节目监测

节目监测（共6篇）

节目监测 篇1

近两年来, 随着郴州市广播电视事业迅猛发展, 节目制、编、播系统已全面数字化, 全市数字电视整体转换工作也基本完成。加强对广播电视的监管是提高节目播出传输质量、确保广播电视节目健康有序播出的重要手段, 其重要性也越来越受到人们的重视。建立广电数字化监测平台是为了营造一种公开、公平的环境, 协调节目平台、传输平台、服务平台三方合作过程中的运行秩序。它不参加运营, 而是起到监督、协调、管理的作用, 为其他三个平台服务, 让郴州市广电事业发展进入良性循环的轨道。

1 监测平台的现状

一直以来, 监评办担负着对局 (中心) 所属广播电台、电视台、郴州新报等新闻媒体宣传质量和播出质量的监督、管理职能。但作为一个职能部门, 我们在监测方式和手段上还相当落后。首先在监测方式上, 依然采用模拟信号对本地三套自办节目进行监测。在目前郴州市数字电视整转基本完成情况下, 全市十一万多用户还在收看模拟信号的寥寥无几。显然, 这种监测方式并不能真实反应播出质量的好坏。另外在监测手段上, 这么多年, 一直还在用最原始的录像机和录像带对本地节目进行着收录和监测。60多本录像带对三套本地节目循环录制, 最多也只能保留半个月的节目内容, 而且录像带即不便于保存也不便于查询。有时要调看录制的节目, 经常是由于录像机或录像带的原因导致播出来的内容不是图像看不清就是声音听不清, 严重影响监测效果。因此, 在我局节目制、编、播等环节上全面数字化的形势下, 建立一个数字化的综合监测平台势在必行。

2 建设数字化监管平台的可行性分析

目前, 广电数字化监测平台的技术和设备已比较成熟, 价格相比前几年也大幅下降。时下, 国内几个主流厂商 (如蓝拓扑、博汇、博威康等) 的产品虽然在技术上各有特点, 但在功能的实现上大致相同。省内很多地市如长沙、株洲、衡阳等都建起了这样的平台, 且运行效果良好。

由于现在的设备都是采用模块化的结构, 不同地市的数字化监测平台完全可以根据所需监测的节目数量和范围来确定购买设备的数量。根据本市的实际情况, 我们可以把数字化监测平台的监测功能有所区分, 对本地的三套电视节目和两套音频广播节目采用实时监测, 对另外60套基本电视节目采用轮询的监测方式, 收录系统也主要对本地的广播电视节目内容进行转码收录, 对其他节目可根据需要收录。今后根据事业的发展如需扩大监测的节目范围, 只需要在此基础上增加相应的监测模块即可。这样既满足了我们的实际需求, 也节省了投资。因此, 建立一个功能较完善, 性能稳定可靠, 扩展性良好的数字化综合监测平台切实可行。

3 数字化综合监测平台的建设思路

郴州广电数字化监测平台主要由三个子系统组成, 分别是:信号采集和监测子系统;画面显示和故障报警子系统;节目存储和查询子系统。其中, 信号采集和监测子系统主要是对本地4套电视节目和2套音频广播节目进行24小时实时监测, 对本地网络中传输的其他60套基本电视节目进行实时轮巡监测。目前郴州市地面无线数字电视、手机电视等新媒体的迅速发展, 因此还新增了2个频点DTMB信号监测。画面显示和故障报警子系统的主要功能是对监测的电视节目和音频广播进行多画面显示和故障的声光报警。所有的监测内容分4块大屏显示, 其中1块专门用于本地节目和广播的监视, 2块用于60套基本节目的轮巡监视, 1块用于郴州1台或2台的主监视。节目存储和查询子系统要求对本地3套电视和2套广播节目的播出内容进行转码录像存储, 时间三个月以上同时能够对存储内容进行快捷的调用和查询。

郴州数字化监测平台结构图:

4 结束语

建成后的郴州广电数字化综合监测平台能够实现对本地电视节目和音频广播节目在统一的数字化监测平台上进行实时监测, 对节目播出时出现的静帧、黑场、视音频丢失、声音过高过低等现象及时发现记录, 并发出报警信息。能够实时对节目进行转码录像, 录像文件大小和时长, 只受硬盘空间的限制。能够通过关键词、关键时段 (话题) 检索等多项技术, 对海量视音频数据进行实时采集、话题跟踪、敏感预警, 从而实现对广告内容的科学监管。还能通过web服务器进行远程发布, 使监测内容可通过网络随时调看, 为局领导的科学决策提供可靠依据。该平台的建成和投入使用必将为郴州广电事业科学健康和可持续发展保驾护航。

节目监测 篇2

在国家不断加强海外宣传的大背景下, 中国国际广播电台 (国际台) 对内对外宣传的广播节目播出量不断增加。目前, 除现有的短波广播环球覆盖播出以外, 国际台已有20多个国内城市整频率落地调频台和80多个海外整频率落地调频、中波台, 并以每年10-15个左右的速度增加, 已经成为我国增强国际传播能力的最有效、迅捷的手段。由于在对象城市缺乏必要的监听监测手段, 国际台对国内以及海外整频率落地节目覆盖情况、租机运行情况以及同地区外台节目播出情况的了解, 还处于主要依赖驻站记者和听众的反馈这一延迟被动的落后方式, 无法及时、准确得到海外落地节目的播出状况、节目导向及信息反馈。基于以上现实情况, 国际台迫切需要建立环球广播节目监听监测系统, 使节目制作播出形成有效的闭合环路, 这样可以有效掌控海外落地节目播出情况, 及时得知当地节目播出和导向信息, 还能通过数据挖掘得出节目播出分析报告作为国际台海外落地发展规划参考, 使国际台海外落地节目制作更具针对性。本文将从整体技术方案, 系统构架, 及技术创新点三个方面探讨环球广播节目监听监测系统技术体系设计。

2 整体技术方案

国际台海外总站及制作室、整频率落地点遍布全球, 网络通讯条件复杂, 系统的设计难点在于如何将海外落地广播节目及相关播出参数收测, 完整回传, 同时需要将回传数据准确分析和充分利用。综合考虑以上情况, 环球广播节目监听监测系统总体方案分为三部分:数据接收, 数据传输, 数据分析、监听。整体流程图如图1所示。

2.1 数据接收

数据接收部分完成广播节目和场强等相关播出参数的收测, 根据实际情况合理选择收测位置部署相关设备。为了避免数据传输过程中的异常情况对监测效果的影响, 数据接收部分可以对音频节目进行预分析, 并通过高效加密保证数据的安全性。收测点的部署充分考虑各地网络通讯条件, 以数据完整回收、准确比对、节约成本为原则, 在各海外整频率落地点选择最佳位置进行收测。由于大部分海外收测点长期无人值守, 升级和维护需远程操作, 该部分系统设计充分考虑了相关设备的稳定运行和安全受控。

2.2 数据传输

数据传输部分根据各收测地网络通讯条件的不同, 租用公网或专线将收测数据实时传输回台。通过对国际台所有海外整频率落地城市网络环境和通讯成本评估, 系统设计通过以下两种传输方式结合进行收测数据传输。

