数字电视监控系统论文

数字电视监控系统论文（共12篇）

数字电视监控系统论文 篇1

0 引言

对于数字电视运营商来说, 安全播出是重中之重的任务。广东有线广播电视网络有限公司 (以下简称“我公司”) 目前拥有数字电视用户约100万户, 传输标清节目137套, 高清节目20套。为保证信号播出的安全, 需采用有效的技术手段对前端系统链路的各个环节进行监管, 人防与技防相结合, 确保安全优质播出。数字电视前端监控系统实时监测信号状况, 通过语音、信号灯、状态栏闪烁等多种报警方式使机房技术人员能快速判断故障点, 通过自动切换控制、手动切换等多种方式实现故障的快速恢复, 是前端建设中不可缺少的重要组成部分。我公司原有监控系统建设于2007年, 没有对中间环节和所有信号源进行监控, 根据总局第62号令及确保十八大安全播出的要求, 2012年我公司对原有监控系统进行了改造, 于当年11月完工并投入运行。

1 系统结构

我公司数字电视节目源主要来自卫星接收、SDH光纤干线网下传、本地自办节目等, 其中的信号格式包括QPSK信号、ASI信号、DS3信号、IP信号等, 各路信号源先进入卫星机、编码器、适配器等进行处理后, 进行复用、加扰处理, 再送入前端调制平台, 混合放大后下传至HFC网络系统结构, 如图1所示。

根据前端系统的结构和实际需求, 整个监控平台由卫星防非监控、QAM播出监控、传输流监控三个子系统组成。对系统主要传输环节设置监测点。采用码流监测卡, 主要功能是对QPSK、ASI、QAM等符合DVB标准信号进行实时监测, 依据TR101290技术规范规定的1、2、3级生成并存储相应的报警信息, 将TS流数据和报警信息进行IP打包, 通过组播的方式转发到监测系统IP网络中。可通过IP网络进行远程控制。

为防范非法干扰, 保障信号安全, 首先对卫星信号进行防非监控。采用QPSK监测板卡实时进行卫星信号质量监测、分析信号指标、检测非法入侵信号。并根据报警规则, 在信号质量发生突变时进行告警、自动切换至垫播信号、确保非法信号被阻截在源头, 同时保证播出信号的不间断。复用加扰、调制后的信号也需设置监控节点, 所有播出信号都需要24小时监控并录像。

2 防非监控

从卫星接收下来的信号经过功分器, 分成两路, 一路给防非监测, 一路给卫星接收机。卫星机输出的信号经过分配后再经过延时监测, 输出信号与垫播信号一起进入自动切换控制, 再输出ASI信号进入下级链路。主备路均经过防非切换控制处理。

图2中的主备路QPSK防非监测采用北京博汇科技的BHQP41多通道DVB-S/S2卫星数字电视监测卡, 完成QPSK信号接收、信道参数监测、码流分析、码流TS over IP输出功能。采用BHA46多通道ASI信号延时器, 完成延时处理。采用BHA31多通道ASI码流监测打包卡, 完成ASI信号接收、码流分析、码流TS over IP输出功能。采用主备2台垫播主机, 7×24小时不间断自动播出码流垫播信号, 输出IP信号, 再经IP-ASI转换及分配输出ASI垫播信号。ASI防非切换控制采用Trinity Ares-TS301智能应急切换器完成ASI信号与垫播信号切换, 采用TS301控制面板完成手动切换。

Trinity Ares-TS301的特点是:1.能实现断电时主或备路信号直通, 在线更换板卡时信号直通, 不影响正常播出;2.可以自动完成信号监测、信号选择、智能节目替换、码流切换等功能;3.自动切换模式下可同时接收多种形式的外部控制, 提高了应急效率;4.主、备、辅三路传输流之间毫秒级、无缝切换;5.码流切换时, 切换器可自动更改备路和垫播信号节目PID与主路信号一致;6.辅路信号采用码流垫播切换主机输出的垫播信号;7.当主信号相应节目出现故障时, 通过智能切换器自动切换备路相应节目替换播出, 若备路无对应的节目则采用垫播节目替换播出;8.当信号监测系统监测到出现故障时通过智能切换器自动切换备路信号或垫播信号播出。

节目多画面监测由Trinity Ares-Display多画面显示监测报警系统组成, 完成主、备卫星信号节目的实时监测报警和多画面显示, 以及节目静帧、黑场、音量过高或过低等质量监测。

信道码流防非监测由Trinity Ares-Signal Eye信道码流监测报警系统组成, 完成卫星防非监测、信道指标、TR101290的三级错误监测、PSI/SI表格全解析、模板比对、PCR抖动分析、带宽数据实时信息等功能。

防非切换控制主机完成卫星防非系统的应急切换控制, 同时完成参数设置和设备管理等功能。

3 播出监控

播出监控是安全播出的重要环节, 需要实时监测到所有在线播出的节目内容, 当系统检测到异常时通过多种方式报警, 机房工作人员根据报警信息判断故障情况, 及时切换信号, 迅速恢复正常播出。

图3为播出监控原理图。数字电视前端播出的QAM信号经过解调、解扰和监测后, 采用TS over IP技术将解扰后的清流和报警信息封装成IP包发送至交换机。多画面显示监测报警主机通过交换机接收监测前端实时发送的IP包, 完成视音频内容的解码和标、高清电视节目的监测和显示。

采用Trinity Ares-CI信道码流解扰监测前端、BHQA28多通道QAM监测卡、BHIP22多通道IP码流解扰卡等监测设备进行QAM信号的解调、解扰和监测。多画面显示监测报警主机采用Trinity Ares-Display系统, 它可对频道的位置及大小任意调整, 以OSD方式显示节目信息, 提供彩色音频VU表, 双声道音频显示, 具备全程24小时录音录像功能。支持TS码流录像, 码流转储H.264格式。实时监测黑场、彩条、静音、伴音静帧、无伴音静帧、音量过高、音量过低等故障, 并进行实时监测报警。对监测到的故障和异常提供多种方式的报警, 并通过数据库对监测信息和录像文件进行存储、管理和查询, 支持远程访问和操作。

语音报警服务器通过安装Voice Alarm Server, 将来自不同监测前端的各种故障和报警信息, 按照设定的逻辑通过报警音箱进行语音报警。

GPS校时服务器起时钟同步作用, 它通过接收GPS信号, 进行时间精确校正, 再通过思科交换机连接需要进行时间同步的各系统的交换网络, 每台监控主机安装校时客户端软件进行时间的自动同步。

4 传输流监控

数字电视传输流中不但含有音视频压缩信号, 也含有将压缩信号正确解码所需要的业务信息PSI/SI。PSI/SI信息一旦出错, 虽然节目的播出和传输没有中断, 但用户无法正常接收, 业务将出现事实上的中断。例如, PMT出错, 解码器找不到该业务视音频和PCR的位置而不能正确解码;CAT出错找不到ECM和EMM的位置而无法正确解扰解码;PCR超过容限将有可能出现画面静帧或丢帧现象。因此, 对数字电视TS流的监测和分析也非常必要。

