四川廣播電視臺(tái)總控監(jiān)錄系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

（四川廣播電視臺(tái)，四川 成都 610000）

根據(jù)國(guó)家廣電總局相關(guān)要求，能夠在日常的播出工作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并且保留日后查看依據(jù)，必須得有一套可靠的廣電級(jí)監(jiān)錄系統(tǒng)。針對(duì)我臺(tái)的具體情況，在保留原收錄系統(tǒng)的同時(shí)，重新搭建了一個(gè)新系統(tǒng)，以供日常使用。

一、原總控監(jiān)錄系統(tǒng)概述

原總控監(jiān)錄系統(tǒng)主要是格非監(jiān)錄系統(tǒng)與博匯監(jiān)錄系統(tǒng)。其中，格非監(jiān)錄系統(tǒng)是于2010年搭建，承擔(dān)了大部分SDI信號(hào)與標(biāo)清編碼TS信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)錄。流程如圖1所示。

該系統(tǒng)特點(diǎn)是：流程比較簡(jiǎn)單，系統(tǒng)架構(gòu)較為單一，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)可以迅速地找到出錯(cuò)環(huán)節(jié)，適合于在節(jié)目套數(shù)較少的情況下，傳統(tǒng)標(biāo)清流的監(jiān)錄。但存在以下問(wèn)題：

（1） 通道和性能有限，無(wú)法滿(mǎn)足我臺(tái)日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，無(wú)法監(jiān)錄H.264，AVS+等格式的高清信號(hào)。

（2） 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)4時(shí)運(yùn)行之后，系統(tǒng)穩(wěn)定性差，經(jīng)常出現(xiàn)錄制素材丟失和監(jiān)測(cè)多畫(huà)面卡頓、誤報(bào)等情況。

（3） 對(duì)于SDI信號(hào)只能監(jiān)看，不能錄制。博匯監(jiān)錄系統(tǒng)為2015年搭建，用于監(jiān)測(cè)和監(jiān)錄4套地面高清播出節(jié)目H.264編碼主備信號(hào)，以及衛(wèi)視高清AVS+編碼主備信號(hào)，國(guó)際頻道標(biāo)清N制編碼主備信號(hào)。該系統(tǒng)路與之前格非監(jiān)錄系統(tǒng)類(lèi)似，流程較為簡(jiǎn)單，但同樣存在監(jiān)錄容量已到上限的問(wèn)題。

二、監(jiān)錄系統(tǒng)改造背景

根據(jù)《國(guó)家廣播電影電視總局令第62號(hào)令》的要求，為了加強(qiáng)四川省廣播電視臺(tái)廣播電視安全播出管理，保障四川省電視臺(tái)廣播電視信號(hào)安全優(yōu)質(zhì)播出，增強(qiáng)四川省電視臺(tái)廣播電視播出系統(tǒng)防范干擾破壞應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力，我臺(tái)擬在現(xiàn)有監(jiān)錄系統(tǒng)的基礎(chǔ)上擴(kuò)容高清廣播電視監(jiān)錄系統(tǒng)。

三、監(jiān)錄系統(tǒng)改造目標(biāo)

由于本次升級(jí)改造是在總控系統(tǒng)在線(xiàn)運(yùn)行的狀況下進(jìn)行，所以必須以安全第一作為系統(tǒng)施工的基本原則。升級(jí)改造期間，不得影響總控系統(tǒng)的日常傳輸調(diào)度；受機(jī)房空間限制，機(jī)房設(shè)備布局不能做大的調(diào)整，設(shè)備布線(xiàn)不能做大的變動(dòng)。

根據(jù)播出及傳輸重要環(huán)節(jié)信號(hào)的監(jiān)錄需求，計(jì)劃將以下信號(hào)進(jìn)行多畫(huà)面顯示、監(jiān)測(cè)報(bào)警、信號(hào)監(jiān)錄和故障查詢(xún)（表1）。