(1) 在收测点直接将收测数据通过互联网回传

优点:成本低廉, 传输环节简单便于维护。

缺点:传输实时性对公网条件依赖度较高。

(2) 总站分站传输方式

分站为通讯条件差的海外整频率落地电台, 总站为与分站距离相对较近、网络通讯条件较好的国际台总站或制作室。分站传输数据至总站, 总站通过专线传输数据回台。

优点:传输实时性对公网条件的依赖性降低。

缺点:成本较高, 多一条传输环节, 传输风险增大。

结合传输成本考虑, 在公网带宽满足的条件下, 选择第一种传输方式。如不能满足选择第二种传输方式。该部分系统设计研究高效数据传输机制, 充分利用网络资源, 以保证数据传输的实时性;并保证在网络异常发生后数据传输的完整性、可靠性。

2.3 数据分析、监听

数据分析、监听部分主要根据台内业务部门需求将回传数据应用于4方面。

(1) 数据分发、存储

通过高效的数据存储、转发机制, 保证数据使用效率最大化, 同时分类保存回传音频节目作为节目素材存储库。

(2) 音频节目分析比对、监控

该部分系统设计通过研究全新的音频节目实时比对方法, 综合考虑时间同步, 传输延时等因素将收测音频与节目源进行节目内容比对, 同时将比对结果和相关播出技术参数接入监控系统进行数据分析、监控, 以便对海外整频率落地广播节目播出情况实时掌控。

(3) 数据挖掘

从技术运维和业务需求;海外电台运营情况、播出效果;国际台外宣战略等多角度出发, 制定数据分析机制对相关数据进行深度挖掘, 生成业务报告, 为管理者制定决策提供依据, 以达到降低管理成本, 提高海外落地电台运营效率目的。

(4) 音频节目再发布

音频节目传输回台后, 根据国际台台内人员收听权限制定合理音频节目发布方案, 满足台内各部门人员的收听需求, 使语言组人员可对海外落地节目播出效果实时掌控, 制作更有实效性和针对性的节目。

3 系统构架

根据整体技术方案的设计理念, 环球广播节目监听监测系统由6个子系统构成, 分别为识别码嵌入子系统、异地收测子系统、传输子系统、数据分析子系统、节目监听子系统和控制管理子系统组成。系统构架如图2所示。为实现整体技术方案应用目标, 各子系统功能设计如下所示:

(1) 识别码嵌入子系统

识别码嵌入子系统具有识别码生成功能和识别码比对功能。通过嵌入识别码, 可以使音频节目分析、比对结果更加精确。识别码生成子系统可按照要求生产某一识别码, 节目制作部门将识别码嵌入节目源中, 节目回传后, 识别码比对功能可从收测到的音频信号中提取识别码, 并同节目源中的识别码进行比对, 从而得到两段音频的时间差并判断异态情况。

(2) 异地收测子系统

异地收测子系统主要完成收测FM、AM广播信号, 将信号处理成易于分析的数字信息格式, 对收测到的前端音频信号进行简单的数据分析, 将音频信号和处理结果进行回传。

该子系统的接收模块内置了AM/FM收音装置, 可根据控制指令接收某频点广播节目及相关播出技术参数, 并具有频谱自动扫描功能;将接收下来的节目信号解调送入监测分析模块。

监测分析模块对音频数据进行分析, 得到信号的音频指标参数, 并分析设备环境信息, 根据内置节目表初步判断节目播出情况。

(3) 传输子系统

传输子系统将收测到的音频节目和监测数据及初步的分析结果进行压缩、加密, 并实时回传。该子系统在数据传输过程中充分考虑网络条件, 具备网络带宽分析功能, 根据不同带宽选择不同的压缩码率, 以保证音频传输的连续性。当网络带宽过窄时, 将优先保证监测参数的传输, 音频数据暂时保存, 网络带宽恢复后继续传输音频数据。

(4) 数据分析子系统

数据分析子系统主要用于对回传的监测参数和音频数据进行分析, 并将分析结果综合利用。数据分析子系统中的核心功能为节目质量分析, 将回传的音频数据与节目源进行比较, 分析播出质量。该子系统还具有对各个监测站点的历史数据进行统计分析的功能, 对监测到的数据进行深度挖掘, 可以发现和总结各个播出站点的播出行为规律, 为管理决策提供依据。此外所有回传监测参数和音频数据都会在系统中进行记录存储, 以备查询或异常情况追溯。

(5) 节目监听子系统

节目监听子系统主要用于节目监听人员收听回传的音频节目, 可利用IP Radio系统播出回传的音频节目, 节目监听人员按照权限和任务要求收听, 系统结构如图3所示。

图3中目录服务器为终端收听节目的接口, 通过管理节目列表实现节目编排, 节目管理功能。用户管理服务器实现IP Radio用户管理功能。服务器基于用户策略, 提供用户信息存储、增加、减少或修改功能;同时根据权限对用户进行划分。文件服务器存储节目音频, 对音频节目进行权限管理, 提供节目点播, 节目预载服务, 并通过MD5加密算法对音频节目进行加密。流媒体服务器实现在线直播流的推送。

(6) 控制管理子系统控制管理

子系统主要用于控制和管理节目监测、数据回传、数据分析和节目监听等各项任务。系统接收远端设备状态数据 (含联机状态、时间、电源数据、环境温度等信息) 和节目状态数据 (电平、立体声相位、播出状态等信息) 以图表或文字等方式显示出来。同时, 控制管理子系统还可以选择监听某个远端设备传送来的音频信号, 以及向远端设备发送控制命令进行软件升级等操作。

4 技术创新点

环球广播节目监听监测系统技术体系是基于台内现有业务需求设计, 充分考虑了收测数据的完备性, 传输条件的复杂性, 数据分析的全面性。对比目前国内外现有音频节目监测技术体系, 环球广播节目监听监测系统主要有以下技术创新:

(1) 音频信号预处理及加密技术

为进行音频信号的监测, 该技术在节目收测端对音频节目预先进行处理。通过比对存储在收测设备中的节目表, 对节目播出情况进行预判。对信号强度和信噪比进行实时监测, 并回传数据, 以避免音频信号损失带来的参数不准确的问题。

由于使用互联网传输数据, 为保证安全性, 系统采用可靠的数据加密技术, 加密基于AES 128bit算法, 具备很强的抗攻击性能, 可以避免网络开放带来的数据安全风险。

(2) 传输智能控制及音频自适应压缩技术

由于世界各国通信条件的不同, 该技术在传输数据时对信道带宽进行智能分析, 在应用层结合RTP和RTCP协议, 承载协议使用UDP协议。在传输过程中, 实时获得信道的延时、传输包数量、丢失包数量, 从而可以获得平均速率等信道信息, 进而得到信道的带宽估计。这一技术做到了基本不增加额外带宽开销, 但又可以获得准确的信道带宽参数。

为保证在复杂的网络环境中实时传输音频数据, 该技术基于RTP的传输协议, 与RTCP协议相结合获得传输质量的反馈, 可以及时调整、尽可能解决传输过程中出现的不可预测的延迟、抖动等问题。实现对网络传输服务质量 (QoS) 的控制, 用来保证传输相对稳定。

