078臺監(jiān)測系統(tǒng)的自動化改造

溫瑞麗

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局781臺 內(nèi)蒙古 蘇尼特右旗 010015

078臺監(jiān)測系統(tǒng)的自動化改造

溫瑞麗

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局781臺 內(nèi)蒙古 蘇尼特右旗 010015

廣播系統(tǒng)在科技的推動下迅速發(fā)展，安全播出智能化綜合監(jiān)測系統(tǒng)顯得尤為重要。2017年9月，078臺值班機(jī)房搬遷，并實(shí)施控制監(jiān)測系統(tǒng)的升級改造。更新了原有的配套設(shè)施，使發(fā)射臺的安全保障能力得到了全面的提升。078臺引進(jìn)了一套安全、可靠的智能化監(jiān)測系統(tǒng)，對本臺信號切換、信號質(zhì)量、設(shè)備運(yùn)行狀況、設(shè)備運(yùn)行環(huán)境等進(jìn)行集中監(jiān)測。

本文敘述了078臺自動化監(jiān)控系統(tǒng)改造，對該系統(tǒng)的監(jiān)測功能進(jìn)行了詳細(xì)描述。

安全播出 自動化 監(jiān)測

圖1 監(jiān)測系統(tǒng)框圖

如圖1所示，該系統(tǒng)可實(shí)時了解廣播節(jié)目的 傳輸和播出質(zhì)量，隨時查閱監(jiān)測的廣播電視播出傳輸記錄，查閱回看播出節(jié)目。統(tǒng)計信號和設(shè)備故障情況，并自動生成日志信息，遵循“有人留守，無人值班”的自動化管理模式，符合當(dāng)前廣播電視技術(shù)發(fā)展和建設(shè)的要求。

078臺有2套DTMB開路信號，1套模擬電視信號。2套DTMB開路信號采用1臺單頻點(diǎn)的DTMB解擾封裝器，用于開路信號的采集，打包成IP包提供給交換機(jī)。通過交換機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)送到多畫面，監(jiān)測報警主機(jī)進(jìn)行報警監(jiān)測，1套模擬電視節(jié)目接到多畫面監(jiān)測報警服務(wù)器進(jìn)行報警監(jiān)測。

1 可監(jiān)測多種編碼

支持?jǐn)?shù)字電視廣播常用編碼格式，如MPEG-2、MPEG-4、H.264、H.265、AVS、AVS+的高標(biāo)清視頻解碼；支持MP2、MP3、AC3、AAC、DRA、DRA+的音頻解碼。

2 可監(jiān)測多種劣播狀況

系統(tǒng)對所有信號進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測分析，準(zhǔn)確率高，提供靈活的參數(shù)設(shè)置功能。不同的節(jié)目門限設(shè)置可以靈活的調(diào)整，如根據(jù)音頻、載波的閥門值進(jìn)行調(diào)整，有效保證了故障報警的準(zhǔn)確性。

載波監(jiān)測：實(shí)時監(jiān)測信號強(qiáng)度，準(zhǔn)確的監(jiān)測場強(qiáng)高低。

視頻監(jiān)測：準(zhǔn)確的監(jiān)測視頻丟失情況，及時發(fā)現(xiàn)視頻丟失故障。

音頻監(jiān)測：監(jiān)測音量電平的高低，及時發(fā)現(xiàn)聲音忽高或忽低的故障。

靜幀監(jiān)測：準(zhǔn)確的監(jiān)測節(jié)目的靜幀，及時發(fā)現(xiàn)節(jié)目圖像的靜止情況。

黑場監(jiān)測：準(zhǔn)確監(jiān)測黑場情況。

藍(lán)卡監(jiān)測：監(jiān)測系統(tǒng)前端出現(xiàn)的藍(lán)卡測試信號。

彩條監(jiān)測：監(jiān)測系統(tǒng)前端出現(xiàn)的彩條測試信號。

3 全面顯示及報警方式

3.1 廣播圖形化的多種展現(xiàn)方式

對于廣播信號的展現(xiàn)，除了用標(biāo)準(zhǔn)的音柱展現(xiàn)形式外，也可以選擇用波形矢量圖的方式進(jìn)行展現(xiàn)，讓展現(xiàn)變得更加全面。如圖2所示。

