廣播電視高山臺信號與監(jiān)測系統(tǒng)設計

摘? 要：廣播電視高山臺一般采用衛(wèi)星、光纖、微波多種信號傳輸方式，本文主要闡述數(shù)字電視、模擬電視、調(diào)頻廣播多路信號源的切換與監(jiān)測以及播出空收信號的監(jiān)測設計要點。

關鍵詞：廣播電視;高山臺;數(shù)字電視;模擬;電視調(diào)頻;廣播信號源;信號切換;信號監(jiān)測

近年來，隨著廣播電視事業(yè)的迅猛發(fā)展，廣播電視高山臺站作為廣播電視系統(tǒng)直接面向用戶的神經(jīng)末梢，也發(fā)生了很大的變化，其中最主要的變化就是設備種類越來越龐雜，信號類型變得復雜多樣起來，依靠原來的信號切換設備和監(jiān)測監(jiān)看設備已經(jīng)無法滿足安全優(yōu)質(zhì)播出的需要了，這時信號切換與監(jiān)測系統(tǒng)的更新設計就顯得猶為重要了。本文以永州大華山電視調(diào)頻轉(zhuǎn)播臺（以下簡稱大華山臺）為例概要地闡述一下信號切換與監(jiān)測系統(tǒng)的設計要點：

一、信號系統(tǒng)設計目標和原則

信號系統(tǒng)是高山臺站安全播出的核心系統(tǒng)，系統(tǒng)設計的首要目標是安全，必須符合總局“62號令”有關安全的規(guī)定，在安全的基礎上實現(xiàn)系統(tǒng)的其他拓展功能。

嚴格做好系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的主、備設計，合理設計倒換機制，確保信源穩(wěn)定傳輸至發(fā)射機。

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)是信源傳輸安全穩(wěn)定的重要保障，也是員工工作的主要平臺，同時還是轉(zhuǎn)播臺工作情況向外展示的平臺。監(jiān)控系統(tǒng)在全面監(jiān)控信源傳輸流程各環(huán)節(jié)、各頻道（頻率）信號、機房環(huán)境的基礎上，靈活合理地配置顯示，搭建一個數(shù)字信號架構系統(tǒng)，全面監(jiān)控并融入綜合管理功能的系統(tǒng)。

二、信號系統(tǒng)功能和技術需求

轉(zhuǎn)播臺新信號系統(tǒng)需要為廣播和電視發(fā)射系統(tǒng)提供符合技術指標和安全要求的主、備信源;整體系統(tǒng)時鐘同步，同時對系統(tǒng)每個處理環(huán)節(jié)的設備進行監(jiān)控，對各環(huán)節(jié)輸入輸出信號進行實時畫面監(jiān)看、質(zhì)量監(jiān)測，對不同路由的信號源實時比對，不一致則告警且提示問題信號源。對系統(tǒng)運行的環(huán)境（包括電力、溫濕度、機房安防）進行全面監(jiān)控。監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)收集實時故障信息并通過多種渠道進行推送和查詢;為了便于管理，在保證信號安全的情況下機房創(chuàng)建工作管理系統(tǒng)，實現(xiàn)包括系統(tǒng)運行報表、物資管理、人員值班安排、工作量統(tǒng)計等功能。

網(wǎng)絡系統(tǒng)按照GD-J038-2011《廣播電視相關信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》中第二級防護要求執(zhí)行。

系統(tǒng)設計的宗旨是合理利用現(xiàn)有設備，再采購部分設備完成現(xiàn)有4套模擬電視、6套調(diào)頻廣播和2套數(shù)字電視的信號源切換處理、多環(huán)節(jié)信號監(jiān)測監(jiān)看，對設備和信號重要級別的故障發(fā)出告警同時短信告知相關人員，山下辦公區(qū)通過簡單可靠穩(wěn)定的設備完成所有發(fā)射節(jié)目空中信號輪訓監(jiān)測告警。

以下分三個部分具體描述功能需求和設計。

（一）信源切換傳輸系統(tǒng)需求及設計

1、電視信號源系統(tǒng)

地面數(shù)字電視有2個頻點，發(fā)射機激勵器具有雙ASI輸入端口，可以實現(xiàn)本機主備端口自動倒換。

模擬電視有4個頻道，信號采用數(shù)字信號源系統(tǒng)，在末端分別從ASI信號解碼出模擬信號進發(fā)射機。

數(shù)字電視發(fā)射信源有二條傳輸鏈路，分別是移動SDH網(wǎng)、數(shù)字微波網(wǎng)，兩個不同路由從湖南廣播電視臺本部傳輸送達大華山臺，信源統(tǒng)一為TS Over IP格式轉(zhuǎn)換為ASI。新機房信號系統(tǒng)規(guī)劃如下：

數(shù)字電視兩個不同路由的ASI信號經(jīng)二選一切換開關后送發(fā)射機主輸入口，移動SDH的ASI信號直接送發(fā)射機備輸入口，另外二號流的ASI先經(jīng)切換后主信號和移動SDH直通信號都先進數(shù)碼視訊的復用器復用本地信號后經(jīng)數(shù)碼視訊的切換板卡分別將ASI信號送發(fā)射機的主備激勵器。

