总控设计论文

总控设计论文（共8篇）

总控设计论文 篇1

一概述

安徽电视台全数字播总控系统的设计和建设, 是本着安全性第一的原则, 本着技术全国领先, 完全适应未来全台网发展的宗旨进行的。总体设计先进、功能完备、运行稳定可靠, 应急方案完善, 能适应未来的发展和系统扩充, 系统在安全性、先进性方面达到国内领先的水平, 同时具有极高的性价比。总控系统在设计上采用256×128大型数字矩阵, 国内首家采用内置画面分割器技术, 实现所有信号源的监看报警, 是全台信号调度中心, 是内外节目管理调度之枢纽。安徽电视台总控系统的建立是以总控矩阵为核心的全台信号调度中心, 属全台技术系统的基础性建设。此系统的设计既要保证安全, 又要兼顾调度的灵活性。

二安徽电视台总控系统说明

安徽电视台数字播总控系统是本着先进性, 稳定性, 可扩展性, 实用性, 经济性的原则来考虑和设计的。如图1所示, 总控系统在安徽电视台数字播总控系统中承担着全台实时节目信号调度、全台通话调度、以及数字播控设备网络监控等功能:

●可以准确完成向各个播出频道和备份频道的信号调度任务;

●向各演播室、新闻演播室的信号调度和交换;

●向收录系统实现信号调度和交换;

●实现上载录像机的共享;

●实现外来信号、卫星信号、中央台信号至各分控系统的信号调度功能。

三安徽电视台总控矩阵的设计

1. HARRIS数字矩阵的特点

●HARRIS数字矩阵模块化设计。HARRIS的数字矩阵采用模块化的设计, 该矩阵有输入/输出板模块 (每8路一块板) 、交叉点板模块、控制板模块、电源、风扇。具有高质量的信号参数指标。

●高级别安全性。HARRIS的标清数字矩阵有冗余的控制板、交叉点板、电源、风扇, 使其具有高级别冗余安全性, 正在工作的控制板、交叉点板出现故障时会自动倒换至备板, 不会影响到矩阵的工作和输出。矩阵的输入/输出板模块, 每8路一块板, 当其中一块板出现问题不能正常工作时, 只会影响到8路信号, 影响的范围较小, 而且输入/输出板的宽度不同, 避免出现插错的可能。

●智能化程度高, 维护方便。HARRIS的标清数字矩阵的有源部件都支持热插拔功能, 并且是前端安装的, 矩阵的各个模块的板边带有显示运行情况、信号有无及电源情况的LED指示灯, 这都便于系统维护。矩阵的控制方式灵活、丰富, 没有单一崩溃点, 维护方便, 智能化程度高。

●画面分割功能。H A R R I S的标清数字矩阵内部的CENTRO具有画面分割的功能, 与矩阵共用输入源和交叉点板, 不仅能够对输入源进行灵活的选择监看, 还能对输出源进行选择监看, 操作上灵活简便, 简化了总控的系统结构。

2. 总控矩阵的设计

安徽电视台总控矩阵需要准确完成台内所有演播室、收录系统、播出频道之间、新建8频道与改造6频道之间, 以及台内外交换的实时信号的灵活调度和分配, 同时对信号进行必要的处理和监控。因此总控矩阵设计采用HARRIS 256×1 2 8的大规模数字矩阵, 系统信号采用嵌入方式 (Embedded) , 符合国家标准。总控矩阵的256路输入信号配置了32块输入板, 128路输出信号配置了16块输出板, 而且输入/输出板的宽度不同, 能避免出现插错的状况。大规模的总控矩阵实现了所有外来信号和播出信号均可直接接入矩阵输出口, 同时也满足了送往台内各演播室信号对矩阵输出口的要求, 真正起到了台内信号调度的枢纽作用。总控矩阵配置冗余交叉点板 (4块) , 冗余控制板。矩阵的有源部件支持热插拔功能, 从前面安装, 便于维护和操作。总控矩阵的控制在设计上采用矩阵调度软件和遥控面板控制相结合的方式。矩阵通过设备区和总控区的两个矩阵遥控控制面板和总控矩阵的调度软件准确完成输入信号和输出信号的调度。两个矩阵遥控控制面板均能对总控的256路输入信号和128路输出信号实现源监看与目的监看的功能。总控矩阵的调度软件不仅可以准确完成信号的实时调度, 还可以按照节目调度单在指定时刻自动将信号源切换。

3. 总控显示系统的设计

(1) 总控监视区的划分

总控的监视区可以在功能上划分为总控信号源监视区和节目播出信号监视区。总控信号源监视区是由10台大屏幕液晶电视和42台小屏幕液晶电视组成。其中8台大屏幕液晶电视是通过画面分割器完成对总控的输入和输出信号的显示监看。另两台大屏幕液晶电视是监控系统显示和播出视音频监测显示。42台小屏幕液晶屏电视是用来对安徽电视台10套播出节目的有线信号、解码信号、播出信号和CCTV信号的监看。总控监视墙设计合理, 美观大方。

(2) 总控显示系统的设计

如何对总控的256路输入源和128路输出源同时和全面地进行监看, 总控显示系统的设计上将输入源和输出源通过画面分割器进行分开显示监看。

对于输入源的监看, 是通过总控矩阵内部的两个CENTRO进行画面分割, 共用矩阵的输入源和交叉点板, 将总控监视区的每个大屏划分成12个小屏, 通过6个大屏可以对总控的64路输入信号源同时进行监看, 其图像清晰度高, 画质优良, 显示屏的分辨率为1920×1080, 与分割画面相匹配。通过CENTRO的软件界面对画面进行灵活分割, 定义好之后可以通过鼠标对256路的输入信号源中所需要监看的任何一路信号进行灵活的选择监看, 音柱显示可自定义为分离或叠加, 单声道或双声道, 可以对信号显示位置、画面大小灵活调配, 能提供TALLY/UMD动态源名显示, 随着矩阵切换监视源的改变, TALLY/UMD显示随源名相应改变。

对于输出信号源的监看, 是由K2的画面分割器通过RS232口连接至总控矩阵, 由两个大屏显示同时对输出的32路信号源进行选择监看, 而信号源的选择是通过总控矩阵的控制面板对输出信号源进行灵活的调配, 可以对128路输出信号进行选择监看, 音柱显示可自定义为分离或叠加, 单声道或双声道, 对于信号显示位置、画面大小有可供选择的几种模式, 能提供TALLY/UMD动态源名显示, 随着矩阵切换监视源的改变, TALLY/UMD显示随源名相应改变。

4. 总控通话系统的设计

由于安徽电视台的总控系统担负着与各个演播室、播出频道之间, 以及台内外交换的实时信号的灵活调度和分配, 这就需要总控建立全台统一的通话系统, 并进行相应的管理。通话系统的中心基站设在安徽电视台播出部的总控区, 由播出部完成其日常的管理及维护, 通话系统通过其配置软件可以对通话系统中的任何一个站点进行软件设置 (包括站点名称、编辑群组通话功能等) , 又通过另一个配置软件完成通话系统中数字站点的管理 (包括对各个数字站点的IP地址的设置和站点属性的修改等) 。而且不允许子基站更改设置, 提高了安全性, 便于统一管理。在总控区配置的两路外线电话也接入通话系统, 可以在总控面板上实现拨打电话和接听电话的功能。目前安徽电视台总控的通话系统共设23个站点, 其中模拟站点16个, 数字站点7个。

通话系统原理图如图2所示。

通话系统可以实现单点对单点方式、单点对多点方式、多点对多点方式通话和外线转移的功能。通过这些功能的灵活使用, 可以实时的进行对话, 通话系统中各个功能描述如表1所示。

5. 总控智能监测系统的设计

安徽电视台播出部对总控监测需求联合相关公司开发设计了智能监测系统, 对安徽电视台数字播出系统设备, 如视音频设备、视音频处理设备、视音频矩阵以及相应的机箱电源、风扇等的工作状况统一进行监测。

安徽电视台播总控系统采用的新一代的数字化设备已不仅是提供全数字信号的处理, 而且在设备本身的状态上也可以提供数字化的信息, 可通过相应以太网线端口实现设备状态信息的发布, 支持通用的SNMP协议查询各类设备的状态。并以直观的方式在总控监视大屏上显示出来, 当设备运行有故障时, 监测系统可以发出不同颜色的报警提示, 提示值班人员检查播出系统的状态。如图3所示。对整个系统设备故障进行实时监测报警。并将系统图纸映射到显示屏上。建立矩阵及接口设备的网络监控系统。以图形化方式实现直观的监控和报警。

