模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)改造

房少娟

（作者單位：河南省無線發(fā)射傳輸管理中心）

1 相關(guān)概述

隨著模擬電視全面退出，原來的模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足人們正常的生活和工作需要，為保障數(shù)字電視的安全播出，防止錯(cuò)播節(jié)目、私播廣告、非法信號(hào)攻擊等問題的出現(xiàn)，在電視臺(tái)和發(fā)射臺(tái)站出現(xiàn)問題時(shí)能及時(shí)采取相應(yīng)措施，現(xiàn)急需對(duì)數(shù)字電視信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。但是更換一套新的監(jiān)控系統(tǒng)需要大量資金，不僅浪費(fèi)時(shí)間、人力和物力，還需要重新對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行崗位培訓(xùn)，使其熟悉操作流程[1]。基于這幾點(diǎn)，本文將對(duì)如何在原有電視模擬監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造升級(jí)進(jìn)行探究，這樣既能節(jié)省資金、人力和物力，又能快速完成數(shù)字電視安播監(jiān)控，并且無須重新對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)。

2 數(shù)字電視與模擬電視的特點(diǎn)對(duì)比

2.1 數(shù)字電視的特點(diǎn)

數(shù)字電視是指對(duì)圖像、聲音等信號(hào)采用數(shù)字技術(shù)加以處理、壓縮和編碼，經(jīng)存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)廣播后，供用戶接收、播放的電視系統(tǒng)。其與把信息作為“連續(xù)值”處理的模擬電視相比具有以下特點(diǎn)[2]：

一是頻譜利用率高，36 MHz帶寬的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可以傳送5套標(biāo)準(zhǔn)清晰度的數(shù)字電視（Standard Definition Television，SDTV）節(jié)目，8 MHz的地面電視廣播和有線電視帶寬能傳送4套以上的標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視節(jié)目。二是圖像質(zhì)量高，數(shù)字電視能大概率地實(shí)現(xiàn)“無差錯(cuò)接收”，水平清晰度能達(dá)到1200線以上，聲音質(zhì)量較高，接近演播室水平，還可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的移動(dòng)接收。三是抗干擾性強(qiáng)，數(shù)字電視非常適合遠(yuǎn)距離傳輸，還可以使用單頻網(wǎng)進(jìn)行無線發(fā)射。四是便于存儲(chǔ)，且存儲(chǔ)時(shí)間與信號(hào)特性無關(guān)。五是便于實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)融合”，構(gòu)成一類多媒體通信系統(tǒng)，成為未來國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。六是可以用較少的發(fā)射功率覆蓋與模擬電視相同的面積。七是傳輸過程中基本不產(chǎn)生新的噪聲，信噪比基本不變，而模擬信號(hào)的噪聲是逐步積累的。八是具有開放性和兼容性，能進(jìn)行加密、解密工作，便于開展各類民用收費(fèi)業(yè)務(wù)。九是改變傳統(tǒng)模擬電視的觀看形式，變被動(dòng)接收為主動(dòng)交互（本地交互）。十是可開展附加增值業(yè)務(wù)，利用信號(hào)中的行、場(chǎng)消隱時(shí)間，開展上網(wǎng)、節(jié)目點(diǎn)播、電視購物等業(yè)務(wù)。

2.2 數(shù)字電視信號(hào)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字電視信號(hào)的優(yōu)勢(shì)是模擬電視信號(hào)無法比擬的，一路模擬電視信號(hào)只傳送一套電視節(jié)目，而一路數(shù)字電視信號(hào)可以同時(shí)傳送8套電視節(jié)目，這也說明對(duì)數(shù)字電視信號(hào)的監(jiān)控與對(duì)模擬電視信號(hào)的監(jiān)控是有區(qū)別的。原來的一根光纖只需要傳輸一套模擬電視節(jié)目，直接監(jiān)控就可以；現(xiàn)在的一根光纖傳輸過來的是打包好的數(shù)字電視信號(hào)，其中包括多套節(jié)目，需要把打包好的多套節(jié)目一一解壓進(jìn)行監(jiān)控。不過，這幾套節(jié)目都是通過一根光纖傳輸?shù)?，只需要監(jiān)控其中一套節(jié)目就可以知道其他節(jié)目的情況，如果一套節(jié)目沒有傳送過來，其他節(jié)目也一定傳不過來。根據(jù)以上這些特點(diǎn)來對(duì)原有的模擬監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，可以達(dá)到監(jiān)控?cái)?shù)字電視信號(hào)的目的[3]。

3 技術(shù)改造方案

3.1 設(shè)計(jì)原則

本方案的設(shè)計(jì)原則是在充分利用現(xiàn)有設(shè)備、軟件的基礎(chǔ)上，以最少的資金、最快的速度、高質(zhì)量完成數(shù)字電視信號(hào)的監(jiān)控任務(wù)，確保數(shù)字電視信號(hào)的安全播出。

