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        廣播電視信號綜合監(jiān)測系統(tǒng)在廣播電視臺的應用

        2018-02-21 22:28:00李雪武
        西部廣播電視 2018年21期
        關鍵詞:音頻廣播電視報警

        李雪武

        (作者單位:國家廣播電視總局二九三臺)

        廣播電視信號高效、穩(wěn)定傳輸具有重要價值,在數字時代背景下,廣播電視信號傳播以數字方式進行,在內容上也更加豐富。然而,新時代為廣播電視信號質量監(jiān)測提出了新的要求,有關部門必須建立綜合監(jiān)測系統(tǒng),對廣播信號、電視信號進行監(jiān)測,在此基礎上,減少環(huán)境因素、外界因素對信號傳輸造成的不良影響,實現(xiàn)提高廣播電視信號質量的目標。

        1 廣播電視信號監(jiān)測難點

        在信息時代背景下,視頻、音頻等數據通信依靠數字信號進行傳輸,與傳統(tǒng)信號傳輸方式不同,數字信號傳輸對監(jiān)測系統(tǒng)提出了更高要求。很多大型的廣播電視臺,承擔地區(qū)廣播信號的傳輸工作,基于信號傳播的內容分析,可以將其劃分為音頻信號、視頻信號、數據信號等。傳統(tǒng)的傳輸機房監(jiān)測手段無法滿足對各種語言、字幕信號的傳輸,為提高信號傳輸速度、質量,必須采取點對點的線性傳播方式,保障內容的準確性。然而,由于信號傳輸路徑過長,信號在傳輸過程中逐漸衰弱,導致部分信號丟失,接收效果不夠明確。所以,現(xiàn)階段的信號監(jiān)測系統(tǒng)必須具備智能能力,通過多個節(jié)點的持續(xù)性信號傳輸,對信號進行優(yōu)化?,F(xiàn)階段,監(jiān)測系統(tǒng)必須對信號傳輸設計到的物理層、傳輸層、編碼層、質量層等進行監(jiān)測,實現(xiàn)從局部監(jiān)測與整體監(jiān)測的協(xié)調。此外,經過信號參數的追蹤記錄,監(jiān)測系統(tǒng)需滿足ASI、SPI、RF等物理層的監(jiān)測功能,并具有可配置性,這是數字時代對信號監(jiān)測系統(tǒng)的要求[1]。

        2 廣播電視信號監(jiān)測原則

        針對廣播電視信號監(jiān)測系統(tǒng)的應用,廣播信號監(jiān)測必須堅持以下幾點原則,保障信號傳輸工作有序開展。首先,系統(tǒng)信號監(jiān)測必須建立標準的指標,了解最優(yōu)的信號傳輸節(jié)點,在進行監(jiān)測時,將監(jiān)測反饋數據與標準指標進行對比,參照標準指標,減少信號波動幅度,當波動過大時,管理人員需及時上報,并對信號傳輸路徑進行調整,使其長期處于穩(wěn)定狀態(tài)。其次,隨著信息技術、智能技術的不斷完善,監(jiān)測系統(tǒng)需借助現(xiàn)代的信息技術,完善監(jiān)測系統(tǒng)功能。技術性是時代發(fā)展對監(jiān)測系統(tǒng)提出的要求,其需要具備深度數據分析能力,借助監(jiān)測數據實現(xiàn)對信號傳輸的優(yōu)化。除此之外,可靠性是信號監(jiān)測另一大原則,信號監(jiān)測必須持續(xù)運行,在不間斷的信號監(jiān)測過程中,可以準確反映電視信號監(jiān)測數據,并借助警報系統(tǒng)、安全技術等,減少外界因素對信號監(jiān)測系統(tǒng)的干擾。最后,基于信號監(jiān)測系統(tǒng)應用,必須盡可能減少數據傳輸的時間差,堅持實時性原則,當信號傳輸出現(xiàn)故障以及偏差時,監(jiān)測系統(tǒng)可迅速做出反映,減少信號傳輸產生的不良后果。