由于传输链路带宽的不确定性, 在传输音频信号的过程中, 该技术采用一种可根据传输链路和音频信号的特征自适应选择压缩算法的音频压缩技术, 在网络带宽和可使用的音频码率之间建立映射关系, 通过映射得到可使用的码率对音频节目进行压缩。以便在相当窄的带宽中高效传输高质量的音频信号, 提高信道使用效率。

(3) 数据智能分析及挖掘技术

该技术通过音频对齐技术将回传音频节目与原始节目进行精确对齐;通过自定义特征算法比对音频节目和原始节目音频特征, 判断音频特征是否匹配, 进而评估播出情况。

收测数据包含音频节目内容、音频节目参数、设备参数、环境参数等, 其中不同数据之间互相关联同时与业务相关联。该技术挖掘数据间的关联度, 制定数据模型找出数据与业务的关联点, 对不同的应用情况挖掘关联信息。对数据进行综合统计、归档聚类, 针对不同的业务部门进行业务分析, 为业务管理提供依据。

该技术通过综合分析各类数据, 建模分类或估值得出模型, 对未知变量进行预测。通过对积累一段时间的数据进行分析预测, 得出与决策目标偏离值, 对决策进行修正, 为国际台海外落地部署战略提供预测数据。

(4) IP Radio权限管理及节目单编排技术

针对国际台业务特性, IP Radio业务平台按权限等级将用户和节目进行划分, 用户可根据权限接收节目和应用, 权限可实时调整。用户登录服务器后可自动显示其权限内电子节目单, 用户可根据需求进行流式收听或进行节目点播, 用户点播的节目可生成专有点播节目表, 终端根据节目表进行节目预载, 预载入终端的节目进行加密处理。

(5) 远端设备软件更新及安全受控技术

系统远端设备支持远程软件更新及控制。为保证更新及受控过程的安全性, 该技术在应用层使用自定义的非公开协议传输控制命令, 保证控制过程的安全性。远端设备通过TCP协议保持与控制服务器连接, 当新版本固件发布时, 服务器会向远程设备发送更新命令, 远程接收, 确认为更新命令后, 自动更新版本。

综上所述, 环球广播节目监听监测系统技术体系设计具备完整性、可靠性、创新性的技术优点, 为提高国际台海外宣传内容的针对性、播出覆盖的有效性, 建立海外广播节目可管、可控、可信的双向智能技术体系奠定了理论基础。

摘要：在国家不断加强海外宣传的大背景下, 中国国际广播电台 (国际台) 外宣广播节目播出量不断增加。但是针对大量海外落地广播节目, 国际台缺少有效的技术手段了解当地播出的实际情况, 因此迫切需要建立环球广播节目监听监测系统改善当前局面。本文主要论述该系统技术体系设计, 探讨如何通过技术手段收测海外落地节目并完整回传和回传后进行相关的数据分析。本文主要分为四部分, 包括前言、整体技术方案、系统构架和技术创新点。

节目监测 篇3

无线广播发射台承担着音频节目广播发射的任务,它包括中波广播、短波广播、调频广播等多种形式,遍布全国各个角落,覆盖着95%以上的人口。即使在目前多媒体层出不穷的情况下,无线广播仍有大量的听众,有着独特的地位。它是党和政府重要的舆论阵地、国家战略资源重要的组成部分、公共服务体系中主要的成员。

随着全国各地广播监测系统的建设与完善,无线广播发射台站“安全播出”工作取得了长足的进步,停播率大大地降低,用户的收听质量得到了显著的提高。然而无线广播发射台站播出安全问题并不是高枕无忧,各地有关播出内容的“错播”、“插播”事故时有发生,在社会上造成了不良的影响,但是现行的广播监测系统对“错播”、“插播”等节目内容安全事故并没有有效的监测手段。本文针对此类问题,在监测形式、监测手段以及监测算法上进行了详细的分析和阐述,希望对各地无线广播发射台的播出内容监管工作有所启迪与帮助。

2 实现音频内容监测的主要技术手段

2.1 语音识别

随着科学技术的进步和发展,各种新技术广泛应用于语音识别领域。人工智能神经网络技术将深度学习引入到语音识别,训练声学模型,从而大大提高了识别率以及识别速度。但语音识别技术应用在无线广播发射台播出内容监测存在以下几个问题:对音乐、歌唱等类型节目无法识别,从而在“错播”的判断上存在局限性;目前语音识别技术的发展,对“情绪化”的语音识别成功率比较低;热点词汇检索存在局限性,不能完全识别音频内容是否违规;对方言语音的识别也存在局限性。

因此,将语音识别技术应用于无线广播发射台播出内容监测领域存在着很大的局限性,应用效果不是很理想。

2.2 数字水印检出识别

数字水印(Digital Watermark)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取,在广播节目制作等环节将水印信息加载到音频信号中,通过对无线广播发射台播出的广播信号进行解调检出数字水印信息,来验证节目内容的安全性。

数字水印的工作原理主要有三个方面。

(1)听觉掩蔽效应

这是一种常见的心理声学现象,是指一个较强的信号(称为掩蔽源)会盖掉一个较弱的信号(称为被掩蔽者),造成被掩蔽者无法听到的现象。利用数学模型模拟出各种掩蔽效应的总和,得到最小掩蔽临界值,只要声音的变化小于最小掩蔽临界值,则可以达到听觉上不失真的效果。

(2)利用人耳心理声学模型嵌入数字水印

基本原理是根据人耳对声音的敏感程度不同,即在一定的环境下,人的听觉无法“听到”所有频率的声音,也就是说,根据对整个频率域的计算,能够得到加入一定强度的其他声音(即数字水印信息),而不会影响人耳能够“听得到”的声音的质量。根据人耳对于声音的敏感程度不同的原理,可以构造出人耳对特定音频的掩蔽曲线。

(3)基于人耳听觉模型的扩展频谱

即把窄带数据扩展到可听频谱的整个频带上,把水印数据和原始音频数据进行叠加。

数字水印技术具有良好的鲁棒性以及天然的加密特性,因此作为版权识别以及内容识别有着很大的优势,然而就无线广播发射台站的工作特性而言,却有着明显不足。

(1)中短波广播是无线音频广播的主力军,然而由于中短波广播的窄带传输特性造成了数字水印加载的信息量有限,同时其调制特性决定了中短波广播信号在传播过程中容易受到干扰,噪声对数字水印的检出有着很大的影响。

(2)数字水印的工作原理造成了对原始模拟音频信号物理特性的部分破坏,在现行广播电视行业规范标准下势必有冲突的地方。

(3)由于数字水印技术的复杂性,从而造成了加载、检出设备成本较大,多路检测成本会很高。

2.3 音频内容比对

音频内容比对技术是通过音频信号的物理特征进行相似度的比较,它不关心音频的内容,只是关心两个音频信号的相似度。根据音频信号的特征存在空间不同,可划分为时域空间的特征、频域空间的特征和时频空间的特征。音频内容比对技术正是利用音频的时域、频域特征、属性、序列来分析比较相似度,大致流程为:音频采集、滤波、增益补偿、模数转换、压缩、提取特征参数、比较特征参数、输出比对结果。

