廣電省網(wǎng)安全播出監(jiān)控系統(tǒng)的分析與研究

李燕

摘要：隨著“三網(wǎng)融合”的不斷推進(jìn)，數(shù)字電視節(jié)目的發(fā)展越來越快，用戶的覆蓋范圍越來越廣，用戶對數(shù)字電視節(jié)目播放質(zhì)量要求越來越高，更加凸顯出安全播出監(jiān)控系統(tǒng)在廣播電視信號中的重要性。本文主要在“三網(wǎng)融合”背景下，設(shè)計(jì)及分析針對廣電集團(tuán)省公司建設(shè)的一套安全播出監(jiān)控系統(tǒng)，對電視信號的音視頻內(nèi)容、信道參數(shù)質(zhì)量等進(jìn)行全面監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)對節(jié)目更加安全可靠的運(yùn)營。

關(guān)鍵詞：三網(wǎng)融合；數(shù)字電視節(jié)目；監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0091-02

隨著社會的數(shù)字化進(jìn)程不斷加快，人民對于數(shù)字電視的質(zhì)量體驗(yàn)要求不斷提升。廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商也在新形勢下，不斷挑戰(zhàn)自己，提高自身企業(yè)競爭力，建立數(shù)字電視安全播出監(jiān)測系統(tǒng)，旨在提供安全可靠的運(yùn)營環(huán)境，根據(jù)信號質(zhì)量傳輸流相關(guān)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，從信道傳輸質(zhì)量和播出內(nèi)容兩個(gè)層面上面進(jìn)行故障定位和識別報(bào)警，建立信號的多級誤差錯(cuò)碼機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視信號的播出安全，以便帶給客戶更好的視聽感受。

1 監(jiān)控系統(tǒng)的需求分析

在目前的廣電體系中，市級、縣級前端機(jī)房都配有各自的監(jiān)測系統(tǒng)，各自為政，互不干擾，無法做到資源的有效整合和統(tǒng)一調(diào)配，不利于資源的有效使用，會影響廣電的長期發(fā)展。為了更好保障電視信號的安全播出，建立一套省級安全播出監(jiān)控系統(tǒng)，它要充分利用現(xiàn)有的地、縣前端已有設(shè)備，避免重復(fù)建設(shè)，在省級監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)對地市，縣級的播出信號進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將所有地市分前端的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)碼回傳，在省中心屏幕上進(jìn)行集中畫面展示和故障錄像存儲功能。

面對監(jiān)測信號的實(shí)時(shí)性，準(zhǔn)確性、可靠性等要求，設(shè)計(jì)原則具體如下：

（1）整個(gè)系統(tǒng)要保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，使系統(tǒng)可以穩(wěn)定無誤運(yùn)行，保證操作速度響應(yīng)及時(shí)。

（2）該系統(tǒng)采用全I(xiàn)P架構(gòu)，具備分布、業(yè)務(wù)抽象的概念，并支持行業(yè)內(nèi)所有廣電信號的接入，使用轉(zhuǎn)碼模塊及其他軟硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

（3）在協(xié)議層上具有開放性，可與其他協(xié)議接入并得到不斷完善。

（4）系統(tǒng)具有完善的訪問機(jī)制，面對不同部門職能、不同權(quán)限的擁護(hù)，能夠精簡業(yè)務(wù)流程，在目標(biāo)引導(dǎo)下完成日常工作。

（5）具有完善的自身診斷功能，便于針對故障進(jìn)行精確定位，使用系統(tǒng)提供的可更換模塊，快速解決故障問題，提高系統(tǒng)的維護(hù)性。

2 監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

2.1 監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用分布式理念構(gòu)架，由一個(gè)省級監(jiān)測中心和各市地前端機(jī)房構(gòu)成，省中心完成各地市監(jiān)測數(shù)據(jù)對比展示，監(jiān)測業(yè)務(wù)配置查詢、監(jiān)測設(shè)備遠(yuǎn)程處理等，各地市前端完成采集異態(tài)碼流層、實(shí)時(shí)播放節(jié)目內(nèi)容數(shù)據(jù)的監(jiān)測，并將報(bào)警數(shù)據(jù)和監(jiān)測內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)碼回傳，在省中心屏幕上進(jìn)行集中畫面展示和故障錄像存儲功能。具體模塊如下圖1所示。

