廣播電視節目監播監管系統的設計與實施

孫藝青

（延邊廣播電影電視局微波總站，吉林 延邊 133000）

延邊電視臺微波站是延邊州的微波首站，主要負責延邊衛視上星頻道、新聞綜合頻道、經濟文化頻道傳輸工作，并為州網絡公司提供本地區所有廣播電視節目的信號源；同時負責中央七套、吉視鄉村等電視節目及我州五套廣播節目的傳輸工作。現在延邊電視臺微波站由當年的單一微波傳輸方式逐漸轉變成集微波、衛星、光纜傳輸于一體的樞紐站。為了更好地做好安全防范工作，保證廣播電視節目的安全優質傳輸，建立廣播電視節目監播監管系統顯的十分必要。

一、建立廣播、電視節目監播監管系統的必要性

現階段延邊廣播電影電視局自辦廣播電視節目有：延邊衛視、延邊一套（新聞）、延邊二套（經濟）、延邊三套（商務）四套電視節目和朝語新聞、漢語新聞、朝語旅游、漢語旅游、延邊交通五套廣播電視節目，日播出節目將近220小時。為了加強對本地廣播電視節目播出內容和傳輸質量的監督、確認制作、播出、傳輸事故的責任劃分認定，我們對每天播出的所有廣播電視節目都要進行實時監播實時錄制，以備重要播出內容存檔、責任事故分析、廣告客戶節目播出情況查詢等。以往我站采用人工手動的方式利用錄像機完成這一任務，需要耗費大量的人力物力以及大量的節目錄像帶，成本很高，設備損耗嚴重，并且磁帶的檢索和保存都很麻煩。伴隨著我局播出的廣播電視節目頻道數量增加和每天播出時間的延長，這種人工手動的方式已經越來越不適應新時期我局廣播電視的發展的需求，因此，必須建立一套全新的由新型計算機管理的、可遠距離傳輸的、能夠實現不同地點隨時調閱的，并具有可實時采集、定期存儲、定期刪除，實現每日自動更新的廣播電視監播監管系統，從而滿足廣播電視節目的播出質量管理、播出內容監督、廣告客戶節目播出情況回放查詢等各單位之間的不同需求。

二、廣播電視節目監播監管系統的設計及工作原理

1.廣播電視節目監播監管系統的基本要求

針對廣播電視節目播出、傳輸后的管理和監督，結合我局的實際情況，廣播電視節目監播監管系統必須達到如下基本要求：首先，要求系統必須安全可靠，能夠同時對播出的九個頻道所有節目進行完整采集錄制，中間不允許出現任何漏錄情況；其次，要求存儲容量要盡可能大，能夠滿足一周以上采集節目的存儲從而實現前一周的播出節目待查功能；再次，要求查詢必須便捷且利于傳輸，由于廣播電視節目監播監管系統大多數安裝在傳輸中心機房，處于播出安全的考慮，要求系統必須為其它相關部門提供計算機遠程查詢回放功能；第四，要求采集錄制的成本方面和維護運行方面必須能實現計算機全自動運行，沒有人為操作，且系統軟硬件的構成簡單、直觀且易于操控，有利于工作人員設置操作及維護；第五，雖然系統對節目存儲容量的要求很大，但對回放的視音頻質量方面要求并不高，這樣有利于遠距離的傳輸和調閱。

針對以上這些特點，我們決定采用基于MEPG-4編碼技術為基礎的多路視音頻采集卡，配以有高存儲容量和可靠性的計算機系統構成，為提高可靠性，該系統可采用雙機互為備份。

2.視音頻編碼采集卡特性及實施

MPEG-4編碼技術提出了基于內容(Content-based)的存取概念，使用戶可與場景進行交互。它針對運動圖像中的內容進行編碼，編碼對象就是圖像中的音頻和視頻AV對象。因此，MPEG-4標準的基本內容就是高效率地編碼、組織、存儲、傳輸AV對象。使壓縮比和編碼效率得到了顯著的提高。MPEG-4的第十部分就是H.264壓縮標準。

通過對比考查，我們最終選購了龍閣視聽公司的H.264采集卡，它可以實現四路廣播電視視/音頻信號同時進行采集壓縮，由于采用了先進的DM642DSP芯片核心技術，支持硬件H.264編解碼器算法，且較少地占用CPU資源。這種先進的采集方式決定了它比其它采用軟件編碼壓縮方式的采集卡在同樣采樣編碼率的情況下，能占用更少的空間獲取更好的圖像質量。

