廣播電視無線發射臺實現優質播出的策略探討

摘要：文章采用資料分析和實踐調查的方法對廣播電視無線發射臺的具體利用進行分析，發現廣播電視無線發射臺是否能夠達到優質播出目的，其與多個環節有密切的關系，比如信號覆蓋、設備性能、發射流程以及安全管理等。所以要積極實現廣播電視無線發射臺優質播出目的，必須基于具體的環節對相關的工作內容進行研究和討論。研究發現，不管是信號覆蓋、設備性能還是發射流程、安全管理，其均與廣播電視無線發射臺的系統設計以及應用有顯著的關系，因此要解決問題，實現發射臺的優質播出目的，需要對系統的設計進行思考。基于此，文章設計了廣播電視無線發射臺智能化監控系統方案，并對方案中的具體設備利用、系統構建以及系統功能發揮等進行明確，同時基于系統設計方案對發射臺優質播出的具體策略進行總結，最終得出：要保證廣播電視無線發射臺的優質播出，需要對信號發射、信號監測以及信號安全進行優化。總的來講，無線發射臺作為廣播電視信號傳輸的關鍵環節，其播出的質量直接影響到觀眾的收看體驗。因此，如何實現優質播出是廣播電視無線發射臺亟待解決的問題。此次的研究與分析旨在為實際問題的解決提供參考與突破點。

關鍵詞：無線發射臺；廣播電視；優質播出；策略

中圖分類號：TN943.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8883（2024）01-0129-04

一、引言

廣播發射臺肩負著廣播信號傳輸的關鍵任務，自動監測其運行狀態是確保廣播節目高質量播出的重要手段[1]。全天候、高頻率的廣播發射工作涉及多個關鍵設備，為工作人員帶來了一系列挑戰。在噪聲極高的工作環境下，員工容易疲勞和情緒緊張，可能導致誤操作風險增加，造成節目中斷或設備故障。因此，降低員工工作負擔對確保廣播系統順暢運行至關重要。技術人員能力存在差異，當事故發生時，若不能及時發現并快速解決問題，可能會增加廣播設備損壞的風險，進而導致設備使用壽命縮短并降低節目播放的質量[2]。人工智能、大數據、互聯網等科學技術的不斷進步，為構建智慧廣播電視系統提供了必要基礎。為確保高質量的臺站信號傳輸，必須建立一套自動化、智能化監控系統，最大程度地減少對人工監控模式的依賴，以確保順利播放。如何提升廣播發射質量、監測發射臺信號參數，以及確保廣播發射工作的安全可靠性，一直是從業人員關注的重點問題，也是廣播領域研究的熱門方向[3]。現今，國內外生產的廣播發射機普遍采用計算機控制技術來自動化管理[4]。例如，像哈里斯廣播發射機和陜西如意廠生產的廣播發射機都依賴微處理器，以實現精準的發射過程控制。

二、智能化廣播電視無線發射臺監控系統的設計方案

利用人工智能技術建立了故障識別系統，該系統綜合了計算機控制技術，能夠實時監控廣播發射臺系統中的各個設備，并自動調整系統的運行狀態[5]。具體而言，整個系統包含了主控設備監測、信號監測、節目質量監控、綜合報警等多個環節。詳細架構如圖1所示。

（一）主控設備配置

設計無線發射臺監控系統時，關鍵在于合理配置主控設備并拓展系統功能，以確保發射臺的運行穩定性和安全性[6]。在智能監控系統的架構中，主控設備對數據傳輸效果具有顯著影響。在主控設備配置的過程中，必須確保監控系統具備良好的響應速度、信息傳輸能力以及所有模塊的穩定性，因此，選擇合適匹配的單片機作為主控設備芯片至關重要[7]。主控設備的芯片通常需要有多個數據接口，利用 WiFi 技術來連接多功能串口，讓它們相互連通。在應用中，通過模擬或數字接口與數據傳感器連接設備，并將系統功能編碼錄入主控設備的閃存，以擴展功能[8]。通過模擬/數字接口以及PHY芯片互相連接，從而連接主控設備和無線通信等，達到智能化監控目的。

（二）發射臺設備監測系統

為確保廣播信號傳輸的穩定和安全，無線發射臺分析處理接收的信號源，并通過站內鏈路放大后發送至發射機，觀眾可通過各種終端設備收看相關節目[9]。信號監測系統需支持多種信號源，并使用專用分配器進行信號分發。系統需要在信號切換完成后有效檢測信號強度，以確保廣播電視節目的高質量播放。目前，大部分智能監控系統采用嵌入式信號監測技術，適用于多種環境，并具備強大穩定性和多重優勢[10]。嵌入式信號監測系統主要涉及監測板卡、工業機箱等相關設備，其中監測板卡采用了DSP+FPGA架構，可以與多種計算機設備搭配使用，構建的監測系統可以實現自動監測和故障告警，并且在出現過電流、過電壓、設備過熱等狀況時觸發自我保護機制。

