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摘要：本文詳細介紹了我公司的有線數字前端智能監測系統的設計，包括對前端機房數字電視的信號監測、節目監測及智能切換的實現方式、系統主要功能、優勢特點等。

關鍵詞：數字電視;多環節監測;播出安全;智能切換

電視的播出安全主要包括監測設備安全和人員安全。在確定人員安全的情況下，加強電視播出管理和技術防范工作能確保電視的安全播出和用戶的正常收看。我公司建設的有線數字前端智能監測系統可完成前端機房的各類電視信號（AV信號、QPSK信號、ASI信號、QAM信號、IP信號）的碼流監測及對系統智能應急墊播切換等，智能監測系統的設計使得數字電視的傳輸、覆蓋、播出的內容和傳輸質量得到了全方位的監測，機房鏈路全景展示，故障畫面集中顯示，碼流參數全局監測可對突發事件進行快速智能墊播切換，進而高效、實時地確保節目播出質量無憂、內容安全。

1系統概述

我公司建設的有線數字前端智能監測系統，依靠高端、穩定的監測技術設備，實現了對電視信源（AV信號、QPSK信號、ASI信號）的碼流監測、對主備傳輸碼流（ASI信號、IP信號）的安全智能切換、對調制后的QAM信號的信道指標實時監測、碼流解擾等，及對重點節目實時或輪巡顯示，且模擬視音頻信號監測系統可集成原有模擬監測系統，對原有設備進行升級改造，此舉既完成了模擬視音頻節目的監測，也節約了資源。本系統實現了模擬、數字在一個平臺下的統一通訊和管理，使機房內信號播出更加安全。同時，在數字電視前端的監測過程中，信源環節的監測尤為重要，信源節目較多，在上屏顯示環節采用了重點節目實時顯示和智能顯示定位技術相結合，合理化地完成節目畫面顯示、錄像、監測分布。此外，從安全的角度出發，需對信源進行備份，我公司建立的有線數字前端智能監測系統采用先進的智能切換設備，對輸出的碼流進行監測，一旦發現問題就立即切換到備份碼流，保證了節目安全播出，伴隨著智能監測系統的應用，數字電視可以展現其高質量的節目內容。

2系統設計

有線數字前端智能監測系統結構如圖1所示。2.1有線數字前端智能監測環節（1）信號監測：完成對衛星天線接收的衛星信號、主備衛星接收機輸出的ASI信號、IP信號、編碼器后的IP信號及調制后的QAM信號的實時監測。（2）信源監視監測系統：完成接收機輸出的高標清節目、編碼后輸出高標清節目、調制后輸出高標清節目的視音頻異態監測、多畫面任意組合顯示、語音報警等功能，還可完成準確的視頻和音頻內容的監控，并對指定節目進行錄像（按時段、觸發）。（3）智能墊播切換系統：對ASI碼流打包輸出的IP信號進行處理，IP信號進入碼流智能切換器與墊播碼流完成智能墊播切換。智能墊播切換系統提供碼流切換和單節目替換功能，無縫應急切換，靈活方便。切換系統可以設定監測信號是否丟失、PID解擾失敗、同步丟失和PID丟失及詳細監測參數，同時，我們可以選擇是否執行相應的切換操作。切換系統可以設定自動或手動切換回主路信號，可以實現一鍵切換的功能，一鍵可切換到主、備、輔路，系統進一步保障了信號播出的安全。（4）綜合質量監測報警系統：對碼流進行實時深入分析和顯示，支持TR101290三級錯誤、PSI/SI表格全解析、模板對比、PCR抖動分析及系統自定義故障等，展示完整全面的機房鏈路中各個環節的實時監測狀態和節目畫面，實現重點節目固定窗口實時顯示、普通節目輪巡顯示、故障節目集中顯示。（5）綜合網管系統：采用B/S架構，融監測、配置、管理功能于一體，全面整合業務配置、信號監測、數據查詢、統計分析等功能。2.2有線前端機房智能切換系統具備功能（1）完備的信源監測功能：完成對衛星天線接收的衛星信號、主備衛星接收機輸出的ASI信號、編碼器后的IP信號及調制后的QAM信號的實時監測，經編碼后以IP形式匯聚到交換機，主備雙鏈路信號傳輸，保證了各環節信號的安全傳輸。（2）準確的視音頻內容監測功能：系統可監測機房中各鏈路環節上的電視節目的內容，及時了解節目播出情況，可以及時發現黑場、靜幀、視頻丟失、視頻解碼異常、彩場、彩條、標志丟失等視頻故障監控，無音頻、高音量、低音量等音頻故障監控。可自定義錄像方式，對重點節目自定義錄像，對故障節目觸發式錄像，可通過語音提示、彈屏顯示、短信通知等通知相關責任人。（3）實時的碼流在線分析功能：完成系統中主備衛星信源的信道碼流監測及防非監測，并對衛星信號、衛星接收機輸出的ASI信號、編碼后IP信號及末端調制輸出的QAM信號的碼流指標進行實時深入分析和監測，支持TR101290三級錯誤、PSI/SI表格全解析、模板對比、PCR抖動分析、PID帶寬監測及系統自定義故障等功能，可以錄制完整的TS碼流，能夠識別是否受不法分子的攻擊干擾，完成雨雪衰報警與主備調制器倒換報警。（4）分級別的用戶管理功能：系統實現兩種級別用戶管理，即普通用戶和超級用戶，普通用戶只有查詢權限，而超級用戶還有修改和刪除等權限。（5）完整全面的機房全景展示功能：系統可展示前端機房的設備實際鏈路圖、機架圖、拓撲圖展示出來，幫助用戶了解信號傳輸過程中各個環節的實時監測。系統可集中分組展示機房中所有信號的狀態，也可以很容易的查詢到每個節目在機房中的傳輸鏈路，可在鏈路上展示不同環節的碼流狀態及視音頻對比查看，方便故障點的定位。（6）快速的故障畫面集中顯示功能：機房各個環節的畫面均可以調度到1個屏幕上顯示，根據節目的播出狀態實現故障畫面的集中顯示，快速發現問題，根據故障節目的數目，根據設定的圖片自動調整布局，可在無故障節目時完成重點節目的固定窗口顯示，最終實現固定顯示重點節目、輪巡顯示普通節目和集中顯示故障節目。（7）智能定位監測技術：在正常的監測狀態下，輪巡顯示其它重點節目，當碼流和節目內容出現時，通過智能定位來集中顯示故障畫面，其他屏完成智能鏈路監測，定位報警。系統大屏效果如圖2所示。

