網絡遠程實時監(jiān)看技術在電視媒體覆蓋的應用

曠文彬

（湖南電視臺，湖南 長沙 410005）

電視媒體覆蓋對于其運營日益重要，其遠程監(jiān)看卻一直沒有很好的解決模式，而遠程視頻監(jiān)看（或監(jiān)控）在安防領域已經是非常成熟的民用技術，如果能夠低成本地建立這樣一套系統，就能夠成功解決電視媒體覆蓋遠程監(jiān)看的問題。

1 電視媒體覆蓋遠程監(jiān)看需求分析

即使在三網融合號角下，廣播電視有線網絡整合之路依然漫長，從市到縣的有線網絡依然是各自管理、分散經營。電視媒體要覆蓋有線網絡用戶，就必須與各地市、縣廣播電視有線網絡公司進行合作，由當地有線網絡公司轉播電視媒體的播出信號。

由于各種原因，某些網絡公司會違反當初達成的合作協議，不時在電視媒體信號內插播各種類型的廣告，嚴重影響電視節(jié)目的完整性和美觀度；或者對轉播頻率進行變更，影響用戶收看習慣，進而嚴重影響電視媒體的正當利益。傳統的發(fā)現與處理方式是被動地收到人為反饋后，臨時實地調查取證，進而處理問題，其處理方式具有偶然性，反應速度過慢。即使問題當時得到解決，同樣的問題也有可能重復出現。

此外，覆蓋信號出現故障也得不到及時的反饋和解決，這也影響了電視媒體的安全傳輸覆蓋。

如何建立一套遠程反饋系統，一直是電視媒體覆蓋工作希望解決的問題。傳統的電話調查反饋雖然成本低，但已經不能滿足電視媒體覆蓋工作發(fā)展的需要。

2 遠程視頻監(jiān)看技術的適用性

遠程視頻監(jiān)控系統已經在安防等領域廣泛應用[1]，主要是通過局域網或Internet將遠端采集的視頻信號實時上傳到監(jiān)控中心。傳統的網絡接入方式多為有線接入，隨著移動通信平臺的發(fā)展，3G通信網為遠程視頻監(jiān)控提供了新的無線接入方式[2]，其關鍵技術主要有動態(tài)IP接入、H.264高效編碼、基于UDP的容錯網絡傳輸技術和基于PID控制的視頻編碼和傳輸策略等[3]。

對于電視媒體而言，只需在合作的覆蓋區(qū)域內，在有線電視用戶信號中解調出自己的視音頻信號，通過編碼器進行采集編碼回傳到中心監(jiān)看機房，就可以實現實時監(jiān)看有線電視用戶信號。

3 電視媒體覆蓋遠程監(jiān)看系統

圖1為電視媒體覆蓋遠程監(jiān)看系統結構示意圖。

系統各主要部分描述如下：

1）監(jiān)看對象信號

通過在當地購買有線電視數字機頂盒和收視卡來獲取有線用戶數字信號，解調出AV信號，能真實反映用戶收看的信號；如果需要同時監(jiān)看多路省級媒體信號，則可以用多個數字機頂盒解出多路信號同時回傳。

2）網絡視頻編碼器

基于H.264高效編碼協議，對輸入的AV信號進行實時采集壓縮，利用編碼器的WAN口有線接入或者WiFi與3G無線接入等多種方式通過Internet網絡傳送到中心監(jiān)看視頻服務器，如果需要同時監(jiān)看多路信號，則可以選擇多通道網絡視頻編碼器。

3）監(jiān)看服務器

視頻數據轉發(fā)給客戶端瀏覽、監(jiān)看或管理，或者將視頻數據保存在存儲服務器中，以備日后瀏覽查詢。

4）客戶端

通過連接視頻服務器，可以瀏覽和查詢任意一個在線的網絡視頻編碼器信號，服務器可以支持多客戶端同時瀏覽一路或多路視頻。支持3G或WiFi上網的手機也可以登錄Web網頁實時監(jiān)看任意編碼器。根據實際需要，每個監(jiān)視端口配解碼器及顯示器，可以配備成監(jiān)視墻進行實時監(jiān)看。

4 整體執(zhí)行方案

實際上，整套系統主要包含監(jiān)看中心、監(jiān)看點兩大部分。監(jiān)看中心系統簡單，建設容易，最主要的工作量在監(jiān)看點的建設。

4.1 監(jiān)看點

監(jiān)看點需具備接入Internet網絡的條件，同時，保障24 h不斷電和數字機頂盒狀態(tài)穩(wěn)定，設備主要包括有線電視數字機頂盒、網絡視頻編碼器。

監(jiān)看點的選擇和合作方式有兩種：1）與電信部門進行合作（南方與電信，北方與聯通），將設備直接放在通信機房，一并解決供電和網絡接入的問題。2）建立統一監(jiān)看點用戶合作執(zhí)行方案，直接尋找用戶進行合作；制定統一的有線電視監(jiān)看設備安裝規(guī)范，派技術人員逐點建立監(jiān)看終端系統。

