廣電平移機房數(shù)字電視監(jiān)看及故障監(jiān)測系統(tǒng)

廣電平移機房數(shù)字電視監(jiān)看及故障監(jiān)測系統(tǒng)

碼流分析儀、矩陣和電視墻的結(jié)合應用

運行維護部前端運維部

一、前言

隨著廣播電視數(shù)字化的逐步深入，全國各地的省、市廣電局和廣電網(wǎng)絡公司都在積極的構(gòu)建自己的數(shù)字電視平臺。根據(jù)國家廣電總局提出的確保安全播出的要求，以及考慮數(shù)字電視運營的需要，在數(shù)字電視平臺構(gòu)建中數(shù)字節(jié)目監(jiān)測系統(tǒng)如何建設就變得更為重要了。

19樓平移機房數(shù)字電視頭端系統(tǒng)目前已播出了139套節(jié)目，包括112套數(shù)字視頻節(jié)目，20套數(shù)碼音樂節(jié)目和7套數(shù)據(jù)服務應用。

從系統(tǒng)監(jiān)測及運維角度出發(fā)，為方便日常檢查及搶修排障，在數(shù)字電視監(jiān)測系統(tǒng)設計時，加入了數(shù)字碼流監(jiān)測設備；為了方便節(jié)目監(jiān)看、備份切換以及減少系統(tǒng)冗余也加入了矩陣。本文結(jié)合廣電19樓平移機房數(shù)字電視節(jié)目傳輸平臺，探討如何運用碼流分析儀、矩陣和電視墻對數(shù)字電視播出前端進行監(jiān)測。

二、傳統(tǒng)總控監(jiān)看系統(tǒng)及存在的問題

從傳統(tǒng)總控監(jiān)看系統(tǒng)的設備來看，不外乎視音分、電視墻監(jiān)視器和電視信號示波器，再加上切換矩陣等外圍操作設備，就構(gòu)成了一個完整的電視播出總控硬件體系。為了加強對每一個播出環(huán)節(jié)的監(jiān)看，信號主通路中每加入一個重要設備，就在其后加上視頻和音頻分配放大器，引出其中一路到電視墻供監(jiān)看。這種方法很直觀但導致電視墻上畫面繁雜，若僅用此方法，極易引起人員監(jiān)看疲勞，不利于及時準確地判斷問題所在。

進入數(shù)字電視時代，由于信道帶寬利用率的提高，電視節(jié)目頻道數(shù)目成倍增長，若只采用傳統(tǒng)的監(jiān)看方法，監(jiān)看的環(huán)節(jié)和屏幕數(shù)量也勢必成倍增加。于是帶來了新的問題：一是增加監(jiān)看人員，這將使得人員成本上升；二是降低監(jiān)看效果(看不過來)，這會使得排除故障時間延長。而且，在有限空間要增加監(jiān)看屏幕，勢必縮小每個屏幕尺寸，這將影響監(jiān)看效果，使工作強度加大。此外，還有增加設備和維修帶來的麻煩等問題。

三、目前平移機房數(shù)字電視綜合監(jiān)測網(wǎng)絡1、概述

隨著國內(nèi)數(shù)字有線電視系統(tǒng)的進一步改造，要使數(shù)字電視播出做到既安全、又經(jīng)濟，必須借助先進的數(shù)字電視綜合監(jiān)測網(wǎng)絡。把值班人員的壓力分散到播出系統(tǒng)各個模塊上，把

播出監(jiān)看從對人的依賴轉(zhuǎn)變到依靠綜合監(jiān)測網(wǎng)絡，根據(jù)數(shù)字電視的特點，構(gòu)建完整的數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在利用碼流監(jiān)測設備對包括數(shù)字信號的輸入輸出、數(shù)字節(jié)目復用后、加擾后以及經(jīng)QAM調(diào)制后的射頻信號等各個環(huán)節(jié)實施全方位的監(jiān)測，但由于節(jié)目的不斷增加，播出設備也隨著不斷增加，考慮到機房建設的空間和成本，需將n個TS流或n個節(jié)目共用碼流分析模塊，這就需要結(jié)合碼流監(jiān)測儀和數(shù)字矩陣對各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)測。