        3 綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)在廣播電視臺中應用

        3.1 綜合監(jiān)測系統(tǒng)架構應用

        綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)具有多環(huán)節(jié)信源,在應用過程中具有智能性特征,可對多種信源信號,以及信號傳輸過程進行監(jiān)測。在與相關軟件相結合的基礎上,綜合監(jiān)測具有數據反饋、故障報警等功能。綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)以IP為主要架構,核心架構為信號監(jiān)測儀,具有模塊化特征。該系統(tǒng)在進行大數量信號監(jiān)測時,可通過增加硬件模塊的方式,實現(xiàn)對監(jiān)測功能的擴容,并不會對原本的系統(tǒng)運行造成影響。基于以上原則對綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)的應用進行分析,信號監(jiān)測屬于獨立系統(tǒng),不會影響音頻、視頻傳播的安全性。在對系統(tǒng)進行分析時,主要應用分層設計原則,對其進行MVC設計,通過模型、視圖、控制的結構運行模式,將系統(tǒng)分為數據分析層、數據處理層、外部拓展層。此系統(tǒng)具有三層組合結構,分別為數據采集、處理結構、數據邏輯判斷結構、人機界面交互結構。當監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)業(yè)務變更時,其他架構不會受到影響[2]。

        3.2 綜合監(jiān)測系統(tǒng)原理分析

        在綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)應用過程中,待監(jiān)測系統(tǒng)會接觸渠道,接入到系統(tǒng)的監(jiān)測模塊中。在接收到信號后,監(jiān)測系統(tǒng)中的功能模塊中具備監(jiān)測單元、解擾單元、碼流監(jiān)測單元、地址封裝單元。監(jiān)測系統(tǒng)模塊具備信號采集、信號解調功能,并在監(jiān)測過程中,將信號碼流打包輸出,為信號質量監(jiān)測提供保障。在信號輸送過程中,接收單位需對信號進行解碼,監(jiān)測系統(tǒng)會借助多畫面監(jiān)測手段,對音頻傳輸質量、視頻傳輸效果、報警信息等進行反饋。最終,系統(tǒng)會對廣播電視信號進行數據記錄,并具有取證、回查功能,系統(tǒng)依據原始指標,結合數據提取,對最終的監(jiān)測指標顯示并發(fā)布[3]。

        在綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)中,除具備信道監(jiān)測、碼流監(jiān)測、音頻以及視頻信號監(jiān)測功能外,還具備云管理功能,通過虛擬服務器的管理,監(jiān)測信號傳輸過程中各信源節(jié)點的基本信息,經過信號傳輸途徑的多次對比,可快速了解不同信源的故障,并對故障節(jié)點進行定位。系統(tǒng)的自動化功能可自動顯示監(jiān)測指標、監(jiān)測數據,減少人力資源在信號監(jiān)測中的投入,實現(xiàn)自動化的信號監(jiān)測以及提取,具有準確性、高效性特點。信號監(jiān)測的目的是對系統(tǒng)進行優(yōu)化,減少干擾,反饋狀態(tài),使信號能夠長期處于穩(wěn)定狀態(tài),基于多環(huán)節(jié)的信號監(jiān)測功能應用,綜合監(jiān)測系統(tǒng)具有重要應用價值。

        3.3 信號傳輸質量監(jiān)測應用

        在信號傳輸過程中,對信號傳輸質量進行監(jiān)測,主要依據信道功率監(jiān)測、信噪比監(jiān)測、編碼錯誤率監(jiān)測,減少信號傳輸過程中誤差率,基于實時性原則的綜合信號監(jiān)測系統(tǒng)供應用,需及時反饋監(jiān)測信息。當信號傳輸穩(wěn)定性出現(xiàn)問題時,會導致信號傳輸過程中出現(xiàn)誤碼、丟失、偏差問題,也可能會接收不到信號,解碼出現(xiàn)問題,甚至會造成信號中斷。所以,在信號監(jiān)測系統(tǒng)應用過程中,需具備誤差率調節(jié)功能。在具體應用過程中,基于信號質量監(jiān)測功能的應用,通過設備測量信號指標,并將指標采集數據進行對比,以綜合性的管理模式,對信號的信道門限進行配置,借助系統(tǒng)的判斷功能,對指標偏差較大的情況進行報警,避免信號傳輸失誤情況的繼續(xù)惡化,并對信號質量進行調整。