共實(shí)現(xiàn)對(duì)16路ASI碼流信號(hào)和48路SDI信號(hào)的多畫(huà)面顯示、異態(tài)報(bào)警、碼流分析、故障錄像存儲(chǔ)。

監(jiān)錄系統(tǒng)可對(duì)四川廣播電視臺(tái)的廣播電視節(jié)目進(jìn)行全方位的質(zhì)量可控管理，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)、采集碼流信號(hào)、SDI信號(hào)在播出傳輸中出現(xiàn)的重大停播事故和播出質(zhì)量事故，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)目播出中的重大異態(tài)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)匯總、處理、分析，自動(dòng)形成監(jiān)測(cè)報(bào)告，確保24小時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警、30*24錄像存儲(chǔ)和1年故障錄像查詢(xún)。

圖1 格非監(jiān)錄系拓?fù)涑虉D

表1 監(jiān)錄信號(hào)路數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖2 監(jiān)錄系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

四、監(jiān)錄系統(tǒng)基本架構(gòu)

改造后的監(jiān)錄系統(tǒng)應(yīng)由兩部分組成，即保留的原博匯監(jiān)錄系統(tǒng)與新增加的監(jiān)錄系統(tǒng)，建成的新系統(tǒng)的素材可以和原博匯監(jiān)錄系統(tǒng)的素材互相調(diào)用。本系統(tǒng)與傳統(tǒng)的廣電AV系統(tǒng)不同，基本上實(shí)行的是IP化，其特點(diǎn)是系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單，整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換全是以IP流的方式，可以很容易地將數(shù)據(jù)導(dǎo)出（詳見(jiàn)圖2）。

（1） 監(jiān)錄系統(tǒng)硬件架構(gòu)。基本的硬件架構(gòu)必須含有以下部分：模塊化機(jī)箱、冗余熱備份電源、SDI信號(hào)編碼卡、TS流IP流監(jiān)測(cè)卡、可擴(kuò)容硬盤(pán)陣列、高性能服務(wù)器、千兆交換機(jī)。

（2） 軟件控制部分。功能強(qiáng)大的軟件控制是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵，應(yīng)包含以下控制單元：信號(hào)碼流分析、全景信號(hào)多畫(huà)面監(jiān)測(cè)、全景鏈路監(jiān)測(cè)報(bào)警與錄像回放。

五、監(jiān)錄系統(tǒng)日常工作進(jìn)程

改造后的監(jiān)錄系統(tǒng)主要是通過(guò)多畫(huà)面監(jiān)測(cè)報(bào)警、碼流在線(xiàn)分析、安全運(yùn)維監(jiān)控三個(gè)平臺(tái)進(jìn)行，將三個(gè)平臺(tái)的物理位置放在一起，有利于當(dāng)值人員迅速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

（一）多畫(huà)面監(jiān)測(cè)報(bào)警

1.軟件部分

一套TrinityAres-Display報(bào)警系統(tǒng)，完成對(duì)共2套AVS+高清、41套H.264高清、50套MEPG-2標(biāo)清節(jié)目的多畫(huà)面監(jiān)測(cè)報(bào)警錄像。

2.實(shí)現(xiàn)功能

（1） 完成視音頻內(nèi)容實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警（色彩格式顯示、色彩格式異常報(bào)警、黑場(chǎng)、靜音、伴音靜幀、無(wú)伴音靜幀、音量過(guò)高、音量過(guò)低等故障）、多畫(huà)面組合顯示、碼流監(jiān)測(cè)信息顯示、全程錄像和故障觸發(fā)錄像等功能。每臺(tái)主機(jī)支持雙屏顯示，支持VGA/DVI/HDMI輸出。可以任意選擇TS over IP組播碼流，任意選擇節(jié)目，進(jìn)行畫(huà)面組合監(jiān)聽(tīng)、監(jiān)看和監(jiān)測(cè)。

