浅谈广播电视播控系统的监控技术设计与应用

高晓莉

（嘉峪关广播电视台，甘肃 嘉峪关 735100）

近些年随着国家广播电视数字化的迅速发展，全省广播电视发射台站正逐步实现数字化，数字化广播技术推动了广播电视事业的大发展，广播电视台硬件设备不断更新，节目播出的质量有了很大的提高，设备更新，环境改善并不能完全保证广电总局所提出的“安全播出”的指标能顺利完成。传统的靠值机员巡视来发现问题，已被数字化的监控设备取代，数字技术的发展及数字设备的应用给系统监控带来了便利。为了进一步提高广播电视播控机房工作效率，减轻值班强度，确保系统可靠运行，及时发现和解决系统出现的问题，对广播电视信号的发送、接收及多路信号自动切换，发射系统运行情况，其他辅助设备进行实时监控，以先进的监测设备为基础，科学的管理理念为平台，有效地提高安全播出的成功率。

一、广播电视数字播控系统监控技术的项目背景

我市广播电视台在大环境下审时度势提出以实现广播电视台全面自动化为目标的新型管理体系的建设，此次建设的方案是实现电视播控机房和调频广播机房的发射机数据监控和信号切换及监控。

传统的广播电视播控管理模式是靠值机员巡视来发现问题，由于长时间枯燥的工作方式极易使人产生精神疲劳。一旦出现故障，在发现和处理问题上势必会产生这样或那样的人为事故，极有可能把小事故变成大事故。为了减轻值班人员的工作压力，减少人工判断故障的时间，同时提高播出系统的安全保障能力，我台设计并搭建出一套播出切换监控系统，把播出信号源、播出信号故障信息和播出通道各个关键设备运行信息等通过一定的方式与信号画面相结合显示在大屏上，使值班员充分掌握系统运行状态和播出信号状态，当发生系统或设备故障时，快速判断故障点，及时进行故障应急处置，避免出现安全播出事故。提出了设计基于高速视、音频硬件板卡技术的广播电视自动监测系统方案，实现对电视、广播多通道节目的实时监测，针对不同的故障现象，对由板卡采集的数字视、音频数据设计不同的算法加以分析处理，在大量实验数据对比基础上，求得对应不同的播出现象的特征值，从而实现监测。系统可实现电视节目，广播节目预览、电视播控视频中断监测、电视发射射频中断监测、广播播控音频中断监测、广播发射射频中断监测、电视节目录像、广播节目录音等功能。系统采用开放式设计，具备较好的扩展性，保证系统的技术层次能满足未来的监测任务的要求。

二、广播电视播控系统监控技术的设计要求

设计主要考虑以下几个方面的问题：

（1）系统的可靠性和标准化。系统的设计要具有较高的可靠性，硬件符合工业标准的工业控制计算机作为计算平台，满足24小时不间断运行的要求。系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并且具备迅速恢复的功能，广播电视播控系统采用的设备不尽相同，各系统的构造与复杂程度各有不同，对监控系统的设计一定要坚持标准化原则，只有这样当设备类型和型号的增加、业务量增加和网络规模扩大时通过增加相应的系统模块，便能满足应用程序对系统功能多方面的需求，来适应各种系统的应用。

（2）显示良好的监视界面。系统监控的目的是及时发现故障，并及时解决问题。简明直观的界面可以为值班人员提供最有效的提示，其图形化界面操作简单、显示明了、清晰，更具人性化。图形化界面还应针对播控系统可进行自主设定。例如，可进行播出时间表设置，根据设置的时间段，启动和停止每次监测，可根据需要选择输出并支持通用格式的工程图和图形文件，监看信号可灵活调整，不用改动设备接线就可以方便地调整各频道的画面大小、位置均可以任意调整组合，任何一路节目的监视窗口还可以放大到全屏，并单独监听节目伴音，也可以进行循环监视监听。系统能精确可靠地实时监测多路AV 信号中图像和伴音，信号可同时显示电视节目和广播音频节目（音频动态柱图）。

