劉佳婧

(國家廣播電影電視總局廣播電視衛(wèi)星直播管理中心,北京　100036)

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集成播出平臺監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)簡析

劉佳婧

(國家廣播電影電視總局廣播電視衛(wèi)星直播管理中心,北京100036)

摘要：介紹了集成播出平臺的構(gòu)成、監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)支撐,以及如何構(gòu)建全方位的集成播出平臺監(jiān)測系統(tǒng),并對監(jiān)測系統(tǒng)行業(yè)應(yīng)用也進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞:集成播出平臺; 監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè); 監(jiān)測技術(shù); 行業(yè)應(yīng)用

一、集成播出平臺概述

集成播出平臺是由廣播電視機構(gòu)負責(zé)的廣播電視內(nèi)容集成和播出控制、加密復(fù)用,以及運營管理等其他業(yè)務(wù)組成的全業(yè)務(wù)綜合管控平臺。平臺包括標高清節(jié)目源引接、編碼復(fù)用、信號傳輸?shù)葌鹘y(tǒng)廣播電視播出業(yè)務(wù),電子節(jié)目指南EPG,節(jié)目包、業(yè)務(wù)群等授權(quán)加密管理,計費、CRM用戶關(guān)系等業(yè)務(wù)運營支撐管理以及PUSH VOD數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能等。

二、集成播出平臺監(jiān)測系統(tǒng)

平臺集傳統(tǒng)廣播電視播出傳輸和業(yè)務(wù)運營為一體,用技術(shù)支撐行業(yè)服務(wù),用數(shù)據(jù)反應(yīng)服務(wù)質(zhì)量,所以技術(shù)監(jiān)控在集成播出平臺的運行播出安全、服務(wù)質(zhì)量保障環(huán)節(jié)尤為重要。

隨著廣電新業(yè)務(wù)融合一體化的推進,監(jiān)測系統(tǒng)成為有效檢驗傳輸信號安全的保障手段,是掌握實際播出質(zhì)量和服務(wù)效果的有效方式,是事業(yè)規(guī)劃和科學(xué)決策的重要依據(jù)。集成播出平臺通過對監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控點的宏觀配置和底層技術(shù)支撐,不斷提高監(jiān)測水平和處置速度,能夠在第一時間提供告警信息,準確、及時反映信號質(zhì)量,監(jiān)測碼流、網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境等技術(shù)參數(shù)是否正確,降低由于人力疏忽導(dǎo)致的經(jīng)濟損失和負面影響,同時減輕一線值班人員的勞動強度。另外,還可加強業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)播發(fā)系統(tǒng)、加密系統(tǒng)及環(huán)境、電力等輔助系統(tǒng)監(jiān)控機制,統(tǒng)一加入集成播出平臺監(jiān)控系統(tǒng),完善集成播出平臺廣播電視信號高質(zhì)量傳輸、支撐服務(wù)高效率發(fā)展的自我監(jiān)督體系。

三、集成播出平臺監(jiān)測任務(wù)

監(jiān)測系統(tǒng)在業(yè)務(wù)功能上應(yīng)橫跨集成播出平臺各個業(yè)務(wù)系統(tǒng),包括廣播電視播出系統(tǒng),加密系統(tǒng),業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)播發(fā)系統(tǒng),環(huán)境、電力等輔助系統(tǒng)。由于加密系統(tǒng)、業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)播發(fā)系統(tǒng)監(jiān)測方式相似,本文歸類為服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。所以,監(jiān)測系統(tǒng)可從三方面進行分析,即傳統(tǒng)廣播電視信號監(jiān)測、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)測和環(huán)境電力等輔助系統(tǒng)監(jiān)測。

在系統(tǒng)的整體部署上,監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、后臺分析系統(tǒng)、前臺客戶端系統(tǒng)及大屏監(jiān)看系統(tǒng)組成。其系統(tǒng)部署如圖1所示。

