集成播出平台监测系统建设简析

刘佳婧

(国家广播电影电视总局广播电视卫星直播管理中心,北京　100036)



集成播出平台监测系统建设简析

刘佳婧

(国家广播电影电视总局广播电视卫星直播管理中心,北京100036)

摘要：介绍了集成播出平台的构成、监测系统技术支撑,以及如何构建全方位的集成播出平台监测系统,并对监测系统行业应用也进行了简要分析。

关键词:集成播出平台; 监测系统建设; 监测技术; 行业应用

一、集成播出平台概述

集成播出平台是由广播电视机构负责的广播电视内容集成和播出控制、加密复用,以及运营管理等其他业务组成的全业务综合管控平台。平台包括标高清节目源引接、编码复用、信号传输等传统广播电视播出业务,电子节目指南EPG,节目包、业务群等授权加密管理,计费、CRM用户关系等业务运营支撑管理以及PUSH VOD数据业务功能等。

二、集成播出平台监测系统

平台集传统广播电视播出传输和业务运营为一体,用技术支撑行业服务,用数据反应服务质量,所以技术监控在集成播出平台的运行播出安全、服务质量保障环节尤为重要。

随着广电新业务融合一体化的推进,监测系统成为有效检验传输信号安全的保障手段,是掌握实际播出质量和服务效果的有效方式,是事业规划和科学决策的重要依据。集成播出平台通过对监测系统监控点的宏观配置和底层技术支撑,不断提高监测水平和处置速度,能够在第一时间提供告警信息,准确、及时反映信号质量,监测码流、网络、环境等技术参数是否正确,降低由于人力疏忽导致的经济损失和负面影响,同时减轻一线值班人员的劳动强度。另外,还可加强业务运营支撑系统、数据业务播发系统、加密系统及环境、电力等辅助系统监控机制,统一加入集成播出平台监控系统,完善集成播出平台广播电视信号高质量传输、支撑服务高效率发展的自我监督体系。

三、集成播出平台监测任务

监测系统在业务功能上应横跨集成播出平台各个业务系统,包括广播电视播出系统,加密系统,业务运营支撑系统,数据业务播发系统,环境、电力等辅助系统。由于加密系统、业务运营支撑系统、数据业务播发系统监测方式相似,本文归类为服务器网络系统。所以,监测系统可从三方面进行分析,即传统广播电视信号监测、服务器网络系统监测和环境电力等辅助系统监测。

在系统的整体部署上,监测系统应由数据采集系统、后台分析系统、前台客户端系统及大屏监看系统组成。其系统部署如图1所示。

图1　监测系统部署结构

数据采集系统对业务监控对象的原始监测数据进行实时采集,经IP封装后送入后台分析系统进行数据分析,同时对监测数据进行实时过滤、保存和整理,将其转化为含报警信息和事件监测的分析数据推送至前台客户端集中动态展现,另一路送至大屏监看系统对电视画面解码显示。

1. 传统广播电视信号监测

集成播出平台广播电视信号监测包括信号源、编码复用输出和回传信号等节点的信号监测与质量监看。平台信号源来自卫星和光缆两种传输方式或两路不同路由信号,两路互为备份。信号源送入本地解码系统解出基带SDI信号[1],通过切换系统进行节目源保护,选出的一路SDI基带信号送入编码复用系统输出DVB-ASI接口方式TS流,经本地适配后,复接到一个标准155Mb/s光接口,通过SDH信道传输送出[2]。

监测点配置为:信号源、切换输出、复用输出、信号回传等。

播出系统(图2)监测需要支持DVB-C、ASI、DVB-S/S2、CTTB/DTMB、ABS-S等格式信号的分析,提供广播电视节目传输网络各环节的QAM/QPSK信道监测、码流分析、码流解扰和解码、IP网络组播码流、码流录制、视音频内容监看、多画面显示、多方式报警、监测数据记录等技术支撑[3]。

图2　广播电视播出系统

(1) 码流分析(图3)。光缆码流和复用输出码流ASI信号送入监测机箱,可以插入加密厂家解密卡,对节目进行实时解扰。数据采集系统对解扰后的码流进行标准IP封装,支持码流组播输出TS OVER IP。专业码流分析仪可以对监测对象的码流参数进行实时监测和分析,包括290监测、节目带宽信息、PSI/SI信息、PCR分析等。结果通过客户端进行实时显示,并配合声光报警。

图3　码流分析系统

(2) 信号监看(图4)。监测系统支持多种信号采集(有线数字电视信号、地面数字电视、模拟开路电视、调频广播等)、标高清解码显示,支持组播输出TS OVER IP,送入多画面服务器,对监测点多画面实时分割显示并对信号质量进行监测,支持客户端轮巡监听监看。当画面出现静帧、黑场、静音、彩条等异常现象时,综合分析故障,给出异态报警和应急切换提示。

图4　信号监听监看系统

(3) 节目录制存储。监测系统支持视音频录像和存储,可以对视音频文件进行录像、存储、查询、浏览和导出等操作；也可对所需码流进行录制分析。可支持多种码率和分辨率的文件进行处理。当磁盘无法写入或写入异常时,系统给出报警。