我国现行的广播电视传输覆盖体系中,节目制作与信号的传输覆盖往往是分开的,也就是说无线广播发射台站在整个链路中处于一个透明传输的环节,台站的值机人员并不了解每套节目播出内容,只要保证电台制作的节目能够正常地发射即可。音频内容比对算法具备处理速度快、抗干扰能力强、处理音频路数多、部署简单、性价比高等特点,符合无线广播发射台站播出内容安全监测的业务要求,是一种很好的内容监测方式。

3 音频广播内容安全监测的主要形式

3.1 台内播出内容监测

如图1所示,无线广播发射台站播出内容监测是自台监测系统中重要的组成部分,它通过对空收解调的音频信号与信源信号进行实时比对,以确保节目播出的安全性。

在实际应用中有几个问题需要处理。

(1)空收解调音频信号要避免与音频切换器的输出信号进行比较,尽可能将空收解调音频与其他路由信源进行比较,以确保监测的准确性。

(2)由于无线广播发射台大多采用多信源的工作模式,路由途径不同会造成信源之间的时延,而音频比对算法的核心环节就是音频信号的同步问题,因此在处理两路音频比对的伊始就要解决音频的同步问题。

3.2 远程内容监测

全国许多省级中波发射台都采用了“上划”统一管理的模式,由中波管理中心或传输发射中心这样的职能部门集中管理,因此通过远程网络对所属发射台进行播出内容监测是一种简单有效的管理方式。采用异地提取音频DNA的方式,更能客观、准确地反映发射台播出内容是否安全,是否存在“错播”、“插播”的事故。

如图2所示,首先在监测中心统一从各套广播节目中提取音频DNA特征值,通过传输网络将音频DNA分发到各地发射台的比对服务器,发射台端的比对服务器实时将音频DNA与空收解调音频信号进行比较,一旦出现比对不成功的情况,则将报警信息上传至监测中心,同时台站端的比对服务器可对故障时段音频信号进行录音,远程监测中心可以通过远程监听故障录音的方式进行复查。

4 音频包络几何相似度比对法

4.1 常规音频比对算法的特点

常规算法中对音频特征参数的提取,主要是在频域空间中分析并完成的。在时域空间变换到频域空间时,多采用矩形窗(一个矩形窗包含若干个音频帧,一个音频帧包含若干个音频样本),通过各种频域变换(傅里叶变换、离散余弦变换、离散小波变换)而完成。这种频域变换特征提取的特点能有效地应用于完全同步的音频信号比对,如语音文件或特定人和特定物的语音识别。但在广播节目的信号比对应用中,信源信号和解调音频由于经过不同的路由通道以及调制解调造成信号延迟,其频域特征很难完成一致性的判别;同时,时频转换计算时间复杂度很大,对实时性要求很强、数据量很大的音频广播信号完成比对非常困难。

4.2 音频包络几何相似度比对方案

图3中两张语音波形图,是一个人分别两次朗读同一首诗歌所录制下来的音频时域波形图。仔细观察便可发现一个重要的特征:剔除朗读时停顿的影响(删除静音部分),剔除朗读时音量(振幅)大小的影响,两张波形图是极其相似的。

通过对图3音频特征的分析,提出一种新的音频比对算法:在音频的时域空间,按几何方法比较其音频包络的相似度。从理论上来说应该是可行的。

4.3 音频时域空间中包络的几何相似度算法

算法要解决四个问题:计算音频包络的几何相似度、消除音频响度对相似度的影响、减小噪音对相似度的干扰、查找两路音频的同步时间点。

4.3.1 计算音频包络的几何相似度

如果把音频包络的几何形态作为多纬空间中的向量,那么音频包络的相似度比对就转化为多纬向量距离的计算比较问题了。表1给出了向量距离计算的几种数学方法。

根据音频包络的特性和向量距离算法的特性进行筛选匹配,挑选出“夹角余弦”算法来完成相似度测度计算与判定是最适宜的。

向量夹角余弦的几何意义在于:计算两个向量在多维空间中的夹角,角度越小表示向量越近似,反之表示差别越大。向量的属性中,一个是方向,另一个是模长,而向量模长的变化不会对向量的夹角产生影响,此特性恰好能消除音频响度相似度的影响。

4.3.2 多维向量夹角余弦公式的推导

如图4所示,余弦定理描述为:

以坐标(x1,y1),(x2,y2)代入,得到平面的余弦公式:

同理,三维空间中余弦公式为:

推广到N维空间中,向量xi和yi(i=1……n)的夹角余弦公式为:

4.3.3 消除音频响度对相似度的影响

在广播发射台的工作中,值机人员并不关心音频节目的实际内容,而只关心节目的信源信号与解调信号是否一致,以此来判断节目是否被非法插播、异常中断或信噪比异常。在比对过程中,音频响度和噪音不要影响到音频比对的结果。

而向量夹角余弦的距离计算,恰好能消除音频响度对相似度的影响,证明如下。

令向量yi=λxi(i=1…n),代入余弦公式计算,得到:

即:音频的响度的线性变换不会对向量的夹角产生任何影响。

4.3.4 减小噪音对相似度的干扰

音频的背景噪音,从观察经验知道其能量小于纯净信号源5%,于是设yi=xi+σi,其中σi是xi的背景噪音(σi≤0.05xi),则有:

为了理解加扰余弦公式的几何含义,我们把它的维度降低到二维平面,即令n=1,那么上述公式就等价于三角函数中余弦的定义式:

由于b非常非常小(只相当于a的5%),因此非常趋近于1。也就是说背景噪音对相似度的干扰非常小。通过计算机的模拟测试,经统计后得到经验性结论:5%背景噪声干扰,其相似度的影响在0.5%以内的范围变化。因此只要设定适当的门限就能减小甚至消除噪声对音频比对相似度的影响。

4.3.5 音频比对算法流程

由于信源信号一般情况下非常干净,对它的采集比较简单,但对开路载波音频信号的解调和采集,在硬件设计、天线和解调器的选型上,尽量选择信噪比较好的设备和器件,以期最大限度地减少噪声干扰。

(1)比对窗口

多路音频经过采集数字化为PCM数据流保存到缓冲区中,为计算相似度,对各路音频同时摘取一段时间跨度相同的待比对数据,此时间跨度我们称为比对窗口,查找音频同步时间点的时候,比对窗口应该稍微大一些,以涵盖不同音频信号的延迟时间。找到同步点后进行实时比对时,窗口可以调整小一些以提高计算速度。经过实际测试,同步点查找时的比对窗口选定为2秒,实时比对时的窗口选定为1秒。

(2)分割音频帧

进行音频包络几何形状的完整相似度比对,数据量太大需要进行简化。简化方法就是划分音频帧,用音频帧的平均能量替代包络的几何形态描述。

音频帧是参与比较运算的最小单位,它包含若干个音频样本数据。由于人耳对声音的最短辨别长度是0.1秒,因此音频帧也按照0.1秒的时长进行划分,单个声道音频帧所包含的样本数是:采样率÷100。为了减小相邻音频帧之间数据突兀的变化对后续相似度计算的影响,要采取重叠的方式划分音频帧,重叠区域的长度应该是音频帧长度的1/2,如图5所示。

每个单元块表示0.1秒长度的音频帧,相邻音频帧相互重叠1/2,其中标注红色的音频帧是整个音频窗口的中心帧。通过划分音频帧,参与相似度运算的数据量缩小为原来的1/50。

