1、2019/4/9,应急广播,李晓鸣 广播科学研究院,2019/4/9,介绍内容,应急广播项目经历 背景和意义 功能目标 系统介绍 关键技术,2019/4/9,应急广播领域项目经历,紧急广播项目 国家科技支撑计划项目广播电视监管技术中的两个课题。 2008年12月开始筹备，2009年立项成功。 广科院承担课题五紧急广播关键技术研究、参与课题六紧急广播生成发布系统和应用示范 紧急广播生成发布系统和应用示范课题任务：系统架构及工作流程设计、紧急广播消息生成和联动技术规范的研究和制定、资源调度方法研究、应用示范方案制定及实施。 紧急广播关键技术研究课题任务：消息发送规范或标准研究、适配封装和播出插入技
2、术研究、效果评估技术研究、安全保护技术研究。,2019/4/9,应急广播领域项目经历,应急广播试验系统项目 2011年总局科技司任务。 要求实现通过直播卫星、CMMB、调频模拟广播进行三个地区的应急广播发布。 广科院承担总体技术方案设计。国家应急广播系统项目 2011年总局科技司任务。 广科院负责设计编写项目建议书，负责系统规划、架构设计、工作流程设计和项目估算等任务。,应急广播领域项目经历,应急广播标准研究项目 2011年总局科技司项目。 参与应急广播卫星传输安全认证技术规范、应急广播消息编码规范、应急广播消息生成技术规范研究任务。安全播出工程技术研究(2012)项目 2012年总局科技司项
3、目。 主要任务：开展适应多种广播模式的应急广播系统技术方案的研究，开展新媒体技术在应急预警方面的应用以及应急广播中的应急联动机制等方面的研究、开展移动应急广播系统的方案研究，开展广播电视灾备规划的基础性研究。,2019/4/9,应急广播领域项目经历,应急广播方案及体系研究项目 2011年广科院基本科研项目。 适应多种广播模式的应急广播系统技术方案研究，应急广播分级分层体系、应急联动机制等方面的研究。应急广播远程唤醒技术研究项目 2012年广科院基本科研项目。 制定适合于调频、中波、有线数字电视和地面数字电视等4种传输通道的应急广播远程唤醒技术方案，研究远程唤醒指令编码方案、安全保护技术方案。,
4、2019/4/9,背景和意义,背景 我国应对突发事件形势 国家总体指导思路 当前主要手段 存在的主要问题 广播电视的优势 意义,2019/4/9,我国应对突发事件总体形势,我国正处于突发事件高发时期，而且在未来很长一段时间内还将面临突发事件所带来的严峻考验。 200万户家庭因此陷入贫困，4亿人（次）以上受到不同程度的影响，经济损失达6500亿元左右，占我国GDP的6%。 两类事件：自然灾害和社会危机,2019/4/9,我国应对突发事件总体形势,自然灾害 2011年各类自然灾害造成全国4.3亿人次受灾，1126人死亡（含失踪112人），939.4万人次紧急转移安置。 灾情特点： 灾害多发频发，南
5、方损失较重。 水灾旱灾并重，旱涝交织影响。 台风损失偏轻，地震影响偏重。 贫困效应叠加，城市灾害突出。,1、汶川地震 2、雨雪冰冻 3、北京721暴雨 4、温州动车相撞,2019/4/9,我国应对突发事件总体形势,社会危机 我国正处在社会经济发展的关键时期，各种矛盾凸显，如果处置失当就可能造成社会危机。 据人民网统计分析，2009年全国共发生77件影响力较大的社会热点事件，对社会稳定和建设和谐社会造成了威胁。,2019/4/9,背景和意义,背景 我国应对突发事件形势 国家总体指导思路 当前主要手段 存在的主要问题 广播电视的优势 意义,2019/4/9,国家总体指导思路,规划及管理意见 国家突
6、发公共事件总体应急预案 国务院关于全面加强应急管理工作的意见 “十二五”期间国家突发公共事件应急体系建设规划 国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要 明确提出“加强预警系统和预警信息发布平台建设，构建各类突发事件信息发布公用渠道，提高全社会特别是边远山区、农村等信息末端的预警能力，解决预警信息发布最后一千米的瓶颈问题”,2019/4/9,国家总体指导思路,广电总局已开展应急广播工作 2009年，科技部立项，开展紧急广播生成发布系统及关键技术攻关研究。 2010年，中央批准启动制定国家应急广播体系方案 2011年，广电总局正在组织制定国家应急广播工程建设方案 广播科学研究院自2008年启动紧急广