圖1　監(jiān)測系統(tǒng)部署結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對業(yè)務(wù)監(jiān)控對象的原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時采集,經(jīng)IP封裝后送入后臺分析系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析,同時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行實時過濾、保存和整理,將其轉(zhuǎn)化為含報警信息和事件監(jiān)測的分析數(shù)據(jù)推送至前臺客戶端集中動態(tài)展現(xiàn),另一路送至大屏監(jiān)看系統(tǒng)對電視畫面解碼顯示。

1. 傳統(tǒng)廣播電視信號監(jiān)測

集成播出平臺廣播電視信號監(jiān)測包括信號源、編碼復(fù)用輸出和回傳信號等節(jié)點的信號監(jiān)測與質(zhì)量監(jiān)看。平臺信號源來自衛(wèi)星和光纜兩種傳輸方式或兩路不同路由信號,兩路互為備份。信號源送入本地解碼系統(tǒng)解出基帶SDI信號[1],通過切換系統(tǒng)進行節(jié)目源保護,選出的一路SDI基帶信號送入編碼復(fù)用系統(tǒng)輸出DVB-ASI接口方式TS流,經(jīng)本地適配后,復(fù)接到一個標準155Mb/s光接口,通過SDH信道傳輸送出[2]。

監(jiān)測點配置為:信號源、切換輸出、復(fù)用輸出、信號回傳等。

播出系統(tǒng)(圖2)監(jiān)測需要支持DVB-C、ASI、DVB-S/S2、CTTB/DTMB、ABS-S等格式信號的分析,提供廣播電視節(jié)目傳輸網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)的QAM/QPSK信道監(jiān)測、碼流分析、碼流解擾和解碼、IP網(wǎng)絡(luò)組播碼流、碼流錄制、視音頻內(nèi)容監(jiān)看、多畫面顯示、多方式報警、監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄等技術(shù)支撐[3]。

圖2　廣播電視播出系統(tǒng)

(1) 碼流分析(圖3)。光纜碼流和復(fù)用輸出碼流ASI信號送入監(jiān)測機箱,可以插入加密廠家解密卡,對節(jié)目進行實時解擾。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對解擾后的碼流進行標準IP封裝,支持碼流組播輸出TS OVER IP。專業(yè)碼流分析儀可以對監(jiān)測對象的碼流參數(shù)進行實時監(jiān)測和分析,包括290監(jiān)測、節(jié)目帶寬信息、PSI/SI信息、PCR分析等。結(jié)果通過客戶端進行實時顯示,并配合聲光報警。

圖3　碼流分析系統(tǒng)

(2) 信號監(jiān)看(圖4)。監(jiān)測系統(tǒng)支持多種信號采集(有線數(shù)字電視信號、地面數(shù)字電視、模擬開路電視、調(diào)頻廣播等)、標高清解碼顯示,支持組播輸出TS OVER IP,送入多畫面服務(wù)器,對監(jiān)測點多畫面實時分割顯示并對信號質(zhì)量進行監(jiān)測,支持客戶端輪巡監(jiān)聽監(jiān)看。當(dāng)畫面出現(xiàn)靜幀、黑場、靜音、彩條等異常現(xiàn)象時,綜合分析故障,給出異態(tài)報警和應(yīng)急切換提示。

圖4　信號監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)

(3) 節(jié)目錄制存儲。監(jiān)測系統(tǒng)支持視音頻錄像和存儲,可以對視音頻文件進行錄像、存儲、查詢、瀏覽和導(dǎo)出等操作；也可對所需碼流進行錄制分析?？芍С侄喾N碼率和分辨率的文件進行處理。當(dāng)磁盤無法寫入或?qū)懭氘惓r,系統(tǒng)給出報警。

2. 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)測

服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括播出系統(tǒng)網(wǎng)管設(shè)備、業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)、加密系統(tǒng)及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)播發(fā)系統(tǒng)。監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)建設(shè)綜合管理平臺,將每一臺服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)及存儲設(shè)備加入監(jiān)控。

