數(shù)字電視質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在電視臺的應(yīng)用

數(shù)字電視質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在電視臺的應(yīng)用

隨著數(shù)字化進程的不斷深入，很多電視臺都對播控系統(tǒng)進行了數(shù)字化改造，如何對數(shù)字電視信號進行有效的監(jiān)測和可量化的管理就成為各個電視臺播出部門普遍關(guān)心的問題。一個好的信號監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該能夠具有良好的檢測精度、豐富的檢測內(nèi)容、靈活多樣的報警方式以及操作方便的監(jiān)測軟件。

安徽省電視臺和安徽現(xiàn)代電視技術(shù)有限公司成功開發(fā)出了新一代的數(shù)字電視節(jié)目播出質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)數(shù)字信號的特點增加了監(jiān)測內(nèi)容，采用了獨特的檢測算法使視頻檢測達到幀精度，同時使用內(nèi)存緩沖技術(shù)將故障發(fā)生時的視音頻信號（包括故障前后各10秒的信號）錄制下來。該系統(tǒng)一旦在電視臺投入使用，將能有效降低播出事故的發(fā)生幾率，減少故障恢復(fù)的時間，同時將實現(xiàn)電視播出內(nèi)容和播出質(zhì)量的自動化記錄，為電視播出管理部門提供有效的管理措施和評價依據(jù)。以下就對安徽現(xiàn)代的這套數(shù)字信號網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)及其應(yīng)用范圍做一個簡要的介紹。

圖1所示為電視臺多頻道數(shù)字信號監(jiān)測系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖，整個系統(tǒng)由四個部分構(gòu)成：監(jiān)測報警器、監(jiān)測終端、遠程報警器和監(jiān)測服務(wù)器。各個部分以電視臺內(nèi)部局域網(wǎng)為依托，共同協(xié)作，可以為節(jié)目播出提供實時監(jiān)測與報警，以及故障的錄制、回放、查詢統(tǒng)計等功能。另外需要說明的是，監(jiān)測系統(tǒng)所使用的網(wǎng)絡(luò)不需要與電視臺的播出網(wǎng)絡(luò)、非編制作網(wǎng)連接，所以不會對播出系統(tǒng)造成任何的影響！

圖2監(jiān)測終端軟件的實時監(jiān)測界面 軟件內(nèi)置了一個MPEG-4***，可以播放故障發(fā)生時錄制下來的視音頻文件，同時具有音量柱顯示功能。該***與常用的解碼軟件操作類似，具有播放、暫停、快進、快退、幀進、幀退等基本的瀏覽功能。 軟件還具有歷史記錄的查詢和統(tǒng)計功能，并能夠生成并打印指定時間段（月度、季度、年度）的播出故障統(tǒng)計報表，便于播出部門向上級管理部門上報播出情況。 監(jiān)測服務(wù)器 監(jiān)測服務(wù)器是一臺運行著服務(wù)器軟件的計算機，負責對所有頻道的監(jiān)測報警器進行管理與維護。監(jiān)測報警器通過網(wǎng)絡(luò)每日向服務(wù)器上傳故障數(shù)據(jù)，各個頻道監(jiān)測報警器的報警參數(shù)也由服務(wù)器來統(tǒng)一進行設(shè)置。服務(wù)器專門提供給播出管理部門，用于管理各個頻道的播出情況。通過服務(wù)器軟件，可以瀏覽到每個頻道記錄下來的播出故障信息數(shù)據(jù)，對每個頻道的播出故障率進行統(tǒng)計、分析和對比，非常有利于管理者對臺里的播出情況進行總體的評價。

其他應(yīng)用范圍 這套信號監(jiān)測系統(tǒng)在節(jié)目審查中也可以有著良好的應(yīng)用。例如，在節(jié)目編輯制作過程中，由于編輯人員的疏忽，可能會在節(jié)目中留下少量幾幀不屬于正常節(jié)目的彩條或彩場，如果單靠肉眼去檢查，很難發(fā)現(xiàn)這些一閃而過的少量不正常畫面。使用該套信號監(jiān)測系統(tǒng)就可以自動檢測出這些非正常信號，并對其進行定位，大大節(jié)省了節(jié)目審查過程中的人力，同時也提高了審查的效率，為安全播出提供了有力的前期保障。 另外，該套系統(tǒng)在防范非法信號的攻擊方面也可以提供非常有效的技術(shù)手段。根據(jù)非法信號的攻擊手段和衛(wèi)星轉(zhuǎn)播的原理可以知道，當衛(wèi)星信號開始遭受非法信號攻擊時，由于TS流參數(shù)發(fā)生突變，會導(dǎo)致數(shù)字衛(wèi)星接收機解壓縮輸出的視音頻信號有靜幀、黑場、視音頻丟失等故障，這些故障將會一直持續(xù)到衛(wèi)星接收機鎖定到非法信號為止。因此通過監(jiān)測信號的異常狀態(tài)來抵制非法信號的攻擊是一個非�？尚胁⑶倚兄�有效的手段。 總而言之，這套數(shù)字信號網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)在電視臺安全播出領(lǐng)域有著諸多應(yīng)用，同時它也將為電視臺提高電視節(jié)目播出質(zhì)量提供更加科學、便捷的手段。