传输流监控能实现对目前系统传输的所有ASI传输流进行监控, 同时对传输流包含的视频节目进行监控, 如图4所示。主备复用器输出的信号经过ASI码流监测, 打包成IP包后发送到交换机, 同时主备信号进入智能码流切换器。

码流应急切换主机完成ASI码流的应急切换, 多画面监测报警主机完成复用后信号节目的实时监测。

故障画面轮巡定位显示由Trinity Ares-LX多画面轮巡报警服务器完成, 每一个窗口都可以定义为多节目轮巡方式显示。在没有故障节目时, 按照用户预设的逻辑进行画面轮巡;当接收到报警信息时, 软件按照设定的画面切换逻辑, 将故障节目画面显示到对应的窗口上, 同时以视频叠加OSD、标题栏闪烁方式提示用户进行故障处理。最终实现重要节目固定窗口显示、普通节目轮巡显示、故障节目集中显示。

Trinity Ares-Signal Eye信道码流监测主机完成码流集中监测报警, 对系统中信号质量、码流参数进行全局监测;可集中显示TR101 290码流三级错误监测报警信息;显示码流带宽分析统计、PCR时钟抖动、间隔等监测分析数据;具备对PSI/SI表单的详细解析功能;可实时监测ECM、EMM的有无、带宽是否溢出和CW加密控制字是否按时间间隔发生变化等。支持标题栏报警、日志报警、数据库报警、语音报警、网络报警、SNMP报警、触发录像报警等多种报警方式;可以实时监测所有监测前端工作状态, 查询任意频点和码流的监测数据, 调用选定时段的故障触发录制存储的码流进行下载和播放。

Trinity Ares-Alarm Center广电机房全景监测系统完成机房链路全景监测, 可直观呈现信号传输过程中每个环节的实时监测状态和节目画面。可在一个屏上分组显示所有码流的实时状态, 故障码流放大报警。支持码流进行实时深入分析和监测, 支持TR101 290三级错误、模板比对、PID带宽监测、数据广播分析等功能, 能集中分组展示机房环境中所有信号的状态。

5 系统运行情况及改进

我公司采取了以下措施对前端系统进行优化及完善, 确保安全播出。

对卫星接收机、编码器、复用器、加扰器等设备均实现了1:1的在线冗余热备份;在每个节点设置智能切换开关;对前端的重要节目及主要节目实现了调制器1:1的热备份;主备调制器输出的信号进入RF自动切换系统, 系统实时分析主备射频信号的电平等参数, 并连接到管网系统。当检测到在用的一路信号出故障后, 会自动切换到另一路输出, 同时在网管系统上也可以快速切换;对重要节目, 主备信号均同时通过卫星接收和SDH光纤接收, 主备两路信号源均先经过智能切换开关, 并将控制面板, 切换管理系统、画面监测等引出到监控台上, 实时监看信号传输情况及控制信号切换。

根据监控系统的特点以及实际运行情况还作了以下改进:

1.优化语音报警。为使机房值班人员注意力集中、准确判断故障情况, 共使用5个音箱, 其中1个用于播出监控, 2个用于主备防非监控, 2个用于主备传输流监控, 分开放置, 这样报警声音就不会混乱无序。

2.合理设置录像存储。根据不同监控点的存储要求, 在播出监控设置了7×24小时录像记录, 在卫星防非及传输流监控设置提前30s故障触发录像。

3.设置主备切换联动功能。当播出一路节目内容黑场, 而另一路为正常时, 将自动触发切换开关进行自动切换, 此功能有效防范TS流结构正常但节目内容异常的情况。

4.根据实际情况使用一键替换功能, 可将所有智能切换开关切换至备路或辅路, 提高了应急效率。

5.启用模板比对功能。通过对输入码流的状态和表格特征的提取, 按照固定格式存成用于比对的模板, 与对应的码流作在线比对, 用于监测码流、加密信息等是否被更改;当其中一路信号的设备升级或调整后, 如果各参数及码流结构设置得和原来的不一样时, 会报警, 提醒工作人员检查设备。

6 结束语

目前, 数字电视前端监控系统工作稳定, 运行情况良好, 达到了设计要求。由于对中间环节也进行了监控, 能尽早发现故障隐患、有效缩短故障处理时间、大大提高应急效率, 保障了安全播出。

参考文献

[1]数字电视国家工程实验室 (北京) .数字电视前端系统[M], 北京:科学出版社, 2012.

[2]胡德斌.博汇监测/防非系统培训文档[Z].

数字电视监控系统论文 篇2

一、需求分析

数字报警监控系统已经广泛地应用于社会各行业的安全防范系统中，成为日益发展变化的生活、工作必备的安全基础设施。医院是关系到人们身心健康的重要机构，现代化的医院建设不仅代表医院的先进性和高档次的管理，更重要的是为医护人员和病人提供良好安全有序的医疗环境，促进整体医务水平的提高。

安防系统是医院建设的的重要组成部分，也是医院安全、智能化管理的体现，对于监督医疗水准，提高医务人员办公效率，保护医务人员的人身安全及医院财产，具有重要意义。

特别是大型医院以及专业型医院的特点是医疗设备贵重、流动人员杂、科室分工细、协同性工作多，设备、人员、药品和资料信息的管理繁琐重杂，一但管理不善出现疏漏，会造成不可估量的损失和后果。集成化的数字报警监控系统，为保障医院的安全提供了有效途径，同时也可大大提高医务管理水平。

另外，借助视频监控系统，还可实现“远程专家会诊”，危重患者探视等，方便医院科研教学治疗工作，有利于医疗纠纷的解决，给医患人员及家属也带来了更大的便利和实惠。

二、设计思路

按照目前大中型医院的规模，所需的监控点较多，为了能及时处理事件及履行专门的保安职责，整个系统设计为二级管理模式，即1个总控制中心和若干个分控制中心，级间通过网络互联，这样既减少布线，又能集成为一个统一的管理系统。

各监控区域的摄像机图像先通过同轴电缆传输到各分控制中心(保安值班室)，图像接入安装在分控中心内的EAVS数字网络报警视频服务器上，通过EAVS实现对重点出入口（部位）的图像记录、报警图像记录及网络传输等功能；同时各分控中心EAVS控制器都接入医院局域网络，矩阵的视频输出传输到总控中心，实现集中监控与管理。

此外，各分控中心监控系统通过计算机网络与门禁控制系统、周界报警、报警系统互联，实现联动控制，以形成一个完整的安全防范体系。

三、系统结构及功能

（1）闭路电视监控系统：

在围墙周界、门厅、手术室、收费处、药房、病房、重要出入口等地方安装摄像机，各摄像机采集的图像信号通过同轴视频电缆传送至各分控中心，通过EAVS数字网络报警视频服务器的客户端，直接将视频信号显示出来。保安值班人员通过视频监视，随时发现可疑的迹象，以便及时采取行动。而且在部分重点保护区域，可以自由设置摄像机24小时录像或定时录像，可以将重要的需要连续监视的画面（如收费处/药房/主手术室等）录制在磁带上，定期存档，以便在发生事故后重放，搜索事故线索。分控中心可以采用键盘操作进行视频切换及云台镜头控制等。

