西藏自治区广播电视监测系统的关键技术与实施

拉巴卓玛

西藏新闻出版广电局监测台 西藏 拉萨市 850000

西藏自治区广播电视监测系统的关键技术与实施

拉巴卓玛

西藏新闻出版广电局监测台 西藏 拉萨市 850000

本文介绍了西藏新闻出版广电局广播电视监测系统，并着重叙述了系统的关键技术及实施中重要事项。

广播电视监测系统 关键技术 实施

引言

随着信息数字化技术在电视中的普遍应用，亟需建立电视监测系统保障安全播出。西藏自治区由于海拔较高，对设备要求较严格，同时施工难度较大。项目按“有人留守、无人值班”的自动化管理模式设计，依据国家电视监测相关标准对前端和后台进行了配置，建立了信息智能化管理系统，具有集成度高、数据传输量大和实时性强的特点，实现了数据安全性、可靠性、可用性及一致性要求。不仅实现了对西藏自治区拉萨市内广播电视的监测，同时实现对广播、模拟电视、数字电视信号射频指标测量、数字电视码流分析、内容实时监看和节目异态报警实时显示等功能，还可以对故障进行实时报警，大大提高了监测系统效率。

1 西藏新闻出版广电局广播电视监测系统

根据国家广电总局《广播电视安全播出管理规定》（总局62号令）及监测台设备相关文件，结合西藏新闻出版广电局监测台实际情况，以及确保广播电视安全播出保障工作需求，在监测台新址机房配置前端信号采集监测系统设备，以实现信号采集分析、报警和报警信息记录，音视频实时数据的播放和音视频历史数据回放，发送校时命令和监测任务指令等功能，并具有远程监测和维护功能。

为满足对全区广播、模拟、数字电视运行监测的要求，该系统主要由广播电视前端监测系统、广播监测采集平台、广播电视集中监管平台、机房设备和信号接收系统组成。系统设计结构框架，如图1所示。广播电视前端监测系统的建立主要由嵌入式电信级机箱、电源机箱（含冗余电源）、多通道AM/FM解调监测编码卡、多通道DVB-S/S2卫星数字电视监测卡、多通道DVBC有线数字电视解扰卡和多通道标准SDI视音频编码卡等视音频监测板卡组成。广播电视集中监管平台主要由软件系统搭建，包括多业务挂载平台、中心数据处理业务模块、监测数据处理管理业务模块和设备维护管理业务模块等组成。信号接收系统由不同种类电视接收天线组成，比如，中波天线、DTMB天线、调幅开路电视天线和有线数字天线等。

2 关键技术

系统建立在适用性和可靠性的基础上，技术方面遵循了先进性和开放性等原则，各子系统模块进行分工处理和协调工作。广播电视前端监测系统完成广播电视前端信号的监测报警、指标测量、实时编码（转码）、录音录像等监测任务；自动接收中心系统等相关系统指令，自动上传数据。广播电视集中监管平台主要负责业务挂载、中心数据处理、监测数据处理管理和设备维护管理等。

该系统的关键技术主要包含了广播电视前端监测系统中的DAVS广播电视前端监测的硬件设备，以及广播电视集中监管平台中的各种软件业务模块。

2.1 DAVS广播电视前端监测设备

图1 系统设计结构

DAVS前端监测设备采用统一的嵌入式、模块化和一体化的IP架构以及CPCI标准设计，其主要的测试、转码等功能板卡都拥有独立的CPU，使各板卡在故障时相互之间的影响降到最低。各监测板卡可以进行混插，主要是模拟电视、卫星数字电视、有线数字电视和地面数字电视等各种电视监测板卡的插入，可在不增加设备体积的条件下，通过增加板卡很方便地扩容，便于维护。

