數(shù)字電視播出監(jiān)測系統(tǒng)應用

黃磊

摘 要：目前，數(shù)字電視平移已經(jīng)漸入尾聲，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、高清化是廣播電視行業(yè)的發(fā)展趨勢，數(shù)字時代與傳統(tǒng)模擬時代的廣播影視技術體系相比，在傳播方式、服務方式、技術系統(tǒng)以及運行方式上都發(fā)生了根本性的變化。傳統(tǒng)的依靠值班員對播出情況進行監(jiān)測的模式已經(jīng)無法滿足需求，因此，對數(shù)字電視播出質(zhì)量、傳輸質(zhì)量和播出內(nèi)容進行準確、快速的自動監(jiān)測技術的發(fā)展成為廣播電視監(jiān)測業(yè)務的當務之急。本文本著從當前廣電技術飛速發(fā)展的實際出發(fā)主要探討了如何組建數(shù)字電視監(jiān)測系統(tǒng)設計的相關問題。

關鍵詞：數(shù)字電視；檢測系統(tǒng)；系統(tǒng)設計

廣播電視作為我國文化事業(yè)的重要組成，已成為豐富人民群眾精神文化生活的主要傳播媒體。安全播出是廣電的生命線，如何保障信號高質(zhì)量傳輸，同時保障節(jié)目的政治安全播出是廣電人必須重視的問題。

1、監(jiān)測系統(tǒng)組成及功能

監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)測監(jiān)管中心平臺、存儲系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)3部分組成。監(jiān)測監(jiān)管中心平臺是系統(tǒng)的核心管理平臺，負責總體協(xié)調(diào)、管理各監(jiān)測前端設備，下達監(jiān)測任務，對監(jiān)測前端回傳的數(shù)據(jù)進行綜合處理和匯總分析，按要求定期向相關部門提交報表和分析報告。存儲系統(tǒng)主要用于各種監(jiān)測數(shù)據(jù)、告警信息、故障時段的音視頻內(nèi)容的存儲。顯示系統(tǒng)將有線前端任意一套有線電視節(jié)目（或組合多畫面）和無線廣播的音柱顯示在電視墻上。

1.1 監(jiān)測監(jiān)管中心平臺

在監(jiān)測監(jiān)管中心平臺設置6臺高端服務器，其具體分工如下：

1）WEB服務器。

在監(jiān)測中心局域網(wǎng)內(nèi)，任意主機可以通過瀏覽器訪問WEB服務器，WEB服務器通過權限認證后提供相應顯示界面，完成對數(shù)據(jù)庫服務器、流媒體服務器、存儲的錄像文件的查詢、訪問，以及通過應用服務器對監(jiān)管分前端下達指令的任務；

2）流媒體服務器（2臺）

為滿足監(jiān)測中心對64個以上回傳視音頻的實施監(jiān)聽監(jiān)看，使用2套惠普服務器作為流媒體服務器，完成對監(jiān)測前端網(wǎng)傳視音頻的分發(fā)和點播。多個網(wǎng)絡用戶可以觀看同一回傳節(jié)目，對于節(jié)目的選擇是按照訪問用戶的級別高低進行控制，在通過媒體播放器進行播放的時候，可以對視音頻畫面進行錄制。流媒體服務器支持30個以上的訪問用戶；

3）數(shù)據(jù)庫服務器（2臺）

在監(jiān)測中心采用HP ProLiant DL580 G4作為數(shù)據(jù)庫服務器，完成監(jiān)測前端回傳的質(zhì)量監(jiān)測參數(shù)、異態(tài)報警、門限報警、節(jié)目運行起止時間、報表的分析結(jié)果等等。數(shù)據(jù)庫使用Oracle 10G標準版；

4）應用服務器

監(jiān)測中心前端設備的控制、監(jiān)測門限參數(shù)設置、監(jiān)測時段任務下達、錄像數(shù)據(jù)回傳設置、質(zhì)量測量任務、實時視音頻回傳等操作，并且接收前端監(jiān)管主機發(fā)回的數(shù)據(jù)與應答指令。

1.2 存儲系統(tǒng)功能及組成

監(jiān)測中心存儲系統(tǒng)主要用于各種監(jiān)測數(shù)據(jù)、告警信息、故障時段的錄音錄像的存儲，保證各種數(shù)據(jù)和碼流能快速準確地被監(jiān)測監(jiān)管中心平臺檢索和提取。監(jiān)測中心存儲系統(tǒng)采用IP SAN結(jié)構(gòu)，采用雙64位存儲處理器、64位硬件體系和64位專用存儲操作系統(tǒng)，配置企業(yè)級SATAII硬盤，在采用RAID5保護機制情況下，有效存儲空間達到36TB。