安徽电视台数字播总控智能化的监测报警系统包括设备监测、信号监测和播出监测三个部分。包括主要设备有总控矩阵、视频服务器、主备播出矩阵、周边板卡、传输设备、切换台等, 当设备出现故障或工作异常时, 比如设备风扇的转速、内部的温度异常等, 用声光及时发出报警信息, 并对报警信息进行综合分析, 判断故障程度、剖析故障发生原因, 确定故障部位。设备故障则需提供精确到插板的具体位置, 用图形化的方式显示, 并提供相应处理方案, 积累报警数据并制作故障报告。

图4为机箱板卡监测。

此外, 可根据不同的报警信息对系统的影响设置不同的报警级别, 对一些报警信息进行屏蔽等, 确保当出现确实影响到系统正常运行的报警信息时才提示报警。

四安徽电视台总控系统的特点

安徽电视台总控系统自2008年投入使用以来, 每天完成安徽电视台内各个演播室、播出频道之间, 以及安徽电视台内外交换的实时信号的灵活调度和分配。这次总控系统设计的突出特点是以下三点:

第一, 实现输入源与输出源的分开监看。安徽电视台总控矩阵有256路输入源与128路输出源, 按照以往模式只对矩阵的输出进行监看, 已经不能满足日常工作的需要, 而且, 只对输出监看, 当输出信号出现问题时, 并不能确定是哪一个环节出现问题。因此, 安徽电视台的总控系统的设计上考虑到对256路信号的输入源和128路输出源分开进行监看。输入源信号监看的是信号从矩阵输入板出来的信号, 不经过交叉点板和输出板。输出源信号监看的是经过矩阵输入板、交叉点板和输出板处理后最终的输出信号。这样, 总控的输入源信号与输出源信号通过画面分割器, 在总控监视区通过8个大屏显示一目了然, 清清楚楚, 信号出现异常状况时, 能迅速判断是哪一个环节出现问题。

第二, 矩阵内部的画面分割功能。安徽电视台总控系统有256路输入信号和128路输出信号, 由于HARRIS的标清数字矩阵内部的CENTRO具有画面分割的功能, 它与矩阵共用输入源和交叉点板, 能够对输入源进行灵活的选择监看, 大大的简化了总控的系统结构, 通过CENTRO的软件界面可以灵活地选择需要监看的信号源, 也可以对信号显示位置、画面大小灵活调配, 操作简单, 维护方便。

第三, 在完成安徽电视台内各个演播室、播出频道之间, 以及安徽电视台内外交换的实时信号的灵活调度和分配功能的同时, 通过智能监测系统对安徽电视台数字播出系统设备, 如视音频设备、视音频处理设备、视音频矩阵以及相应的机箱电源、风扇等的工作状况统一进行监测。

高速公路造价总控的工作模式研究 篇2

关键词:公路工程;造价总控;控制周期;主动控制

中图分类号:F540.4 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)27-0103-02

高速公路工程造价管理的任务是加强工程造价的全过程动态管理,强化工程造价的约束机制,维护有关各方的经济效益,规范价格行为,促进微观效益和宏观效益的统一。长期以来,我国高速公路的投资建设,其项目组织结构一般采用组建事业性的建设单位,依靠国家投资,单纯以完成项目建设为目的,建成后交由国家公路部门进行管理养护,这样造成建设与营运相脱节,投资与效益相分离,质量、工期、效益难以统一,严重制约高速公路基本建设发展。

1高速公路工程造价

公路工程造价即投资,是指建设一条公路或一座独立大桥或隧道使其达到设计要求所花费的全部费用。即该工程项目有计划地进行固定资产再生产和形成相应的无形资产、递延资产和铺底流动资金的一次性费用总和。其中公路工程造价包括静

态投资(建设项目投资的瞬时值)和动态投资(建设项目预计投资总值)。静态投资除了包括静态投资所含的内容外,还包括建设期贷款利息、投资方向调节税(目前,国家已取消固定资产投资方向调节税)、涨价预备费等。公路工程造价包括公路建设中各个阶段(项目建议书、可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计)与之相适应的估算、概算、预算(标底和报价)、竣工决算等。由于每个阶段有其不同的作用和所要达到的目的不同,故各个阶段的造价之间,是一种由粗到细,前者控制后者,后者落实或修正前者的相互制约、相互影响、紧密联系的关系。工程投资估算是指在项目建议书和可行性研究阶段对拟建项目所需投资的预估计,是立项和决策的重要依据,是控制概算或预算的一个尺度。概算或修正概算是指在初步设计阶段,根据初步设计文件提供的设计方案的工程量,对拟建项目投资的预先测算,是初步设计或技术设计的重要组成部分。初步设计概算较投资估算准确性有所提高,同时受估算总投资的控制,是建设项目的最高限额,一旦突破概算,需专题申报概报告,报原概算审批单位批准。施工图预算是指在施工图设计阶段,根据施工图设计提出的设计方案的工程量,对工程投资进行的测算值,是组织建设项目实施的指导性文件。施工图预算较概算更为详尽和准确,一般应控制在批准的概算以内。竣工决算是确定新增固定资产价值,全面反映建设成果的文件,是竣工验收和移交固定资产的依据。工程建设不论其投资来源和隶属关系如何,都必须按照基本建设程序办事,进行工程建设各个阶段的造价文件编制。

2高速公路造价总控的总体策划

造价总控总体策划的内容包括造价目标的科学论证、编制项目总体规划中的总造价规划,并进行优化。造价总控总体策划的任务是作好项目前期的策划工作,进行前期基础数据调查,并根据项目总体规划的功能、建设规模、项目构成及建设费用组成,对整个项目的总造价的目标值进行再论证和造价目标的分析,对估算进行审核。在项目造价目标论证和分析的过程中,包含对项目总图的优化、规划的布局、工程与生态环境的综合平衡等提出建议,或进行技术经济的分析和模拟,或进行工程技术的实验。

3高速公路造价总控的动态控制

3.1高速公路造价动态控制概述

高速公路建设项目实施过程中主客观条件的变化是绝对的,不变则是相对的;在高速公路项目进展过程中平衡是暂时的,不平衡则是永恒的,因此在高速公路项目实施过程中必须随着情况的变化进行项目目标的动态控制。高速公路建设项目造价目标动态控制遵循控制循环理论,是一个动态循环过程。动态控制的核心是:在高速公路建设项目实施的过程中定期进行目标的计划值和实际值的比较,当发现目标偏离时采取纠偏措施。

动态控制中的三大要素是目标计划值、目标实际值和纠偏措施。目标计划值是目标控制的依据和目的;目标实际值是进行目标控制的基础;纠偏措施是实现目标的途径。值得注意的是,这里的目标实际值包括两方面的含义:一是施工过程中,考察时段内的实际完成值;二是通过一定的数学手段预测的未来目标期的完成值。

3.2高速公路造价预控体系的建立

预控体系的建立包括以下几方面的问题:

3.2.1造价控制周期的确定

造价控制周期应视项目的规模和特点而定,一般的高速公路项目控制周期为一个月,对于其中重要的项目,控制周期可定为一旬或一周等。

3.2.2信息收集

信息收集是通过总控PIP信息平台来实现,项目各参与方登陆信息平台,上传或者在线填写一系列表格,存入项目数据库,填写的表格分为以下几类:

(1)施工单位填写的表格:①标段月完成工程量统计表;②标段变更情况统计表;③标段月投入主要施工机械数量表;④标段月投入管理、施工人员数量表。

(2)总控单位填写的表格:①标段造价组成表,即每标段中标工程量清单,此表总造价为资金控制的基准;②批复概算

拆分表:根据标段划分,将批复概算按标段拆分成每标段的金额,并尽可能将工程项目拆分成与中标工程量清单一致,形成批复概算拆分表;③月完成工程量、资金统计表,根据施工单位上报的每月完成工程量表,对照相应的清单项目,汇总出完成的工程量及相应的金额;④变更工程数量、资金统计表,根据施工单位上报变更情况统计表,造价总控部门将变更涉及项目细化至与原清单项目统一,汇总出已发生变更的工程量、资金统计表;⑤标段实际造价组成表,根据中标清单及实际发生的变更,形成标段实际造价组成表;⑥主要材料价格统计表,项目总控者通过政府主管部门发布的价格信息,收集钢筋、水泥等主要材料价格,汇总入表;⑦天气状况统计表,收集历年来工程所在地天气情况,例如历年下雨天数等。

3.3报警管理

高速公路项目报警管理是指造价总控人员通过收集、分析项目相关造价与进度信息,对工程项目当前工程进度与工程造价之间的关系进行报警管理,根据计划进度和计量数据,设置一条报警线,判断当前计划进度所花费的造价是否超出了报警线(预算费用),根据超出预警线的程度发出相应报警,并分析偏差产生的原因,向业主提交造价总控咨询报告,及时采取纠偏措施。

