數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過(guò)程。隨著數(shù)字化進(jìn)程的不斷深入，很多電視臺(tái)都對(duì)播控系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)字化改造，一個(gè)好的信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)該能夠具有良好的檢測(cè)、豐富的檢測(cè)內(nèi)容、靈活多樣的報(bào)警方式以及操作方便的監(jiān)測(cè)軟件。

　　當(dāng)今時(shí)代是信息化時(shí)代，而信息的數(shù)字化也越來(lái)越為研究人員所重視。早在40年代，香農(nóng)證明了采樣定理，即在一定條件下，用離散的序列可以完全代表一個(gè)連續(xù)函數(shù)。就實(shí)質(zhì)而言，采樣定理為數(shù)字化技術(shù)奠定了重要基礎(chǔ)。 若沒(méi)有數(shù)字化技術(shù)，就沒(méi)有當(dāng)今的計(jì)算機(jī)，因?yàn)閿?shù)字計(jì)算機(jī)的一切運(yùn)算和功能都是用數(shù)字來(lái)完成的。

　　圖1所示為電視臺(tái)多頻道數(shù)字信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，整個(gè)系統(tǒng)由四個(gè)部分構(gòu)成：監(jiān)測(cè)報(bào)警器、監(jiān)測(cè)終端、遠(yuǎn)程報(bào)警器和監(jiān)測(cè)服務(wù)器。各個(gè)部分以電視臺(tái)內(nèi)部局域網(wǎng)為依托，共同協(xié)作，可以為節(jié)目播出提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與報(bào)警，以及故障的錄制、回放、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)等功能。

　　圖1 多頻道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　　監(jiān)測(cè)報(bào)警器

　　監(jiān)測(cè)報(bào)警器是單通道信號(hào)報(bào)警器，為1U高度的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，可以安裝在電視臺(tái)播出機(jī)房的機(jī)架中。在機(jī)箱的前面板上有報(bào)警指示燈及系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈，當(dāng)檢測(cè)到信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)相應(yīng)的指示燈就會(huì)點(diǎn)亮，并以聲光報(bào)警的形式通知值班人員。之所以未采用普通硬盤(pán)來(lái)保存故障數(shù)據(jù)是出于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，由于硬盤(pán)在長(zhǎng)期不間斷的工作狀態(tài)下發(fā)生故障的幾率很大，所以本系統(tǒng)沒(méi)有使用硬盤(pán)，而是采用了可以反復(fù)擦除30萬(wàn)次以上的FLASH電子盤(pán)來(lái)保存故障數(shù)據(jù)，這就使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠適應(yīng)24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)的要求，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

　　報(bào)警器是一種為防止或預(yù)防某事件發(fā)生所造成的后果，以聲音、光、氣壓等形式來(lái)提醒或警示我們應(yīng)當(dāng)采取某種行動(dòng)的電子產(chǎn)品。隨著科技的進(jìn)步，機(jī)械式報(bào)警器越來(lái)越多地被先進(jìn)的電子報(bào)警器代替，經(jīng)常應(yīng)用于系統(tǒng)故障、安全防范、交通運(yùn)輸、醫(yī)療救護(hù)、應(yīng)急救災(zāi)、感應(yīng)檢測(cè)等領(lǐng)域，與社會(huì)生產(chǎn)密不可分。分為：智能家用防盜報(bào)警器門(mén)磁感應(yīng)器

　　報(bào)警器可以對(duì)一路SDI信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析與報(bào)警，監(jiān)測(cè)的內(nèi)容有：靜幀、黑場(chǎng)、彩場(chǎng)、彩條、視頻中斷、音頻中斷、音量過(guò)低等。用戶(hù)可以對(duì)各種監(jiān)測(cè)內(nèi)容的報(bào)警時(shí)間和音量的報(bào)警門(mén)限電平進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)故障發(fā)生并且達(dá)到用戶(hù)設(shè)定的條件時(shí)，監(jiān)測(cè)報(bào)警器就會(huì)報(bào)警，同時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測(cè)終端實(shí)時(shí)傳送報(bào)警信息。故障結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄本次故障的詳細(xì)信息。

　　檢測(cè)模塊中采用了獨(dú)特的數(shù)學(xué)算法對(duì)被監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行降噪處理，使黑場(chǎng)、彩場(chǎng)等故障的漏報(bào)率大大降低，提高了系統(tǒng)檢測(cè)的靈敏度和可靠度。

　　另外，報(bào)警器設(shè)置了臺(tái)標(biāo)屏蔽區(qū)域，即使發(fā)生黑場(chǎng)、彩場(chǎng)、彩條等故障時(shí)有臺(tái)標(biāo)疊加其上，故障也依然會(huì)被檢測(cè)出來(lái)。

　　當(dāng)發(fā)生故障時(shí)會(huì)以MPGEG-4數(shù)字壓縮方式記錄故障現(xiàn)場(chǎng)和故障消失后的10秒正常信號(hào)，然后連同緩沖區(qū)中的故障發(fā)生前的10秒正常信號(hào)組合成一個(gè)完整的故障文件，將文件保存在FLASH電子盤(pán)中，通過(guò)這種方法就可以對(duì)故障發(fā)生前后的真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行回放，有利于總結(jié)事故原因。

　　考慮到系統(tǒng)的容錯(cuò)性，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特別設(shè)置了自啟動(dòng)保護(hù)措施。當(dāng)監(jiān)測(cè)報(bào)警器死機(jī)或者工作異常超過(guò)一定時(shí)間后，報(bào)警器就會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng)，確保能夠長(zhǎng)時(shí)間的處于正常工作狀態(tài)。

