淺談廣播電視播控系統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

高曉莉

（嘉峪關(guān)廣播電視臺(tái)，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

近些年隨著國(guó)家廣播電視數(shù)字化的迅速發(fā)展，全省廣播電視發(fā)射臺(tái)站正逐步實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，數(shù)字化廣播技術(shù)推動(dòng)了廣播電視事業(yè)的大發(fā)展，廣播電視臺(tái)硬件設(shè)備不斷更新，節(jié)目播出的質(zhì)量有了很大的提高，設(shè)備更新，環(huán)境改善并不能完全保證廣電總局所提出的“安全播出”的指標(biāo)能順利完成。傳統(tǒng)的靠值機(jī)員巡視來發(fā)現(xiàn)問題，已被數(shù)字化的監(jiān)控設(shè)備取代，數(shù)字技術(shù)的發(fā)展及數(shù)字設(shè)備的應(yīng)用給系統(tǒng)監(jiān)控帶來了便利。為了進(jìn)一步提高廣播電視播控機(jī)房工作效率，減輕值班強(qiáng)度，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，對(duì)廣播電視信號(hào)的發(fā)送、接收及多路信號(hào)自動(dòng)切換，發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行情況，其他輔助設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備為基礎(chǔ)，科學(xué)的管理理念為平臺(tái)，有效地提高安全播出的成功率。

一、廣播電視數(shù)字播控系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的項(xiàng)目背景

我市廣播電視臺(tái)在大環(huán)境下審時(shí)度勢(shì)提出以實(shí)現(xiàn)廣播電視臺(tái)全面自動(dòng)化為目標(biāo)的新型管理體系的建設(shè)，此次建設(shè)的方案是實(shí)現(xiàn)電視播控機(jī)房和調(diào)頻廣播機(jī)房的發(fā)射機(jī)數(shù)據(jù)監(jiān)控和信號(hào)切換及監(jiān)控。

傳統(tǒng)的廣播電視播控管理模式是靠值機(jī)員巡視來發(fā)現(xiàn)問題，由于長(zhǎng)時(shí)間枯燥的工作方式極易使人產(chǎn)生精神疲勞。一旦出現(xiàn)故障，在發(fā)現(xiàn)和處理問題上勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生這樣或那樣的人為事故，極有可能把小事故變成大事故。為了減輕值班人員的工作壓力，減少人工判斷故障的時(shí)間，同時(shí)提高播出系統(tǒng)的安全保障能力，我臺(tái)設(shè)計(jì)并搭建出一套播出切換監(jiān)控系統(tǒng)，把播出信號(hào)源、播出信號(hào)故障信息和播出通道各個(gè)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行信息等通過一定的方式與信號(hào)畫面相結(jié)合顯示在大屏上，使值班員充分掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和播出信號(hào)狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)或設(shè)備故障時(shí)，快速判斷故障點(diǎn)，及時(shí)進(jìn)行故障應(yīng)急處置，避免出現(xiàn)安全播出事故。提出了設(shè)計(jì)基于高速視、音頻硬件板卡技術(shù)的廣播電視自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)電視、廣播多通道節(jié)目的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，針對(duì)不同的故障現(xiàn)象，對(duì)由板卡采集的數(shù)字視、音頻數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)不同的算法加以分析處理，在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比基礎(chǔ)上，求得對(duì)應(yīng)不同的播出現(xiàn)象的特征值，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目，廣播節(jié)目預(yù)覽、電視播控視頻中斷監(jiān)測(cè)、電視發(fā)射射頻中斷監(jiān)測(cè)、廣播播控音頻中斷監(jiān)測(cè)、廣播發(fā)射射頻中斷監(jiān)測(cè)、電視節(jié)目錄像、廣播節(jié)目錄音等功能。系統(tǒng)采用開放式設(shè)計(jì)，具備較好的擴(kuò)展性，保證系統(tǒng)的技術(shù)層次能滿足未來的監(jiān)測(cè)任務(wù)的要求。