对模拟电视的监测主要集中在多通道AM/FM解调监测编码卡上，即DAVS-AM/ FM，开路广播监测的专用嵌入式板卡。该板卡支持1～4路FM/AM信号的接收、解调和编码，完成信号功率、SNR、调制度/调幅度等参数测量；具有噪声抑制，音频采集、监测和压缩编码等功能。不管是本地用户还是远程用户，都可以在IP网络上获得实时射频指标数据和Audio over IP的音频信号。通过对“三满”指标的监测可以很方便的构建开路广播监测网，具有独立的嵌入式CPU、LINUX操作系统、应用软件和主机控制功能，DAVS-AM/FM板卡实物，如图2所示。

多通道DVB-C和DAVS-DTV有线数字电视监测解扰卡，可实时完成1～8路有线电视信号的解调、信道指标监测、码流分析告警及TS over IP打包输出功能。板卡可监测的信道指标有：射频信号的锁定状态、载波电平、MER、BER、信噪比（SNR）；同时对解调输出的1～8路TS流进行TR101 290三级错误监测及告警。可实时完成1～8路有线电视信号接收。DVB-C和DAVS-DTV有线数字电视监测解扰卡，具有独立的嵌入式CPU、LINUX操作系统、应用软件和主机控制功能。其实物如图3所示。

图2 多通道AM/FM解调监测编码卡

图3 多通道DVB-C有线数字电视监测解扰卡

多通道DVB-S/S2卫星数字电视监测卡和多通道DVB-C基本一致，不同之处在于接收信号的高频头不同，主要是由于二者信号的传输方式及接收方式不同。DAVS-DVB-S/ S2用于卫星数字电视信号监测，该板卡主要完成1～8路卫星数字电视信号接收、信道参数监测、码流分析和码流TS over IP输出功能，并支持DVB-S2信号接收及盲扫功能。板卡可监测的信道指标有：射频信号的锁定状态、载波电平、载噪比（C/N）、Eb/N0、BER（维特比纠错前）、符码率偏移、频点偏移；同时对解调输出的TS流进行TR101 290三级码流错误监测及告警，并将TS流打包成IP流输出。

2.2 广播电视集中监管平台

平台采用B/S架构，主要是基于集中监管平台服务器主机和广电机房全景监测主机，建立了B/S模式人机交互界面，合理设计业务模块和功能模块，直接通过浏览器登录访问系统。

2.2.1 中心数据处理业务模块

为方便系统的管理及保证系统的安全性，在监测监管操作平台上，遵照平台分级管理的原则。系统软件针对值班人员、监测管理员和技术员分别设置了中心数据处理业务模块、监测数据处理管理业务模块和设备维护管理业务模块，他们在前端设备的参数配置、监测数据调用和设备管理维护方面享有不同的管理权限，显示的业务操作界面不同。除此之外，系统软件还包括多业务挂载平台。

整个系统的正常运行，需要各个模块的协同配合。日常监测过程，主要以值班员的中心数据处理业务模块中数字电视数据处理功能模块为主。该模块由实时监测功能模块、内容检测模块、EPG信息模块和数据处理模块组成。

实时监测功能模块可在同一界面上同时实现对数字电视信号射频测量、码流分析、内容监看和节目异态报警实时显示。主要包含：射频测量参数和报警类型显示，射频参数的实时测量及报警显示（误码率、信道功率、MER、EVM、载噪比、频率偏移、符号率偏移、星座图等）、码流（TR101 290）三级报警显示、音视频报警显示（静帧、黑场、彩条、音频中断）。系统正常运行时，中心数据处理业务模块与值班员的交互界面，如图4所示。报警类型根据需求可以编辑、修改。码流分析能够对本地及县级分公司通过城域网上传的TS over IP码流进行实时深入分析和显示，支持TR101 290三级错误、模板比对、PID带宽监测、数据广播分析等功能。按照设置，可自动监测重要电视节目的直播和重点时段的电视转播，对未按要求直播、转播电视频道进行报警显示。

