基于有線數(shù)字電視平臺的應(yīng)急廣播技術(shù)研究

陳翠竹

(福建廣電網(wǎng)絡(luò)集團 播控中心,福建 福州 350000)

0 引言

隨著社會的不斷發(fā)展和進步,人們對于公共安全的需求越來越高。自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件等突發(fā)事件的發(fā)生,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了威脅。面對這種情況,應(yīng)急廣播成為一種非常重要的公共安全手段,其可以及時向廣大群眾傳遞關(guān)于突發(fā)事件的信息,保障人民群眾的生命安全和財產(chǎn)安全。有線電視平臺作為一種傳媒工具,具有廣覆蓋面、信息傳輸速度快等優(yōu)勢,可以成為應(yīng)急廣播的重要渠道。同時,直連省預(yù)警中心,提高了應(yīng)急廣播的時效性、準確性和規(guī)范性。

本文引進一種基于省有線數(shù)字電視平臺的應(yīng)急廣播技術(shù)。該應(yīng)急廣播技術(shù)對接省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心,省應(yīng)急廣播總平臺分發(fā),通過省有線分平臺,互動點播系統(tǒng)和融媒體平臺,面向終端用戶發(fā)送應(yīng)急廣播消息。系統(tǒng)建設(shè)完成后,將實現(xiàn)應(yīng)急廣播在有線直播系統(tǒng)、互動點播系統(tǒng)和融媒體平臺方面的改造,完成大小屏的應(yīng)急廣播播發(fā)。該技術(shù)具有信息篩選準確、推送快速、播報及時等優(yōu)點,能夠有效提高應(yīng)急廣播的效率和覆蓋面,對于突發(fā)事件的應(yīng)急處理具有重要意義。

綜上所述,基于有線電視平臺的應(yīng)急廣播技術(shù)具有重要的社會意義和應(yīng)用價值,是一種值得推廣和應(yīng)用的新型技術(shù)。

1 應(yīng)急廣播概述

應(yīng)急廣播是指在突發(fā)公共事件時,政府利用媒體平臺向公眾傳遞與突發(fā)事件相關(guān)的信息,以保障公眾的安全和生命財產(chǎn)安全的一種廣播方式。應(yīng)急廣播具有信息傳遞速度快、覆蓋面廣、準確性高等優(yōu)點,是協(xié)助救災(zāi)救援應(yīng)急搶險的一種重要的權(quán)威消息發(fā)布方式和手段,是國家突發(fā)公共事件應(yīng)急體系建設(shè)和防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)的重要內(nèi)容,是城鄉(xiāng)基本公共服務(wù)的重要內(nèi)容[1]。目前,應(yīng)急廣播發(fā)布內(nèi)容包含應(yīng)急信息的音頻、視頻、文字、圖片,發(fā)布途徑包括有線電視、有線廣播、調(diào)頻廣播、中波廣播、地面數(shù)字電視、直播衛(wèi)星等。

2 有線電視平臺在應(yīng)急廣播中的優(yōu)勢和劣勢

2.1 優(yōu)勢

有線電視平臺具有以下優(yōu)勢:

2.1.1 廣覆蓋面

有線電視平臺覆蓋范圍廣,可以覆蓋城市和農(nóng)村地區(qū)的大部分用戶。

2.1.2 信息傳輸速度快

有線電視平臺采用數(shù)字化技術(shù),信息傳輸速度快,可以及時向用戶傳遞相關(guān)信息。

2.1.3 可靠性高

有線電視平臺信號穩(wěn)定,不受天氣等自然因素的影響,保證信息的準確性和可靠性。

2.2 劣勢

有線電視平臺在應(yīng)急廣播中也存在一些劣勢。

2.2.1 用戶反應(yīng)慢

用戶需要打開電視機,打開機頂盒或者有線電視相關(guān)App,才能獲得相關(guān)信息,反應(yīng)速度相對較慢。

2.2.2 覆蓋不全面

有線電視平臺雖然覆蓋面廣,但仍有一些用戶無法接收到信號,如一些非有線電視用戶。

3 基于有線電視平臺的應(yīng)急廣播技術(shù)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖1所示,省級應(yīng)急廣播有線分系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括:省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心、省總平臺、省級有線分平臺、數(shù)字電視平臺、互動電視平臺、縣級融媒體平臺,總分結(jié)構(gòu)部署,防毒墻、WAF防火墻和網(wǎng)絡(luò)防火墻作為隔離設(shè)備,對外連接均為雙專線連接。