3系統優勢

（1）系統采用嵌入式體系，支持多種信號（AV信號、衛星QPSK信號、ASI信號、QAM信號等等）的監測管理，完全基于IP進行建設。（2）在準確判斷非法攻擊的同時，可阻止任何非法攻擊，通過同步鎖定檢測、誤碼率跳變監測、碼流重要特征監測等多種手段確保無漏報；全部硬件監測，反應速度快，確保不播出任何非法圖像。（3）系統建設包括IP碼流的智能墊播切換，確保信號播出的安全。（4）根據系統故障或異態的嚴重程度，并結合信源的優先級報警，同時在相應位置對應的機房環節上突出顯示，并能顯示系統的當前指標和信號連接，使當前設備信號運行狀態一目了然。（5）系統可以自動監測到切換板卡，包括板卡的IP地址、組播地址和組播端口，同時可以自動獲取主、備、輔路的PAT/PMT表格信息及對應節目的名稱，可方便設置節目替換組，可對所有信道進行節目替換，也可對單個通道進行節目替換和所有節目替換。（6）系統從監測信源至大屏幕顯示，所有碼流與數據，都在封閉的局域網絡中運行，可以適應靈活的調度與控制，全IP化監測。圖2系統大屏效果展示圖（7）系統所有功能都是以綜合網管作為操作來實現的，綜合網管采用了多種標準協議，形成了特有的可裁減的構架體系，并將這種構架融入到應用環境，同時預留接口，支持今后的擴展需求。（8）監測系統的信號接收和IP封裝設備可直接用于收錄系統，通過TSoverIP技術，實時將各種類型信號進行IP封裝，通過網絡發送給收錄系統來完成各種類型信號節目的收錄工作。（9）系統可完成業務配置、信號監測、數據查詢、統計分析，結合實際的工作流程引導工作人員逐層深入的發現問題，分析定位問題，處理問題，從而提高播出質量。（10）集中展示故障畫面，采用多節目畫面輪巡的方式，無故障時，按邏輯進行多畫面輪巡，報警時，按設定的切換邏輯進行處理。（11）系統支持節目路由查詢，碼流集中分組展示、智能報警、多樣化報警輸出，眼觀耳聽，即可判斷哪個環節出了問題，方便工作人員查看。

4結束語

有線數字前端智能監測系統的建設，高效地保證了數字電視播出內容及質量的安全。整個智能監測系統匯聚多種功能于一身，確保電視節目安全、穩定的播出。傳統的人工留守觀察已經不能適應新時代的要求，采用高科技手段才是解決問題的必由之路。因此，建設有線數字前端智能監測系統，既符合我國國情，又可以穩定、及時、有效地發現播出異常。目前，經過安裝調試，系統已完全投入使用，滿足現有的需求，有效地保障了電視節目的安全播出。

作者:陳柱稷 單位:深圳市天威視訊股份有限公司