2.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能描述

2.2.1 綜合監(jiān)管平臺系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析

綜合監(jiān)管平臺系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，主要由一套集中監(jiān)管平臺系統(tǒng)和一套大容量存儲陣列系統(tǒng)構(gòu)成。前者配備4臺不同的服務(wù)器（包括集中監(jiān)管平臺服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、數(shù)據(jù)采集服務(wù)器以及應(yīng)用服務(wù)器）構(gòu)成，用于各地市分前段機(jī)房的各環(huán)節(jié)信號的信道碼流和節(jié)目報(bào)警情況的邏輯處理，還可以快速瀏覽管理省直播機(jī)房相關(guān)錄像和指標(biāo)，能夠完成實(shí)時(shí)故障記錄展示，故障歷史視頻視圖，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)視圖，監(jiān)測參數(shù)曲線顯示，報(bào)警作業(yè)等功能。

后者用于存儲分前端上傳的監(jiān)測報(bào)警數(shù)據(jù)和故障異態(tài)錄像，按照使用情況合理計(jì)算存儲空間的大小，同時(shí)還要考慮故障率和冗余率，才能保證存儲系統(tǒng)符合實(shí)際需求。

2.2.2 地市回傳顯示系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析

地市回傳顯示系統(tǒng)，從各地市前端采集的電視節(jié)目進(jìn)行回傳，通過轉(zhuǎn)碼技術(shù)處理后在省中心監(jiān)管平臺集中展示，包含轉(zhuǎn)碼后的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)測報(bào)警視圖和故障集中視圖。

每個(gè)地市配備一套回傳實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)，轉(zhuǎn)碼后的視頻按照實(shí)際需要決定回傳的重點(diǎn)節(jié)目、輪巡節(jié)目的數(shù)量，在大屏上按照4*5多畫面分割顯示，同時(shí)方便后續(xù)升級要做到冗余機(jī)制。故障視圖集中在一塊大屏上進(jìn)行展示，可以及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)節(jié)目的播出狀態(tài)，進(jìn)行后續(xù)處理。允許前端頻道同步對比查看，畫面輪巡顯示、平滑切換，不會出現(xiàn)靜幀和黑場現(xiàn)象；系統(tǒng)具備自動(dòng)檢測和處理機(jī)制，在畫面出現(xiàn)由網(wǎng)絡(luò)異常造成的畫面中斷后，能夠自動(dòng)連接。

2.2.3 地市分前端監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析

地市分前端監(jiān)測系統(tǒng)，采集前端地市的節(jié)目信號進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，并實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)字電視信號中的關(guān)鍵參數(shù)，在省級統(tǒng)一監(jiān)測平臺顯示多畫面視頻和處理報(bào)警信息。

每個(gè)地市前端都配有監(jiān)測系統(tǒng)，負(fù)責(zé)采集前端節(jié)目信號中的碼流，音視頻等進(jìn)行監(jiān)控，異常狀態(tài)可以通過GIS地圖、故障畫面、彈出窗口、語音等顯示在省級中央監(jiān)控平臺上。通過監(jiān)控系統(tǒng)，對源音頻信號和最終節(jié)目信號的內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)警和記錄，并通過多畫面顯示系統(tǒng)完成節(jié)目顯示。通過在中心大屏進(jìn)行重點(diǎn)節(jié)目實(shí)時(shí)播放和普通節(jié)目輪巡顯示，能更加清楚各地市的運(yùn)維情況。系統(tǒng)全程24小時(shí)錄像，內(nèi)容包含30s故障時(shí)間，存儲采用磁盤預(yù)分配方案，可以邊下邊載，及時(shí)查看下載前5s的錄像的文件，同時(shí)延長磁盤的壽命。

