廣播電視監測系統的設計與實現

新疆維吾爾自治區廣播電視局 潘晶晶

伴隨著當下科學技術的高速發展，人們在生活中對于音視頻的需求量不斷提升。信息處理的重點不再是音視頻數據信息的數量和規模，而是如何在海量的音視頻數據當中，可以快速準確地檢索出需要的信息。本文就廣播電視監測系統的設計與實現進行了詳細的分析。

當前廣播電視在播放的過程中，夾雜著大量的信息和內容，這些內容在一定程度上會出現漏播、少播或者違規的問題，這就需要對廣播電視進行播出狀態實時監測。伴隨當前信息媒體技術的發展，廣播電視監測系統的實現越來越智能化、網絡化。

1 廣播電視檢測系統的核心技術

1.1 音頻檢索技術

音頻檢索技術，是一種當下內容進行檢索過程中的主流技術類型。本文的分析中，主要就是利用音頻語譜圖像識別技術，對內容進行檢索。當下音頻檢索的方式上，呈現出兩種不同的類型，分別是文本標注的音頻檢索，以及用于內容音頻檢索的方式。

在對內容進行音頻檢索的過程中，并不能實現精確的匹配，因此僅僅是一種相似匹配的方式。在實際的處理中，首先要提取特征，以此對音頻的數據內容進行針對性的處理，在提取了音頻特征之后，基于這些特征點，構建出特征庫和索引。而在需要對查詢內容進行分析處理的時候，就可以將其轉變成查詢音頻特征，以此讓音頻特征成為檢索的基本條件信息。而在查詢返回結果的過程中，就是一種將查詢特征與音頻庫當中的音頻特征進行相應的匹配，而在實際的匹配過程中，還要基于合適的算法，對其查詢特征與特征庫當中的音頻特征進行充分合理的匹對。對于這種匹對是否成功，可以很好地基于相似的閾值進行判斷。一旦相似度小于這個閾值，就可以將其無匹配的結果進行返回。但是在大于這個閾值下的匹配結果進行返回處理。

音頻指紋模板檢索技術，是一種基于音頻模板的檢索技術。伴隨著當下音頻信息的處理、語音識別等相關技術的發展，使得音頻指紋模板檢索技術得到了人們越來越多的重視。在使用完善的音頻指紋之后，可以從海量的音頻數據當中，快速地識別出可以匹配的音頻片段，因此音頻指紋檢測技術，可以很好的應用在對廣播電視內容的檢索工作中。

這種音頻語譜的識別技術，本質上就是一種基于內容的音頻檢索技術，同時也是音頻指紋識別技術的一種重要類型。因此，這樣的音頻語譜圖像識別技術，可以很好的得到運用。

1.2 系統架構相關技術

（1）表示層

這是一種基于B/S系的一種Web結構，因此普遍都會使用MVC模式。這種模式是一種人們經常使用的設計模式，在實際的設計過程中，可以利用分層的方式，削弱不同模塊之間的耦合，進一步提升了代碼的重用率。而在模型的設計上，是一種對于用戶發送請求的處理。MVC模塊是一種對于請求的處理模塊，同時也是一種業務邏輯處理的模塊。該模型的設計中，基本上由JavaBean或者EJB等組件所構成，而在這些組件的使用過程中，可以很好地對各種請求進行處理，進而可以很好地實現控制邏輯與業務邏輯的分離。這樣的模型具備一定的重用性，能夠滿足多個視圖的數據需求。

（2）業務邏輯層

在業務邏輯進行控制的過程中，主要是利用控制的翻轉能力，對傳統對象的創建方式進行轉變，充分實現了一種配置是的對象管理方式。在IoC的基本概念上，并不需要創建對象，但是需要對存在方式進行構建，在代碼的編輯中，并不需要將對象與服務進行連接，而是在配置文件當中，進行服務對象的描述，這種類型的業務邏輯層，有效降低代碼之間的耦合成本，因此進一步提升了代碼的重用性。

（3）持久層

在JDBC中，其提供了最原始、最直接的訪問持久層數據庫的方法。但是，在一些大型企業級的應用開發過程中，一旦使用了JDBC的方式，進行數據庫的連接，就會導致業務邏輯控制與數據庫在訪問的過程中，出現了一定的耦合，因此這樣的數據結構類型，并不利于日后對于其系統進行維護。因此，在本文的系統構建中，就可以采用DAO的方式，進行有效地解決。這種方式就是一種統一的封裝系統，而對于其他的業務邏輯控制與控制庫訪問而言，可以很好地實現分離，以此充分地降低了耦合的出現，但是，在將DAO對象與數據庫訪問代碼實現結合之后，也會產生一定的耦合，對日后的項目維護造成不利的影響。另外，在一些大型的應用開發過程中，其ORM是一種十分耗時的工作。因此，就需要圍繞著數據庫以及ORM進行設計。

