AVS+格式监测在广播电视系统中的应用分析

玉溪市广播电视安全播出监测中心 李 俊

在“十三五”规划中提出加快转换无线发射台广播电视要求，保证节目高效、安全、优质播出，广播电视应当建立监测平台系统。本文主要根据数字电视特点，结合系统整体统一实用、安全可靠、开放兼容和先进成熟的要求，采取AVS+格式监测广播电视，可适用于多种接口，为数字电视播出提供保障。

自数字电视诞生以来，高速发展下使其成为高新技术产业竞争重点，我国相继试行青岛、佛山、杭州等数字电视推广模式，近期又展开数字电视卫星直播战略，推动了数字电视的发展。数字电视系统中，为更好地完成数字电视发射、补点等工作，则需要改造更新机房监视监控系统，以原有监控系统为基础，添加码流检测，实现AVS+格式检测系统与发射机检测，将其融入至统一平台中，便于人员查找故障点，反映高清信号，为地面数字电视监测工作提供支持。

1 系统整体要求

在设计系统初期，AVS+格式逐渐实现普及推广，地面数字行业也实现了模数兼容转型，综合考虑实际发展与技术条件要求，AVS+格式广播电视系统应满足以下要求。

1.1 统一实用

统一管理、统一建设，保证整体系统中硬件、软件均与国家、国际标准相符，实现功能、截面、业务内容的标准化与统一化，进而实现高效性管理以及规范化服务。可借助广播电视系统已有网络资源与合法频点，结合系统检测需求与条件，构建拥有当地特色的广播电视监测系统。

1.2 安全可靠

系统应用可靠性高的技术与产品，实现长时间连续不断的工作，需对系统运行整体安全机制与策略加以考虑，拥有良好恢复能力与容错能力，具备完善技术监看以及规范化综合网管功能。

1.3 开放兼容

系统接口应满足开放系统互联协议和标准，便于连接、整合、替换与广播标准相符的拨快设备。硬件平台则应当具备可扩展能力，便于后续更新升级系统，适应不同业务的发展。

1.4 先进成熟

采取最新AVS+格式技术，以确保系统处于技术领先位置，在完成系统建设后一段时间中，不会由于技术滞后造成大规模调整，且能够借助升级方式为系统成熟性与先进性提供保障。

2 系统组成架构

2.1 AVS+技术

我国于2006年2月颁布了拥有自主产权的《信息技术先进音视频编码第2部分：视频》AVS P2。以AVS P2标准为基础制定了AVS+技术，主要用于3D电视节目和高清节目的视频编码，于2012年7月向社会正式颁布。在AVS基础上AVS+增添了增强场编码技术、图像级自适应加权量化、高级熵编码、同极性场跳过模式编码这四种新技术，可实现AVS的完全下兼容，与H.264编码算法相比专利费用较低、复杂性不高；以软硬件成本而言，也更为低廉。

2.2 系统架构

监测系统是立足于地面数字电视平台增设，且借助IP技术可实现信源编转码、信源接收、接收回传部分逐级监测与信源复用适配。系统主要是有接收解码器、多画面码流监测客户端、码流检测服务器、监看屏幕、MPEG Ⅱ格式电视、数据交换机等构成。其中，接收解码器可接收开路信号，调解输入信号与多节目解扰，解扰完成后，借助组播方式传输至汇聚交换机；多画面码流监测客户端能够利用专网或内网与监测服务器相连接，读取服务器中分析、解码及报警数据，输出监看节目至屏幕上，还可实现远程添加、配制与删除监看参数、服务器人物等。在客户端安装MPEG Ⅱ格式电视，实现双屏输出，在显示器中同时投放2路输出画面；码流检测服务器能够实时监测服用处理器、信源级、输入MPTS、回传接收级等；监看屏幕可显示报警信息与被监看节目。系统为实现异地监测，服务器转换远程监测信号源为H.264格式压缩编码，在SDH干线中与相关数据借助EI通道将监测信息与音视频画面向中心传输，以达成远程监看效果。

3 系统设计

3.1 机箱电源

在系统硬件选择中，系统机箱选用嵌入式BHC200型号机箱2台，用以安装BHA31板卡1块、BHDT56板卡1块、BHAA49板卡1块、BHAF33板卡1块、BHIP12板卡1块、BHDA54板卡1块及CV23板卡1块，机箱每台能够放置功能不同的板卡4块。

