電視播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

楊文衛(wèi)

（作者單位：東臺(tái)市廣播電視臺(tái)）

電視作為深受人們喜愛的主流傳播媒體，與人們的日常生活息息相關(guān)，為人們提供了豐富的信息，在一定程度上提高了人們的生活水平。電視節(jié)目能否進(jìn)行正常播放是由其信號(hào)的傳輸質(zhì)量決定的，因此，要結(jié)合電視信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)際情況，對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)全面的有效監(jiān)控，進(jìn)而及時(shí)采取有針對(duì)性的調(diào)整措施，從而確保電視信號(hào)能夠進(jìn)行持續(xù)穩(wěn)定的傳輸，為人們觀看電視節(jié)目提供可靠的保障。

1 電視播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1 功能介紹

電視播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能有：信號(hào)內(nèi)容異態(tài)檢測(cè)、信號(hào)一致性檢測(cè)、綜合報(bào)警、自動(dòng)倒換、策略管理和日志功能。通過對(duì)播出信號(hào)的重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)故障，能夠及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并采取有效的應(yīng)對(duì)措施，可以確保電視節(jié)目的安全播出。

電視播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)是通過對(duì)音頻鏈路中主路與備路的信號(hào)進(jìn)行有效采集，并將其與源信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)全面的對(duì)比分析，同時(shí)結(jié)合異態(tài)檢測(cè)及倒換控制策略，進(jìn)而對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行科學(xué)合理的判定。當(dāng)信號(hào)傳輸受到影響后，就會(huì)及時(shí)將傳輸異常進(jìn)行有效的上傳，從而為電視信號(hào)的有效傳輸提供可靠保障。此外，該系統(tǒng)還支持細(xì)化到頻道的報(bào)警及自動(dòng)倒換控制配置策略，在實(shí)際的監(jiān)測(cè)過程中，能夠根據(jù)播出執(zhí)行單對(duì)節(jié)目的播出進(jìn)程進(jìn)行準(zhǔn)確的報(bào)警與必要的倒換控制。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)

播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用架構(gòu)采用模塊化的設(shè)計(jì)，根據(jù)功能的不同可以分為三部分，即監(jiān)測(cè)板卡、比對(duì)服務(wù)器及綜合管理平臺(tái)。其中監(jiān)測(cè)板卡主要負(fù)責(zé)對(duì)播出信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行有效的檢測(cè)，并將其所具有的特征值提出，通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效的接收，進(jìn)而將信號(hào)中的AFD值進(jìn)行有效的提取和解析，再將解析出的信息傳遞至比對(duì)服務(wù)器；比對(duì)服務(wù)器則負(fù)責(zé)對(duì)信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)全面的檢測(cè)，完成信號(hào)之間的一致性算法，通過對(duì)傳輸而來的信息監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)之間的視音頻一致性進(jìn)行科學(xué)合理的比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果對(duì)異態(tài)報(bào)警進(jìn)行判決，再將其處理結(jié)果上傳至綜合管理平臺(tái)；綜合管理平臺(tái)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)監(jiān)控過程的順利實(shí)施進(jìn)行有效的控制管理，進(jìn)而為監(jiān)控功能的有效實(shí)施提供可靠的保障。

2 電視播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 主區(qū)域異態(tài)檢測(cè)技術(shù)

在電視節(jié)目的播出畫面中一般包括：臺(tái)標(biāo)、角標(biāo)、時(shí)鐘及底飛字幕等組成要素，通過對(duì)這些元素進(jìn)行有機(jī)組合能對(duì)電視節(jié)目起到良好的包裝作用，進(jìn)而在一定程度上提高電視節(jié)目的觀賞性。為了避免影響人們觀看電視節(jié)目，這些元素一般位于屏幕的四角或底邊，當(dāng)對(duì)整個(gè)畫面進(jìn)行黑場(chǎng)、彩條等異態(tài)檢測(cè)時(shí)，包裝元素會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成不小的影響，導(dǎo)致無法檢測(cè)出畫面異態(tài)。因此，為了確保播出末級(jí)輸出信號(hào)的檢測(cè)質(zhì)量，就要避免包裝元素所造成的不良影響。通過將主區(qū)域異態(tài)檢測(cè)技術(shù)有效地運(yùn)用于信號(hào)的異態(tài)檢測(cè)過程中，能夠?qū)χ行臋z測(cè)區(qū)域的大小進(jìn)行合理的設(shè)定，進(jìn)而將干擾元素予以有效的排除，為異態(tài)檢測(cè)的順利進(jìn)行提供可靠保障。