對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,監(jiān)測系統(tǒng)需要監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)、報警燈控制、端口流量控制、CPU、MEM負載監(jiān)控等。對于服務(wù)器及存儲類設(shè)備,需要監(jiān)控服務(wù)器運行狀態(tài)、報警燈控制、主機CPU、MEM負載監(jiān)控等。在系統(tǒng)內(nèi),監(jiān)測系統(tǒng)需要根據(jù)系統(tǒng)配置、針對各類操作系統(tǒng),將服務(wù)進程狀態(tài)、文件系統(tǒng)使用率、數(shù)據(jù)庫運行狀態(tài)、存儲I/O、表空間使用情況、會話及作業(yè)條數(shù)、日志等進行監(jiān)控。對于配置云平臺或虛擬機的系統(tǒng)來講,還要監(jiān)控負載均衡及云計算管理的運行狀態(tài)。

監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)送入后臺分析系統(tǒng),可通過多種方式如網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、機柜布局圖等多維顯示在客戶端上。

3. 環(huán)境電力等輔助系統(tǒng)監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括平臺機房溫濕度、空調(diào)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、漏水等監(jiān)控；電力監(jiān)控包括配電柜電流、電壓、負載、UPS放電情況等數(shù)據(jù)監(jiān)控,監(jiān)測數(shù)據(jù)經(jīng)后臺分析系統(tǒng)過濾后在客戶端實時動態(tài)顯示,并配合聲光報警。

四、監(jiān)測系統(tǒng)配置方案

針對集成播出平臺監(jiān)測解決方案,采用專業(yè)碼流分析儀與監(jiān)測軟件相結(jié)合、軟解碼與硬解碼相結(jié)合的配置方式(圖5)。

圖5　數(shù)據(jù)流程

1. 碼流分析儀+監(jiān)測軟件

在節(jié)目源引接、復(fù)用輸出、回傳信號質(zhì)量監(jiān)控等環(huán)節(jié),使用“板卡式監(jiān)測機箱+碼流分析服務(wù)器”或多路輸入專業(yè)碼流分析儀器進行碼流層、信道層監(jiān)測,與各類分析數(shù)據(jù)送入監(jiān)測軟件進行客戶端實時動態(tài)顯示。

2. 軟解碼+硬解碼

在大屏監(jiān)看環(huán)節(jié),對于節(jié)目源、復(fù)用輸出等關(guān)鍵監(jiān)測點,配置“解碼器+多畫面”的硬解碼方式進行監(jiān)看,減少了由于IP封裝導(dǎo)致的圖像損失,保證節(jié)目質(zhì)量,降低由于網(wǎng)絡(luò)傳輸帶來的節(jié)目延時,同時避免了由于IP系統(tǒng)開放性帶來的安全隱患。

對于非關(guān)鍵監(jiān)測環(huán)節(jié),采用軟解碼方式進行解碼監(jiān)看。在客戶端配置播放器,支持對所有節(jié)目進行獨立播放監(jiān)聽監(jiān)看。

五、監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用簡析

目前,在廣播電視碼流分析、多畫面監(jiān)看解決方案的層面上,藍拓撲監(jiān)測系統(tǒng)在廣電行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較廣。無論在廣播電視監(jiān)管機構(gòu)、監(jiān)測臺站,還是國內(nèi)有線數(shù)字電視、直播衛(wèi)星運營商,包括國外BBC、Thomson、Harris等電視臺或廠商,藍拓撲監(jiān)測系列應(yīng)用都比較廣泛。

藍拓撲監(jiān)測系統(tǒng)能夠提供信道層、碼流層、音視頻層的多級完整監(jiān)測,涵蓋多種信號,能夠根據(jù)客戶要求在信源、復(fù)用器輸出、TS OVER IP碼流進行信號的采集與分析。其系統(tǒng)為B/S架構(gòu),客戶端通過WEB網(wǎng)頁的方式進行管理和配置,簡單便捷,能提供按權(quán)限配置的多用戶/多終端支持。系統(tǒng)各模塊之間采用IP方式連接,在系統(tǒng)鏈路建設(shè)、維護、擴容方面具備高靈活性,同時提供強大的本地數(shù)據(jù)庫支撐,具備存儲記錄和提供圖形化統(tǒng)計的能力。

