關(guān)于構(gòu)建演播室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)策略

胡俊平

（貴陽電視臺，貴州 貴陽 550002）

關(guān)于構(gòu)建演播室綜合監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)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(gè)層面的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，并智能預(yù)判故障發(fā)生的節(jié)點(diǎn)，形成由點(diǎn)至面的直觀展示及預(yù)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(shè)備監(jiān)控；關(guān)鍵信號點(diǎn)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(shè)穩(wěn)步進(jìn)展，包括采、編、播、存、管在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)的規(guī)模到系統(tǒng)的業(yè)務(wù)承載能力都在不斷擴(kuò)展，正因如此，對系統(tǒng)的管理、日常維護(hù)、應(yīng)急處理都提出了更高的要求，同時(shí)也逐步推進(jìn)了制播流程從以安播監(jiān)控為中心向以風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防為導(dǎo)向的轉(zhuǎn)變?！叭硕C(jī)”的傳統(tǒng)工作模式顯然已經(jīng)不能滿足發(fā)展要求，人機(jī)分離的操作模式逐漸成為高清化發(fā)展中的一個(gè)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(yīng)用是貴陽電視臺演播室高清化建設(shè)中需要解決的一個(gè)重要問題。

2 演播室監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

按照貴陽臺的整體建設(shè)規(guī)劃，在各個(gè)播出業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的同時(shí)，構(gòu)建一套全面的監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)級、文件流程級、信號指標(biāo)級、環(huán)境動力級的綜合監(jiān)控，形成由點(diǎn)至面的直觀展示及預(yù)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(shí)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(shè)計(jì)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(yùn)行需求，關(guān)鍵設(shè)備采用冗余容錯方式，監(jiān)控過程不能對演播室各業(yè)務(wù)模塊造成影響。

2）技術(shù)先進(jìn)性。采用最新的軟件、硬件技術(shù)，保證系統(tǒng)在技術(shù)層面滿足演播室播出系統(tǒng)的監(jiān)控需求，適應(yīng)全臺網(wǎng)絡(luò)化、高清化、文件化發(fā)展需求。

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

4）可擴(kuò)展性。監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)采用可擴(kuò)展的模塊化設(shè)計(jì)，能夠在演播室系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)，支持新增子系統(tǒng)及設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控。

3 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控設(shè)計(jì)

對于監(jiān)控系統(tǒng)來說，最基本的一個(gè)功能就是對設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和管理，對所有新聞演播室的信號、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫、工作終端和第三方設(shè)備采用輪詢和陷阱的方式進(jìn)行監(jiān)控，并對部分必要的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。主要是通過設(shè)備的SNMP協(xié)議獲取狀態(tài)信息，諸如CPU占用率、溫度、電源、風(fēng)扇、配置參數(shù)信息等。SNMP（Simple Network Management Protocol）也稱為簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它可提供一種從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中收集網(wǎng)絡(luò)管理信息和為設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)管理工作站報(bào)告問題和錯誤的方法[1]。目前大部分廣電設(shè)備廠商的設(shè)備都支持SNMP協(xié)議，而對于不支持SNMP的設(shè)備，也可通過協(xié)議轉(zhuǎn)換的方式將設(shè)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(jìn)行提示，才是監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)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(shè)備的外觀圖片導(dǎo)入到系統(tǒng)中，做到一目了然。故障設(shè)備通過顏色變化進(jìn)行提示，便于人員快速在機(jī)柜的相應(yīng)位置找到故障設(shè)備。

整體的機(jī)柜仿真圖示提示了故障設(shè)備的位置，而通過雙擊故障設(shè)備可查看設(shè)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(shè)備如切換臺的交叉點(diǎn)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(shè)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(jìn)行提示，同時(shí)結(jié)合預(yù)設(shè)的聲音進(jìn)行告警，如圖1所示。