圖2 廣播節(jié)目單窗口顯示示意圖

3.2 每個聲道獨(dú)立趨勢化監(jiān)測

系統(tǒng)以矢量圖的形式實(shí)時采樣展現(xiàn)，矢量圖為多個采樣點(diǎn)連接而成，體現(xiàn)聲音變化趨勢。通過這個趨勢，可以對一個節(jié)目的兩個聲道或是同一節(jié)目的多個信源是否一致做出判斷。立體聲可選取兩個窗口顯示，更加翔實(shí)的將廣播信號的特性展示出來，方便對節(jié)目的把控。

每個聲道都可以獨(dú)立監(jiān)聽伴音，可以手動控制音量開關(guān)，也通過自定義實(shí)現(xiàn)輪詢監(jiān)聽，以便了解該通道的聲音情況，同時減小了工作量。

3.3 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能

可實(shí)時對階段性平均值、峰值、谷值等數(shù)據(jù)，統(tǒng)計的數(shù)值展示在屏幕上，階段性時長可自定義。

可以通過右鍵或者控制臺在矢量圖上任意更改設(shè)置，對數(shù)據(jù)圖采樣率、線條粗細(xì)、節(jié)目名稱、報警左飛字體顏色及大小、音量音柱顯示范圍等，進(jìn)行靈活調(diào)整實(shí)時生效。

3.4 可定制化展現(xiàn)系統(tǒng)

3.4.1 字幕、圖片和時鐘顯示

工作人員可以將字幕、圖片添加到顯示畫面上，圖片和字幕信息可以自定義，使系統(tǒng)更具美觀和個性。畫面也可以顯示模擬或數(shù)字時鐘，所有的時鐘信號和標(biāo)準(zhǔn)時鐘信號同步，體驗到便捷的個性化配置。

3.4.2 菜單式字符顯示

每個畫面均可疊加字符，顯示頻道信息（如國標(biāo)頻道號、頻道名）、各種報警信息（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、藍(lán)卡等故障）等。

3.4.3 同屏多畫面和多信號展現(xiàn)

本系統(tǒng)支持大屏分割顯示，每臺主機(jī)都支持雙屏顯示，并且雙屏顯示內(nèi)容不同?？梢詫?shí)現(xiàn)1～32路畫面同時顯示在單屏、雙屏或多屏上，不同信號的畫面可以任意合理組合，任何一路節(jié)目的監(jiān)視窗口還可放大到全屏，并單獨(dú)監(jiān)聽節(jié)目伴音，可實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目和廣播音頻節(jié)目同屏顯示。

3.5 聲光短信多種報警方式

當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測出信號故障后，系統(tǒng)可以通過錯誤集中顯示、語音提醒、OSD字符報警、短信報警和邊框變紅色等方式進(jìn)行提示。

錯誤集中顯示：當(dāng)一個或多個窗口出現(xiàn)故障時，出錯的窗口會跳出監(jiān)測畫面，在原監(jiān)測畫面前端展現(xiàn)，提供醒目且易于定位的錯誤信息展現(xiàn)。特別在多個屏很多個窗口同時展現(xiàn)時，大大提高了定位錯誤的速度。

語音提醒：如果某個頻率或頻道出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會用語音報警方式提醒。例如，中國之聲停播，音箱會發(fā)出“中國之聲停播”聲音，當(dāng)故障排除時，音箱會發(fā)出“中國之聲停播回復(fù)”的聲音。

OSD字符報警：當(dāng)某個頻率或頻道出現(xiàn)故障，出現(xiàn)故障的畫面下面標(biāo)題欄會有如“中國之聲停播”的紅色字符滾動。

短信報警：如遇節(jié)目停止播出，故障出現(xiàn)的時間及現(xiàn)象會以短信方式通知相關(guān)人員。

邊框變紅色：節(jié)目出現(xiàn)故障后，該節(jié)目顯示窗口會有紅色加粗邊框閃爍提示，以更醒目的視覺方式提示。

3.5 聲音自動輪詢監(jiān)聽

不同節(jié)目的聲音按照自定義的時間自動輸出到監(jiān)聽設(shè)備上，省掉用戶手動切換的麻煩，減少用戶的工作強(qiáng)度，方便快捷。如圖3所示。

