應(yīng)急廣播建設(shè)的幾點(diǎn)思考

應(yīng)急廣播建設(shè)的幾點(diǎn)思考

0應(yīng)急預(yù)警信息發(fā)布過程及其健康背景目前，中國處于突發(fā)事件高發(fā)區(qū)，面臨的嚴(yán)重考驗短期內(nèi)將不可避免。據(jù)統(tǒng)計,近幾年,我國每年突發(fā)事件高達(dá)120萬起,造成至少20萬人死亡,170萬人(次)傷殘,200萬戶家庭因此陷入貧困,4億多人(次)受到不同程度的影響,經(jīng)濟(jì)損失達(dá)6500億元左右,占我國GDP的6%。挽救生命分秒必爭,維護(hù)社會穩(wěn)定、構(gòu)建和諧社會刻不容緩。如何全天候、全時段地將應(yīng)急廣播系統(tǒng)發(fā)布的應(yīng)急預(yù)警信息及時地向受眾進(jìn)行展示,是應(yīng)急預(yù)警信息發(fā)布過程中的重要一環(huán)。本文對現(xiàn)有的遠(yuǎn)程喚醒技術(shù)進(jìn)行了適用性分析,為應(yīng)急廣播系統(tǒng)的建設(shè)完善提供參考思路。1應(yīng)急廣播消息傳輸目前,國內(nèi)、外許多機(jī)構(gòu)都在國家應(yīng)急廣播方面進(jìn)行了基礎(chǔ)技術(shù)研究與國家級的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。國外在國家應(yīng)急廣播建設(shè)領(lǐng)域發(fā)展較成熟的技術(shù)有美國的緊急報警系統(tǒng)(EAS,EmergencyAlertSystem)和日本緊急警告系統(tǒng)(EWS,EmergencyWarningSystem),在國內(nèi)廣州、上海、山西等許多省市也根據(jù)各省市的基本情況建設(shè)了相應(yīng)的應(yīng)急廣播體系。在應(yīng)急廣播系統(tǒng)中運(yùn)用較廣且可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程喚醒功能的技術(shù)主要包括:調(diào)頻副載波技術(shù)、TS流技術(shù)、CMMB技術(shù)、調(diào)頻共纜技術(shù)、雙音多頻(DTMF)信號技術(shù)。調(diào)頻副載波技術(shù)在應(yīng)急廣播體系中應(yīng)用最為廣泛,美國的EAS和日本的EWS都采用了該技術(shù)。美國的EAS系統(tǒng)信息發(fā)布手段主要采用數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)(目前主要為RDS技術(shù),RadioDataSystem),同時輔以電視、網(wǎng)絡(luò)、手機(jī)短信、衛(wèi)星等多種手段;設(shè)備采用統(tǒng)一的EAS協(xié)議,終端接收機(jī)采用對應(yīng)的統(tǒng)一協(xié)議進(jìn)行解碼,終端需對協(xié)議解碼后進(jìn)行分析,才能實現(xiàn)自動喚醒功能;EAS允許廣播電視臺、有線電視系統(tǒng)、衛(wèi)星公司以及其他相關(guān)部門,可以在無人監(jiān)管的情況下,迅速、自動地、按事件級別地發(fā)送、接收緊急信息。日本的EWS系統(tǒng)的緊急告警信號以廣播方式進(jìn)行發(fā)布,通過具備相應(yīng)解碼器的廣播接收機(jī)(主要技術(shù)采用DARC,DataAudioRadioChannel),和電視機(jī)進(jìn)行信息的接收,并輔以網(wǎng)絡(luò)、短信、衛(wèi)星等多種手段發(fā)布預(yù)警信息;EWS系統(tǒng)建于1985年,并于2007年形成以數(shù)字化方式向公眾提供緊急警告信息服務(wù)的體系,接收機(jī)在檢測到相應(yīng)的告警信息后會被自動喚醒,正在收聽收看的廣播電視節(jié)目將自動切換到緊急頻道;此外,在日本國內(nèi)在普及的應(yīng)急救生包中配備了特殊頻點(diǎn)的收音機(jī),可通過手搖發(fā)電方式在緊急條件下實現(xiàn)緊急廣播信息的接收。