電視播控系統智能監控技術研究

毛慶軍

（作者單位：山東省泰安市寧陽縣融媒體中心）

播控系統是廣電行業開展相關工作的基礎，對推動行業數字化、高清化發展具有重要意義。利用電視播控系統可以檢測節目播放的信號，控制電視節目播放質量、狀態，確保電視節目高效、穩定播放。同時，現代化技術的不斷更新和應用，對電視節目播控質量提出更高的要求，需以信息化、數字化及智能化技術為依托，充分發揮監控、檢測等技術的優勢，使電視播控系統更加穩定、安全，以滿足電視節目播放質量要求[1]。

1 電視播控系統中智能監控技術的作用

1.1 監測電視播出通路信號質量、監控系統和設備運行狀態

電視播控系統通常由節目調度、控制、上載等相關軟件系統、硬件設備組成，其主要作用是監測節目播放的信號質量、設備故障，以確保電視節目在播放過程中更加穩定、高效[2]。維護電視播放質量需要利用數字化、信息化和智能化的監測技術、監控技術及分析技術，其中智能化監控技術是重要組成部分。電視信號系統中各個設備以串行方式進行連接，需要監測傳輸鏈路上各個節點的信號，了解信號實時質量，快速查找、感知信號傳輸情況。信息化時代，播控系統逐漸朝著智能化、數字化及網絡化的方向發展，播控系統監控能夠在不暫停播出的情況下，隨時監測整個電視播出通路的信號質量、系統及其設備運行情況。而智能監控系統則能夠借助技術優勢，對系統中各個設備監控點、信號線等進行多角度、全方位的監控。

1.2 監測電視節目播出狀態，提高節目的穩定性和有效性

智能監測技術在電視播控系統中的應用包括硬件和軟件兩部分，在系統內部設置對應數量的監測點，不同監測點會發出監控信號，并分布于播出系統的不同方位，實現對節目播出狀態的實時監控[3]。同時，智能監控技術作為一種現代監控技術，具有智能化、自動化、數字化等特點，將其應用于電視播控系統中，不但可以提高系統運行的有效性、穩定性，確保電視節目播出質量，而且可以采取集中智能監控方式，對設備故障、系統信號進行全面監測，減輕工作負荷，提高應急響應速度，快速、正確、高效地處理故障和隱患，盡可能地減少或避免設備故障，確保電視節目正常穩定播出。

2 電視播控系統中智能監控的技術要求

2.1 模塊設計要實現標準化

電視播控系統所使用的設備型號不同，各系統構造也存在差異，所以，智能監控系統各模塊設計時，應遵循標準化原則，實現結構、驅動及模塊層面的標準化，在設備型號和種類增加、網絡規模擴大及業務量增加的情況下，可通過增加所需的系統模塊，適應多種系統的應用。同時，為了實現多種設備的兼容，便于在線增加或升級系統模塊，需實現設備應用層與驅動層分離，且使用統一的數據接口，或提供第三方應用接口，這就要求設計智能監控系統時，需嚴格遵循相關標準和要求，確保智能監控系統在結構和驅動等方面，都能達到一定的規范要求，使得電視播控系統能夠發揮出最佳效果，確保系統穩定運行[4]。

2.2 界面設計人性化

電視智能監控要在最短的時間內監測出電視節目播控中出現的故障和問題，并采取有效措施解決問題。要實現這一目的，就要在設計智能監控系統界面時體現出人性化，讓電視工作人員能根據智能監控系統界面的引導，以最短的時間快速找到各項操作選項，解決播控過程中的故障問題。同時，應用圖形化界面不僅起到顯示作用，而且可通過界面與信號、設備等監測元素相關聯，實現整體或局部的鏈接，即通過界面顯示情況，直接了解各設備的運行狀態，如依據各設備、信號線及應用軟件之間的鏈接關系進行關聯設置，實現相關界面之間的互相鏈接，快速、直觀地定位故障位置，或者使用顏色、符號等來表示狀態，從而實現對局部或整體進行有效監控。

2.3 監控級別要明確

為了確保重要信號和設備免受干擾，提升電視監控工作效果，需要設置不同的監控級別，并明確主次監控等級。各系統需結合實際情況來設定各信號監測點、監控設備的優先等級，若按設備分級，通常根據各設備、信號的地位和作用來設定優先級；若按時間段來分級，在特殊的播出時間段，如新聞播出的黃金時段、國家重大會議時段等，需要對電視節目播出情況進行重點監控。此外，還可以根據頻道類型劃分監控級別，重點監控上星頻道，綜合考慮多層面因素，突顯監控優先級的實用性價值。

