广播电视无线发射台实现优质播出的策略探讨

摘要：文章采用资料分析和实践调查的方法对广播电视无线发射台的具体利用进行分析，发现广播电视无线发射台是否能够达到优质播出目的，其与多个环节有密切的关系，比如信号覆盖、设备性能、发射流程以及安全管理等。所以要积极实现广播电视无线发射台优质播出目的，必须基于具体的环节对相关的工作内容进行研究和讨论。研究发现，不管是信号覆盖、设备性能还是发射流程、安全管理，其均与广播电视无线发射台的系统设计以及应用有显著的关系，因此要解决问题，实现发射台的优质播出目的，需要对系统的设计进行思考。基于此，文章设计了广播电视无线发射台智能化监控系统方案，并对方案中的具体设备利用、系统构建以及系统功能发挥等进行明确，同时基于系统设计方案对发射台优质播出的具体策略进行总结，最终得出：要保证广播电视无线发射台的优质播出，需要对信号发射、信号监测以及信号安全进行优化。总的来讲，无线发射台作为广播电视信号传输的关键环节，其播出的质量直接影响到观众的收看体验。因此，如何实现优质播出是广播电视无线发射台亟待解决的问题。此次的研究与分析旨在为实际问题的解决提供参考与突破点。

关键词：无线发射台；广播电视；优质播出；策略

中图分类号：TN943.3 文献标志码：A 文章编号：1674-8883（2024）01-0129-04

一、引言

广播发射台肩负着广播信号传输的关键任务，自动监测其运行状态是确保广播节目高质量播出的重要手段[1]。全天候、高频率的广播发射工作涉及多个关键设备，为工作人员带来了一系列挑战。在噪声极高的工作环境下，员工容易疲劳和情绪紧张，可能导致误操作风险增加，造成节目中断或设备故障。因此，降低员工工作负担对确保广播系统顺畅运行至关重要。技术人员能力存在差异，当事故发生时，若不能及时发现并快速解决问题，可能会增加广播设备损坏的风险，进而导致设备使用寿命缩短并降低节目播放的质量[2]。人工智能、大数据、互联网等科学技术的不断进步，为构建智慧广播电视系统提供了必要基础。为确保高质量的台站信号传输，必须建立一套自动化、智能化监控系统，最大程度地减少对人工监控模式的依赖，以确保顺利播放。如何提升广播发射质量、监测发射台信号参数，以及确保广播发射工作的安全可靠性，一直是从业人员关注的重点问题，也是广播领域研究的熱门方向[3]。现今，国内外生产的广播发射机普遍采用计算机控制技术来自动化管理[4]。例如，像哈里斯广播发射机和陕西如意厂生产的广播发射机都依赖微处理器，以实现精准的发射过程控制。

二、智能化广播电视无线发射台监控系统的设计方案

利用人工智能技术建立了故障识别系统，该系统综合了计算机控制技术，能够实时监控广播发射台系统中的各个设备，并自动调整系统的运行状态[5]。具体而言，整个系统包含了主控设备监测、信号监测、节目质量监控、综合报警等多个环节。详细架构如图1所示。

（一）主控设备配置

设计无线发射台监控系统时，关键在于合理配置主控设备并拓展系统功能，以确保发射台的运行稳定性和安全性[6]。在智能监控系统的架构中，主控设备对数据传输效果具有显著影响。在主控设备配置的过程中，必须确保监控系统具备良好的响应速度、信息传输能力以及所有模块的稳定性，因此，选择合适匹配的单片机作为主控设备芯片至关重要[7]。主控设备的芯片通常需要有多个数据接口，利用 WiFi 技术来连接多功能串口，让它们相互连通。在应用中，通过模拟或数字接口与数据传感器连接设备，并将系统功能编码录入主控设备的闪存，以扩展功能[8]。通过模拟/数字接口以及PHY芯片互相连接，从而连接主控设备和无线通信等，达到智能化监控目的。

