智能化安全播出辅助系统设计思考

刘 鸣

（太原市广播电视台，山西 太原 030021）

0 引 言

近年来，数字电视事业发展迅速，新媒体的出现使传输覆盖网络和手机用户规模不断扩大，广播电视系统的传输方式和信号形式越来越多，如基带数字高标清电视信号SDI、数字高标清电视码流信号ASI、数字有线电视信号DVB-C以及数字卫星电视信号（DVB-S、DVB-S2、ABS-S等），涉及播出、传输、上传等多个领域。这些发展对播出的安全提出了更高的要求。目前，制约播出值班员及时发现故障，影响值班员故障应急反应速度的因素主要有三大方面：值班员监看画面多，无效的信号报警多；大多数信号监控报警系统智能化不够，面对应急复杂的事故，不能帮助值班员快速做出判断；播出信号录像、监测报警信息等使用不同的软件，管理的集成化程度不高。现在，迫切需要借助一些新技术、新理念、全融合的新型报警系统来辅助值班人员提升安全播出工作效率和质量[1]。本文基于笔者多年来在安全播出工作中获得的经验，提出利用智能化安全播出辅助系统来解决播出值班人员的实际问题，并对相应的问题提出了设计思路和解决方案，希望设计人员在设计智能化安全播出辅助系统时能少走弯路，使设计出的系统能更加实用，更加贴合一线值班人员的使用要求。

1 安全播出重点工作划分

安全、优质播出是广播电视技术工作的重中之重，也是每一位值班人员的主要任务。播出信号能够准确且连续地播出、出现异常信号时能够迅速进行准确的应急操作，是一线播出值班员的核心工作[2]。管理节目播出流程及其各环节的运行数据，是安全播出工作的基础保障。本文对安全播出工作进行分类，方便进一步分析如何利用智能化安全播出辅助系统为安全播出保驾护航。

按照实际播出工作划分，安全播出工作可分为日常工作、应急操作、管理保障三部分。日常工作主要包括值班员的值机、监看画面、维护设备、检修和上载节目等工作。应急操作包括遇到信号丢失、非法插播、声画不同步、节目未上载等现象时的紧急操作和反应。管理保障包括对操作、信号和设备的各项日志、设备更换检修等记录、设备运行状态以及监测监看数据等的管理[3]。

这三部分工作中，大多数日常工作需要人工完成，应急操作和管理保障需要人工和智能安播系统共同完成，两者相辅相成。一套智能安播系统是否实用、好用，主要看系统能否降低安全播出事故等级和差错率，能否提高安全播出管理水平，能否降低一线值班员的劳动强度，使一线值班员不被疲劳麻痹，头脑清晰地完成应急操作。安全播出重点工作划分如图1所示。

图1 安全播出重点工作划分

2 传统信号检测系统存在的问题

设计智能安全播出辅助系统时，应重点考虑传统信号检测报警系统出现的一些突出问题。解决这些问题，将会使安全播出工作有质的提高。

2.1 异态判断不准确

日常信号监测一般分为两部分，一部分是对技术参数的检测，一部分是对内容画面的检测。传统检测系统对画面内容中的马赛克、拉条、卡顿、字幕异常和质量劣化等某些音视频异态难以辨别。出现上述异态时，传统监测系统很难判断并作出报警[4]。

2.2 虚警误报多

音视频内容的异态报警门限如果配置太敏感，系统会经常出现误报。如果报警门限设置过低，那么将出现大量漏报。误报和漏报统称为虚警。大量虚警的产生，会降低一线值班人员对报警的敏感性，易使值班人员产生疲劳。因此，大部分播出信号检测报警系统的做法是，延长报警检测周期（3～7 s），通过报警延时降低虚警，但这样产生的后果就是一些报警无法被及时地发现。可以看出，这两点本身具有矛盾性。

2.3 监看画面选择不实用

现在各电视台开设的频道较多，增加了值班员监看节目的数量，值班员的监看压力增大。当出现信号异常的时候，面对电视监视墙上繁多的画面，值班员需要辨别分析的步骤也在无形中增多，对技术人员的业务能力要求也在增高。当值班和技术人员疲惫时，则更容易出错。

2.4 应急操作相对复杂

电视播出故障的平均应急时间为：简单故障为6 s，复杂故障为12.5 s。其中复杂故障占全部故障的55%。播出中如出现信号异常，就需要人为介入，进行应急操作。传统流程是：一步应急操作→操作结果确认→判断→下一步操作。传统播出系统与报警系统是两个不同的系统，一次人为应急操作就必然存在一次抬头确认后又低头操作的过程，因此必然会造成应急时间的延长。

2.5 各系统管理分散

传统信号报警系统、现场监控系统、播出系统相对独立。当出现播出事故，需要把操作、设备及软件的日志，播出画面和现场画面等数据进行人工查找和时间匹配，追溯分析，目前效率低下、耗时费力，严重制约着安全播出管理的水平。