在电源选择中，系统配置BHP1000/2+1冗余电源1台，可为机箱提供点亮。应用3路电源模块负载均衡设计方式，以实现自动2+1冗余备份。在系统应用中，机箱面板能够显示风扇与电源工作状态，具有良好散热性能，和用电设备进行隔离，可避免设备发热与电源发热互相影响，促进了热稳定性的提高；并且，该电源拥有短路、过流、过压、过温保护功能，支持远程网络控制电源重启、关断，监测和报警工作温度、电源工作状态，电源还支持热插拔。

3.2 切换系统

在切换系统中，机箱选用嵌入式BHC1000 iMOD2U型号机箱，其具有较高灵活度，布局合理、结构紧凑，该设计不仅便于安装、升级和维护系统，还能实现接口类型不同的功能模块任意混插在同一机箱内；并且，应用智能三选一切换卡BHA08TS301型号1块，系统配置该型号卡，可实现微波信号1路与数字电视卫星信号1路之间的切换，传输流为毫秒级，即便产生主系统故障，当故障恢复后也能够手动或自动播出主路信号。

切换控制软件服务器中，选用TrinityAres-TS301型号控制服务器1台，通过配制该服务器软件，可实现切换功能的自动控制，承担切换器配制、状态检查与管理的功能，能够接收检测服务器信息，实现节目替换与快速码流切换。

3.3 信号源传输

在信号源传输中应用码流微波传输系统，由天馈系统、ODU室外单元及IDU室内单元构成，集成至播控平台，实现ASI信号输出，2路分别与主备IDU单元接入。主室内单元输出中频信号600Hz通过主室外单元变频为8.2GHz，放大功率；备用室内输出中频信号650Hz通过备室外单元变频为8.25GHz，放大功率。室外单元主备输出信号经过1、2端口连接双极化溃源，通过同一天线以垂直极化和水平极化方式发射信号至发射台。

3.4 画面监测

多画面监测报警系统选用型号为TrinityAres-Display，应用最新博汇画面云技术，可实现集群式音频、视频内容自由灵活展示、异常状态监测等业务诉求，降低了维护与施工复杂性。系统整体是以TS overIP技术为核心，可监测广播电视内部内容，实现转码录像与组合多画面显示等功能，广泛用于网络电视台、广电网络公司、广播电视台、地球站、电视台、发射台、监测中心等。并且，系统应用中配合Ares系列监测板卡（博汇科技），可监测DVB-S/S2、IP、CMMB、ASI、CVBs、AM/FM、DTMB、ABS-S、模拟音频、模拟RF等信号，实现广播电视编码、制作、加扰、复用及调制的多个环节覆盖。

该系统中支持不同输入信号、单流多节目及多个视频压缩格式混合处理，多画面码流检测器配制信源插入板，输入信号方式包含单播、组播、ASI、SDI、RF等，便于接入各种输入信号。多画面显示中为人员提供组合调度画面功能，支持广播节目、电视、高标清节目混合现实，提示节目宽带、节目名称、传输流名称等信息，有助于值班员定位。

音频层监测中可测试音频多通道、音频点评、过饱和量化等，节目格式包含DB、MP-1、DRA等，借助波形监控能够将音频流峰值点评、长期声音波形、瞬时波形等显示出来。

视频层监测中，可测试H.264、MP-2、AVS+节目的视频完整一致性、静帧和视频量化参数、视频黑场、宏块大小、运动矢量、编码参数、标准档次等。在视频信号解析中，可显示虚拟体序列、序列头文件、图片设置参数等信息，为人员提供柱状分析图，能够展示视频图像比特率以解码类型；提供量化曲线图，以展示最大/最小量化比例、视频平均内部量化值，且在时间轴上对视频质量粗略显示。

3.5 系统报警

在码流检测中，可读取检测服务器解码、报警数据，为人员提供完善报警机制。如：即时叠加报错信息、码流录像报警触发、日志、报警灯、刷新动态列表等。码流自动录制能够根据错误类型展开自动录制，或是按照错误信息ID展开自动录制，系统发现错误后，可自动记录错误数据流；日志查询则拥有完备查询功能，详细描述了故障情况。人员通过不同权限管理，定位角色定义，为系统管理、监测和运行提供支持。

4 应用效果

本系统中采取创新画面云技术，可实现分布式并行计算，实现节目异常状态监测动态扩展、按需接入的诉求，能够自由定义系统规模。而在显示画面方式中，系统支持输出显示1-3块大屏，每屏能够显示不同内容节目且支持轮训功能，在节目画面实时和轮训显示之间互不影响，能够平滑切换轮训画面。

总结：综上所述，本文主要通过AVS+格式监测数字电视节目播出情况，最大程度降低伴音、黑场与静帧等情况，以实现全站点、全时段的监管。通过该方法强化广播电视监管效率，从而为节目内容高质量播出提供支持，推动广播电视行业进一步发展。