關于構(gòu)建演播室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術策略

胡俊平

（貴陽電視臺，貴州 貴陽 550002）

關于構(gòu)建演播室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術策略

胡俊平

（貴陽電視臺，貴州 貴陽 550002）

貴陽電視臺構(gòu)建了一套演播室綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對演播室直播系統(tǒng)工作中多個層面的運行情況進行實時的檢測，并智能預判故障發(fā)生的節(jié)點，形成由點至面的直觀展示及預警方式。結(jié)果證明，該系統(tǒng)減少了故障發(fā)生幾率，提高了故障解決的效率，減輕了人員的安播壓力，是直播系統(tǒng)安全管理的有效手段。

設備監(jiān)控；關鍵信號點監(jiān)測；文件流程監(jiān)測；環(huán)境動力監(jiān)測

1 監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

目前，全國各級電視臺高清建設穩(wěn)步進展，包括采、編、播、存、管在內(nèi)的各個環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)的規(guī)模到系統(tǒng)的業(yè)務承載能力都在不斷擴展，正因如此，對系統(tǒng)的管理、日常維護、應急處理都提出了更高的要求，同時也逐步推進了制播流程從以安播監(jiān)控為中心向以風險預防為導向的轉(zhuǎn)變。“人盯機”的傳統(tǒng)工作模式顯然已經(jīng)不能滿足發(fā)展要求，人機分離的操作模式逐漸成為高清化發(fā)展中的一個重要趨勢。如何做到人力資源的有效配置和無人值守、智能安監(jiān)的協(xié)調(diào)應用是貴陽電視臺演播室高清化建設中需要解決的一個重要問題。

2 演播室監(jiān)控系統(tǒng)設計原則

按照貴陽臺的整體建設規(guī)劃，在各個播出業(yè)務系統(tǒng)建設的同時，構(gòu)建一套全面的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)設備狀態(tài)級、文件流程級、信號指標級、環(huán)境動力級的綜合監(jiān)控，形成由點至面的直觀展示及預警方式。貴陽臺新聞直播演播室由演播室播出系統(tǒng)、同步時鐘系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、通話系統(tǒng)等部分構(gòu)成，監(jiān)控的設計原則如下：

1）安全可靠性。監(jiān)控系統(tǒng)滿足7×24 h不間斷運行需求，關鍵設備采用冗余容錯方式，監(jiān)控過程不能對演播室各業(yè)務模塊造成影響。

2）技術先進性。采用最新的軟件、硬件技術，保證系統(tǒng)在技術層面滿足演播室播出系統(tǒng)的監(jiān)控需求，適應全臺網(wǎng)絡化、高清化、文件化發(fā)展需求。

3）監(jiān)控準確性。監(jiān)控系統(tǒng)必須具備極高的準確性，杜絕漏報、誤報的情況，檢測閾值應符合廣電總局演播室播出標準及廣播電視行業(yè)標準。

4）可擴展性。監(jiān)控系統(tǒng)應采用可擴展的模塊化設計，能夠在演播室系統(tǒng)擴容時，支持新增子系統(tǒng)及設備的狀態(tài)監(jiān)控。

3 設備狀態(tài)監(jiān)控設計

對于監(jiān)控系統(tǒng)來說，最基本的一個功能就是對設備狀態(tài)的監(jiān)測和管理，對所有新聞演播室的信號、服務器、網(wǎng)絡交換機、數(shù)據(jù)庫、工作終端和第三方設備采用輪詢和陷阱的方式進行監(jiān)控，并對部分必要的設備進行遠程管理。主要是通過設備的SNMP協(xié)議獲取狀態(tài)信息，諸如CPU占用率、溫度、電源、風扇、配置參數(shù)信息等。SNMP（Simple Network Management Protocol）也稱為簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議，它可提供一種從網(wǎng)絡設備中收集網(wǎng)絡管理信息和為設備向網(wǎng)絡管理工作站報告問題和錯誤的方法[1]。目前大部分廣電設備廠商的設備都支持SNMP協(xié)議，而對于不支持SNMP的設備，也可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式將設備所能提供的監(jiān)控協(xié)議轉(zhuǎn)換為SNMP監(jiān)控協(xié)議，這部分的內(nèi)容就不再贅述。

