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試論電視臺播控系統監控的智能化與自動化

(發布日期：2007-1-3 10:47:22) 來源：

       隨著播控系統基本實現信號的數字化，數字技術的發展及數字設備的應用給系統監控也帶來了便利，為確保系統可靠運行，及時發現和解決系統出現的問題，系統監控尤其是智能監控就顯得尤為重要了。本文針對數字播控系統中的監控內容和有關技術要求進行探討。

    一播控系統監控的含義
    播控系統監控一般是指在正常運行的情況下，即無需中止播出的情況下，隨時都能對整個電視播出通路的信號進行質量檢測以及對系統及設備進行監控。從現有電視信號系統的典型構成我們知道，在系統中各種電視設備多數是串行連接在一起的，因此在串聯鏈路的每一個點上，原理上和從實用角度都需要對信號進行監測，不僅可對信號的質量隨時進行檢查，而且也是保證快速查找和感知信號傳輸是否中斷，并能快速判斷是哪一點前的設備故障的重要技術手段，多數情況下，利用監視器等比較便宜和直觀的手段進行監視，而在重要的環節點上用示波器和矢量儀等專業設備進行監測，這是一種最早也是最普遍采用的監測手段，并且這種監測手段是構成電視系統的重要部分。也正因如此，人們在談到監測時，往往忽視了這一最早最有效的方法，其實這種監測方式在電視系統的基帶傳送部分，即在播出系統最后出口的信號之前的所有通路，由于都是采用電纜傳輸基帶視音頻信號的，且設備連接形式多為串行方式，故是比較有效的。但隨著系統數字化進程的推進，設備智能化程度、系統復雜化程度都會越來越高，環節流程、設備數量也會越來越多，傳統的監測已感到明顯的不足，必將被數字化的智能監控所替代，那么數字化后的播控系統的監控又是怎樣的呢？

    電視臺播控系統一般由節目調度、節目控制、節目上載、節目基帶傳輸等相關硬件設備和軟件系統組成。隨著國內電視臺數字化的發展，播控系統已基本實現數字化。新一代的播控系統是以數字化、網絡化、自動化、智能化為總體發展目標，其系統智能監控也是真正數字化應用的重要組成部分。智能監控系統是一個軟件平臺，它基于具有可監控特性的系統硬件、軟件等，提供從系統的每個設備監控“點”，到每個信號“線”，形成整個系統的“面”的全方位、多角度智能化監控體系。播控智能監控系統需要被監控對象提供技術基礎的支持，實現系統每個節點的可監控性；在此基礎上還要有科學和實用的理念，采用先進的技術實現全系統監控的智能化應用。

    二播控系統監控的具體對象分析

    隨著播控系統數字化，網絡化技術及設備的應用，為智能監控實現打下了堅實的基礎。其系統所包含的節目調度、節目控制、節目上載、節目基帶傳輸等相關硬件設備、各類應用軟件及網絡環境，使播控系統的監控不僅是對不同機房設備而言，而且是需要對系統傳輸的信號、網絡以及系統邏輯軟件的運行狀況進行監控。即監測狀態是基礎，控制內容是目標。

    1. 系統可監控的設備

    播控系統采用的新一代的數字化設備已不僅是提供全數字信號的處理，而且在設備本身的狀態上也可以提供數字化的信息，可通過控制線或相應以太網線端口實現設備狀態信息的發布，支持通用的SNMP協議查詢各類設備的狀態。

    具備該功能的設備種類很多，視音頻設備有視音頻處理設備、視音頻矩陣以及相應的機箱電源、風扇等。

計算機及網絡設備有視頻服務器、數據存儲陣列、數據庫服務器、網絡交換機和計算機工作終端（遷移工作站、播控工作站）等。這類設備監測機制相同，但不同品牌設備的監控連接方式有所不同，如Snell & Wilcox IQ系列設備使用的是專用的Rollnet連接，也可以采用通用的RS422連接；Thomson/GVG的8900和2000系列設備采用的是LAN方式；Leitch的6800+系列則需要安裝專用的Gateway（網關服務器），通過LAN實現。NVISION系列設備也可以開發相應軟件通過422連接或LAN實現。計算機及網絡設備則通常采用通用的SNMP協議，實現外部對自身信息的獲取甚至控制。市場主流的硬件設備不僅可以實現對自身狀態信息的發布和報警，而且對于某些參數還可以進行調節，從而為系統整體控制提供方便。可實現控制的設備包括視音頻處理設備和信號矩陣，而計算機及相應的應用軟件同樣具備可控性。

