廣播電視編碼傳輸平臺智能比對切換系統(tǒng)方案初步探討

范越平

內(nèi)蒙古廣播電視臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 背 景

編碼傳輸平臺無法對靜音、靜幀、馬賽克等故障信號進行告警檢測和切換。同時現(xiàn)有信號監(jiān)測平臺對故障信號經(jīng)過解碼分析、檢測以及發(fā)聲警告，整個過程需要10秒左右時間。因此一旦出現(xiàn)由于編碼器原因?qū)е碌男盘栰o幀、靜音等現(xiàn)象時，經(jīng)過監(jiān)測平臺報警、人工復(fù)判、人工切換，整個過程即使以最快速度切出也不能滿足總局62號令的安播標準，無疑為內(nèi)蒙古廣播電視臺的安全播出帶來了極大的隱患。

單純依靠人力保證安全優(yōu)質(zhì)播出已不能適應(yīng)當今時代廣播電視迅速發(fā)展的要求，只有通過對全鏈路各路由信號的全面監(jiān)測、綜合分析，自動進行內(nèi)容一致性比對、碼流比對、預(yù)警、智能應(yīng)急自動切換，將信號故障切換時間壓縮在安播標準以內(nèi)，才是內(nèi)蒙古廣播電視臺安播發(fā)展的必經(jīng)之路。傳輸覆蓋全國，蒙古語衛(wèi)視和蒙古語對外廣播在國外落地，平臺的安全性異常重要。

為提高系統(tǒng)安全水平，提高安播質(zhì)量，對現(xiàn)有編碼傳輸平臺新增部署智能監(jiān)測比對系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能夠?qū)α淤|(zhì)信號進行預(yù)警監(jiān)測，還能夠針對內(nèi)容層面以及碼流層面的信號做出應(yīng)急切換。

2 必要性

3 系統(tǒng)設(shè)計

編碼傳輸平臺涉及9套電視節(jié)目、15套廣播節(jié)目傳輸，信號通過網(wǎng)絡(luò)公司和直播星平臺覆蓋了全區(qū)城鎮(zhèn)以及廣大農(nóng)牧區(qū)。內(nèi)蒙古漢語衛(wèi)視頻道、內(nèi)蒙古蒙古語衛(wèi)視頻道節(jié)目上星

3.1 智能監(jiān)測比對系統(tǒng)模塊化設(shè)計

系統(tǒng)一共分為四大塊，分別為采集模塊、比對模塊、分析模塊、觸發(fā)切換模塊。在信號采集部分，該系統(tǒng)識別IP信號，所以在采集前端需要先將ASI信號、SDI/AES信號、DS3信號等采集轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可識別處理的IP信號。現(xiàn)有系統(tǒng)切換點部署在復(fù)用之后，在編碼和ASI切換輸出末端作為監(jiān)測結(jié)點使用。

對ASI實時碼流進行采集，經(jīng)過碼流分析、內(nèi)容一致性比對分析，將分析數(shù)值發(fā)送到綜合處理平臺進行邏輯判斷，最終做出是否切換的決定，向ASI切換板卡發(fā)出切換指令。同時對信號分析前后進行集中監(jiān)看，便于人工復(fù)核。系統(tǒng)架構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 智能監(jiān)管和應(yīng)急輔助系統(tǒng)架構(gòu)圖

智能監(jiān)測比對切換部署在現(xiàn)有傳輸平臺復(fù)用結(jié)點之后，現(xiàn)有平臺為動態(tài)編碼方式。采用ASI三選一切換模塊，主備兩路輸入信源分別為系統(tǒng)主路、系統(tǒng)備路，輔路輸入信源為編碼后的墊片信號。搭建后整體鏈路如圖2所示。

