淺談廣播電視播控系統的監控技術設計與應用

高曉莉

（嘉峪關廣播電視臺，甘肅 嘉峪關 735100）

近些年隨著國家廣播電視數字化的迅速發展，全省廣播電視發射臺站正逐步實現數字化，數字化廣播技術推動了廣播電視事業的大發展，廣播電視臺硬件設備不斷更新，節目播出的質量有了很大的提高，設備更新，環境改善并不能完全保證廣電總局所提出的“安全播出”的指標能順利完成。傳統的靠值機員巡視來發現問題，已被數字化的監控設備取代，數字技術的發展及數字設備的應用給系統監控帶來了便利。為了進一步提高廣播電視播控機房工作效率，減輕值班強度，確保系統可靠運行，及時發現和解決系統出現的問題，對廣播電視信號的發送、接收及多路信號自動切換，發射系統運行情況，其他輔助設備進行實時監控，以先進的監測設備為基礎，科學的管理理念為平臺，有效地提高安全播出的成功率。

一、廣播電視數字播控系統監控技術的項目背景

我市廣播電視臺在大環境下審時度勢提出以實現廣播電視臺全面自動化為目標的新型管理體系的建設，此次建設的方案是實現電視播控機房和調頻廣播機房的發射機數據監控和信號切換及監控。

傳統的廣播電視播控管理模式是靠值機員巡視來發現問題，由于長時間枯燥的工作方式極易使人產生精神疲勞。一旦出現故障，在發現和處理問題上勢必會產生這樣或那樣的人為事故，極有可能把小事故變成大事故。為了減輕值班人員的工作壓力，減少人工判斷故障的時間，同時提高播出系統的安全保障能力，我臺設計并搭建出一套播出切換監控系統，把播出信號源、播出信號故障信息和播出通道各個關鍵設備運行信息等通過一定的方式與信號畫面相結合顯示在大屏上，使值班員充分掌握系統運行狀態和播出信號狀態，當發生系統或設備故障時，快速判斷故障點，及時進行故障應急處置，避免出現安全播出事故。提出了設計基于高速視、音頻硬件板卡技術的廣播電視自動監測系統方案，實現對電視、廣播多通道節目的實時監測，針對不同的故障現象，對由板卡采集的數字視、音頻數據設計不同的算法加以分析處理，在大量實驗數據對比基礎上，求得對應不同的播出現象的特征值，從而實現監測。系統可實現電視節目，廣播節目預覽、電視播控視頻中斷監測、電視發射射頻中斷監測、廣播播控音頻中斷監測、廣播發射射頻中斷監測、電視節目錄像、廣播節目錄音等功能。系統采用開放式設計，具備較好的擴展性，保證系統的技術層次能滿足未來的監測任務的要求。

二、廣播電視播控系統監控技術的設計要求

設計主要考慮以下幾個方面的問題：

（1）系統的可靠性和標準化。系統的設計要具有較高的可靠性，硬件符合工業標準的工業控制計算機作為計算平臺，滿足24小時不間斷運行的要求。系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，并且具備迅速恢復的功能，廣播電視播控系統采用的設備不盡相同，各系統的構造與復雜程度各有不同，對監控系統的設計一定要堅持標準化原則，只有這樣當設備類型和型號的增加、業務量增加和網絡規模擴大時通過增加相應的系統模塊，便能滿足應用程序對系統功能多方面的需求，來適應各種系統的應用。

（2）顯示良好的監視界面。系統監控的目的是及時發現故障，并及時解決問題。簡明直觀的界面可以為值班人員提供最有效的提示，其圖形化界面操作簡單、顯示明了、清晰，更具人性化。圖形化界面還應針對播控系統可進行自主設定。例如，可進行播出時間表設置，根據設置的時間段，啟動和停止每次監測，可根據需要選擇輸出并支持通用格式的工程圖和圖形文件，監看信號可靈活調整，不用改動設備接線就可以方便地調整各頻道的畫面大小、位置均可以任意調整組合，任何一路節目的監視窗口還可以放大到全屏，并單獨監聽節目伴音，也可以進行循環監視監聽。系統能精確可靠地實時監測多路AV 信號中圖像和伴音，信號可同時顯示電視節目和廣播音頻節目（音頻動態柱圖）。

