泉州市廣播電視監測中心監測系統設計

周錫安

（泉州市廣播電視中心，福建 泉州 362000）

1 廣播電視監測介紹

隨著國家三網融合工作的不斷展開和深入，廣播電視監測工作仍是我國廣播電視事業的重要的、不可缺少的組成部分。加強廣播電視監測工作、維護播出秩序、嚴格保護并有效利用資源，是維護廣大群眾享受良好廣播電視服務的需要。通過科學管理和現代化手段，針對廣播電視節目進行安全監測，質量監測和內容監測，從而建立一套完善的廣播電視監管系統。

1）安全監測。實現對廣播電視信號的實時監測，及時了解網絡運行情況，對未經批準播出的頻道、非法插播信號和有害干擾進行實時監測。及時發現前端各套節目中的靜幀、黑場等重大異態情況，并對數據進行匯總、處理和分析。

2）質量監測。通過放置在監測點的前端設備，輸入機房末端射頻信號和接收無線廣播電視信號，對信道指標、碼流參數進行測量、采集，對數據進行匯總、處理、分析。對本地分配網安全播出的記錄根據需要隨時進行調用、傳輸、匯總、分析。

3）內容監測。通過各地有線前端，對播出的節目內容進行實時監測，及時了解播出的頻道和節目內容，支持本地錄像存儲、網絡視音頻回傳和錄像下載，可在中心調度任何節目回傳到中心，供后續的內容分析平臺調用。

2 系統實現的技術手段

2.1 應用架構

泉州市廣播電視監測中心監測系統的模型設計、軟件結構以及軟硬件平臺均采用當前主流技術實現。系統可在一段時期內保持技術的先進性，滿足監測中心對業務監管工作的需要，同時具有良好的升級和擴展能力，可以適應監測中心未來業務的發展和技術升級需要。

系統采用B/S和C/S相結合的架構開發，基于成熟的微軟.Net FrameWork體系結構。通過Asp.Net技術靈活構建Web應用，使系統具有很強的可伸縮特性，通過業務功能流程的開發、封裝和部署，可以使系統具有不同的展示形式。

同時，為了避免系統在今后的運行中，由于業務內容的變化，導致二次應用開發，降低系統的運行質量和服務效率，軟件系統應用了先進的、成熟的、面向對象技術及模塊化時設計理念，提高了系統的業務靈活性和可擴充性。系統應用架構邏輯圖如圖1所示。

由于系統采用了瀏覽器/服務器的體系結構進行構建，人機交互將以HTML網頁的形式進行，服務器端及客戶端交互模塊圖如圖2所示。

2.2 網絡防護

系統的安全防護工作主要由防火墻及防病毒軟件完成，由于數據庫和Web應用服務器分開，使整個系統的安全得到進一步的保障。比如數據庫服務器，由于數據庫的調用均來自Web應用服務器，所以可以設置數據庫服務器只接收來自Web應用服務器發來的數據包，從而避免遭受網外的攻擊。在對系統進行擴充時，考慮到整個系統的安全性，可以考慮將數據庫服務器通過防火墻與其他服務器再次隔絕。

在應用層，中心網站的數據及維護主要采用網頁的形式，中心管理員、內網用戶、外網用戶通過用戶名、密碼及認證系統審核后，登錄網站后進行數據信息維護，在相關數據信息維護的頁面，采取必要措施防止SQL及腳本注入式攻擊。

2.3 數據庫控制和備份

數據庫的完整性可以歸納為語義完整性、運行完整性的恢復問題。運行的完整性即并發性事務處理的控制（并發控制）。數據完整受損主要是出錯所致，如用戶程序、事務處理或系統有誤。

數據庫中的數據是獨立于程序而存在的，為保證數據信息的安全，數據庫具備自動與人工備份的功能，根據系統參數的設置情況可以定時進行數據備份。備份方法可以是增補備份或完全備份操作，確保數據的完整與安全。同時提供對應的數據恢復功能以供相關數據的恢復。

3 系統實現的基本架構

泉州市廣播電視監測中心監測系統由Web服務器、數據庫服務器、流媒體服務器和應用服務器構成數據處理核心。針對泉州市、縣監測前端進行遠程控制與下發指令，完成各項所需任務。監測數據在服務器中進行匯總，并集中處理，生成各項報表。在中心建立存儲陣列，完成泉州市、縣所需監測節目錄像的集中存儲，錄像通過前端監測設備回傳到中心存儲陣列。同時可通過向廣告監測系統提供數據庫接口，使廣告監測系統可以完成對錄像數據的檢索與分析。在監測中心建立大屏幕，用于集中監聽監看，同時可以通過辦公網中的客戶端主機，完成網絡實時視音頻的調用。在監測中心組建局域網，使各個子系統設備之間互聯互通，客戶端通過訪問IE瀏覽器，即可以完成各項工作。系統通過集中網管完成設置、維護、權限管理。系統拓撲圖如圖3所示。

