西藏自治區(qū)廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與實施

拉巴卓瑪

西藏新聞出版廣電局監(jiān)測臺 西藏 拉薩市 850000

西藏自治區(qū)廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與實施

拉巴卓瑪

西藏新聞出版廣電局監(jiān)測臺 西藏 拉薩市 850000

本文介紹了西藏新聞出版廣電局廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)，并著重敘述了系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及實施中重要事項。

廣播電視監(jiān)測系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) 實施

引言

隨著信息數(shù)字化技術(shù)在電視中的普遍應用，亟需建立電視監(jiān)測系統(tǒng)保障安全播出。西藏自治區(qū)由于海拔較高，對設(shè)備要求較嚴格，同時施工難度較大。項目按“有人留守、無人值班”的自動化管理模式設(shè)計，依據(jù)國家電視監(jiān)測相關(guān)標準對前端和后臺進行了配置，建立了信息智能化管理系統(tǒng)，具有集成度高、數(shù)據(jù)傳輸量大和實時性強的特點，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)安全性、可靠性、可用性及一致性要求。不僅實現(xiàn)了對西藏自治區(qū)拉薩市內(nèi)廣播電視的監(jiān)測，同時實現(xiàn)對廣播、模擬電視、數(shù)字電視信號射頻指標測量、數(shù)字電視碼流分析、內(nèi)容實時監(jiān)看和節(jié)目異態(tài)報警實時顯示等功能，還可以對故障進行實時報警，大大提高了監(jiān)測系統(tǒng)效率。

1 西藏新聞出版廣電局廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)

根據(jù)國家廣電總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》（總局62號令）及監(jiān)測臺設(shè)備相關(guān)文件，結(jié)合西藏新聞出版廣電局監(jiān)測臺實際情況，以及確保廣播電視安全播出保障工作需求，在監(jiān)測臺新址機房配置前端信號采集監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備，以實現(xiàn)信號采集分析、報警和報警信息記錄，音視頻實時數(shù)據(jù)的播放和音視頻歷史數(shù)據(jù)回放，發(fā)送校時命令和監(jiān)測任務(wù)指令等功能，并具有遠程監(jiān)測和維護功能。

為滿足對全區(qū)廣播、模擬、數(shù)字電視運行監(jiān)測的要求，該系統(tǒng)主要由廣播電視前端監(jiān)測系統(tǒng)、廣播監(jiān)測采集平臺、廣播電視集中監(jiān)管平臺、機房設(shè)備和信號接收系統(tǒng)組成。系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)框架，如圖1所示。廣播電視前端監(jiān)測系統(tǒng)的建立主要由嵌入式電信級機箱、電源機箱（含冗余電源）、多通道AM/FM解調(diào)監(jiān)測編碼卡、多通道DVB-S/S2衛(wèi)星數(shù)字電視監(jiān)測卡、多通道DVBC有線數(shù)字電視解擾卡和多通道標準SDI視音頻編碼卡等視音頻監(jiān)測板卡組成。廣播電視集中監(jiān)管平臺主要由軟件系統(tǒng)搭建，包括多業(yè)務(wù)掛載平臺、中心數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理管理業(yè)務(wù)模塊和設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)模塊等組成。信號接收系統(tǒng)由不同種類電視接收天線組成，比如，中波天線、DTMB天線、調(diào)幅開路電視天線和有線數(shù)字天線等。

2 關(guān)鍵技術(shù)

系統(tǒng)建立在適用性和可靠性的基礎(chǔ)上，技術(shù)方面遵循了先進性和開放性等原則，各子系統(tǒng)模塊進行分工處理和協(xié)調(diào)工作。廣播電視前端監(jiān)測系統(tǒng)完成廣播電視前端信號的監(jiān)測報警、指標測量、實時編碼（轉(zhuǎn)碼）、錄音錄像等監(jiān)測任務(wù)；自動接收中心系統(tǒng)等相關(guān)系統(tǒng)指令，自動上傳數(shù)據(jù)。廣播電視集中監(jiān)管平臺主要負責業(yè)務(wù)掛載、中心數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理管理和設(shè)備維護管理等。