監(jiān)測報警器 監(jiān)測報警器是單通道信號報警器，為1U高度的標準機箱，可以安裝在電視臺播出機房的機架中。在機箱的前面板上有報警指示燈及系統(tǒng)工作狀態(tài)指示燈，當檢測到信號出現(xiàn)故障時相應(yīng)的指示燈就會點亮，并以聲光報警的形式通知值班人員。另外，報警器本身內(nèi)置了FLASH電子盤，用以保存故障數(shù)據(jù)。之所以未采用普通硬盤來保存故障數(shù)據(jù)是出于監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，由于硬盤在長期不間斷的工作狀態(tài)下發(fā)生故障的幾率很大，所以本系統(tǒng)沒有使用硬盤，而是采用了可以反復(fù)擦除30萬次以上的FLASH電子盤來保存故障數(shù)據(jù)，這就使得監(jiān)測系統(tǒng)能夠適應(yīng)24小時不間斷監(jiān)測的要求，大大增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。報警器通過網(wǎng)絡(luò)定時向監(jiān)測終端和監(jiān)測服務(wù)器報告自己的工作狀態(tài)和報警信息數(shù)據(jù)。 報警器可以對一路SDI信號進行監(jiān)測分析與報警，監(jiān)測的內(nèi)容有：靜幀、黑場、彩場（包括紅場、藍場、灰場等各種純色信號）、彩條、視頻中斷、音頻中斷、音量過低等。用戶可以對各種監(jiān)測內(nèi)容的報警時間和音量的報警門限電平進行設(shè)置。當故障發(fā)生并且達到用戶設(shè)定的條件時，監(jiān)測報警器就會報警，同時通過網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)測終端實時傳送報警信息。故障結(jié)束后，系統(tǒng)會自動記錄本次故障的詳細信息，如發(fā)生時間、持續(xù)時間、故障類型等，并將本次故障信息數(shù)據(jù)連同錄制的視音頻文件保存到自身的電子盤中，以備今后查詢。 報警器的視頻檢測模塊采用了特殊的圖像識別算法，使得視頻檢測能夠達到幀精度。即使是視頻信號有一幀的中斷或是視頻信號中夾雜了一幀的彩條或彩場都能夠被檢測出來。 檢測模塊中還采用了獨特的數(shù)學算法對被監(jiān)測信號進行降噪處理，使黑場、彩場等故障的漏報率大大降低，提高了系統(tǒng)檢測的靈敏度和可靠度。 另外，報警器設(shè)置了臺標屏蔽區(qū)域，即使發(fā)生黑場、彩場、彩條等故障時有臺標疊加其上，故障也依然會被檢測出來。 當發(fā)生故障時會以MPGEG-4數(shù)字壓縮方式記錄故障現(xiàn)場和故障消失后的10秒正常信號，然后連同緩沖區(qū)中的故障發(fā)生前的10秒正常信號組合成一個完整的故障文件，最后將文件保存在FLASH電子盤中，通過這種方法就可以對故障發(fā)生前后的真實現(xiàn)場進行回放，有利于總結(jié)事故原因，避免同類事故的再次發(fā)生。 考慮到系統(tǒng)的容錯性，監(jiān)測系統(tǒng)特別設(shè)置了自啟動保護措施。當監(jiān)測報警器死機或者工作異常超過一定時間后，報警器就會自動重新啟動，確保能夠長時間的處于正常工作狀態(tài)。

 遠程報警器 由于監(jiān)測報警器一般安裝在播出機房，距離播出系統(tǒng)值班人員可能較遠，因此在發(fā)生故障時值班人員可能無法及時得到報警信息。為了能使相關(guān)人員實時的監(jiān)測播出狀況，系統(tǒng)特地配備了遠程報警器，它可將播出情況和報警信息引至值班人員的操作臺上，供值班員對播出情況進行實時的監(jiān)測，當發(fā)生播出故障時就可以及時的采取應(yīng)對措施。 遠程報警器為3U高度的標準機箱，可以方便的安裝在操作臺的面板上，它為用戶提供了聲光報警、語音報警等更為豐富的報警方式。監(jiān)測報警器通過RS-422線將報警信息實時發(fā)送給遠程報警器。 遠程報警器自帶一個7英寸的LCD顯示屏，在信號正常時可以將頻道名稱、時間等信息以O(shè)SD的方式疊加在視頻畫面上，同時以音量柱的形式實時顯示被監(jiān)測信號的音量大小。當監(jiān)測報警器檢測到故障時，相應(yīng)的報警信息會疊加到視頻畫面上，同時可以通過自帶的揚聲器發(fā)出個性化的語音報警。如果用戶想獲得更大音量的語音報警，還可以外接更大功率的有源音箱。 通過遠程報警器面板上的按鍵用戶可以自行設(shè)置遠程報警器的報警參數(shù)，如報警時間、音頻報警門限電平等。用戶還可以瀏覽歷史故障記錄，設(shè)定故障數(shù)據(jù)的保存期限，定時清除過期的故障數(shù)據(jù)等。

監(jiān)測終端 監(jiān)測終端是一臺運行著客戶端監(jiān)測軟件的計算機，它可以對局域網(wǎng)中的一臺或多臺監(jiān)測報警器進行監(jiān)測和管理。 用戶經(jīng)過授權(quán)后就可進入客戶端監(jiān)測軟件，軟件通過網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測報警器進行通訊，實時顯示監(jiān)測報警器的工作狀態(tài)和報警狀態(tài)，并能夠從監(jiān)測報警器中下載、備份故障數(shù)據(jù)及故障發(fā)生時錄制下來的視音頻文件。此外，監(jiān)測報警器的一些工作參數(shù)也通過此軟件來設(shè)置。 軟件中有實時監(jiān)測界面，對播出信號的報警狀態(tài)進行實時顯示，有故障時能夠進行聲音報警。電力分析儀·高壓棒·電流計/表·電磁場測試儀·兆歐表·