圖1 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計

省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心和省總平臺作為應(yīng)急廣播系統(tǒng)的控制中心,省突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布中心負責(zé)應(yīng)急信息的發(fā)布,省總平臺負責(zé)應(yīng)急信息的分發(fā)和調(diào)度指揮。發(fā)布中心和總平臺均通過雙路專線連接到應(yīng)急廣播有線分系統(tǒng),利用端口聚合技術(shù),實現(xiàn)端口和鏈路的冗余。應(yīng)急廣播有線分系統(tǒng),由華為交換機、主備應(yīng)用服務(wù)器、主備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、加密機、有線適配器組成完整的功能實體,實現(xiàn)向有線電視運營的多個平臺播發(fā)視頻、音頻、文字信息廣播功能。

3.2 核心應(yīng)急播發(fā)流程設(shè)計

在省市縣三級應(yīng)急廣播管理系統(tǒng)中,各級管理平臺是整個系統(tǒng)核心中樞,其對應(yīng)接收上級應(yīng)急廣播消息,接入本級應(yīng)急信息源和本地制作的應(yīng)急信息,并根據(jù)其播發(fā)覆蓋指令進行下行轉(zhuǎn)發(fā)或者通過對應(yīng)的應(yīng)急廣播適配器或者臺站適配器進行本級傳輸覆蓋。同時,市縣應(yīng)急廣播管理平臺按照標準協(xié)議接口定義接收本級應(yīng)急廣播系統(tǒng)中各類終端的IP反饋信息,并定時或者實時上報到省級應(yīng)急廣播管理平臺。省市縣三級應(yīng)急廣播管理系統(tǒng)的核心播發(fā)流程如圖2所示。

圖2 核心應(yīng)急播發(fā)流程設(shè)計

省級應(yīng)急廣播消息的來源主要有國家應(yīng)急廣播平臺應(yīng)急信息接入、本級相關(guān)應(yīng)急部門應(yīng)急信息接入、下級應(yīng)急廣播平臺申請播發(fā)和本地應(yīng)急廣播信息制作系統(tǒng)接入等幾種形式。

4 技術(shù)實現(xiàn)方法介紹

4.1 省應(yīng)急廣播有線分系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

省應(yīng)急廣播有線分系統(tǒng)主要由有線分平臺、有線適配系統(tǒng)兩部分組成,其總體架構(gòu)如圖3所示。

圖3 省應(yīng)急廣播有線分系統(tǒng)架構(gòu)

有線分平臺部分,主要是由軟件部分完成所有功能支撐,如通過信息接收和處理完成省應(yīng)急廣播總平臺與省級的突發(fā)應(yīng)急信息接收。利用資源管理控制平臺下屬所有有線終端的資源調(diào)度,通過廣播,下發(fā)傳輸至有線適配系統(tǒng)。運維管理完成系統(tǒng)的運行維護,監(jiān)測監(jiān)管完成廣播任務(wù)的監(jiān)督。通過效果評估和大屏顯示系統(tǒng)完成拼接屏的聚合展示。

有線適配系統(tǒng)部分,主要由有線應(yīng)急廣播適配器完成傳統(tǒng)DVB-C的有線機頂盒適配。通過高清互動和融媒體消息系統(tǒng)發(fā)布前置接口適配系統(tǒng)設(shè)備,完成相應(yīng)高清互動系統(tǒng)和融媒體系統(tǒng)的對接,并通過相應(yīng)的終端進行呈現(xiàn)。

4.2 省應(yīng)急廣播有線分平臺組成

有線分平臺部分主要是由軟件部分完成所有功能支撐。軟件部分主要分為信息接入子系統(tǒng)、信息處理子系統(tǒng)、資源管理子系統(tǒng)、運維管理子系統(tǒng)、生成播發(fā)子系統(tǒng)、系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)管子系統(tǒng)、效果評估子系統(tǒng)、系統(tǒng)管理子系統(tǒng)、安全服務(wù)子系統(tǒng)。

信息接入子系統(tǒng)具備應(yīng)急信息和應(yīng)急廣播消息的接入、驗證和反饋功能。

信息處理子系統(tǒng)具備通過系統(tǒng)界面進行信息提示和告警功能、應(yīng)急信息/應(yīng)急廣播消息的解析、存儲功能、查詢功能、處理狀態(tài)的展示功能、處理日志的記錄和查詢功能。

資源管理子系統(tǒng)具備管理轄區(qū)內(nèi)應(yīng)急廣播系統(tǒng)資源的信息管理和維護功能、狀態(tài)獲取及顯示功能、信息的查詢和統(tǒng)計功能、導(dǎo)入導(dǎo)出功能。

運維管理子系統(tǒng)具備應(yīng)急演練功能、日志管理功能、資源故障報警功能、系統(tǒng)故障報警功能。

生成播發(fā)子系統(tǒng)具備應(yīng)急廣播消息文件的封裝功能、通道播出功能、分發(fā)狀態(tài)監(jiān)測功能。

系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)管子系統(tǒng)主要包括資源狀態(tài)、播發(fā)流程和播發(fā)效果的監(jiān)測。