（3）監控報警的多樣性。OSD 字符顯示，顯示頻道信息、各種報警信息（如視頻丟失、音頻丟失、載波故障、音頻停播、圖像靜止、彩條停播、黑場、藍卡等故障）等對故障頻道有語音提醒、OSD 字符顯示，每個系統可根據實際情況對各監控設備和信號監測點進行優先級設定，可以通過設置各種參數的報警門限，對各種參數進行報警，從局部到整體，實現一目了然的監控。

（4）監控系統保留足夠的擴展容量。監測系統在設備的控制容量上保留一定的余地，以便在項目應用中隨時增加新的控制點滿足日后的發展需求。

三、廣播電視播控系統智能監控技術實際應用

我臺數字播控系統隨著播出廣播電視頻道數量的增多及大量現場直播的采用，使得播出系統變得越來越復雜，保證播出安全，確保播出質量，減少停播時間，對突發事件進行應急處置，能在第一時間發現問題、解決問題。因此，采用計算機技術借助多種現代化的測試設備，搭建一套多畫面實時監測報警系統，實現分布式監測、集中管理。采用監控服務和客戶端分離的設計架構，監控服務用于收集播出系統中不同節點的監控信息，監控客戶端用于展現實際監控信息。

（1）調頻音頻信號監聽。監聽系統不僅可以監聽所有調頻廣播節目不同途徑來源的音頻信號，也能監視監聽音頻切換后送往發射機的信號，同時還需要監聽發射機的射頻解調信號，射頻解調信號的監聽通過是具有獨立解調功能的循環監聽控制器將多個節目的解調信號按預置的間隔時間，以及預選的通道進行循環播放。在特殊的情況下值班員可以將循環監聽控制器強制切換到指定通道上進行固定節目的監聽，以此可有效避免音頻處理服務器出現故障時不能監聽的問題。采用多路音頻編碼器將多路音頻信號編碼壓縮，通過局域網傳送至音頻處理服務器，經音頻處理服務軟件包計算處理，不同的音頻信號量化成可視的動態柱形圖，可通過視覺瀏覽音頻信號的工作狀態。

（2）電視視音頻信號監視監聽。電視視音頻信號是以視頻處理工作站為核心，采集硬盤播出的SDI 信號進行監測。每臺SDI 信號監測報警器負責監測一路SDI 信號，SDI 信號監測報警器采用高性能DSP 全硬件檢測技術以及嵌入Linux 操作系統，報警精度高、誤報率低，對SDI 信號視頻故障檢測精度可達到幀級，可準確檢測出SDI 信號中的黑場、彩場、彩條、靜幀、馬賽克、視頻中斷、聲音中斷、音頻電平超標等故障或信號質量超標問題。一旦出現視音頻丟失，視頻圖像質量變差（黑屏、靜幀等）的情況，系統自動報警并在監視器上單獨顯示報警，視音頻工作站將每路信號的數據流通過網絡傳送到客戶端，進行網絡化監聽監視。

（3）播出電力監測系統。廣播電視臺的供電系統是播控系統和發射機工作的前提條件，一個全面的監控系統必須對電力系統進行實時監測，我們通過電力采集器對USP不間斷電源系統和3臺穩壓柜電源進行三相電壓、電流、相關狀態進行采集，還有精密空調運行情況，實時的監測電力系統。對電源系統的停電、缺相等故障現象進行報警，可以通過外接蜂鳴器進行報警，一旦有數據報警時將啟動聯動報警。

四、小結

為確保電視播控系統安全可靠地運行，系統監控非常重要。各臺可根據自己系統的不同差異，設計符合自己播控系統特點的監控系統。電視監控技術是飛速發展著的新技術，將隨著技術的不斷進步和應用要求的不斷變化而完善和提高。但智能化和自動化仍將是未來永恒不變的主題，同時進一步提高監測的精度和響應時間，特別是非法信號監測技術的提高，為實現“高質量、不間斷、既經濟、又安全”的播控目標提供技術保障，也是我們從事監控工作必須永遠追求的目標。

［1］ 程鵬.播總控智能監控系統在湖南電視臺的應用［J］.中國傳媒大學學報.

［2］ 馬春，徐儉. SDI 信號監測報警系統在電視播控系統中的應用［J］.有線電視技術.