淺談博匯監測系統在河北地球站高清系統中的應用

李浩

內容摘要：本文主要介紹博匯監測系統的組成、多畫面系統、碼流分析系統的特點及在河北地球站的應用經驗以供同行參考

關鍵詞：監測 博匯 應用

概述

河北地球站承擔著河北衛視標清節目的上星傳輸，自2016年7月1日起河北衛視高清頻道正式上星播出，這標志著我省的廣播電視發展進入到了高清時代，同時也對地球站的安全播出提出了更高的要求。眾所周知，播出事故的故障點判斷則主要依靠廣播電視的監聽監看，所以說選擇一款適合地球站應用的監測系統是確保安全播出的一個重要保障。

博匯監測報警系統不僅在河北地球站標清系統上使用多年，所有技術人員都很熟悉，而且在全國其他廣播電視部門也有著較為廣泛的應用。鑒于此，河北地球站決定選用該產品作為高清的監測系統。

一、博匯監測報警系統的搭建

（一）系統的組成設備

由于河北地球站的高清上行系統分布在兩個房間，即：信號源室和功放室，所以博匯系統分別安裝在兩個42U機柜上（見圖1），主要是便于設備的安裝。組成高清博匯系統的設備主要有BHC2000 2U工業機箱、BHP1000 冗余熱備份電源、BHA31 多通道ASI碼流監測打包卡、BHQP41 DVB_S/S2衛星數字電視監測卡、BHIP22 多通道IP碼流解擾卡和華為24口交換機。

下面簡要介紹下各設備的特點、作用：

1.BHC2000 2U工業機箱

BHC2000 2U工業機箱（見圖2）滿配時可插入4塊功能模塊，所有的功能模塊均采用后裝載設計，支持熱插拔，每個模塊配有各自獨立的接口背板。這種設計不僅方便系統的安裝、維護和升級，而且實現了不同接口類型的各種功能模塊在同一機箱中的任意混插。我站使用的BHA31 多通道ASI碼流監測打包卡、BHQP41 DVB_S/S2衛星數字電視監測卡、BHIP22 多通道IP碼流解擾卡均在該機箱內。機箱采用外部電源直流供電，實現與交流電源模塊的隔離，同時有效防止了電源發熱和設備發熱的相互影響，提高了設備的供電可靠性和熱穩定性。

2.BHP1000 冗余熱備份電源

BHP1000冗余熱備份電源（見圖3）采用1U獨立機箱機構，支持三路交流輸入，提供四路完全并聯的12V直流輸出。該電源可配備三組電源模塊，采用均衡負載及熱備份設計，與采用直流電源輸入接口的BHC2000工業機箱配合使用，提供了高可靠性的電源解決方案。

3. BHA31 多通道ASI碼流監測打包卡

BHA31（見圖4）用于ASI接口的TS流監測。一塊板卡可以完成2組各8路ASI信號接收、碼流分析、碼流TS over IP輸出功能。板卡對輸入的TS流進行TR101290三級錯誤監測及告警；并將輸入的8路TS流打包，在一個千兆口輸出。

4.BHQP41 DVB_S/S2衛星數字電視監測卡

BHQP41（見圖5）用于衛星數字電視信號監測。板卡主要完成1～8路衛星數字電視信號接收、信道參數監測、碼流分析、碼流TS over IP輸出功能，并增加了對DVB_S2信號接收及盲掃功能的支持。

板卡可監測的信道指標有：射頻信號的鎖定狀態、載波電平、載噪比（C/N）、Eb/N0、BER（維特比糾錯前）、符碼率偏移、頻點偏移；同時對解調輸出的TS流進行TR101 290三級碼流錯誤監測及告警；并將TS流打包成IP流輸出。

5.BHIP22 多通道IP碼流解擾卡

BHIP22（見圖6） 專為IP傳輸的TS流解擾而設計，通過一個千兆口接收，板卡可同時對8路IP加擾流進行解擾，每路支持最高碼率為60Mbps。BHIP22實現了自動檢測由CA信息問題或CAM卡問題造成的解擾失敗，并可自動恢復。