模擬電視信號源中一、中七、湖衛(wèi)主路為數(shù)字微波三號流八套節(jié)目流經(jīng)柯維新D2000適配為ASI信號之后通過對應頻道的解碼器解碼為對應頻道的節(jié)目模擬信號送發(fā)射機主信號;模擬電視備路信號源為數(shù)字電視信號源二選一切換開關后ASI通過對應解碼器解碼為對應頻道的模擬信號，模擬電視備2信號源為衛(wèi)星接收機解碼的模擬信號。這三路模擬信號源按頻道進對應的模擬切換器在輸出給發(fā)射機，發(fā)射機備路為衛(wèi)星或者碼流切換后的解碼信號。

2、廣播信號源系統(tǒng)

廣播調(diào)頻發(fā)射信源系統(tǒng)沿用現(xiàn)在系統(tǒng)架構，湖南省廣播電臺的信號采用光纖路由和衛(wèi)星接收信號切換輸出，主路從切換開關輸入，備路從光纖信號源直通輸入。3套中央電臺信號源處理同省電臺，只是中央臺信號源考慮中星6B和亞太6C兩路衛(wèi)星信號切換，高速廣播節(jié)目只考慮一路光纖輸入。目前調(diào)頻考慮模擬音頻的切換和光傳輸。

（二）ASI碼流監(jiān)測監(jiān)控

信號監(jiān)測系統(tǒng)整體方案需要實現(xiàn)的功能

1.完成實時監(jiān)測分析整個系統(tǒng)所有信號的傳輸和呈現(xiàn)質(zhì)量，有異常提供信息報警并記錄查詢。此項要求對信號源ASI、切換后ASI和DTMB近端空中接收ASI信號等幾個環(huán)節(jié)ASI信號進入多畫面采集系統(tǒng)并完成多畫面監(jiān)控，碼流節(jié)目考慮每個流在多畫面上呈現(xiàn)一套節(jié)目即可，同時各個環(huán)節(jié)的ASI信號進入ASI切換矩陣，切換后ASI進入碼流分析儀和解碼器進大屏監(jiān)控，作為碼流監(jiān)測系統(tǒng)的輔助監(jiān)測。（ASI矩陣輔助監(jiān)測為預留功能）需要配IP轉(zhuǎn)ASI適配設備，將空中信號的IP轉(zhuǎn)ASI。監(jiān)測信號的采集考慮調(diào)頻信號新增采集板卡，數(shù)字電視信號利用中央311工程的采集板卡，模擬信號只監(jiān)測空中信號，監(jiān)測設備利舊。

模擬電視信號在空中信號監(jiān)測的環(huán)節(jié)采用現(xiàn)有模擬監(jiān)測設備，不考慮新增。

電視信號需要監(jiān)測的ASI碼流取樣點數(shù)目為信號源2路移動SDH和3路微波，切換后2路ASI，空中接收為2個多節(jié)目流IP，一共數(shù)字信號需要監(jiān)測9路信號，毎路監(jiān)測考慮在多畫面上呈現(xiàn)一套代表節(jié)目。但增加一個DTMB多功能循環(huán)監(jiān)測儀，實時輪訓監(jiān)測所有空中的DTMB節(jié)目。

2.完成碼流解碼視音頻內(nèi)容實時監(jiān)測報警、多畫面組合和碼流監(jiān)測信息顯示、全程錄像和故障觸發(fā)錄像等功。能夠完成黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場、彩條、臺標丟失等視頻故障監(jiān)測，音頻丟失、音量過高、音量過低等音頻故障監(jiān)測。

3.完成市區(qū)基地遠端接收點2個DTMB數(shù)字電視、4套模擬電視和6套調(diào)頻FM的空中信號接收實時輪詢監(jiān)看告警。

4.實現(xiàn)廣播音頻信號的監(jiān)測和比對，要求能對任意兩個或者多個廣播音頻監(jiān)測點的音頻做一致性實時比對。

調(diào)頻需要監(jiān)測的數(shù)量為信號源14路模擬信號源+7路空中接收的調(diào)頻IP信號共監(jiān)測21路信號

5.山上所有監(jiān)測內(nèi)容包括信號源、空中信號、發(fā)射機參數(shù)等選取重要的內(nèi)容加入短信告警功能，能將所有告警狀態(tài)及時通知技術領導和值班員。

（三）網(wǎng)管功能需求及設計

1、需要采集2臺數(shù)字發(fā)射機、4臺模擬發(fā)射機和7臺調(diào)頻發(fā)射機的內(nèi)部網(wǎng)管，取發(fā)射機發(fā)射功率、反射功率、功放及電源的參數(shù)對應集中展示電視和調(diào)頻的發(fā)射參數(shù)。這部分功能的實現(xiàn)主要考慮之前的調(diào)頻發(fā)射機和模擬發(fā)射機直接取省安播中心的監(jiān)測信號，兩臺數(shù)字發(fā)射機直接取中央311的監(jiān)測信號，集中在中央311的監(jiān)測服務器上展示。

2、按信號流程組織設備拓撲流程，并實時提示工作狀態(tài)。

3、網(wǎng)管系統(tǒng)需要有自動生成安全播出日志、排班安排表、值班人員打卡情況表。

4、所有設備和信號的告警情況分層次展示，核心告警以短信形式實時報送給維護人員和臺站領導。

作者簡介：王勁松，男，永州市祁陽縣，學歷：大專，民族：漢，出生年月：1978年4月，職稱：助理工程師，研究方向：計算機信息管理。