（二）发射台设备监测系统

为确保广播信号传输的稳定和安全，无线发射台分析处理接收的信号源，并通过站内链路放大后发送至发射机，观众可通过各种终端设备收看相关节目[9]。信号监测系统需支持多种信号源，并使用专用分配器进行信号分发。系统需要在信号切换完成后有效检测信号强度，以确保广播电视节目的高质量播放。目前，大部分智能监控系统采用嵌入式信号监测技术，适用于多种环境，并具备强大稳定性和多重优势[10]。嵌入式信号监测系统主要涉及监测板卡、工业机箱等相关设备，其中监测板卡采用了DSP+FPGA架构，可以与多种计算机设备搭配使用，构建的监测系统可以实现自动监测和故障告警，并且在出现过电流、过电压、设备过热等状况时触发自我保护机制。

（三）综合报警与系统管理

数据格式和编码直接影响广播电视无线发射台的信号传输效果。对于发射台站来说，智能监控系统至关重要，因为它直接影响广播电视信号的传播稳定性以及其他多个方面[11]。监控系统是系统设置中的重要环节，因此，在设置和管理过程中应重视故障监测，不断提升信号传输稳定性和安全性[12]。

三、播出系统硬件系统构架

高清数字电视硬盘播出系统在设计和运行过程中，其关键环节是两级视频服务器，利用百兆以太网或者通过千兆光纤网作为系统基础，结合各种专业性音频设备共同形成专业系统[13]。系统内部包含多个子系统，如视音频和同步子系统等。其核心构件为视频服务器，以矩阵为中心，并通过两个HD-SDI系统运行作为内部信号主要处理的相关视频服务器。主备视频服务器负责主要运行功能，一旦主视频服务器发生故障，会迅速切换为备视频服务器，以确保节目的顺利播出。播控机负责过程控制和监测，通过其有效控制，系统信源信号将按照节目单的相关顺序播放电视内容。有关详细信息，请参考图2。

信号源中主要涉及公共信号、延时直播信号等多种相关信号。通过矩阵实现所有信号的集合管理，在试音频信号播放机筛选出适宜的信号源之后，通过切换台方式可实现信号的切换。对于应急开关来说，若信号传输过程中矩阵、切换台存在故障无法正常应用，则能够及时开启应急开关，通过应急开关进行实时信号监控，在明确信号状态的基础上，及时有效判定信号故障成因[14]。

（一）视音频子系统

1.灌录子系统

灌录系统录入服务器在系统中需要进行硬盘节目灌录上载，能够实时通过多个上载通道实现同时上载控制。各个上载通道分别设置相应的录像机。利用矩阵能够使多台录像机进入到相同上载通道内，录入服务器负责对硬盘机、录像机等多台设备以及多个环节协同管理，最终实现素材采集管理。录入服务器主要进行编码，若内存量相对较高，则播出过程中可实现数据交换和播出服务器间的相互关联。进行节目上载过程中，需要涉及多种人工操作，从而避免大量高频次操控播出服务器，提升安全性和稳定性。录入服务器中相关节目能够利用FTP技术，将信息上载至播出服务器，通过此操作能够增强其稳定性和安全性。

2.播控子系统

这种双重存储结构的播放控制系统使服务器功能更专注，有效地增强了播放内容的安全性。为确保播放的可靠性，在多个环节都设有备份方案以应对播放需求。播放素材分为两层存储，一层用于节目录入，另一层用于实际播放。两台服务器相互独立运行，进一步增强了系统的稳定性[15]。

（二）网络控制子系统

1.设计思路

电视硬盘播放系统的设计需要将光纤和百兆网整合成局域网。系统核心网络由中心交换机和网络线构成，连接各设备。中心交换机包含一个24端口的百兆交换机和一个8端口的千兆光纤交换机，通过光纤级联连接。光纤连接方面，网关与千兆交换机使用了SCSI控制线连接，确立网关与素材硬盘的联系，并建立上传通道。上层控制通过FTP传送相应指令。

2.二级灌录系统

在单频道系统中，上载阶段包括高清灌录服务器和高清录像机。高清录像机在操作过程中负责将拍摄的视频和音频素材传输至高清视频服务器。随后，这些素材通过光纤和相关网络从二级硬盘转移到一级硬盘上进行存储。控制链路涉及232转422设备和多串口服务器，主要用于向高清视频服务器和高清录像机发送操作指令。图3展示了灌录系统的控制拓扑结构。