2.4 監控報警要智能化

監控報警是電視播控系統的重要組成部分，要實現監控報警技術的智能化發展，就要在設備監測、信號監測、播出監測等環節做到全覆蓋[5]。當設備遇到故障時，監測系統要及時發出報警，在最短的時間內對故障源作出分析，并提供解決參考方案。在確定設備故障的同時，需要確定設備的位置，詳細記錄問題數據，并在此基礎上實現從邏輯層面到物理層面的全面管控。

3 智能監控技術在電視播控系統中的應用情況

利用智能監控技術，能夠最大限度地避免出現監測漏洞和設備故障。一般來說，電視臺播控系統機房包括設備機房和高清播控機房。所有設備都在機房中運行，智能監控將多個監測點部署于播控系統內，采集設備狀態、電流電壓、機房溫濕度、視音頻信號狀態等信息，以圖形化的方式將匯聚、過濾分析后的信息呈現在監看屏幕上，充分發揮分級報警提示、預警提示等功能，有利于提高工作人員處理緊急事件的效率和應急操作，同時增強系統的穩定性。

3.1 電視播控系統監控

3.1.1 播控設備監控

設備監控的作用是采集系統內各個設備自檢、運行狀態和緊急報警等信息，對其分析、判斷及處理，便于系統掌握全部設備的狀態信息，更好地對各個設備狀態進行監控，并以聲光、圖文等形式發出報警信息。由于電視播控系統被劃分為總控區、設備區、上載區及播出區4個不同區域。所以，要根據系統監控對象、目標制訂差異化的監控方案，結合系統中不同區域控制需求，采取固定參數設定、人工干預這兩種不同級別的監控方式，利用核心監控服務器對各個設備狀態的信息進行收集、統一分析處理，并對系統設備進行集中配置管理，提高系統配置工作的效率。同時，播控設備的監控，主要借助簡單網絡管理協議（Simple Network Management Protocol，SNMP）來部署分布式探測設備，首先利用核心監控服務器對播控設備的監控信息進行匯總，其次各個分組頻道讀取自己所需的信息，再次利用分頻道監控終端、電視墻等將監控信息呈現出來[6]。

3.1.2 監測內容

播控設備監控的內容包括系統鏈路中的各部分。每個被監控設備都與播控系統中的鏈路相互對應，有利于工作人員更直接地了解系統設備運行狀態和具體位置，有針對性地處理故障問題。同時，監測內容主要涉及設備故障的監測、各關鍵設備和系統程序運行狀態的監控等，如監測總控矩陣的輸入和輸出、視頻和數據庫服務器、分控機房播控機、存儲系統等。此外，每個頻道的播出系統與值班頻道監控工位相對應，可依據播控系統硬件配置、工作流程及環境部署等進行差異化展示，以頻道為單位，將每個頻道相關的設備狀態呈現出來，并設計一個帶班系統監控工位，通過監控界面將總控設備狀態展示出來，且設備可以通過語音、聲光方式報警[7]。

3.2 電視播控信號監控

3.2.1 信號源

電視播出系統的信號來源包括視頻服務器、總控系統和錄像機；信號質量監測、播出系統周邊硬件和素材的最終審核結果等方面，當播控系統獲得這些信息以后，需對前后級進行對比分析，對于前后級關系所導致的重復內容進行屏蔽，避免引發重復報警信息[4]。

3.2.2 監測內容

播控系統的監測內容主要是播出系統內鏈路節點，采取語音報警或可視化報警方式，將視頻的靜幀、無聲、無音頻信號及黑場等情況呈現出來。同時，由于設備具有監錄擴展功能，系統可通過控制協議實時了解其交叉點的切換狀態，將其作為調度設備的動態鏈路信息，與設備端口間的靜態連接關系相結合，實現構建完整的視頻、音頻信號鏈路的目的。如當設備上音視頻報警被檢測出后，可利用信號鏈路對前級設備進行追溯，若前級設備也出現音視頻報警，則需變更當前設備的狀態。