兩種方式各有優(yōu)劣：

1）與電信部門合作的方式其網絡接入方式統一，工作環(huán)境穩(wěn)定，系統建設流程相對簡單；在省內電視媒體與電信部門一般有長期的相關業(yè)務合作，對這種項目的合作實施相對簡單，而對于衛(wèi)星頻道在全國范圍的覆蓋監(jiān)看，需要跨省合作，單點合作成本太高。因此，此方式只適用于省內范圍。

2）在用戶合作方式下，平時的監(jiān)看可以取得合作用戶的配合，可以按照需求進行遠程節(jié)目搜索，可以按照媒體需求進行覆蓋等相關信息調查等，從而做到一網多用。但這種方式需各地逐個尋找合適的合作用戶，需要和用戶共享寬帶接入，設備工作環(huán)境穩(wěn)定性降低。同時，由于合作對象眾多，系統建立流程相對要復雜，運行管理流程也相對要復雜。

因此，在能夠與電信部門合作的情況下，優(yōu)先選用簡單的方式完成主要的功能，更有利于系統的建立和運行。

4.2 監(jiān)看中心

監(jiān)看中心設備主要有視頻服務器、存儲服務器和客戶端，負責接收遠程視頻數據，并進行24 h實時處理、存儲和發(fā)布。為了提高系統處理的穩(wěn)定性，可以增加存儲服務器專用于數據存儲，并可按需設定存儲周期。以一個省100個監(jiān)看終端為例，每個監(jiān)控點碼流為300 kbit/s，網絡專線帶寬保障為30 Mbit/s，因此，開通普通的百兆寬帶專線即可。

這里需要特別說明的是，如果采用3G無線監(jiān)看的方式，必將有流量費用的問題。如果需要CIF（352×288）格式、幀率25 f/s（幀/秒）的視頻質量，碼流大約在300 kbit/s，一天24 h的流量為：300 kbit/s×（60×60×24）s/（8 bit/byte）≈3 Gbyte一個月則達到90 Gbyte，遠遠超出電信運營傳統3G業(yè)務范疇。因此，可以和電信合作，開通包月無流量限制業(yè)務，否則就只能設定低幀率15 f/s、定時上傳（只監(jiān)看中午12：00—14：00和晚上18：00—22：00黃金時段）的方式來控制流量。這種方式運行的通信成本過高，不值得推薦。因此，建議實際實施方案的接入方式采用有線寬帶，網絡視頻編碼器也選擇了簡化的有線接入版，可以大幅降低網絡編碼器的成本。

存儲服務器以循環(huán)保存1個月的數據進行預估，需要3 Gbyte×30×100=9 Tbyte，對于現在的存儲技術，容量根本不是問題。而實際通過既定的運行機制進行監(jiān)看，數據只需要保存一定工作期限如一個星期即可滿足要求。

此外，還要制定監(jiān)看管理機制，按需設立監(jiān)看人員，定時定期進行監(jiān)看查看和問題反饋；管理者也可通過移動寬帶上網終端如筆記本式計算機、智能手機訪問相應Web頁面進行抽樣監(jiān)看。

5 成本分析

這套系統能夠運行的一個重要條件就是低成本系統建設和運行投入。

由于利用公網而非專網進行傳輸，因此，線路傳輸成本將大大降低，監(jiān)看中心端只需要普通的服務器兩臺和客戶端工作站（如果需要監(jiān)看墻則需額外預算），主要成本在于建立眾多的監(jiān)看點。每個監(jiān)看點主要包含有線電視數字機頂盒及網絡視頻編碼器，加上上門安裝費用可以控制在2000元人民幣左右，以一個省內100個監(jiān)看點預估，整個系統的建設投入估計在25萬元左右，每年運行費用在15萬元左右，對于一個如此大的監(jiān)看系統，其成本相對而言已經較低。

6 應用拓展

該系統完全具備視頻數字化、網絡化、智能化特點，隨時隨地都能通過網絡進行遠程監(jiān)看和集中管理，功能齊全，兼容性強，技術參數與應用廣泛的遠程安防監(jiān)控系統基本一致，不再逐一介紹。該系統對于無線覆蓋監(jiān)看也有一定應用價值，可以 在省級媒體有無線覆蓋的區(qū)域選取監(jiān)看點，采用天線接 收、解調器解調出電視媒體的無線發(fā)射信號再回傳實時 監(jiān)看。另外，該系統也可以拓展應用到無人值守機房的 監(jiān)看或者托管設備的遠程監(jiān)看。

[1]朱曉明.上海世博會安防視頻監(jiān)控技術及應用分析[J].電視技術，2010，34（10）：103-104.

[2]劉翔，呂蘭，羅菊.3G技術在視頻監(jiān)控中的應用研究[J].電視技術，2010，34（10）：99-102.

[3]曠文彬，陳誠.3G，折疊空間的新聞利器——3G在電視直播領域的應用探討[J].電視技術，2010，34（10）：80-83.