監(jiān)控狀態(tài)信息最終是要展示給值班人員的，如何清晰直觀地對故障進行提示，才是監(jiān)控系統(tǒng)設計的關鍵，因此圖形化的展示是必不可少的。在界面上，采用仿真的方式，能夠?qū)⒃O備的外觀圖片導入到系統(tǒng)中，做到一目了然。故障設備通過顏色變化進行提示，便于人員快速在機柜的相應位置找到故障設備。

整體的機柜仿真圖示提示了故障設備的位置，而通過雙擊故障設備可查看設備具體的狀態(tài)信息，幫助判斷問題發(fā)生的原因。

另外，包括對演播室的播出信號切換設備如切換臺的交叉點信息等，也需要通過監(jiān)控系統(tǒng)來獲取，形成完整的鏈路展示，一旦鏈路中的設備或者連接線路出現(xiàn)了故障，在展示界面上通過紅色高亮的方式進行提示，同時結(jié)合預設的聲音進行告警，如圖1所示。

圖1 信號鏈路展示

4 信號指標監(jiān)控設計

在系統(tǒng)運行中，設備狀態(tài)的正常并不代表信號指標的正常。因為設備的SNMP信息包含的內(nèi)容有限，并不能將信號指標中的所有問題反映出來，所以信號指標的監(jiān)測也是監(jiān)控系統(tǒng)需要涵蓋的一個重要的層面。對于演播室播出的信號來講，視頻、音頻的指標是衡量播出質(zhì)量的重要標準，也和播出安全密切相關。例如出現(xiàn)了信號的行、場相位偏移，AFD數(shù)據(jù)丟失，誤碼率超限等情況，會對下游的傳輸、播出流程造成影響。

通常可以使用波形檢測儀對信號指標進行深度的分析，對系統(tǒng)的抖動、眼圖等進行在線監(jiān)測和定期系統(tǒng)巡檢，保證播出系統(tǒng)信號通道從源級到輸出級符合國家標準的傳輸[2]。但一般此設備也是放在鏈路末端做檢測，如果要對系統(tǒng)鏈路中的多個關鍵節(jié)點進行實時監(jiān)測，從成本上考慮很難實現(xiàn)。因此在鏈路監(jiān)測方面，需要在關鍵節(jié)點上部署硬件節(jié)點檢測卡設備，解決信號在處理鏈路中問題的實時監(jiān)測。當有故障發(fā)生時每塊檢測卡會通過SNMP Trap方式發(fā)送報警信息[3]。

硬件節(jié)點檢測卡可監(jiān)測的指標包括：

1）信號有無的監(jiān)測，輸入的高清信號幅度低于280 mV時為信號丟失，標清信號幅度低于283 mV時為信號丟失。

2）數(shù)字視頻信號格式、格式鎖定的監(jiān)測。

3）主從同步信號狀態(tài)識別，包括信號有無、信號制式，狀態(tài)改變時分別上報；同步信號格式支持閾值設置，預設不符時主動上報。

4）主從同步信號相位偏離及偏移量監(jiān)測。

5）AFD狀態(tài)的監(jiān)測，包括AFD值讀取。

6）信號行場相位鎖定狀態(tài)、行場相位值及偏差監(jiān)測。

7）視頻靜幀、黑場、彩條、彩場等監(jiān)測，支持閾值設置，包括百分比及持續(xù)時間，上報精度達到1幀。

8）嵌入音頻存在或丟失、聲道分布的監(jiān)測。

9）嵌入音頻靜音、音頻超標的監(jiān)測，支持閾值設置，包括幅度及持續(xù)時間，上報精度達到1幀。

10）高清數(shù)字視頻信號Y_CRC、C_CRC、Line Number錯誤監(jiān)測。

11）標清數(shù)字視頻信號FF_EDH、AP_EDH錯誤的監(jiān)測。

通過以上指標的檢測，對信號中可能影響播出質(zhì)量及安全的主要指標通過設置門限值進行告警，提高了系統(tǒng)的安全性。在監(jiān)控節(jié)點的選擇上，通常至少要將主路的重要信號囊括進來，包括主切換臺輸出、主演播室播出服務器輸出、倒換器輸出、PGM等，條件允許的情況下可盡量多地部署節(jié)點檢測設備，如圖2所示。