在高速公路项目整个施工工期内,按造价控制周期(一般为月),根据施工单位填报的月完成工程量统计表,项目造价总控对照标段造价组成表中相应的清单项目,汇总形成月完成工程量、资金统计表,同时根据施工单位填报每标段变更情况表,对照相应的清单项目,汇总出标段变更的工程量及相应的金额,形成月变更工程量、资金统计表,将两表汇总,形成标段实际造价组成表,然后分析项目相关造价与进度信息,将标段实际造价组成表中的数据与造价目标分解规划中阶段目标运用挣值法进行比较、分析,看是否发生偏差,根据情况发出报警信号。

3.4预警模型

高速公路项目预警管理是指项目造价总控人员通过收集、分析高速公路相关造价与进度信息,根据历史计划进度和计量数据,考虑高速公路投入和施工所处环境,采用线性回归模型、指数平滑模型或者神经网络等预测模型预测资金需求,然后判断项目是否会超过阶段控制目标,以及项目将来可能发生报警的工程,将分析成果在每月、季、年提交各种造价控制报表和报告中阐述,以供高速公路决策者参考,做到对当前工程造价的了解和对将来的预测,做到对可能报警的工程的早知道和早预防,提前采取措施,以最大可能的降低工程造价,节约工程费用。

4结束语

总之,在强大的政策性投资倾斜下,高速公路建设正以超乎寻常的速度发展。而与之相应的高速公路建设项目管理方面,由于缺乏系统的理论体系和完善的监督手段,不同业主及下属不同项目公司的项目管理水平并不均衡,大体上仍处于摸索和各自为政阶段。近年来,由于高速公路项目投资巨大、建设周期长、管理难度大,其投资控制对项目管理的影响日益明显而备受瞩目。另外,民营资本进入高速公路建设市场也进一步强化了投资控制的地位。近年来,随着对高速公路建设行业腐败行为的打击力度加大,使得高速公路项目建设中腐败现象浮出水面,掩藏在高造价后的腐败行为使得投资控制成为当前项目管理的热点,作为项目法人应针对设计和施工中各阶段投资控制中存在的不足主动加强监督与管理。

The Highway Construction Cost Always Controls Working Pattern Research

Zhuang Huasen

Abstract:Along with highway construction domain reform step’s quickening, the highway building cost of projects management system unceasingly is being also perfect and is perfect. The highway item of basic construction cost control method’s research is an important topic. The article has carried on the discussion to the highway building cost of projects control.

总控监控系统客户端的易用性设计 篇3

监控系统是指总控和传输系统内主要设备 (包括网络设备) 的监控、设备远程控制和设备/信号实时监测, 实现信号质量和设备状况的自动监测告警、系统信号处理和系统信号智能化管理监控。监控系统是总控和传输系统确保安全的重要系统, 包括设备监测、信号监测、网络监测、环境监测和报警综合处理等几部分, 通过对系统各组成部分的设备运行状态、各节点信号的技术质量进行监测、判断、智能策略分析, 确定系统整体工作状态正常与否。

监控客户端位于整个监控系统的展示层, 提供了可完全定制化的监控显示界面。客户端能够根据用户的需要, 定义系统的布局、设备连线、各系统之间的连接关系等。当出现设备或信号故障时, 可对故障位置、原因快速定位, 并通过与故障内容相关的声光图文即时报警, 从而帮助用户快速应急、正确处理。通过详细的故障日志信息, 可帮助相关人员对复杂故障问题进行事后分析、排查。监控系统可适配全台信号监控系统的要求, 提供各种监测结果。监控客户端作为一个直接面对用户操作的应用程序, 在准确、及时展示所有设备数据的基础下, 通过对监控客户端个性化、便捷式设计, 让不同的用户都可以根据自己的需要定制个性化的客户端, 操作更方便、数据查询更便捷、告警处理更及时 (见图1) 。

1典型示例

1.帧同步机箱备电源松动

监控客户端多个功能窗口 (系统资源目录、设备详细信息、3D物理图、2D逻辑图等) 关联帧同步机箱的元素均会有告警颜色的提示, 同时会有告警语音多次提示告警设备的相关信息, 用户可通过设备“详细信息功能”窗口查看具体的告警参数 (“备机箱状态”参数告警) , 用户可通过查看“3D物理图”功能窗口查看告警的帧同步机箱所在机房、所在机柜在机房中的位置和朝向、告警机箱所在机柜的安装位置, 用户可以确定告警机箱的真实物理位置并对故障进行快速处理。

2.播出链路中接收机参数设置错误

接收机会有“视频状态”的参数告警, 播出链路上其他设备也会有相关参数告警, 都会出现监控客户端多个功能窗口中, 同时会有告警语音多次提示告警设备的相关信息, 用户可通过逻辑图功能窗口查看告警接收机所在的播出链路, 以及播出链路上的其他设备的工作状态。同时用户可查看告警解决方案, 监控系统会根据整个链路上设备的工作状态和设备参数智能地分析出最可能引起告警的设备, 并给出解决方案和应急处理的方法。

2功能设计

1.功能模块的插件式设计

客户端界面采用专门设计的动态框架结构, 能够增加、修改和删除各种控件和插件。通过这些插件, 可以设置各种监控数据的表现形式 (如表盘、标尺、指示灯等) 、颜色和风格, 能够满足用户对于设备状态、参数展示、报警展现的个性化需求。在满足用户需求的前提下, 避免加载与用户需求无关的、冗余的插件, 使客户端始终在“最简化”、“最高效”的模式运行。

2.窗口布局

监控客户端采用的可拖拽式布局, 提供了可完全定制化的监控界面。用户可以根据自己的习惯、所关心的重点自定义出最适合自己的窗口画面。

3.功能模块中易用性设计

1) 3D物理图

根据机房的实际布局, 采用3D建模技术, 呈现出设备机房的三维立体场景。机房中机柜及其内部设备的布局和摆放与实际场景完全一致。设备尺寸和位置均采用实际场景的真实比例。用户可以对场景进行任意地移动、旋转和缩放, 还可以定位到场景中任意一个机柜中的任意一台设备。监控深度达到板卡级。设备报警可由板卡、机箱、机柜层层上传, 并通过告警颜色的闪烁提示给用户, 用户可及时地发现告警并快速、准确地确定故障设备在机房中的物理位置, 方便用户快速定位故障设备并及时处理 (见图2) 。

2) 逻辑图

以节点、连线等元素组成, 展示系统内逻辑关系的二维图。通过颜色闪烁的方式提示关联设备的告警。可根据用户需求自定义控件, 设置各种监控数据的表现形式 (如表盘、标尺、指示灯等) 、颜色和风格, 能够满足用户对于设备状态、参数展示、报警展现的个性化需求。

3) 设备详细信息

设备详细信息是以树状的形式展示设备的所有参数值, 并以不同的颜色展示参数的状态。显示的内容包括参数名称、内容、描述, 类型、获取时间、报警信息描述、ID。提供自定义参数显示功能, 可设置部分较常用的参数集中显示, 避免设备参数过多时不好查找的麻烦。

4) 故障分析与解决方案

故障产生时, 用户可通过调用故障分析功能查询故障解决方案。设备故障产生的告警, 监控系统会判断设备相关的工作环境及相关的其他设备工作状态, 智能地分析出所有可能产生故障的原因, 并根据可能性排序。每个产生设备故障的原因都会给出对应的解决方案。

4.系统间联动设计

在系统各功能窗口选中某设备对象, 其他功能窗口都会跳转到所选中设备对象。这样的设计不仅可以让用户方便地查看设备信息, 当故障产生时用户可以用快速掌握所选设备的参数信息、物理信息、逻辑信息, 方便用户快速判断, 解决故障。

5.不同告警级别设计

监控系统包含四种告警级别:一般告警、设备离线、严重告警和致命故障。这四种告警级别对应不同的告警颜色和语音提示。当多个告警同时产生时, 用户可以了解每个告警的严重程度, 分清主次, 率先解决最严重的告警。

6.个性化自定义配置项设计

系统包含多个可配置功能, 方便用户个性化配置。

1) 设备状态的配置

用户可根据自己的习惯爱好对设备状态对应的颜色进行配置。设备状态包含:停用、正常、一般告警、设备离线、严重告警和致命故障。配置完成后, 系统内各功能窗口中的设备对象都会以用户配置的颜色展示设备的工作状态。

2) 告警声音的配置

用户可配置不同的告警级别对应的告警声音。告警声音可选择声音文件或语音内容。声音文件:选择一个声音文件, 当告警产生时, 系统将会播放告警对应的声音文件提示用户。语音内容:设置一段文字内容, 可包含设备的相关信息 (如设备ID、设备名称、设备描述等) , 当告警产生时, 系统将会以语音的方式告警提示用户。