其監(jiān)測的主要方式是，以模擬視音頻矩陣和數(shù)字矩陣為核心，利用矩陣系統(tǒng)控制切換，加入碼流監(jiān)測儀和模擬電視墻相結(jié)合的手段實現(xiàn)對整個數(shù)字電視平臺的監(jiān)測。

2、廣電19樓平移機房數(shù)字節(jié)目監(jiān)測系統(tǒng)圖：

圖1節(jié)目監(jiān)測方案示意圖

3、系統(tǒng)流程及原理1）總體概述

監(jiān)測系統(tǒng)的設計嚴格按照數(shù)字電視平臺的要求，對整體數(shù)字電視前端系統(tǒng)的各個信號進行定性、定量的有效監(jiān)測和分析，為保證數(shù)字電視系統(tǒng)的正常運行提供全面有效的監(jiān)測環(huán)境。數(shù)字節(jié)目監(jiān)測方案系統(tǒng)圖如圖1所示，主要由數(shù)字矩陣系統(tǒng)、碼流監(jiān)測儀及電視墻三個大的部分配合完成節(jié)目監(jiān)測。2）系統(tǒng)具體監(jiān)測環(huán)節(jié)如下：

A、信源監(jiān)看：將編碼器輸出的ASI信號以及其他ASI信號，送入解碼器解碼還原成模擬視音頻后送入電視墻進行畫面分割，從而達到信源實時監(jiān)測；

B、矩陣后視頻信號監(jiān)看：將數(shù)字64×64ASI矩陣切換的數(shù)字TS碼流送入解碼器解碼還原成模擬視音頻后，送入電視墻進行主觀監(jiān)測，由于矩陣輸出信號無需實時監(jiān)看，則采用矩陣切換的方式解碼所需監(jiān)測信號；

C、矩陣后碼流監(jiān)測：將數(shù)字64×64ASI矩陣切換的數(shù)字TS碼流接入數(shù)字碼流分析儀進行監(jiān)測分析，以了解節(jié)目復用前碼流參數(shù)，同時可與矩陣后視頻信號監(jiān)看同步監(jiān)測；

D、復用輸出碼流監(jiān)測：復用器的輸出是本地對碼流打包處理的結(jié)果。對比監(jiān)測到的結(jié)果，可以快速判斷故障點，由于復用后碼流無需實時監(jiān)測，則可將復用器輸出接入數(shù)字16×16ASI數(shù)字矩陣，需要時切換到所需碼流進行碼流分析，這樣可節(jié)省大量碼流分析模塊，目前系統(tǒng)中主備復用后共用了4塊碼流分析板卡，大大減少了系統(tǒng)冗余；

E、節(jié)目加繞后碼流監(jiān)測：節(jié)目加繞后，所有的數(shù)字處理都已完成，此環(huán)節(jié)可監(jiān)測到每個節(jié)目每個TS流的所有內(nèi)容，因此須將每個TS流都接入碼流分析模塊進行實時碼流分析；F、數(shù)字碼流經(jīng)QAM調(diào)制后輸出的RF射頻信號經(jīng)混合器混合，送入大網(wǎng)播出，同時分出1路至機頂盒接收，機頂盒輸出電視信號送入電視墻進行終端監(jiān)看；從混合器再分出1路射頻信號至碼流分析儀，實現(xiàn)對QAM調(diào)制后的數(shù)字信號進行監(jiān)測。3）數(shù)字碼流監(jiān)測總結(jié)