根据各分控中心监控点的数量分配数字网络报警视频服务器，供分控中心值班人员进行直接监视。

视频控制：在总控制中心设置一台主控制键盘，接入医院局域网，通过网络可控制摄像机图像的切换和云台/镜头，直接操作智能球的各项功能，如：选择预置点，运行预置点扫描，调用摄像机菜单等。

图像移动侦测报警：每路图像均可设置图像移动报警、录像，通过此功能，EAVS只录制动态图像，能够节约大量硬盘空间。

录像：可以根据需要选择不同的录像模式，如：连续录像，预报警录像、传感器录像，并可选择不同的时段进行布防/撤防。

网络传输：EAVS主机能透过医院综合布线网络，被接入医院局域网，网上被授权的管理人员能够调阅每台EAVS图像，并且能够控制摄像机镜头/云台，进行EAVS系统的参数设置等管理工作。

危重患者探视：危重患者由于要防止感染，客观上有不允许医护人员之外的人员进入，可让患者家属在显示终端上探视亲人的病情，缓解家属的焦虑，也提高了医院的医护水平。

3G手机在线视频浏览：EAVS数字网络报警视频服务器支持3G手机在线视频浏览，方便院方领导异地视频查询。

联动功能：所有视频监控设备均可以通过EAVS与相应区域的报警探测器、周界对射、门禁系统等进行联动。

视频会议：召开基于互联网或局域网的音视频会议。实现专家会议、会诊等。

（2）报警系统：

对医院的主要区域的出入口、电梯厅、控制中心、机房、收费处、药房、药库及贵重物品的库房等重要部位安装各种探测器等，由保安控制室统一监控。同时可与视频监控系统联动，使值班人员能及时、准确地获得发生事故的信息和相关图像。

按照各个分控中心的控制范围，各报警设备均可以自由接入所在区域的EAVS数字网络报警视频服务器，形成单个区域内的报警监控及紧急求助系统。

通过数字网络报警视频服务器，能够接入多种报警信号，包括烟感、红外探测和其他各种报警设备。

当监视区域有异常变化时（异常条件由用户根据不同情况设置），如有人闯入，则在监控中心主机上会及时以声像报警，并可控制外接警报器报警，控制现场设备提出警告，还可触发录像，将监控现场此后的情景记录在案。可自动拨叫已设定的多个电话号码（如值班室），向对方以语音报警，语音内容可以录制、编辑。

EAVS数字网络报警视频服务器定期巡视一次与之连接的摄像机和各种报警设备等，发现线路被切断，向监控中心发出报警，直到管理员做出处理。同时在报警信息日志上做出记录。

（3）周界报警系统：

周界报警系统由前端智能总线对射、摄像机、报警视频控制主机、接警管理中心构成报警网络结构。当发生非法翻越时，探测器可立即将警情由该级总线传送到分控中心，并同时联动电视监控设备对警情发生区域进行监控录像。分控中心通过医院局域网，将信息传送至总控中心，总控中心将在电子地图上显示警情区域及警情类型，并通过现场及时录像判断警情的具体情况，以利于保安人员及时准确地处理警情。

FOCUS周界防范系统具备完善的安全防范功能，其体现如下：

周界探测器类型多样，满足全面设防的需求，根据不同环境的需要选择合适的探测器，消除盲区和死角。

周界探测器具备智能雨雾识别功能，根据环境的变化自动调节工作状态，抗干扰能力强。

数码八段变频，状态实时报告等功能，能有效防止人为暴力破坏探测器及自然环境导致探测器不能正常工作的情况发生。

与监控系统联动，报警时，警情发生区域的图像自动在监控中心监视器中弹出。报警中心警情信息时间、类型等均可打印。

（4）分控中心

分控中心设置在各个独立的管理或办公区域，配置1台高性能服务器，1台EAVS数字网络报警视频服务器。服务器安装分控客户端管理软件，实现分控区各监控点及报警设备信息的实时查看、存储和转发，并能实现前端监控设备云台控制等。（5）总控中心

大厦电视监控系统系统的设计 篇3

【关键词】电视监控系统;设计;大厦

监控系统是安全技术防范体系中的一个重要组成部分，是一种先进的、防范能力强的综合系统。通过遥控摄像机及其辅助设备（镜头、云台等）直接观看大厦内的一切情况，做到看得见、看的全，可以把被监视场所的图像内容传送到监控中心，使被监控场所的情况一目了然。电视监控系统还可以与防盗报警等其他安全技术防范体系联动运行，使电视监控系统在实现了自动跟踪、实时处理等方面有了很大发展，从而使电视监控系统在整个安全防范体系中具有举足轻重的地位。电视监控系统的另一特点是它可以把监视场所的图像清楚的纪录下来，这样就为日后对某些事件的处理提供了便利条件及重要依据。总之，电视监控系统已成为安全技术防范体系中不可缺少的重要组成部分，其系统图如4.2所示。

图4.2  电视监控系统

（一）用户需求

根据设计图纸要求，监控点主要设置在首层主要出入口，各层楼梯前室，电梯厅及电梯轿厢，主要通道，地下停车场及出入口，服务台设紧急按钮。

（二）设计原则

根据甲方要求，地下车库的出入口设置红外一体化摄像机和红外高清摄像头，在大楼首层出入口设置红外高清摄像机，电梯选择电梯专用摄像机，大楼的各个出口选用匀速球型摄像机。保证大楼的各个出口都在监控范围之内，看的清，看的全，不留监控死角。

（1）系统指标

图像水平清晰度，摄像机不低于420电视线;图像画面的灰度不低于8级;系统的各视频信号，在监视器输入端的电平值1VP-P+3dB;系统在低照度使用时，监视画面达到可用图像，其系统信噪比不低于30dB;

（2）综合评估

系统图像质量的随机信噪比不低于40dB，图像质量按五级图像质量标准评定，图像质量不低于四级。

（3）灵敏度的要求

当前所用的摄像机照度范围为（0.01～0.06）LUX.。 摄像机的照度与镜头的相对孔径有及其重要的关系，因此当被防范目标的照度经常变化时，应选用自动光圈镜头，用视频信号的变化量来改变镜头的相对孔径，调节摄像机的入光量，以保证取得良好的图像。

（4）分辩率的要求

对被防范目标的识别，不但取决于摄像机的分辨率，更取决于被监视的现场，也就是说取决于镜头焦距。作为宏观监控摄像机的分辨率要清晰。对环境的要求：摄像机必须在现场環境条件下长期稳定的工作。对供电的要求：所有摄像机都能在标准电源正常变化的情况下工作。但由于我国的电源电压变化较大，因此要求摄像机有更大的电源变化范围。 系统在设计上采用统一的技术规范及通信格式，将所有的系统有机的集成一起，其系统与系统之间可相互通信，数据共享，使其构成一个高度智能化、自动化的闭路电视监控系统。同时要考虑到所采用的系统设备不但在日后运行时起到对外的监控作用，系统本身也能具有自身防破坏及报警功能，并且可长时间可靠运行。综合上述的设计目标，我们在监控系统的中心控制端采用AB的主控设备。

