隨著電視臺對播控系統數字化改造的深入，如何對數字電視信號進行有效的監測和可量化的管理就成為各個電視臺播出部門普遍關心的問題。一個好的信號監測系統應該能夠具有良好的檢測精度、豐富的檢測內容、靈活多樣的報警方式以及操作方便的監測軟件。

    我臺也一直在尋找這種數字信號的網路監測系統，在今年的CCBN會上看見了安徽電視臺和安徽現代成功開發出了新一代的數字電視節目播出質量網絡監測系統，覺得對我們比較適用，便開始進行一些了解,我們將得到的一些經驗在這里與同行分享。

    該系統根據數字信號的特點增加了監測內容，采用了獨特的檢測算法使視頻檢測達到幀精度，同時使用內存緩沖技術將故障發生時的視音頻信號（包括故障前后各10秒的信號）錄制下來。該系統一旦在電視臺投入使用，將能有效降低播出事故的發生幾率，減少故障恢復的時間，同時能實現電視播出內容和播出質量的自動化記錄，為電視播出管理部門提供有效的管理措施和評價依據。以下就對安徽現代的這套數字信號網絡監測系統及其應用范圍做一個簡要的介紹。

    圖1所示為電視臺多頻道數字信號監測系統的整體結構圖，整個系統由四個部分構成：監測報警器、監測終端、遠程報警器和監測服務器。各個部分以電視臺內部局域網為依托共同協作，可以為節目播出提供實時監測與報警，以及故障的錄制、回放、查詢統計等功能。另外需要說明的是，監測系統所使用的網絡不需要與電視臺的播出網絡、非編制作網連接，所以不會對播出系統造成任何的影響。

    監測報警器
    監測報警器是單通道信號報警器，為1U高度的標準機箱，可以安裝在電視臺播出機房的機架中。在機箱的前面板上有報警指示燈及系統工作狀態指示燈，當檢測到信號出現故障時相應的指示燈就會點亮，并以聲光報警的形式通知值班人員。另外，報警器本身內置了FLASH盤，用以保存故障數據。之所以未采用普通硬盤來保存故障數據是出于監測系統穩定性的考慮，由于硬盤在長期不間斷的工作狀態下發生故障的幾率很大，所以本系統沒有使用硬盤，而是采用了可以反復擦除30萬次以上的FLASH盤來保存故障數據，這就使得監測系統能夠適應24小時不間斷監測的要求，大大增強了系統的穩定性與可靠性。報警器通過網絡定時向監測終端和監測服務器報告自己的工作狀態和報警信息數據。

    報警器可以對一路SDI信號進行監測分析與報警，監測的內容有：靜幀、黑場、彩場（包括紅場、藍場、灰場等各種純色信號）、彩條、視頻中斷、音頻中斷、音量過低等。用戶可以對各種監測內容的報警時間和音量的報警門限電平進行設置。當故障發生并且達到用戶設定的條件時，監測報警器就會報警，同時通過網絡向監測終端實時傳送報警信息。故障結束后，系統會自動記錄本次故障的詳細信息，如發生時間、持續時間、故障類型等，并將本次故障信息數據連同錄制的視音頻文件保存到自身的電子盤中，以備今后查詢。

    報警器的視頻檢測模塊采用了特殊的圖像識別算法，使得視頻檢測能夠達到幀精度。即使是視頻信號有一幀的中斷或是視頻信號中夾雜了一幀的彩條或彩場都能夠被檢測出來。檢測模塊中還采用了獨特的數學算法對被監測信號進行降噪處理，使黑場、彩場等故障的漏報率大大降低，提高了系統檢測的靈敏度和可靠度。
另外，報警器設置了臺標屏蔽區域，即使發生黑場、彩場、彩條等故障時有臺標疊加其上，故障也依然會被檢測出來。

