全国无线广播智能监测网建设方案

2012-08-15文丨吕文蔚

中国传媒科技 2012年14期

关键词：分中心机房音频

文丨吕文蔚

全国无线广播智能监测网建设方案

文丨吕文蔚

为及时了解和掌握国内中短波和调频广播的播出情况，亟需建立覆盖全国的无线广播监测网。笔者主要研究运用人工智能、广播信号网络采集、广播频谱记录等新兴技术，结合宽带信号传输网络，建设一个既能满足业务需求，又便于使用、管理和维护的广播智能监测网。

广播监测网；智能监测；网络采集

为全面了解国内中短波和调频广播的播出情况，特别是掌握中央人民广播电台在各地的播出质量、收听效果和受干扰情况，需要建立一套覆盖全国的统一的无线广播监测网系统。而对于如此庞大的网络系统，如何既能满足各方面业务需求，又便于使用、管理和维护，使其发挥最大的作用，是一个亟待解决的问题。近年来，随着人工智能、广播信号网络采集、广播频谱记录技术和宽带网络的不断发展，为我们解决上述问题提供了可能。

1 系统概述

整个系统架构由监测前端、分中心机房和中心机房三部分组成。监测前端运用广播信号网络采集技术，由广播信号网络采集卡、专业级全频段广播接收机和全频段广播接收天线组成，以轮巡的方式实现对中短波、调频广播信号的监测接收。控制监测前端的计算机采集系统布置于分中心机房，通过宽带网络与监测前端的网络采集卡进行通信，以实现控制接收机回传音频和信号指标测量结果的目的。在分中心机房内设计布置运行任务管理、广播效果智能评估、广播质量智能监测、数据分析统计、集中显示管理等子系统。这些子系统运用云计算技术，布置于一个集中管理的服务器系统中，其中的各类数据和文件则分别存储在集群数据库和大容量存储系统中。中心机房也运用云计算技术，设计布置运行任务管理、数据汇总统计、数据共享平台等子系统。

2 监测前端系统

监测前端运用广播信号网络采集技术，由一块网络采集卡、一台专业级全频段广播接收机和一副全频段广播接收天线组成，由分中心机房的采集计算机控制，按照运行任务管理子系统分配的收测任务，实现对各级发射台中短波、调频广播信号的在线监听、信号强度和调幅（制）度测量等功能，并将音频和测量结果通过网络回传给采集计算机。

3 分中心机房系统

分中心机房设计包括运行任务管理、计算机采集、广播效果智能评估、广播质量智能监测、集中显示管理、数据分析统计等子系统，运用云计算技术，架设集中管理的服务器系统，将各子系统的数据和文件分别存储在集群数据库和大容量存储系统中。

3.1 运行任务管理子系统

分中心机房的运行任务管理子系统负责接收来自中心机房的数据资料，协助数据处理人员更新维护所需监测的中短波、调频广播发射台的播音时间频率表，并自动拆分成运行任务下发给各个监测前端对应的采集计算机。

3.2 计算机采集子系统

计算机采集子系统由多台虚拟服务器组成，且每台虚拟服务器可对应多套监测前端，负责按照业务管理子系统下发的任务，控制监测前端按时自动轮巡监测频率，完成音频、信号强度和调幅（制）度测量结果的实时回传，并将音频文件和测量结果分别存储在存储系统和数据库中。

3.3 广播效果智能评估子系统

广播效果智能评估子系统配置了专业级数字卫星广播接收机等高质量广播节目源接收采集设备，负责运用语音识别等人工智能技术，将计算机采集子系统存储的各监测前端音频文件与节目源文件进行比对，按照音频相似程度，智能评定出其对应的广播信号的收听效果，并将评定不合格的频率信息，通过集中显示管理子系统提交给值班员进行人工确认。

3.4 广播质量智能监测子系统

广播质量智能监测子系统负责实时分析计算机采集子系统存储的各监测前端测量结果，智能判断出其对应的广播信号是否发生了播出异态，并将报警信息通过集中显示管理子系统，提供给值班员进行人工确认。

3.5 集中显示管理子系统

集中显示管理子系统配置了广播频谱记录仪、多屏幕集中显示和地理信息系统，负责为值班员提供强可视化的广播播出异态报警信息，便于其及时发现播出异常，及时与相关播出部门确认异态原因。同时，还负责将广播效果智能评估子系统评定不合格的频率信息提供给值班员，便于其及时查明原因。对于广播信号受同邻频干扰情况，可调用频谱记录仪查找干扰信号的电台归属。

3.6 数据分析统计子系统

数据分析统计子系统负责协助数据处理人员对日常的监测数据进行分析、统计，可按照要求生成各类报告、报表，并定期上传至中心机房进行汇总。

4 中心机房系统

中心机房设计包括运行任务管理、数据汇总统计、数据共享平台等子系统，运用云计算技术，架设集中管理的服务器系统，将各子系统的数据和文件分别存储在集群数据库和大容量存储系统中。

4.1 运行任务管理子系统

中心机房的运行任务管理子系统负责协助数据处理人员整理来自各级管理部门的数据资料，更新维护各级中短波、调频广播发射台的播音时间频率表，并自动按区域拆分下发给各个分中心机房。

4.2 数据汇总统计子系统

数据汇总统计子系统负责协助数据处理人员对各分中心上报的日常监测数据进行汇总统计，可按照要求生成各类报告、报表，并提供给数据共享平台使用。

4.3 数据共享平台子系统

数据共享平台子系统配置了多屏幕集中显示和地理信息系统，负责将数据汇总，统计子系统生成的各类报告、报表，按要求及时传送给相关管理部门，同时可结合地理信息系统为相关单位提供强可视化的全国广播播出异态实时报警信息和广播实际覆盖效果图。

5 系统关键技术

5.1 广播信号网络采集技术

广播信号网络采集技术的原理是运用网络采集卡硬件解调的方式，从专业级广播接收机的中频信号中解调出音频信号和信号强度、调幅（制）度等信号指标，进行硬件压缩编码后，通过宽带网络实时回传给中心机房的采集计算机。这项技术的应用，最大限度地优化了前端系统的硬件结构，避免了传统监测前端因设计得过于复杂而庞大带来的各类软硬件故障，极大地提高了系统的科学性和稳定性，减少了监测前端的占用空间和维修维护成本。

5.2 广播宽带频谱记录仪

广播宽带频谱记录仪是基于广播宽带接收机的新兴产物，区别于传统录制广播信号音频的方式，其最大的特点是能将整个频段的射频信号进行采样存储，需要时可随意调取其中的某个信号进行回放解调，不仅能回放音频，而且可解调测量出各类信号指标。广播宽带频谱记录仪的应用，可提供高质量的广播频谱监测，为查明广播干扰提供强大的技术支持。

5.3 广播效果智能评估技术

广播效果智能评估技术基于语音识别等人工智能技术，其原理是将某个广播信号录音文件和同一时刻的高质量节目源（如卫星数字广播）录音文件进行比对，按照音频相似程度，参照人耳收听的标准，智能评定出其所达到的收听效果。经验证，其准确率能达到90%以上。这项技术的应用，将广播效果评估这一原本完全需要靠人工完成的工作任务，交由计算机高速完成，大大减轻了人工工作强度，极大地提高了广播效果评估的工作效率。