3结语

总控设计论文 篇4

一、系统设计

安徽广播总控大屏显示系统是在新机房播控传输网的架构之下设计和建立起来的，由于新系统的监测多样，在音频多节点监测、视频监测的基础上，又增加了机房温湿度监测、设备电压状态、在线状态监测、直播间延时器状态监测、节目运行状态监测、流程图监测、节目质量监测等，软件设置中也逐步实现多节点、全流程的信号监测。面对如此众多的监测信息，必须利用一定的技术手段和画面的拼接组合，将所有监测信息及画面以最有效的方式展现在技术人员面前，从而实现统一的监测、调用和及时的故障处理。

（一）DID超窄边液晶拼接屏的选择

DID超窄边液晶拼接屏是LCD多屏拼接应用中的一种，屏幕到屏幕之间的距离6.7mm的特点，加上液晶屏不可显示的黑区域拼接缝隙不超过7.3mm。而且这种拼接屏屏体厚度小，占用机房空间小，比较易于维护，工业屏使用寿命较普通屏幕更长。另外，广播机房播放视频较少，对于视频拼缝在可接受范围内，主要显示监测信息等，基础这些原因，我们选择使用DID超窄边液晶拼接屏。

（二）建筑设计

在充分结合机房的结构和面积的情况下，屏幕显示系统采用了3×12块46寸DID超窄边液晶拼接屏加控制台14台21寸显示器分别显示的方案。36块大屏不仅整齐划一，不需要考虑中间和两侧尺寸匹配的问题，而且性能上更具扩展性，成本也降低。考虑值班人员的视觉效果，整个拼接屏体2度弧面型，这样更加符合人体工学和视觉要求。大屏周边框架颜色和控制台主颜色使用蓝绿色做为主色，突破了以往机房沉闷的色调，增加了亮丽的感觉。效果图如图1:

（三）显示内容设计

如何分配屏幕的显示内容，才能达到最有效的监测效果和展示效果，值得我们好好规划。首先，我们要满足基本的信号监测。由于新系统监测信息量非常大，不仅有音频信号彩条、视频监控、机房环境监控、关键设备的状态监控、响度监测，还有文稿系统、门户网页、流程图等等。统计起来，光监测点就有几百个，将每个点都显示在大屏上是不可能的。我们只能将最关键的信号监测信息显示在上面。

大屏由3×12=36块46寸液晶屏拼接而成。考虑大屏的整体显示效果及值班需要，将大屏分为三个显示区域，即左侧3×4区域，中间3×4块区域，和右侧3×4块区域。

左侧3×4区域：12块屏幕集中显示现有12套直播机房的综合状态信息。信号源为播控传输网提供的RGB信号。每块屏幕显示内容包括：直播间视频监控一、直播间视频监控二、导播间视频监控、调音台推子状态、延时器状态、机房温湿度显示、该套节目主要信号彩条显示、直播/录播状态显示等。

实际显示如图2:

右侧3×4区域：显示系统其他监控信息。显示内容规划如下：1.响度检测2.四选一状态3.彩条状态4.流程图状态，并且拼接显示文稿系统和门户网站，如图3:

（四）广播节目播出状态的实时监测

为了拓展对广播播出节目监测形式，根据实际需求，我们自己设计了一套广播节目播出状态监测系统，并由公司进行产品研发。这套监测系统占用展示大屏中间最亮丽的3×4块区域，集中、实时展示我台所有广播系列节目单、栏目内容、当班技术保障、音频监听监测、视频监测、开路信号强度等内容。通过这个节目状态监测，我们能够一目了然地监测到实时节目单、节目内容、技术信息等。我们通过防火墙技术，将该监测信息从内网扩展到外网办公网，通过端口的控制实现对客户端的控制，让有监看需求的系列台总监、节目管理部门在外网也能实时监看到自己的节目，大大方便了自办节目的管理和提升。该功能是总控系统监测的延伸，突破了传统上只对音频信号的监测，利用数字网络功能，融入了栏目信息管理、频率管理等新的理念，在国内尚属首例。如图4所示：

（五）技术设计

在兼顾安全、质量、合理、先进、便捷的基础上满足我台新系统多种信号、多通道的监测需求以及扩展显示的多样性。

首先，需要满足基本的信号彩条监测显示。总控监测服务器将多路监测画面通过VGA线缆送至48*48的RGB矩阵，矩阵输出后再通过VGA线缆分别送至36块屏幕上。为了通过拼控软件实现扩屏的需要，RGB矩阵输出8路信号至拼接控制器供拼接控制器选择，然后拼控输出36路DVI信号至36块大屏，实现信号扩展。另外还有16路视频信号通过视频矩阵送至拼接控制器，实现视频信号的显示或扩展。如图5:

需要指出的是，在监测信号源上，由播控传输网服务器提供各种监测信息的VGA信号源显示在屏幕上。在总控播控传输网主服务器的设置客户端中，所有的监测设备和设备的每个端口都需要进行定义。之后在每台监测服务器上，我们就可以使用监控客户端画布来调出需要监测的节点的彩条了。为了节省服务器数量，我们用6台服务器通过安装双头显卡来实现12套节目的监测画面显示，并且通过IPKVM实现计算机机房外远程控制。如图6、7:

二、使用效果

系统建立后运行良好，值班技术人员通过大屏显示系统及远程调用系统能够方便地调取所需监测画面及服务器桌面界面，大屏显示不仅满足了日常监测需求，也成为广播制播中心展示的窗口之一。其中我台独创的“广播节目播出状态运行图”也成为安徽广播对外展示的一大亮点，不仅得到上级领导的表扬而且得到了所有参观人员的好评。

三、结语

总控中心会议系统简介 篇5

近几年来, 随着风险管理理念以及IT应用建设的深入、产品技术的发展以及扩大内需的带动等因素, 中国的数据中心建设正在蓬勃发展。通常大型数据中心的计算机房为封闭的无人值守区域, 因此需要在机房附近设置总控制中心, 其功能包括整个系统的生产监控、技术支持和应急指挥三大功能, 而完善的会议声像系统是完成总控中心功能的重要保障。下面以我公司承接的某金融数据中心为例, 介绍一下总控中心会议系统的设计。

2 系统构成

总控中心一般由监控大厅、指挥控制室和分析室等几大功能构成, 相应会议系统包括:会议讨论系统、会议扩声系统、会议摄像系统、显示系统、视频会议系统、会议录制和播放系统以及集中控制系统等。

2.1 监控大厅

该监控大厅面积约500m2, 净高7m, 配备了DLP大屏幕显示系统, 会议系统配置扩声与集中控制系统。根据监控大厅的面积在其吊顶上均匀设置了27个W222型吸顶扬声器, 在大屏幕两侧设置2个MISSION CS15型主扩声音箱;设置1台AMX NI-3100中央控制主机实现与大屏幕显示系统的音视频切换, 以及与指挥控制室及技术分析室中央控制主机的联网。

2.2 指挥控制室

应急指挥控制室面积约170m2, 位于监控大厅上层的旁边, 可通过玻璃隔断观看监控大厅及大屏幕, 是一个多功能的会议室, 除具有召开专题会议、视频及电视电话会议等基本的会议室功能外, 还兼有应急指挥的功能, 能够满足数据中心对系统故障、突发性重大事件及各类应急事务的应急指挥要求。因此, 应急指挥控制室配置会议讨论、会议扩声、会议摄像、会议显示、视频会议、会议录制和播放及集中控制系统等, 可用于各种会议及应急指挥, 并可记录会议音、视频信息。

2.3 分析室

(1) 会议讨论和会议摄像系统

选用世界知名品牌丹麦DIS的CDS4000会议讨论系统, 由1台主席机和11台代表机, 采用手拉手的连接方式, 配合系统的中央控制设备, 能够实现多种功能, 比如摄像机联动等。全自动化发言话筒管理、主席话筒具有发言优先权、会议主机可接受智能集控系统控制, 实现自动摄像跟踪。

会议摄像系统主要用于摄取当时发言人的图像和会场实况, 并可将发言人的形象显示在大屏幕或等离子屏幕上, 使其他与会者便于全面了解会场情况, 当发言者开启会议话筒时, 通过智能控制设备与会议主机连接进行摄像机的高速自动跟踪定位发言者。

(2) 会议扩声系统

音响扩声系统采用英国MISSION专业音箱及功放、吸顶扬声器及数字音频处理器等, 其中, 全数字化Symetrix Symnet Express8x8数字音频处理器, 采用嵌入式的操作系统, 它的核心是一个可编程的数字音频处理平台, 为全数字结构, 可以替代诸多传统的音频处理器, 如调音台、均衡器、效果器、反馈抑制器、压限器、延时器等, 并可接受智能集控系统控制, 实现小型表演扩声功能, 并具备会议音视频记录装置、远程视频会议切换矩阵接口。