（2） 實(shí)時(shí)顯示音頻、電子時(shí)鐘、當(dāng)前日期，也可以疊加任意圖片。

（3） 多種畫(huà)面組合方式，常用組合方式可采用模板化，迅速配置。

（4） 可以在任意主機(jī)上安裝遠(yuǎn)程多畫(huà)面組合配置軟件，通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)對(duì)多畫(huà)面顯示監(jiān)測(cè)報(bào)警主機(jī)進(jìn)行多畫(huà)面組合顯示的配置，而無(wú)需在監(jiān)測(cè)主機(jī)上操作。

（5） 任何一個(gè)電視頻道畫(huà)面可以放大到全屏，同時(shí)監(jiān)聽(tīng)此頻道聲音。

（6） 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)節(jié)目?jī)?nèi)容。

（7） 支持OSD字符疊加，在畫(huà)面上顯示監(jiān)測(cè)信息和故障報(bào)警信息，該功能可以打開(kāi)或關(guān)閉。

（8） 可以實(shí)時(shí)直接錄制碼流，錄制的時(shí)間與空間由所提供的硬盤(pán)大小來(lái)決定。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，立馬觸發(fā)錄制故障觸發(fā)碼流，故障結(jié)束時(shí)，又自動(dòng)停止錄制。可以對(duì)錄制碼流的大小與所保存的視音頻文件格式進(jìn)行設(shè)定。

3.硬件配置

系統(tǒng)配備1臺(tái)PowerEdge R730 2U服務(wù)器，用于安裝TrinityAres-Display多畫(huà)面顯示監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)。具體硬件配置為：雙CPU處理器（E5-2609V4），8GB內(nèi)存，300GB×2 Raid SAS熱拔插系統(tǒng)，4口千兆網(wǎng)卡。

（二）信號(hào)碼流分析

1.軟件部分

系統(tǒng)配備1套TrinityAres-SignalEye碼流分析系統(tǒng)，完成對(duì)16路ASI信號(hào)與48號(hào)SDI信號(hào)檢測(cè)。

2.實(shí)現(xiàn)功能

TrinityAres-SignalEye碼流分析系統(tǒng)，支持對(duì)多達(dá)上百個(gè)TS碼流進(jìn)行實(shí)時(shí)深入分析和顯示，支持TR101 290三級(jí)錯(cuò)誤、模板比對(duì)、PID帶寬監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)廣播分析等功能，可完成對(duì)IP、ASI、DVB-C、DVB-S/S2、DTMB、CMMB等信號(hào)的監(jiān)測(cè)，覆蓋數(shù)字電視節(jié)目的接收、編碼、復(fù)用、加擾、調(diào)制等各環(huán)節(jié)。可以實(shí)時(shí)錄制完整的TS碼流。錄制文件的大小和存放位置可自定義。支持手動(dòng)碼流錄制和觸發(fā)碼流錄制兩種錄像方式。

（三）安全運(yùn)維系統(tǒng)

安全運(yùn)維系統(tǒng)是整個(gè)監(jiān)錄系統(tǒng)最重要的部分，日常的人機(jī)互動(dòng)均是在此運(yùn)維系統(tǒng)的界面上運(yùn)行。

1.系統(tǒng)配備1套TrinityAres-SOP 安全運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)

2.實(shí)現(xiàn)功能

（1） 信號(hào)監(jiān)測(cè)、設(shè)備監(jiān)測(cè)、切換控制、畫(huà)面調(diào)度、值班運(yùn)維等業(yè)務(wù)功能通過(guò)統(tǒng)一的支撐后臺(tái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，安全運(yùn)維保障工作全面協(xié)同化管理。

（2） 提供高度定制化的監(jiān)控臺(tái)功能，可根據(jù)不同用戶(hù)的工作需要自定義展示來(lái)自各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的指標(biāo)數(shù)據(jù)、視音頻畫(huà)面、圖形圖表、報(bào)警日志，采用扁平化設(shè)計(jì)，一鍵直達(dá)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（3） 以操作人員的日常工作流程為導(dǎo)向，提供報(bào)告問(wèn)題、解決問(wèn)題、問(wèn)題確認(rèn)、統(tǒng)計(jì)報(bào)表的閉環(huán)管理服務(wù)。