    當發生故障時會以MPGEG-4壓縮方式記錄故障現場和故障消失后的10秒正常信號，然后連同緩沖區中的故障發生前的10秒正常信號組合成一個完整的故障文件，最后將文件保存在FLASH盤中，通過這種方法就可以對故障發生前后的真實現場進行回放，有利于總結事故原因，避免同類事故的再次發生。

    考慮到系統的容錯性，監測系統特別設置了自啟動保護措施。當監測報警器死機或者工作異常超過一定時間后，報警器就會自動重新啟動，確保能夠長時間的處于正常工作狀態。

    遠程報警器
    由于監測報警器一般安裝在播出機房，距離播出系統值班人員可能較遠，因此在發生故障時值班人員可能無法及時得到報警信息。為了能使相關人員實時的監測播出狀況，系統特配備了遠程報警器，它可將播出情況和報警信息引至值班人員的操作臺上，供值班員對播出情況進行實時的監測，當發生播出故障時就可以及時的采取應對措施。

    遠程報警器為3U高度的標準機箱，可以方便的安裝在操作臺的面板上，它為用戶提供了聲光報警、語音報警等更為豐富的報警方式。監測報警器通過RS-422線將報警信息實時發送給遠程報警器。

    遠程報警器自帶一個7英寸的LCD顯示屏，在信號正常時可以將頻道名稱、時間等信息以OSD的方式疊加在視頻畫面上，同時以音量柱的形式實時顯示被監測信號的音量大小。當監測報警器檢測到故障時，相應的報警信息會疊加到視頻畫面上，同時可以通過自帶的揚聲器發出個性化的語音報警。如果用戶想獲得更大音量的語音報警，還可以外接更大功率的有源音箱。

    通過遠程報警器面板上的按鍵用戶可以自行設置遠程報警器的報警參數，如報警時間、音頻報警門限電平等。用戶還可以瀏覽歷史故障記錄，設定故障數據的保存期限，定時清除過期的故障數據等。

    監測終端
    監測終端是一臺運行著客戶端監測軟件的計算機，它可以對局域網中的一臺或多臺監測報警器進行監測和管理。

    用戶經過授權后就可進入客戶端監測軟件，軟件通過網絡和監測報警器進行通訊，實時顯示監測報警器的工作狀態和報警狀態，并能夠從監測報警器中下載、備份故障數據及故障發生時錄制下來的視音頻文件。此外，監測報警器的一些工作參數也通過此軟件來設置。

    軟件中有實時監測界面，對播出信號的報警狀態進行實時顯示，有故障時能夠進行聲音報警。界面如圖2所示。

    軟件內置了一個MPEG-4解碼器，可以播放故障發生時錄制下來的視音頻文件，同時具有音量柱顯示功能。該解碼器與常用的解碼軟件操作類似，具有播放、暫停、快進、快退、幀進、幀退等基本的瀏覽功能。

    軟件還具有歷史記錄的查詢和統計功能，并能夠生成并打印指定時間段（月度、季度、年度）的播出故障統計報表，便于播出部門向上級管理部門上報播出情況。

    監測服務器
    監測服務器是一臺運行著服務器軟件的計算機，負責對所有頻道的監測報警器進行管理與維護。監測報警器通過網絡每日向服務器上傳故障數據，各個頻道監測報警器的報警參數也由服務器來統一進行設置。服務器專門提供給播出管理部門，用于管理各個頻道的播出情況。通過服務器軟件，可以瀏覽到每個頻道記錄下來的播出故障信息數據，對每個頻道的播出故障率進行統計、分析和對比，非常有利于管理者對臺里的播出情況進行總體的評價。

    其他應用范圍
    這套信號監測系統在節目審查中也可以有著良好的應用。例如，在節目編輯制作過程中，由于編輯人員的疏忽，可能會在節目中留下少量幾幀不屬于正常節目的彩條或彩場，如果單靠肉眼去檢查，很難發現這些一閃而過的少量不正常畫面。使用該套信號監測系統就可以自動檢測出這些非正常信號，并對其進行定位，大大節省了節目審查過程中的人力，同時也提高了審查的效率，為安全播出提供了有力的前期保障。

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