四川廣播電視臺總控監錄系統改造設計及實現

（四川廣播電視臺，四川 成都 610000）

根據國家廣電總局相關要求，能夠在日常的播出工作中及時發現問題并且保留日后查看依據，必須得有一套可靠的廣電級監錄系統。針對我臺的具體情況，在保留原收錄系統的同時，重新搭建了一個新系統，以供日常使用。

一、原總控監錄系統概述

原總控監錄系統主要是格非監錄系統與博匯監錄系統。其中，格非監錄系統是于2010年搭建，承擔了大部分SDI信號與標清編碼TS信號的實時監錄。流程如圖1所示。

該系統特點是：流程比較簡單，系統架構較為單一，出現問題時可以迅速地找到出錯環節，適合于在節目套數較少的情況下，傳統標清流的監錄。但存在以下問題：

（1） 通道和性能有限，無法滿足我臺日益增長的業務需求，無法監錄H.264，AVS+等格式的高清信號。

（2） 經過長4時運行之后，系統穩定性差，經常出現錄制素材丟失和監測多畫面卡頓、誤報等情況。

（3） 對于SDI信號只能監看，不能錄制。博匯監錄系統為2015年搭建，用于監測和監錄4套地面高清播出節目H.264編碼主備信號，以及衛視高清AVS+編碼主備信號，國際頻道標清N制編碼主備信號。該系統路與之前格非監錄系統類似，流程較為簡單，但同樣存在監錄容量已到上限的問題。

二、監錄系統改造背景

根據《國家廣播電影電視總局令第62號令》的要求，為了加強四川省廣播電視臺廣播電視安全播出管理，保障四川省電視臺廣播電視信號安全優質播出，增強四川省電視臺廣播電視播出系統防范干擾破壞應對突發事件的快速反應能力，我臺擬在現有監錄系統的基礎上擴容高清廣播電視監錄系統。

三、監錄系統改造目標

由于本次升級改造是在總控系統在線運行的狀況下進行，所以必須以安全第一作為系統施工的基本原則。升級改造期間，不得影響總控系統的日常傳輸調度；受機房空間限制，機房設備布局不能做大的調整，設備布線不能做大的變動。

根據播出及傳輸重要環節信號的監錄需求，計劃將以下信號進行多畫面顯示、監測報警、信號監錄和故障查詢（表1）。

共實現對16路ASI碼流信號和48路SDI信號的多畫面顯示、異態報警、碼流分析、故障錄像存儲。

監錄系統可對四川廣播電視臺的廣播電視節目進行全方位的質量可控管理，系統自動檢測、采集碼流信號、SDI信號在播出傳輸中出現的重大停播事故和播出質量事故，能夠及時發現節目播出中的重大異態，實現監測數據匯總、處理、分析，自動形成監測報告，確保24小時監測報警、30*24錄像存儲和1年故障錄像查詢。

圖1 格非監錄系拓撲程圖

表1 監錄信號路數統計

圖2 監錄系統結構圖

四、監錄系統基本架構

改造后的監錄系統應由兩部分組成，即保留的原博匯監錄系統與新增加的監錄系統，建成的新系統的素材可以和原博匯監錄系統的素材互相調用。本系統與傳統的廣電AV系統不同，基本上實行的是IP化，其特點是系統構造簡單，整個系統數據交換全是以IP流的方式，可以很容易地將數據導出（詳見圖2）。

（1） 監錄系統硬件架構。基本的硬件架構必須含有以下部分：模塊化機箱、冗余熱備份電源、SDI信號編碼卡、TS流IP流監測卡、可擴容硬盤陣列、高性能服務器、千兆交換機。

（2） 軟件控制部分。功能強大的軟件控制是整個系統的關鍵，應包含以下控制單元：信號碼流分析、全景信號多畫面監測、全景鏈路監測報警與錄像回放。

五、監錄系統日常工作進程

改造后的監錄系統主要是通過多畫面監測報警、碼流在線分析、安全運維監控三個平臺進行，將三個平臺的物理位置放在一起，有利于當值人員迅速發現問題及時處理。

（一）多畫面監測報警

1.軟件部分

一套TrinityAres-Display報警系統，完成對共2套AVS+高清、41套H.264高清、50套MEPG-2標清節目的多畫面監測報警錄像。

2.實現功能

（1） 完成視音頻內容實時監測報警（色彩格式顯示、色彩格式異常報警、黑場、靜音、伴音靜幀、無伴音靜幀、音量過高、音量過低等故障）、多畫面組合顯示、碼流監測信息顯示、全程錄像和故障觸發錄像等功能。每臺主機支持雙屏顯示，支持VGA/DVI/HDMI輸出。可以任意選擇TS over IP組播碼流，任意選擇節目，進行畫面組合監聽、監看和監測。

