河北地球站高清节目监测系统的组成及应用

2018-05-07韩冬

石家庄职业技术学院学报 2018年2期

韩冬

(河北省广播电视卫星地球站卫视机房，河北石家庄 050011)

目前，高清节目上星直播在全国各地球站已经十分普遍.高清节目播出系统相对原有的标清节目播出系统运行设备更加复杂，需要监测的环节也相应增加.单纯依靠增加人力提高监测水平会导致运行成本显著增加，使用高清节目监测系统是目前较为合理且效果显著的解决办法.

1 高清节目播出系统主要监测环节

河北地球站高清节目播出系统需要完成信号自动切换，切换过程需对接收和输出信号进行密切监测.

(1)对两组主、备信号源(即光端机和微波)接收的ASI(异步串行接口)信号进行三选一自动切换，通过比对监测系统信号源监测结果，结合切换要求，自动进行信号选择，完成切换.

(2)对主、备复用器输出的ASI信号进行三选一自动切换，通过比对监测系统信号源监测结果，结合切换要求，自动进行信号选择，完成切换.

高清节目播出系统工作流程见图1.

图1 高清节目播出系统工作流程

2 高清节目监测系统主要技术要求、组成和应用

2.1 要求

(1)实时监测4路信号源以及2路复用器输出，共6路ASI信号.每个ASI信号为单节目码流，包含1套数字电视高清节目.需对高清节目进行解码和多画面监视、监测.

(2)对调制器输出、卫星上行和卫星下行的共9路QPSK(正交相移键控)信号进行监测，每个QPSK信号为单节目码流频点，包含1套数字电视高清节目.需对高清节目进行解调、解码和多画面监视、监测.

2.2 组成和应用

高清节目监测系统组成见图2.

图2 高清节目监测系统组成

2.2.1 信源监测

高清节目播出系统是区别于标清节目播出系统的独立播出系统，两套系统播出内容一致，不同之处在于：一是播出内容的清晰度.高清节目播出系统要求送至地球站的信号源必须是4路高清信号，分别为光纤1、2路，微波1、2路，4路信号要求相互独立.二是高清节目是收费项目.系统需要加密、加扰，加扰信号需要实时监测.由于增加了加扰系统，且当前加密过程在复用器中完成，需要对复用器单独检测.而标清节目播出系统不需要监测复用器.

信源、复用器输出以及加扰状态的监测系统配置组成如下：配置1台BHC20002 U工业机箱，每台机箱可插4块板卡，采用相应的接口背板，横插式板卡后装载可热插拔，由BHP1000冗余热备份电源直流供电.[1]配置1台BHP1000冗余热备份电源，其中内含3个单路BHP1000-OP1 150 W电源模块.每台BHP1000可以配置3个电源模块，支持多至3路交流输入，多路电源模块均衡负载，提供4路完全并联的12 V直流输出，与采用直流电源输入接口的BHC20002 U工业机箱配合使用[2]，提供高可靠性电源.另外，从复用器环节开始的解码均需配备解扰卡(解密卡)，而之前的4路信源是未加扰的清流，不需要解扰卡.

2.2.2 信号源码流实时监测

配置1块BHA31多通道ASI码流监测卡，接入6路数字电视ASI信号，专门用于对信号源码流进行实时监测，完成TS over IP(传输流转IP网络)码流组播、监测数据组播等功能.

监测卡有2个模块，每个模块实时监测8路ASI码流，2组信源(即光纤信号和微波信号)和主备复用器ASI共计6路，另外单独1路用于垫播信号.当4路来站信号均中断时，临时切换垫播信号，剩下1路用于备份或扩容改造升级，合计8路.

监测卡有2个网口输出码流，用于输出监测数据以及对系统进行配置，采集到的数据输送到码流分析仪，并进行汇总、整理、分析.

码流监测包括TR101 290码流三级错误监测、PID(标志性传输包)带宽监测、信道故障监测、TS流对比监测、CA对比监测等.

2.2.3 调制后的接收信号监测

选配1台BHC1000 iMOD 2U工业机箱，每个机箱内最多可插10块板卡，接口背板必须配套板卡数目选用，竖插式的板卡装载支持热插拔，板卡需要配备1+1冗余电源.

在机箱内选用9块BHQP03 DVB-S卫星数字电视监测卡，接入9路格式为DVB-S的卫星数字电视射频信号，对这9路节目进行节目的接收、测量信道指标、分析码流、多节目的解扰、码流TS over IP输出等.同样由于处于加密环节之后，需插入解扰卡方可解密.

每块卡可以实时监测1个QPSK频点，需要配置9块卡，其中3块用于主备调制器监测，6块用于大小卫星天线接收、耦合监测.该模块具有较好的防干扰能力，可以满足广播电视对信号传输的要求.

2.2.4 多画面显示监测

配置2台多画面监测报警主机，系统软件为TrinityAres-Display，即博汇系统，接收网络传来的码流，最多可实时解码18套高清数字电视、音频节目，可以进行视音频内容的实时监测和多画面组合显示，也可以定义分组轮巡显示和监测.监测节目列表中可以看到节目信息以及所监测的告警信息，多画面显示监测截图展示见图3.如在节目名为HEBei-TV信息中可以自定义名称为光纤1路信号，所涉及到的正在监测的故障报警为：静帧故障、黑场故障、视频丢失、解码异常、音频丢失、音量过低等，基本包含了当前节目可能发生的各种异常告警.每一项告警需要单独设置门限时间、监测时段，如静帧故障设定为10 s、监测时段为24 h等.对不需要的告警如音量过高、测试图故障、彩条故障等可以选择不监测.所有的告警传输给装有音频报警服务器软件的主机，实现报警效果.每台主机上有1个千兆网口用于输入解扰后的清流节目，输出监测数据以及对设备的配置.每台主机的监测信息不仅可供本站使用，也可实时发送至他站配合监测.

图3 多画面显示监测截图展示

2.2.5 码流分析

码流分析采用的是一款系统软件，可以收集所有监测信号的传输状态、码流监测到的数据以及故障报警信息，分析并提示匹配故障代码，通过语音进行集中播报.码流分析系统截图展示见图4.系统配置管理所有监测设备，配置监测参数和监测门限等，并实时记录、显示各主要节点的功率值、带宽，也可以查询各项历史记录和故障记录，在监测到的传输数据流中可以直观看到来路ASI信号经过调制后转换QPSK信号.在播出系统的搭建和后期调试过程中，码流分析系统也可以作为一种辅助工具.