(3) 显示系统

监控大厅的显示系统采用巴可公司的4行×9列80〃DLP大屏幕投影显示系统, 具有先进的功能和很强的图像处理能力, 所有的网络信号、计算机信号和视频信号既可以单屏显示, 也可以跨屏显示, 并且在屏幕墙上任意的漫游、叠加和缩放。系统的图形拼接控制器支持TCP/IP协议, 可直接与局域网相连接, 可显示网络上的任意一台和多台计算机上应用程序的图形、文字 (包括中文、西文) 、表格, 并通过RGB/视频输入单元显示非网络的信号, 并可接受智能集控系统的控制, 实现对整个系统的全面监控。

指挥控制室及分析室采用高亮度多媒体投影机、桌面自动升降LCD液晶显示器 (仅在应急指挥控制室设置) 共同组成显示系统, 计算机多媒体信息显示1280×1024像素, 投影显示系统显示多种模式, 显示DVD、录像机及摄像机等各种视频信息, 通过智能集控系统同步切换视频源、矩阵控制、投影模式。

(4) 信号处理系统

采用Extron CrossPoint 450 Plus 1616HVARGB矩阵、Extron MAV PLUS1616AVAV矩阵, 具备面板控制及RS232/422远程控制两种控制方式, 其中RGB矩阵满负载带宽高达450MHz (-3dB) 。矩阵受控于集中控制系统, 信号处理无需人工操作或插拔, 可任意切换, 操作方便。

(5) 视频会议系统

采用Sony最新视频会议产品PCS-1, 内置的多点控制单元软件;最大可连接两台个人电脑或是笔记本电脑;通过遥控器上面的音频和视频按钮, 可进行数据传送;支持多点视频会议, 最大可实现六点会议, 可以是包含视频会议系统和 (移动) 电话的IP网, ISDN网或是ADSL网的任意组合;高带宽接入局域网, ADSL/DSL线路或是ISDN, 其中, 对于局域网, 速度能达到2Mbps;使用ISDN设备进行连接, 速度能达到768Kbps;使用H264标准能保证高质量视频效果。

集中控制系统示意图

(6) 集中控制系统

本总控中心中会议声像系统涉及到各房间内, 均配置了集中控制系统, 每套系统既能单独控制本房间的声、光、电等设备, 也可授权通过网络控制另外房间的设备, 即能实现对被控制设备所具有的全部功能的控制, 如图1所示。采用美国AMX集控厂家推出MVP系列彩色无线触摸屏和NI3000主机, 其主要功能如下:

◆可对控制智能音频处理单元进行场景预置, 可以调整系统音量大小、声音信号选择进行集中控制管理;

◆自动感知话筒状态, 根据话筒状态联动相关设备, 如摄像机自动跟踪、灯光等;

◆对视频和RGBHV切换器的信号进行集中选择、切换控制;

◆通过对每个房间VGA和AV矩阵的控制, 可将任一房间的视频、声音信号连接到监控大厅, 通过大屏显示, 经扩声系统还原声音;

◆远程会议终端进行集中控制;

◆窗帘、灯光的开、关进行集中控制;

◆提供远程控制及管理;

◆可根据现场情况事先预置好若干环境模式。

(7) 会议录制和播放系统

配置先锋DVR-640H-S播、录、刻一体机, 内置有一个250G硬盘, 最长录像时间711小时, 可实现多功能音、视频记录功能。

3 会议系统设计

(1) 指挥控制室会议系统, 如图2所示。

◆在控制室两端采用两台高亮度投影机和四块50寸等离子作为视频显示元件;

◆采用16套带自动升降台的液晶显示器作为辅助显示设备, 均匀布置于会议桌上;

◆采用8个吸顶扬声器作为语音扩声, 用2台主音箱作为视频伴音扩声;

◆结合全场布局, 在合适位置安装会议自动跟踪摄像机, 可以照顾到整个会议室;

◆在主会议桌上均匀布置4个弹起式桌插, 解决各类信号的连接, 如计算机、音视频、网络、电话、电源等。采用Extron HSA200C弹起式桌插具有如下接口:VGA、AUDIO、RJ45、RJ11、三芯电源插头;

◆会议桌上均匀布置12套数字会议讨论单元, 其中一台主席机布置在主席台;

指挥控制室会议系统图

◆在控制室配置一套无线触摸屏, 通过集控设备可以对房间内所有设备进行控制, 以及对房间环境进行控制;

◆设置AV、VGA矩阵, 并与其他三间技术分析室和监控大厅的音、视频接口相连, 通过控制系统的统一控制, 可做到任何一个房间的音、视频信号可传输的其他任何一个或多个房间, 从而实行了任意房间到自由切换;

◆通过监控大厅大屏矩阵系统, 指挥控制室可显示任意监控信息, 通过切换矩阵, 也可显示/播放其他任何一间会议室的视频信息和音频声音。

(2) 监控大厅会议及大屏幕显示系统,

如图3所示。

4 结束语

在总控中心会议系统的设计中应注意以下几方面的问题:

(1) 落实功能需求

不同行业、不同等级的总控中心在会议系统方面的需求也各不相同, 因此在设计的前期应与业主充分沟通, 落实具体需求。同时, 也要掌握行业的发展动态, 使需求与适当的会议系统相结合。

监控大厅会议及大屏幕显示系统图

(2) 与建筑声学配合

会议室在进行会议交流活动时, 房间的声音效果很重要, 所以合理的建筑声学设计很关键, 应采用一定的吸音、隔声处理, 主要涉及到几方面的问题:

◆声音应该平衡、均匀, 一定要避免低频肥厚, 高频刺耳的现象。并应避免某些频率点过于突出的现象, 这样会导致声音反馈, 话筒啸叫的问题;

◆装饰结构上应该避免谐振现象;

◆在会议室装修设计时充分考虑密闭性, 门尽量采用四周带橡胶密闭的皮革门, 窗户尽量采用轻质双层塑钢窗, 以保证良好的隔声效果;

◆设计施工过程中, 应与装修紧密配合, 预留各种安装孔。

(3) 为了尽量减少其他系统对音响系统的干扰, 对于供电系统应注意以下问题:

◆尽量将音响设备和大功率用电设备的供电分别接到两个高压变压器上隔离;

从总控看电视节目技术质量控制 篇6

关键词：电视节目图像质量,总控,控制节点

一电视中心总控的任务及其电视信号

1. 总控的任务

广东广播电视台的总控系统是整个电视播出中心的重要组成部分, 该系统是由信号交换系统、接收系统、收录系统、同步系统及控制网络等组成。总控汇集了所有进出广东广播电视台的信号, 包括台内所有频道的播出信号和各演播室信号, 台外卫星、微波、光纤传输信号 (主要是国干网和电信光纤) 等, 是全台的信号交换与传输的中心枢纽, 全台的信号同步中心。总控的主要功能是对外来信号和台内信号进行动态调度以及对所有频道播出信号的传输分发, 是全台信号和媒体数据的传输、交换、调度、控制和处理中心, 也是广东广播电视台与其他电视台进行节目交换的中心平台。

图1是总控的工作流程图。

2. 总控的电视信号

总控, 是全台信号和媒体数据文件的传输、交换、调度和处理的中心。其中信号包括:基带信号 (模拟、SDI、HD-SDI) 和压缩信号、媒体数据文件包括来自台内外不同板块的各种格式媒体数据、元数据等。

(1) 对基带信号的要求

模拟复合视频信号及模拟音频信号:模拟复合视频信号 (彩色全电视信号) 由亮度信号、色度信号、色同步信号和同步信号组成。其音频信号是和视频信号分开传输的。对于模拟复合视频信号, 与其他视频信号相比, 我们对其系统要注意亮度与色度之间的关系, 及系统中各路信号之间的各种同步关系 (包括色度信号的同步关系) 。所遵循的要求是:同步, 为了使电视节目在传输和制作切换中画面稳定, 必须有统一的同步信号 (行、场同步及色同步) ;为了使电视节目中的色调一致, 色同步相位必须一致;为了使画面的亮度一致, 其幅度也必须一致。这就是模拟复合信号的所谓研修统一。模拟复合视频信号的校准信号是70%彩条信号 (见图2) 。

另外, 模拟分量视频信号的原理与模拟复合信号的原理是一样的, 只不过是将亮度信号、色度信号变换为亮度信号及两个色差信号而已。

模拟音频信号:单一的模拟系统音频信号与视频信号的关系是分开传输和制作的。

(2) 基带数字信号 (SDI及HD信号)

基带数字信号均为从模拟分量视频信号中取样、量化、编码而成。但是, 在其辅助信号区可以嵌入数字音频信号, 因此, 基带信号均可以视、音频信号一起传输。对基带信号, 所遵循的要求与模拟信号是一样的, 对于基带信号的传输, 则要检查其信号格式正确, 物理参数, 如脉冲幅度、抖动和误码, 还需检查辅助数据区的各项参数, 如嵌入音频等。

