数字电视播出监测系统应用

2018-06-13黄磊

科学与财富 2018年13期

黄磊

摘要：目前，数字电视平移已经渐入尾声，数字化、网络化、高清化是广播电视行业的发展趋势，数字时代与传统模拟时代的广播影视技术体系相比，在传播方式、服务方式、技术系统以及运行方式上都发生了根本性的变化。传统的依靠值班员对播出情况进行监测的模式已经无法满足需求，因此，对数字电视播出质量、传输质量和播出内容进行准确、快速的自动监测技术的发展成为广播电视监测业务的当务之急。本文本着从当前广电技术飞速发展的实际出发主要探讨了如何组建数字电视监测系统设计的相关问题。

关键词：数字电视；检测系统；系统设计

广播电视作为我国文化事业的重要组成，已成为丰富人民群众精神文化生活的主要传播媒体。安全播出是广电的生命线，如何保障信号高质量传输，同时保障节目的政治安全播出是广电人必须重视的问题。

1、监测系统组成及功能

监测系统由监测监管中心平台、存储系统、显示系统3部分组成。监测监管中心平台是系统的核心管理平台，负责总体协调、管理各监测前端设备，下达监测任务，对监测前端回传的数据进行综合处理和汇总分析，按要求定期向相关部门提交报表和分析报告。存储系统主要用于各种监测数据、告警信息、故障时段的音视频内容的存储。显示系统将有线前端任意一套有线电视节目（或组合多画面）和无线广播的音柱显示在电视墙上。

1.1 监测监管中心平台

在监测监管中心平台设置6台高端服务器，其具体分工如下：

1）WEB服务器。

在监测中心局域网内，任意主机可以通过浏览器访问WEB服务器，WEB服务器通过权限认证后提供相应显示界面，完成对数据库服务器、流媒体服务器、存储的录像文件的查询、访问，以及通过应用服务器对监管分前端下达指令的任务；

2）流媒体服务器（2台）

为满足监测中心对64个以上回传视音频的实施监听监看，使用2套惠普服务器作为流媒体服务器，完成对监测前端网传视音频的分发和点播。多个网络用户可以观看同一回传节目，对于节目的选择是按照访问用户的级别高低进行控制，在通过媒体播放器进行播放的时候，可以对视音频画面进行录制。流媒体服务器支持30个以上的访问用户；

3）数据库服务器（2台）

在监测中心采用HP ProLiant DL580 G4作为数据库服务器，完成监测前端回传的质量监测参数、异态报警、门限报警、节目运行起止时间、报表的分析结果等等。数据库使用Oracle 10G标准版；

4）应用服务器

监测中心前端设备的控制、监测门限参数设置、监测时段任务下达、录像数据回传设置、质量测量任务、实时视音频回传等操作，并且接收前端监管主机发回的数据与应答指令。

1.2 存儲系统功能及组成

监测中心存储系统主要用于各种监测数据、告警信息、故障时段的录音录像的存储，保证各种数据和码流能快速准确地被监测监管中心平台检索和提取。监测中心存储系统采用IP SAN结构，采用双64位存储处理器、64位硬件体系和64位专用存储操作系统，配置企业级SATAII硬盘，在采用RAID5保护机制情况下，有效存储空间达到36TB。

监测中心存储系统性能为每台IP SAN设备可提供410MB/s的带宽吞吐量和54，000 IOPS的处理能力，4G缓存，1个以太网管理接口，4个千兆以太网业务接口，64个主机连接数量，可支持16块SATAII的磁盘；具备链路聚合和故障切换；双冗余电源，具备电源自动故障切换，支持多种型号的外接UPS，避免电源故障带来的系统异常；支持RAID容量的在线动态扩展、在线RAID级别转换和热备盘（Hotspare Disk）等多种数据安全保护机制。另外，在监测中心配置磁带机作为监测中心存储系统的日常数据备份使用，配置4T存储空间的磁带。

2.3 显示系统功能及组成

1）通过监测监管中心平台对各监测前端设备的控制，可以选择任意1套电视节目组成的多画面图像进行实时回传。在不大于2M带宽的前提下，保证满足高质量、清晰的回传画面质量。在监测中心的电视墙上，通过显示系统，能同时监看多个监测前端实时回传的节目画面；

2）监测监管中心平台实现对多个频道无线广播节目监测的信号音柱显示，通过显示系统，输出到监测中心的电视墙上；

3）显示系统与电视墙之间采用VGA接口连接。

3、系统涉及的关键技术及难点问题

1）合理的体系结构

针对监测网规模大、覆盖范围广的特点，系统选用基于HTTP协议的B/S体系结构构建，监测中心与监测前端设备之间使用开放的XML接口进行通信，XML接口格式标准、规范、可扩展。B/S架构的监测网系统是现在监测网系统发展的新形态。由于在通讯上采用HTTP协议，并采用了成熟的WEB服务器和中间件软件，使得系统的性能和稳定性大大提高，可同时控制多台监测前端和多个客户端并发，克服了以前数量限制的缺点。

2）高效压缩

目前，广电系统的网络带宽有限，分配到每个监测前端的带宽为4M。采用H.264的压缩方式对数字化的视音频数据进行压缩，压缩后的数据传输时只占用约1M的带宽，保证了文件能清晰、顺畅地传输。

3）应用层多播技术

在有限带宽的网络条件下，不足够让每个需要接收监测前端流媒体的客户端都向监测前端请求一路实时视频。为满足监测中心同时多用户观看实时流媒体的需求，需要使用多播技术。采用应用层多播技术后，监测中心的多个用户可以同时接收监测前端播出的流媒体，又将多播限制在局域网内，不会造成全网的广播风暴。

4）录像文件的无缝拼接技术

在系统中，使用了顺序流的方式进行历史录像的回放。在Web Server上开发录像点播Filter程序，重新解析了HTTP传输协议，将对多个录像文件的查询操作虚拟为对一个大录像文件的查询操作，在后台实现了各个录像文件之间的剪切和拼接，保证了数据的安全性，可以准确定位录像查询时间，保证各文件间无接缝。

5）系统远程维护

监测网系统设备24h不问断运行，设备始终要保持高稳定状态，并且监测设备多，遍布地域广，因此，系统维护成为重点解决的难题。所以必须使用多种手段保证远程的监测设备做到真正的无人值守。远程维护功能的应用，在保证高稳定性的前提下，极大地减少了监测网系统的维护费用。

4、结论

广播电视监测网是一个复杂、庞大的应用软件平台系统，最关键的是如何对各种新技术进行深度的整合，充分发挥每一种技术的先进性，同时兼顾系统的稳定性，为其它监测系统的建设探索了新的道路并积累了经验，实现对有线电视和无线广播的监测。

参考文献：

[1]左明明.数字电视监测系统和非法信号攻击防护[J].科技资讯，2009（3）.