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建设数字化、网络化后贯穿广播中心 业务流程的节目技术质量检测、监控体系(下)

2012-07-19 姬海啸 传播与制作


(接上期)

  3.节目编、审及播出检测节点

  (1)数字音频域

  中央台参考《GB/T16463-1996 广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》、《GY/T133-1998广播节目录制技术质量检验规范》、《GY/T192-2003数字音频设备的满度电平》、《ITU-R BS.1726建议书——国际节目交换中伴随电视的数字声音信号的电平》、总局《广播电视安全播出事件事故管理有关规定》等相关标准、规定,组织人员进行一系列技术指标和主观评价的测试和研究,设定了如图2所示的媒资系统、制作系统、播出系统和智能监控系统的监测节点的检测技术指标项和参数,制定了《中央台制播节目质量检测、监控参数》,如表3所示,电平关系示意,如图3所示。据此,对节目技术质量进行检测、监控。

  中央台在制作系统、媒资系统和自动化播出系统中不仅设有自动技审或检测功能,而且设有人工审核节点。人工节点不仅审核节目内容的正确性,同时也审核节目的技术质量。这是因为目前技术手段只能检测到能够测量的客观可量化的技术指标,例如电平、相位等,而噪声、丢字、编排错乱等问题会被现有技术检测手段所掩蔽。所以在制作站完成节目制作后系统自动提交的技审报告只能作为编辑记者参考;在节目发送到播出系统前,制作系统还会向节目审核人员提交技审报告,供审核人员参考,系统和人工发现的问题还需通过人工处理。

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图3 电平关系示意

  播出机房利用调音台、停播报警器对本机房的播出信号进行监控;智能监控系统对播出机房播出信号、主控矩阵前后播出信号、送光端机前的播出信号进行监测。另外,技术人员利用数字音频测试设备测量数字基带传输音频信号的眼图特征、奇偶校验、信号幅度等,作为判断信号传输质量的依据。

  (2)音频文件域

  ·制作系统音频文件质量检测

  制作系统与播出系统、媒资系统、电话采访录音系统相连,为保证节目的传输的安全性制作系统中所有相关数据传输均采用统一的CRC校验算法,保证文件的完整性和安全性,检测音频文件的格式结构是否合法、音频文件的MPEG帧结构是否合法、音频文件是否被非法修改过。

  ·制作系统与媒资系统接口音频文件质量检测

  制作系统与媒资系统通过接口相连。在音频文件从制作系统归档到媒资系统过程中,音频文件迁移至媒资系统后,媒资系统对音频文件进行CRC校验,确保文件传输安全;制作系统从媒资系统在下载音频文件的过程中,音频文件迁移至制作系统后,制作系统对音频文件进行CRC校验,确保文件传输安全;在音频文件归档到媒资系统或者从媒资系统下载过程中,文件CRC校验失败,制作系统会重新提交归档入库任务或者下载任务。

  ·制作系统与播出系统接口音频文件质量检测

  制作系统与播出系统通过接口连接。播出接口服务器对扫描音频文件的帧格式是否正确,确保音频文件能正常播出。在发播过程中,制作系统生成音频文件身份信息(32位CRC校验码),播出接口服务根据身份信息效验音频文件合法性。

  (3)制作系统与媒资系统元数据

  为了保证节目的播出安全以及规范节目查询、音频资料调用,在制作系统、媒资系统制作节目、资料时,填写的元数据要遵循《中央人民广播电台音频资料元数据方案》。

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表3《中央台制播节目质量检测、监控参数》

四.中央台节目技术质量检测与技术参数配置

  中央台根据研究确定的节目技术质量检测、监控项,对技术指标项的具体参数进行了配置。

  1.音频信号质量检测与参数配置

  音频信号质量检测主要用于判断信号质量是否符表3规范的要求,通常作为判断信号出现的影响音频质量的依据 。

  ·左右声道反相

  检测方法:对左右声道的序列进行相关系数计算,并根据系数阈值和持续时间阈值来判断是否反相。

  判断标准:a. 相关系数阈值:在-1到0的相关系数之间,确定一个阈值,参考值为-0.75;b. 持续时间阈值:判断左右声道反相所需要的最短持续时间单位,参考值为1分钟;

