廣播電視直播衛星接收信號監測平臺系統的設計與實現分析

黃云霞

（甘肅省甘南州廣播電視臺，甘肅 甘南 747000）

引言

建設廣播電視村村通信號直播衛星監測平臺，主要目的是為市民能夠更好地收聽廣播、觀看電視節目提供保障，也為提升廣電管理部門的經濟效益與社會效益創造了重要的技術條件。

1 村村通直播衛星接收信號監測平臺系統結構

在村村通直播衛星接收信號監測平臺系統設計階段和后續的應用階段中，衛星信號接收子系統是整個系統運行與建設的重要基礎。村村通直播衛星接收信號監測平臺由多個零部件和系統組成，其中，系統主要為地面衛星接收天線，零部件類型眾多，系統和零部件有機結合，共同組成了該信號監測平臺系統。由于內部系統的復雜性，在接受直播信號并對系統進行相關操作時，相關工作人員要立足實際，充分考慮信號接收期間的實際情況。在設計階段，由于子系統是整個系統不可或缺的組成部分，因此，要格外重視子系統結構的設計。除此之外，還需要保障前端監測子系統的應用。

2 A 省村村通直播衛星接收信號監測平臺系統功能

過去的幾年間，A 省中7 萬余個20 戶以上的村莊已經完成了基本的通電工作，村村通電是村村通中最基礎的工作任務，A 省經過幾年的努力，完成了這項中央下達的覆蓋任務。在完成這項基礎任務之后，A 省又努力完成了4 萬余村的通電任務，至此，A 省絕大部分自然村都完成了通電工作，為村村通工程的最后完工奠定了基礎。此后，A 省抓緊建設衛星平臺系統，讓A 省內1 200 余萬村民都能在家中收聽到廣播、看到電視，讓A 省的廣大村民享受到現代通信技術的福利，與現代社會的發展緊密聯系在一起。

2.1 實時監測

1）衛星信號的各項參數，如衛星信號的強度、符號率、質量、誤碼率和傳輸速率等各種實時數據，能夠實時上傳到監測中心。

2）能將電視信號壓縮編碼改至H.264，同時，平臺的實時監測功能可以壓縮并對電視信號進行編碼，然后將有序的電視信號上傳至監測中心，這些上傳到監測中心的數據將成為對畫面進行監聽和完整展示的重要支撐。

3）將廣播信號轉碼成MP3，上傳修改過的編碼至監測站，收集的數據完成音頻傳輸和動態音柱圖等監聽功能[2]。

2.2 指標報警

1）能夠對衛星信號的各種數據完成報警分析，并且上傳到整個監測中心。

2）指標報警功能可以分析多種級別的報警信號，典型的為三級碼流。通過專門的信息交流渠道，將經過分析之后的報警信號傳輸至監測中心，完成對接工作，對接的對象為接收機輸出的碼流信號。

2.3 質量報警

1）可對電視節目中出現的問題進行報警分析，并將報警信息上傳到監測中心。如視頻丟失、黑場、靜幀、彩條和伴音丟失等問題。

2）可以將廣播電視節目的音量情況經過分析統計進行報警分析，靜音或音量過高都可以集成數據分析，并上傳至監控中心。

2.4 監測中心的功能

1）監測中心不但可以實時接收監測前端發出的警報信息，還可以將警報功能通過實時數據分析、整理后，以圖表的形式進行報警提醒。

2）通過衛星能對電視節目做出一對一的管控服務，也可以通過輪播巡查監視和視聽。

3）將一對一的廣播節目監聽用柱狀圖動態表現出來，還可進行循環監聽。

4）對報警、事故進行查詢和統計。并可對錄音、錄像進行存儲和檢索。

5）可構建電視墻顯示系統和中心控制桌。

3 A 省村村通直播衛星接收信號監測平臺系統設計方案

3.1 系統架構分析

構建“村村通”直播衛星工程的接收信號監測系統，可以劃分為三個功能區域子系統形式，包含信號接收子系統、前端檢測子系統和監測中心子系統三大部分。

1）信號接收子系統。用于接收衛星信號的子系統主要由三個部分組成：位于地面的衛星接收天線系統、衛星接收機（ABS-S）和功分器?！爸行蔷盘枴弊鳛榭梢越邮蘸洼斔虯SI 接口的TS 清流數字信號功能的衛星，可以對數據進行解擾、解調。衛星信號接收子系統圖如圖1 所示。