(3)音频帧平均能量

音频帧的平均能量,采用平均振幅的算法完成,即:

左右声道分别进行计算,对单声道音频,则看作是左右声道一样的立体声进行处理。

(4)相似度计算

对需要比对的AB两路音频,分别计算左右声道在比对窗口中所有音频帧的平均能量,得到四个向量ALi,ARi,BLi,BRi(i=1…n),然后分别进行ALi和BLi、ARi和BRi的相似度计算,左右相似度的平均值作为整体的相似度结果输出。如果需要考虑音频比对中允许左右声道接插错误的情况,那么则需要进行左右声道的交叉相似度比对,把相似度匹配最佳的声道作为同一个声道。

(5)查找音频同步时间点

两路音频信号经过不同的路由通道(比如光纤、卫星、微波、调制、解调等),其抵达监测点的时间是不同步的,找出音频同步时间点是完成后续相似度比对的必要前提条件。

查找同步点的方法就是:在音频窗口中依次错位比对所有连续音频帧向量的相似度,挑选相似度最高且连续稳定的时间点作为同步点。举例如下:假设,依次比对三个窗口中的帧能量组成的向量,其能量序列为A0,A1、A2和B0、B1、B2,逐一完成相似度计算后如表2所示。

显然,在对角线上的相似度平均值为最高,即AB两路信号在时间0点的相似度最高,若连续多次都是该时间点的相似度最高,那么就可以认定找到同步点了。

(6)音频比对与报警

同步时间点确定后,后续的所有音频序列都按照此同步点进行对齐,进行连续的相似度计算,若连续的相似度值低于预设的门限,则进行报警,然后重新查找同步时间点。

5 结论

近年来,我们与国内部分设备生产厂家合作,在监测方式和监测算法的选择上进行了诸多尝试,并做了大量的实验工作和现场环境测试,得出了以下总结:音频时域空间中包络的几何相似度算法,在解决无线广播发射台站播出内容安全监测的难题中,有着非常明显的优势。此算法具有比对速度快、比对准确率高、受噪声影响小、处理量大等特点,我们结合发射台自身情况,给出了该算法在实际监测工作中有待调整和注意的建议,希望本文能够给从事无线广播发射的同仁们一些启迪和建议。

摘要：目前比较成熟的音频内容监测算法主要有数字水印检出验证法、时频谱比对算法、夹角余弦相似度比较法等,各种算法都有其独特的优势。无线广播发射台内容安全监测需要具备多路并行比较、检测速度快、误检率低等特点,因此在算法选择上,应考虑选择适合发射台自身特点的算法,以确保系统安全可靠。

关键词：内容安全,语音识别,数字水印,夹角余弦算法

参考文献

[1]张宇,刘雨东,计钊.向量相似度测度方法.大连中国船舶重工集团第760研究所.

[2]严蔚敏.数据结构与算法分析.清华大学出版社,2011.

[3]曾柏森.基于内容的音频检索研究.西南交通大学,2009.

节目监测 篇4

关键词：广播电视,节目内容监测系统,视音频比对,重点监控

0引言

新疆位于亚欧大陆中部, 地处中国西北边陲, 总面积166.49万平方公里, 周边与蒙古、俄罗斯、哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗、巴基斯坦、印度等8个国家接壤, 总人口为2181.3万人, 地域辽阔、交通不便、居住人口分散, 广播电视是各族群众了解外界的重要渠道, 在扩大宣传党的政策、反对民族分裂和恐怖主义、加强民族团结、促进新疆经济发展、扩大新疆在中亚和世界的影响等方面都具有十分重要的作用。

近年来, 在党和政府的高度重视下, 国家实施了“西新工程”, 加大了对新疆广播电视事业的建设和投入, 给新疆的各族人民群众带来了新的信息与新的思维理念, 加快了新疆与经济发达地区的信息交流速度, 更好地满足了各族人民群众日益增长的精神文明建设的需要。如何加强对广播电视节目的监管, 提高广播电视节目播出、传输质量, 使各族群众能够收听收看好广播电视, 成为新疆各级广播电视播出和管理部门关心的重要问题。建立广播电视节目内容监测系统, 能够提升各级广播电视管理部门的监管水平、充分发挥广播电视的宣传作用和效益、规范广播电视播出行为。本文就广播电视节目内容监测系统的建设提出了自己设计方案。

1系统规模及构成

系统由局中心平台和各地州 (市) 、县级监测前端组成。中心平台与监测前端通过网络进行数据通信, 对前端播出节目的内容、效果进行实时监测, 获取、保存监测前端回传的各类数据信息, 对前端上报的数据进行统一的管理、维护以及综合查询和分析, 并能够向监测前端下达指令任务。各监测前端作为二级用户可查看本地的广播电视音视频信号和监测数据。如图1所示。

2系统建设需要考虑的几个问题

建立一个全面、实用、快捷、有效的广播电视内容监测系统, 必须运用当前先进的数字压缩、网络通讯、视音频比对、智能比对、关键词识别、数据库等技术, 在全疆14个地州市、87个县 (市) 设立广播电视监测前端, 对全区的广播电视节目播出内容进行实时监测。系统在设计时需要考虑以下几个问题:

2.1网络组网方案

网络组网方案在系统建设中有举足轻重的地位, 制定一个既经济又能满足业务需求的数据传输方式是系统建设者们需要解决的问题。新疆地形较为复杂, 方案设计要综合考虑各监测前端的实际情况、网络分布状况及运维成本等因素, 不仅要最大程度地利用现有传输网络、减少新建网络投入, 还要保障各类数据完整性和可靠性, 常见的组网方案有以下几种:

(1) 数字同步体系传输SDH。中心平台与监测前端采用SDH网专线进行通讯连接, 各监测前端的视音频数据、监测信息数据实时回传至中心平台, 在中心平台可以实时查看或下载音视频数据。这种组网方式具有传输数据量大、传输速度快、性能稳定的特点, 但运维成本较高。

(2) ADSL接入组网, 为了减轻资金投入也可采用ADSL接入方式组网。各监测前端的报警数据实时上传, 提供一定但不是全部数量的视音频上传能力, 可按照中心平台指令将部分节目的视音频数据实时编码、压缩、上传至中心平台, 便于中心平台轮流监看和下载。 其余节目均实时录制压缩在监测前端的本地硬盘上, 待需要时再上传数据。这种方式具有方便快捷、拓展方便、运维费用低等特点, 能够克服传统用户“最后一公里”的“瓶颈”, 适用于边远地区监测前端。

(3) DDN接入组网。在不具备以太网接入的前端, 可考虑点到点数字线路 (DDN) 进行视/音频数据传输。 系统由电信部门的数字数据业务提供高质量、高带宽的数字传输通道, 依据实际情况租用相应带宽, 完成各类信号的传输。监测前端由当地电信局提供的接口或使用现有的接口与中心平台对接。随着监测业务的扩展, 可以通过增加带宽来满足视音频传输需求。这种方式具有带宽高、传输技术可靠, 性能稳定等特点。

2.2数据存储方式

系统需要进行存储的内容主要包括实时音视频数据、异态音视频数据、监测数据信息及系统运行状况信息等数据。根据业务需求, 可以采用以下几种存储方式:

(1) 监测前端将实时音视频数据、异态音视频数据、监测信息及系统运行状况信息等数据实时回传并保存至中心平台, 中心平台可实时监测或调用。但这种方式对系统网络传输带宽和中心平台存储容量要求较高。

(2) 监测前端的异态音视频数据、监测信息及系统运行状况信息等数据主动实时上传至中心平台。实时音视频数据则暂时存储在本地, 待中心平台有需要时再调用或查看。这种方式的优势是可以节约网络带宽, 不占用中心平台的存储资源。

2.3监测方式

(1) 实时监测。系统对被监测的广播电视节目进行一对一的扫描、分析, 获取被监测节目的实时音频流并予以存储或上传, 发现异态立即报警。这个过程是指系统实时监测广播电视信号的信道指标 (广播信号的信号电平、调幅度、制度、频偏等和电视信号的信号电平、 载噪比等) , 并可对广播音频和电视视画面进行监测报警。系统的测量数据和报警信息以及音视频数据都可记录下来可以人工或自动切割异态文件, 也可按要求传送到远程数据中心, 并提供历史询、录像检索、实时回传等功能。全频段扫描监测系统按任务要求工作, 对广播电视频段内的广播电视信号分别进行检测, 如发现新频, 及时报警, 可人工或自动进行语种识别, 并可启动备用接收设备完成新频监测和存储记录[2]。

(2) 轮询监测。系统对特定的广播电视节目进行扫描、分析和过滤监测, 发现异态立即上报并同步存储或上传异态音视频流。

(3) 任务监测。系统按照用户下达的监测任务, 按时段、节目类型自动进行监测, 并同步存储或上传监测结果、异态视音频。

2.4系统安全性

系统的安全性主要是防范外部攻击和保障系统数据的保密性、完整性和可用性。因此, 可以从逻辑安全和物理安全和安全管理三方面入手, 采用建立专网、配备硬 (软) 件防火墙、安装杀毒软件、完善系统访问权限、 建立数据备份与恢复机制和避免无关设备与人员接触系统等手段来确保系统安全。

3设计原则

为了确保系统建设的延续性和可扩展性, 系统应结合我区实际情况, 按照“统一规划、合理布局、突出重点” 方针, 遵循以下设计原则进行建设:

(1) 开放性。系统应采用国家和行业标准及行业规范, 具有可扩充性, 即设备可以增加、前端可以增加、 终端可以增加、业务可以增加、频道 (率) 可以增加、功能可以增加等, 预留通讯接口, 只要满足此接口条件的设备都可以无缝地接入到系统中来。

(2) 兼容性。系统可对现有的广告监测系统、互联网监测系统进行网络整合、系统集成, 实现统一管理、互联互通。要充分考虑到未来技术发展的需要, 使其能够在尽可能长的时期内保证应用的需要。系统界面、业务逻辑、设备/数据接口独立, 具有可扩充性, 能够使客户端摆脱繁锁的安装维护工作。

(3) 准确性。系统必须要保证设备监测指标准确、 数据上报准确、执行指令 (任务) 准确、信息汇总准确, 并且能够长时间安全稳定运行。

(4) 高效性。由于系统对某些数据的实时性要求较高, 如:报警信息的上报与处理、音视频文件查询等业务, 所以在设计时要充分考虑到用户习惯及响应速度等问题, 力求将一些复杂的流程及处理方式简化, 使用户可以高效快捷地完成工作任务。

(5) 扩展性。系统设计应充分利用现有网络和设备, 避免重复建设、资源浪费。需要增加新业务、新功能、新设备时, 在不改动系统体构架情况下, 只升级系统软件就能够增加业务、扩展负载, 实现低成本平滑过渡。

(6) 同步性。为保证数据采集和任务实施的精确, 系统需要建立标准的GPS授时系统, 采取强制时钟同步的方法, 强制所有设备 (包括中心系统设备和前端) 时间与授时系统的时钟保持实时同步, 并确保误差在1秒以内。

(7) 统一性。系统应使用统一的架构、统一的标准通讯接口和通讯协议的模块化管理, 便于统一的升级、维护管理和操作。所有监测数据均采用国家统一标准进行压缩、存储, 并采用统一的权限和用户角色进行管理。

(8) 易维护。系统能够提供远程重启、支持在线维护和升级。中心平台可以远程控制前端的监测设备。

根据以上原则, 我们设计了基于XML统一标准的系统结构。系统在逻辑上采用基于.Net Frame Work规范的B/S/S (浏览端/服务器/服务器) 三层结构模型, 这种模型结构可以实现零客户端的管理。

4系统功能

系统能够对全区范围内的广播电视节目内容、传输质量和广告播出情况进行监测, 及时发现未经批准的播出频道和有害信号, 准确了解事故位置, 及时发现播出中的重大停、劣播事故, 为各级政府职能部门、播出单位、管理单位提供监测信息。本系统基于B/S/S (浏览端/服务器/服务器) 三层结构模型体系架构来设计系统结构、选用MPEG4格式采集压缩卡获取视/音频播出信号、用IDE硬盘阵列录像存储、以流媒体方式进行视/音频传输、采用基于数据库技术的专用监播软件。

4.1系统功能模块图

系统功能模块如图2所示。

4.2系统基本功能

(1) 内容监测:系统采用特征识别技术将监测对象的节目信号与标准信号源进行比对, 对广播电视节目播出内容进行实时监测, 防止恶意插播和播出错损[4]。

(2) 质量监测:系统通过对广播电视节目信号的技术指标测量和对音、视频信号的主观评价, 监测广播电视节目的停、劣播情况。

(3) 广告监测。系统通过样本提取、自动识别、广告识别等技术手段实现对广播电视节目广告播出情况的监管。

5系统结构设计特点

本项目需要规划建设新疆自治区安全播出节目监测系统。应用系统结构总体设计要实现公共的服务, 定义标准的接口, 将平台构建为一个开放的、可扩展的平台, 方便后期新增加的应用系统模块化的搭建。如何使这些现有的应用程序尽可能无缝地进行通信, 如何使系统应用更灵活且更快地响应不断改变的业务需求、这就是系统应用体系结构设计所主要应当解决的问题。为了从根本上解决这个问题, 本应用从体系结构上采用了面向服务的架构SOA, 根据这一结构我们对系统结构设计特点作了以下总结:

(1) 任务监测功能。系统能够根据用户业务需求执行日常监测和临时监测任务, 对特定节目或时间段的节目进行内容比对、节目分类、站点信息同步、人工核实、节目内容的自动跟踪、自动监测, 并提供任务指令的修改和编辑功能。还可以采用信息检索技术, 检索相应的监测站点的文本信息和音视频内容。

(2) 音视频信号采集功能。通过针对视音频的抓取引擎, 主动发现和采集重点节目内容, 并根据相关规定及系统功能对疑似违规节目内容自动进行采集压缩和存储, 保存时间90天。

(3) 内容分析与归整功能。利用视频关键帧提取、 伴音识别等技术, 对采集的数据进行实时数据分析与整理, 得到相应的文本摘要和媒体特征信息, 然后以这些特征信息作为索引, 对节目录音/录像进行自动排重和分类、聚类, 建立有序分类的视音频节目数据库[3]。