在我國部分省市以及一些工廠企業(yè)也應(yīng)用了調(diào)頻副載波技術(shù),日前上海建立了災(zāi)害信息調(diào)頻副載波廣播系統(tǒng),并在全市設(shè)立了1000個接收點(diǎn),一旦系統(tǒng)后臺發(fā)出災(zāi)害信息,專用接收器就會自動開機(jī),向受災(zāi)群眾廣播“知災(zāi)、避災(zāi)、防災(zāi)”的相關(guān)內(nèi)容。通過在TS流中復(fù)用應(yīng)急廣播信息,數(shù)字電視終端可以解碼TS流并獲得應(yīng)急廣播信息,激發(fā)終端自動喚醒,該技術(shù)也是國家應(yīng)急廣播消息傳輸?shù)闹匾侄沃?。有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視和直播衛(wèi)星數(shù)字電視四個廣播電視系統(tǒng)都可以采用該技術(shù),實現(xiàn)應(yīng)急廣播消息的插播和遠(yuǎn)程終端的自動喚醒。CMMB技術(shù),通過無線數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星進(jìn)行節(jié)目傳輸,既可以向手機(jī)、PDA和GPRS等小屏幕終端提供服務(wù),也可以向車載電視、筆記本、電腦等大屏幕終端提供廣播電視服務(wù),目前在我國已覆蓋300多個城市。作為中國移動多媒體廣播電視標(biāo)準(zhǔn),CMMB能夠通過專門的CMMB緊急廣播系統(tǒng)實現(xiàn)在CMMB信號中插入緊急廣播消息的功能。調(diào)頻共纜技術(shù)在我國學(xué)校、企業(yè)和工廠等區(qū)域運(yùn)用較多,尤其是有線電視網(wǎng)絡(luò)與調(diào)頻中短波網(wǎng)絡(luò)廣泛覆蓋的廣大農(nóng)村地區(qū)。湖南、四川、廣東等地區(qū)的“村村響”農(nóng)村應(yīng)急廣播系統(tǒng)采用調(diào)頻共纜技術(shù),充分利用廣播電視網(wǎng)絡(luò)為信號傳輸?shù)闹饕d體,根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r綜合利用地面數(shù)字傳輸網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、調(diào)頻無線發(fā)射或其它傳輸方式,改變了原有農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)的打電話到責(zé)任人,再進(jìn)行廣播或人為動員疏散的比較傳統(tǒng)的應(yīng)急安全指揮手段,建立速度、分級、準(zhǔn)確的農(nóng)村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)應(yīng)急廣播系統(tǒng),達(dá)到了緊急指揮安全疏散,把災(zāi)難給人們生命財產(chǎn)帶來的沖擊降到最小的目的。通過該系統(tǒng)上級前端可隨時對下級網(wǎng)絡(luò)廣播,下級前端自動收轉(zhuǎn)上級廣播節(jié)目,上級對下級既可通播,亦可選播。通過同頻陷波式、高電平壓低電平式等技術(shù)實現(xiàn)上下級廣播的自動切換。雙音多頻(DTMF)信號技術(shù)的應(yīng)用起源于電話系統(tǒng)中電話機(jī)與交換機(jī)之間的用戶信令傳送技術(shù),目前也被運(yùn)用到廣電領(lǐng)域的信號指令傳輸中。廣東南方電視臺利用雙音多頻技術(shù),實現(xiàn)了在不影響節(jié)目正常播出的同時,定時定位準(zhǔn)確插播其他電視節(jié)目的需求。山西省太原市利用DTMF技術(shù),提出并建設(shè)了一套以雙音多頻信號為控制信號的城市應(yīng)急廣播系統(tǒng),既實現(xiàn)了對廣播終端迅捷可靠的遠(yuǎn)程自動控制,又實現(xiàn)了有效地抵御惡意攻擊和防范干擾誤啟動等多項功能。