1.3 數據分析模塊

在對電視節目的異常狀態進行分析的過程中，可以采用圖形表示的方式，同時射頻質量監測、碼流質量監測，都可以利用表格進行表示。

在該模塊的運行中，可以很好地發揮出綜合分析的作用，利用圖形與表格的方式，可以對數字電視節目的異態和射頻質量監測結果發出報警信息。

在異態報警信息的分系統功能方面，其分析結構結果基本上都是用曲線與表格形式所實現。由于這種分析統計十分詳細，就避免錯過各種報警信息。常見的一些報警信息上，都包含著節目名稱、故障持續時間以及問題點等諸多信息。

而在內容監測數據分析功能上，利用了流媒體播放技術，可以很好的基于設定的播放時間，對其開展即點即播的操作。

1.4 報表管理業務

可以很好地在分析的過程中，對監管平臺進行設置，這樣就可以基于不同的時間周期，對業務開展定期的監測，形成自定義的統計報表，同時平臺提供自動導出的功能。

在節目頻道的安全播出統計方面，可以基于不同的時間階段，實現詳細的報告統計與導出。另外，還要求該平臺可以做好節目頻道變動分類、自定義統計報表、節目頻道變動等方面的報表形成。

2 音頻語譜圖像識別

在本文的設計中，可以很好的將不同內容片段的音頻轉變成語譜圖，之后再利用Boosting算法，充分的對其中的各種特征進行提取以及索引。在具體的檢索過程中，可以利用特征對齊的方式，基于EM的迭代方式，對內容實現高精確度的匹配。

在對音頻的時域進行分析，以及對頻域進行分析的方式，是兩種十分重要的音頻分析方式，但是對于這兩種方式而言，都存在著一定的分析局限性。首先，在時域分析的過程中，往往對音頻的頻率特性并沒有一定的直觀了解，另外，在頻域分析的過程中，也無法很好的掌握信號伴隨著時間變化所出現的關系。因此，人們在分析的過程中，基本上都是按照時間對音頻進行檢索，同時也利用短時的變換方式，將一維時域音頻信號有效的轉變成一種二維的時域。

語譜圖像的縱坐標代表著頻率，橫坐標是時間，譜的色調濃淡，表示聲音的強弱關系，雖然在語譜圖像當中，可以明顯分辨出不同的音頻片段的區別，但是如果使用灰度值進行計算分析，就會受到信號噪聲的影響，導致分析效果不佳。

3 內容監測系統的構成

3.1 無線廣播電視監測子系統

無線廣播電視監測系統包括無線模擬電視（現已全面關停）、無線數字電視、模擬調頻廣播、數字調頻廣播、模擬中波、短波廣播等廣播電視播出系統的監測。衛星廣播電視監測是廣播電視監測系統的建設重點，雖然這些方式受眾不多，但依然需要全面而系統的監管。

3.2 有線廣播電視（含IPTV）監測子系統

有線廣播電視（含IPTV），由于容量較大、頻道較多，因此具備較強的信號傳輸能力。在近些年的發展中，伴隨著數字化進程的不斷加快，使得有線電視網絡已經全面完成了數字化改造，對有線電視系統的監測越來越重要，特別是對IPTV播出系統的監測已經成為廣播電視監測的重要組成部分。

3.3 衛星廣播電視監測子系統

由于衛星廣播電視的覆蓋面大，因此電波利用率相對較高。衛星廣播電視系統基本上由上行發射、星體接收、轉發以及地面接收這三個環節構成，衛星傳輸系統是一種無線遠程信號傳輸方式。對于廣播電視節目衛星傳輸系統的監測，主要是對衛星廣播電視上傳系統和轉發系統的監測，是保障信號穩定、播出正常的關鍵所在。

3.4 廣播電視移動監測子系統

廣播電視移動檢測系統的構建，主要是用于對廣播電視信號進行移動化監聽、監看，這樣就可以很好的確定廣播電視信號的覆蓋區，另外也可以很好的對用戶是否可以正常收聽收看廣播電視節目進行監測和評估。在運行的過程中，可以對異常發射的信號進行及時的預警，并充分維護好無線電波的整體秩序，因此最大程度上提升廣播電視的整體覆蓋效果。

3.5 互聯網視音頻監測子系統

當前互聯網上的大量視頻網站和音頻網站，已經成為一種新興的播出機構，互聯網已經成為廣電行業的一種全新的信息傳輸媒介。互聯網音頻與視頻的監管過程，主要是利用搜索引擎實現。針對互聯網眾多視音頻節目的發現、定位以及管控，可以很好的基于網絡地址與實際地址，形成綜合性定位關系，這樣就可以有效的對一些非法的網站進行定位處理。一旦發現一些沒有得到審批的節目通過互聯網播出，就可以馬上對其具體地理位置進行鎖定。

總結：綜上所述，在設計廣播電視監測系統的過程中，需要基于監測的不同功能，實現針對性的分析以及設計，以此保障信息數據傳輸的過程中，監管人員可以十分有效的利用監測平臺，開展詳細且全面的監測，保障廣播電視安全、穩定運行。