圖3 廣播及聲音輪詢示意圖

3.6 監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲

3.6.1 監(jiān)測數(shù)據(jù)自動存儲記錄可組合查詢上傳

系統(tǒng)可以按照設(shè)定的時間間隔自動保存所監(jiān)測頻道的視頻/音頻載波電平。所有的故障信息、錄像文件在數(shù)據(jù)庫中都有記錄，可以根據(jù)頻道名、起始時間、記錄類型（載波電平值/故障記錄/錄像記錄）進(jìn)行組合查詢。值得注意的是，故障記錄的查詢可以自動對應(yīng)錄像文件，并且是定位到報警前30秒，能夠進(jìn)行快速故障分析和認(rèn)定。如圖4、5所示。

圖4 錯誤組合查詢

圖5 操作記錄組合查詢

3.6.2 監(jiān)測節(jié)目自動錄像可回訪查詢

采用先進(jìn)的MPEG-4壓縮格式（H.264算法），可以同時對32路視/音頻信號進(jìn)行錄像，文件存儲比傳統(tǒng)方式占用空間更小，回放效果清晰。錄制分辨率可以隨用戶需要調(diào)整，默認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的PAL解析度352×288，方便對以往節(jié)目的監(jiān)播和查詢。

系統(tǒng)提供三種硬盤錄像方式：

（1）全實(shí)時節(jié)目錄像：服務(wù)器可以對32套視頻節(jié)目24小時錄制3天，并會自動刪除過期的錄像。

（2）指定時間段內(nèi)定時錄像：依據(jù)監(jiān)測時間表，根據(jù)需要設(shè)置進(jìn)行時間段內(nèi)的錄制。

（3）觸發(fā)錄制：節(jié)目故障發(fā)生前30秒至故障結(jié)束后30秒，錄像文件自動保存，實(shí)時記錄故障發(fā)生前后的狀態(tài)。如圖6所示。

圖6 觸發(fā)錄制畫面

4 碼流監(jiān)測

支持MER、BER、EVM、載波電平、頻率漂移、符號率漂移、RS等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測及告警門限的靈活設(shè)置；

網(wǎng)管需保證MER、BER、EVM、載波電平、頻率漂移、符號率漂移等數(shù)據(jù)的實(shí)時刷新；

對前端系統(tǒng)輸出的射頻信號實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和監(jiān)看；

通過以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)設(shè)備參數(shù)的統(tǒng)一設(shè)置；

符合ETSI TR101 290碼流層指標(biāo)監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，可對TR101 290碼流實(shí)時監(jiān)測，并對報警條件以及報警的時間間隔進(jìn)行設(shè)置；

碼流監(jiān)測由硬件板卡完成，每個碼流采用獨(dú)立CPU進(jìn)行監(jiān)測，支持MPEG2/H264高標(biāo)清節(jié)目；

具備PSI/SI信息的分析顯示和及時刷新功能，具備PCR精度、間隔統(tǒng)計分析功能；

視音頻以及加擾信息PID帶寬分析功能，包括其中每個PID的帶寬，如最大值、最小值、當(dāng)前值等；

節(jié)目信息分析：當(dāng)前TS流包含的各路節(jié)目的節(jié)目號、PMT_PID、PCR_PID、各節(jié)目業(yè)務(wù)的提供者名稱、業(yè)務(wù)名稱、加擾狀態(tài)、運(yùn)行狀態(tài)、各節(jié)目的組件描述、各節(jié)目視音頻實(shí)時碼率的顯示、各節(jié)目視音頻流的參數(shù)信息；

支持PSI/SI表格分析，對PSI/SI數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集解析，完成PAT、PMT、CAT、BAT、NIT、SDT、EIT的分析；

提供一站式管理系統(tǒng)，對設(shè)備、配置、報警等進(jìn)行統(tǒng)一管理。報警支持語音、聲光、文字、日志、標(biāo)識等多種報警方式。可對不同監(jiān)測指標(biāo)獨(dú)立設(shè)置報警門限。

支持手動碼流錄制和告警觸發(fā)碼流錄制兩種錄像方式，提供本機(jī)錄制，支持多通道并行觸發(fā)錄制功能。錄制文件的開始時間、大小和存放位置可靈活設(shè)置。

根據(jù)IPQAM部署情況實(shí)現(xiàn)QAM信道和碼流監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息的本地和遠(yuǎn)程調(diào)用查看。