(3) 压缩信号、各种格式媒体数据、元数据等

在总控, 除了基带信号 (SDI、HD) 传输外, 还有以数据文件的传输, 主要是播出编码器标清以MPEG-2长GOP, 4:2:0取样6Mbps、高清以MPEG-2长GOP, 4:2:0取样15Mbps~20Mbps的数据文件分发、传输。对数据文件, 要求文件封装、元数据, 有效视、音频格式, 以及还原的模拟信号的各项指标符合要求。

二总控对信号调度传输关键节点的技术监测

总控与电视中心各技术部门的关系, 主要是信号处理和信号交换传输的关系。图3反映了电视中心信号传输的流程。

1. 日常播出信号传输流程及节点监控

日常播出信号主要是从磁带库经上载至播出中心后由总控分发播出。有三个传输链路:外出摄录采集经非编网络编成节目入磁带库;电视车、演播室独立制作成片入磁带库。对于前者, 监控节点是摄像机和非编网;后两个传输链路监控节点分别是电视车和演播室的视、音频制作系统。三者的共同通道是经上载到播出中心, 因此, 上载和播出中心也是节点监控之一。

2. 台内直播信号传输流程及节点监控

台内直播信号有两个传输链路:制作中心演播室直播信号交总控至播出中心后, 由总控分发;新闻中心直播信号交总控至播出中心后, 由总控分发。制作中心演播室、新闻中心演播室视、音频系统是监控节点, 总控与播出中心通道也是监控节点。

3. 外场转播信号传输流程及节点监控

外场转播信号传输链路有从广东广播电视台电视车 (或新闻直播车) 经卫星、光纤、微波或电信 (3G、4G) 传输至总控经播出中心再由总控分发的。其监控节点应为电视车 (或新闻直播车) 的视音频系统和传输链路。

4. 各播出传输信号的监控

总控的播出信号分发, 主要有无线发射、有线电视广播、卫星地面站、IPTV、新媒体这几路传输。

5. 节点监控的内容

不同的节点, 流经信号形式不同。监控的内容, 就是让标准的信号源输入设备系统, 在节点检查所发生的畸变, 通过调理处理, 使误差控制在最小的范围。

检查的依据:《广播电视安全播出管理规定》电视中心实施细则 (62号令) 、《电视中心播控系统维护规程》 (GY/T 107) 、《电视中心制作系统运行维护规程》 (GY/T 152) 、《标准清晰度电视数字视频通道技术要求与测量方法》 (GY/T 243) 、《标准清晰度数字电视编码器、解码器技术要求和测量方法》 (GY/T 212) 。

对流经基带信号的节点, 通过标准彩条信号, 检查模拟行、场同步、色同步的时间关系, 亮度的幅度。检查数字信号 (高、标清) 的格式、信号眼图 (脉冲幅度、抖动) , 辅助数据、嵌入音频等等。

对流经压缩信号 (数据文件) 的节点, 重点对文件的封装, MPEG码流的结构及内容检查, MPEG码流的协议分析等检测和分析。还有是使用图像分析仪对压缩图像的损失进行评估。

由于电视信号经过的网络平台会有多次压缩, 其码率会渐次下降, 图像质量也会逐步下降, 码率下降见表1。

三工作中的解决方法

1. 日常播出系统的监测

日常播出的监测主要是对播出传输链路设备系统的各项指标参数进行监测。有设备系统新组建时的验收指标测试、设备系统运行时的月检、季检和年检等检测维护。检测的项目有上述对模拟信号同步、幅度、相位的检测;对基带数字信号格式、眼图、抖动、辅助数据的检测;压缩数字文件信号。

2. 演播室直播时, 演播室与总控之间的关系

除了上述的日常播出监测外, 对于各种节目的直播, 还需要根据直播的情况, 进行监测。

(1) 直播的原则

直播的原则, 首先安全播出是第一位的。演播室直播, 要求系统运行安全, 信号传输安全。

(2) 直播前演播室的信号校正

输入标准彩条信号到切换台, 检查各路视频信号的幅度、相位和时延。

使用标准彩条信号对摄像机的编码器到末级输出通道性能、从机头到末级输出进行三基色重合、动态范围检测以及自动黑电平调整。 (见图2)

使用1k Hz正弦波对音频通道进行一次调校。

虚拟系统进行系统整理和检查摄像机运动姿态跟踪性能, 包括固定摄像机机位和移动摄像机机位的跟踪速度和精度、变焦精度等。

检查录像机的工作状态。

应急备份系统进行功能检测。

(3) 演播室与总控的联系

直播前与总控确定信号传输路由, 保证传输路由的畅通和正确。

直播前与播出中心确定视频信号的幅度、相位、同步等参数的正确和音频通道的工作电平正确。确定传输信号的眼图参数正确。眼图见图4。

3. 外场直播时, 外场设备系统与总控之间的关系

外场直播, 做法是与演播室直播一样的。但是多了对外场传输返回电视台的整个传输链路的监测, 此时, 检测其同步关系, 考虑是否使用帧同步机进行同步信号校正十分重要。

当外来信号 (包活台内演播室直播信号) 有同步不一致现象时, 可通过帧同步机去调整, 以保证播出的同步切换。我们通过图5 (信号的定时) 去判断播出信号的同步定时状况:十字线代表零偏置, 圆圈代表输入信号, 若存在行定时错误, 无论是超前或滞后, 圆圈都会在垂直方向产生位移。圆圈在水平方向产生位移表示少于一行的行定时, 圆圈在十字线中心且由白色变为绿色表示定时一致。

由于广东广播电视台目前为高、标清信号同播出, 总控对同步的要求十分严格。要求高清演播室信号与总控同步不能超过一行。

对于声音的监测也一样要严谨对待, 同样要求现场送一个标准的音频信号, 即在模拟系统中送1k Hz+4d Bu的测试信号, 校准VU表指示为0VU, 数字PPM表指示-20d BFS。图6是音频信号监测。这样在总控就可以监测到现场调音台及各音频设备电平设置是否正确, 从而避免直播过程中声音失真现象, 或者根本收不到声音信号。

4. 总控分发播出的信号

码率是逐步下降的, 图像质量也是逐步下降。

(1) 地面广播

从电视台到地面广播发射的播出信号是总控直接给SDI和HD信号, 由技术中心自行编、解码后传输和发射。

(2) 卫星广播

总控送给地球站的信号主要是使用光纤传输广东卫视和嘉佳卡通频道的两个播出信号, 从播出中心送来的卫视及卡通信号经过型号是Tandberg的E5710Encoder编码器。其编码方式是MPEG-2 MP@ML 4:2:0标准。码率是5.5Mbps。然后两个频道的信号通过复用器复用后用光纤传输到地球站。地球站把这个复用信号再与广东台送来的一个广播信号一起上星上行发射。

(3) 网络公司SDH网

总控送给网络公司的多个频道的播出信号其传输方式采用编码压缩传输方式, 将多个频道的播出信号通过MPEG-2编码压缩, 在ASI接口, 通过复用器复用成一个信号序列以时分复用的传输方式传输, 信号在省干线网上是以SDH同步数字序列这种复接技术方式传输。这个系统使用的编码器型号是Tandberg的E5710Encoder, 其编码方式是MPEG-2 MP@ML 4:2:0标准。

送网络的MPEG-2 MP@ML 4:2:0信号码率是4.5Mbps。

(4) IPTV

总控直接给SDI和HD信号。按照数字基带信号的要求监测。

5. 北京两会直播实例

图7是北京两会直播传输链路简图。

北京演播室的数字基带信号 (高清1080i/50, 标清625/50) 在ASI接口, 通过MPEG-2编码压缩, 经联通45M网络传输至广州。在总控机房解码还原成数字基带信号 (高清1080i/50, 标清625/50) , 由总控处理、交换。

总控机房回传到北京演播室信号, 同样是数字基带信号 (高清1080i/50, 标清625/50) 在ASI接口, 通过MPEG-2编码压缩, 经联通45M网络传输至北京演播室, 解码还原成数字基带信号 (高清1080i/50, 标清625/50) 。

对北京演播室的两会信号检测:在两会之前, 技术部门组织对前往北京的设备系统进行检测, 使用彩条信号检测通过设备系统模拟行、场同步、色同步的时间关系, 亮度的幅度。检查数字信号 (高、标清) 的格式、信号眼图 (脉冲幅度、抖动) , 辅助数据、嵌入音频等等。对联通网络的回传信号, 检测码流传输, 重点是文件的封装, MPEG码流的结构及内容检查, MPEG码流的协议分析等。使用图像分析仪评估对压缩图像的损失。最后, 总控机房值班人员使用WER7120示波器对解码后的两会信号进行检测 (见图8) 。

检查信号的格式是否正确 (高清1080i/50, 标清625/50) , 信号是否有丢失, EDH是否有报警以及哪些参数在报警, 如RGB Gamut Error (RGB色域错误) 、Luma Gamut Errors (亮度色域错误) 、Composite Gamut Error (复合色域错误) 等。