二、廣播電視播控系統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)的設(shè)計(jì)要求

設(shè)計(jì)主要考慮以下幾個(gè)方面的問題：

（1）系統(tǒng)的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要具有較高的可靠性，硬件符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為計(jì)算平臺(tái)，滿足24小時(shí)不間斷運(yùn)行的要求。系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并且具備迅速恢復(fù)的功能，廣播電視播控系統(tǒng)采用的設(shè)備不盡相同，各系統(tǒng)的構(gòu)造與復(fù)雜程度各有不同，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一定要堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)化原則，只有這樣當(dāng)設(shè)備類型和型號(hào)的增加、業(yè)務(wù)量增加和網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)通過增加相應(yīng)的系統(tǒng)模塊，便能滿足應(yīng)用程序?qū)ο到y(tǒng)功能多方面的需求，來適應(yīng)各種系統(tǒng)的應(yīng)用。

（2）顯示良好的監(jiān)視界面。系統(tǒng)監(jiān)控的目的是及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，并及時(shí)解決問題。簡(jiǎn)明直觀的界面可以為值班人員提供最有效的提示，其圖形化界面操作簡(jiǎn)單、顯示明了、清晰，更具人性化。圖形化界面還應(yīng)針對(duì)播控系統(tǒng)可進(jìn)行自主設(shè)定。例如，可進(jìn)行播出時(shí)間表設(shè)置，根據(jù)設(shè)置的時(shí)間段，啟動(dòng)和停止每次監(jiān)測(cè)，可根據(jù)需要選擇輸出并支持通用格式的工程圖和圖形文件，監(jiān)看信號(hào)可靈活調(diào)整，不用改動(dòng)設(shè)備接線就可以方便地調(diào)整各頻道的畫面大小、位置均可以任意調(diào)整組合，任何一路節(jié)目的監(jiān)視窗口還可以放大到全屏，并單獨(dú)監(jiān)聽節(jié)目伴音，也可以進(jìn)行循環(huán)監(jiān)視監(jiān)聽。系統(tǒng)能精確可靠地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)多路AV 信號(hào)中圖像和伴音，信號(hào)可同時(shí)顯示電視節(jié)目和廣播音頻節(jié)目（音頻動(dòng)態(tài)柱圖）。

（3）監(jiān)控報(bào)警的多樣性。OSD 字符顯示，顯示頻道信息、各種報(bào)警信息（如視頻丟失、音頻丟失、載波故障、音頻停播、圖像靜止、彩條停播、黑場(chǎng)、藍(lán)卡等故障）等對(duì)故障頻道有語(yǔ)音提醒、OSD 字符顯示，每個(gè)系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各監(jiān)控設(shè)備和信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)設(shè)定，可以通過設(shè)置各種參數(shù)的報(bào)警門限，對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行報(bào)警，從局部到整體，實(shí)現(xiàn)一目了然的監(jiān)控。

（4）監(jiān)控系統(tǒng)保留足夠的擴(kuò)展容量。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在項(xiàng)目應(yīng)用中隨時(shí)增加新的控制點(diǎn)滿足日后的發(fā)展需求。

三、廣播電視播控系統(tǒng)智能監(jiān)控技術(shù)實(shí)際應(yīng)用

我臺(tái)數(shù)字播控系統(tǒng)隨著播出廣播電視頻道數(shù)量的增多及大量現(xiàn)場(chǎng)直播的采用，使得播出系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，保證播出安全，確保播出質(zhì)量，減少停播時(shí)間，對(duì)突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急處置，能在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。因此，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)借助多種現(xiàn)代化的測(cè)試設(shè)備，搭建一套多畫面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布式監(jiān)測(cè)、集中管理。采用監(jiān)控服務(wù)和客戶端分離的設(shè)計(jì)架構(gòu)，監(jiān)控服務(wù)用于收集播出系統(tǒng)中不同節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控信息，監(jiān)控客戶端用于展現(xiàn)實(shí)際監(jiān)控信息。