數(shù)字碼流可以根據(jù)其來源分為：編碼器輸出TS流、數(shù)字衛(wèi)星TS流、解碼器輸出TS流、復用器輸出TS流、獨立加擾器輸出TS流、其它TS流、及QAM調(diào)制后經(jīng)解調(diào)恢復的TS流。

在本監(jiān)測系統(tǒng)中，獨立加繞器輸出的碼流直接接入數(shù)字碼流分析儀進行碼流分析；其余各種來源的TS流須經(jīng)數(shù)字矩陣的切換處理后再進行碼流分析。

在前端系統(tǒng)的設計需要考慮監(jiān)測系統(tǒng)的需要，所有的編碼器、復用器、數(shù)字衛(wèi)星TS流加擾器等設備都應具有至少兩個ASI輸出接口，這樣就至少具有1個TS流輸出口用作監(jiān)視，當然，若是以上設備TS輸出不具有多出的用作監(jiān)測的接口，則需要通過ASI分配器來實現(xiàn)TS流的分配。

在本系統(tǒng)中，如圖1所示，有編碼器輸出的TS流、數(shù)字衛(wèi)星TS流、解碼器輸出的TS流、其它輸出的TS流、復用器輸出的TS流以及獨立加擾器輸出的TS流，其中復用器、獨立加擾器、解碼器以及部分數(shù)字衛(wèi)星TS流輸出為MPTS，而獨立加擾器輸出為經(jīng)過加擾加密的TS流。

矩陣的輸出可切選至數(shù)字碼流分析儀分析，也可直接接入解碼器，用作還原AV，送至電視墻做主觀監(jiān)看等。

因此此系統(tǒng)中的碼流監(jiān)測儀和矩陣和電視墻的配合應用堪稱完美，監(jiān)測環(huán)節(jié)無一遺漏，

從而使播出前端更安全穩(wěn)定地運行，遇到故障時能更快捷地排障。

四、建議與小結(jié)1、建議

目前節(jié)目監(jiān)測系統(tǒng)中碼流分析設備還只是起到故障監(jiān)看和故障判斷的作用。在故障發(fā)生前，一般看見的都是正常工作狀態(tài)，碼流監(jiān)測設備并不能起到預先告警從而把故障隱患及時排除的作用，由于節(jié)目碼流是實時的，所以讓碼流分析設備預先告警對目前來說只是美好的愿望及追求。

對于目前系統(tǒng)來說，可以對前端碼流分析設備配置一個網(wǎng)管系統(tǒng)，由網(wǎng)管系統(tǒng)來監(jiān)控碼流分析設備，若系統(tǒng)某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，網(wǎng)管可以通過對比故障前后碼流來提出告警，并告知值班人員是丟失了或更改了什么參數(shù)導致故障，從而讓值班人員能直接把握第一故障點，更快捷排除故障。2、小結(jié)

數(shù)字電視信號的監(jiān)看與監(jiān)測是一項十分重要的工作，這就對監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)提出了需求。目前，盡管數(shù)字電視的節(jié)目平臺、傳輸平臺和服務平臺在播出前端的系統(tǒng)構(gòu)架有所不同，但TS流主要還是來自于衛(wèi)星、地面、有線及局域網(wǎng)傳輸，經(jīng)編碼器、視頻服務器和其它一些數(shù)據(jù)發(fā)生設備(比如EPG服務器)等，由播出前端的復用器對這些TS流進行組合、過濾，然后進行傳輸。為了掌握TS流的工作狀態(tài)，保證安全播出，在這些環(huán)節(jié)上都應該設置監(jiān)測點。監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)的度量衡是碼流分析儀。目前新建的19樓平移機房使用TANBERGTT4130對復用器前后碼流以及加擾器輸出碼流進行監(jiān)測，除此之外還使用了MTX100碼流記錄儀和上海廣科所的碼流分析儀對碼流進行記錄和分析，保證了各個監(jiān)測點的安全播出。

擴展閱讀：廣電系統(tǒng)數(shù)字電視中心機房配置方案

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