該系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包含了廣播電視前端監(jiān)測系統(tǒng)中的DAVS廣播電視前端監(jiān)測的硬件設(shè)備，以及廣播電視集中監(jiān)管平臺中的各種軟件業(yè)務(wù)模塊。

2.1 DAVS廣播電視前端監(jiān)測設(shè)備

圖1 系統(tǒng)設(shè)計結(jié)構(gòu)

DAVS前端監(jiān)測設(shè)備采用統(tǒng)一的嵌入式、模塊化和一體化的IP架構(gòu)以及CPCI標準設(shè)計，其主要的測試、轉(zhuǎn)碼等功能板卡都擁有獨立的CPU，使各板卡在故障時相互之間的影響降到最低。各監(jiān)測板卡可以進行混插，主要是模擬電視、衛(wèi)星數(shù)字電視、有線數(shù)字電視和地面數(shù)字電視等各種電視監(jiān)測板卡的插入，可在不增加設(shè)備體積的條件下，通過增加板卡很方便地擴容，便于維護。

對模擬電視的監(jiān)測主要集中在多通道AM/FM解調(diào)監(jiān)測編碼卡上，即DAVS-AM/ FM，開路廣播監(jiān)測的專用嵌入式板卡。該板卡支持1～4路FM/AM信號的接收、解調(diào)和編碼，完成信號功率、SNR、調(diào)制度/調(diào)幅度等參數(shù)測量；具有噪聲抑制，音頻采集、監(jiān)測和壓縮編碼等功能。不管是本地用戶還是遠程用戶，都可以在IP網(wǎng)絡(luò)上獲得實時射頻指標數(shù)據(jù)和Audio over IP的音頻信號。通過對“三滿”指標的監(jiān)測可以很方便的構(gòu)建開路廣播監(jiān)測網(wǎng)，具有獨立的嵌入式CPU、LINUX操作系統(tǒng)、應用軟件和主機控制功能，DAVS-AM/FM板卡實物，如圖2所示。

多通道DVB-C和DAVS-DTV有線數(shù)字電視監(jiān)測解擾卡，可實時完成1～8路有線電視信號的解調(diào)、信道指標監(jiān)測、碼流分析告警及TS over IP打包輸出功能。板卡可監(jiān)測的信道指標有：射頻信號的鎖定狀態(tài)、載波電平、MER、BER、信噪比（SNR）；同時對解調(diào)輸出的1～8路TS流進行TR101 290三級錯誤監(jiān)測及告警?？蓪崟r完成1～8路有線電視信號接收。DVB-C和DAVS-DTV有線數(shù)字電視監(jiān)測解擾卡，具有獨立的嵌入式CPU、LINUX操作系統(tǒng)、應用軟件和主機控制功能。其實物如圖3所示。

圖2 多通道AM/FM解調(diào)監(jiān)測編碼卡

圖3 多通道DVB-C有線數(shù)字電視監(jiān)測解擾卡

多通道DVB-S/S2衛(wèi)星數(shù)字電視監(jiān)測卡和多通道DVB-C基本一致，不同之處在于接收信號的高頻頭不同，主要是由于二者信號的傳輸方式及接收方式不同。DAVS-DVB-S/ S2用于衛(wèi)星數(shù)字電視信號監(jiān)測，該板卡主要完成1～8路衛(wèi)星數(shù)字電視信號接收、信道參數(shù)監(jiān)測、碼流分析和碼流TS over IP輸出功能，并支持DVB-S2信號接收及盲掃功能。板卡可監(jiān)測的信道指標有：射頻信號的鎖定狀態(tài)、載波電平、載噪比（C/N）、Eb/N0、BER（維特比糾錯前）、符碼率偏移、頻點偏移；同時對解調(diào)輸出的TS流進行TR101 290三級碼流錯誤監(jiān)測及告警，并將TS流打包成IP流輸出。

