數(shù)字電視節(jié)目比對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用前景

孫瑞瑞丁清旭

（作者單位：1.河南省廣播電視監(jiān)測(cè)中心；2.中共洛陽市委）

數(shù)字電視節(jié)目比對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用前景

孫瑞瑞1丁清旭2

（作者單位：1.河南省廣播電視監(jiān)測(cè)中心；2.中共洛陽市委）

數(shù)字電視節(jié)目比對(duì)系統(tǒng)，是應(yīng)廣播電視事業(yè)極大發(fā)展帶來的多信源監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀而發(fā)展的一門新技術(shù)，已在部分省市應(yīng)用?；诖耍ㄟ^對(duì)河南省廣播電視監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成和數(shù)據(jù)處理平臺(tái)分析，認(rèn)為在河南廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中引入數(shù)字電視節(jié)目比對(duì)系統(tǒng)，不僅是監(jiān)測(cè)工作的需要，還可更好地整合資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間的互聯(lián)共享，具有廣闊的應(yīng)用前景。

數(shù)字電視節(jié)目；視頻比對(duì)；應(yīng)用前景

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著廣播電視數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化迅速發(fā)展，我國的廣播電視事業(yè)進(jìn)入飛躍發(fā)展階段，而廣播電視播出技術(shù)門檻逐漸放寬，不同傳輸形式的電視信號(hào)源逐漸增加，廣播電視覆蓋范圍不斷擴(kuò)大，使把監(jiān)測(cè)任務(wù)作為工作重心的各級(jí)廣播電視監(jiān)測(cè)中心面臨新的、巨大的挑戰(zhàn)。

1　數(shù)字視頻節(jié)目圖像信號(hào)比對(duì)的必要性

1.1廣播電視事業(yè)飛躍發(fā)展，給監(jiān)測(cè)工作提出新要求

2008年至今，國家新聞出版廣電總局組織完成了全國300多個(gè)地級(jí)以上城市數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)任務(wù)［1］。為進(jìn)一步加快我國地面電視的模擬信號(hào)向數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換，2014年12月30日，國家新聞出版廣電總局和財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于實(shí)施中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程的通知》，計(jì)劃于2015年在全國范圍內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)12套中央電視節(jié)目的無線數(shù)字化覆蓋。

1.2日常監(jiān)測(cè)工作的需要

在日常監(jiān)測(cè)工作中，特別是重要時(shí)段、重要保證期，每日播出的中央一套《新聞聯(lián)播》、全國兩會(huì)、黨中央國務(wù)院召開重要會(huì)議、全國性重大活動(dòng)、重大體育賽事等重要時(shí)段、重要保障期間，河南一套需要實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播中央一套節(jié)目，同時(shí)監(jiān)聽監(jiān)看同一套節(jié)目多種信號(hào)源視頻圖像顯得極其重要。

省廣播電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集前端硬件多是采用工控機(jī)加采集卡來實(shí)現(xiàn)，不同監(jiān)測(cè)任務(wù)如有線監(jiān)測(cè)、無線監(jiān)測(cè)、衛(wèi)星采集等自成系統(tǒng)，資源無法共享。以電視節(jié)目河南一套監(jiān)測(cè)為例，衛(wèi)星、有線和無線，不同信號(hào)之間在發(fā)射、傳輸和接收過程中存在時(shí)間的延遲。當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)出現(xiàn)無視頻報(bào)警提示時(shí)，需要監(jiān)測(cè)人員分別在電視無線查詢服務(wù)器和電視有線查詢服務(wù)器手動(dòng)操作，點(diǎn)擊指令，調(diào)取錄像、回傳查看和比對(duì)圖像，并根據(jù)監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)做出主觀判斷。

2　視頻節(jié)目圖像信號(hào)之間比對(duì)的可行性

2.1嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可提供有利硬件支持

目前，正在使用的河南省廣播電視監(jiān)測(cè)中心省本級(jí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，與通用操作系統(tǒng)一樣，嵌入式操作系統(tǒng)位于底層硬件與用戶之間，是兩者溝通的橋梁。嵌入式操作系統(tǒng)的主要功能是用于消除不同硬件的差異，讓應(yīng)用程序可以在其基礎(chǔ)上進(jìn)行操作［2］，用于比對(duì)監(jiān)測(cè)的服務(wù)器與嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心交換機(jī)連接，主要利用視頻關(guān)鍵幀抽取技術(shù)和圖像識(shí)別算法，實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目視頻圖像兩兩比對(duì)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)。