3 设计思路

根据上述工作中遇到的实际问题，设计智能化安播辅助系统时，可以参考以下几方面的设计思路。

3.1 信号检测需更智能化

在对信号源采集时，各电视台的需求大多相同，就是需要采集接口支持高/标清SDI兼容，支持嵌入音频，支持对输入的SDI信号源实施质量检测，检测尽可能包含测试图、黑场、静帧、彩条、视频丢失、台标丢失或异常、马赛克、画面卡顿以及画面拉条等；对于音频的检测包括静音、电平过高或过低、声道检测以及电平差异过大等。

对以上这些项目进行检测时需注意，用户需能手动设定检测参数阈值，能对监测门槛进行调整。异态分析能力是衡量检测功能智能化的一项重要指标[5]。

3.2 结合全链路相关信号进行检测分析

如今，新闻类栏目常出现整版文字静止画面，并配上主持人朗读声音的内容，一幅时间长的静止画面有时可达2 min，如何辨别这样的画面是正常静帧内容还是异态内容，是设计智能安播辅助系统的一个重要课题。

对此，本文提出以下思路。举例说明：传统的检测信号是否异态的方法，是在检测节点PGM取信号，在静止发生并且持续一定时间的情况下上报异态，而中央台的信号一般都具备多路不同源信源，可以利用这个特征，当转播中央台时可以用PGM信号与其他备用不同源中央台信号进行实时逐帧比对来判断是否异常，更快地提供异态报警信息辨别，这样即使画面是静止配音的正常画面，因为检测到不同源的信号是相同的，所以也不会产生误报。

这样，结合全链路相关信号来进行信号检测分析，并在超过指定时长后再给出特定的提示，能够在减少误报的情况下确保不会漏报。

3.3 电视墙分隔屏监看信号应有所选择

电视墙分隔屏的监看也应划分到智能化安全播出辅助系统中。虽然监看电视墙信号的工作主要为人工方式进行，但只有人工与安播辅助系统互相配合，才能更高效地完成安播工作[6-8]。

在选择电视墙分隔屏画面信号的时候，应该采取“重要信号必须上，单个信号有细节”的原则。首先，信号接入到电视监看分隔屏上，才能让值班人员在一个视野中掌握所有信号动态，更直观地看到信号异常。省会、城市电视台在实际使用时，一些必上电视墙的信号有PGM、服务器主备、PST、演播室主备、中央台主备以及主备链路切换器输出等。

接入到电视监看分隔屏上的信号需要有所选择。如果监看分隔屏上能看到所有信号，那么每个小分隔屏的画面将非常小，不利于值班人员看到细节。值班人员不仅要看到信号有无，而且需要看清一些重要细节，因此分隔屏应大小适中、细节充分，每个小分隔屏应需能通过图形化的方式来表现音频信号、字幕的位置，节目的内容需能看清，应至少一眼能看出来是否为非法画面。

实际使用时，中央电视台主备各路信号都要全部接到电视监看分隔屏上，这样做的好处有两点：一是因为集中在电视墙上显示，能容易发现某路中央台信号是否异常；二是在转播中央台信号时，如遇应急处理，能快速找到正常的信号源进行切换。

3.4 利用触摸屏简化应急操作

传统播出信号突发故障时，值班员首先抬头看电视墙，在电视墙众多分隔画面中，确定主路信号是否发生故障和备路信号是否正常，然后低头定位切换按键，按下切换按键后，抬头再确认切换是否正确。视角来回切换，增加了操作时间。尤其在紧急情况下，这种切换不仅减慢了切换速度，还增大了出错的可能。

利用触摸屏，可实现更快速的应急操作。一个触摸屏幕将监看画面和切换合二为一，信号异常时，值班人员只需要在一个触摸屏上点击看到的正常的信号就能完成切换，所看即可达到所切，不再有“抬头-低头-抬头”的过程，这样就可以减少值班人员的视觉移动。值得注意的是，可以通过组合键来避免对触摸屏的误触，这样可以有效避免如擦拭屏幕带来的误切危险。

3.5 统一管理各子系统软件

如果播出系统、信号报警系统、现场监控等的数据能够在一个应用里进行综合监管，势必会提高管理能力。具体如播出日志、操作日志、监控视频录像、信源信号录像、报警日志及节目收录等可作为一个模块统一管理。信号和设备的报警门限管理、报警过滤管理、停机维护设置管理、重点时段和保障期配置管理等可作为一个模块进行统一管理。通过模块化统一管理，用户可以在一个页面内完成所有日常监看和设置工作，无需在各种不同软件之间来回切换，无需在各功能模块之间来回跳转。当需要事故溯源分析时，只需要输入事故时间，播出和操作的日志、监控录像以及报警日志等相关信息便同步被检索出来，这样可以方便快捷地进行事故分析[9-11]。

4 结 语

电视播出是节目从制作到观众观看的整个环节中最重要的一环，播出安全是电视台的生命线。目前，如何设计一套更实用的智能化安全播出辅助系统来帮助安全播出工作人员迫在眉睫。只有解决实际的安全播出困难，降低一线值班人员的疲劳，对播出情况进行全面监管，达到减少应急时间、提升安播管理成效等，才能使智能化安全播出辅助系统发挥更高效的作用，才能提高安全播出工作的水平。