2.2 廣播電視集中監(jiān)管平臺

平臺采用B/S架構(gòu)，主要是基于集中監(jiān)管平臺服務(wù)器主機和廣電機房全景監(jiān)測主機，建立了B/S模式人機交互界面，合理設(shè)計業(yè)務(wù)模塊和功能模塊，直接通過瀏覽器登錄訪問系統(tǒng)。

2.2.1 中心數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)模塊

為方便系統(tǒng)的管理及保證系統(tǒng)的安全性，在監(jiān)測監(jiān)管操作平臺上，遵照平臺分級管理的原則。系統(tǒng)軟件針對值班人員、監(jiān)測管理員和技術(shù)員分別設(shè)置了中心數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)模塊、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理管理業(yè)務(wù)模塊和設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)模塊，他們在前端設(shè)備的參數(shù)配置、監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)用和設(shè)備管理維護方面享有不同的管理權(quán)限，顯示的業(yè)務(wù)操作界面不同。除此之外，系統(tǒng)軟件還包括多業(yè)務(wù)掛載平臺。

整個系統(tǒng)的正常運行，需要各個模塊的協(xié)同配合。日常監(jiān)測過程，主要以值班員的中心數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)模塊中數(shù)字電視數(shù)據(jù)處理功能模塊為主。該模塊由實時監(jiān)測功能模塊、內(nèi)容檢測模塊、EPG信息模塊和數(shù)據(jù)處理模塊組成。

實時監(jiān)測功能模塊可在同一界面上同時實現(xiàn)對數(shù)字電視信號射頻測量、碼流分析、內(nèi)容監(jiān)看和節(jié)目異態(tài)報警實時顯示。主要包含：射頻測量參數(shù)和報警類型顯示，射頻參數(shù)的實時測量及報警顯示（誤碼率、信道功率、MER、EVM、載噪比、頻率偏移、符號率偏移、星座圖等）、碼流（TR101 290）三級報警顯示、音視頻報警顯示（靜幀、黑場、彩條、音頻中斷）。系統(tǒng)正常運行時，中心數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)模塊與值班員的交互界面，如圖4所示。報警類型根據(jù)需求可以編輯、修改。碼流分析能夠?qū)Ρ镜丶翱h級分公司通過城域網(wǎng)上傳的TS over IP碼流進行實時深入分析和顯示，支持TR101 290三級錯誤、模板比對、PID帶寬監(jiān)測、數(shù)據(jù)廣播分析等功能。按照設(shè)置，可自動監(jiān)測重要電視節(jié)目的直播和重點時段的電視轉(zhuǎn)播，對未按要求直播、轉(zhuǎn)播電視頻道進行報警顯示。

圖4 中心數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)模塊的交互界面

內(nèi)容監(jiān)測模塊主要有播放和媒體庫備份功能，可回放存儲在監(jiān)測前端硬盤中的節(jié)目?？砂凑?倍速、4倍速、8倍速、16倍速快放，1/2倍速、1/4倍速慢放；單幀進、單幀退、單幀捕獲的要求播放硬盤中的節(jié)目?；胤殴?jié)目時，播放器具有自動定位功能，并實現(xiàn)“即點即播”功能；媒體庫備份功能，可將電視信號手動、自動備份存儲在監(jiān)測前端硬盤和監(jiān)管平臺磁盤陣列中，形成媒體播放庫，通過平臺指令，實現(xiàn)智能查詢、檢索功能，以圖形和表格方式對電視節(jié)目異態(tài)信息，射頻質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果，碼流質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果，內(nèi)容層監(jiān)測結(jié)果進行實時、歷史分析。

EPG信息模塊，可顯示不同頻道和時間的EPG內(nèi)容，用流媒體實時視頻查看、歷史視頻查看、下載，同時實現(xiàn)對EPG信息的監(jiān)聽監(jiān)看。