在镜头方面，根据不同的监控范围选取不同焦距的镜头，以适应不同的监控要求。考虑到环境光线的变化，所以所有的监控点配备自动光圈的镜头。

本系统的闭路电视监控中心采用中央矩阵控制系统，从而实现整个系统的无缝连接和统一控制，所有摄像机及监视器都可在管理中心上控制其运行，每一个摄像机的图像都可在多个监视器上输出，实时显示送来的直播图像，达到实时监控该区域的目的，同时允许在同一界面上对CCTV进行画面显示切换。系统对视频信号的处理和储存是通过操作中心设备进行的，可在中心内所有得到许可的管理员进行对监控系统的控制和观察，并可在中心控制设备上设定其权限。

（三）方案说明

此项目的监控系统主机容量要求满足现在及今后扩容需要。具体配置如下。

（1）传输部分：所有摄像机采用集中供电，每台摄像机引1条视频电缆经过弱电间至中控室。

（2）控制部分：在此系统中，控制设备有矩阵主机、画面分割器、键盘、解码器、云台控制器等设备。此控制部分在本系统中是十分重要的，可谓系统的心脏部位，本系统中矩阵主机选用加拿大AB主控设备AB-D2050R系统。其中控设备——矩阵主机是一智能型的真正实现了即插即用的可操作设备，可以进行菜单编程、年月日、中英文输入，还有报警功能。

（3）显示、记录部分：系统配置日本松下专业监视器进行监视，进行录像。

随着人们对生活要求的越来越高，在越来越多的大厦当中，使用大厦电视监控系统会越来越多。它的广泛使用，将不断提高人们的生活居住的质量。

参考文献：

[1] 吴成东.国内外智能人厦与智能住宅的发展[J].城市建筑智能系统，2010，24（2）：165-174.

[2] 张瑞武.智能建筑[M].北京：清华大学出版社，2012.

数字电视自动化监控系统的构建 篇4

关键词：数字电视,自动化,TCP/IP协议,实时监控

随着地面数字电视技术的普及与推广, 我国将全面的构建地面数字电视广播网, 各地将广泛采用越来越多的地面数字电视发射机。为了确保整个地面数字电视广播网络的稳定性和安全性, 必须构建一个数字电视自动化监控系统, 对所有的地面数字电视发射机实现实时、有效地管理。

在过去的工作中, 值班人员对发射机进行监控, 需要定时在发射机房内通过巡机来检查发射机的工作状态, 对发射机进行操作时需要在机房内对发射机的控制面板手动操作。为了进一步提高系统工作效率, 必须要有一套自动化远程控制和监测发射机的系统, 替代传统的人力手动操作。

目前, 国内包括地面数字电视发射机监控系统在内的广播电视发射机监控系统还不够完善, 主要存在以下问题:第一, 各发射台站的地面数字电视发射机型号各异, 各类型号的发射机硬件接口各不相同, 相互之间又难以兼容, 很难实现统一监控。第二, 大多数发射台站发射机监控系统是专门为过去模拟电视广播发射机设计使用的, 无法实现对新一代数字电视广播发射机的监控, 并且监控系统的自动化程度比较低, 无法满足现在的需求。

1 数字电视自动化监控系统需求及目标

为了克服上述问题并提高节目播出的可靠性, 地面数字电视播出系统必须是一套集自动开关机、节目监控、功率告警、故障设备自动监测和切换于一体的自动化监控系统。该系统详细需求如下: (1) 实时接收显示发射机的状态信息, 可随时查询处理接收到的相关监测数据。 (2) 实时的声光报警系统, 可以根据不同的突发状况, 自设定报警提示值班人员。 (3) 系统应具有完善的安全防范措施, 有记录操作任务的功能, 能对发射机状态变化进行查询、统计。

2 数字电视自动化监控系统方案设计

基于上述需求及目标, 我们通过采用统一数据传输协议设计了一种地面数字电视自动化监控系统, 同时保证了该系统的通用性和未来的可扩展性。目前, TCP/IP是一种应用成熟的双向通信协议, 而且基于此协议的各种应用设备和技术可供选择的很多, 最终我们选择TCP/IP协议作为我们设计数字电视自动化系统的核心协议。

基于TCP/IP协议的数字电视自动化监控系统结构如图1 所示。由图1 可知:我们首先通过接口协议转换器将不同的硬件协议接口统一转换为支持TCP/IP协议的以太网接口, 然后通过基于TCP/IP协议开发的软件实现对所有发射机统一的监控, 在一个监控终端下实现对多个不同类型的地面数字电视广播发射机的集中控制, 并最终形成高集成度的自动化监控系统。

3 数字电视自动化监控系统组成

发射机监控系统是发射机日常工作中的核心系统。它必须具备实时监测发射机各部件工作状态, 数据指标, 具备简单的远程操作功能, 可以自动或者手动的开关机, 切换主备机, 切换主备信号源, 切换发射机主备激励器, 调节输出功率, 对故障状态可以有效报警和记录等。由图1 可知, 基于TCP/IP协议的地面数字电视自动化监控系统主要包括:被监控的数字电视发射机、监控接口、接口协议转换器、网络交换机和监控终端等。

3.1 被监控设备

发射机是地面数字电视自动化监控系统的主要监控对象。通常情况下, 地面数字电视发射机和远程监控终端是通过相应的监控接口来通信的, 双方实时传输监控数据。

3.2 接口协议转换器

地面数字电视自动化监控系统的目标是通过统一的监控终端实现对所有发射机的监控。可是监控终端的接口有限, 通常还采用了不同的网络交换协议, 很难保证通讯接口能够直接连接所有发射机。为此我们在地面数字电视自动化监控系统的设计过程中利用接口协议转换器将不同的硬件协议接口统一转换为支持TCP/IP协议的以太网接口。

3.3 网络交换机

地面数字电视自动化监控系统采用了TCP/IP协议, 该系统把以太网集线器作为整个远程监控系统的网络交换机, 这样就可以方便地把监控终端与各发射机连接起来, 同时实现了远程监控系统的可扩展性。

3.4 监控终端

为了提高系统的兼容性、便利性, 通常采用计算机或服务器作为地面数字电视自动化监控系统的监控终端。工程技术人员通过监控终端观察分析系统反馈的发射机状态信息, 随时掌握发射机工作情况, 及时应对各种突发状况, 并且可以通过监控终端对地面数字电视系统进行远程控制。

数字电视发射系统硬件结构复杂, 设备型号繁多, 不同通讯协议的指令、数据很难兼容, 为此首先需要通过集成监控系统软件解析各种通信协议, 将各种不同的数据传输协议重新包装在TCP/IP协议之上, 这个过程又叫作协议包装, 从而把不同发射机的监控数据统一用以太网网络进行传输。

当今数字电视发射机本身都具备遥控遥测接口, 用于远程或本地模式下对发射机工作模式进行设置、控制、实时状态监测。通过网络, 操作人员可以实时监测发射设备的工作状态, 通过接收到的功率、驻波比、反射功率、工作温度等数据判断设备运行情况, 并可以设计参数报警门限;可以访问设备的控制器来远程操作发射机, 发出开关机、复位、切换等指令;可以访问记录数据, 掌握发射机故障信息, 操作日志, 自动抄表等。

此外, 为了保障地面数字电视自动化监控系统的可扩展性, 可以预留一些可扩展的协议实现接口。当需要接入新的发射机时, 通过监控系统软件的扩展接口解析新的通信协议, 就可以实现对新接入的发射机进行监控。该系统的投入使用将以往以人为主的监听监测管理方式转变为以技术为主, 以人为辅, 人机结合的方式, 极大地提高了安全播出保障能力, 同时也增强了值班过程中应对电视节目出现停播等突发事件的能力, 确保了安全播出, 不断地把安全播出工作推向前进。

该系统通过对发射机的实时监控, 极大地提高了发射台工作效率, 同时也增强了工作中应对发射机故障等突发事件的应急处理能力, 确保了安全播出。该系统可以供各个发射台站借鉴。

参考文献

[1]刘文开, 刘远航.地面广播数字电视技术[M].人民邮电出版社, 2003, 12.