（三）綜合報警與系統管理

數據格式和編碼直接影響廣播電視無線發射臺的信號傳輸效果。對于發射臺站來說，智能監控系統至關重要，因為它直接影響廣播電視信號的傳播穩定性以及其他多個方面[11]。監控系統是系統設置中的重要環節，因此，在設置和管理過程中應重視故障監測，不斷提升信號傳輸穩定性和安全性[12]。

三、播出系統硬件系統構架

高清數字電視硬盤播出系統在設計和運行過程中，其關鍵環節是兩級視頻服務器，利用百兆以太網或者通過千兆光纖網作為系統基礎，結合各種專業性音頻設備共同形成專業系統[13]。系統內部包含多個子系統，如視音頻和同步子系統等。其核心構件為視頻服務器，以矩陣為中心，并通過兩個HD-SDI系統運行作為內部信號主要處理的相關視頻服務器。主備視頻服務器負責主要運行功能，一旦主視頻服務器發生故障，會迅速切換為備視頻服務器，以確保節目的順利播出。播控機負責過程控制和監測，通過其有效控制，系統信源信號將按照節目單的相關順序播放電視內容。有關詳細信息，請參考圖2。

信號源中主要涉及公共信號、延時直播信號等多種相關信號。通過矩陣實現所有信號的集合管理，在試音頻信號播放機篩選出適宜的信號源之后，通過切換臺方式可實現信號的切換。對于應急開關來說，若信號傳輸過程中矩陣、切換臺存在故障無法正常應用，則能夠及時開啟應急開關，通過應急開關進行實時信號監控，在明確信號狀態的基礎上，及時有效判定信號故障成因[14]。

（一）視音頻子系統

1.灌錄子系統

灌錄系統錄入服務器在系統中需要進行硬盤節目灌錄上載，能夠實時通過多個上載通道實現同時上載控制。各個上載通道分別設置相應的錄像機。利用矩陣能夠使多臺錄像機進入到相同上載通道內，錄入服務器負責對硬盤機、錄像機等多臺設備以及多個環節協同管理，最終實現素材采集管理。錄入服務器主要進行編碼，若內存量相對較高，則播出過程中可實現數據交換和播出服務器間的相互關聯。進行節目上載過程中，需要涉及多種人工操作，從而避免大量高頻次操控播出服務器，提升安全性和穩定性。錄入服務器中相關節目能夠利用FTP技術，將信息上載至播出服務器，通過此操作能夠增強其穩定性和安全性。

2.播控子系統

這種雙重存儲結構的播放控制系統使服務器功能更專注，有效地增強了播放內容的安全性。為確保播放的可靠性，在多個環節都設有備份方案以應對播放需求。播放素材分為兩層存儲，一層用于節目錄入，另一層用于實際播放。兩臺服務器相互獨立運行，進一步增強了系統的穩定性[15]。

（二）網絡控制子系統

1.設計思路

電視硬盤播放系統的設計需要將光纖和百兆網整合成局域網。系統核心網絡由中心交換機和網絡線構成，連接各設備。中心交換機包含一個24端口的百兆交換機和一個8端口的千兆光纖交換機，通過光纖級聯連接。光纖連接方面，網關與千兆交換機使用了SCSI控制線連接，確立網關與素材硬盤的聯系，并建立上傳通道。上層控制通過FTP傳送相應指令。

2.二級灌錄系統

在單頻道系統中，上載階段包括高清灌錄服務器和高清錄像機。高清錄像機在操作過程中負責將拍攝的視頻和音頻素材傳輸至高清視頻服務器。隨后，這些素材通過光纖和相關網絡從二級硬盤轉移到一級硬盤上進行存儲。控制鏈路涉及232轉422設備和多串口服務器，主要用于向高清視頻服務器和高清錄像機發送操作指令。圖3展示了灌錄系統的控制拓撲結構。

3.一級硬盤視音頻播出系統

網絡控制系統由網關、素材硬盤以及若干控制面板等組成。在理解播出網絡方面，主要涉及三個關鍵方面。首先，通過控制機、服務器、多串口服務器等設備形成相應的播出網絡。其次，可以利用完成素材灌入的硬盤SCSI接口、光纖交換機，以及播出硬盤等相關設備來構建播出網絡。最終，使用控制面板并借助 Q-LINK 通路，這個通路采用了 Q-LINK 協議和視頻電纜。同時，系統還使用了一個大小為 32x8 的矩陣通信和 QMC 切換臺。在播出系統中，關鍵性環節是CISCO3500交換機，能夠通過此交換機實現網絡鏈接并且構建出具備星形結構的相應封閉性以太網絡，其中，包含百兆網絡以及千兆網絡。利用千兆網絡能夠傳輸各種規模電視節目素材，其中，主要包含千兆交換機以及相應光纜。在網絡內部也需要運用光纖網絡，由于硬盤播出系統內存在二級結構，需要將部分視頻素材從一級傳輸至二級，在傳輸過程中主要運用光纖網絡。通過多種設備，實現網關以及素材硬盤之間的相互連接，在實際應用過程中需要通過FTP命令進行上傳控制。