  相关系数比例阈值:在持续时间内,相关系数小于等于相关系数阈值的采样数与总采样数的比值,参考值60%;

  相关系数比例大于等于相关系数比例阈值且持续时间超过持续时间阈值,则判断该时间内信号左右声道反相。

  ·低电平告警阈值

  检测方法:持续测量音频信号的电平值。

  判断标准:a. 音频信号电平阈值:参考值为-48dBFS;b. 持续时间阈值:判断音频信号电平过低所需要的最短持续时间单位,参考值为8秒;

  低比例阈值:在持续时间内,音频信号小于或等于音频阈值的采样数与总采样数的比值,参考值为90%;

  音频信号低电平的比例大于等于低电平比例阈值且持续时间超过持续时间阈值,就判断该时间内信号幅过低。

  ·最大允许电平阈值

  检测方法:测量音频信号的峰值,超过电平阈值即判断信号电平超过最大允许电平。

  判断标准:a. 音频信号电平阈值:以峰值为依据定义电平阈值,参考值为-9dBFS;

  持续时间阈值:判断音频信号电平过高所需要的最短持续时间单位,参考值为2分钟;b. 电平高比例阈值:在持续时间内,音频信号电平峰峰值大于或等于音频信号电平阈值的个数与峰值总个数的比值,参考值为80%;

  音频信号电平高的比例大于等于电平高比例阈值且持续时间超过持续时间阈值,就判断该时间内信号幅度超过最大允许电平。

  ·电平均衡阈值

  检测方法:持续测量音频信号的电平值。

  判断标准:a. 音频信号电平低阈值:参考值为-24dBFS;b. 音频信号电平高阈值:参考值为-9dBFS;

  持续时间阈值:判断音频信号电平不均衡所需要的最短持续时间单位,参考值为2分钟;

  音频信号低于音频信号电平低阈值且持续时间超过持续时间阈值,或信号高于信号电平高阈值且持续时间超过持续时间阈值,判断该时间内信号电平不均衡。

  ·左右声道电平差阈值

  检测方法:持续测量音频信号左右声道的电平值并与电平差阈值和时间阈值进行比较。

  判断标准:a. 电平差阈值:参考值为20db;b. 持续时间阈值:判断音频信号左右声道电平差异过大所需要的最短持续时间单位,参考值为1分钟;

  立体声音频中左右声道电平差的绝对值高于电平差阈值的持续时间,超过持续时间阈值,判断该时间内信号左右声道不均衡。

  ·声道缺失告警阈值

  监测方法:持续监测音频信号每个声道的电平值。

  判断标准:a. 音频信号电平阈值:参考值为-48dBFS;b. 持续时间阈值:判断音频信号电平过低所需要的最短持续时间单位,参考值为8秒;c. 低电平比例阈值:在持续时间内,音频信号的任一声道电平小于或等于音频信号电平阈值的取样数与总取样数的比值称为声道缺失比例,其参考阈值为90%;声道缺失比例大于等于低电平比例阈值且持续时间超过持续时间阈值,就判断该时间内信号声道缺失。

  ·爆音

  检测方法:短于时间阈值的不连续的音频信号。

  2.基于演播室数字音频接口的AES音频信号检测

  ·双相标志编码状态

  检测方法:根据GY/T 158-2000中4.3的规定,数字音频信号采用双相标志编码进行信道编码,该值用于判断该编码是否正确。

  判断标准:数字音频信号的时隙4到31符合双相标志编码的编码规范。

  ·奇偶校验

  检测方法:监测数字音频信号每个子帧的时隙4到31。

  判断标准:数字音频信号子帧的时隙4到31传送偶数个“1”和偶数个“0”。

  ·循环冗余校验(CRC)

  检测方法:根据GY/T 158-2000中4.6的规定对数字音频信号每个通道的通道状态数据的第23字节进行循环冗余校验计算。

  判断标准:数字音频信号通道状态数据的第23字节循环冗余校验计算结果,满足循环冗余校验的要求。[page]

  ·有效标志

  检测方法:监测数字音频信号每个子帧的时隙28。

  检测标准:如果音频样值字适于转换为采用线性PCM编码的模拟音频信号,则时隙28为“0”,否则为“1”。

  ·输出端信号幅度

  检测方法:采用平衡接口时当输出终端跨接的阻抗为110Ω±1.1Ω且不存在任何连接电缆时,监测信号幅度的峰-峰值;采用非平衡接口时当输出终端跨接的阻抗为75Ω时,监测信号幅度的峰-峰值。