7、播关键技术攻关研究,2019/4/9,背景和意义,背景 我国应对突发事件形势 国家总体指导思路 当前主要手段 存在的主要问题 广播电视的优势 意义,当前主要手段,手机群发短信 技术缺陷：排队发送机制时延高、基站覆盖面窄、抗毁性差、无法进行异地覆盖。 使用缺陷：手机普及率低、信息权威性差、不习惯及时阅读短信。 网站发布 缺陷：权威性低、扩散范围不受控、舆情不受控、终端普及率低、对受众文化水平有较高要求。,2019/4/9,当前主要手段,电视广播发布 方式1：在正常节目中插入滚动字幕。 方式2：中断正常节目，由主持人发布信息。缺陷1：只能在部分频率/频道的节目中插入，需要受众正在收听收看该频率/频
8、道。 缺陷2：无法实现上下级联动统一发布。 缺陷3：时效性差。,2019/4/9,当前主要手段,农村大喇叭 方式1：传统有线广播 方式2：村村响缺陷1：施工工程量大，改造环节多，维护水平要求较高 缺陷2：尚难实现大范围统一覆盖和异地覆盖 缺陷3：安全性差，无终端反馈,2019/4/9,2019/4/9,背景和意义,背景 我国应对突发事件形势 国家总体指导思路 当前主要手段 存在的主要问题 广播电视的优势 意义,存在的主要问题,尚未形成部门联动、协调一致的应急机制，部门之间难以形成合力。 尚未建立依托广播电视网络传输的突发事件预警信息发布应急机制，没有建立统一的广电突发事件应急预警传输管理平台。
9、 尚未建立一套多种技术手段、多种通道覆盖的突发事件预警传输系统。 预警信息发布中尚未解决“最后一公里”的问题。,2019/4/9,2019/4/9,背景和意义,背景 我国应对突发事件形势 国家总体指导思路 当前主要手段 存在的主要问题 广播电视的优势 意义,广播电视的优势,天然的权威性 传输方式多样 覆盖面广 抗灾力强 高带宽 高安全性 可管可控,2019/4/9,意义,应急广播是指在面临突发公共事件时，通过广播向公众提供动员指挥、协调救援、信息服务、灾备预防的一种十分重要、必不可少的应急手段。 是关系国计民生的公益事业，增强全社会防灾减灾能力，传达党和政府的声音，以最快的速度进行紧急指挥、安
10、全疏散，把灾难给人民生命财产安全带来的冲击降到最小能够很大程度上稳定社会、稳定人心。,2019/4/9,2019/4/9,主要内容,背景和意义 功能目标 系统介绍 关键技术,功能目标总体功能要求,应能实现预警信息快速广泛覆盖 能满足突发事件处置全过程的信息传输要求 建立联动机制，快速响应预警信息发布要求 系统应采取安全措施，做到可管可控 采用多种手段，提高系统容灾能力 有效解决预警信息发布的“最后一公里”问题 平战结合,2019/4/9,充分发挥广播电视在信息传输过程中“点对面、手段多样、方便迅捷”的优势,满足应急部门在处置突发事件的“事前、事中、事后”全过程的信息快速传输要求,形成国家、省、
11、地市、县、乡、村五级贯通,关键系统采取必要的灾备机制 信息传输网络应综合考虑环形网、多类型通道综合利用,全天候、全方位、全时段地向目标受众发布应急信息,传送应急知识普及和政策宣传节目 定期执行系统演练操作,预警信息内容敏感、传播广、影响大，需要杜绝非法信息的发布。,2019/4/9,主要内容,背景和意义 功能目标 系统介绍 关键技术,应急广播的部分概念,突发事件应对步骤：事前预警、事中处置、事后评估。 应急信息分类：预警信息、舆情控制信息、重点宣传信息。 应急广播方式：应急同播、信息提示。 应急广播需求： 分级、分地区、分时段、分人群、分语种的信息投放。 多级应急广播平台之间的联动，主要考虑本
12、地覆盖，但必须具有异地覆盖的能力。 效率优先，在应急广播时期可大幅降低音视频信号质量。 具有资源调度能力，在效率与资源消耗之间达到平衡。,2019/4/9,2019/4/9,系统介绍,国家应急广播系统 系统定位 系统架构 工作流程 地方应急广播系统 系统定位 系统架构 工作流程,国家应急广播系统系统定位,在紧急状态下，国家应急广播系统将在中央一元化的指挥下，实现全国应急广播的多元化实时接收，即不论什么网络、什么频率、什么区域、什么终端，也不论终端是否开机，是固定或移动状态，只要中央发布一个全国应急广播信息和信令，全国广播电视用户就能实时接收到应急广播信息。,2019/4/9,国家应急广播系统总