[2]杨知行.地面数字电视传输技术与系统[M].人民邮电出版社, 2009.

[3]周春来.广播电视自动监控技术[M].中国广播电视出版社, 2009.

[4]毕爱波.基于TCP/IP协议的嵌入式Internet技术的研究与应用[D].中国海洋大学, 2005.

数字电视监控系统论文 篇5

随着广播电视技术的迅速发展，有线电视网络数字化已是大势所趋。浙江省永嘉县广播电视台陈新浙根据永嘉县数字电视前端建设的情况，介绍基于IP技术的多功能、集成式数字电视前端。

前端系统是有线电视网络的信息源、交换中心，是整个有线电视系统的核心。数字电视前端包括许多关键性的数字设备和技术，如MPEG－2压缩编码器、数字多路复用器、数字调制器等。

（1）节目源部分

永嘉数字电视前端系统中的节目源主要包括卫星接收央视节目17套、各省卫视节目31套、中数传媒上海文广等40套、浙江省节目8套、温州节目4套、本地编码节目2套、CCTV1 编码、音频广播4套、数据广播2个TS流、NVOD2个流。卫星接收节目分为两部分，一部分是需解扰的节目，另外一部分是不需要解扰的节目。所有卫星节目通过卫星天线接收后送入各卫星接收机进行接收解码，把QPSK信号转换为IP信号后输出到主备交换机Cisco3750。本地两套节目送入编码器ION－01进行编码，CCTV1也送入ION－01进行编码，同样4套音频广播也送入ION－01进行编码，编码后ION－01中所有节目经过复用后输出IP信号到主备交换机Cisco3750。浙江省节目8套为模拟信号，所以需要编码，8路信号送入两台编码器ION－01和ION－02进行编码复用后输出IP信号。温州市4 套节目送入编码器ION－04进行编码，复用后输出IP信号。数据广播输出为2个TS流的IP信号；预留2个TS流的SDH网络传输信号，通过DS3－IP适配器后直接输出IP信号到主备交换机Cisco3750。根据编码器ION 的特点，每台ION 可提供4 路视频编码和最多10 路立体声编码，所以本方案中配置3 台ION 编码器可满足系统需求。

（2）复用加扰处理部分

所有卫星接收机输出的IP 信号以及数据广播等全部送入到主备两台千兆交换机Cisco3750，所有信号经交换机汇聚后送入2 台主备复用器Prostream1000。浙江省节目8 套和温州节目4 套以及本地2 套等节目经过编码器ION 编码、复用后直接输出IP 信号到千兆交换机，经Cisco3750交换机汇聚后送入Prostream1000 进行处理。所有节目信号通过Prostream1000 进行复用加扰处理后通过Gbe口进行输出，输出主备两路信号分别进入到主备两台千兆交换机Cisco3750；另外在输出IP 信号的同时每台ProStream1000 输出8路ASI信号给华为QAM调制器DTX8210； 根据ProStream1000的特点，每个ProStream1000可提供多达4个ASI 输入/输出的传输流和8个IP流的输出，本方案配置为1Gbe入1Gbe出、8ASI出，再加上备份的需求，本系统设计中提供3台ProStream1000即可满足目前的节目传输流的复用需求。

（3）QAM调制部分

所有复用器ProStream1000输出的IP信号经千兆以太网送入主备两台Cisco千兆交换机，在交换机进行汇聚后分发给哈雷IPQAM调制器BNSG9000；所有复用器ProStream1000输出的ASI信号全部进入华为15台QAM调制器DTX8210进行QAM调制；BNSG9000接收来自交换机的IP信号然后调制成RF信号送入FR混合器和其它射频信号混合后进入本地HFC网；DTX8210 对15个流的节目进行QAM调制后输出RF信号送入混合器；根据要求，IPQAM需满足15个频点的QAM调制输出，BNSG9000为插卡式结构，最大可插入9块卡，每卡提供6个频点的QAM输出，本方案配置3块卡，可提供18个频点的QAM调制输出；NMX网管系统可以实现对ProStream1000的2：1备份控制和BNSG9000 的1：1备份控制。

（4）EPG和CA信息的插入

EPG信息的插入：本方案设计中采取在Prostream1000中进行EPG插入的方式，EPG信息通过IP方式送入到千兆交换机然后进入复用器，然后分插到各个分属的节目流中进行复用。此外EPG信息也可以在BNSG9000中进行插入。CA信息的插入：本方案设计中采取在Prostream1000中进行节目加扰的方式，每台ProStream1000为CA信息预留一个以太网口，CA信息送入复用器后通过内置加扰模块进行节目的加扰。此外节目加扰也可以在BNSG900实现。

（5）备份方案

矩阵采用双模块双电源备份方式。复用器ProStream1000采用5＋1的备份方案。当其中1台主用设备发生告警时哈雷NMX网管通过实时的监测，将告警复用器的输入信号切换至备用复用器。交换机采用1：1 热备。本方案中QAM调制器BNSG9000没有进行备份，如需备份，可采用1＋1的备份方案。当主用设备发生告警时哈雷NMX网管通过实时的监测，将告警QAM调制器输入信号切换至备用QAM调制器。

（6）系统设计的带宽假定

数字电视监控系统论文 篇6

【关键词】有线数字电视 故障判断 检修方法

有线数字电视系统故障维修是综合性很强的技术工作，维修人员要了解有线数字电视系统的工作原理，如前端、传输、分配系统的基本原理和结构，传输信号的性质，掌握基本维修方法和仪器的使用，同时还要在维修实践中不断收集资料，积累维修经验，提高故障判断的能力与维修技能。

一、检修故障的思维方式

有经验的维修人员在维修系统各种故障时，一般是呈现：“发现故障→找出原因→排除故障”的过程，而判断故障过程的思维活动则难以体现。故障的检修理论上分为六个步骤，每个步骤之间相互影响、相互制约的整体。需要注意的是，对于揭示故障→确定方向→缩小范围这三步，又有相应的检修原则和检测方法，需要在实际检修中灵活运用。而且，在实际执行时，根据具体情况的不同，各步的执行是可以简缩的。也就是说，不必严格执行每步操作。这三步操作呈现的核心内容是“发现故障”。查明原因和排除故障这二步有着相应的技能要求。如使用场强仪测量输入、输出电平，正确拆装分支器，修复损坏的部件等。