圖1 信號鏈路展示

4 信號指標(biāo)監(jiān)控設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)運(yùn)行中，設(shè)備狀態(tài)的正常并不代表信號指標(biāo)的正常。因?yàn)樵O(shè)備的SNMP信息包含的內(nèi)容有限，并不能將信號指標(biāo)中的所有問題反映出來，所以信號指標(biāo)的監(jiān)測也是監(jiān)控系統(tǒng)需要涵蓋的一個(gè)重要的層面。對于演播室播出的信號來講，視頻、音頻的指標(biāo)是衡量播出質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)，也和播出安全密切相關(guān)。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?？梢允褂貌ㄐ螜z測儀對信號指標(biāo)進(jìn)行深度的分析，對系統(tǒng)的抖動、眼圖等進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的傳輸[2]。但一般此設(shè)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(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從成本上考慮很難實(shí)現(xiàn)。因此在鏈路監(jiān)測方面，需要在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上部署硬件節(jié)點(diǎn)檢測卡設(shè)備，解決信號在處理鏈路中問題的實(shí)時(shí)監(jiān)測。當(dāng)有故障發(fā)生時(shí)每塊檢測卡會通過SNMP Trap方式發(fā)送報(bào)警信息[3]。

硬件節(jié)點(diǎn)檢測卡可監(jiān)測的指標(biāo)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(shí)為信號丟失，標(biāo)清信號幅度低于283 mV時(shí)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(shí)分別上報(bào)；同步信號格式支持閾值設(shè)置，預(yù)設(shè)不符時(shí)主動上報(bào)。

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(shè)置，包括百分比及持續(xù)時(shí)間，上報(bào)精度達(dá)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(biāo)的監(jiān)測，支持閾值設(shè)置，包括幅度及持續(xù)時(shí)間，上報(bào)精度達(dá)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(biāo)清數(shù)字視頻信號FF_EDH、AP_EDH錯誤的監(jiān)測。

通過以上指標(biāo)的檢測，對信號中可能影響播出質(zhì)量及安全的主要指標(biāo)通過設(shè)置門限值進(jìn)行告警，提高了系統(tǒng)的安全性。在監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的選擇上，通常至少要將主路的重要信號囊括進(jìn)來，包括主切換臺輸出、主演播室播出服務(wù)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(diǎn)檢測設(shè)備，如圖2所示。

圖2 節(jié)點(diǎn)檢測設(shè)備部署

5 文件流程監(jiān)控設(shè)計(jì)

在演播室播出子系統(tǒng)中，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了文件化的送播，節(jié)目素材從非編系統(tǒng)中直接導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)素材的準(zhǔn)備和管理。而素材的導(dǎo)入、自動文件技審等工作都是由專用的服務(wù)器集群后臺運(yùn)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(gè)重要環(huán)節(jié)，使播出人員及時(shí)、準(zhǔn)確地把握節(jié)目準(zhǔn)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(jìn)行應(yīng)急處理。文件準(zhǔn)備狀態(tài)監(jiān)控應(yīng)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(gè)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(jìn)行文件大小比對，顯示各存儲體內(nèi)該素材文件的詳細(xì)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(guān)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(bào)警。

6 環(huán)境動力監(jiān)控設(shè)計(jì)

機(jī)房的溫度和濕度是計(jì)算機(jī)設(shè)備正常運(yùn)行的必要條件，也從側(cè)面體現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，比如說設(shè)備內(nèi)部線路、電源、風(fēng)扇出現(xiàn)故障時(shí)，機(jī)房局部溫度可能出現(xiàn)升高的情況，所以必須在機(jī)房的合理位置安裝溫濕度傳感器，實(shí)現(xiàn)對溫度、濕度進(jìn)行24 h實(shí)時(shí)監(jiān)測，顯示各個(gè)位置的溫濕度測量值。一旦數(shù)值出現(xiàn)超出預(yù)設(shè)溫濕度上下限，在展示界面上改變相應(yīng)位置數(shù)值顏色來報(bào)警。考慮在設(shè)備機(jī)柜、新風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和主空調(diào)機(jī)的回風(fēng)口等處部署溫濕度傳感器。

對于機(jī)房的動力方面，通過部署干接點(diǎn)告警器實(shí)現(xiàn)UPS設(shè)備交流掉電和電池低電壓等狀態(tài)告警，保障供電設(shè)備及線路的穩(wěn)定運(yùn)行。

7 結(jié)束語

在貴陽臺設(shè)計(jì)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(yàn)，并結(jié)合貴陽臺的實(shí)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(shí)現(xiàn)的策略上進(jìn)行了個(gè)性化的設(shè)計(jì)，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(shè)具有指導(dǎo)意義。

[1] 黃蓓.基于SNMP的協(xié)議的播出監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù)，2013（11）：102-105.

[2] 龔曙光.硬盤播出系統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)控[J].電視技術(shù)，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(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].電視技術(shù)，2014，38（8）：87-90.

TN948

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??健男

2014-06-19

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