3.2 改造方案

此方案包括對(duì)硬件、軟件兩部分的升級(jí)改造。

3.2.1 硬件部分的升級(jí)改造

數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)硬件部分連接圖如圖1所示：

圖1 數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)硬件連接圖

圖1中用DTMB機(jī)頂盒，空收發(fā)射機(jī)發(fā)射的數(shù)字電視信號(hào)，解碼還原數(shù)字化壓縮的圖像、音頻信號(hào)，產(chǎn)生模擬的視頻和音頻信號(hào)，再連接到工控主機(jī)。

工控主機(jī)是一種加固的增強(qiáng)型個(gè)人計(jì)算機(jī)，包括CPU、硬盤、內(nèi)存、顯卡、外設(shè)、接口等設(shè)備，并具有操作系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，后槽的擴(kuò)展有7槽和14槽，14槽的背板可以安裝多路視頻卡，給不同的電視頻道分配不同的串口地址，以便在視音頻監(jiān)控軟件上對(duì)應(yīng)的位置顯示，并通過視音頻工作站和音響設(shè)備給觀眾提供高質(zhì)量的電視節(jié)目[4]。

工控主機(jī)輸出的信號(hào)，一部分連接到視音頻工作站進(jìn)行多畫面監(jiān)控，一部分連接到交換機(jī)，通過交換機(jī)連接到用于遠(yuǎn)程傳輸?shù)墓舛藱C(jī)，光端機(jī)把需要傳輸?shù)碾娦盘?hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，并把光信號(hào)經(jīng)過光纖傳輸發(fā)射出去，再通過SDH網(wǎng)回傳到無傳中心，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控[5]。此數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)完整流程如圖2所示。

圖2 數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)完整流程圖

由信號(hào)源端（衛(wèi)星信號(hào)源、光纖信號(hào)源等）傳送過來的TS碼流進(jìn)入激勵(lì)器，激勵(lì)器包括主、備兩個(gè)激勵(lì)器，當(dāng)其中一個(gè)損壞時(shí)，經(jīng)過切換器切換到另一個(gè)激勵(lì)器，以保證信號(hào)不間斷播出。TS碼流信號(hào)在激勵(lì)器內(nèi)經(jīng)過信源編碼、信道編碼和調(diào)制后，變?yōu)檫m合在信道中傳送的高頻信號(hào)，低功率的高頻信號(hào)在發(fā)射機(jī)內(nèi)經(jīng)過功放模塊放大成大功率高頻信號(hào)，再經(jīng)過饋線傳送給發(fā)射天線，發(fā)射天線發(fā)射電磁波，在覆蓋區(qū)域內(nèi)被DTMB接收機(jī)空收解調(diào)，解調(diào)后的音視頻信號(hào)傳送給多畫面服務(wù)器，最后在監(jiān)控大屏上顯示解調(diào)輸出的音視頻畫面和聲音。

3.2.2 軟件部分的升級(jí)改造

數(shù)字電視監(jiān)控系統(tǒng)軟件的配置：TVClient是用來監(jiān)控模擬電視信號(hào)的一款多畫面軟件，只要對(duì)其參數(shù)進(jìn)行重新配置，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字電視信號(hào)的監(jiān)控。首先，找到TVClient所放置的文件夾，在此文件夾中找到settings文件夾，在settings文件夾中有4畫面、9畫面、12畫面等配置，如果需要監(jiān)控9個(gè)畫面就選擇9個(gè)畫面的配置信息，并在相應(yīng)的背景配置中預(yù)置9個(gè)端口。其命令如下：

參數(shù)設(shè)置完成后，點(diǎn)擊視音頻監(jiān)控軟件圖標(biāo)，數(shù)字電視信號(hào)監(jiān)控如圖3所示。

圖3 數(shù)字電視監(jiān)控畫面

從數(shù)字電視監(jiān)控畫面可以看出，通過對(duì)原有模擬電視監(jiān)控設(shè)備的硬件軟件進(jìn)行升級(jí)改造，可以達(dá)到監(jiān)控?cái)?shù)字電視信號(hào)的目的，而且效果不錯(cuò)。不僅僅能夠清晰監(jiān)控?cái)?shù)字電視圖像，而且可以同時(shí)監(jiān)控音頻信號(hào)，監(jiān)控畫面上的音頻柱可以監(jiān)控音頻信號(hào)的有無，連接音箱可以收聽伴隨圖像信號(hào)的音頻信號(hào)。

4 結(jié)語

本文在模擬電視全部關(guān)閉退出歷史舞臺(tái)，數(shù)字電視全面開啟的時(shí)代背景下，提出在充分利用現(xiàn)有設(shè)備軟件、無須購買新的監(jiān)控設(shè)備軟件的情況下，通過對(duì)原有模擬電視監(jiān)控系統(tǒng)軟硬件的升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字電視的監(jiān)控任務(wù)。其不僅能夠保障雙安工作的順利完成，而且也能節(jié)省資金節(jié)約時(shí)間，防止不必要的資源浪費(fèi)。另外，技術(shù)人員對(duì)用來升級(jí)改造的舊設(shè)備已十分熟悉，不需要再進(jìn)行培訓(xùn)，節(jié)省了培訓(xùn)時(shí)間和培訓(xùn)費(fèi)用。