從系統(tǒng)整體配置解決方案角度來講,中科大洋在國內(nèi)各電視臺監(jiān)管系統(tǒng)中的應(yīng)用較為靈活。中科大洋監(jiān)管系統(tǒng)以整體的角度出發(fā),從全局把握流程,數(shù)據(jù)精確,對各個環(huán)節(jié)能夠細致掌控,兼容各種復(fù)雜流程。系統(tǒng)涵蓋了對網(wǎng)絡(luò)健康狀況、基礎(chǔ)環(huán)境狀況、IT及AV設(shè)備軟硬件運行狀態(tài)、全臺業(yè)務(wù)流程狀態(tài)、視音頻信號指標等的監(jiān)測展示和報警。

中科大洋監(jiān)管系統(tǒng)支持節(jié)目監(jiān)錄,信號鏈路監(jiān)測、數(shù)據(jù)庫監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測,設(shè)備信息采集,各類IT設(shè)備、AV周邊設(shè)備、環(huán)境設(shè)備、電力設(shè)備監(jiān)控等功能。支持圖形化監(jiān)控,即支持網(wǎng)絡(luò)拓撲圖、機房平面圖、機柜布局圖等多維顯示；支持監(jiān)測與管理相結(jié)合,融合設(shè)備管理、值班管理和電子公告板等；支持數(shù)據(jù)統(tǒng)計及趨勢分析,可對運行數(shù)據(jù)進行定時定期收集、存儲、整合和統(tǒng)計,根據(jù)用戶需求生成不同形式的圖表和報告。

廣播電臺使用NTP數(shù)字音頻AES/EBU矩陣作為廣播總控輸出監(jiān)聽手段應(yīng)用較為廣泛,可考慮其專業(yè)度,將其納入集成播出平臺專項解決方案。

六、結(jié)語

目前,國內(nèi)廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)非常全面,各大專業(yè)廠商監(jiān)測技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。如何構(gòu)建合理科學(xué)、性價比高的監(jiān)測平臺已成為廣電運營機構(gòu)集成播出平臺的當(dāng)務(wù)之急。只有配置具備高效監(jiān)測能力的監(jiān)測系統(tǒng),不斷提高監(jiān)測技術(shù)和水平,才能保障廣播電視播出安全,為運營支撐體系提供優(yōu)質(zhì)高效、快捷準確的服務(wù),才能保證廣播電視信號的有效覆蓋,將黨和國家的聲音送入千家萬戶。

參考文獻:

[1] 姜秀華,張永輝. 數(shù)字電視廣播原理與應(yīng)用[M]. 北京:人民郵電出版社, 2009:43.

[2] 杜燕青. 廣播電視監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 計算機光盤軟件與應(yīng)用, 2011(11):25.

[3] 張華清,許信玉,趙志軍. 信號與系統(tǒng)[M]. 北京:機械工業(yè)出版社, 2007:329.

【責(zé)任編輯張躍雙】

Construction of Integrated Broadcast Platform Monitoring System

LiuJiajing

(Radio and Television Direct Broadcast Satellite Management Center, State Administration of Press, Publication, Radio, Film and Television, Beijing 100036, China)

Abstract:The composition of integrated broadcast platform, technology support for monitoring system and how to construct an all-around monitoring system for the integrated broadcast platform were introduced. The industry application for monitoring system was analyzed.

Key words:integrated broadcast platform; construction of monitoring system; monitoring technology; industry application

文章編號:2095-5464(2015)03-0306-04

作者簡介:劉佳婧(1987-),女,遼寧沈陽人,國家廣播電影電視總局助理工程師。

收稿日期:2015-02-02

中圖分類號:J91

文獻標志碼:A