廣播電視編碼傳輸平臺智能比對切換系統方案初步探討

范越平

內蒙古廣播電視臺 內蒙古 呼和浩特市 010050

1 背 景

編碼傳輸平臺無法對靜音、靜幀、馬賽克等故障信號進行告警檢測和切換。同時現有信號監測平臺對故障信號經過解碼分析、檢測以及發聲警告，整個過程需要10秒左右時間。因此一旦出現由于編碼器原因導致的信號靜幀、靜音等現象時，經過監測平臺報警、人工復判、人工切換，整個過程即使以最快速度切出也不能滿足總局62號令的安播標準，無疑為內蒙古廣播電視臺的安全播出帶來了極大的隱患。

單純依靠人力保證安全優質播出已不能適應當今時代廣播電視迅速發展的要求，只有通過對全鏈路各路由信號的全面監測、綜合分析，自動進行內容一致性比對、碼流比對、預警、智能應急自動切換，將信號故障切換時間壓縮在安播標準以內，才是內蒙古廣播電視臺安播發展的必經之路。傳輸覆蓋全國，蒙古語衛視和蒙古語對外廣播在國外落地，平臺的安全性異常重要。

為提高系統安全水平，提高安播質量，對現有編碼傳輸平臺新增部署智能監測比對系統，該系統不僅能夠對劣質信號進行預警監測，還能夠針對內容層面以及碼流層面的信號做出應急切換。

2 必要性

3 系統設計

編碼傳輸平臺涉及9套電視節目、15套廣播節目傳輸，信號通過網絡公司和直播星平臺覆蓋了全區城鎮以及廣大農牧區。內蒙古漢語衛視頻道、內蒙古蒙古語衛視頻道節目上星

3.1 智能監測比對系統模塊化設計

系統一共分為四大塊，分別為采集模塊、比對模塊、分析模塊、觸發切換模塊。在信號采集部分，該系統識別IP信號，所以在采集前端需要先將ASI信號、SDI/AES信號、DS3信號等采集轉換成系統可識別處理的IP信號。現有系統切換點部署在復用之后，在編碼和ASI切換輸出末端作為監測結點使用。

對ASI實時碼流進行采集，經過碼流分析、內容一致性比對分析，將分析數值發送到綜合處理平臺進行邏輯判斷，最終做出是否切換的決定，向ASI切換板卡發出切換指令。同時對信號分析前后進行集中監看，便于人工復核。系統架構框圖如圖1所示。

圖1 智能監管和應急輔助系統架構圖

智能監測比對切換部署在現有傳輸平臺復用結點之后，現有平臺為動態編碼方式。采用ASI三選一切換模塊，主備兩路輸入信源分別為系統主路、系統備路，輔路輸入信源為編碼后的墊片信號。搭建后整體鏈路如圖2所示。

圖2 現有平臺整體鏈路系統圖

圖中D1、D2、F1、F2的節點為智能監測點，E1、E2為智能比對監測和切換點。當故障信號經過D1、D2、F1、F2節點時，只發出故障報警信息，不做切換動作。當信號經過E1、E2節點時，既發出報警又根據預設判定依據做出切換動作。

如果故障信號發生在F1、F2節點，而這兩個點又作為ASI切換末級輸出，該如何應急？針對這個問題，現有傳輸平臺新增了一條輔路輸出鏈路，在DS3末級部分做了二選一輸出。當只有F1、F2節點故障時，值班員可根據故障提示，在DS3二選一切換面板迅速做出切換。

D1、D2部署監測結點意義在 于 通 過D1、D2、E1、E2、F1、F2采集回來的數據，經過智能分析構建全鏈路信號監測預警服務，當D1、D2信號節點有故障提示時，可以有助于值班員快速定位故障點，區分故障原因是由編碼器還是復用器產生的，做到快速警覺。

3.2 信號監測指標

實現對傳輸系統各個關鍵節點信號監測。視頻：黑場、靜幀、視頻丟失、彩條、彩場、臺標異常、臺標丟失、馬賽克、畫面卡頓、畫面拉條、測試圖（可設置時段不報警）等；音頻：靜音、獨立聲道檢測、電平過高過低、電平差異過大、電平反相等。

3.3 信號報警指標

在信號報警方面，黑場、靜幀、靜音、臺標異常、臺標丟失、馬賽克、畫面卡頓、畫面拉條、靜幀靜音、靜幀有聲音等異常狀態在1秒內實現自動判斷和聲光報警。信號丟失、彩場、彩條、測試圖等異常狀態下實現1秒聲光報警。

3.4 應急切換指標

根據需求制定個性化的信號比對組合和報警策略組合。當前傳輸信號出現異常時根據策略配置切換至備份正常鏈路。若主備路其中某個包丟失或自定義的碼率異常，監測對比切換完成總體時間小于1秒；若主備路其中某個包內的至少一套節目出現黑場、無聲、聲音過高或過低、靜幀、靜音等監測對比切換完成總體時間小于2秒；彩條、測試卡監測對比切換完成總體時間小于2秒；馬賽克、雜音等監測對比切換完成時間小于1秒報警，技術自動切換優先。若主備兩路同時出現黑場、靜幀、靜音等情況，監測對比報警提示值班員時間小于3秒，人工判斷切換。當主備都出現異常，則無需經過比對，系統觸發切換板卡，自動切換到第三路（墊片輔路）。

4 結 語

國內現有針對碼流層面的監測和切換的產品早已層出不窮，都能夠支持TR101 290的三級錯誤監測、PCR抖動分析、帶寬數據實時信息等，并能夠在極短時間內完成故障信息的呈現以及故障信號的切換。但是針對節目的黑場、靜幀、靜音、彩條、測試卡等內容層面的不是很多見。本次系統采用內容加碼流層面的智能監測比對系統，部署在現有傳輸平臺之上，實現全鏈路的監測，綜合分析、智能切換，從而提高播出切換效率。