紧急广播应用示范中通过有线数字电视网发布紧急广播消息的技术实现方式探讨

李玉环 王天瑜 国家广播电影电视总局监管中心

一、项目背景

2009年起，在中国广电总局科技司的高度重视和大力推动下,国家广播电影电视总局监管中心承担了国家科技支撑项目《广播电视监管关键技术研究及应用》中《紧急广播消息生成发布系统研究及紧急广播应用示范》课题研究工作。为充分验证课题研究成果, 课题组在2012年1月至8月,组织开展了应用示范工作。

在此次应用示范工作中,国家广播电影电视总局广播科学研究院、中广传播集团有限公司、北京中数基业科技有限公司、北京蓝拓扑电子技术有限公司、中国传媒大学等近十家产、学、研单位参与了课题研究工作,江苏省、江西省广播电视系统13个应用示范前端及台站也参与了此次应用示范工作。其中参与有线数字电视紧急广播应用示范的单位分别有江苏省网南京分公司、江苏省网苏州分公司及江西省网络公司及赣州分公司等单位。

二、应用示范目的

开展紧急广播应用示范工作的目的是:①在前期课题有关紧急广播消息生成与发布系统研究成果的基础上，通过集成紧急广播消息生成、系统联动、安全传输、适配封装等科研成果，构建紧急广播应用示范系统；②建立1个中央紧急广播调度控制平台和2个省级紧急广播调度控制分平台；③完成紧急广播消息生成与发布系统及相关系统和设备的集成；④开展地面数字电视、移动多媒体广播（CMMB）、有线数字电视、调频广播以及直播卫星紧急广播应用示范，即“一个中央平台、两个省平台、五种发布渠道”；⑤实现紧急广播从信息源接收分析，到消息生成、发布、接收的全流程处理应用示范以及发布效果评估；⑥验证、分析、总结紧急广播关键技术的可行性、特点；⑦通过应用示范地区设备和系统的部署，了解和发现系统可能存在或需要解决的一些实际技术问题，进一步完善系统结构、优化系统功能，实现课题的预期目标。

图1 江苏省网信息发布系统示意图

图2 改造后的江苏省网紧急广播系统示意图

三、两种技术方式

经前期赴江苏、江西两省进行实地调研，课题组发现，两省有线电视前端技术系统架构各不相同。因此在应用示范中，课题组采取了不同的技术实现方式。

1.与现有信息发布系统对接的方式

江苏省网每个地市前端目前均安装了一套“如加信息发布系统”（以下简称“如加系统”）。它主要用于发布有线数字电视用户通知等信息，可广播发送，也可按用户寻址发送。信息在机顶盒端进行解析展示，并叠加在视频之上。在前端可进行配置和设计信息在终端的展示效果，类似于网页模板设计。江苏省网现有的前端系统简单描述见图1。

本着对安全播出影响最小、对现有系统改动最小等原则，经与南京分公司的技术专家交流，课题组决定在如加系统前安装紧急广播适配封装设备。由该适配封装设备给如加系统发送紧急广播信令文件，适配封装设备和如加系统之间的通信协议采用FTP协议。其中，适配封装设备是FTP客户端，如加信息发布系统是服务器，如加系统接收到紧急广播消息后按照自己原有的功能将消息发送出去。改造后的前端系统框图见图2。

2.字幕插入的方式

江西省网络公司有线前端采用字幕插入方式，即通过对传输节目画面叠加滚动字幕实现紧急广播消息发布。具体实现方式为在前端安装消息接收设备、适配封装器、台标字幕机、播出插入设备（SMR）及ASI信号切换器等设备。其中消息接收设备对接收的紧急广播消息进行解密、解析和校验，再将这些信息传送至适配封装设备。适配封装设备根据所用信道和规定的标准，对需要发布的紧急广播消息进行封装后，传送给播出插入或信号切换的设备，并发出插入或切换指令。台标字幕机根据控制指令输出紧急广播信息至播出插入设备（SMR）。播出插入设备（SMR）接收TS流信号和紧急广播信息，输出加入紧急广播信息之后的TS’流。ASI信号切换器按照适配封装设备控制选择TS流或TS’流。前端系统框图见图3。

图3 江西省网紧急广播系统框图

四、两种方式优缺点对比分析

通过对以上两种在有线数字电视网中发布紧急广播消息的实现方式进行对比分析，可以得出以下结论：

方式1的优点是可以充分利用前端已建设完成的信息系统发布紧急广播消息，仅需在有线前端安装紧急广播消息接收设备和适配封装设备，并完成适配封装设备与现有信息系统的对接、设备之间消息传输协议的定义等工作，即可实现紧急广播消息的发布。因为不涉及前端系统的改造，工程实施相对较为容易。缺点是在用户端机顶盒升级工作量较大，同时由于不能把紧急广播表插入到前端系统中，导致发布效果信息采集终端无法正常工作，无法反馈发布效果数据。

方式2的优点是用户端机顶盒不需做任何改造升级工作，不影响用户正常使用。缺点是有线前端机房需要增设大量的设备，包括消息接收设备、适配封装器、台标字幕机、播出插入设备及ASI信号切换器等等，工程实施成本较高，需占用大量机柜空间，且增加了系统运行维护的工作量。

在江苏省网和江西省网紧急广播应用示范系统设计和搭架中，充分考虑了原有技术系统模式，分别采用了与信息系统对接的方式和字幕插入的方式，两省的有线数字网紧急广播应用示范工作均取得了良好的效果，对今后有线数字网紧急广播系统建设具有十分重要的借鉴意义。