        當監(jiān)測系統(tǒng)開展質量監(jiān)測工作時,按照有關部門制定的測試標準,對廣播范式信號傳輸流進行有效監(jiān)測。在傳輸流監(jiān)測過程中,按照相關規(guī)范,明確三級報警標準,對每項監(jiān)測數據流的報警參數進行明確,并規(guī)定相關數值。在監(jiān)測系統(tǒng)中,管理人員可以根據傳輸系統(tǒng)中流碼權限值進行設置。若監(jiān)測系統(tǒng)連續(xù)發(fā)現(xiàn)信號傳輸質量存在問題,傳輸信號中的字節(jié)出現(xiàn)偏差,PCR模塊出現(xiàn)抖動錯誤,監(jiān)測系統(tǒng)可直接反饋錯誤序號,分析錯誤原因,基于監(jiān)測系統(tǒng)中的傳輸流的報警門限設置,并報警條件、間隔時間等參數進行明確,能夠減少系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)報警功能的失誤率[4]。

        3.4 音頻信號傳輸質量監(jiān)測

        廣播電視信號在傳輸過程中,內容監(jiān)測也是監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能之一,監(jiān)測所得傳輸信號若出現(xiàn)異態(tài)特征,節(jié)目內容則不符合播出要求,監(jiān)測系統(tǒng)可對其進行識別,并在數據中心對其進行反饋?;诰C合監(jiān)測系統(tǒng)應用,信號異態(tài)比較常見的特征為視頻源丟失、視頻靜音、音頻雜音、視頻彩場、音量過高、音頻雜音等。在監(jiān)測系統(tǒng)中,系統(tǒng)具備圖像信號處理功能,可對特點的信號內容進行識別,并用過全數字化的異態(tài)監(jiān)測手段,對監(jiān)測采集的異態(tài)信號進行識別、處理。

        系統(tǒng)監(jiān)測模塊中,通過逐幀對比的方式對視頻進行有效監(jiān)測。在系統(tǒng)中,音頻PCM值對比監(jiān)測,可對音頻、視頻信號傳輸過程中出現(xiàn)的故障因素進行識別,監(jiān)測單元可通過獨立的方式、統(tǒng)一的方式,支持信號聲、光、電等形式的報警,并直觀對監(jiān)測結果進行展現(xiàn)。在具體應用過程中,針對不同類型的節(jié)目,設置動態(tài)幀門限、靜態(tài)幀門限,抑制誤報情況的產生。若監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)圖像處于靜止,且沒有聲音時,系統(tǒng)的靜幀報警功能會觸發(fā),有效規(guī)避誤報情況產生。此外,若監(jiān)測所得綜合數據,音頻、視頻信號出現(xiàn)丟失,系統(tǒng)會應用報警功能,對監(jiān)測信息進行反饋。

        3.5 監(jiān)測系統(tǒng)集中管理平臺

        基于監(jiān)測系統(tǒng)數據分析功能、信號采集功能、結果反饋功能的實現(xiàn),其主要的載體為服務器系統(tǒng)、軟件系統(tǒng),其中還包含集中管理平臺。平臺服務器可以通過集中管理方式,獲取最終的監(jiān)測數據、監(jiān)測信息,在數據分析、記錄的基礎上,通過管理平臺進行直觀顯示,并實現(xiàn)系統(tǒng)的報警功能??刂婆_是完成所有監(jiān)測功能的最終階段,系統(tǒng)以集中網絡配置的方式,設置監(jiān)控中心,對監(jiān)測設備、服務器等進行維護管理。監(jiān)測系統(tǒng)義B/S架構為主,并通過權限設計方式,對監(jiān)控系統(tǒng)、網絡服務器進行管理。按照廣播電視信號傳輸的效果,系統(tǒng)具備信號配置功能、設備管理功能、監(jiān)測分配功能、報警功能,管理平臺會自動生成以上功能運行時的統(tǒng)計表,并對監(jiān)測工作量進行反饋,記錄信號傳輸過程的故障時長、異態(tài)頻率,以可視化的方式展現(xiàn)最終的監(jiān)測數據[5]。

        4 結語

        總而言之,綜合監(jiān)測系統(tǒng)具有智能化優(yōu)勢,可對多種信號源進行監(jiān)測,并具有智能警報功能,當設備出現(xiàn)故障時,管理人員可迅速找到故障節(jié)點,以最快速度對故障進行排除。本文從監(jiān)測系統(tǒng)架構出發(fā),對監(jiān)測系統(tǒng)的各個模塊進行了分析,并從信號源角度出發(fā),對質量監(jiān)測、流量監(jiān)測功能進行了闡述,為優(yōu)化信號傳輸質量提供了保障,具有重要現(xiàn)實意義。

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