13、体思路,一个中心，一张覆盖网 国家应急广播中心 国家应急广播信息制作播发平台 中央应急广播调度控制平台 国家应急广播传输覆盖网 中短波和调频模拟广播网 直播卫星传输覆盖网 数字有线电视网 移动多媒体广播电视网 数字音频广播网,2019/4/9,国家应急广播系统系统架构,2019/4/9,国家应急广播系统系统架构,2019/4/9,国家应急广播系统系统架构,2019/4/9,国家应急广播系统系统架构,2019/4/9,国家应急广播系统工作流程,主要环节 信息接入信息制作 消息生成分发传输,2019/4/9,国家应急广播信息制作播发平台：统一制作和输出应急广播节目、应急信息和应急指令。,中央应急广
14、播调度控制平台：生成资源调度方案，并将应急广播节目、应急信息和调度控制指令打包和加密，生成统一格式的消息包。,国家应急广播信息制作播发平台：负责收集、接收应急信息发布需求（国务院应急办、国家地震局、气象局、各地记者站等）,直播星：利用直播卫星应急信息传输系统。CMMB：CMMB的各平台进行转发，利用CMMB已有的紧急广播消息发送体制。中短波、调频、数字音频广播：中星6B中央人民广播电台节目，向全国各前端/台站发布,国家应急广播系统工作流程,制作播发平台收集中央和地方的应急事件信息，制作多语言的应急信息和应急节目，形成发布需求，传送到中央应急广播调度控制平台。调度控制平台根据发布需求，结合应急广
15、播发布预案和应急广播资源情况，生成资源调度方案，封装成统一格式的应急广播消息体，经过安全保护，通过卫星通道传送到直播卫星/有线数字电视/CMMB/中短波调频/数字音频广播等的覆盖网络。,2019/4/9,国家应急广播系统工作流程,直播星通道：通过专网将应急广播消息包发送到国家直播卫星节目集成平台，直播卫星节目集成平台接收、解析和提取应急广播节目和应急信息，利用直播卫星应急信息传输系统进行信息的发布，触发相关直播卫星机顶盒，自动接收应急广播节目和应急信息。CMMB通道：通过专网将应急广播消息包发送到CMMB播出总前端，通过CMMB中央应急广播平台解析和转换后，通过CMMB卫星节传链路下发，省、市
16、级应急广播消息收发平台接收后，然后根据控制信息对应急广播信息进行播发，相关区域的移动多媒体广播电视终端可以自动触发接收应急广播信息。,2019/4/9,国家应急广播系统工作流程,调频中短波及有线通道：通过专网将应急广播消息包加密后传送至中央人民广播电台节目C波段上行台站，通过卫星向全国发布。在调频中短波、有线数字电视、数字音频广播的发射台站/前端进行接收、解析和响应，将接收到的应急广播节目和消息进行适配封装后，插入到现有信号中进行播出。 中短波、调频模拟覆盖网将播出音频节目替换为应急广播音频节目；有线数字电视覆盖网将应急信息以字幕方式在各套节目中插入并播出；数字音频广播覆盖网将播出音频节目替换
17、为应急广播节目，同时在播出信号中插入应急信息。 在全国部署效果采集终端，实现在演练模式下的全系统性能和效率的测试。,2019/4/9,国家应急广播系统遗留问题,宏观考虑国家和部分省级应急发布需求，忽略地方应急需求。重点考虑大范围快速覆盖、异地覆盖，未考虑接收问题。,2019/4/9,地方应急广播系统系统定位,首先满足地域性应急事件处置需要。 省、地市、县、乡镇、村 能做到与国家应急广播系统顺利对接。 平台对接、终端对接 解决“最后一公里”问题。 可靠接收,2019/4/9,地方应急广播系统重点问题,实现本地应急广播发布需求收集、发布资源整合、调度决策、流程控制等功能，承担本地多类型广播电视系统
18、的应急广播指挥决策总平台的角色。 实现分级分类分人群的信息发布，实现根据不同事件等级、事件类型进行多语言多通道的优化发布。 综合考虑多级应急广播信息、异地发射系统的应急信息在本地落地的问题。 切实解决应急信息发布的“最后一公里”问题，缩短信息与受众之间的距离。,2019/4/9,地方应急广播系统总体思路,平台搭建、网络完善和终端部署 建设地方应急广播管理控制平台 完善应急广播综合传输覆盖网 部署具有远程唤醒功能的应急广播公共终端。,2019/4/9,地方应急广播系统系统架构,2019/4/9,地方应急广播系统系统架构,2019/4/9,地方应急广播系统系统架构,2019/4/9,地方应急广播系