3.2.3 實現路徑

屏幕畫面設置監測區域的目的是提高監測的精度、計算速度，便于對報警信息統一采集，如有針對性地監測主備切換器、主備節目視頻（PGM）信號、每個頻道主備服務器等。同時，關于視頻丟失、臺標和音頻丟失、黑場及彩條等多方面的故障，可以由用戶按照廣電總局的相關標準，自行設定報警信息、故障門限值，通過監控界面可直觀地了解故障信號節點位置、影響范圍等信息，便于制訂相應的應急方案[8]。

同時，可依據音視頻異態，查詢、分析故障原因，對關鍵節點的音視頻信號進行有效監測，突顯人機交互人性化特點。此外，若信號鏈路中某節點信號出現異常，系統會過濾下游設備與其信號狀態報警，防止出現重復報警、誤報。此外，可通過在信號監控系統中配置專用的信號檢測采集板卡的方式，實時檢測信號，如監控系統可通過示波器獲取信號測量結果，對相關數據進行記錄和分析，利用信號鏈路上設備的自檢功能，增強信號的可靠、安全性。

3.3 機房環境的監控

3.3.1 機房環境監控的作用

播控機房環境監控作為機房運維不可或缺的一部分，不僅能夠監控動力、環境設備，采集狀態數據，還能夠實時監控設備的運行狀態，記錄和處理產生的數據，并快速檢測動力、環境設備運行狀態，一旦發現異常，會自動通知工作人員進行處理，進而實現機房少人或無人值守。

3.3.2 機房環境監控的功能

環境監控系統可提供空調、不間斷電源（Uninterruptible Power Supply，UPS）、房間溫濕度等信息的門限報警，且具有失壓、煙霧報警功能，如總/分控機房中精密空調對故障的監控；設備區和控制區對溫濕度、煙霧濃度的報警等[9]。同時，該系統能夠統一監管播控機房環境，對各種環境設備的狀態、參數進行監視，實時監控播控機房環境設備的溫濕度、運行狀態等，并記錄歷史數據，通過軟件界面將采集的數據以動態化的形式呈現出來。機房環境的監測主要體現在機房溫濕度、UPS部分及漏水等方面的監控，具體如下。

對機房溫濕度監控：精密的電視設備在正常運行狀態下，對環境溫濕度要求比較高，所以，在設備區重點地段需安裝溫濕度傳感探頭，對機房的溫濕度進行實時監控，若溫濕度超出正常范圍，則會發出警報，并將當前溫濕度顯示在監控界面。

UPS機房部分設備監控：在對電視臺地下室UPS機房的浸水、溫濕度及消防進行監控時，可以將系統劃分為2個獨立運行和管理監控單元，將溫濕度傳感器、消防傳感器及智能采集等分別部署于UPS機房，進行實時監控和狀態的顯示，對異常事件進行統一報警，并借助通信協議、智能通信接口來診斷UPS故障，實時監視UPS內部電池、逆變器等部件的運行狀態，一旦某部件出現故障，系統就會自動報警，通過監控軟件將相關畫面呈現在屏幕上。此外，該系統可以對重要參數進行曲線記錄，可根據實際需求查詢1年 內的曲線數據，便于工作人員全面了解UPS實際運行狀況。

浸水監控：通常會將浸水傳感器設置于設備區空調機的抽濕管或重點設備的活動板下，當機房發生浸水問題，監控軟件會快速地將浸水位置顯示于監控界面，并發出語音或閃爍報警信號。

將視頻監控系統與機房監控系統相融合，便于工作人員統一操作和管理。所配置的網絡監控存儲系統涉及8臺紅外攝像機，能夠同時管理機房的不同環節，極大地提高管理效率。同時，將煙感探測器安裝于火警消防系統中，能夠對布控范圍內的火情進行有效探測，一旦出現異常，監測設備會快速觸發報警，以語音提示或閃爍的方式呈現在監控界面，通知工作人員進行處理[10]。

4 結語

智能監控技術在電視播控系統中的應用，不僅減輕了工作人員的工作量，提高了其工作效率，而且提高了播控系統運行的可靠、安全性，播控系統的操作更加便捷，能夠保證電視播出質量和效果，實現電視播出管理等方面的突破。同時，科技的不斷進步，對電視監控技術應用提出了更高的要求，需進一步研究該技術，使電視播控系統朝著自動化、智能化等方向發展，同時不斷提高其監測的精度、響應的時間，促使電視播控系統運行穩定高效。