2）前端監測子系統。該系統首先完成的工作是流信號的轉化，即將具有復合性的TS 流轉化為具有單一性質的PS 流，除了流信號的轉化工作外，該系統還可以檢測流信號的質量，將視頻音頻轉碼成H.264，當轉碼工作完成后，流信號就會被傳輸至位于監測中心的子系統中。此外，該系統不僅可以用于監測子系統的前端參數，還可以用來監測衛星接收機的數據。

3）監測中心子系統。該系統主要由三個部分組成：用于搭載監測軟件的平臺系統、含有大屏幕的顯示系統和控制桌系統，這三部分在監測中心子系統中缺一不可。

3.2 系統軟件

在互聯網科技興起時期，結合BS 架構所建立的監控軟件平臺系統，對CS 結構變化進行修繕改進，得到了BS 結構（BS 就是瀏覽器在服務期的架構），用戶可以基于此結構下通過瀏覽器來完成界面工作，在服務器端下，其應用范圍主要是體現事務邏輯，減少電腦高負荷運轉為客戶端帶來的影響。與此同時，也可以通過高效率、高性能的運轉，來減少系統升級和維護所需的時間，節約經濟成本[3]。采取BS 架構比較適合省局信息中心所管理的局域網寬帶的使用，同時也能滿足直播衛星節目監測平臺的各種服務需求。在操作上也只需要啟動IE 瀏覽器進行訪問，不需要工作站及用戶安裝其他的軟件。

3.3 設備選型

“中星九號”在目前來看是測控這一領域中較為先進的一種，這主要是因為設備結構參照了ATCA 標準，逐級完成了標準中的每一個要求?！爸行蔷盘枴笔且环N具有較高性價比的計算機信息平臺，該平臺建立的基礎是對數據網絡和通信網絡的融合。該設備系統具有模塊化的結構，硬件架構可以進行擴展。

ATCA 主機對各種模塊進行處理，再利用網絡為媒介，將實時產生的數據和報警功能上傳的數據進行有效整合，對信號進行解調、編碼和分析，并將經過分析之后的信號傳輸至監測中心。由于ATCA 設備本身具有較高的安全性，在操作過程中可以熱插拔。只需要將相應的功能接口模塊添加到主機中，就可輕松實現擴展的目的。

3.4 數字碼流的監測

監測數字碼流功能的實現需要專業的硬件模塊作為基礎，重現組合構造TSoverIP，依據PID 完成對ASI 復合流信號解復用，輸出經過重新構造的TSoverIP，進一步提高完成度。在此基礎上，利用千兆網口組播完成進一步的輸出工作，在分析報警的過程中，需要進入到下級轉碼接口模塊。

3.5 數字視音頻的轉碼

數字視聽音頻轉碼模塊有兩種型號，分別提供4套和8 套數字電視節目的轉碼監測。板卡的功效較為強大，只需要一塊就可以編碼分析8 路的TS 流，并完成相應的數據處理，信號接收和碼流分析也只需一塊板卡。

如圖像出現丟失、彩條、黑場和丟失臺標等問題時，可對所發生情況進行對應的警報預警，遠程實時監控電視節目及多套節目輪播，集碼流分析、ASI 接口和TSoverIP 接口為一體，在遇到問題時將自動修復以及新增看門狗等功能。

4 結語

截至目前，A 省的村村通經過監測系統建成并投入使用，衛星節目監測系統成為了村民們娛樂生活的保障。廣播電視行業的發展，要與先進的科學技術手段進行有效結合，不僅有利于實現廣播電視行業的創新發展，而且還能滿足當前人們對廣播電視的個性化需求。