关于构建演播室综合监控系统的技术策略

2014-07-02胡俊平

电视技术 2014年18期

关键词：演播室贵阳监控

胡俊平

（贵阳电视台，贵州贵阳 550002）

关于构建演播室综合监控系统的技术策略

胡俊平

（贵阳电视台，贵州贵阳 550002）

贵阳电视台构建了一套演播室综合监控系统，对演播室直播系统工作中多个层面的运行情况进行实时的检测，并智能预判故障发生的节点，形成由点至面的直观展示及预警方式。结果证明，该系统减少了故障发生几率，提高了故障解决的效率，减轻了人员的安播压力，是直播系统安全管理的有效手段。

设备监控；关键信号点监测；文件流程监测；环境动力监测

1 监控系统发展现状

目前，全国各级电视台高清建设稳步进展，包括采、编、播、存、管在内的各个环节，从系统的规模到系统的业务承载能力都在不断扩展，正因如此，对系统的管理、日常维护、应急处理都提出了更高的要求，同时也逐步推进了制播流程从以安播监控为中心向以风险预防为导向的转变。“人盯机”的传统工作模式显然已经不能满足发展要求，人机分离的操作模式逐渐成为高清化发展中的一个重要趋势。如何做到人力资源的有效配置和无人值守、智能安监的协调应用是贵阳电视台演播室高清化建设中需要解决的一个重要问题。

2 演播室监控系统设计原则

按照贵阳台的整体建设规划，在各个播出业务系统建设的同时，构建一套全面的监控系统，实现设备状态级、文件流程级、信号指标级、环境动力级的综合监控，形成由点至面的直观展示及预警方式。贵阳台新闻直播演播室由演播室播出系统、同步时钟系统、信号处理系统、通话系统等部分构成，监控的设计原则如下：

1）安全可靠性。监控系统满足7×24 h不间断运行需求，关键设备采用冗余容错方式，监控过程不能对演播室各业务模块造成影响。

2）技术先进性。采用最新的软件、硬件技术，保证系统在技术层面满足演播室播出系统的监控需求，适应全台网络化、高清化、文件化发展需求。

3）监控准确性。监控系统必须具备极高的准确性，杜绝漏报、误报的情况，检测阈值应符合广电总局演播室播出标准及广播电视行业标准。

4）可扩展性。监控系统应采用可扩展的模块化设计，能够在演播室系统扩容时，支持新增子系统及设备的状态监控。

3 设备状态监控设计

对于监控系统来说，最基本的一个功能就是对设备状态的监测和管理，对所有新闻演播室的信号、服务器、网络交换机、数据库、工作终端和第三方设备采用轮询和陷阱的方式进行监控，并对部分必要的设备进行远程管理。主要是通过设备的SNMP协议获取状态信息，诸如CPU占用率、温度、电源、风扇、配置参数信息等。SNMP（Simple Network Management Protocol）也称为简单网络管理协议，它可提供一种从网络设备中收集网络管理信息和为设备向网络管理工作站报告问题和错误的方法[1]。目前大部分广电设备厂商的设备都支持SNMP协议，而对于不支持SNMP的设备，也可通过协议转换的方式将设备所能提供的监控协议转换为SNMP监控协议，这部分的内容就不再赘述。

监控状态信息最终是要展示给值班人员的，如何清晰直观地对故障进行提示，才是监控系统设计的关键，因此图形化的展示是必不可少的。在界面上，采用仿真的方式，能够将设备的外观图片导入到系统中，做到一目了然。故障设备通过颜色变化进行提示，便于人员快速在机柜的相应位置找到故障设备。

整体的机柜仿真图示提示了故障设备的位置，而通过双击故障设备可查看设备具体的状态信息，帮助判断问题发生的原因。

另外，包括对演播室的播出信号切换设备如切换台的交叉点信息等，也需要通过监控系统来获取，形成完整的链路展示，一旦链路中的设备或者连接线路出现了故障，在展示界面上通过红色高亮的方式进行提示，同时结合预设的声音进行告警，如图1所示。

