淺析內(nèi)蒙古衛(wèi)星地球站播出監(jiān)測系統(tǒng)

田世軍

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局501臺 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引 言

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)在廣播電視中的應用，衛(wèi)視節(jié)目因其覆蓋面廣，影響力大而成為自治區(qū)對外宣傳的窗口。衛(wèi)星地球站的播出質(zhì)量的高可靠性和高安全性直接關(guān)系到衛(wèi)視節(jié)目的傳播效果。保證各類廣播電視播出信號的質(zhì)量安全和內(nèi)容安全以此實現(xiàn)廣播電視業(yè)務安全播出就需要對播出節(jié)目進行高效準確的監(jiān)測。在日常的播出工作中，智能、準確、高效的監(jiān)測系統(tǒng)不僅可以為安全播出提供有力的幫助，還可以減輕值班員長時間的對多路節(jié)目進行監(jiān)聽監(jiān)看的工作強度。

1 設計原則

臺站建立以來的監(jiān)測系統(tǒng)是傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)。需要監(jiān)看的畫面較多，大量的IRD 進行解碼輸出至PCI 卡，系統(tǒng)較為復雜，設備占用空間較大，維護起來工作量也較大，無法進行有效的統(tǒng)一管理。

為了克服以往的監(jiān)測系統(tǒng)的缺陷，通過與各站的交流以及對新技術(shù)的了解，本系統(tǒng)在設計時主要考慮可靠性、兼容性和可拓展性幾方面內(nèi)容。

1.1 可靠性

設備通過雙電源供電，信號處理部分采用外部電源直流供電，實現(xiàn)與交流電源塊的隔離，有效防止電源發(fā)熱和設備發(fā)熱的相互影響，有效提高了設備的供電可靠性和熱穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)7×24 小時穩(wěn)定運行。

采用成熟的TS OVER IP 技術(shù)，通過UDP 協(xié)議，獲取網(wǎng)絡中的組播碼流，統(tǒng)一調(diào)度信號，減少系統(tǒng)處理環(huán)節(jié)，提高故障判斷的效率和準確性，降低系統(tǒng)維護的復雜度。

1.2 兼容性強

節(jié)目解碼支持高標請視頻解碼；支持多種音頻解碼。

網(wǎng)絡傳輸支持 UDP、HTTP、RTMP、RTP 等傳輸協(xié)議，支持 TS、FLV 等封裝格式。

1.3 可擴展性

板卡監(jiān)測主機采用嵌入式結(jié)構(gòu)，一個機箱允許插入多塊監(jiān)測板卡；系統(tǒng)硬件板卡支持熱插撥，可以快速完成替換；各板卡有獨立接口背板支持，允許模塊混插。

2 監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)

為進一步提升安全播出保障能力，提高應急處置的效率，最大程度保障安全播出，減少播出事故，同時落實總局下達的相關(guān)要求，結(jié)合臺站的實際情況，構(gòu)建以監(jiān)測電視節(jié)目、廣播節(jié)目為主的監(jiān)測系統(tǒng)以及頻譜監(jiān)測系統(tǒng)，確保達到相關(guān)規(guī)范和規(guī)定的要求。

完成重要節(jié)點（主要包括播出節(jié)目信號源、上行鏈路播出主要環(huán)節(jié)信號、發(fā)信天線以及及不同口徑天線的接收信號、同轉(zhuǎn)發(fā)器湖北和青海的接收信號）的蒙漢語節(jié)目的TR101 290 碼流三級錯誤等實時監(jiān)測，顯示所有監(jiān)測信號的碼流監(jiān)測數(shù)據(jù)和報警信息，實現(xiàn)多方式故障報警和報警信息分類顯示。

實現(xiàn)實時解碼節(jié)目視音頻，完成視頻丟失、音頻丟失、靜幀、黑場、音量過高、音量過低、測試圖等內(nèi)容層面的實時監(jiān)測和報警，多畫面組合顯示對視音頻內(nèi)容進行監(jiān)看和監(jiān)聽，故障觸發(fā)錄像等。

提供了語音、日志、數(shù)據(jù)庫、標題欄、邊框等多種報警方式，能夠?qū)崿F(xiàn)故障循環(huán)語音報警、故障的人工確認與忽略、手工暫停監(jiān)測等功能。對特定節(jié)目進行自定義時段或故障觸發(fā)錄像。完成同轉(zhuǎn)發(fā)器青海、湖北接收信號的視音頻內(nèi)容進行監(jiān)看和監(jiān)聽。監(jiān)測情況如表1 所示。

3 頻譜監(jiān)測系統(tǒng)

完成對本轉(zhuǎn)發(fā)器接收信號頻譜的實時監(jiān)看、記錄設備，監(jiān)測異態(tài)記錄信息應保存一年以上。系統(tǒng)由業(yè)務架構(gòu)、鏈路架構(gòu)組成。

3.1 業(yè)務架構(gòu)

監(jiān)測系統(tǒng)業(yè)務體系如圖1 所示，自下而上分為三層。

設備采集層：由音頻采集、視頻采集、設備狀態(tài)采集將音頻狀態(tài)、視頻狀態(tài)、設備狀態(tài)采集到監(jiān)測系統(tǒng)中。

數(shù)據(jù)處理層：將采集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲在數(shù)據(jù)庫中，進行相應的數(shù)據(jù)分析及處理。

信息表述層：將統(tǒng)一處理的數(shù)據(jù)進行集中的屏幕顯示。

表1

圖1

3.2 鏈路架構(gòu)

3.2.1 監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)

該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由冗余熱備份電源、嵌入式機箱、多通道嵌入式板卡、系統(tǒng)監(jiān)測主機及網(wǎng)絡連接設備組成，如圖2 所示。

首先通過多通道嵌入式板卡對ASI、QPSK 信號解調(diào)、解擾、信道指標監(jiān)測、碼流分析告警以及 TS over IP 打包。將監(jiān)測參數(shù)及碼流分析數(shù)據(jù)以組播的形式輸出到網(wǎng)絡交換機，監(jiān)測主機通過與網(wǎng)絡交換機相連，接收 TS over IP 流完成信號監(jiān)測、畫面顯示、碼流錄制、故障記錄查詢、管理控制前端等全部功能。

圖2

3.2.2 頻譜監(jiān)測鏈路

天線將信號經(jīng)低噪聲放大器后，輸入到頻譜儀，通過電腦遠程控制，設置頻譜參數(shù)，將接收的4G 信號頻譜圖顯示在值班大廳的監(jiān)看設備上，便于值班員進行實時監(jiān)看頻譜，并輸出VGA 信號至高清編碼器，轉(zhuǎn)化為IP 格式傳輸?shù)礁咔逵脖P錄像機，進行頻譜存儲。

實時的監(jiān)測信號的頻譜可及時發(fā)現(xiàn)功率的變化情況及準確有效的判斷轉(zhuǎn)發(fā)器的狀況，以及同轉(zhuǎn)發(fā)器兄弟臺站的播出情況；通過查閱歷史數(shù)據(jù)可以查找故障的原因便于進一步的維護工作。

結(jié) 束 語

在科技進步的不斷推動下，計算機網(wǎng)絡技術(shù)在廣播電視行業(yè)不斷應用，基于IP 構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)，簡化了傳輸鏈路，減少了系統(tǒng)處理環(huán)節(jié)，提高了故障判斷的效率和準確率，降低了系統(tǒng)維護的復雜度，有效的保障了廣播電視節(jié)目的安全播出。