系統平臺由軟、硬件兩部分組成。采用B/S和C/S相結合的分布監測、集中管理的兩層構架。在監測中心設置數據監管處理系統，在地市設備機房設置監測采集系統。整個監測網絡利用中心機房內的中心數據處理系統統一管理。中心數據監管處理系統主要對其轄屬的各個監測前端的廣播電視播出情況進行實時監測，采集監測前端的監測數據和監測結果，并進行匯總分析，為安全播出提供保障，利用完善的安全播出指揮調度系統，確保指揮調度的實時性和有效性。系統軟硬件平臺關系如圖4所示。

4 系統實現的基本功能

4.1 監管中心平臺

泉州市廣播電視監測中心TrinityAres-Server廣播電視監管平臺，采用B/S架構，集監測、配置、管理功能于一體，全面整合業務配置、信號監測、數據查詢、統計分析等功能。系統完成對整個泉州市監測網類似GIS地圖的告警狀態全景展示，直觀了解整個監測網的各分中心、前端的告警狀態、故障等級及故障統計。點擊某一分中心及前端可查看詳細的具體監測指標信息。TrinityAres-Server廣播電視監管平臺界面如圖5所示。

系統通過前端監測主機對節目進行轉碼，并通過網絡回傳，以實現對數字、模擬前端的實時音視頻監聽監看、歷史音視頻查詢及下載。系統同時支持前端節目的視頻輪播、多畫面組合顯示，并可設置回傳任務，定期將指定的前端錄像回傳至中心磁盤陣列進行保存。

通過放置在各監測點的前端設備，輸入機房末端射頻信號，對信道指標、碼流參數進行測量、采集，在中心進行直觀的質量監測指標展示，包含290錯誤狀態展示、PSI/SI、EPG查詢。對各前端上傳的故障告警日志，在平臺上進行異步實時刷新滾動顯示。對前端上傳的前端狀態信息，以圖形化的方式進行直觀展示。通過對前端的頻道信息進行掃描獲取，實時掌握頻道節目、頻譜變更情況，及時發現未經批準播出的非法新增頻道。

系統對入庫的故障報警數據可按前端、節目、故障類型、故障開始時間、故障結束時間等條件靈活組合查詢，對于查詢出的故障記錄可直接查看歷史故障視頻，并可進行故障狀態更新操作。對各監測前端回傳的原始告警故障數據可進行統計、匯總、分析，并根據用戶的需要，定期生成各種日報、周報、月報、年報等階段性統計報表，輸出Excel格式文檔及圖表。對于各前端的監測指標數據、前端故障處理數據，可通過界面進行查詢及報表輸出。

系統集中統一實現所有業務配置，包含分中心設置、前端設置、頻道掃描、通道設置、監測項設置、運行圖、報警開關、報警門限、錄像碼率、指標任務、節目排序、報警設置及短信預警的設置。可批量下發任務，提高配置的效率，并可提供詳盡的批量設置日志查詢。

系統具備完整的運行日志記錄及查詢功能，方便對系統的運行狀況進行跟蹤。管理員可通過用戶管理模塊添加、刪除、維護用戶信息，并可完成用戶角色設置、權限分配及設備分配，非管理員用戶僅可通過該模塊對個人密碼信息進行維護。具有不同權限分配的用戶登錄系統后只能看到與其權限相對應的模塊。

4.2 監測前端系統

在泉州市、縣監測前端，放置針對各種信號進行監測的終端設備，完成信號集中輸入、集中監測、錄像分布存儲、回傳視音頻可選的各項任務。通過成熟的通信協議，完成監測中心與前端的收、發、轉、接和命令解釋。前端監測設備通過軟件之間的協調配合，完成監測中心下達的指令任務，并將結果匯報至中心。對監測異態進行報警，實時并準確地反映播出安全（如停播、未經批準的播出頻道、非法信號插入、劣播、靜幀、黑場等重大異態）、播出質量（如無載波、信噪比、BER、MER等主要技術參數）、播出內容（圖像的獲取和壓縮處理）的情況。

每個監測點采用TrinityAres監測前端，2U工業機箱，可上標準機架。機箱內放置刀片式監測板卡，板卡采用1對1的DSP+FPGA嵌入式結構，支持熱插拔。每臺機箱可插入不同監測板卡，支持QAM，QPSK，ASI，ABS-S，CMMB，DTMB，AM/FM，SDI等信號接入，支持日后業務擴展和升級。

5 系統建設的展望

在全國“三網融合”工作的不斷展開過程中，IPTV業務成為了人們關注的焦點。IPTV的主要特點在于交互性強，可以將有線電視服務、互聯網瀏覽、電子郵件，以及在線信息咨詢、娛樂、教育及商務等功能結合在一起。同時，地面數字電視作為電視信號傳播的一種模式，具有投資少、維護省、建設快等特點。無論是IPTV業務還是地面數字電視業務都有著特有的優勢，面對日益增長的需求，在系統設計時，將針對IPTV、CMMB、地面數字電視的監聽監看等進行規劃，力爭將系統建成全面、完善的監測系統。

6 小結

通過闡述泉州市廣播電視監測中心監測系統的技術手段、基本架構和功能實現，展現了目前行業內較為領先的技術水平和監測模式。廣播電視監測工作是衡量廣播電視事業發展水平的一個重要標志，相信隨著技術水平的提高和監測理念的提升，監測事業將達到一個新的高度。