检测北京回传信号与台同步的关系, 调整、处理, 确保与台同步的行、场同步一致。

广东电视台总控的音频嵌入(上) 篇7

关键词：数字化播出总控,模拟音频,数字音频,音频嵌入,音频格式

在电视全面数字化的今天, 数字化播出总控已经成为各电视台的核心建设部位, 在模拟模式向数字化模式转换的时期, 数字视频对数字音频的嵌入, 相对于过去视音频分离的传输方式, 发生了翻天覆地的改变, 不但电视声音的制作、播出质量得到显著的提高, 而且数字视频对数字音频的携带, 形成了一个有机的统一体, 尤其是总控这类大型系统中的各种信号交换更加灵活轻便、协调一致、经济实用。

一目前电视台声音的嵌入方式和传输方式

目前, 电视台已普遍使用数字设备, 以SDI数字信号在台内、外进行信号交换已占电视信号的绝大部分, 余下还有小部分模拟信号在使用。以广东电视台总控为例, 与台内外进行信号交换的声音信号大部分已使用数字声音, 模拟声音只占小部分。

1. 电视台传输和交换声音信号的方式

电视台的声源主要来自演播室、卫星、光纤、微波。声音的传输和交换分为台内演播室声音交换和台外声音交换, 声音的交换方式分为嵌入在SDI信号的交换方式和分离音频传输交换方式, 电视台声音交换主要集中在总控或信号交换中心内进行, 作为电视台信号交换和传输的枢纽, 总控或信号交换中心担负着台内外一切进出声音信号的交换、校正和调配。

如图1所示, 台内声源主要来自各个演播室, 如新闻中心、体育中心和制作中心演播室的声音;台外声源主要来自户外现场直播和收录的卫星、光纤、微波、电讯公司的声音。台内和台外的声音信号在总控或信号交换中心进行调整、校正最后再送到台内、外各个使用地方, 如台内的演播室、播出中心以及台外的网络公司、卫星地球站、发射台等进行播出。

无论是台内演播室信号或台外卫星、光纤、微波的信号, 使用AES数字声音已占大部分, 只有小部分还使用模拟音频。已嵌入在SDI信号的AES数字声音是交换和传输的主要使用方式, 嵌入式数字音频交换与传输的好处在于:使用数字调音台, 不但使电视声音制作质量得到显著提高, 而且很好地解决了因图像延时造成的声、画不同步而引起的“唇音”现象, 并为日后电视台的媒体资源管理提供了元数据。

在数字声音出现之前, 分离的模拟声音主要应用在大型体育比赛和综艺节目多声道声音的交换与传输。目前, 大部分的分离AES数字声音和模拟声音主要应用在演播室, 传输到总控进行声音嵌入。来自模拟卫星、光纤、微波等小部分的模拟声音信号可利用旧的模拟矩阵进行调度, 最后利用模拟音频的嵌入器嵌入在相应的视频上进行传输。图2所示是台内、外声音信号交换和传输的流程。

2. 电视台数字声音的嵌入方式

来自演播室的数字声音可采用集中式嵌入和分散式嵌入两种方式。集中式音频嵌入是目前电视台总控的主要使用形式, 而分散式音频嵌入是根据实际使用情况采用的一种嵌入方式。图3所示是集中式嵌入方式:台内各演播室的数字视、音频信号或模拟视、音频信号以分离的传输方式送到总控进行集中统一嵌入, 采用这一方式进行声音传输和嵌入不必在每个演播室放置嵌入机箱, 有利于各种音频信号统一集中管理, 调动灵活, 备份方便, 而且提高了嵌入器的使用效率, 具有一定的经济性。

图4所示是分散式的音频嵌入方式。在台内各演播室设置音频嵌入设备, 把数字音频信号或模拟音频信号分别嵌入到各自的SDI信号中进行传输, 分散式音频嵌入从信号传输、交换到播出, 整个过程的信号流程简洁, 声画同步。但是, 台内各演播室的音频交换非常不灵活, 要进行独立的音频交换还需要单独设立分离的音频传输线路进行交换, 或者需要另外在总控增加音频解嵌设备对需要交换的音频信号解嵌后进行交换, 这样不但增加了声音传输环节, 而且降低了音频信号的质量, 还增加了使用成本。

无论是使用数字声音或者模拟声音, 采用集中式声音嵌入或者分散式声音嵌入, 电视台的数字声音都是以音频数据包的形式通过复用方式嵌入在SDI数字视频的辅助数据中, 与视频信号一起进行传输。

数字视频的辅助数据分为行辅助数据 (HANC) 和场辅助数据 (VANC) , 辅助数据包含有数字声音、时间码、EDH、用户数据字、控制数据等信息, 声音数据可以插入在从EAV开始到SAV结束的数字行消隐内, 如图5所示。在行消隐期间可传输16路AES/EBU声音或8路双声道立方体声AES/EBU的数字声音。

二模拟声音的传输和有关技术要求

对模拟声音的传输和技术要求, GY74-89《广播声频通路运行技术指标等级》对不同音频传输通道特性都做了规定, 模拟音频传输通道包括模拟声音的直播通道、录播通道、转播通道、录音通道和复制通道, 是电视播出中心进行节目直播、录播、转播、录音、复制时, 对模拟声音信号从输入端到输出端的通道。其中直播通道对声音要求最高。见表1所示。

1. 模拟音频工作电平的要求

为了确保各个音频通道声音响度的统一, 符合节目传输、节目交换和节目播出对声音电平一致性的要求, 广电行业标准GY74-89《广播声频通路运行技术指标等级》规定了音频传输通道的正常工作电平为:0VU, 即+4 dB。

通常, 我们对不同音频通道声音工作电平的设定, 首先是对音频通道上的主要设备调音台、音分等进行工作电平校正:使用模拟音频1kHz、电平设定为0VU或+4 dB的校准信号输入音频主要设备, 调整调音台或音分的输出电平为0VU或+4 dB, 最后使用1kHz、0VU或+4 dB的模拟音频校准信号从音频通道输入, 在通道的最后输出端把工作电平相应调整为0VU或+4 dB, 如图6所示。这样才能确保电视节目从制作到播出整个过程都在统一的音频工作电平下运行。

2. 模拟音频的技术指标

模拟音频主要有三大技术指标:幅频特性、总谐波失真和信噪比。

●幅频特性:在保持音频通道输出电平0VU或+4 dB不变的条件下, 使用扫频信号输入音频通道, 在通道的输出端测得各个不同频率的输出电平, 用这些电平与1kHz时的输出电平相减得到通道的幅频特性;

●总谐波失真是指输出信号由于失真而新增加的各谐成分的均方根值与基本波形有效值之比的百分比;

●信噪比:音频通道正常工作电平与通道噪声电平的差值。

除了上述三大指标外, 模拟音频通道的技术指标还有通道的电平差、相位差和串扰等技术指标。

三数字声音的嵌入和传输

数字声音是1992年AES (美国音频工程师协会) 和EBU (欧洲广播联盟) 共同制订的数字音频接口标准, 即AES/EBU数字音频格式。如上文所述, 包括数字声音在内的数据是以复用的方式嵌入在SDI数字视频的辅助数据包中与视频信号一起传输。

1. 声音的A/D转换

对于模拟音频信号的嵌入首先要进行信号A/D转换, 和模拟视频信号进行A/D转换一样。首先, 要对模拟音频信号进行采样, 采样频率要符合奈奎斯特定理:大于或等于信号最高频率的两倍。目前我们主要使用的音频采样频率有:32kHz、44.1kHz、48kHz。另外, 对采样后的音频信号进行量化, 量化步长的精度决定A/D转换后数字音频的质量, 通常优先选用20bit进行量化, 也可以选用16bit、18bit、24bit进行量化。

2. AES/EBU声音格式

AES/EBU音频格式的帧结构:音频信号是以块 (或称段) 为单位, 打包传送的。一个音频帧由两个32bit的子帧组成, 第一个子帧由前置码“X”开始, 第二个子帧由前置码“Y”开始, 每192帧构成一个区块, 前置码“Z”是检测每个区块的起始位置。帧格式如图7示。

24 bit和20 bit子帧组成如图 (见图7a、图7b) , 每个子帧由32bit (0到31) 组成:

●0～3bit送前置码;

●4bit～27bit传送音频样值;

●28bit传送音频样值的有效标志V;

●29bit传送用户数据比特U;

●30bit传送通道状态C;