（二）系統的搭建

按照圖1各設備的位置將其安裝固定好后，將事先確定好的監測點所在的設備上的一個輸出接入到BHQP41或BHA31板卡中，主要就完成了所有輸入信號的采集工作。BHP1000冗余熱備份電源給BHC2000機箱供電從而保證各辦卡的工作正常。下圖7中所安裝的碼流分析服務器、信號源服務器、調制器服務器及接收環節服務器起到的作用是將采集來的信號通過博匯軟件處理并顯示到監控室的屏幕上供值班員觀察判斷。各個設備均采用IP形式傳輸，即TS over IP模式。由此可見，該系統搭建還是比較簡潔清楚的。

（三）監測環節的設置

由此高清上行系統設備眾多，各個環節的碼率均為45M，所以不可能像河北地球站標清系統一樣采用一個服務器兩個大屏來顯示，從圖1和圖7中可以看出我站采用了三個服務器來處理。監測環節的取樣也決定著事故發生后值班員可以更好的定位故障點。根據標清系統多年的使用經驗及高清系統本身的特點，河北地球站高清系統的監測環節見表1

二、博匯監測報警軟件系統的應用

上面主要敘述了博匯系統的硬件設備，一個系統能發揮出最大的作用還需要一款好的軟件系統來支持，下面主要描述下博匯軟件系統的特點及應用。

（一）多畫面報警系統的應用

從硬件的組成上可以看出，設備之間的碼流傳輸主要依靠于IP形式，優勢為通過UDP協議，獲取局域網絡中的組播碼流，便于信號的統一調度、多畫面顯示主機的配置部署，也可以很好地適應信號規模的擴展，降低了系統施工和維護的復雜度。也就是我們所說的TS Over IP技術（TS流轉換為IP流）。

通過使用該系統，我認為有以下幾個特點：

（1）該系統的每個服務器在河北地球站處理6路AVS+高清節目，同時對高清節目常見的5.1聲道伴音進行全部六個聲道的解碼、監聽、彩色音量柱顯示。

（2）系統可以針對重點節目實時監測、對普通節目輪巡監測。每個窗口可以單獨設置監測對象，實時和輪巡的節目畫面可以時顯示而互不影響。輪巡畫面平滑切換，不會產生黑屏現象。

（3）系統可以對指定節目進行時段或觸發錄像。錄像采用高效的H.264編碼，錄像參數支持自定義；同時，采用了磁盤預分配、延時寫入等實用技術，提高了存儲的穩定性。

（4）多畫面豐富的功能

（二）碼流分析系統的應用

（1）碼流分析系統概述

碼流分析系統支持對多達上百個TS碼流進行實時深入分析和監測，支持TR101 290三級錯誤、模板比對、PID帶寬監測、數據廣播分析等功能。

（2）主要功能

實時顯示監測前端組播的監測數據：各種信道指標、TR101 290的三級錯誤監測、PSI/SI表格全解析、模板比對、PCR抖動分析、帶寬數據實時信息、系統自定義故障等。可以同時支持上百個碼流的在線實時監測。

支持多通道碼流在線分析功能，提供了以下功能：基本信息、信道監測、290 監測、帶寬監測、模板比對、PCR分析、PSI/SI分析、節目分析。上述功能既提供了當前信號的信道和碼流信息，同時通過統計展示各種指標的歷史變化情況，提供全方位的立體分析。

模板對比

提供TS流的網絡基本信息、傳輸信息和業務信息的表格比對功能。對加密節目提供了加密類型、加密PID進行了詳細比對。提供對表格關鍵指標的比對監測。

報警功能

提供了豐富的報警功能。除了常規的標題欄報警、日志報警、數據庫報警、語音報警、切換器報警外，還提供了網絡報警、SNMP報警、觸發錄像報警的功能。

（三）博匯監測系統的遠程監測

河北地球站的監測機房離設備室最遠距離大約有40米，為了使監測信號延伸到監控室，我們使用了延長器來實現。

延長器是用來延長信號的器件，通常用于長距離直連線無法滿足傳輸要求的情況，一般是為了確保信號長距離無衰減的傳輸而設計，多是有源的。延長器分發送端和接收端，發送端負責完成信號獲取和壓縮的作用，接收端負責完成信號的解碼和端口分配。發送和接收端之間用網線進行傳輸。

結束語

安全播出工作是發射臺的立臺根本，是廣播電視的生命線，確保安全優質播出是每一個廣電工作者永恒的追求，博匯監測系統的應用不僅有效的減輕了值班員的工作壓力而且有力的保障的河北衛視的安全優質播出。