（1）調(diào)頻音頻信號(hào)監(jiān)聽。監(jiān)聽系統(tǒng)不僅可以監(jiān)聽所有調(diào)頻廣播節(jié)目不同途徑來源的音頻信號(hào)，也能監(jiān)視監(jiān)聽音頻切換后送往發(fā)射機(jī)的信號(hào)，同時(shí)還需要監(jiān)聽發(fā)射機(jī)的射頻解調(diào)信號(hào)，射頻解調(diào)信號(hào)的監(jiān)聽通過是具有獨(dú)立解調(diào)功能的循環(huán)監(jiān)聽控制器將多個(gè)節(jié)目的解調(diào)信號(hào)按預(yù)置的間隔時(shí)間，以及預(yù)選的通道進(jìn)行循環(huán)播放。在特殊的情況下值班員可以將循環(huán)監(jiān)聽控制器強(qiáng)制切換到指定通道上進(jìn)行固定節(jié)目的監(jiān)聽，以此可有效避免音頻處理服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)不能監(jiān)聽的問題。采用多路音頻編碼器將多路音頻信號(hào)編碼壓縮，通過局域網(wǎng)傳送至音頻處理服務(wù)器，經(jīng)音頻處理服務(wù)軟件包計(jì)算處理，不同的音頻信號(hào)量化成可視的動(dòng)態(tài)柱形圖，可通過視覺瀏覽音頻信號(hào)的工作狀態(tài)。

（2）電視視音頻信號(hào)監(jiān)視監(jiān)聽。電視視音頻信號(hào)是以視頻處理工作站為核心，采集硬盤播出的SDI 信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。每臺(tái)SDI 信號(hào)監(jiān)測(cè)報(bào)警器負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)一路SDI 信號(hào)，SDI 信號(hào)監(jiān)測(cè)報(bào)警器采用高性能DSP 全硬件檢測(cè)技術(shù)以及嵌入Linux 操作系統(tǒng)，報(bào)警精度高、誤報(bào)率低，對(duì)SDI 信號(hào)視頻故障檢測(cè)精度可達(dá)到幀級(jí)，可準(zhǔn)確檢測(cè)出SDI 信號(hào)中的黑場(chǎng)、彩場(chǎng)、彩條、靜幀、馬賽克、視頻中斷、聲音中斷、音頻電平超標(biāo)等故障或信號(hào)質(zhì)量超標(biāo)問題。一旦出現(xiàn)視音頻丟失，視頻圖像質(zhì)量變差（黑屏、靜幀等）的情況，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警并在監(jiān)視器上單獨(dú)顯示報(bào)警，視音頻工作站將每路信號(hào)的數(shù)據(jù)流通過網(wǎng)絡(luò)傳送到客戶端，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)聽監(jiān)視。

（3）播出電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。廣播電視臺(tái)的供電系統(tǒng)是播控系統(tǒng)和發(fā)射機(jī)工作的前提條件，一個(gè)全面的監(jiān)控系統(tǒng)必須對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，我們通過電力采集器對(duì)USP不間斷電源系統(tǒng)和3臺(tái)穩(wěn)壓柜電源進(jìn)行三相電壓、電流、相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行采集，還有精密空調(diào)運(yùn)行情況，實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)。對(duì)電源系統(tǒng)的停電、缺相等故障現(xiàn)象進(jìn)行報(bào)警，可以通過外接蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警，一旦有數(shù)據(jù)報(bào)警時(shí)將啟動(dòng)聯(lián)動(dòng)報(bào)警。

四、小結(jié)

為確保電視播控系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行，系統(tǒng)監(jiān)控非常重要。各臺(tái)可根據(jù)自己系統(tǒng)的不同差異，設(shè)計(jì)符合自己播控系統(tǒng)特點(diǎn)的監(jiān)控系統(tǒng)。電視監(jiān)控技術(shù)是飛速發(fā)展著的新技術(shù)，將隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用要求的不斷變化而完善和提高。但智能化和自動(dòng)化仍將是未來永恒不變的主題，同時(shí)進(jìn)一步提高監(jiān)測(cè)的精度和響應(yīng)時(shí)間，特別是非法信號(hào)監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高，為實(shí)現(xiàn)“高質(zhì)量、不間斷、既經(jīng)濟(jì)、又安全”的播控目標(biāo)提供技術(shù)保障，也是我們從事監(jiān)控工作必須永遠(yuǎn)追求的目標(biāo)。

［1］ 程鵬.播總控智能監(jiān)控系統(tǒng)在湖南電視臺(tái)的應(yīng)用［J］.中國(guó)傳媒大學(xué)學(xué)報(bào).

［2］ 馬春，徐儉. SDI 信號(hào)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)在電視播控系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.有線電視技術(shù).