检验判断是核实故障是否排除。如果排除，则维修活动结束；如果尚未排除，逆向回到排除故障、查明原因……揭示故障这五步的任一步，核查采取的措施是否正确。如在查明原因时发现一个分支器损坏，更换后故障无明显改善，逆向回到排除故障这一步时发现分支器的输入端与输出端接反，重新纠正后，故障排除。在维修时，当更换了有输入、输出区别的部件后，特别要核查入、出是否装错，这一点一定要注意。

二、检修故障的基本原则

为了能够快速地形成对系统故障的判断，顺利地发现故障所在，而不致于走入岐途，我们特提出四条检修的基本原则，请维修人员注意。

（一）先“静”后“动”

检修故障的时候，对故障出现的原因进行分析，确定故障的原因以及解决方案。然后在运用专业的检修手段进行维修。

（二）先“外”后“内”

要先“外”后“内”地区分系统故障原因，对于系统外的故障，如外界干扰，像电磁波的干扰、寻呼机发射台的干扰、卫星接收节目的太阳黑子干扰等，则需要重新改变前端的频道设置以避开干扰源的频率，或等待太阳黑子活动减弱。这些都不属于系统内故障。一般外界干扰表现在个别频道上，而并非整个频带。要先“外”后“内”进行检查。如某用户电视收看效果不良，应先排除电视机自身原因，再检查插头、用户线等，然后再拆卸用户盒、分支器等。尽量避免随意拆卸。

（三）先“共”后“专”

先检查共用部分，后检查专用部分，千线传输系统是有线电视系统的主动脉，它既是共用部分，又影响面最大。以同轴电缆干线传输系统为例，为干线放大器提供电源的电源供给系统则属于共用部分，应先检查电源供给情况。先解决公共性问题，后解决个别性问题。在多种故障并存的系统中，检修时要先解决公共性和各部分所共用的部分问题，后解决个别性的专用部分的问题。如系统在干线部分有故障，同时个别支线也有故障，应该先解决于线部分的故障，后解决支线部分的故障。

（四）先“多”后“少”

分析系统某一故障的原因时，要先考虑最常见的多发性原因，然后再考虑罕见的原因。因为系统出现故障的许多部位有相似之处，先考虑常见的多发性原因，通常可以提高维修的速度。要做到这一点，需要维修人员了解有线电视系统各类故障所占比例，还要注意经验的积累。有关资料统计，系统中各种接头，连接器、接插件的故障占80%，其他占20%，在20%中，又以安装在室外的部件，如天线、野外分支器、分配器等用户使用不当造成的故障所占比例为高。

三、检修故障的常用方法

在检修系统故障的过程中，运用一些检修的方法，可以准确、快速地缩小故障范围，找到故障点。

（一）信号寻迹法

信号寻迹法就是根据信号特征对接收的信号进行跟踪，根据信号表达的强弱进行故障点判断，这种寻迹法通过通过有线电视系统中传输的电视台节目及自办节目作信号源，

用场强仪、电视机等设备从系统的各级去依次追寻信号，以便判断故障所在的一种方法。适合用来检查无信号、信号弱、交调、互调等非线性失真及干扰等故障。

（二）分割压缩法

通过将需要维修的系统进行分割，化整为零。一块一块地排除怀疑，故称分割压缩法。这种方法特别适用于系统存在短路、馈电负载过重、由匹配不良形成的重影等故障的检修。划分时注意利用结构上的可拆点、如某部件的输入、输出端。分割的程度可逐步划细，直至找出故障点。例如，若发现系统由于匹配不良引起频率响应不好，可断开一支路并接好75Ω负载电阻，如果频率响应变好，则问题出自该支路，断开另一个支路检查，依次类推。

（三）对比代换法

对比代换法是一种实际操作的方法，具体的又两种操作方法：第一：用比较好的部件、设备代替不确定的故障部分。第二：把不确定的故障部件、设备放置在好的系统上。

通过这种实验操作最终确定故障部分。对比代换法可能性强，简便易行。有线电视系统维修时，通常采用第一种代换法。例如，若怀疑干线系统中某台干线放大器性能不良，可以找一台同型号的新放大器代换以确认判断。有时，系统本身运行正常，而用户的电视机有问题导致收视效果不佳，也可以用对比代换法向用户证实。

参考文献：

[1]沈励武.有线数字电视常见故障及处理方法[J]. 有线电视技术. 2011（07）

数字电视监控系统论文 篇7

关键词：自动监控,TCP/IP协议,接口协议,监控系统

地面数字电视广播发射台和发射机多位于城郊甚至山区等偏远地区,工作环境差、工作强度大,人工进行设备运行状态的监视及简单控制十分不方便,而且容易出错,导致管理效率较低,甚至直接影响数字电视的广播质量。为了提高工作效率,减轻工作强度,有必要实现广播发射机的自动监控。幸运的是计算机网络通信技术的快速发展为发射机的远程监控提供了崭新而高效的手段,使得开发出广播发射台智能监控系统成为可能。然而目前存在的很多发射机监控系统还不完善,兼容性差、可扩展性低、自动化程度低,所以进一步研究广播发射机集成监控系统十分必要。

1 发射机集成监控系统的功能

发射机监控系统一般实现以下几方面的功能:监控功能、警告功能、数据保存功能及一些附加功能。

监控功能:对设备的运行状态进行实时采集,包括主激励器、备用激励器、功放系统、冷却系统的工作状态信息。数值采集,包括射频参数值、功放参数值、冷却系统参数值的实时采集。遥控功能、实时警告功能、数据记录保存功能。

还有一些监控系统可以设置用户权限,即为不同权限用户提供不同功能;有的还可以设置被监控发射机的IP地址、型号等参数,设置各参数的警告阈值。

2 发射机集成监控系统的方案设计

自2006年起,我国地面数字电视广播网络快速发展,然而在地面数字电视快速推广的同时,广播网中各发射台的发射机种类、型号、监测及遥控接口各不相同,为此所设计的发射机集成监控系统应能识别各种发射机的监测及遥控接口。通过该监控系统,工作人员可以对站台内所有发射机进行实时自动监测和遥控,实现集中统一管理,提高效率,保证地面数字电视广播网的正常运行。除此之外,监控系统应满足以下几点要求界面友好、功能强大、可操作性强、能够实现网络管理等。一般情况下,发射机自带监测及控制模块,当其无该模块时应先加装合适的监控模块。

2.1 集成监控系统的拓扑结构

我国地面数字电视广播发射机的监控硬件接口较多,除国家标准中规定的RS232、RS485、RJ45接口,还有发射机采用GBPIB接口,并且不同监控接口所采用的协议也不相同,这便加大了广播发射机集成监控系统的设计难度。所以,考虑到广播发射机接口的多样性及系统的可扩展性,本文以为,采用统一的、应用较广泛的数据传输协议能够较好的满足上述两个要求。另外,由于TCP/IP协议是目前应用最为广泛的双向通信协议,所以采用该协议作为统一数据传输协议能够获得最大的兼容性。

本文采用基于TCP/IP协议的地面数字电视广播发射机集成监控为例进行分析,其拓扑结构示意图如图1、2所示。在该系统中,首先用接口协议转换器将不同的协议接口统一为以太网接口,之后在此基础上开发监控软件。