图4 中心数据处理业务模块的交互界面

内容监测模块主要有播放和媒体库备份功能，可回放存储在监测前端硬盘中的节目。可按照2倍速、4倍速、8倍速、16倍速快放，1/2倍速、1/4倍速慢放；单帧进、单帧退、单帧捕获的要求播放硬盘中的节目。回放节目时，播放器具有自动定位功能，并实现“即点即播”功能；媒体库备份功能，可将电视信号手动、自动备份存储在监测前端硬盘和监管平台磁盘阵列中，形成媒体播放库，通过平台指令，实现智能查询、检索功能，以图形和表格方式对电视节目异态信息，射频质量监测结果，码流质量监测结果，内容层监测结果进行实时、历史分析。

EPG信息模块，可显示不同频道和时间的EPG内容，用流媒体实时视频查看、历史视频查看、下载，同时实现对EPG信息的监听监看。

数据处理模块具有数据处理功能，对监测报警数据进行确认，节目异态原因分析，编辑处理等。数据查询功能，可按监测前端名称、节目名称、频道、时间段、故障类型、开始时间、恢复时间和故障持续时间等自动查询或条件组合查询，可播放查询的各时段电视节目。

2.2.2 DAVS-TSAS码流分析系统软件

监测系统的建立不仅要满足准确性，重要的还有实时性。根据客户需求，在广电机房全景监测主机的支持下，建立系统支持实时的多通道码流在线分析，基本信息、信道监测、TR101 290 监测、带宽监测、模板比对、PCR分析、PSI/SI分析和节目分析。上述功能既提供了当前信号的信道和码流信息，同时通过统计展示各种指标的历史变化情况，提供全方位的立体分析。并将组播的分析结果以监测数据形式实时显示在嵌入式监测前端，其中包括各种信道指标、TR101 290的三级错误监测、PSI/SI表格全解析、模板比对、PCR抖动分析、带宽数据实时信息和系统自定义故障等。正常运行中码流分析软件系统的交互界面，如图5所示。

该软件可控制嵌入式监测前端对频道、PSI/SI和EPG信息进行扫描，支持中心频点扫描、指定频点扫描、当前频点扫描三种扫描方式。可以实时录制完整的TS码流，录制文件的大小和存放位置可自定义调节。录像方式支持手动码流录制和触发码流录制，提供本机录制和分布式网络录制功能，支持多通道并行触发录制功能。采用了先进的磁盘预分配录像存储技术，有效地减少了磁盘碎片的产生。

对系统的监测分析及记录，结果均记录在数据库中，因此，数据库可提供历史记录、故障记录和录像文件记录、操作记录的查找、删除、打印功能，方便用户的故障分析定位和报表生成。但是，对数据的操作权需要根据用户管理中设置的权限而定，超级用户具有修改和删除操作权限，普通用户仅具有查询权限。

结束语

西藏新闻出版广电局广播电视监测系统的建立，有效地监测了拉萨市区广播电视节目的监测，可实现对23套广播、4套卫星电视节目、130套有线数字电视节目、从电视中心机房通过光纤传输来的5套SDI电视节目信号、电台通过光纤传输来的6套AES/EBU数字音频信号的监测。实用性强、操作方便、功能齐全、具有稳定性和延展性、易于管理和维护。系统的建立也考虑到了网络技术的更新，对未来新媒体综合监管做技术预留方案。

[1]刘俊.浅谈有线数字电视监测系统的建设[J].电视技术，2012，36（6）

[2]张煜炜.数字电视监测系统建设[J].广播与电视技术，2009（10）:113-115

[3]广播电视安全播出管理规定实施细则培训教材:电视·广播·地球站分册[M].中国广播电视出版社，2012

[4]袁三男.数字电视监测系统的码流分析及3级报警的研究和实现[J].上海电力学院学报, 2013，29（5）：472-476

[5]林大桥.调幅广播调幅度监测A/D采集卡设计实现[J].电子世界，2014（21）

[6]符洪涛,曹青.码流分析仪在DVB系统集成中的应用[J].世界宽带网络，2002，9（6）

审稿人：魏朝辉 内蒙古新闻出版广电局监管中心正高级工程师

责任编辑：王学敏

图5 码流分析软件系统的交互界面

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拉巴卓玛 西藏新闻出版广电局监测台 工程师