19、统系统架构,2019/4/9,地方应急广播系统工作流程,预警信息广播 本级预警广播 委托上级广播 省级现场直通 乡镇区域喊话 村级单点喊话 日常宣传 测试广播,2019/4/9,2019/4/9,主要内容,背景和意义 功能目标 系统介绍 关键技术,2019/4/9,关键技术,格式转换 资源调度 卫星传输封装 区域响应 适配封装插入 效果评估 安全服务 远程唤醒,关键技术 -格式转换,目的： 适用于向多民族群众发布紧急告警消息。 利用多种技术系统发布同一消息。 方法： 单一语种文本多民族语种文本 多语种文本多语种音频,2019/4/9,关键技术 -资源调度,事件分类 自然灾害。 事故灾难。各类安
20、全事故，交通运输事故，公共设施和设备事故，环境污染和生态破坏事件等。 公共卫生事件。传染病疫情，群体性不明原因疾病，食品安全和职业危害，动物疫情，及其他。 社会安全事件。主要包括恐怖袭击事件，经济安全事件和涉外突发事件等。 事件分级 按性质、严重程度、可控性和影响范围，分为四级,2019/4/9,关键技术 -资源调度,目的： 根据紧急广播消息发布的需求，结合紧急广播资源，快速生成包含发布方式、发布资源等要素在内的资源优化调度方案，实现在紧急广播消息的发布过程中，对紧急广播资源的科学管理和合理调度。 解决“快速”与“最小资源利用”之间的矛盾。 调度依据 属地、运行图、原播语言和专业四要素。,20
21、19/4/9,关键技术 -资源调度,关键术语 发布需求、资源要素、目标区域、覆盖人群类别、发布手段、原播语种、运行图、覆盖区域、属地、预评、实评 总体流程 需求分析资源发现预案生成预评估内部优化发布调度覆盖反馈,2019/4/9,关键技术 -资源调度,主要原则 高级别优先原则 中央优先原则 快速处理原则 I级事件，全部资源同时发布。 属地优先原则 优先调用事发地资源。 逐步优化原则,2019/4/9,关键技术 -资源调度,级事件资源选择 状态为可用的。 覆盖区域与目标区域全部或部分重叠的。 若是发布文本类型的消息，则选择有线数字电视、直播卫星、CMMB、地面数字电视4个发布手段的资源；若发布音
22、频类型的消息，则选择所有发布手段资源；若发布文本及音频类型的消息，则选择所有发布手段资源。 若只发布一种语言的文本或音频节目，选择所有语种的发布资源；若同时发布多种语言的节目，则按原播语言匹配规则进行发布。,2019/4/9,关键技术 -资源调度,级、级和级事件 状态为可用的。 覆盖区域与目标区域全部或部分重合的。 若是发布文本类型的消息，则选择有线数字电视、直播卫星、CMMB、地面数字电视4个发布手段的资源；若发布音频类型的消息，则选择所有发布手段资源；若发布文本及音频类型的消息，则选择所有发布手段资源。 属地规则匹配。 运行图匹配。,2019/4/9,关键技术 -资源调度,原播语言匹配。
23、发布手段与覆盖目标人群匹配。其中，覆盖目标人群分为城市、郊区、农村四种，最佳匹配规则：,2019/4/9,关键技术 -资源调度,资源调度要素优化表,2019/4/9,关键技术 -卫星传输封装,新增单独频点，专门用于发布紧急广播消息。 同时接收多路文本流、音频流、控制指令流。 平时持续封装空包数据流进行发送，需要时随时加入紧急广播消息内容进行发布。 在发送端配置码流签名设备，对全部TS流内容进行签名，并加入时间印信息。 在接收端配置签名验证设备，并校对时间印。,2019/4/9,2019/4/9,关键技术 -区域响应,资源识别 每一个播出系统即为紧急广播消息的“播出资源”，具备唯一编码。 每一个
24、台站为紧急广播消息的“台站资源”，以接收设备编码来代替。 响应步骤 两级编码：台站资源编码+播出资源编码。 接收设备响应台站资源编码。 适配封装设备响应播出资源编码。,2019/4/9,关键技术 -区域响应,关键技术 -适配封装及插入,主要设备 适配封装设备、播出插入设备。 操作流程： 适配封装设备根据响应规则，确定响应操作。 从TS流中提取本级系统需发布的内容，转换为本系统对应格式的信号源。 发出控制指令，控制播出插入设备切换信号源，实现播出。,2019/4/9,关键技术 -适配封装及插入（地面数字）,2019/4/9,关键技术 -适配封装及插入（CMMB）,2019/4/9,关键技术 -适