2.2圖像比對(duì)監(jiān)測(cè)模塊工作原理符合監(jiān)測(cè)要求

圖像比對(duì)監(jiān)測(cè)模塊主要包括：各類解調(diào)解擾TS over IP板卡、視頻接收解碼系統(tǒng)、圖像特征比對(duì)系統(tǒng)。各種比對(duì)監(jiān)測(cè)視頻信號(hào)進(jìn)入圖像比對(duì)監(jiān)測(cè)主機(jī)，由比對(duì)監(jiān)測(cè)主機(jī)進(jìn)行節(jié)目比對(duì)。比對(duì)監(jiān)測(cè)前端在TS流中調(diào)取比對(duì)模塊和比對(duì)節(jié)目的IP組播流，并且通過軟件進(jìn)行系統(tǒng)解碼，實(shí)現(xiàn)視頻圖像比對(duì)。由于兩套節(jié)目的傳輸方式、解調(diào)方式和解碼方式不同，不同的時(shí)延導(dǎo)致兩套節(jié)目不同步。圖像特征比對(duì)系統(tǒng)主要功能，是把圖像結(jié)構(gòu)信息提取的方法（抽取關(guān)鍵幀）和圖像識(shí)別算法，應(yīng)用到視頻圖像比對(duì)監(jiān)測(cè)中。

新增的圖像比對(duì)監(jiān)測(cè)主機(jī)與已有的嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心交換機(jī)互聯(lián)，該主機(jī)可以進(jìn)行視頻軟解碼，并進(jìn)行視頻節(jié)目圖像兩兩比對(duì)。以河南一套衛(wèi)星下行QPSK信號(hào)為例說明，信號(hào)首先進(jìn)入嵌入式多通道衛(wèi)星信號(hào)監(jiān)測(cè)板卡，該監(jiān)測(cè)卡可以對(duì)QPSK信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和IP封裝，完成TS over IP后進(jìn)入交換機(jī)，原始IP加擾流進(jìn)入多通道IP碼流解擾卡進(jìn)行解擾，解擾后的IP流同樣以TS over IP形式進(jìn)入交換機(jī)，通過局域網(wǎng)IP組播進(jìn)入圖像監(jiān)測(cè)主機(jī)。在圖像比對(duì)監(jiān)測(cè)主機(jī)安裝軟件（Trinity Ares-Match）可以實(shí)現(xiàn)并完成視頻節(jié)目圖像的實(shí)時(shí)比對(duì)，進(jìn)行報(bào)警監(jiān)測(cè)，自動(dòng)識(shí)別不同信號(hào)間的傳輸延遲、數(shù)據(jù)抖動(dòng)等情況。

3　應(yīng)用前景展望

為推動(dòng)我國地面數(shù)字電視廣播的應(yīng)用普及，2012年12月18日，國家廣播電影電視總局印發(fā)《地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃》通知（廣1發(fā)【2012】113號(hào)）。根據(jù)《發(fā)展規(guī)劃》要求，到2020年全國地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)基本建成。在這種背景下，最大限度利用現(xiàn)有資源，節(jié)約成本，河南省廣播電視監(jiān)測(cè)中心需在已有的省本級(jí)集中數(shù)據(jù)處理平臺(tái)上擴(kuò)充地面數(shù)字電視的監(jiān)測(cè)功能，亟需增加數(shù)字電視節(jié)目比對(duì)系統(tǒng)，一方面可以實(shí)現(xiàn)同一套電視節(jié)目不同信源之間圖像信號(hào)的比對(duì)，另一方面可以更好地整合資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間的互聯(lián)共享，進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。

［1］姜文波，馮景鋒，劉駿，等.中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋工程技術(shù)方案解讀［J］.廣播與電視技術(shù)，2015（2）.

［2］張海濤.嵌入式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［M］.北京：科學(xué)出版社，2012.

孫瑞瑞（1982-），女，碩士在讀，工程師，。研究方向：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)工程、廣播電視監(jiān)測(cè)技術(shù)。

丁清旭（1980-），男，碩士。研究方向：公共管理。