2應(yīng)急廣播遠(yuǎn)程喚醒技術(shù)現(xiàn)階段,我國各個地區(qū)在解決應(yīng)急信息發(fā)布“最后一公里”的問題上并沒有統(tǒng)一的技術(shù)手段,仍采用不同的遠(yuǎn)程喚醒技術(shù),下文從應(yīng)急信息的數(shù)據(jù)格式、傳輸通道、喚醒方式等方面對上述應(yīng)急廣播遠(yuǎn)程喚醒技術(shù)進(jìn)行介紹。2.1頻率副載荷技術(shù)調(diào)頻副載波技術(shù)是指在進(jìn)行調(diào)頻廣播的同時,利用調(diào)頻基帶的空余頻譜,通過調(diào)頻副信道傳輸數(shù)據(jù)、聲音等業(yè)務(wù)信息,具有投資省、受眾廣泛、節(jié)約頻譜等特點(diǎn)。常用的技術(shù)包括:SCA(SubsidiaryCommunicationAuthorigations)信道,RDS(RadioDataSystem)數(shù)據(jù)系統(tǒng),RBDS(RadioBroadcastDataSystem),DARC,HSDS,FMHDS(FMmultiplexHighspeedDataSystem)。下文以RDS為例介紹調(diào)頻副載波技術(shù)在應(yīng)急廣播遠(yuǎn)程喚醒中的應(yīng)用。RDS是通過調(diào)頻副載波傳送的一種數(shù)據(jù)廣播技術(shù),其副載波頻率為57kHz,采用抑制副載波調(diào)幅方式傳送信息,RDS的頻譜分布如圖1所示。構(gòu)成RDS信道后,再與調(diào)頻立體聲廣播的主信道(占據(jù)0Hz~15kHz)、副信道(占據(jù)23kHz~53kHz)、導(dǎo)頻(19kHz)構(gòu)成帶有RDS的調(diào)頻立體聲廣播的調(diào)制基帶信號,再共同對高頻主載波調(diào)頻。將調(diào)制后的RDS數(shù)據(jù)幀發(fā)送到具備RDS功能的調(diào)頻發(fā)射機(jī),若發(fā)射機(jī)不具備RDS功能,需增加RDS激勵器。喚醒終端配置相印的RDS數(shù)字解碼器,加電后會自動搜索帶有RDS副載波信息的頻率,并進(jìn)行記錄,只要設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài),就會自動恢復(fù)到該頻率上去,進(jìn)行應(yīng)急信息的播放。2.2cm國外緊急廣播消息傳輸利用TS流進(jìn)行應(yīng)急廣播信息的傳輸和遠(yuǎn)程終端的自動喚醒,可以根據(jù)GB/T17975.1《信息技術(shù)運(yùn)動圖像及其伴音信息的通用編碼第1部分:系統(tǒng)》復(fù)用標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)有線數(shù)字電視、地面數(shù)字電視、衛(wèi)星數(shù)字電視、直播衛(wèi)星數(shù)字電視,這幾個系統(tǒng)中TS應(yīng)急廣播信息流的復(fù)用。應(yīng)急廣播信息通過TS流傳輸?shù)牧鞒倘鐖D2所示。1.適配封裝:解析緊急廣播消息,適配封裝成適合TS流傳輸?shù)木o急廣播表,并輸出給播出插入設(shè)備;提取緊急廣播消息中的緊急信息,編輯為適合屏幕顯示的字幕信息,適配封裝成字幕指令,輸出給播出插入設(shè)備;控制ASI切換器,當(dāng)有緊急廣播消息時,切換到插入了緊急廣播表的TS流;當(dāng)無緊急廣播消息時,切換到正常播出的TS流;將設(shè)備工作狀態(tài)信息反饋給消息接收設(shè)備。2.播出插入:根據(jù)播出插入指令,可以通過以下三種方式進(jìn)行應(yīng)急廣播預(yù)警信息的發(fā)布:在正常播出的TS流中插入緊急廣播表;在原電視節(jié)目的視頻圖像中疊加字幕;將原廣播節(jié)目替換成緊急廣播節(jié)目。