圖2 節(jié)點檢測設備部署

5 文件流程監(jiān)控設計

在演播室播出子系統(tǒng)中，目前已經(jīng)實現(xiàn)了文件化的送播，節(jié)目素材從非編系統(tǒng)中直接導入，實現(xiàn)素材的準備和管理。而素材的導入、自動文件技審等工作都是由專用的服務器集群后臺運行的，不像通過磁帶送帶方式那樣“看的見、摸得著”，因此對于這些處理工作的狀態(tài)監(jiān)控也是演播室監(jiān)控中的一個重要環(huán)節(jié)，使播出人員及時、準確地把握節(jié)目準備狀態(tài)，便于對沒有到位的素材以及檢測出問題的素材進行應急處理。文件準備狀態(tài)監(jiān)控應包括如下內(nèi)容：

1）獲取播出串聯(lián)單信息。

2）根據(jù)串聯(lián)單查詢串聯(lián)單內(nèi)綁定素材在各級分級存儲中的狀態(tài)。

3）根據(jù)素材ID或者素材元數(shù)據(jù)查詢具體素材在各級分級存儲中的狀態(tài)，查詢具體素材在整個素材遷移流程中狀態(tài)。

4）針對具體素材在不同存儲體中的文件進行文件大小比對，顯示各存儲體內(nèi)該素材文件的詳細信息。

5）讀取內(nèi)容管理遷移策略，并根據(jù)所獲取策略，在素材文件在流程中狀態(tài)不滿足策略的情況下通知相關人員。

6）監(jiān)控內(nèi)容管理遷移流程，針對違反流程的事件予以報警。

6 環(huán)境動力監(jiān)控設計

機房的溫度和濕度是計算機設備正常運行的必要條件，也從側(cè)面體現(xiàn)了設備運行狀態(tài)，比如說設備內(nèi)部線路、電源、風扇出現(xiàn)故障時，機房局部溫度可能出現(xiàn)升高的情況，所以必須在機房的合理位置安裝溫濕度傳感器，實現(xiàn)對溫度、濕度進行24 h實時監(jiān)測，顯示各個位置的溫濕度測量值。一旦數(shù)值出現(xiàn)超出預設溫濕度上下限，在展示界面上改變相應位置數(shù)值顏色來報警。考慮在設備機柜、新風機的進風口和主空調(diào)機的回風口等處部署溫濕度傳感器。

對于機房的動力方面，通過部署干接點告警器實現(xiàn)UPS設備交流掉電和電池低電壓等狀態(tài)告警，保障供電設備及線路的穩(wěn)定運行。

7 結(jié)束語

在貴陽臺設計新聞演播室綜合智能監(jiān)控系統(tǒng)的過程中，借鑒了兄弟電視臺的成功經(jīng)驗，并結(jié)合貴陽臺的實際情況，在系統(tǒng)的整體架構(gòu)、軟硬件模塊的功能以及系統(tǒng)實現(xiàn)的策略上進行了個性化的設計，形成多層面一體化的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，對貴陽臺系統(tǒng)建設具有指導意義。

[1] 黃蓓.基于SNMP的協(xié)議的播出監(jiān)控系統(tǒng)設計與應用[J].廣播與電視技術，2013（11）：102-105.

[2] 龔曙光.硬盤播出系統(tǒng)的設備監(jiān)控[J].電視技術，2008，32（8）：78-79.

[3] 吳永生，楊旸.播出信號監(jiān)測監(jiān)錄系統(tǒng)的設計與應用[J].電視技術，2014，38（8）：87-90.

TN948

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??健男

2014-06-19

【本文獻信息】胡俊平.關于構(gòu)建演播室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術策略[J].電視技術，2014，38（18）.