淺談全鏈路監測系統在廣播電視編碼復用傳輸平臺中的應用

張艷瑩 孫映雪

1.2.內蒙古廣播電視臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

1 研究背景

全鏈路監測系統在電力運行、物聯網監控、大數據分析、人工智能、電子交易等領域已經逐步得到應用，并趨于成熟化和高效智能化。在節約大量人力成本同時，提高了系統運行效率和應急處置水平，減輕了值班員的工作壓力。結合當前廣播電視傳輸系統數字化、規?；陌l展現狀，將高精度的全鏈路監測系統引入到編碼復用傳輸平臺中勢在必行，同時也是一種新的探索和嘗試。

2 系統設計

全鏈路監測系統支持ssh/telnet、agent、igmp、ipmi、snmp、jmx等多協議，能夠從被監測主機上周期的獲取平臺關鍵性指標，實時查看物理設備的運行情況以及拓撲架構的變化情況。支持IP、SDI、ASI、DS3等多格式信號的采集與分析。統一解碼成IP信號，供監測系統內部各個分支子系統的應用，將被監控的主機數據通過動態圖表的方式展現出來，支持聲光等多種方式的綜合報警提醒。

目前全國大部分廣播電視編碼傳輸平臺均采用編碼+復用傳輸方式，將臺內視音頻信號傳送給下游監管以及省網等業務單位，編碼傳輸平臺架構如圖1所示。

圖1 編碼傳輸平臺架構圖

全鏈路監測系統架構如圖2所示。

圖2 全鏈路監測系統架構圖

2.1 信息采集點的設定

針對監視網絡狀態、修改網絡設備配置、接收網絡事件警告層面，目前大部分編碼復用傳輸設備都支持SNMP協議，即使是來自不同廠商的設備也都能實現。前提是每套設備提供獨立的網管接口，并將采集到的數據報送給網絡管理站（NMS），從而對平臺內的編碼傳輸設備進行管理、配置和監視等，實現物理設備層級的鏈路監視。

針對業務層面的采集點設定，應考量在系統關鍵節點上做部署，比如在編碼后端、復用后端、ASI自動倒換開關輸出端、DS3適配器后端，做全流程、全要素、全鏈路監測取點，做到清晰明了、全覆蓋。

2.2 采集信號的編碼與轉碼

全鏈路監測系統支持IP、SDI、ASI、DS3等多格式多路信號的采集分析、編碼與轉碼。針對不同信號部署不同的監測板卡以及編轉碼設備，統一將多格式信號轉換成TSoverIP信號的格式，并在區分主備路由的前提下，進入全鏈路監測系統的流交換機，供系統上層架構對信號進行分析、處理、存儲、交互等使用。

2.3 信息綜合處理

綜合處理包括對視音頻信號以及設備狀態信息的存儲、查詢、歸類、調用等。通過部署監測服務器、數據庫、網管服務器、存儲體以及流媒體服務器等，完成對基礎采集轉碼后的信號碼流層面TR101290的三級錯誤分析，以及視音頻信號內容層面、黑場、靜音、靜幀、彩條、彩場等多內容的分析與處理。所有的錯誤和報警都記錄在數據庫中，允許事后進行查看和分析，同時還可以對一段時間內的傳輸流狀態做各種統計報表。

2.4 告警方式的設定

在告警方式設定方面，應具有靈活的告警策略和高精度的告警，體現出多維度、多級別、多監督、多時效性等。對TR101290的三級錯誤中的一級錯誤以及內容層面的黑場、靜音、靜幀進行重點監測。黑場、靜幀有聲音、靜幀無聲音、臺標異常、視頻丟失、信號中斷、彩場、彩條、測試圖等異常狀態在1秒鐘內實現自動判斷和聲光報警；馬賽克、畫面卡頓、畫面拉條等異常狀態在2秒鐘內實現自動判斷和聲光報警；電平過高過低、電平差異過大等異常狀態在1秒鐘內實現自動判斷和聲光報警；視頻或音頻靜音異常狀態在3秒鐘內實現自動判斷和聲光報警；視頻及音頻噪音或錯播等異常狀態在5秒鐘內實現自動判斷和聲光報警；傳送碼流同步丟失、同步字節錯誤、PAT錯誤、連續計數錯誤、PMT錯誤等異常狀態在1秒鐘內實現自動判斷和聲光報警。發生故障時可以快速定位故障點，報警時間可自由設置。

2.5 鏈路監測信息的展現

通過對監測信號的多級取點、轉碼及綜合處理后，以更加直觀的方式，全要素的通過電視墻大屏監測方式展現出來，實現業務系統的動態監測，故障發生時能夠通過報警信息的展現快速定位以及應急切換。系統支持多種不同方式發送錯誤報警，包括電子郵件、多畫面顯示界面上的可視化圖形和音頻聲音。報警由用戶指定的錯誤所觸發，例如輸入丟失、黑場或靜幀并疊加相關字幕信息。

監測系統支持HDMI、VGA、DVI等多格式信號的輸出，最終將全景鏈路動態監測圖以LED大屏監測方式呈現。業務以及設備監測（以其中編碼復用節點為例）如圖3、圖4所示。

圖3 編碼節點監測框圖

圖4 復用節點監測框圖

結束語

在廣播電視編碼復用傳輸平臺設置全鏈路監測系統，是保障安全播出、減少系統運維成本以及提高值班效率的有效手段。隨著廣播電視技術不斷地迭代和更新，智能化監測設備的全要素、全覆蓋發展，以及與智能切換的聯動，傳統的人工值班方式將逐步被取代，形成由值班值守到留守的轉變。值班員在值班過程中不再多級復雜監聽監看，通過監看全鏈路監測系統就能夠很好的完成值機，使機房建設以及值機方式更高更好的邁向現代化、標準化、信息化、智能化，迎來廣播電視傳輸平臺監測的全新變革。