3.ASI切換:在切換設(shè)備中,根據(jù)播出插入指令,完成正常播出的TS流到緊急廣播節(jié)目流的切換,切換時需在收到應(yīng)急指令和確認(rèn)緊急廣播節(jié)目流正常傳輸?shù)幕A(chǔ)上進(jìn)行切換;控制ASI切換器,當(dāng)有緊急廣播消息時,切換到插入了緊急廣播表的TS流;當(dāng)無緊急廣播消息時,切換到正常播出的TS流。4.數(shù)字電視接收終端,通過解碼TS流,判斷是否需要自動喚醒帶電終端播放應(yīng)急廣播消息。CMMB在設(shè)計之初就考慮了緊急廣播應(yīng)用。與其它應(yīng)急消息格式不同,CMMB系統(tǒng)通過CMMB緊急廣播表傳輸緊急廣播消息,并遵照《GY220.4移動多媒體廣播第4部分緊急廣播》所規(guī)定的格式進(jìn)行緊急廣播消息的數(shù)據(jù)封裝。CMMB緊急廣播消息的復(fù)用傳輸流程如圖3所示,CMMB緊急廣播表傳輸緊急廣播消息的方法,包括如下步驟:1.接收緊急廣播消息,包括上級、本級和下級等不同來源的緊急廣播消息,并根據(jù)消息來源以及消息自身的類型和級別等參數(shù)按預(yù)定策略對消息進(jìn)行排隊。2.將緊急廣播消息拆分和封裝為一個或多個適合緊急廣播表承載的緊急廣播數(shù)據(jù)段,緊急廣播表結(jié)構(gòu)和復(fù)用幀如圖4所示。3.將緊急廣播數(shù)據(jù)段適配封裝成適合CMMB傳輸?shù)木o急廣播表,包括:緊急廣播表標(biāo)識號、并發(fā)消息數(shù)量、緊急廣播序號、緊急廣播數(shù)據(jù)段、緊急廣播數(shù)據(jù)段長度等信息。4.對緊急廣播表進(jìn)行復(fù)用封裝(圖4),通過衛(wèi)星、無線數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)急廣播節(jié)目進(jìn)行傳輸,并由CMMB移動多媒體終端進(jìn)行接收。5.終端接收到CMMB應(yīng)急廣播消息后,對其中的緊急廣播數(shù)據(jù)段進(jìn)行解封裝、合并獲得緊急廣播消息。在遠(yuǎn)程喚醒過程中,CMMB終端按照《移動多媒體廣播第4部分:緊急廣播》中規(guī)定的緊急廣播消息復(fù)用幀格式進(jìn)行解析,判斷MF_ID=0中的表標(biāo)識是否為0x10,是則該復(fù)用就是幀緊急廣播表,終端將自動接收緊急廣播消息。2.4應(yīng)急廣播的遠(yuǎn)程喚醒調(diào)頻共纜技術(shù)是指利用FM頻率調(diào)制技術(shù)將廣播的音頻和控制信號,調(diào)制到88MHz~108MHz(也有的調(diào)制到70MHz~87MHz)的高頻載波上,被調(diào)制的廣播音頻和控制信號與有線電視節(jié)目共用CATV同軸電纜/光電網(wǎng)絡(luò)傳輸,即共纜。廣播音頻、廣播控制和有線電視信號在CATV同軸電纜/光電網(wǎng)絡(luò)中,各自采用不同的頻段傳輸,不會產(chǎn)生交互調(diào)制現(xiàn)象。運(yùn)用到應(yīng)急廣播預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)中,調(diào)頻共纜技術(shù)可以實現(xiàn)上、下級發(fā)布信息的自動切換及終端自動喚醒接收預(yù)警信息的功能。以村鎮(zhèn)規(guī)模為例,可以采用調(diào)頻信號同頻陷波式插入技術(shù)對單一行政村運(yùn)用調(diào)頻共纜技術(shù),實現(xiàn)應(yīng)急廣播的遠(yuǎn)程喚醒,如圖5所示。鄉(xiāng)鎮(zhèn)站的調(diào)頻調(diào)制器將接收到的FM信號或鄉(xiāng)鎮(zhèn)自己辦的節(jié)目信號,用調(diào)頻方式通過CATV網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鞔逵脩?處于自動開關(guān)狀態(tài)的用戶頻點(diǎn)接收音箱將隨時接收鎮(zhèn)FM信號。