廣電省網安全播出監控系統的分析與研究

李燕

摘要：隨著“三網融合”的不斷推進，數字電視節目的發展越來越快，用戶的覆蓋范圍越來越廣，用戶對數字電視節目播放質量要求越來越高，更加凸顯出安全播出監控系統在廣播電視信號中的重要性。本文主要在“三網融合”背景下，設計及分析針對廣電集團省公司建設的一套安全播出監控系統，對電視信號的音視頻內容、信道參數質量等進行全面監控，從而實現對節目更加安全可靠的運營。

關鍵詞：三網融合；數字電視節目；監控系統

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0091-02

隨著社會的數字化進程不斷加快，人民對于數字電視的質量體驗要求不斷提升。廣電網絡運營商也在新形勢下，不斷挑戰自己，提高自身企業競爭力，建立數字電視安全播出監測系統，旨在提供安全可靠的運營環境，根據信號質量傳輸流相關監測標準，從信道傳輸質量和播出內容兩個層面上面進行故障定位和識別報警，建立信號的多級誤差錯碼機制，從而實現數字電視信號的播出安全，以便帶給客戶更好的視聽感受。

1 監控系統的需求分析

在目前的廣電體系中，市級、縣級前端機房都配有各自的監測系統，各自為政，互不干擾，無法做到資源的有效整合和統一調配，不利于資源的有效使用，會影響廣電的長期發展。為了更好保障電視信號的安全播出，建立一套省級安全播出監控系統，它要充分利用現有的地、縣前端已有設備，避免重復建設，在省級監控平臺實現對地市，縣級的播出信號進行實時監控，并將所有地市分前端的數據進行轉碼回傳，在省中心屏幕上進行集中畫面展示和故障錄像存儲功能。

面對監測信號的實時性，準確性、可靠性等要求，設計原則具體如下：

（1）整個系統要保證測量數據的準確性，使系統可以穩定無誤運行，保證操作速度響應及時。

（2）該系統采用全IP架構，具備分布、業務抽象的概念，并支持行業內所有廣電信號的接入，使用轉碼模塊及其他軟硬件設備實現系統的可擴展性。

（3）在協議層上具有開放性，可與其他協議接入并得到不斷完善。

（4）系統具有完善的訪問機制，面對不同部門職能、不同權限的擁護，能夠精簡業務流程，在目標引導下完成日常工作。

（5）具有完善的自身診斷功能，便于針對故障進行精確定位，使用系統提供的可更換模塊，快速解決故障問題，提高系統的維護性。

2 監控系統的總體設計方案

2.1 監控系統架構的設計

本系統采用分布式理念構架，由一個省級監測中心和各市地前端機房構成，省中心完成各地市監測數據對比展示，監測業務配置查詢、監測設備遠程處理等，各地市前端完成采集異態碼流層、實時播放節目內容數據的監測，并將報警數據和監測內容進行轉碼回傳，在省中心屏幕上進行集中畫面展示和故障錄像存儲功能。具體模塊如下圖1所示。

2.2 監控系統功能描述

2.2.1 綜合監管平臺系統的實現與分析

綜合監管平臺系統基于B/S架構，主要由一套集中監管平臺系統和一套大容量存儲陣列系統構成。前者配備4臺不同的服務器（包括集中監管平臺服務器、數據庫服務器、數據采集服務器以及應用服務器）構成，用于各地市分前段機房的各環節信號的信道碼流和節目報警情況的邏輯處理，還可以快速瀏覽管理省直播機房相關錄像和指標，能夠完成實時故障記錄展示，故障歷史視頻視圖，設備運行狀態視圖，監測參數曲線顯示，報警作業等功能。