25、配封装及插入（有线数字）,2019/4/9,关键技术 -适配封装及插入（调频）,2019/4/9,关键技术 -效果评估,目的： 为系统演练、事后评估、系统完善提供参考数据。 实现方法： 在各地布置效果采集设备，实时采集紧急广播消息到达情况。 将采集数据通过GPRS返回到中央控制平台。 评估覆盖人口率、覆盖区域率、到达时间等指标。,2019/4/9,关键技术 -安全保护,目的： 保护应急广播内容和控制信令的安全，防止应急广播系统被非法使用，干扰正常生活秩序。 攻击类型： 篡改攻击 本地重放 异地重放,2019/4/9,关键技术 -安全保护,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒,预警信息接收现状
26、： 广播 替换原有节目，用户使用个人收音机收听。 电视 在电视画面中插入字幕 替换电视画面缺陷：用户需要正在收听收看广播电视节目。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒,“最后一公里”并没有真正解决。即使广播电视系统已经发送应急信息，但由于不同时段、不同场所、不同经济收入群体等因素，导致信息不能被及时接收。 实现唤醒个人终端唤醒难度极大。尚无国家强制性标准、个人终端数量巨大、需消费者个人承担。 应实现公共终端，面向村落、办公楼、宾馆、学校、医院、社区、公共交通工具、高速公路沿线等人群密集区。 降低系统复杂度、具备抵御主动攻击的能力，最好能实现在多级和多种广播电视专业之间透明传输。,2019/
27、4/9,关键技术 -远程唤醒,目的： 解决预警信息发布的“最后一公里”问题。 实现“全天候、全时段”的可靠接收。 要求： 能在任何时刻使得尽可能多的人接收消息。 能在重大灾难情况下，接受国家和地方应急部门的指令。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒,解决思路： 研发和部署具备远程唤醒功能的终端，综合利用现有公共广播、消防广播、大喇叭等资源。 终端形式： 个人终端 优点：理想状态下可以通知到每一个人。 缺点：需要受众自己承担购置费用，且不易维护。 公共终端 优点：可管可控，成本较低。 缺点：无法保证通知到每一个人。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒现有技术介绍,调频副载波（RDS） 原
28、理：通过FM副载波传送信息。 适应性分析： 优点：适合本地信息的发布，尤其是数据广播。 缺点：国家已经废除该标准、不适合异地跨区域覆盖及唤醒、传输速率较低（400bps）、需要改造发射机。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒现有技术介绍,有线预警广播站 原理：人工打开广播站，有线方式传输。 适应性分析： 优点：适合平时本地信息的发布。 缺点：时效性不高（人工控制）、广播控制不严，影响正常播出，传输线路单一。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒现有技术介绍,无线预警广播 原理：通过GSM信号拨打，自动播出语音或文本信息。 适应性分析： 优点：适合村级信息的发布。 缺点：GSM通信链路抗灾
29、能力差、点对面发布效率很低、容易被盗号安全性低。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒现有技术介绍,调频共缆技术 原理：将信息通过FM方式通过有线传输。 适应性分析： 优点：适合本地信息的发布。 缺点：安全性不高、部署复杂度高、不接受多级直接唤醒。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒,理想的远程唤醒技术 至少能通过有线、调频、中波、短波等信号的同时传输实现远程唤醒解决多级、跨地域唤醒的问题，应对多级别灾难。 必须能抵御篡改攻击和重放攻击。 尽量不改动传输链路，实现透明传输。,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒,2019/4/9,关键技术 -远程唤醒,特点 能在多次信号转换、编解码过程中的持续存在，具有跨专业、跨调制方式、跨数模进行透明传输的功能。 具备一定的安全保护措施，能抵御篡改攻击、本地重放攻击和异地重放攻击。 能实现在中央、省、地市、县等四级管理机构对同一终端的本地和异地控制，能实现分区分片唤醒的功能，唤醒时间在0.5S之内。 能与目前的村长广播、消防广播、公共楼宇广播/电视、校园广播、地铁广播、广场大屏幕快速对接，输出音视频能容。,2019/4/9,2019/4/9,谢谢！,