2. 服务器网络系统监测

服务器网络系统包括播出系统网管设备、业务运营支撑系统、加密系统及数据业务播发系统。监测系统应建设综合管理平台,将每一台服务器、网络及存储设备加入监控。

对于网络设备,监测系统需要监控设备运行状态、报警灯控制、端口流量控制、CPU、MEM负载监控等。对于服务器及存储类设备,需要监控服务器运行状态、报警灯控制、主机CPU、MEM负载监控等。在系统内,监测系统需要根据系统配置、针对各类操作系统,将服务进程状态、文件系统使用率、数据库运行状态、存储I/O、表空间使用情况、会话及作业条数、日志等进行监控。对于配置云平台或虚拟机的系统来讲,还要监控负载均衡及云计算管理的运行状态。

监控数据经数据采集系统送入后台分析系统,可通过多种方式如网络拓扑图、机柜布局图等多维显示在客户端上。

3. 环境电力等辅助系统监测

环境监测系统包括平台机房温湿度、空调系统、门禁系统、漏水等监控；电力监控包括配电柜电流、电压、负载、UPS放电情况等数据监控,监测数据经后台分析系统过滤后在客户端实时动态显示,并配合声光报警。

四、监测系统配置方案

针对集成播出平台监测解决方案,采用专业码流分析仪与监测软件相结合、软解码与硬解码相结合的配置方式(图5)。

图5　数据流程

1. 码流分析仪+监测软件

在节目源引接、复用输出、回传信号质量监控等环节,使用“板卡式监测机箱+码流分析服务器”或多路输入专业码流分析仪器进行码流层、信道层监测,与各类分析数据送入监测软件进行客户端实时动态显示。

2. 软解码+硬解码

在大屏监看环节,对于节目源、复用输出等关键监测点,配置“解码器+多画面”的硬解码方式进行监看,减少了由于IP封装导致的图像损失,保证节目质量,降低由于网络传输带来的节目延时,同时避免了由于IP系统开放性带来的安全隐患。

对于非关键监测环节,采用软解码方式进行解码监看。在客户端配置播放器,支持对所有节目进行独立播放监听监看。

五、监测系统应用简析

目前,在广播电视码流分析、多画面监看解决方案的层面上,蓝拓扑监测系统在广电行业内应用较广。无论在广播电视监管机构、监测台站,还是国内有线数字电视、直播卫星运营商,包括国外BBC、Thomson、Harris等电视台或厂商,蓝拓扑监测系列应用都比较广泛。

蓝拓扑监测系统能够提供信道层、码流层、音视频层的多级完整监测,涵盖多种信号,能够根据客户要求在信源、复用器输出、TS OVER IP码流进行信号的采集与分析。其系统为B/S架构,客户端通过WEB网页的方式进行管理和配置,简单便捷,能提供按权限配置的多用户/多终端支持。系统各模块之间采用IP方式连接,在系统链路建设、维护、扩容方面具备高灵活性,同时提供强大的本地数据库支撑,具备存储记录和提供图形化统计的能力。

从系统整体配置解决方案角度来讲,中科大洋在国内各电视台监管系统中的应用较为灵活。中科大洋监管系统以整体的角度出发,从全局把握流程,数据精确,对各个环节能够细致掌控,兼容各种复杂流程。系统涵盖了对网络健康状况、基础环境状况、IT及AV设备软硬件运行状态、全台业务流程状态、视音频信号指标等的监测展示和报警。

中科大洋监管系统支持节目监录,信号链路监测、数据库监测、网络监测,设备信息采集,各类IT设备、AV周边设备、环境设备、电力设备监控等功能。支持图形化监控,即支持网络拓扑图、机房平面图、机柜布局图等多维显示；支持监测与管理相结合,融合设备管理、值班管理和电子公告板等；支持数据统计及趋势分析,可对运行数据进行定时定期收集、存储、整合和统计,根据用户需求生成不同形式的图表和报告。

广播电台使用NTP数字音频AES/EBU矩阵作为广播总控输出监听手段应用较为广泛,可考虑其专业度,将其纳入集成播出平台专项解决方案。

六、结语

目前,国内广播电视监测系统发展已经非常全面,各大专业厂商监测技术也在不断创新。如何构建合理科学、性价比高的监测平台已成为广电运营机构集成播出平台的当务之急。只有配置具备高效监测能力的监测系统,不断提高监测技术和水平,才能保障广播电视播出安全,为运营支撑体系提供优质高效、快捷准确的服务,才能保证广播电视信号的有效覆盖,将党和国家的声音送入千家万户。

参考文献:

[1] 姜秀华,张永辉. 数字电视广播原理与应用[M]. 北京:人民邮电出版社, 2009:43.

[2] 杜燕青. 广播电视监测系统的实现[J]. 计算机光盘软件与应用, 2011(11):25.

[3] 张华清,许信玉,赵志军. 信号与系统[M]. 北京:机械工业出版社, 2007:329.

【责任编辑张跃双】

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

文章编号:2095-5464(2015)03-0306-04

作者简介:刘佳婧(1987-),女,辽宁沈阳人,国家广播电影电视总局助理工程师。

收稿日期:2015-02-02

中图分类号:J91

文献标志码:A