5 操作人員權(quán)限設(shè)置

系統(tǒng)對于用戶管理提供了完善的策略，對于不同的級別由不同的權(quán)限，對于登錄的用戶操作者都能查到具體信息。如圖7所示。

圖7 操作人員界面

5.1 信號添加設(shè)置

系統(tǒng)提供多種信號添加方式，可以直接將組播信號添加到系統(tǒng)中，方便對IPTV等IP信號的監(jiān)測。各頻道的畫面大小、位置均可以任意調(diào)整組合。在一個大畫面多個小畫面組合顯示時，不用改動設(shè)備的接線就可以方便的調(diào)整主畫面顯示的信號頻道。

單擊要進(jìn)行添加頻道的服務(wù)器，如圖8所示，在監(jiān)測服務(wù)器添加頻道的菜單中，選擇需要的TS流“224.2.2.1”，系統(tǒng)會顯示該流下的所有節(jié)目，雙擊選中該節(jié)目，大屏位置選擇“屏一”，頻道屬性擇“數(shù)字”，單擊添加頻道，即可完成特定節(jié)目顯示。

5.2 畫面分割設(shè)置

畫面分割靈活，減少人員的操作，降低操作人員的工作強(qiáng)度。本系統(tǒng)提供以下兩種畫面分割方式：自動分割或者手動分割。

自動分割：添加節(jié)目時，根據(jù)節(jié)目數(shù)量自動排列生成相應(yīng)的等比例畫面分布不。如對同一臺主機(jī)雙屏顯示時，對屏一添加13個畫面，屏二添加16個畫面，系統(tǒng)則自動排列生成屏一13畫面，屏二16畫面。

手動分割：對任一屏幕輸入行數(shù)、列數(shù)，如“4 5”即自動生成4行5列的20畫面，如圖9所示。無需調(diào)用模板，操作簡便。

圖8 頻道添加服務(wù)器頁面

圖9 手動分割畫面

5.3 個性化單個節(jié)目報警閾值設(shè)置

單獨(dú)節(jié)目監(jiān)測時間表設(shè)置：可根據(jù)用戶需要設(shè)置每周中每天的監(jiān)測時間段，在不需要監(jiān)測的時間段內(nèi)不進(jìn)行監(jiān)測報警，避免了凌晨節(jié)目停播或者例行檢修停播時的誤報。如圖10所示。

圖10 單個節(jié)目監(jiān)測設(shè)置畫面

單獨(dú)節(jié)目錄像時間段設(shè)置：可根據(jù)用戶需要設(shè)置每周中每天的錄制時間段，在無節(jié)目的時間段內(nèi)不進(jìn)行錄制，如可以在凌晨節(jié)目停播或者例行檢修停播時不進(jìn)行錄制，節(jié)省硬盤空間。如圖11所示。

圖11 單獨(dú)節(jié)目錄像時間段設(shè)置頁面

單獨(dú)節(jié)目報警門限設(shè)置：每一套節(jié)目的報警的每一個監(jiān)測項都根據(jù)需要的不同單獨(dú)配置監(jiān)測指標(biāo)，例如靜止畫報警，普通臺和教育臺是不同的，教育臺課程有可能在一張幻燈片靜止很久的情況下講課，并沒有出錯，本系統(tǒng)可以根據(jù)時間單獨(dú)設(shè)置。如圖12所示。

圖12 報警門限設(shè)置畫面

單獨(dú)節(jié)目報警個性化設(shè)置：報警信息處理系統(tǒng)提供不予處理、聲音報警、數(shù)據(jù)庫記錄、磁盤記錄等報警處理方式，可以自行選擇。如圖13所示。

圖13 報警個性化設(shè)置畫面

5.4 批量節(jié)目統(tǒng)一設(shè)置

系統(tǒng)充分考慮到在節(jié)目數(shù)量多，設(shè)置選項多，給操作帶來的麻煩，設(shè)置批量處理設(shè)置，可在一次性設(shè)置后，更改所有監(jiān)測節(jié)目監(jiān)測參數(shù)和閾值，配合個性化設(shè)置，可兼顧快速和靈活，完美解決設(shè)置帶來的繁復(fù)的無效勞動，同時可減少批量設(shè)置后所帶來的誤報率提高的影響。

結(jié)束語

078臺播出節(jié)目時間長，播出節(jié)目種類多，任務(wù)比較重，一套自動化的監(jiān)測系統(tǒng)對于我臺來說有重要意義，對于安全播出是有力保障。

審稿人：趙 峰 內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣播影視科研所 正高級工程師

責(zé)任編輯：王學(xué)敏

TN948

B

2096-0751（2017）09-0022-06

溫瑞麗 內(nèi)蒙古新聞出版廣電局781臺 工程師