(4) 检索与统计。以视音频节目数据库为基础, 通过B/S架构, 提供友好的人机界面, 对重大事件进行预警, 并提供关键字、视频样例、音频样例等多种形式的检索和统计[4]。

(5) 节目归类功能。结合视音频特征分析技术, 根据预定义特征 (视音频样例、图片等) 实现节目内容的自动识别和分类, 提供查询、统计等基础监管信息。

(6) 信息查询功能。通过WEB界面, 提供关键字、 视频样例、音频片断等多种形式的检索方式, 并提供报表、图形等多种统计方式, 还能够直接显示、播放相应的视音频节目内容。

6系统在实施过程中存在的问题

系统是根据新疆广播电视内容监测业务需求单独设计的, 软件开发周期较短, 要形成一个实时精确的监测系统, 还需要进行完善和细化。整系统建设是分步实施的, 各个前端是在不同时期、由不同施工单位承建的, 每个单位都有各自独立的系统, 在调试时要细致深入地与各承建方进行协调和沟通, 实现无缝连接, 使系统的运行达到最佳状态。

参考文献

[1]宋栋栋.MPEG-2TS码流监测的研究分析[J].广播电视监测, 2010 (1) :7-9.

[2]王红霞.流媒体中的广告视频监测系统的设计[J].光电工程, 2010, 37 (10) :55-57.

[3]古月.基于商业智能的领导综合查询分析系统的设计与实现[D].重庆:重庆大学, 2005.

[4]姚正忠, 姜洪臣, 姚舜.广播电视广告智能监测系统的设计与实现[J].广播与电视技术, 2012 (1) :124-128.

[5]白妙青.云计算技术在广播电视网中的应用[J].现代电子技术, 2013, 36 (11) :142-144.

节目监测 篇5

数据仓库

数据仓库与传统的数据库不同,如果说传统数据库系统的重点与要求是快速、准确、安全、可靠地将数据存进数据库中的话,那么数据仓库的重点与要求就是能够准确、安全、可靠地从数据库中取出数据,经过加工转换成有规律信息之后,再供管理人员进行分析使用。

一个数据仓库的基本体系结构中有以下几个部分组成,如图1所示。

◆数据源:指为数据仓库提供最底层数据的运作数据库系统及外部数据。

◆监视器:负责感知数据源发生的变化,并按数据仓库的需求提取数据。

◆集成器:将从运作数据库中提取的数据经过转换、计算、综合等操作,集成到数据仓库中。

◆数据仓库:存贮已经按企业级视图转换的数据,供分析处理用。根据不同的分析要求,数据按不同的综合程度存储。数据仓库中还应存储元数据,其中记录了数据的结构和数据仓库的任何变化,以支持数据仓库的开发和使用。

数据挖掘

数据挖掘(Data Mining),又称为数据库中的知识发现(Knowledge Discovery in Database,KDD),就是从大量数据中获取有效的、新颖的、潜在有用的、最终可理解的模式的非平凡过程,简单的说,数据挖掘就是从大量数据中提取或“挖掘”知识。数据挖掘系统结构如图2所示。

从数据仓库观点,数据挖掘可以看作联机分析处理(OLAP)的高级阶段。然而,通过结合更高级的数据理解技术,数据挖掘比数据仓库的汇总型分析处理走得更远。

这里要澄清的一点是,并非所有的信息发现任务都被视为数据挖掘。例如,在互联网视音频节目监测系统中查找个别的视音频节目记录,或通过baidu、google等搜索引擎查找特定的web页面,这些都是信息检索领域的任务,不属于数据挖掘。

数据挖掘与数据仓库融合发展

数据挖掘和数据仓库是相互融合,互动发展,协同工作的。一方面,可以提高数据挖掘的效率和能力,确保数据挖掘中数据来源的广泛性和完整性。另一方面,数据挖掘技术在数据仓库的应用中已经成为极为重要和相对独立的方面和工具。

数据挖掘技术在互联网视音频节目监测系统中的应用

互联网视音频节目监测系统总体设计

互联网视音频节目监测系统能对海量文本、图片、视音频等数字化内容进行智能检索、智能分析及智能自动处理,快速实现具有智能信息挖掘与管理功能的应用,帮助用户完成海量信息的智能分析处理,挖掘处理与管理。

可见,互联网视音频节目监测系统就是一套面向海量视音频信息特征数据检索的数据仓库模型:采用数据立方体模型建立海量视音频信息特征数据仓库,支持多种类型的快速数据检索,并能提高复杂SQL查询的响应速度。其中,数据立方体模型的设计综合考虑了不同视音频信息特征检索应用的需求,对维度表和事实表的设计进行了空间和时间效率的折衷,从而使数据仓库在能满足不同检索应用的前提下,提高检索的速度。系统的结构设计上我们遵循常用的三层数据仓库结构:底层是仓库数据服务器,中间层是OLAP服务器,顶层是客户端查询分析工具。

系统会定时从各爬虫服务器上把新搜索到的节目和网站信息经过清理、验证、转换等过程装入到数据仓库中,OLAP服务器将数据仓库中的数据按照实际的业务逻辑进行各种分析计算并将结果保存,前端的客户端工具通过OLAP服务器提取相应的分析数据按照要求以各种形式展示给系统用户。

系统的数据仓库模型采用的是一种以递增、进化的实现方式,而不是传统的自顶向下或者自底向上的实现方式,在保证数据集成度和系统完整度的同时提供一定的灵活性,同时也可以一定程度上节约开发的时间和成本。

数据挖掘技术在互联网视音频节目监测中的工作过程

互联网视音频节目监测中所应用到的数据挖掘在技术上可以根据其工作过程分为:确定数据挖掘的目的、原始视音频节目数据的准备、视音频数据的抽取、视音频数据的存储和管理、视音频数据的展现等五大关键技术。

确定数据挖掘的目的

在开始数据挖掘之前最基础的就是理解数据和实际的业务问题,在这个基础之上提出问题,对目标有明确的定义,确定数据挖掘的目的。因此,互联网监测系统中我们首先要搞清楚的就是我们的视音频节目的数据和系统的实际作用之间的问题处理,我们的系统是要对网络上的视音频节目进行监测,对违规的视音频节目进行取证,因此如何找出更多的违规视音频节目就是系统中数据挖掘面临的主要问题,也就是数据挖掘的目的。

原始视音频节目数据的准备

在网络中视音频节目网页就是我们寻找的目标,也就是系统要选择的数据,在大型数据库和数据仓库中提取这些目标数据集。由于视音频数据可能是不完全的、随机的,有复杂的数据结构,就要对数据进行初步的整理,清洗不完全的数据,作初步的描述分析,选择与数据挖掘有关的变量,或者转变变量。同时进行数据预处理,进行数据再加工,检查数据的完整性及数据的一致性、填补丢失的域,删除无效数据等。在互联网监测系统中我们从网络上获取原始的视音频节目数据,并从中抽取一定数量的符合要求的视音频节目子集,建立数据挖掘库。