效果評估子系統(tǒng)功能具備播發(fā)效果自評估功能、查詢統(tǒng)計功能、任務(wù)內(nèi)容展示功能、任務(wù)監(jiān)聽功能、播發(fā)效果展示功能。

安全服務(wù)子系統(tǒng):為保障國家應(yīng)急廣播體系各級系統(tǒng)之間應(yīng)急廣播消息、指令傳輸?shù)陌踩?采用數(shù)字證書和數(shù)字簽名技術(shù)加密實現(xiàn)。

4.3 有線適配器

各級應(yīng)急廣播平臺與各級有線數(shù)字電視前端之間,采用IP方式和以太網(wǎng)接口互聯(lián),分別通過光纜、微波等有線電視傳輸通路,傳輸應(yīng)急廣播信息和指令,如圖4所示。這符合《有線數(shù)字電視應(yīng)急廣播技術(shù)規(guī)范》(GD/J086—2018)要求。

圖4 有線數(shù)字電視傳輸覆蓋網(wǎng)應(yīng)急廣播分發(fā)

4.4 應(yīng)急廣播消息安全保護機制

應(yīng)急廣播各級平臺之間的消息傳遞采用XML文件簽名的方式實現(xiàn)消息的保護,發(fā)送端組織好待簽名的XML格式的應(yīng)急廣播消息后,使用發(fā)送者的私鑰對這個文件進行簽名,簽名的結(jié)果以XML簽名文件形式與XML消息文件一起發(fā)送給接收端。接收端使用之前保存的發(fā)送者公鑰對這個XML簽名文件和消息文件進行驗簽,以此確認XML應(yīng)急廣播消息的完整性和正確性[2],如圖5所示。

圖5 應(yīng)急廣播消息安全保護機制

4.5 整體子系統(tǒng)實現(xiàn)處理流程方案

調(diào)度控制子系統(tǒng)手動或自動生成分發(fā)傳輸方案,并通過核心支撐子系統(tǒng)中的安全模塊對應(yīng)急廣播消息進行XML簽名處理[3],下發(fā)應(yīng)急廣播索引表和應(yīng)急廣播內(nèi)容(字幕、音頻等)至有線前端復(fù)用器。

有線前端復(fù)用器(DCM)將接收應(yīng)急廣播索引表和內(nèi)容,并復(fù)用到輸出的全部頻點中,再輸出至調(diào)制器調(diào)制輸出。

應(yīng)急廣播信息在傳輸流中使用特定的PID進行傳輸,該PID對應(yīng)的節(jié)目內(nèi)容和信息直接進行透傳。當有線機頂盒監(jiān)聽到該特定PID的內(nèi)容時,機頂盒通過內(nèi)置安全模塊進行驗簽處理,確認消息來源無誤后,檢測消息的正確性和完整性后,解析出相關(guān)消息及指令,實現(xiàn)滾動字幕、圖片、視頻、音頻播放等對應(yīng)展示,并將播發(fā)狀態(tài)回傳反饋至有線分平臺。

接口對接后的高清互動系統(tǒng)和融媒體消息發(fā)布系統(tǒng),向上對接省應(yīng)急廣播平臺,完成應(yīng)急消息的接收和安全驗簽,然后根據(jù)消息內(nèi)容進行本地新媒體內(nèi)容生產(chǎn)制作,生成適合在新媒體終端App應(yīng)用軟件上呈現(xiàn)的應(yīng)急廣播消息格式,然后進行應(yīng)急廣播消息發(fā)布,可以實時接收應(yīng)急廣播消息,并彈出應(yīng)急廣播通知,提供實時、在線的應(yīng)急廣播消息推送,擴展應(yīng)急廣播消息的發(fā)布范圍和發(fā)布渠道。前端平臺根據(jù)終端反饋進行設(shè)備、任務(wù)狀態(tài)統(tǒng)計,報表呈現(xiàn)。

5 結(jié)語

本文對基于有線電視平臺的應(yīng)急廣播技術(shù)進行了系統(tǒng)設(shè)計介紹,并實驗驗證。實驗結(jié)果表明,該技術(shù)具有信息篩選準確、推送快速、播報及時等優(yōu)點,能夠有效提高應(yīng)急廣播的效率和覆蓋面,對于突發(fā)事件的應(yīng)急處理具有重要意義。

綜上所述,基于有線電視平臺的應(yīng)急廣播技術(shù)具有重要的社會意義和應(yīng)用價值,是一種值得推廣和應(yīng)用的新型技術(shù)。該技術(shù)的實現(xiàn)可以提高應(yīng)急廣播的效率和覆蓋面,為突發(fā)事件的應(yīng)急處理提供有力支持。