監(jiān)測中心存儲系統(tǒng)性能為每臺IP SAN設備可提供410MB/s的帶寬吞吐量和54，000 IOPS的處理能力，4G緩存，1個以太網(wǎng)管理接口，4個千兆以太網(wǎng)業(yè)務接口，64個主機連接數(shù)量，可支持16塊SATAII的磁盤；具備鏈路聚合和故障切換；雙冗余電源，具備電源自動故障切換，支持多種型號的外接UPS，避免電源故障帶來的系統(tǒng)異常；支持RAID容量的在線動態(tài)擴展、在線RAID級別轉(zhuǎn)換和熱備盤（Hotspare Disk）等多種數(shù)據(jù)安全保護機制。另外，在監(jiān)測中心配置磁帶機作為監(jiān)測中心存儲系統(tǒng)的日常數(shù)據(jù)備份使用，配置4T存儲空間的磁帶。

2.3 顯示系統(tǒng)功能及組成

1）通過監(jiān)測監(jiān)管中心平臺對各監(jiān)測前端設備的控制，可以選擇任意1套電視節(jié)目組成的多畫面圖像進行實時回傳。在不大于2M帶寬的前提下，保證滿足高質(zhì)量、清晰的回傳畫面質(zhì)量。在監(jiān)測中心的電視墻上，通過顯示系統(tǒng)，能同時監(jiān)看多個監(jiān)測前端實時回傳的節(jié)目畫面；

2）監(jiān)測監(jiān)管中心平臺實現(xiàn)對多個頻道無線廣播節(jié)目監(jiān)測的信號音柱顯示，通過顯示系統(tǒng)，輸出到監(jiān)測中心的電視墻上；

3）顯示系統(tǒng)與電視墻之間采用VGA接口連接。

3、系統(tǒng)涉及的關鍵技術及難點問題

1）合理的體系結(jié)構(gòu)

針對監(jiān)測網(wǎng)規(guī)模大、覆蓋范圍廣的特點，系統(tǒng)選用基于HTTP協(xié)議的B/S體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建，監(jiān)測中心與監(jiān)測前端設備之間使用開放的XML接口進行通信，XML接口格式標準、規(guī)范、可擴展。B/S架構(gòu)的監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)是現(xiàn)在監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展的新形態(tài)。由于在通訊上采用HTTP協(xié)議，并采用了成熟的WEB服務器和中間件軟件，使得系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性大大提高，可同時控制多臺監(jiān)測前端和多個客戶端并發(fā)，克服了以前數(shù)量限制的缺點。

2）高效壓縮

目前，廣電系統(tǒng)的網(wǎng)絡帶寬有限，分配到每個監(jiān)測前端的帶寬為4M。采用H.264的壓縮方式對數(shù)字化的視音頻數(shù)據(jù)進行壓縮，壓縮后的數(shù)據(jù)傳輸時只占用約1M的帶寬，保證了文件能清晰、順暢地傳輸。

3）應用層多播技術

在有限帶寬的網(wǎng)絡條件下，不足夠讓每個需要接收監(jiān)測前端流媒體的客戶端都向監(jiān)測前端請求一路實時視頻。為滿足監(jiān)測中心同時多用戶觀看實時流媒體的需求，需要使用多播技術。采用應用層多播技術后，監(jiān)測中心的多個用戶可以同時接收監(jiān)測前端播出的流媒體，又將多播限制在局域網(wǎng)內(nèi)，不會造成全網(wǎng)的廣播風暴。

4）錄像文件的無縫拼接技術

在系統(tǒng)中，使用了順序流的方式進行歷史錄像的回放。在Web Server上開發(fā)錄像點播Filter程序，重新解析了HTTP傳輸協(xié)議，將對多個錄像文件的查詢操作虛擬為對一個大錄像文件的查詢操作，在后臺實現(xiàn)了各個錄像文件之間的剪切和拼接，保證了數(shù)據(jù)的安全性，可以準確定位錄像查詢時間，保證各文件間無接縫。

5）系統(tǒng)遠程維護

監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)設備24h不問斷運行，設備始終要保持高穩(wěn)定狀態(tài)，并且監(jiān)測設備多，遍布地域廣，因此，系統(tǒng)維護成為重點解決的難題。所以必須使用多種手段保證遠程的監(jiān)測設備做到真正的無人值守。遠程維護功能的應用，在保證高穩(wěn)定性的前提下，極大地減少了監(jiān)測網(wǎng)系統(tǒng)的維護費用。

4、結(jié)論

廣播電視監(jiān)測網(wǎng)是一個復雜、龐大的應用軟件平臺系統(tǒng)，最關鍵的是如何對各種新技術進行深度的整合，充分發(fā)揮每一種技術的先進性，同時兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為其它監(jiān)測系統(tǒng)的建設探索了新的道路并積累了經(jīng)驗，實現(xiàn)對有線電視和無線廣播的監(jiān)測。

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