  判断标准:采用平衡接口时输出端信号幅度的峰-峰值应在2V-7V之间;采用非平衡接口时信号幅度的峰-峰值应为1.0V±0.1V。

  ·接收端眼图特征

  检测方法:监测接收端眼图。

  判断标准:接收端产生的眼图,如图4所示,其中Tnom为双相标志码半周期,Tmin=50%Tnom,采用平衡接口时,Vmin≥200mV;采用非平衡接口时,Vmin≥100mV。

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图4 AES信号眼图

  ·输出固有抖动

  检测方法:使用固有抖动测量滤波器,在所有的波形跳变过零点处测量的输出固有抖动的峰值。

  判断标准:输出固有抖动的峰值应小于0.025单元间隔(UI)。

  ·上升下降时间

  检测方法:采用平衡接口时当输出终端跨接的阻抗为110Ω且不存在任何连接电缆时,按幅度的10%幅值点-90%幅值点之间的时间确定上升时间和下降时间;采用非平衡接口时当输出终端跨接的阻抗为75Ω时,按幅度的10%幅值点-90%幅值点之间的时间确定上升时间和下降时间。

  判断标准:采用平衡接口时上升时间和下降时间均应在5ns-30ns之间;采用非平衡接口时上升时间和下降时间均应在30ns-44ns之间。

  3.基于计算机网络编解码、传输和存储的音频文件的质量检测

  音频文件的检测包括音频文件的合法性检测和传输完整性检测。

  ·音频文件合法性检测

  音频文件的合法性检测是通过对文件格式、文件内的音频数据格式和文件内的元数据格式的检测,判断出音频文件是否为系统准入的文件。

  ·文件帧结构完整性

  检测说明:对音频文件进行帧格式检测;

  检测方法:通过对音频文件进行逐帧检测,检查是否有不完整的音频帧;

  判断标准:不完整地音频帧大于等于1帧,则表明文件帧结构不完整。

  ·比特率合法性

  检测说明:对音频文件传输比特率进行检查,避免比特率过低造成音频播放质量过差;

  检测方法:检测音频文件传输比特率,对比特率过低的文件进行检测:

  判断标准:采用MPEG-1 Layer2编码时大于等于256kb/s;采用MPEG-1 Layer3编码时大于等于128kb/s。

  ·取样精度合法性

  检测说明:对音频文件取样率和量化比特进行检查;

  检测方法:对音频文件中的取样率和量化比特进行检查;

  判断标准:取样率大于等于44.1KHz,且量化比特应大于等于16比特。

  ·音频文件传输完整性检测

  检测说明:对音频文件传输或存储后音频文件进行完整性检测;

  检测方法:通过对传输或存储后音频文件的校验码进行校验,检测音频文件是否完整;

  判断标准:对音频文件进行校验码重新计算并和传输的校验码进行比较,检测结果两者一致表明音频文件传输完整。

  五.结束语

  中央台在节目采集、编审和播出流程中的节目技术质量的检测、监控方面作了有益探索,初步建立了广播中心节目技术质量检测、监控体系。随着时间的推移和实践的深入,中央台还需进一步研究,在全面性、准确性、适用性和规范性方面不断改进,逐渐健全用制度控制、人员控制和技术控制相结合的中央台节目质量检测、监控体系。B&P

(全文完)

参考文献
《GB/T16463-1996 广播节目声音质量主观评价方法和技术指标要求》《GY/T133-1998 广播节目录制技术质量检验规范》
《GY/T 158-2000演播室数字音频信号接口》
《GY/T192-2003数字音频设备的满度电平》
《ITU-R BS.1726 建议书——国际节目交换中伴随电视的数字声音信号的电平》
《广播电视安全播出事件事故管理有关规定》
《广播电台数字化网络化建设白皮书(2007)》
《中央人民广播电台内外网传输管理办法》
《新闻平台和多倍速音频传录系统接口规范》
《制作系统与播出系统接口规范》
《制作系统与媒资系统接口规范》

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