广播电视编码传输平台智能比对切换系统方案初步探讨

范越平

内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

1 背 景

编码传输平台无法对静音、静帧、马赛克等故障信号进行告警检测和切换。同时现有信号监测平台对故障信号经过解码分析、检测以及发声警告，整个过程需要10秒左右时间。因此一旦出现由于编码器原因导致的信号静帧、静音等现象时，经过监测平台报警、人工复判、人工切换，整个过程即使以最快速度切出也不能满足总局62号令的安播标准，无疑为内蒙古广播电视台的安全播出带来了极大的隐患。

单纯依靠人力保证安全优质播出已不能适应当今时代广播电视迅速发展的要求，只有通过对全链路各路由信号的全面监测、综合分析，自动进行内容一致性比对、码流比对、预警、智能应急自动切换，将信号故障切换时间压缩在安播标准以内，才是内蒙古广播电视台安播发展的必经之路。传输覆盖全国，蒙古语卫视和蒙古语对外广播在国外落地，平台的安全性异常重要。

为提高系统安全水平，提高安播质量，对现有编码传输平台新增部署智能监测比对系统，该系统不仅能够对劣质信号进行预警监测，还能够针对内容层面以及码流层面的信号做出应急切换。

2 必要性

3 系统设计

编码传输平台涉及9套电视节目、15套广播节目传输，信号通过网络公司和直播星平台覆盖了全区城镇以及广大农牧区。内蒙古汉语卫视频道、内蒙古蒙古语卫视频道节目上星

3.1 智能监测比对系统模块化设计

系统一共分为四大块，分别为采集模块、比对模块、分析模块、触发切换模块。在信号采集部分，该系统识别IP信号，所以在采集前端需要先将ASI信号、SDI/AES信号、DS3信号等采集转换成系统可识别处理的IP信号。现有系统切换点部署在复用之后，在编码和ASI切换输出末端作为监测结点使用。

对ASI实时码流进行采集，经过码流分析、内容一致性比对分析，将分析数值发送到综合处理平台进行逻辑判断，最终做出是否切换的决定，向ASI切换板卡发出切换指令。同时对信号分析前后进行集中监看，便于人工复核。系统架构框图如图1所示。

图1 智能监管和应急辅助系统架构图

智能监测比对切换部署在现有传输平台复用结点之后，现有平台为动态编码方式。采用ASI三选一切换模块，主备两路输入信源分别为系统主路、系统备路，辅路输入信源为编码后的垫片信号。搭建后整体链路如图2所示。

图2 现有平台整体链路系统图

图中D1、D2、F1、F2的节点为智能监测点，E1、E2为智能比对监测和切换点。当故障信号经过D1、D2、F1、F2节点时，只发出故障报警信息，不做切换动作。当信号经过E1、E2节点时，既发出报警又根据预设判定依据做出切换动作。

如果故障信号发生在F1、F2节点，而这两个点又作为ASI切换末级输出，该如何应急？针对这个问题，现有传输平台新增了一条辅路输出链路，在DS3末级部分做了二选一输出。当只有F1、F2节点故障时，值班员可根据故障提示，在DS3二选一切换面板迅速做出切换。

D1、D2部署监测结点意义在 于 通 过D1、D2、E1、E2、F1、F2采集回来的数据，经过智能分析构建全链路信号监测预警服务，当D1、D2信号节点有故障提示时，可以有助于值班员快速定位故障点，区分故障原因是由编码器还是复用器产生的，做到快速警觉。

3.2 信号监测指标

实现对传输系统各个关键节点信号监测。视频：黑场、静帧、视频丢失、彩条、彩场、台标异常、台标丢失、马赛克、画面卡顿、画面拉条、测试图（可设置时段不报警）等；音频：静音、独立声道检测、电平过高过低、电平差异过大、电平反相等。

3.3 信号报警指标

在信号报警方面，黑场、静帧、静音、台标异常、台标丢失、马赛克、画面卡顿、画面拉条、静帧静音、静帧有声音等异常状态在1秒内实现自动判断和声光报警。信号丢失、彩场、彩条、测试图等异常状态下实现1秒声光报警。

3.4 应急切换指标

根据需求制定个性化的信号比对组合和报警策略组合。当前传输信号出现异常时根据策略配置切换至备份正常链路。若主备路其中某个包丢失或自定义的码率异常，监测对比切换完成总体时间小于1秒；若主备路其中某个包内的至少一套节目出现黑场、无声、声音过高或过低、静帧、静音等监测对比切换完成总体时间小于2秒；彩条、测试卡监测对比切换完成总体时间小于2秒；马赛克、杂音等监测对比切换完成时间小于1秒报警，技术自动切换优先。若主备两路同时出现黑场、静帧、静音等情况，监测对比报警提示值班员时间小于3秒，人工判断切换。当主备都出现异常，则无需经过比对，系统触发切换板卡，自动切换到第三路（垫片辅路）。

4 结 语

国内现有针对码流层面的监测和切换的产品早已层出不穷，都能够支持TR101 290的三级错误监测、PCR抖动分析、带宽数据实时信息等，并能够在极短时间内完成故障信息的呈现以及故障信号的切换。但是针对节目的黑场、静帧、静音、彩条、测试卡等内容层面的不是很多见。本次系统采用内容加码流层面的智能监测比对系统，部署在现有传输平台之上，实现全链路的监测，综合分析、智能切换，从而提高播出切换效率。