數(shù)據(jù)處理模塊具有數(shù)據(jù)處理功能，對監(jiān)測報警數(shù)據(jù)進行確認，節(jié)目異態(tài)原因分析，編輯處理等。數(shù)據(jù)查詢功能，可按監(jiān)測前端名稱、節(jié)目名稱、頻道、時間段、故障類型、開始時間、恢復時間和故障持續(xù)時間等自動查詢或條件組合查詢，可播放查詢的各時段電視節(jié)目。

2.2.2 DAVS-TSAS碼流分析系統(tǒng)軟件

監(jiān)測系統(tǒng)的建立不僅要滿足準確性，重要的還有實時性。根據(jù)客戶需求，在廣電機房全景監(jiān)測主機的支持下，建立系統(tǒng)支持實時的多通道碼流在線分析，基本信息、信道監(jiān)測、TR101 290 監(jiān)測、帶寬監(jiān)測、模板比對、PCR分析、PSI/SI分析和節(jié)目分析。上述功能既提供了當前信號的信道和碼流信息，同時通過統(tǒng)計展示各種指標的歷史變化情況，提供全方位的立體分析。并將組播的分析結(jié)果以監(jiān)測數(shù)據(jù)形式實時顯示在嵌入式監(jiān)測前端，其中包括各種信道指標、TR101 290的三級錯誤監(jiān)測、PSI/SI表格全解析、模板比對、PCR抖動分析、帶寬數(shù)據(jù)實時信息和系統(tǒng)自定義故障等。正常運行中碼流分析軟件系統(tǒng)的交互界面，如圖5所示。

該軟件可控制嵌入式監(jiān)測前端對頻道、PSI/SI和EPG信息進行掃描，支持中心頻點掃描、指定頻點掃描、當前頻點掃描三種掃描方式?？梢詫崟r錄制完整的TS碼流，錄制文件的大小和存放位置可自定義調(diào)節(jié)。錄像方式支持手動碼流錄制和觸發(fā)碼流錄制，提供本機錄制和分布式網(wǎng)絡(luò)錄制功能，支持多通道并行觸發(fā)錄制功能。采用了先進的磁盤預分配錄像存儲技術(shù)，有效地減少了磁盤碎片的產(chǎn)生。

對系統(tǒng)的監(jiān)測分析及記錄，結(jié)果均記錄在數(shù)據(jù)庫中，因此，數(shù)據(jù)庫可提供歷史記錄、故障記錄和錄像文件記錄、操作記錄的查找、刪除、打印功能，方便用戶的故障分析定位和報表生成。但是，對數(shù)據(jù)的操作權(quán)需要根據(jù)用戶管理中設(shè)置的權(quán)限而定，超級用戶具有修改和刪除操作權(quán)限，普通用戶僅具有查詢權(quán)限。

結(jié)束語

西藏新聞出版廣電局廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的建立，有效地監(jiān)測了拉薩市區(qū)廣播電視節(jié)目的監(jiān)測，可實現(xiàn)對23套廣播、4套衛(wèi)星電視節(jié)目、130套有線數(shù)字電視節(jié)目、從電視中心機房通過光纖傳輸來的5套SDI電視節(jié)目信號、電臺通過光纖傳輸來的6套AES/EBU數(shù)字音頻信號的監(jiān)測。實用性強、操作方便、功能齊全、具有穩(wěn)定性和延展性、易于管理和維護。系統(tǒng)的建立也考慮到了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新，對未來新媒體綜合監(jiān)管做技術(shù)預留方案。

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審稿人：魏朝輝 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局監(jiān)管中心正高級工程師

責任編輯：王學敏

圖5 碼流分析軟件系統(tǒng)的交互界面

TN 949.197

B

2096-0751（2016）09-0019-05

拉巴卓瑪 西藏新聞出版廣電局監(jiān)測臺 工程師