后者用于存儲分前端上傳的監測報警數據和故障異態錄像，按照使用情況合理計算存儲空間的大小，同時還要考慮故障率和冗余率，才能保證存儲系統符合實際需求。

2.2.2 地市回傳顯示系統的實現與分析

地市回傳顯示系統，從各地市前端采集的電視節目進行回傳，通過轉碼技術處理后在省中心監管平臺集中展示，包含轉碼后的實時視頻監測報警視圖和故障集中視圖。

每個地市配備一套回傳實時顯示系統，轉碼后的視頻按照實際需要決定回傳的重點節目、輪巡節目的數量，在大屏上按照4*5多畫面分割顯示，同時方便后續升級要做到冗余機制。故障視圖集中在一塊大屏上進行展示，可以及時有效地發現節目的播出狀態，進行后續處理。允許前端頻道同步對比查看，畫面輪巡顯示、平滑切換，不會出現靜幀和黑場現象；系統具備自動檢測和處理機制，在畫面出現由網絡異常造成的畫面中斷后，能夠自動連接。

2.2.3 地市分前端監測系統的實現與分析

地市分前端監測系統，采集前端地市的節目信號進行轉碼，并實時監測數字電視信號中的關鍵參數，在省級統一監測平臺顯示多畫面視頻和處理報警信息。

每個地市前端都配有監測系統，負責采集前端節目信號中的碼流，音視頻等進行監控，異常狀態可以通過GIS地圖、故障畫面、彈出窗口、語音等顯示在省級中央監控平臺上。通過監控系統，對源音頻信號和最終節目信號的內容進行監控、報警和記錄，并通過多畫面顯示系統完成節目顯示。通過在中心大屏進行重點節目實時播放和普通節目輪巡顯示，能更加清楚各地市的運維情況。系統全程24小時錄像，內容包含30s故障時間，存儲采用磁盤預分配方案，可以邊下邊載，及時查看下載前5s的錄像的文件，同時延長磁盤的壽命。

2.2.4 中心實時顯示報警系統的實現與分析

實時顯示報警記錄系統，完成中央機房數字信號的多屏顯示和錄像功能，該體系在IP架構的基礎上，監控程序需要在大屏幕上實時監控。每個屏幕將顯示多通道圖片，并支持各種接口格式（如DVI、HDMI等）的輸出。對色彩格式異常報警、視頻故障、音頻故障等進行監測，格式有異常情況時支持多種報警方式，并在后臺記入數據庫。系統全程24小時錄像，故障錄像可實現提前30秒錄像。支持原始碼流錄制及轉碼錄制，錄像分辨率、疊加OSD、碼率、編碼方式、錄像時段等可自由設置。

2.2.5 信道碼流監測分析系統的實現與分析

信道碼流分析系統，對所有監測信號傳輸指標、監測數據和故障報警信息進行匯總，完成集中故障報警、組態監控參數和監測閾值功能，為分析提供技術支持。根據實時變化的TS碼流，從中深入分析和統計板卡的歷史數據，利用在線分析功能進行全方位展示，對比各種業務傳輸信息、網絡傳輸信息，進行各種加密類型，數據庫跟蹤記錄各種故障、每次的操作記錄，方進行故障定位和報表維護。

2.2.6 廣電機房全景監測系統的實現與分析

廣電機房全景監測系統，集合全部碼流監測數據，對比標準的監測指標，將全部所需要的報警信息在大屏幕上進行集中展示，不同傳輸流的狀態進行分組集合展示。對機房傳輸鏈路故障精確定位，對故障進行邏輯匹配對比和智能歸并，實現故障畫面彈出顯示。

3 結語

該系統在實際的建設中，發揮最大的優勢在于避免重復建設，充分利用現有的各地市前端設備資源，并在此基礎上最大程度的調度重組資源，從市級向省級進行雙向的互聯互通。在省中心實現對信道傳輸質量和信號內容的監控，對信號傳輸多道安全保障。該系統實現了對重點節目的實時監測、輪巡監控、節目多畫面實時回傳監看等，有效幫助對全省電視信號的監聽監看，準確發現監控內容的重大問題，及時準確鎖定故障發生位置，快速的應急報警機制，在最短時間內解決問題，優越的工作效率使播出的安全性得到了更好的發揮。

參考文獻

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