龍閣視聽公司的H.264采集卡具有以下主要特點：⑴廣播電視節目錄像質量碼率可根據實際工作需要自行進行調整，容易在節目的錄制質量和錄制文件大小之間找到平衡點，實際應用中，我們設置為普通錄像質量，每路視音頻信號碼率約70M每小時；⑵具有強大的網絡智能傳輸功能，占用網絡傳輸帶寬少，支持本地和遠程點對點錄像文件回放，支持回放中的錄像剪輯，便于遠端回看和管理；⑶可以查看本地和遠程主機的硬盤使用情況，監視畫面的通道時間和名稱可以在設置里隨意拖動，且具有通過網絡的標準時間同步功能。⑷用戶管理功能強大，可以自動檢測硬盤故障，并彈出消息窗口報警，可以查看本地和遠程的工作日志，便于硬盤的更換和系統維護工作。⑸具有智能化管理硬盤空間的功能，自動循環覆蓋原始文件實現合理使用硬盤空間，支持對重要錄制文件的加鎖解鎖以方便長期保存和及時刪除，便于錄制文件的存儲和管理工作。⑹該卡發熱量很小，滿足長時間運轉的要求。實際應用中，我們在同一臺系統上用了三塊采樣卡，共12個通道，即可同時錄制九個頻道的節目。

在采集卡硬件設備上開發的軟件能實現每個通道的獨立設置；每個通道單獨調整碼流大小；定時開始、結束錄制時間；遠程錄像回放及錄像設置；完善的用戶登錄管理系統；自動檢測硬盤故障，并彈出消息窗口報警；靈活設置每個通道文件塊的大?。ㄓ涗浳募拇笮?0M～1G/小時，考慮到記錄文件太大時廣告查詢不方便，文件太小時文件數量太多不好管理，所以把每個記錄文件設為30分鐘切割備份記錄一次。這種記錄文件可以在安裝了相應H.264插件的Realplay播放軟件上進行回放）。

3.計算機控制及存儲系統的設計要求及構成

基于廣播電視節目監播監管系統的工作特點，對計算機控制及存儲系統的設計要求是：⑴要具有服務器級別的穩定、可靠、連續工作能力，滿足365天不間斷的工作的要求。這對于計算機主板、處理器、內存條、硬盤、電源等主要配件和機箱散熱系統的兼容性及穩定性有很高要求。⑵硬盤存儲容量要大，按350M/每小時的碼率，根據計算和實際測試數據，每天要完整錄制我局九套節目約需要75G左右的硬盤空間，一周就是約550G，因此為了保證一周錄制量的需要，系統必須配置650G以上容量的硬盤。⑶計算機操作系統及相關工作軟件和采集的素材文件要分別裝兩塊硬盤上，由于采集的素材的硬盤經常進行讀寫操作，損壞的機率較高，這樣配置方便計算機軟件的管理和損壞后的更換。⑷安裝硬盤監播監管軟件，有條件時最好定期（如兩年一次）更換硬盤以防范于未然。⑸采用同樣配置的雙機互為備份，以防止因為硬件損壞或硬盤定期更換而導致的數據丟失。

實際應用中，經過多方面的比較和實驗，我們最終采用的是臺灣精英公司生產的ECS-PF系列主板。該系列主板是精英公司的旗艦產品和經過市場驗證的成熟產品，其中前期產品采用Intel865PE&ICH5芯片組，支持800/533/400MHz外頻Socket478Pentium4處理器和雙通道DDR內存結構，支持Hyper-Threading技術，帶有3COM 3C940千兆網卡，最重要的是它帶有2個Serial ATA設備和4個Ultra DMA設備擴展插槽，可以同時安裝兩個串口和四個IDE接口的希捷酷魚8M500G硬盤，且經過長期運行實驗發現工作很穩定。這樣2個硬盤的總容量可接近1000G，基本滿足監播系統對于硬盤容量的要求。其他配件方面，由于系統對CPU運算能力的要求并不高，為了減輕系統的發熱量，我們采用了低頻的P4-2G處理器和1GDDR400內存并工作于雙通道模式。

通過節目監播監管系統有效利用，提高了對節目的監播監管力度，通過與局安調中心的配合能更好的分析節目傳輸中的問題，從而提高了制作部門節目質量和播出傳輸部門的責任感。廣播電視節目監播監管系統是監督安全播出安全傳輸的重要工具，它的作用是實時記錄節目播出的視/音頻信號，以便相關人員對全天播出節目進行總體評價，同時一旦發生播出事故，也可作為分析判斷事故的重要依據。