视音频数据的抽取

在系统中对视音频数据的抽取是数据进入仓库的入口。由于系统中的数据仓库是一个独立的数据环境,它需要通过抽取过程将视音频数据从联机事务处理系统、外部数据源、脱机的数据存储介质中导入数据仓库。数据抽取在技术上主要涉及互连、复制、增量、转换、调度和监控等几个方面的处理。为了便于系统的管理和维护,以适应数据仓库本身或者说是数据源的变化,互联网监测系统中的数据仓库主要更集中在系统功能集成化方面的技术研发。

视音频数据的存储和管理

数据仓储,简单地说,就是搜集来自系统的有用数据,存放在一整合的储存区内。所以其实就是一个经过处理整合,且容量特别大的关系型数据库,用以储存决策支持系统(Design Support System)所需的数据,供决策支持或数据分析使用。从信息技术的角度来看,数据仓储的目标是在组织中,在正确的时间,将正确的数据交给正确的人。在互联网监测系统中数据仓库管理所涉及的视音频数据量比传统事务处理大得多,而且随着时间的推移而快速积累。数据库中的数据量是非常大的,而且很多数据之间的关系和模式有的时候是很模糊的,因此我们需要用数据挖掘的方式将所有数据之间的关系理清。这样可以减少内部通信代价,降低数据库容量压力,使数据库的结构性更加强大。

视音频数据的展现

对系统中数据挖掘的结果进行解释和评价,转换成为能够最终被用户理解的知识。将分析所得到的知识集成到业务信息系统的组织结构中去,对系统进行应用。在数据展现方面主要的方式有:

◆查询:实现预定义查询、动态查询、决策支持智能查询;

在系统中的查询,可以根据关键字进行查询,将关键字输入后点击提交按钮,就可以查出相应关键字的信息;也可以根据系统事先设定好的敏感词汇对要查询的词汇进行选择点击查询。

◆报表:产生关系数据表格、复杂表格、OLAP表格、报告以及各种综合报表;

采用的是报表的形式来形象地反映各类网站的增减量,使用户能更加形象地查看数据库中的信息,以便更好的掌握系统中的网络信息变化,以达到更好的对互联网中的视音频信息进行监控的目的。

◆可视化:用易于理解的点线图、直方图、饼图、网状图、交互式可视化、动态模拟、计算机动画技术表现复杂数据及其相互关系;

◆统计:对系统中的数据进行汇总、排序等各种统计分析。

结束语

节目监测 篇6

下面对这套网络监测系统的构成及应用做一个简要的介绍。

一、系统组成

监测盒是单通道的信号监测报警器, 为1U高度的标准机箱, 可以安装在电视台播出机房的机架中, 主要功能是对播出信号进行监测与报警, 对故障数据进行记录, 并将故障发生时的视音频信号压缩为MPEG-4标准的文件。

监测终端是一台运行着客户端监测软件的计算机, 它可以对局域网中的一台或多台监测盒进行监测和管理。客户端监测软件通过电视台内部的局域网和监测盒进行通讯, 实时显示监测盒的工作状态和报警状态, 并能够从监测盒中下载、备份故障数据及故障发生时录制下来的视音频文件。

监测服务器是一台运行着服务器软件的计算机, 它通过Internet网络和各个电视台的监测盒进行连接, 负责收集各个电视台的监测数据, 并按故障率进行统计。

另外, 该监测系统所使用的网络不需要与电视台的播出网络、非编制作网连接, 所以不会对播出系统造成任何的影响!

二、系统工作流程

监测盒有自己的IP地址, 并且为其设置网关后可以访问处于Internet网络中的监测服务器。如果电视台内部的局域网安装有防火墙, 则必须开放8310和8311两个端口供监测盒访问服务器。

监测盒内置一个容量为1G的电子盘, 用以存储检测到的故障记录和录制下来的视音频文件。当检测到播出信号有故障时, 会自动生成一条故障记录 (包括故障发生时间、持续时间、故障类型等信息) , 同时将故障现场信号和故障结束后的10秒正常信号录制下来, 然后连同缓冲区中故障发生前10秒的正常信号组合成一个完整的故障视音频文件保存到电子盘中。如果故障持续时间超过一定长度 (视频超过20秒、音频超过1分钟) , 则不再录制视音频信号, 但故障计时仍然继续, 故障解除后, 继续录制10秒的正常信号。如果在故障记录过程中出现新的故障, 则会将该故障连同上一个故障录制在同一个视音频文件中, 但故障记录会另外生成一条。当电子盘空间不足时, 时间最早的一个视音频文件会被删除, 但对应的故障记录不会被删除, 也就是说当电子盘空间不足时有可能只有故障记录而没有视音频文件了。

监测盒会每天定时向监测服务器上传故障记录, 上传的时间由服务器端进行设定, 如果由于网络或其他原因导致上传失败时, 监测盒会在下次重新上传。

客户端软件通过局域网从监测盒中下载故障记录和视音频文件, 并将其保存到本地计算机中供用户浏览和查阅。当监测盒检测到故障时, 会向客户端监测软件实时报告故障信息。

对故障的判定有两种类型:属实和误报, 故障的判定默认是属实。为了减少服务器的网络流量, 对于判定为属实的故障就只上传故障记录, 而不上传故障视音频文件。如果客户端将故障判定为误报时, 监测盒就会将该条故障对应的视音频文件立即上传至监测服务器, 服务器端对故障的视音频文件进行回放后做出评判结果, 并将评判结果通知客户端软件。对于确实属于误报的故障会在服务器端退出故障统计。

三、监测终端

监测终端是被监测电视台中装有客户端监测软件的计算机, 软件通过电视台内部的局域网与监测盒进行通讯, 可以浏览、查询、统计、备份监测盒中的故障数据, 通过网络连接还可以起到实时监测、实时报警的功能。用户随时可以回放故障发生时录制下来的视音频文件, 如果对记录下来的故障有异议, 还可以将视音频文件上传至广电总局监测服务器端, 供广电总局评审人员进行评判。

软件从使用角度可分为四个模块:实时监测模块、故障查询模块、播出时间查询模块和报表打印模块。各个模块通过左侧的功能切换按钮来进行切换。

实时监测模块可以显示监测盒当前的工作状态, 当播出信号发生故障时, 可以以声音报警、图像报警的形式对用户进行提示。故障结束后, 相应的报警提示也停止, 此时可以查看故障的详细信息, 并将故障发生时监测盒录制的视音频文件下载到本地计算机中进行回放。如果认为此故障是误报, 可以对此故障提出异议并等待广电总局评审人员进行最终的判定。

故障查询模块可以对以往发生的故障记录按时间范围进行查询和浏览, 并且也可以对误报的故障提出异议。

播出时间查询模块可以查询到每天的开播和停播时间, 以及每天的播出时长。

报表打印模块可以按要求生成单个频道或所有频道的月度、季度和年度报表。

四、监测服务器

监测服务器是一台运行着服务器软件的计算机, 负责对所有监测终端进行管理。监测终端通过Internet网络每日向服务器上传故障数据, 各个监测终端的报警参数也由服务器来统一进行设置。服务器专门提供给广电总局的监测中心, 用于监测管理各个电视台的播出情况。通过服务器软件, 可以浏览到各电视台每个频道记录下来的播出故障信息数据, 对每个频道的播出故障率进行统计、分析和对比, 非常有利于对电视台播出情况进行总体的评价。