3.一级硬盘视音频播出系统

网络控制系统由网关、素材硬盘以及若干控制面板等组成。在理解播出网络方面，主要涉及三个关键方面。首先，通过控制机、服务器、多串口服务器等设备形成相应的播出网络。其次，可以利用完成素材灌入的硬盘SCSI接口、光纤交换机，以及播出硬盘等相关设备来构建播出网络。最终，使用控制面板并借助 Q-LINK 通路，这个通路采用了 Q-LINK 协议和视频电缆。同时，系统还使用了一个大小为 32x8 的矩阵通信和 QMC 切换台。在播出系统中，关键性环节是CISCO3500交换机，能够通过此交换机实现网络链接并且构建出具备星形结构的相应封闭性以太网络，其中，包含百兆网络以及千兆网络。利用千兆网络能够传输各种规模电视节目素材，其中，主要包含千兆交换机以及相应光缆。在网络内部也需要运用光纤网络，由于硬盘播出系统内存在二级结构，需要将部分视频素材从一级传输至二级，在传输过程中主要运用光纤网络。通过多种设备，实现网关以及素材硬盘之间的相互连接，在实际应用过程中需要通过FTP命令进行上传控制。

（三）同步子系统

系统同步过程中，需要两个不同数字同步机共同形成黑场信号，且两者之间形成相互备份，若倒换器通过监测发现系统内主同步机出现输出失误等问题，则能够通过自动倒换转变为备同步机。公共区同步系统主要涉及视频分配、切换开关等。在同步信号的灌注以及播出过程中，都需要通过公共区来进行同步信号分配，通过视频分配，能够将信号传递至相应的同步设备。若同步信号出现误差，则会造成拉条等多种问题。图4为同步信号传递路径。

四、广播电视无线发射台发射优化保障措施

（一）无线电视转播发射台信号发射优化策略

信号发射台的信号能够直接影响无线电视稳定性以及播出质量，为了能够更好地满足广电数字电视发展的需求，必须合理优化无线电视转播发射台，同时需要结合当前管理机制。在优化信号传输技术、提升传输能力的基础上，积极开展应急响应管理。数字电视和传统闭路电视有所不同，具有更高的清晰度和能够获得更多电视台信号等优势，可以为电视观众提供多样化收看体验。发射台信号传输方案、发射设备应得到一定升级和发展，首先需要注重数字化发展理念，在传统设备的基础上，利用现代化模拟设备开展大规模设备改造和优化升级。

（二）无线电视转播发射台信号监测安全优化

从无线电视信号播放角度来说，信号发射安全性以及有效性尤为重要。相关部门需要实时开展信号监测，确保电视节目顺利播出，不断优化使当前廣播电视监测网络更具全面性。在信息化建设的过程中，电视节目类型越来越多，对信号传输的需求也在不断提高。所以，必须综合性监测各类发射信号，从而切实保障无线电视播放质量以及信号传输质量。在对前端信号进行实时监测的过程中，需要结合卫星系统共同设置安全监测报警系统。

五、结语

通过本文提出的广播电视无线发射台智能化监控系统方案的设计，分析了实现高质量播出的效果，目前广播电视无线发射台站监管工作将此作为重要关注点。以下结论总结了这项工作的实施效果。

第一，结合广播电视无线发射过程中发射台信号受到严重干扰、图像音质下降等问题，进一步提出构建智能化、自动化的监控系统。系统包括主控设备配置、自动化机房监测系统、监测节目画面质量智能监控系统、综合報警与系统管理及播出系统硬件系统构架。

第二，高清数字电视的硬盘播出系统涉及两级视频服务器。这些服务器利用百兆以太网和千兆光纤网，与各种专业视音频设备相结合，打造了一个高水准的专业系统。

第三，为实现广播电视节目的优质播出，提出广播电视无线发射台发射优化保障措施，包括无线电视转播发射台信号发射的优化策略，无线电视转播发射台信号监测的安全优化，无线电视转播发射台优质播出的安全优化策略。

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作者简介 付芳，副高级工程师，研究方向 ：广播电视工程。