    2. 系統信號及信號質量的監測

    信號是整個系統的真正處理對象，系統處理信號正常是我們的最終目的。隨著系統的擴大與復雜化，對需要監測的信號也越來越多，原有的人眼觀察的效率就無法滿足要求，因此就需要系統提供對多路信號的自動化監測，并實現多信號的輪巡，實時的捕捉到信號質量的變化，采取對應措施，保證高質量的播出。通常對于電視信號質量監測，是在三個層面上進行：

    * 模擬視頻/音頻信號，包括數字信號解調后的模擬信號；

    * 未壓縮的數字基帶信號（270兆比特）；

    * 壓縮后的MPEG信號數字碼流或經復用后的碼流。

    如在現有條件下，對SDI未壓縮的數字基帶信號通過提供信號全指標檢測結果的特定設備（如Tektronix生產的WVR610/611系列視音頻信號檢測儀）就可以迅速對信號質量進行判別，并及時報警，加上矩陣聯動就可以實現上百個信號的監測。

    在不間斷、高質量安全播出的實際要求下，信號監測并不需要實時監測信號所有技術指標信息，只需要實時進行定性監測，如視頻是否中斷、黑場、靜幀，是否出現彩條、彩底；聲音是否中斷或過低（過高）等。對于播出信號來說這類定性監測的實時性更為重要，以幫助值班人員隨時掌握在播信號狀態，第一時間對播出事故進行反應。這種定性監測不需要昂貴的測試儀器，只需要選用可以使用計算機進行監測控制和數據收集的視音頻監測設備即可，由這些設備對信號狀態進行實時的監控報警。國內外主流廠家均有此類產品提供。

    3. 網絡數據、系統應用軟件和數據庫的監測

    新一代的數字播控系統已經不僅僅是視音頻設備的連接，而是有大量的數據在系統網絡環境中傳輸，同時系統中大量使用應用軟件，因此，智能監控系統同樣需要對網絡中傳輸的數據及應用程序進行監測，如網絡中傳輸的數據是否正常，應用軟件狀態，如哪些上載在采集或回放，素材遷移當前的任務狀態等，確保系統流程的正常運行，發揮應用軟件的作用。

    對網絡數據的監測可以通過以太網交換機和光纖交換機隨時了解，提供系統在網絡傳輸方面的監測手段。對應用軟件的監測可以通過監測驅動程序探測軟件接口（如SNMP）實現；另一方面，應用軟件還可能提供網絡服務（如Web、FTP等），對其端口的偵測也是實現監測的方式之一。應用軟件后臺都有個數據庫提供數據服務，通過實時監測數據服務的狀態也就掌握了數據庫服務的運行情況。

    4. 其他輔助設備的監控

    為了保證播控系統的安全運行，數字化的播控系統中還配置了一些輔助設備，如UPS不間斷電源、精密空調等，這些輔助設備的正常運行對安全播出起著至關重要的作用。從對系統的整體監控角度看，對這些設備的監控同樣也是不可缺少的。隨著需求的增加和技術的發展，這類設備同樣可以實現外部對它的自動監控，有SNMP、RS422或RS232等連接方式。這部分監控也是基于參數設定并自動執行方式。

    三播控系統智能監控技術要求

    有了上述對象的技術分析，實現播控系統智能監控就成為了可能。要實現智能化、系統化、通用化、就要設計較為實用的監控系統，智能監控系統的設計應充分考慮其系統先進性、高穩定可靠性、系統可擴展性、實時可操作性等。主要考慮以下幾個方面的問題。

    1. 模塊設計要標準化

    電視臺播控系統采用的設備不盡相同，各系統的構造與復雜程度更是各有千秋。因此，對智能監控系統的設計應該堅持標準化原則，結構標準化、模塊標準化、驅動標準化等。這樣當設備類型和型號的增加、業務量增長，網點增加和網絡規模擴大時，通過增加相應的系統模塊，便能滿足應用程序對系統功能等方面的擴展需求，從而適應多種系統的應用。

    為了兼容多種設備，滿足各種類型的監控應用組合，需要實現設備驅動層與應用層分離，即設備與應用無關，從而可以實現監控的備份，避免應用服務的故障導致對應設備無法實時監控。還應采用統一的數據接口，方便在線增加系統模塊，實現無縫升級，并應為第三方提供驅動或應用接口。

    2. 顯示界面要圖形化、人性化

    系統監控的目的是及時發現故障，并及時解決問題。簡明直觀的界面可以為值班人員提供最有效的提示。其圖形化界面操作簡單、顯示明了、清晰，更具人性化。圖形化界面還應針對播控系統可進行自主設定，如可進行播出時間表設置，能以天為單位，設定一周七天的播出時間表，根據不同需要，每個頻道/頻率每天可設置多次監測時間段，系統會自動根據設置的時間段，啟動和停止每次監測，要有查詢功能，可按故障類型、故障起/止時間、頻道名稱等類別進行組合查詢，系統自動對查詢內容進行統計，并能自動播放查詢出<

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