圖2 現(xiàn)有平臺整體鏈路系統(tǒng)圖

圖中D1、D2、F1、F2的節(jié)點為智能監(jiān)測點，E1、E2為智能比對監(jiān)測和切換點。當故障信號經(jīng)過D1、D2、F1、F2節(jié)點時，只發(fā)出故障報警信息，不做切換動作。當信號經(jīng)過E1、E2節(jié)點時，既發(fā)出報警又根據(jù)預(yù)設(shè)判定依據(jù)做出切換動作。

如果故障信號發(fā)生在F1、F2節(jié)點，而這兩個點又作為ASI切換末級輸出，該如何應(yīng)急？針對這個問題，現(xiàn)有傳輸平臺新增了一條輔路輸出鏈路，在DS3末級部分做了二選一輸出。當只有F1、F2節(jié)點故障時，值班員可根據(jù)故障提示，在DS3二選一切換面板迅速做出切換。

D1、D2部署監(jiān)測結(jié)點意義在 于 通 過D1、D2、E1、E2、F1、F2采集回來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過智能分析構(gòu)建全鏈路信號監(jiān)測預(yù)警服務(wù)，當D1、D2信號節(jié)點有故障提示時，可以有助于值班員快速定位故障點，區(qū)分故障原因是由編碼器還是復(fù)用器產(chǎn)生的，做到快速警覺。

3.2 信號監(jiān)測指標

實現(xiàn)對傳輸系統(tǒng)各個關(guān)鍵節(jié)點信號監(jiān)測。視頻：黑場、靜幀、視頻丟失、彩條、彩場、臺標異常、臺標丟失、馬賽克、畫面卡頓、畫面拉條、測試圖（可設(shè)置時段不報警）等；音頻：靜音、獨立聲道檢測、電平過高過低、電平差異過大、電平反相等。

3.3 信號報警指標

在信號報警方面，黑場、靜幀、靜音、臺標異常、臺標丟失、馬賽克、畫面卡頓、畫面拉條、靜幀靜音、靜幀有聲音等異常狀態(tài)在1秒內(nèi)實現(xiàn)自動判斷和聲光報警。信號丟失、彩場、彩條、測試圖等異常狀態(tài)下實現(xiàn)1秒聲光報警。

3.4 應(yīng)急切換指標

根據(jù)需求制定個性化的信號比對組合和報警策略組合。當前傳輸信號出現(xiàn)異常時根據(jù)策略配置切換至備份正常鏈路。若主備路其中某個包丟失或自定義的碼率異常，監(jiān)測對比切換完成總體時間小于1秒；若主備路其中某個包內(nèi)的至少一套節(jié)目出現(xiàn)黑場、無聲、聲音過高或過低、靜幀、靜音等監(jiān)測對比切換完成總體時間小于2秒；彩條、測試卡監(jiān)測對比切換完成總體時間小于2秒；馬賽克、雜音等監(jiān)測對比切換完成時間小于1秒報警，技術(shù)自動切換優(yōu)先。若主備兩路同時出現(xiàn)黑場、靜幀、靜音等情況，監(jiān)測對比報警提示值班員時間小于3秒，人工判斷切換。當主備都出現(xiàn)異常，則無需經(jīng)過比對，系統(tǒng)觸發(fā)切換板卡，自動切換到第三路（墊片輔路）。

4 結(jié) 語

國內(nèi)現(xiàn)有針對碼流層面的監(jiān)測和切換的產(chǎn)品早已層出不窮，都能夠支持TR101 290的三級錯誤監(jiān)測、PCR抖動分析、帶寬數(shù)據(jù)實時信息等，并能夠在極短時間內(nèi)完成故障信息的呈現(xiàn)以及故障信號的切換。但是針對節(jié)目的黑場、靜幀、靜音、彩條、測試卡等內(nèi)容層面的不是很多見。本次系統(tǒng)采用內(nèi)容加碼流層面的智能監(jiān)測比對系統(tǒng)，部署在現(xiàn)有傳輸平臺之上，實現(xiàn)全鏈路的監(jiān)測，綜合分析、智能切換，從而提高播出切換效率。