無線數(shù)字電視前端智能化監(jiān)控系統(tǒng)

斯 琴

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局微波傳輸總站 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

前 言

隨著生活水平的不斷提高，人們對精神文化生活的要求也逐漸提高，促進(jìn)了我國文化事業(yè)的迅速發(fā)展，其中廣播電視事業(yè)尤為突出。做好節(jié)目的安全播出是需要高度重視的一項重要任務(wù)。為了進(jìn)一步保障數(shù)字信號穩(wěn)定傳輸，要在數(shù)字電視前端機(jī)房各個環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的監(jiān)管監(jiān)看，協(xié)助機(jī)房人員快速判斷故障點，對故障信號進(jìn)行切換。因此，智能化監(jiān)控、監(jiān)測技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)尤為重要。

1 前端監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則

在構(gòu)建數(shù)字電視前端監(jiān)控系統(tǒng)時，應(yīng)確保該統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。為此必須做好以下兩點：（1）安全性和可靠性。應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)的主要目的是保障節(jié)目安全播出，如果監(jiān)控系統(tǒng)本身不穩(wěn)定，或存在安全漏洞，那就無法為節(jié)目安全播出提供有效的保障。因此，安全和可靠是該系統(tǒng)最基本也是最重要的原則。（2）可操作性。技術(shù)人員操作水平存在很大差異，簡單的操作流程便于不同水平的技術(shù)人員使用。

2 前端監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

智能化網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)與工作狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)測，及時記錄和跟蹤各種突發(fā)的異常狀況，參數(shù)超出設(shè)定范圍之后能夠做出自動報警反應(yīng)，詳細(xì)記錄各設(shè)備的運(yùn)行時間與開關(guān)機(jī)時間等重要參數(shù)。前端監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 數(shù)字電視前端機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

針對數(shù)字電視前端系統(tǒng)的主要故障點，機(jī)房監(jiān)控系統(tǒng)主要包括：信源、信號處理和發(fā)射機(jī)的監(jiān)測。

（1）信源。信源的安全將直接關(guān)系到前端能否安全播出。信源安全，就是指信源的內(nèi)容以及質(zhì)量都是安全可靠的。利用衛(wèi)星信號作為主要信源，極容易受到人為干擾破壞或者其他自然現(xiàn)象影響。近年來，屢屢發(fā)生非法信號攻擊廣播電視衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的現(xiàn)象，給廣播電視的安全播出帶來了嚴(yán)重的影響。因此，對信源的監(jiān)控是保障安全播出的關(guān)鍵。

（2）信號處理。信源信號在發(fā)送之前需要經(jīng)過復(fù)用、加擾、調(diào)制等多個處理環(huán)節(jié)，其中涉及到多個負(fù)責(zé)的處理設(shè)備。如果不對其進(jìn)行監(jiān)控，故障發(fā)生時，工作人員很難快速有效的判斷出故障點。因此，對這些處理設(shè)備我們要集中管理，分散監(jiān)控。在復(fù)用、加擾等環(huán)節(jié)設(shè)置多個監(jiān)測點，可以對設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行合理的配置和管理，同時，可以縮小故障排查范圍，便于工作人員維護(hù)。

（3）發(fā)射機(jī)。在前端系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)長時間處于高頻率、高溫度的工作狀態(tài)，機(jī)器損耗較大。因此，發(fā)射機(jī)是故障率最高的設(shè)備。發(fā)射機(jī)是節(jié)目的送出環(huán)節(jié)，必須提高它的可靠性與穩(wěn)定性，實時監(jiān)控其工作狀態(tài)，確保節(jié)目順利播出。

3 多畫面實時監(jiān)測系統(tǒng)

多畫面監(jiān)測就是把多路不同格式的信號源進(jìn)行圖像壓縮和數(shù)字化處理后，把幾個畫面按一定比例壓縮為一路信號在一個屏幕上顯示，形成一個顯示屏分割顯示多個畫面的格局，達(dá)到同時監(jiān)測多路信號的目的。筆者所在單位引進(jìn)的TrinityAres 多畫面監(jiān)測報警系統(tǒng)，是針對數(shù)字電視傳輸中各級信源綜合監(jiān)測而研發(fā)的。該系統(tǒng)基于嵌入式結(jié)構(gòu)，由前端監(jiān)測主機(jī)、多畫面監(jiān)測報警系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備組成。主要具備故障監(jiān)測、色彩格式監(jiān)測和特定圖像監(jiān)測功能、碼流分析和數(shù)據(jù)顯示功能、報警、用戶管理、輪巡、多畫面組合顯示、錄像、數(shù)據(jù)庫管理、節(jié)目音視頻信息顯示等功能。該系統(tǒng)設(shè)備集成度高，其監(jiān)測卡采用DSP+FPGA 架構(gòu)，可以充分發(fā)揮硬件計算和高性能數(shù)據(jù)處理的優(yōu)勢。

前端播出監(jiān)控的主要方式之一就是電視墻，其主要特點是直觀可見。如圖2所示。電視墻不僅可以對各套節(jié)目的音視頻信號及時進(jìn)行監(jiān)控，還可以配合網(wǎng)管系統(tǒng)，判斷出現(xiàn)故障的部位和故障產(chǎn)生的原因。因此，電視墻在監(jiān)控系統(tǒng)中的地位是非常重要的。相對來說，傳統(tǒng)的電視墻占地面積比較大，智能化的水平也不是很高，也不具備監(jiān)控、報警或者錄像等功能，只能完全依賴人的監(jiān)聽和監(jiān)看，效率低，耗時費力。多畫面分割顯示和報警系統(tǒng)，適時地解決了這一問題。應(yīng)用多畫面分割顯示和報警系統(tǒng)，不僅可以快速的發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生的部位，并對故障情況作出正確的評析，還可以對一些指定的頻道予以詳細(xì)記錄，給數(shù)據(jù)統(tǒng)計和歷史查詢的工作提供了便利。

圖2 數(shù)字電視前端機(jī)房電視墻

結(jié) 束 語

智能化監(jiān)控系統(tǒng)是保證播出系統(tǒng)安全播出的重要輔助系統(tǒng)，可以更準(zhǔn)確及時收集系統(tǒng)各種資源信息，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行故障，及時定位、統(tǒng)計分析故障發(fā)生率、預(yù)判故障環(huán)節(jié)、提示系統(tǒng)維護(hù)排除隱患。不但節(jié)省了很多資源，更提高了值班人員的工作效率，大大降低了電視節(jié)目的播出故障率，為數(shù)字電視節(jié)目安全、穩(wěn)定、高效的傳輸提供了重要的技術(shù)保障。