2.2 集成监控系统的硬件组成

本文地面数字电视广播发射机集成监控系统的硬件主要由以下部分组成:被监控设备、接口协议转换器、网络交换机以及监控终端等。

该监控系统的监控对象为广播发射机(即被监控设备)。其中,激励器是电视发射机的核心部分,主要用于音频、视频编码和校正;功率放大器包括电平监测、前置级、推动级和放大输出级,末级放大器主要采用感应输出管IOT、四极管(包括双向四极管的单电子管)以及全固态功率放大器;冷却系统主要有风冷或液冷两种系统,后者较前者降低了发射机的运行噪声。

接口协议转换器的作用是统一端口协议,即把不同端口协议转换成TCP/IP协议,所有被监控的发射机通过以太网接口与监控端连接。

2.3 集成监控系统的软件设计

地面电视广播发射机集成监控系统的软件部分采用分层、模块化的思想,各组件之间相对独立。根据目标需求,该监控系统主要包括以下几个模块:数据采集、数据保存、数据分析、控制模块。

数据采集模块负责监控终端和各广播发射机的通信,收集各广播发射机的状态参数信息并给予显示,同时数据采集模块把这些状态信息参数传递给数据分析模块,经数据分析模块分析后向被监控端发送控制信息,实现相应的控制。数据分析模块根据各广播发射机的状态参数和相应阈值来判断设备是否运行正常,当运行异常时该模块会产生相应的控制信息,并通过数据采集模块传递给相应的广播发射机进行相应操作或给予警报。

在软件实现过程中涉及到计算机、网络通信等多方面的知识,如C++或C#编程知识、通信协议转换的实现等,其中比较重要的是协议包装。考虑到各广播发射机的监控硬件接口很多,并且广播发射机监控接口的传输协议有很多,本文以统一接口协议为基础设计监控系统,并采用TCP/IP协议借用以太网来传输协议,故在数据传输之前需要对数据进行相应编辑,即协议包装。

3 结论

广播发射机多位于偏远地区,设备的人工维护十分不便,目前我国地面数字电视广播发射机集成系统还不完善,兼容性低、可扩展性差、自动化程度低,针对以上问题本文首先确定地面数字电视广播发射机集成监控系统的目标功能,在此基础上根据要点问题进行方案设计,介绍了集成监控系统的拓扑结构、硬件组成、软件组成等。综合可以发现,基于统一数据传输协议的地面数字电视广播发射机集成监控系统能够对具有不同监控接口的发射机进行统一、实时、高效的监控,可提高管理效率,极大地方便了设备维护人员,也确保了地面数字电视广播系统的稳定运行。

参考文献

[1]李明亮,李楠,李伟卒,等.地面数字电视广播发射机集成监控系统[J].广播与电视技术,2012(9):121-124.

[2]陈涛,韩震宇,李绍卓,等.基于多线程的广播发射机远程监控系统[J].计量与测试技术.2006,33(11):23-25.

数字电视监控系统论文 篇8

对于高清数字电视而言, 其中心技术系统主要是由办公业务系统、制播网络监控系统以及音视频等系统构成, 各系统间主要是借助于标准化接口实现数据之间的交换以及业务之间的相互支持的。中心制播监控系统主要借助于计算机网络、音视频以及其他有关技术对全台电视节目进行制作、播出、管理以及存储, 并通过自动化、数据化以及的处理方式实现工作流程的优化, 生产效率的提高以及管理水平的提高等目的, 借助于开放标准的接口实现内外系统以及内部各个系统之间的相互联通。

高清数字电视中心制播网络监控系统相关要求分析

在高清数字电视中心制播网络监控系统的设计与研究过程中, 必须确保能够在较大规模的制播网络中得到正常有效的运行, 以便产生最大的社会及经济效益。对于高清数字电视中心制播网络监控系统而言, 其设计过程应当以“整体规划, 分步实施”为原则进行, 在保障整个系统安全性的前提上, 通过统一性的规划、设计以及部署, 实现整个系统运行过程的安全性及稳定性。网络监控系统进行设计时应以提高生产及管理水平为目标, 以媒资管理为核心, 同时注重确保各子系统设计及规划过程中媒体存储的安全性、制作播出系统的高效性以及数据传输过程的高质量性。

高清数字电视中心制播网络监控系统的设计与实现

1. 网络监控系统拓扑结构

对高清数字电视而言, 其中心制播网络监控系统应当能够对各个子系统以及相关设备进行管理及监控。其中, 系统网络拓扑结构对于确保系统的有效性相当关键, 其为纯物理性连接结构, 特别对于规模较大的网络系统而言, 拓扑结构图能够对系统中所有设备连接及结构状态进行清晰的展现。且借助于此结构及相关报警信息可以及时进行故障的发现, 并能够快速进行故障的处理。自动拓扑指的是以全台网络拓扑为基础进行查看及其管理, 借助于系统相关监控软件能够自动发现支持SNMP、DMI、SMI-S、RMON、ISR/CCS以及WBEM等所有协议的网络系统相关设备, 还可对其进行监控及管理。对于高清数字电视而言, 在其中心制播网络监控系统拓扑结构中, 网络监控系统相关软件能够对网络中所有相关设备显示在屏幕之上, 还可对各个设备进行相应的监控及其管理, 并在窗口界面下进行ping以及tract toute等功能的操作。

2. 管理方案及其页面编辑

对于高清数字电视而言, 其中心制播网络监控系统不仅提供了极为强大的拓扑功能, 还对实际维护工作进行了考虑, 例如, 以网络及物理连接为基础的网络维护、以电台特点及其实际需要为基础的维护, 除此以外, 还进行了以网络结构为基础的相应管理方案的提供。对于网络结构的管理方案而言, 当进行结构图的监控时, 需同时对两个显示屏进行相应监控信息的显示, 其中一个对该台整体网络结构进行显示, 并按照区域组合的方式将其进行显示, 另一个则按照轮循方式对各大区域具体信息进行显示。当系统正常运行时, 系统整体的网络结构显示屏不会发生变化, 但是, 每隔几秒钟区域显示屏将会轮循对各个区域信息进行显示。

对于整体网络结构显示屏而言, 其将分别对整个系统区域进行显示, 并通过一个指示灯来对此区域工作状态进行相应的指示, 其中, 灯绿表示系统运行正常, 灯变橙色则表示系统运行情况不佳, 但是还可以继续进行工作, 若灯显示的是红色则说明有异常情况出现, 且需维护人员对其进行及时处理。一旦监控系统监控到某区域存在异常状况时, 此区块内将会立即显示红灯, 进行一级报警, 同时, 自动经网络向有关网络管理维护人员进行手机短信报警通知的发送, 并在区域显示屏中进行及时显示, 此时, 在区域显示屏中将会立即把内容锁定于此该区域中, 直至此区域恢复正常状态后, 显示屏方可回到正常状态, 并对各个区域状态进行轮循显示。因此, 相关维护人员完全可以通过对系统监控程度及其相关要求进行控制实现对整个系统的监控, 并能够以台里需求及维护应用方面的要求为依据来对多种报警信息及不同的报警级别进行合理有效的定制, 此外, 此报警信息还会在报警日志中进行自动性的保存, 方便事后进行查看以及分析。区域显示屏上能够对某区域所有设备运行状态进行显示, 一旦鼠标移动至某个设备上将会自动进行显示窗口的弹出, 方便相关网络管理人员的查看。