（3）监控报警的多样性。OSD 字符显示，显示频道信息、各种报警信息（如视频丢失、音频丢失、载波故障、音频停播、图像静止、彩条停播、黑场、蓝卡等故障）等对故障频道有语音提醒、OSD 字符显示，每个系统可根据实际情况对各监控设备和信号监测点进行优先级设定，可以通过设置各种参数的报警门限，对各种参数进行报警，从局部到整体，实现一目了然的监控。

（4）监控系统保留足够的扩展容量。监测系统在设备的控制容量上保留一定的余地，以便在项目应用中随时增加新的控制点满足日后的发展需求。

三、广播电视播控系统智能监控技术实际应用

我台数字播控系统随着播出广播电视频道数量的增多及大量现场直播的采用，使得播出系统变得越来越复杂，保证播出安全，确保播出质量，减少停播时间，对突发事件进行应急处置，能在第一时间发现问题、解决问题。因此，采用计算机技术借助多种现代化的测试设备，搭建一套多画面实时监测报警系统，实现分布式监测、集中管理。采用监控服务和客户端分离的设计架构，监控服务用于收集播出系统中不同节点的监控信息，监控客户端用于展现实际监控信息。

（1）调频音频信号监听。监听系统不仅可以监听所有调频广播节目不同途径来源的音频信号，也能监视监听音频切换后送往发射机的信号，同时还需要监听发射机的射频解调信号，射频解调信号的监听通过是具有独立解调功能的循环监听控制器将多个节目的解调信号按预置的间隔时间，以及预选的通道进行循环播放。在特殊的情况下值班员可以将循环监听控制器强制切换到指定通道上进行固定节目的监听，以此可有效避免音频处理服务器出现故障时不能监听的问题。采用多路音频编码器将多路音频信号编码压缩，通过局域网传送至音频处理服务器，经音频处理服务软件包计算处理，不同的音频信号量化成可视的动态柱形图，可通过视觉浏览音频信号的工作状态。

（2）电视视音频信号监视监听。电视视音频信号是以视频处理工作站为核心，采集硬盘播出的SDI 信号进行监测。每台SDI 信号监测报警器负责监测一路SDI 信号，SDI 信号监测报警器采用高性能DSP 全硬件检测技术以及嵌入Linux 操作系统，报警精度高、误报率低，对SDI 信号视频故障检测精度可达到帧级，可准确检测出SDI 信号中的黑场、彩场、彩条、静帧、马赛克、视频中断、声音中断、音频电平超标等故障或信号质量超标问题。一旦出现视音频丢失，视频图像质量变差（黑屏、静帧等）的情况，系统自动报警并在监视器上单独显示报警，视音频工作站将每路信号的数据流通过网络传送到客户端，进行网络化监听监视。

（3）播出电力监测系统。广播电视台的供电系统是播控系统和发射机工作的前提条件，一个全面的监控系统必须对电力系统进行实时监测，我们通过电力采集器对USP不间断电源系统和3台稳压柜电源进行三相电压、电流、相关状态进行采集，还有精密空调运行情况，实时的监测电力系统。对电源系统的停电、缺相等故障现象进行报警，可以通过外接蜂鸣器进行报警，一旦有数据报警时将启动联动报警。

四、小结

为确保电视播控系统安全可靠地运行，系统监控非常重要。各台可根据自己系统的不同差异，设计符合自己播控系统特点的监控系统。电视监控技术是飞速发展着的新技术，将随着技术的不断进步和应用要求的不断变化而完善和提高。但智能化和自动化仍将是未来永恒不变的主题，同时进一步提高监测的精度和响应时间，特别是非法信号监测技术的提高，为实现“高质量、不间断、既经济、又安全”的播控目标提供技术保障，也是我们从事监控工作必须永远追求的目标。

［1］ 程鹏.播总控智能监控系统在湖南电视台的应用［J］.中国传媒大学学报.

［2］ 马春，徐俭. SDI 信号监测报警系统在电视播控系统中的应用［J］.有线电视技术.