2.2.4 中心實(shí)時(shí)顯示報(bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析

實(shí)時(shí)顯示報(bào)警記錄系統(tǒng)，完成中央機(jī)房數(shù)字信號的多屏顯示和錄像功能，該體系在IP架構(gòu)的基礎(chǔ)上，監(jiān)控程序需要在大屏幕上實(shí)時(shí)監(jiān)控。每個(gè)屏幕將顯示多通道圖片，并支持各種接口格式（如DVI、HDMI等）的輸出。對色彩格式異常報(bào)警、視頻故障、音頻故障等進(jìn)行監(jiān)測，格式有異常情況時(shí)支持多種報(bào)警方式，并在后臺記入數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)全程24小時(shí)錄像，故障錄像可實(shí)現(xiàn)提前30秒錄像。支持原始碼流錄制及轉(zhuǎn)碼錄制，錄像分辨率、疊加OSD、碼率、編碼方式、錄像時(shí)段等可自由設(shè)置。

2.2.5 信道碼流監(jiān)測分析系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析

信道碼流分析系統(tǒng)，對所有監(jiān)測信號傳輸指標(biāo)、監(jiān)測數(shù)據(jù)和故障報(bào)警信息進(jìn)行匯總，完成集中故障報(bào)警、組態(tài)監(jiān)控參數(shù)和監(jiān)測閾值功能，為分析提供技術(shù)支持。根據(jù)實(shí)時(shí)變化的TS碼流，從中深入分析和統(tǒng)計(jì)板卡的歷史數(shù)據(jù)，利用在線分析功能進(jìn)行全方位展示，對比各種業(yè)務(wù)傳輸信息、網(wǎng)絡(luò)傳輸信息，進(jìn)行各種加密類型，數(shù)據(jù)庫跟蹤記錄各種故障、每次的操作記錄，方進(jìn)行故障定位和報(bào)表維護(hù)。

2.2.6 廣電機(jī)房全景監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與分析

廣電機(jī)房全景監(jiān)測系統(tǒng)，集合全部碼流監(jiān)測數(shù)據(jù)，對比標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測指標(biāo)，將全部所需要的報(bào)警信息在大屏幕上進(jìn)行集中展示，不同傳輸流的狀態(tài)進(jìn)行分組集合展示。對機(jī)房傳輸鏈路故障精確定位，對故障進(jìn)行邏輯匹配對比和智能歸并，實(shí)現(xiàn)故障畫面彈出顯示。

3 結(jié)語

該系統(tǒng)在實(shí)際的建設(shè)中，發(fā)揮最大的優(yōu)勢在于避免重復(fù)建設(shè)，充分利用現(xiàn)有的各地市前端設(shè)備資源，并在此基礎(chǔ)上最大程度的調(diào)度重組資源，從市級向省級進(jìn)行雙向的互聯(lián)互通。在省中心實(shí)現(xiàn)對信道傳輸質(zhì)量和信號內(nèi)容的監(jiān)控，對信號傳輸多道安全保障。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對重點(diǎn)節(jié)目的實(shí)時(shí)監(jiān)測、輪巡監(jiān)控、節(jié)目多畫面實(shí)時(shí)回傳監(jiān)看等，有效幫助對全省電視信號的監(jiān)聽監(jiān)看，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)監(jiān)控內(nèi)容的重大問題，及時(shí)準(zhǔn)確鎖定故障發(fā)生位置，快速的應(yīng)急報(bào)警機(jī)制，在最短時(shí)間內(nèi)解決問題，優(yōu)越的工作效率使播出的安全性得到了更好的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

[1]陳柱稷.有線數(shù)字前端智能監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].有線電視技術(shù)，2015，22（12）：94-96.

[2]李碩.廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J].電子制作，2013，20（16）：234.

[3]慈文福.甘肅廣播電視衛(wèi)星地球站多畫面監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)[J].有線電視技術(shù)，2013，20（1）：68-71.

[4]雷衛(wèi)彬.全景監(jiān)測系統(tǒng)在廣電機(jī)房的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用[J].魅力中國，2014，10（27）：227.endprint