（2） 實時顯示音頻、電子時鐘、當前日期，也可以疊加任意圖片。

（3） 多種畫面組合方式，常用組合方式可采用模板化，迅速配置。

（4） 可以在任意主機上安裝遠程多畫面組合配置軟件，通過IP網絡對多畫面顯示監測報警主機進行多畫面組合顯示的配置，而無需在監測主機上操作。

（5） 任何一個電視頻道畫面可以放大到全屏，同時監聽此頻道聲音。

（6） 實時監測節目內容。

（7） 支持OSD字符疊加，在畫面上顯示監測信息和故障報警信息，該功能可以打開或關閉。

（8） 可以實時直接錄制碼流，錄制的時間與空間由所提供的硬盤大小來決定。當出現故障時，立馬觸發錄制故障觸發碼流，故障結束時，又自動停止錄制。可以對錄制碼流的大小與所保存的視音頻文件格式進行設定。

3.硬件配置

系統配備1臺PowerEdge R730 2U服務器，用于安裝TrinityAres-Display多畫面顯示監測報警系統。具體硬件配置為：雙CPU處理器（E5-2609V4），8GB內存，300GB×2 Raid SAS熱拔插系統，4口千兆網卡。

（二）信號碼流分析

1.軟件部分

系統配備1套TrinityAres-SignalEye碼流分析系統，完成對16路ASI信號與48號SDI信號檢測。

2.實現功能

TrinityAres-SignalEye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顯示，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，可完成對IP、ASI、DVB-C、DVB-S/S2、DTMB、CMMB等信號的監測，覆蓋數字電視節目的接收、編碼、復用、加擾、調制等各環節。可以實時錄制完整的TS碼流。錄制文件的大小和存放位置可自定義。支持手動碼流錄制和觸發碼流錄制兩種錄像方式。

（三）安全運維系統

安全運維系統是整個監錄系統最重要的部分，日常的人機互動均是在此運維系統的界面上運行。

1.系統配備1套TrinityAres-SOP 安全運維監控系統

2.實現功能

（1） 信號監測、設備監測、切換控制、畫面調度、值班運維等業務功能通過統一的支撐后臺實現業務數據的互聯互通，安全運維保障工作全面協同化管理。

（2） 提供高度定制化的監控臺功能，可根據不同用戶的工作需要自定義展示來自各個業務系統的指標數據、視音頻畫面、圖形圖表、報警日志，采用扁平化設計，一鍵直達業務系統。

（3） 以操作人員的日常工作流程為導向，提供報告問題、解決問題、問題確認、統計報表的閉環管理服務。

（4） 提供一站式信號監測分析能力，全局拓撲、傳輸鏈路、信道指標、碼流分析、視音頻瀏覽均可通過平臺完成，切實保障播出安全。

（5） 全系列的采集板卡實現各類接口信號的IP化，畫面云技術實現屏幕輸出的IP化，所有軟件產品支持在私有云平臺上部署；監測結果可通過微信客戶端實時發布，實現移動無線運維。

（6） 系統平臺及數據庫支持主備機制，切換控制設備支持主備及負載均衡部署，多畫面設備支持N+M自動備份，系統的可用性大幅提高。

3.硬件配置

系統配備1臺PowerEdge R730XD機架式服務器用于安裝TrinityAres-SOP安全運維監控系統，含12塊4T企業級硬盤，存儲監測系統中所有節目的1個月實時節目錄像和1年故障報警錄像。具體硬件配置為：雙CPU處理器（E5-2609V4），8GB內存，300GB×2 Raid SAS熱拔插系統（含2塊4T企業級硬盤，保存所有年故障錄像），4口千兆網卡，具備熱插熱拔兩電源。

六、遇到的問題

改造后的監錄系統自搭建一個多月來，總體情況比較穩定，能夠實現預期所需功能，但是也發現一些問題，主要是發生在軟件配置環節，正在完善之中。

（一）語音報警失效

語音報警服務在默認情況下沒有自啟功能，因此一旦因為維護系統重啟了監錄系統，語音報警服務是一直處于關閉狀態，無法及時預警，給監視帶來了隱患，解決辦法是將其設置為操作系統的自啟項，這樣一進操作系統就會自動打開。

（二）節目包丟失未報警

在使用過程中，發現有某一流信號中的節目包丟失，但沒有報警提示。原因是配置時該流信號所在服務器的IP地址未在報警服務中。解決辦法是在報警服務中加入該流信號所在服務器的IP地址，使之被監控。

（三）無音頻報警

我臺某一頻道出現音頻中斷時，只有監視大屏上有報警，音頻未報警。原因不明，尚在排查中。

七、總結

目前，改造后的新監錄系統已經完全取代了之前的監錄系統，與之相比誤報情況已經大大降低，能夠實現需求說明上的功能，最大特點就是實現了IP化。對整個總控傳輸系統而言，這是IP化的第一步，也是今后發展的方向。雖然此系統還有著一些漏洞，但是隨著不斷的調試一定會愈發完善。