淺談全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在廣播電視編碼復(fù)用傳輸平臺(tái)中的應(yīng)用

張艷瑩 孫映雪

1.2.內(nèi)蒙古廣播電視臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 研究背景

全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在電力運(yùn)行、物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、電子交易等領(lǐng)域已經(jīng)逐步得到應(yīng)用，并趨于成熟化和高效智能化。在節(jié)約大量人力成本同時(shí)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行效率和應(yīng)急處置水平，減輕了值班員的工作壓力。結(jié)合當(dāng)前廣播電視傳輸系統(tǒng)數(shù)字化、規(guī)?；陌l(fā)展現(xiàn)狀，將高精度的全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)引入到編碼復(fù)用傳輸平臺(tái)中勢(shì)在必行，同時(shí)也是一種新的探索和嘗試。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持ssh/telnet、agent、igmp、ipmi、snmp、jmx等多協(xié)議，能夠從被監(jiān)測(cè)主機(jī)上周期的獲取平臺(tái)關(guān)鍵性指標(biāo)，實(shí)時(shí)查看物理設(shè)備的運(yùn)行情況以及拓?fù)浼軜?gòu)的變化情況。支持IP、SDI、ASI、DS3等多格式信號(hào)的采集與分析。統(tǒng)一解碼成IP信號(hào)，供監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)分支子系統(tǒng)的應(yīng)用，將被監(jiān)控的主機(jī)數(shù)據(jù)通過(guò)動(dòng)態(tài)圖表的方式展現(xiàn)出來(lái)，支持聲光等多種方式的綜合報(bào)警提醒。

目前全國(guó)大部分廣播電視編碼傳輸平臺(tái)均采用編碼+復(fù)用傳輸方式，將臺(tái)內(nèi)視音頻信號(hào)傳送給下游監(jiān)管以及省網(wǎng)等業(yè)務(wù)單位，編碼傳輸平臺(tái)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 編碼傳輸平臺(tái)架構(gòu)圖

全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

圖2 全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)圖

2.1 信息采集點(diǎn)的設(shè)定

針對(duì)監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、修改網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置、接收網(wǎng)絡(luò)事件警告層面，目前大部分編碼復(fù)用傳輸設(shè)備都支持SNMP協(xié)議，即使是來(lái)自不同廠商的設(shè)備也都能實(shí)現(xiàn)。前提是每套設(shè)備提供獨(dú)立的網(wǎng)管接口，并將采集到的數(shù)據(jù)報(bào)送給網(wǎng)絡(luò)管理站（NMS），從而對(duì)平臺(tái)內(nèi)的編碼傳輸設(shè)備進(jìn)行管理、配置和監(jiān)視等，實(shí)現(xiàn)物理設(shè)備層級(jí)的鏈路監(jiān)視。

針對(duì)業(yè)務(wù)層面的采集點(diǎn)設(shè)定，應(yīng)考量在系統(tǒng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上做部署，比如在編碼后端、復(fù)用后端、ASI自動(dòng)倒換開關(guān)輸出端、DS3適配器后端，做全流程、全要素、全鏈路監(jiān)測(cè)取點(diǎn)，做到清晰明了、全覆蓋。

2.2 采集信號(hào)的編碼與轉(zhuǎn)碼

全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持IP、SDI、ASI、DS3等多格式多路信號(hào)的采集分析、編碼與轉(zhuǎn)碼。針對(duì)不同信號(hào)部署不同的監(jiān)測(cè)板卡以及編轉(zhuǎn)碼設(shè)備，統(tǒng)一將多格式信號(hào)轉(zhuǎn)換成TSoverIP信號(hào)的格式，并在區(qū)分主備路由的前提下，進(jìn)入全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的流交換機(jī)，供系統(tǒng)上層架構(gòu)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)、交互等使用。

