司、中國傳媒大學等近十家產、學、研單位參與了課題研究工作,江蘇省、江西省廣播電視系統13個應用示范前端及臺站也參與了此次應用示范工作。其中參與有線數字電視緊急廣播應用示范的單位分別有江蘇省網南京分公司、江蘇省網蘇州分公司及江西省網絡公司及贛州分公司等單位。

二、應用示范目的

開展緊急廣播應用示范工作的目的是:①在前期課題有關緊急廣播消息生成與發布系統研究成果的基礎上，通過集成緊急廣播消息生成、系統聯動、安全傳輸、適配封裝等科研成果，構建緊急廣播應用示范系統；②建立1個中央緊急廣播調度控制平臺和2個省級緊急廣播調度控制分平臺；③完成緊急廣播消息生成與發布系統及相關系統和設備的集成；④開展地面數字電視、移動多媒體廣播（CMMB）、有線數字電視、調頻廣播以及直播衛星緊急廣播應用示范，即“一個中央平臺、兩個省平臺、五種發布渠道”；⑤實現緊急廣播從信息源接收分析，到消息生成、發布、接收的全流程處理應用示范以及發布效果評估；⑥驗證、分析、總結緊急廣播關鍵技術的可行性、特點；⑦通過應用示范地區設備和系統的部署，了解和發現系統可能存在或需要解決的一些實際技術問題，進一步完善系統結構、優化系統功能，實現課題的預期目標。

圖1 江蘇省網信息發布系統示意圖

圖2 改造后的江蘇省網緊急廣播系統示意圖

三、兩種技術方式

經前期赴江蘇、江西兩省進行實地調研，課題組發現，兩省有線電視前端技術系統架構各不相同。因此在應用示范中，課題組采取了不同的技術實現方式。

1.與現有信息發布系統對接的方式

江蘇省網每個地市前端目前均安裝了一套“如加信息發布系統”（以下簡稱“如加系統”）。它主要用于發布有線數字電視用戶通知等信息，可廣播發送，也可按用戶尋址發送。信息在機頂盒端進行解析展示，并疊加在視頻之上。在前端可進行配置和設計信息在終端的展示效果，類似于網頁模板設計。江蘇省網現有的前端系統簡單描述見圖1。

本著對安全播出影響最小、對現有系統改動最小等原則，經與南京分公司的技術專家交流，課題組決定在如加系統前安裝緊急廣播適配封裝設備。由該適配封裝設備給如加系統發送緊急廣播信令文件，適配封裝設備和如加系統之間的通信協議采用FTP協議。其中，適配封裝設備是FTP客戶端，如加信息發布系統是服務器，如加系統接收到緊急廣播消息后按照自己原有的功能將消息發送出去。改造后的前端系統框圖見圖2。

2.字幕插入的方式

江西省網絡公司有線前端采用字幕插入方式，即通過對傳輸節目畫面疊加滾動字幕實現緊急廣播消息發布。具體實現方式為在前端安裝消息接收設備、適配封裝器、臺標字幕機、播出插入設備（SMR）及ASI信號切換器等設備。其中消息接收設備對接收的緊急廣播消息進行解密、解析和校驗，再將這些信息傳送至適配封裝設備。適配封裝設備根據所用信道和規定的標準，對需要發布的緊急廣播消息進行封裝后，傳送給播出插入或信號切換的設備，并發出插入或切換指令。臺標字幕機根據控制指令輸出緊急廣播信息至播出插入設備（SMR）。播出插入設備（SMR）接收TS流信號和緊急廣播信息，輸出加入緊急廣播信息之后的TS’流。ASI信號切換器按照適配封裝設備控制選擇TS流或TS’流。前端系統框圖見圖3。

圖3 江西省網緊急廣播系統框圖

四、兩種方式優缺點對比分析

通過對以上兩種在有線數字電視網中發布緊急廣播消息的實現方式進行對比分析，可以得出以下結論：

方式1的優點是可以充分利用前端已建設完成的信息系統發布緊急廣播消息，僅需在有線前端安裝緊急廣播消息接收設備和適配封裝設備，并完成適配封裝設備與現有信息系統的對接、設備之間消息傳輸協議的定義等工作，即可實現緊急廣播消息的發布。因為不涉及前端系統的改造，工程實施相對較為容易。缺點是在用戶端機頂盒升級工作量較大，同時由于不能把緊急廣播表插入到前端系統中，導致發布效果信息采集終端無法正常工作，無法反饋發布效果數據。

方式2的優點是用戶端機頂盒不需做任何改造升級工作，不影響用戶正常使用。缺點是有線前端機房需要增設大量的設備，包括消息接收設備、適配封裝器、臺標字幕機、播出插入設備及ASI信號切換器等等，工程實施成本較高，需占用大量機柜空間，且增加了系統運行維護的工作量。

在江蘇省網和江西省網緊急廣播應用示范系統設計和搭架中，充分考慮了原有技術系統模式，分別采用了與信息系統對接的方式和字幕插入的方式，兩省的有線數字網緊急廣播應用示范工作均取得了良好的效果，對今后有線數字網緊急廣播系統建設具有十分重要的借鑒意義。