　　遠(yuǎn)程報(bào)警器

　　由于監(jiān)測(cè)報(bào)警器一般安裝在播出機(jī)房，距離播出系統(tǒng)值班人員可能較遠(yuǎn)，因此在發(fā)生故障時(shí)值班人員可能無(wú)法及時(shí)得到報(bào)警信息，系統(tǒng)特地配備了遠(yuǎn)程報(bào)警器，它可將播出情況和報(bào)警信息引至值班人員的操作臺(tái)上，供值班員對(duì)播出情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)生播出故障時(shí)就可以及時(shí)的采取應(yīng)對(duì)措施。

　　遠(yuǎn)程報(bào)警器為3U高度的標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，可以方便的安裝在操作臺(tái)的面板上，它為用戶(hù)提供了聲光報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等更為豐富的報(bào)警方式。

　　遠(yuǎn)程報(bào)警器自帶一個(gè)7英寸的LCD顯示屏，在信號(hào)正常時(shí)可以將頻道名稱(chēng)、時(shí)間等信息以O(shè)SD的方式疊加在視頻畫(huà)面上，同時(shí)以音量柱的形式實(shí)時(shí)顯示被監(jiān)測(cè)信號(hào)的音量大小。當(dāng)監(jiān)測(cè)報(bào)警器檢測(cè)到故障時(shí)，相應(yīng)的報(bào)警信息會(huì)疊加到視頻畫(huà)面上，同時(shí)可以通過(guò)自帶的揚(yáng)聲器發(fā)出個(gè)性化的語(yǔ)音報(bào)警。

　　通過(guò)遠(yuǎn)程報(bào)警器面板上的按鍵用戶(hù)可以自行設(shè)置遠(yuǎn)程報(bào)警器的報(bào)警參數(shù)，設(shè)定故障數(shù)據(jù)的保存期限，定時(shí)清除過(guò)期的故障數(shù)據(jù)等。

　　監(jiān)測(cè)終端

　　監(jiān)測(cè)終端是一臺(tái)運(yùn)行著客戶(hù)端監(jiān)測(cè)軟件的計(jì)算機(jī)，它可以對(duì)局域網(wǎng)中的一臺(tái)或多臺(tái)監(jiān)測(cè)報(bào)警器進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。

　　用戶(hù)經(jīng)過(guò)授權(quán)后就可進(jìn)入客戶(hù)端監(jiān)測(cè)軟件，軟件通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)報(bào)警器進(jìn)行通訊，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)報(bào)警器的工作狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)，并能夠從監(jiān)測(cè)報(bào)警器中、備份故障數(shù)據(jù)及故障發(fā)生時(shí)錄制下來(lái)的視音頻文件。

　　軟件中有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面，對(duì)播出信號(hào)的報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，有故障時(shí)能夠進(jìn)行聲音報(bào)警。界面如圖2所示。

　　圖2 監(jiān)測(cè)終端軟件的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面

　　軟件內(nèi)置了一個(gè)MPEG-4解碼器，可以播放故障發(fā)生時(shí)錄制下來(lái)的視音頻文件，同時(shí)具有音量柱顯示功能。該解碼器與常用的解碼軟件操作類(lèi)似，具有播放、暫停、快進(jìn)、快退、幀進(jìn)、幀退等基本的瀏覽功能。

　　軟件還具有歷史記錄的查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)功能，并能夠生成并打印指定時(shí)間段的播出故障統(tǒng)計(jì)報(bào)表，便于播出部門(mén)向上級(jí)管理部門(mén)上報(bào)播出情況。

　　監(jiān)測(cè)服務(wù)器

　　監(jiān)測(cè)服務(wù)器是一臺(tái)運(yùn)行著服務(wù)器軟件的計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)對(duì)所有頻道的監(jiān)測(cè)報(bào)警器進(jìn)行管理與維護(hù)。監(jiān)測(cè)報(bào)警器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)每日向服務(wù)器上傳故障數(shù)據(jù)，各個(gè)頻道監(jiān)測(cè)報(bào)警器的報(bào)警參數(shù)也由服務(wù)器來(lái)統(tǒng)一進(jìn)行設(shè)置。服務(wù)器專(zhuān)門(mén)提供給播出管理部門(mén)，用于管理各個(gè)頻道的播出情況。通過(guò)服務(wù)器軟件，可以瀏覽到每個(gè)頻道記錄下來(lái)的播出故障信息數(shù)據(jù)，對(duì)每個(gè)頻道的播出故障率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和對(duì)比。

　　其他應(yīng)用范圍

　　這套信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在節(jié)目審查中也可以有著良好的應(yīng)用。單靠肉眼去檢查，很難發(fā)現(xiàn)這些一閃而過(guò)的少量不正常畫(huà)面，使用該套信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就可以自動(dòng)檢測(cè)出這些非正常信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行定位，大大節(jié)省了節(jié)目審查過(guò)程中的人力，同時(shí)也提高了審查的效率，為安全播出提供了有力的前期保障。

　　另外，該套系統(tǒng)在防范非法信號(hào)的攻擊方面也可以提供非常有效的技術(shù)手段。根據(jù)非法信號(hào)的攻擊手段和衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的原理可以知道，當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)開(kāi)始遭受非法信號(hào)攻擊時(shí)，由于TS流參數(shù)發(fā)生突變，會(huì)導(dǎo)致數(shù)字衛(wèi)星接收機(jī)解壓縮輸出的視音頻信號(hào)有靜幀、黑場(chǎng)、視音頻丟失等故障，這些故障將會(huì)一直持續(xù)到衛(wèi)星接收機(jī)鎖定到非法信號(hào)為止。

　　總而言之，這套數(shù)字信號(hào)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電視臺(tái)安全播出領(lǐng)域有著諸多應(yīng)用，同時(shí)它也將為電視臺(tái)提高電視節(jié)目播出質(zhì)量提供更加科學(xué)、便捷的手段。