●31bit传送奇偶校验比特P。

3. 数字音频的嵌入方式

如前所述, 数字声音是以音频数据包的形式通过复用方式嵌入在SDI数字视频的辅助数据中。音频信息的辅助数据包由音频数据包、音频控制包、扩展数据包组成。

音频数据包 (如图8所示) 可放置在SDI信号中除正常切换行第7/320行以及用来放置错误校验字的第5/318行以外的行消隐内。

音频控制包 (如图9所示) 的作用是为接收端提供必要的解码信息。音频控制包放置在场消隐切换点之后的第二个行辅助数据区内, 即第8/321行上, 每场传送一次, 音频控制包中含有音频帧序号、取样频率和各通道音频/视频间的相对时延等信息, 对于48kHz同步运行模式, 音频控制包的传送是可选的, 但对其他运行模式则是必需的。

嵌入音频数据字均匀地放置在各电视行中最好地解决了伴音和画面口型不一致的问题, 从而在数字电视信号的传输中达到声画同步、协调一致。嵌入音频后的视频信号可以用一根电缆同时传送视音频信号, 对于大型数字总控系统来说, 是非常高效、安全、经济的。

四数字声音的传输和有关技术要求

我国电视行业标准GY/T156-2000《演播室数字音频参数》和GY/T158《演播室数字音频信号接口》, 对演播室的AES/EBU数字音频参数、数字音频制作和数字音频接口做了规定:

●采样频率:优先使用48kHz;

●量化比特:20bit, 也可选用16bit或24bit;

●声音通道:2路、4路或8路;

●音频接口:采用串行接口格式, 采样频率为48kHz, 最大量化比特是24bit。

1. 数字音频工作电平的要求

按我国数字音频满度电平的规定, 数字声音校准信号为1kHz的正弦波信号, 电平为-20dBFs。在实际使用中和国家广电总局“金帆奖”的评比对声音工作电平要求为:语言峰值电平≤-10dBFs, 音乐峰值电平≤-5dBFs, 对应的模拟声音校准电平为+4dB, 语言峰值电平在-7VU～-3VU瞬间最大值可达到0VU, 音乐峰值电平-7VU～0VU瞬间最大值可达到+3VU。

无论是对声音进行A/D转换或D/A转换, 都必须首先对转换设备基准电平进行校正, 使之符合模拟或数字音频基准电平标准。

对于A/D转换:应该是模拟音频1k Hz, +4d B输入, 数字音频1KHz, -20d BFs输出。对于D/A转换:应该是数字音频1k Hz, -20d BFs输入, 模拟音频1k Hz, +4d B输出。如图10所示。

音频基准电平设定后, 无论是播出信号、台内演播室信号交换、台外信号交换, 声音通道都严格按照音频基准电平来运行, 保证了播出信号与交换信号声音电平的一致性。

值得注意的是, 由于数字电视与电信的发展越来越紧密, 实际工作中, 许多电视信号要经过电信的光纤网络传输, 来自电信链路0VU、0dB标准的信号, 更要严格按照上述音频满度电平的要求来调整, 使之符合广电标准的要求。

2. 嵌入中的切换行要求

在电视制作或电视播出中, SDI数字电视信号的切换行亦有严格的规定, 现行数字电视标准分为AES/EBU和SMPTE标准, 前者是音频工程师协会/欧洲广播联盟;后者是美国电影电视工程师协会, 不同电视设备制造商所生产的设备会采用EBU标准或SMPTE标准。

我国电视系统的声音标准采用了SMPTE标准, 按我国《数字电视附属数据空间内数字音频和辅助数据的传输规范》标准, 625行电视系统中第5/318行用于插入EDH的数据, 正常的视频切换行为有效行第6/319行, 受切换行影响, 第6/319行、第7/320行的行消隐期内的附属数据会受到干扰或影响。一般情况下, 为了不影响正常的切换, 视频切换行第6/319行、第7/320行, 不应嵌入任何数据。第8/321行嵌有音频控制包, 音频数据是在第9/行之后嵌入并进行传输的。

网络化智能广播总控系统建设研究 篇8

1 网络化智能广播总控系统简介与设计背景

现代人对于广播的欣赏水平越来越高, 对于广播的质量要求也越来越高。人们不仅仅需要广播的声音, 更需要广播的内容多样化、节目层次化, 这对当今的广播电台在提高节目质量上也增加了难度。全新的广播总控系统在实现传统广播总控系统功能的基础上, 能够利用软件控制系统与硬件电子设备对于广播信号的传播与系统的整体调度水平进行提升, 提高了广播节目播出的质量与安全性。全新的广播总控系统已经能够实现网络化、智能化, 值得推广应用。

2 建设网络化智能广播系统的功能需求

2.1 网络智能化的监控功能

系统具有全方位多角度的监控功能。首先是对广播声音频率设备运行状态以及对声音频率信号的实时监控功能。节目播放过程中所有操作设备都进入监听状态, 包括声音信号传输中用到的音分、矩阵、以及路由器、服务器等计算机网络辅助设备的实时状态。其次, 是声音信号如转播、发射台和输出信号等的状态监控, 当每个声频信号进行音量与各个幅度变换时, 甚至是直播间的温度、湿度、各个设备的电压、UPS等系统都可以监控并记录状态, 一有异常系统会立即进行报警处理。

2.2 网络图形化的统计功能

系统能够将各个设备的运行状态、运行数据进行图形化的显示, 并提供出详细的趋势分析图让操作者掌握当前节目播放的状态。

2.3 智能故障分析与报警处理功能

系统具有播放设备产生故障的智能分析功能, 出现故障后会及时报警, 让管理人员及时掌握故障发生的原因, 并提供紧急处理操作。由于系统将音频信号在硬件设备总线内传输的状态都能够实时进行监控, 当电台播放节目时一旦发生错误, 系统会立即启动报警功能进行提示, 并立即启动应急垫乐等功能。

3 网络化智能广播总控系统的设计与实现

网络化智能广播总控系统主要由音频信号传输系统、节目监视与调度系统、报警应急处理系统三大子系统构成, 主要通过以下技术进行设计与实现:

3.1 Cobranet网络编码技术构建音频信号传输系统

由于Cobranet每个数据通道的PCM数据总量都能够达到0.96M每秒, 数据通道上还有音频信号的公共数据, 这些加在一起使得Cobranet数据通道的数据流达到了1.15 M每秒, 能够满足音频信号数据的实时传输需要。在实现音频信号传输系统中主要运用了Cobranet编码技术实现音频信号的数模转换。此外, Cobranet编码还通过计算机软件、电子硬件设备以及数据传输的网络协议实现了音频数据信号的多路传输, 这让电台播放节目声音的质量得到了质的提高。音频信号传输系统还用CAS控制软件配合Cobranet编码技术实现对多路音频信号的监测、记录与统计, 其中CAS-1600可以实现对音频多路信息数据的采集, 用CAS-10S软件对音频数据进行实时监测, CAS1000-0016A对各路音频信号的数据进行解码和重新编码后就能够实现节目的正式播出。

3.2 NETWORK矩阵技术构建节目信息调度系统

在信息调度系统中主要应用了NETWORK矩阵技术进行实现。节目信息调度系统以NETWORK A1616为中心将节目直播与转播信号利用跳线盘进行输出[1]。系统中还要配合RS232数据通讯协议对NETWORK矩阵进行操控。NETWORK矩阵技术还可以对播放的节目进行随时调整, 对节目进行提前计划。利用键盘可以控制矩阵的软硬件切换, 硬件实施调度的同时C语言编码软件能够对调度过程进行记录和备份, 强有力的保障了节目播放的安全。

3.3 PICO200数字软件构建监视报警系统

监视报警系统主要利用PICO200数字软件进行实现。软件可以对节目播放的频率、声音、节目时长等进行实时监控, 监控的同时还可以对监测数据进行图形化的显示, 数据与图形信息可以通过计算机网络实现共享。所有监测到的数据都会被存储到计算机硬盘内进行备份, 方便日后查阅和使用。

4 网络化智能广播总控系统应用状况与优势

网络化智能广播系统经过实践应用, 以其高超的技术手段、强大的调度功能而被业界赞誉。在试运行期间没有发现影响功能应用的障碍, 通过计算机网络与电子硬件设备的控制, 网络化智能广播系统能够改变传统的人工值班的广播控制模式, 大大降低了广播电台的停播率。在应急处理上更是操控快捷、能够迅速解决节目播放中遇到的紧急状况, 提高了电台节目播放的安全性, 该系统的操控性也得到了电台工作人员的一致好评。在应用期间, 也发现了系统较传统广播总控系统的诸多优势:首先, 系统的功能强大, 设计也比较合理, 尤其是在声音信号传输、监控、报警等技术的运用上堪称典范。其次, 系统具有主传与外转调度分离的功能, 并采用CAN总线技术控制信号传输, 强有力的保障了电台节目播出的安全性。再次, 该系统中用到的网络音频技术、NETWORK矩阵技术等都是领先的广播控制技术[2]。由于以上优势, 网络化智能广播总控系统值得推广应用。

5 结语