（4） 提供一站式信號(hào)監(jiān)測(cè)分析能力，全局拓?fù)洹鬏旀溌贰⑿诺乐笜?biāo)、碼流分析、視音頻瀏覽均可通過(guò)平臺(tái)完成，切實(shí)保障播出安全。

（5） 全系列的采集板卡實(shí)現(xiàn)各類(lèi)接口信號(hào)的IP化，畫(huà)面云技術(shù)實(shí)現(xiàn)屏幕輸出的IP化，所有軟件產(chǎn)品支持在私有云平臺(tái)上部署；監(jiān)測(cè)結(jié)果可通過(guò)微信客戶(hù)端實(shí)時(shí)發(fā)布，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)無(wú)線(xiàn)運(yùn)維。

（6） 系統(tǒng)平臺(tái)及數(shù)據(jù)庫(kù)支持主備機(jī)制，切換控制設(shè)備支持主備及負(fù)載均衡部署，多畫(huà)面設(shè)備支持N+M自動(dòng)備份，系統(tǒng)的可用性大幅提高。

3.硬件配置

系統(tǒng)配備1臺(tái)PowerEdge R730XD機(jī)架式服務(wù)器用于安裝TrinityAres-SOP安全運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)，含12塊4T企業(yè)級(jí)硬盤(pán)，存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所有節(jié)目的1個(gè)月實(shí)時(shí)節(jié)目錄像和1年故障報(bào)警錄像。具體硬件配置為：雙CPU處理器（E5-2609V4），8GB內(nèi)存，300GB×2 Raid SAS熱拔插系統(tǒng)（含2塊4T企業(yè)級(jí)硬盤(pán)，保存所有年故障錄像），4口千兆網(wǎng)卡，具備熱插熱拔兩電源。

六、遇到的問(wèn)題

改造后的監(jiān)錄系統(tǒng)自搭建一個(gè)多月來(lái)，總體情況比較穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期所需功能，但是也發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，主要是發(fā)生在軟件配置環(huán)節(jié)，正在完善之中。

（一）語(yǔ)音報(bào)警失效

語(yǔ)音報(bào)警服務(wù)在默認(rèn)情況下沒(méi)有自啟功能，因此一旦因?yàn)榫S護(hù)系統(tǒng)重啟了監(jiān)錄系統(tǒng)，語(yǔ)音報(bào)警服務(wù)是一直處于關(guān)閉狀態(tài)，無(wú)法及時(shí)預(yù)警，給監(jiān)視帶來(lái)了隱患，解決辦法是將其設(shè)置為操作系統(tǒng)的自啟項(xiàng)，這樣一進(jìn)操作系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。

（二）節(jié)目包丟失未報(bào)警

在使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有某一流信號(hào)中的節(jié)目包丟失，但沒(méi)有報(bào)警提示。原因是配置時(shí)該流信號(hào)所在服務(wù)器的IP地址未在報(bào)警服務(wù)中。解決辦法是在報(bào)警服務(wù)中加入該流信號(hào)所在服務(wù)器的IP地址，使之被監(jiān)控。

（三）無(wú)音頻報(bào)警

我臺(tái)某一頻道出現(xiàn)音頻中斷時(shí)，只有監(jiān)視大屏上有報(bào)警，音頻未報(bào)警。原因不明，尚在排查中。

七、總結(jié)

目前，改造后的新監(jiān)錄系統(tǒng)已經(jīng)完全取代了之前的監(jiān)錄系統(tǒng)，與之相比誤報(bào)情況已經(jīng)大大降低，能夠?qū)崿F(xiàn)需求說(shuō)明上的功能，最大特點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)了IP化。對(duì)整個(gè)總控傳輸系統(tǒng)而言，這是IP化的第一步，也是今后發(fā)展的方向。雖然此系統(tǒng)還有著一些漏洞，但是隨著不斷的調(diào)試一定會(huì)愈發(fā)完善。