2.3 信息綜合處理

綜合處理包括對(duì)視音頻信號(hào)以及設(shè)備狀態(tài)信息的存儲(chǔ)、查詢、歸類、調(diào)用等。通過(guò)部署監(jiān)測(cè)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)管服務(wù)器、存儲(chǔ)體以及流媒體服務(wù)器等，完成對(duì)基礎(chǔ)采集轉(zhuǎn)碼后的信號(hào)碼流層面TR101290的三級(jí)錯(cuò)誤分析，以及視音頻信號(hào)內(nèi)容層面、黑場(chǎng)、靜音、靜幀、彩條、彩場(chǎng)等多內(nèi)容的分析與處理。所有的錯(cuò)誤和報(bào)警都記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中，允許事后進(jìn)行查看和分析，同時(shí)還可以對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的傳輸流狀態(tài)做各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

2.4 告警方式的設(shè)定

在告警方式設(shè)定方面，應(yīng)具有靈活的告警策略和高精度的告警，體現(xiàn)出多維度、多級(jí)別、多監(jiān)督、多時(shí)效性等。對(duì)TR101290的三級(jí)錯(cuò)誤中的一級(jí)錯(cuò)誤以及內(nèi)容層面的黑場(chǎng)、靜音、靜幀進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。黑場(chǎng)、靜幀有聲音、靜幀無(wú)聲音、臺(tái)標(biāo)異常、視頻丟失、信號(hào)中斷、彩場(chǎng)、彩條、測(cè)試圖等異常狀態(tài)在1秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和聲光報(bào)警；馬賽克、畫面卡頓、畫面拉條等異常狀態(tài)在2秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和聲光報(bào)警；電平過(guò)高過(guò)低、電平差異過(guò)大等異常狀態(tài)在1秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和聲光報(bào)警；視頻或音頻靜音異常狀態(tài)在3秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和聲光報(bào)警；視頻及音頻噪音或錯(cuò)播等異常狀態(tài)在5秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和聲光報(bào)警；傳送碼流同步丟失、同步字節(jié)錯(cuò)誤、PAT錯(cuò)誤、連續(xù)計(jì)數(shù)錯(cuò)誤、PMT錯(cuò)誤等異常狀態(tài)在1秒鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)判斷和聲光報(bào)警。發(fā)生故障時(shí)可以快速定位故障點(diǎn)，報(bào)警時(shí)間可自由設(shè)置。

2.5 鏈路監(jiān)測(cè)信息的展現(xiàn)

通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)的多級(jí)取點(diǎn)、轉(zhuǎn)碼及綜合處理后，以更加直觀的方式，全要素的通過(guò)電視墻大屏監(jiān)測(cè)方式展現(xiàn)出來(lái)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，故障發(fā)生時(shí)能夠通過(guò)報(bào)警信息的展現(xiàn)快速定位以及應(yīng)急切換。系統(tǒng)支持多種不同方式發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)警，包括電子郵件、多畫面顯示界面上的可視化圖形和音頻聲音。報(bào)警由用戶指定的錯(cuò)誤所觸發(fā)，例如輸入丟失、黑場(chǎng)或靜幀并疊加相關(guān)字幕信息。

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持HDMI、VGA、DVI等多格式信號(hào)的輸出，最終將全景鏈路動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)圖以LED大屏監(jiān)測(cè)方式呈現(xiàn)。業(yè)務(wù)以及設(shè)備監(jiān)測(cè)（以其中編碼復(fù)用節(jié)點(diǎn)為例）如圖3、圖4所示。

圖3 編碼節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)框圖

圖4 復(fù)用節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)框圖

結(jié)束語(yǔ)

在廣播電視編碼復(fù)用傳輸平臺(tái)設(shè)置全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是保障安全播出、減少系統(tǒng)運(yùn)維成本以及提高值班效率的有效手段。隨著廣播電視技術(shù)不斷地迭代和更新，智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備的全要素、全覆蓋發(fā)展，以及與智能切換的聯(lián)動(dòng)，傳統(tǒng)的人工值班方式將逐步被取代，形成由值班值守到留守的轉(zhuǎn)變。值班員在值班過(guò)程中不再多級(jí)復(fù)雜監(jiān)聽監(jiān)看，通過(guò)監(jiān)看全鏈路監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就能夠很好的完成值機(jī)，使機(jī)房建設(shè)以及值機(jī)方式更高更好的邁向現(xiàn)代化、標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、智能化，迎來(lái)廣播電視傳輸平臺(tái)監(jiān)測(cè)的全新變革。