（三）同步子系統

系統同步過程中，需要兩個不同數字同步機共同形成黑場信號，且兩者之間形成相互備份，若倒換器通過監測發現系統內主同步機出現輸出失誤等問題，則能夠通過自動倒換轉變為備同步機。公共區同步系統主要涉及視頻分配、切換開關等。在同步信號的灌注以及播出過程中，都需要通過公共區來進行同步信號分配，通過視頻分配，能夠將信號傳遞至相應的同步設備。若同步信號出現誤差，則會造成拉條等多種問題。圖4為同步信號傳遞路徑。

四、廣播電視無線發射臺發射優化保障措施

（一）無線電視轉播發射臺信號發射優化策略

信號發射臺的信號能夠直接影響無線電視穩定性以及播出質量，為了能夠更好地滿足廣電數字電視發展的需求，必須合理優化無線電視轉播發射臺，同時需要結合當前管理機制。在優化信號傳輸技術、提升傳輸能力的基礎上，積極開展應急響應管理。數字電視和傳統閉路電視有所不同，具有更高的清晰度和能夠獲得更多電視臺信號等優勢，可以為電視觀眾提供多樣化收看體驗。發射臺信號傳輸方案、發射設備應得到一定升級和發展，首先需要注重數字化發展理念，在傳統設備的基礎上，利用現代化模擬設備開展大規模設備改造和優化升級。

（二）無線電視轉播發射臺信號監測安全優化

從無線電視信號播放角度來說，信號發射安全性以及有效性尤為重要。相關部門需要實時開展信號監測，確保電視節目順利播出，不斷優化使當前廣播電視監測網絡更具全面性。在信息化建設的過程中，電視節目類型越來越多，對信號傳輸的需求也在不斷提高。所以，必須綜合性監測各類發射信號，從而切實保障無線電視播放質量以及信號傳輸質量。在對前端信號進行實時監測的過程中，需要結合衛星系統共同設置安全監測報警系統。

五、結語

通過本文提出的廣播電視無線發射臺智能化監控系統方案的設計，分析了實現高質量播出的效果，目前廣播電視無線發射臺站監管工作將此作為重要關注點。以下結論總結了這項工作的實施效果。

第一，結合廣播電視無線發射過程中發射臺信號受到嚴重干擾、圖像音質下降等問題，進一步提出構建智能化、自動化的監控系統。系統包括主控設備配置、自動化機房監測系統、監測節目畫面質量智能監控系統、綜合報警與系統管理及播出系統硬件系統構架。

第二，高清數字電視的硬盤播出系統涉及兩級視頻服務器。這些服務器利用百兆以太網和千兆光纖網，與各種專業視音頻設備相結合，打造了一個高水準的專業系統。

第三，為實現廣播電視節目的優質播出，提出廣播電視無線發射臺發射優化保障措施，包括無線電視轉播發射臺信號發射的優化策略，無線電視轉播發射臺信號監測的安全優化，無線電視轉播發射臺優質播出的安全優化策略。

參考文獻：

[1] 王欣欣，劉明超，方明亮，等.數字時代廣播電視無線發射技術相關問題分析[J].傳播力研究，2019，3（13）：292.

[2] 王少磊.影響廣播電視衛星傳輸的因素及應對措施[J].電子技術與軟件工程，2019（23）：22-23.

[3] 鄭旭東.廣播電視無線發射與安全播出分析[J].西部廣播電視，2020（13）：232-233.

[4] 席成.分析廣播電視信號傳輸與發射中的安全播出問題[J].衛星電視與寬帶多媒體，2020（1）：23-24.

[5] 王海.試論廣播電視無線發射技術的創新[J].電子測試，2019，22（13）：1126-1127.

[6] 郭強.廣播電視監測監管與指揮調度平臺綜合系統[J].電子世界，2019（15）：184-185.

[7] 張志杰，張淑敏，王小強，等.廣播電視無線發射機房監控系統[J].數字通信世界，2019，22（7）：118-119.

[8] 劉建平.廣播電視多媒體智能指揮調度系統初探[J].衛星電視與寬帶多媒體，2019（2）：36-40.

[9] 侯小晨，何以美，劉鼎新，等.基于數字時代廣播電視無線發射問題研究[J].科技傳播，2019，11（8）：1106-1107.

[10] 賈澤莘.廣播電視無線發射臺站安全播出告警信息短信發布系統[J].視聽，2019，22（5）：1116-1117.

[11] 王文生.試論廣播電視安全播出應急處理和技術維護[J].科技創新導報，2019，16（3）：232-233.

[12] 趙偉莉.數字化時代加快廣播電視無線發射技術發展的措施[J].黑龍江科學，2020（14）：92-93.

[13] 胡安禮.廣播電視無線發射臺實現優質播出的實施策略[J].電視技術，2022（4）：46.

[14] 張賢.無線廣播電視發射臺站自動化信號檢測系統設計與實現[J].視界觀，2021（11）：1.

[15] 白宇飛.廣播電視無線發射臺站遠程監控系統設計[J].電子世界，2020（8）：148-149.

作者簡介 付芳，副高級工程師，研究方向 ：廣播電視工程。