2.2 特征值提取與比對(duì)技術(shù)分析

播出信號(hào)的異態(tài)判斷是通過對(duì)播出信號(hào)的視頻內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的逐幀對(duì)比，通過對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行一致性分析，進(jìn)而判斷信號(hào)是否處于異常狀態(tài)。在實(shí)際的對(duì)比分析過程中，如果對(duì)畫面的所有像素點(diǎn)依次進(jìn)行分析比較，所需要進(jìn)行的數(shù)據(jù)運(yùn)算量是非常龐大的，所以就會(huì)耗費(fèi)大量的運(yùn)算時(shí)間，導(dǎo)致對(duì)比分析工作的效率大大下降。通過將特征提取技術(shù)有效地運(yùn)用于對(duì)比分析之中，將畫面區(qū)塊進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，采用統(tǒng)計(jì)特征的計(jì)算值表示每幀數(shù)據(jù)，通過對(duì)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特征值進(jìn)行相應(yīng)的比較，就能對(duì)信號(hào)的一致性進(jìn)行有效的判斷，進(jìn)而促進(jìn)對(duì)比分析工作效率的不斷提高。

2.3 高可靠倒換控制策略

自動(dòng)倒換控制是電視播出信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)的最后環(huán)節(jié)，通過該環(huán)節(jié)的有效運(yùn)行，監(jiān)控系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)綜合處理與判斷。當(dāng)單源或者單鏈路發(fā)生故障后，就可以通過SNMP出發(fā)末級(jí)視頻分配之前的2選1切換開關(guān)進(jìn)行倒換。為了提高播出系統(tǒng)的可靠性，可以結(jié)合以下的控制策略進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置。

人工優(yōu)先及高可靠倒換保證，2選1設(shè)備僅處于A路且A路故障而B路正常、B路末級(jí)與源信號(hào)視音頻內(nèi)容一致時(shí)才會(huì)觸發(fā)快速自動(dòng)倒換，其他情況不進(jìn)行倒換。單向倒換：對(duì)于已經(jīng)觸發(fā)過由A路到B路自動(dòng)倒換的，不允許再次進(jìn)行2選1自動(dòng)倒換。

2.4 平臺(tái)報(bào)警綜合策略管理

平臺(tái)報(bào)警綜合策略管理主要通過對(duì)報(bào)警條件進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，進(jìn)而對(duì)信號(hào)節(jié)點(diǎn)比對(duì)拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行有效的管理，并對(duì)報(bào)警結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的過濾護(hù)理和自動(dòng)倒換控制，進(jìn)而為電視信號(hào)的有效傳輸提供可靠保障。管理平臺(tái)結(jié)合信號(hào)傳輸?shù)膶?shí)際情況，例如，播出業(yè)務(wù)的運(yùn)行場(chǎng)景、業(yè)務(wù)管理要求等，設(shè)置節(jié)點(diǎn)信號(hào)的異態(tài)監(jiān)測(cè)參數(shù)。根據(jù)節(jié)目—欄目—頻道維度等，對(duì)異態(tài)檢測(cè)開關(guān)量和報(bào)警延時(shí)門限值進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)置，進(jìn)而形成相應(yīng)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，并將其有效地傳輸至板卡和比對(duì)服務(wù)器中進(jìn)行下一步操作。

當(dāng)板卡和比對(duì)服務(wù)器所檢測(cè)到的信號(hào)數(shù)據(jù)超出設(shè)定值后，就會(huì)將該信號(hào)判定為異態(tài)，并將報(bào)警信息上傳至綜合管理平臺(tái)進(jìn)行下一步的處理。綜合管理平臺(tái)會(huì)根據(jù)節(jié)目文件質(zhì)檢報(bào)告信息，對(duì)相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)采取有針對(duì)性的改善措施，進(jìn)而確保電視信號(hào)的有效傳輸。

2.5 基于快照的多頻道報(bào)警展現(xiàn)策略

通過運(yùn)用快照?qǐng)?bào)警機(jī)制，能夠借助緩存機(jī)制改善監(jiān)控系統(tǒng)上下游之間固有幀差的問題，將其所造成的不利影響控制在合理范圍內(nèi)，確保報(bào)警和對(duì)比關(guān)系具有足夠精度，進(jìn)而在一定程度上保證了報(bào)警和對(duì)比都與真實(shí)絕對(duì)時(shí)間對(duì)齊，從而提高了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)報(bào)警的精度，為改善措施的有效采取提供了必要的數(shù)據(jù)支持。

3 結(jié)語

電視與人們的日常生活息息相關(guān)，已經(jīng)成為人們獲取信息的有效渠道，為了確保人們能夠觀看到高質(zhì)量的電視節(jié)目，就要對(duì)電視播出信號(hào)采取有效的監(jiān)控措施，進(jìn)而為信號(hào)的正常傳輸提供可靠保障。電視信號(hào)傳輸時(shí)，會(huì)受到多種不利因素的影響，因此，可以通過監(jiān)控對(duì)其傳輸質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，并采取相應(yīng)措施，以保障電視信號(hào)的順利傳輸。