图1 信号链路展示

4 信号指标监控设计

在系统运行中，设备状态的正常并不代表信号指标的正常。因为设备的SNMP信息包含的内容有限，并不能将信号指标中的所有问题反映出来，所以信号指标的监测也是监控系统需要涵盖的一个重要的层面。对于演播室播出的信号来讲，视频、音频的指标是衡量播出质量的重要标准，也和播出安全密切相关。例如出现了信号的行、场相位偏移，AFD数据丢失，误码率超限等情况，会对下游的传输、播出流程造成影响。

通常可以使用波形检测仪对信号指标进行深度的分析，对系统的抖动、眼图等进行在线监测和定期系统巡检，保证播出系统信号通道从源级到输出级符合国家标准的传输[2]。但一般此设备也是放在链路末端做检测，如果要对系统链路中的多个关键节点进行实时监测，从成本上考虑很难实现。因此在链路监测方面，需要在关键节点上部署硬件节点检测卡设备，解决信号在处理链路中问题的实时监测。当有故障发生时每块检测卡会通过SNMP Trap方式发送报警信息[3]。

硬件节点检测卡可监测的指标包括：

1）信号有无的监测，输入的高清信号幅度低于280 mV时为信号丢失，标清信号幅度低于283 mV时为信号丢失。

2）数字视频信号格式、格式锁定的监测。

3）主从同步信号状态识别，包括信号有无、信号制式，状态改变时分别上报；同步信号格式支持阈值设置，预设不符时主动上报。

4）主从同步信号相位偏离及偏移量监测。

5）AFD状态的监测，包括AFD值读取。

6）信号行场相位锁定状态、行场相位值及偏差监测。

7）视频静帧、黑场、彩条、彩场等监测，支持阈值设置，包括百分比及持续时间，上报精度达到1帧。

8）嵌入音频存在或丢失、声道分布的监测。

9）嵌入音频静音、音频超标的监测，支持阈值设置，包括幅度及持续时间，上报精度达到1帧。

10）高清数字视频信号Y_CRC、C_CRC、Line Number错误监测。

11）标清数字视频信号FF_EDH、AP_EDH错误的监测。

通过以上指标的检测，对信号中可能影响播出质量及安全的主要指标通过设置门限值进行告警，提高了系统的安全性。在监控节点的选择上，通常至少要将主路的重要信号囊括进来，包括主切换台输出、主演播室播出服务器输出、倒换器输出、PGM等，条件允许的情况下可尽量多地部署节点检测设备，如图2所示。

图2 节点检测设备部署

5 文件流程监控设计

在演播室播出子系统中，目前已经实现了文件化的送播，节目素材从非编系统中直接导入，实现素材的准备和管理。而素材的导入、自动文件技审等工作都是由专用的服务器集群后台运行的，不像通过磁带送带方式那样“看的见、摸得着”，因此对于这些处理工作的状态监控也是演播室监控中的一个重要环节，使播出人员及时、准确地把握节目准备状态，便于对没有到位的素材以及检测出问题的素材进行应急处理。文件准备状态监控应包括如下内容：

1）获取播出串联单信息。

2）根据串联单查询串联单内绑定素材在各级分级存储中的状态。

3）根据素材ID或者素材元数据查询具体素材在各级分级存储中的状态，查询具体素材在整个素材迁移流程中状态。

4）针对具体素材在不同存储体中的文件进行文件大小比对，显示各存储体内该素材文件的详细信息。

5）读取内容管理迁移策略，并根据所获取策略，在素材文件在流程中状态不满足策略的情况下通知相关人员。

6）监控内容管理迁移流程，针对违反流程的事件予以报警。

6 环境动力监控设计

机房的温度和湿度是计算机设备正常运行的必要条件，也从侧面体现了设备运行状态，比如说设备内部线路、电源、风扇出现故障时，机房局部温度可能出现升高的情况，所以必须在机房的合理位置安装温湿度传感器，实现对温度、湿度进行24 h实时监测，显示各个位置的温湿度测量值。一旦数值出现超出预设温湿度上下限，在展示界面上改变相应位置数值颜色来报警。考虑在设备机柜、新风机的进风口和主空调机的回风口等处部署温湿度传感器。

对于机房的动力方面，通过部署干接点告警器实现UPS设备交流掉电和电池低电压等状态告警，保障供电设备及线路的稳定运行。