电视广播信号的特征及其监控技术研究

霍运东

[摘要]当前有的电视广播发射台还有很多采用人工方式来监视和控制发射机的工作，这存在着很多缺陷，在电视广播监测台使用计算机监控系统来代替人工监控方式，可以提高发射台的智能化程度，简化操作步骤，减轻操作人员的劳动强度，并能对发射台的工作过程做出更有效的控制。基于此主要分析广播电视信号的特征及其监控技术。

[关键词]广播电视 信号监控 自动化

中图分类号：TN94 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2009）0720034－01

电视广播是通过无线电波或导线传送声音、图像的具有多种功能的现代化的传播工具。从传播手段看，电视广播分两大类：通过无线电波传送节目的，称为无线电视广播，通过导线传送节目的，称为有线电视广播。从传播媒介看，同时传送声音、图像的，称为电视广播，简称电视。

实用的电视节目内容监测与安全监测和质量监测有机结合，一般采用远程数字调谐、解调方式对电视信号进行接收和实时监测，利用大屏幕显示技术同屏显示几十套节目的播出情况。近年来广播电视频道数量迅速增长，电视信号的覆盖方式也一改过去的天线地面覆盖为主的模式，在边远地区以卫星覆盖为主，人口密集的城市则以有线电视为主，这样过去那种监测方式对播出的前端还是有效的，而对电视信号在传输过程中发生的劣化以及人为的干扰破坏就显得力不从心。随着计算机网络技术、数字技术和通信技术的相互融合，具有针对性、可靠性、先进性、实用性的监测技术应运而生。

一、电视广播信号的特征

从电磁学来说，接通交流电流的导线周围有变化的磁场存在；变化的磁场在它的周围又引起变化的电场，而变化的电场又在它周围更远的地方引起变化的磁场。这样，磁场和电场不断地互相交替产生，就能把电磁场向四周空间传播开来。这种向四周空间传播的电磁场，我们就叫它为电磁波。也就是说电磁场是以电磁波的方式传播的。无线电波是电磁波的一种。

波长不同的无线电波在空间传播的特性不同。长波、中波遇到障碍物后绕射能力较强，它要沿地球表面传播。由于电离层对长波和中波有较强的吸收作用，特别是白天所以它们不能靠电离层反射来传播，短波虽然绕射能力较弱，但能被电离层折射和反射，可利用天波传播。超短波、微波遇到障碍物后绕射能力更弱，又不能被电离层反射，只能沿直线传播，传播距离接近于目视距离，这些波段目前主要用于中继通信、调频广播和电视，以及雷达、导航和卫星通信。

对于数字广播电视信号，它是从数字声音广播的基础上发展而来的，与声音广播不同的是，视频广播不是单纯声音广播，而是一种能同时传送多套声音节目、数据业务和活动图像节目的广播。它充分利用了数字音频广播技术优势，在功能上将传输单一的音频信号扩展为可传输数据文字、图形、电视等多种载体信息的信号。

二、电视广播信号的监控技术

随着计算机网络技术、图像处理技术与通信技术的飞速发展，极大的推动了监控技术的发展与更新，目前视频监控系统已经进入了一个高速发展的时期，传统模拟视频监控系统逐渐不再适应社会发展的需要，监控产品也在经历着从模拟化向数字化以及网络化的革命。目前新崛起的以计算机技术及图像视频压缩为核心的新型视频监控系统得到了越来越广泛的应用，它具有传统模拟监控无法比拟的优点，克服了传统视频监控的局限性，正在逐步取代模拟监控。

对信号质量的监测主要依靠对电视信号载波的分析，正常情况下，每套电视节目信号在其中心频率上的场强值都是在一个固定范围之内的，超过这个范围的信号一般来说都是有故障的频道，其音频载波也有同样的特点。此外，视频载波和音频载波场强值的差值也是有一个固定的范围的。

对电视信号的质量监测正是基于电视信号的以上载波场强的特点来进行的。而对于电视信号的内容监测，则是主要依靠对视频图像进行分析，从空间上，对单幅视频图像进行分析，从时间上，对不同时刻的视频图像进行对照分析。分析的方法则根据内容监测的故障类型而定，而内容监测的故障类型也是在不断发展之中的。

随着广播电视技术的快速发展，电视频道的日益增多，由于各种非法干扰和突发故障的出现，使得电视发射台对于发射信号质量监测和内容监测的要求也日益提高。与由CRT电视墙构成的传统的监控系统相比，采用多画面分割技术的新一代多画面实时监控系统更能有效地适应上述质量监测和内容监测的要求，并为安全播出提供技术保障。

多画面实时监控系统既能美观、直观地显示所有播出信号的视频画面和音频信息，又能够及时发现和处理各种播出故障，同时还能满足对数字电视信号的监测，具有技术先进、功能强大的优点，因此在许多中小电视发射台信号监控系统中得到了广泛应用。多画面实时监控系统的主要硬件是多画面分割器。多画面分割器将最新的高分辨率显示器如等离子显示器和投影机等，变成一个可替代传统电视墙，并具有更多功能的信号监测系统。

监控系统可通过一台主控计算机或多画面分割器遥控面板对两台多画面分割器进行集中控制，监测32路视音频信号。计算机和遥控面板安置在控制台上，便于值班人员操作。每个主控计算机或遥控面板最多可同时控制16台画面分割器，总共可以精确监控多达256路实时视音频信号。

三、结语

在人们的家庭生活中，电视机、收音机已成为一种重要的获取信息，娱乐，接触外部世界的工具。广播系统作为一种必不可少的获取信息的手段。在国民经济和社会生活中正起着越来越重要的作用，人们对于它的要求也越来越高。随着计算机技术在日常生活中的广泛应用，越来越多的领域的工作依靠计算机得以完成。广播电视就是其中一个重要领域。计算机技术已经渗透到了广播电视从节目的编排、制作、存储、播出、传输、接收的每一个技术过程。使得广播电视行业发生着革命性的变化。计算机技术的应用已成为当今世界推动广播电视技术发展和管理发展的最为重要的动力之一。随着计算机技术在广播电视播出业务方面应用的迅速发展和普及，各种播出设备的计算机实时监控系统层出不穷，各地广电技术部门和发射台为了提高播出质量，降低停播率，狠抓设备实时监控系统开发应用，将计算机技术视为广电技术部门安全优质播出的必由之路。

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