當(dāng)村組織需要插播時,只需開啟村廣播室的調(diào)頻調(diào)制器的電源,村CATV分配網(wǎng)絡(luò)始端的同頻信號插入器會自動陷去鎮(zhèn)FM信號(TV信號照常傳送),送出鎮(zhèn)同頻的村FM信號。對單一行政村也可以采用調(diào)頻信號高電平壓低電平式插入技術(shù)實現(xiàn)村級應(yīng)急信息的插入和遠(yuǎn)程終端的自動喚醒。采用調(diào)頻共纜技術(shù)可以通過廣播光信號插入聯(lián)網(wǎng)和電話遠(yuǎn)程播控聯(lián)網(wǎng)等聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對由多個自然村形成的一個行政村的應(yīng)急信息遠(yuǎn)程控制。2.5電話智能接入及巡檢雙音多頻信號(DTMF)是由貝爾實驗室開發(fā)的信令方式,通過承載語音的模擬電話線傳送電話撥號信息。在應(yīng)急廣播系統(tǒng)中,通過將雙音多頻信號作為控制信號,實現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)之間有效的通信識別和可靠的遠(yuǎn)程控制響應(yīng)。具體實現(xiàn)過程如圖6所示。1.發(fā)布者直接用手機(jī)經(jīng)市話網(wǎng)撥打應(yīng)急系統(tǒng)的電話接入號碼。2.電話智能接入器可以自動進(jìn)行來電鈴流檢測、摘掛機(jī)處理,可以實現(xiàn)語音提示、身份識別(密碼認(rèn)證+語音識別)、電話按鍵指令轉(zhuǎn)發(fā)和登錄者分級管理等功能。3.雙音頻信號巡檢碼發(fā)生器產(chǎn)生的雙音頻巡檢碼信號用于指示用戶登錄的休眠工作狀態(tài),當(dāng)處于電話登錄休眠狀態(tài)時,雙音頻信號巡檢碼發(fā)生器就不斷產(chǎn)生連續(xù)的DTMF雙音頻信號,此時廣播系統(tǒng)的終端收到該巡檢碼信號后,將拒絕啟動應(yīng)急廣播,播出正常的FM調(diào)頻節(jié)目。若沒有雙音頻巡檢碼,終端經(jīng)過判斷后啟動應(yīng)急廣播。4.專用頻點(diǎn)FM調(diào)制器和混頻發(fā)射器,用于對專用音頻信號(電話按鍵、巡檢碼等雙音頻信號和語音音頻信號)進(jìn)行調(diào)制并和其他普通頻點(diǎn)的FM節(jié)目信號進(jìn)行混頻發(fā)射,通過有線(CATV)或無線FM廣播方式發(fā)送到終端。3缺少有足夠應(yīng)急廣播需求的智能廣播技術(shù)美國的EAS技術(shù)和日本的EWS技術(shù)都采用調(diào)頻副載波技術(shù),需要對現(xiàn)有廣播電視信號傳輸系統(tǒng),主要是調(diào)頻發(fā)射機(jī),進(jìn)行一定程度上的改造。這種改造對于我國目前數(shù)量眾多的調(diào)頻發(fā)射臺站來說,耗資巨大;同時,該項技術(shù)不能適用于中波和短波廣播,只能利用本地的調(diào)頻臺站對較近區(qū)域的終端進(jìn)行喚醒,這在重大災(zāi)難發(fā)生時、本地調(diào)頻臺站癱瘓后(如地震),該項技術(shù)無法繼續(xù)發(fā)揮作用?；赥S流的機(jī)頂盒遠(yuǎn)程喚醒系統(tǒng),對終端限制較大,尤其是在應(yīng)急事件處置中發(fā)揮重大作用的無線廣播如短波廣播中,該技術(shù)無法使用,而且無法應(yīng)用于終端尚未普及的廣大農(nóng)村和偏遠(yuǎn)山區(qū)。CMMB技術(shù)基于緊急廣播表,受傳輸通道和接收終端限制,只能實現(xiàn)對CMMB終端實現(xiàn)喚醒,無法普及到其他傳輸通道及終端。采用調(diào)頻共纜方案,對最大傳輸距離有限制,只能適用于鄉(xiāng)村范圍內(nèi)的應(yīng)急通知,無法利用其它廣播手段以保證線路遭到破壞還能進(jìn)行應(yīng)急消息的有效播發(fā),且容易被大功率的同頻率廣播鎮(zhèn)壓,無法實現(xiàn)信源和