若需对设备进行更多信息的了解, 可对此设备进行双击, 此时将会进行另一窗口的弹出, 通过此窗口可得出同此设备相关的详细信息, 还可对此设备进行实时统计及监控。此外, 系统还相当人性化的进行了以网管人员为基础提供了个性化的结构图编辑界面, 这样, 网络管理人员可依据具体需要以及个人习惯对网络结构图进行任意的编辑, 仅需将设备同已经编辑过结构图上的相关设备进行相互关联, 即可对结构图中相关设备进行管理及其监控。具体来说, 网络结构编辑界面能够完成如下几个方面的功能, 即页面的增加及其删除, 页面名称的修改, 页面中设备的增加, 页面大小、背景、透明度等的调整, 对象线型、线宽、前景以及背景色的设置, 诸如线、矩形、圆形、图片、表格、按钮、编辑框、AVI以及时钟等对象的编辑, 能够支持对象的粘贴、拷贝及其多种对齐方式, 还可以对对象关联进行设置, 可对页面、设备及其性格数据项目的名称及项目值进行关联。

高清数字电视中心制播网络系统各设备的监控

对于高清数字电视中心制播网络监控系统而言, 其不仅具有强大有效的后台程序, 此程序能对网络中所有相关设备的信息进行自动性的搜集, 还可将所有相关数据经过滤及打包之后传送至系统的监控软件上, 借助于软件设备相关的监控窗口能够对有关设备的当前情况及其具体信息进行详细的查看, 例如, 对某服务器进行监控时可借助于监控软件所提供的监控画面及其相关表格对此设备的基本信息进行清晰地了解, 如设备的类型、名称、存储的信息、CPU、内存、主IP及MAC地址等, 甚至还可以对此设备同交换机/防火墙之间的具体接口等信息以及设备相关监控信息等进行提供。由此可知, 网络监控系统不仅对所有设备的管理及其监控功能进行了提供, 还进行了设备监控及其管理能力的提供, 因而十分适合用于高要求及高标准的高清数字电视台中。对于系统的运行监视界面而言, 可进行监控的有关信息包括了相关设备分类树及其系统结构图、设备的布局图、常规信息及其报警、细节信息的显示、数据参数对于相关设备的设置功能以及实际数据项目及报警等。

结语

总而言之, 高清数字电视中心制播网络监控系统可以对制播网络系统进行行之有效的监控及其管理, 还能够及时进行故障的发现及处理, 因而对于要求较高的高清数字电视而言已经成为必不可少的组成部分。

数字电视监控系统论文 篇9

1、系统的设计要求和功能要求

(1) 设计要求:对小区内的主要进出口、地下停车库等主要地点进行图像监视。监视图像传送到安保监控中心。

(2) 功能要求:由监控中心管理平台对整个系统进行监控和管理, 控制所有摄像机、显示设备和其它辅助设备, 负责系统管理, 同时检测终端设备故障。

2、系统的功能和技术应用

2.1 系统功能

系统前端将小区重要场所动态状况的视频信号, 由传输系统同步传送到控制系统, 使控制中心对小区各种异常情况进行实时取证、查询, 为事后的调查提供依据, 从而进行及时处理。

(1) 操作人员可通过控制主机发出指令, 对云台的上、下、左、右的动作进行控制, 同时对镜头进行变焦、聚焦、光圈等操作。

(2) 可通过控制系统实现对视频信号的时序、定点切换、编程。

(3) 对图像进行录入、回放、处理等操作, 使图像效果最佳。

(4) 系统具有报警联动功能, 与其它系统实现联动报警。能自动切换、显示、记录报警部位的图像信号及报警时间。使用户安全防范能力得到整体提高。

(5) 系统具有可扩容性, 在现阶段完全满足小区需求的情况下, 同时给后期可能的系统扩充留下充足的空间。

(6) 系统具有操作权限管理, 保护系统的安全性, 防止非法操作。

(7) 摄像机的电源由控制中心统一供电, 采用独立的稳压电源, 保证设备安全运行和保持良好的同步。

2.2 系统的技术应用

(1) 图像压缩处理技术应用。本系统采用了H.264 (或MPEG-4) 图像压缩编码标准, 具有图像清晰、图像数据占用带宽低、图像实时性好、系统稳定等特点。

(2) 数据传输技术应用。对图像数据的混合传输做了优化处理, 降低系统资源占用率。

(3) 图像显示技术应用。使用云台镜头控制, 实现摄像机转动和变焦。可控制多种格式的矩阵和画面分割处理器等设备。

3、系统的构成及原理

闭路电视监控系统是由前端设备、传输通道、控制系统、显示和记录设备四个部分组成, 同时具有对图像信号的分配切换、存储、处理、还原等功能。闭路电视监控系统原理图如下:

4、用户的需求分析及前端分布

(1) 安防型监控。监控对象主要是针对小区室外重要部位及出入口等区域。主要设计目标为对应摄像机自带红外可夜视部分摄像机安装电动云台、镜头可调, 能防风化、防腐蚀、防破坏。监控中心可以实时监视与控制, 并可不间断录像。

(2) 前端分布。小区室外主干道设低照度大功率红外固定摄像机12台, 全面监视主干道的情况。小区车库出口设置固定红外彩色摄像机2台, 全面监视小区人员车辆的出入情况。小区中心广场设全方位云台彩色低照度一体化恒速球型摄像机1台。

(3) 监控中心。中心部分主要有一台16路数字录像机, 一台17寸显示器。保安管理人员则可通过矩阵控制器实现对摄像机推拉、旋转、变焦等功能, 并可对所有监视信号进行成组切换及通过硬盘录像机24小时不间断录像, 以达到较为完善的安全监控效果。

5、系统设备选型

闭路监控系统设备由主控设备、前端设备、终端设备、传输通道等组成。主控设备是监控系统的核心, 本系统主控设备由硬盘录像机、监视器等组成。前端设备是系统信息的总源头, 本系统前端设备主要是摄像机、镜头、云台等。终端设备是系统对所获取的信息综合后以各种输出方式显示给人们的各种设备。传输通道是系统的神经系统, 前端设备的信息下行至终端设备和控制设备以及终端设备、控制设备的信息上行到前端设备, 都需传输通道传送。

(1) 摄像机的选择。摄像机是电视监控系统的前沿设备, 其功能为观察、收集信息。它所采集的图像信号优劣, 严重影响到终端进行高质量的显示和存储。它的种类很多, 可根据环境、用途等具体情况进行选择, 本系统采用红外固定摄像机, 以实现夜间监控。

(2) 镜头的选择。选配镜头的六要素:被摄物体的大小、被摄物体的细节尺寸、物距、焦距、CCD摄像机靶面的尺寸、镜头及摄像系统的分辩率。常用的镜头种类包括:手动/自动光圈定焦镜头和自动光圈变焦镜头。摄取静态目标时, 可选择固定焦距镜头;对有视角变化的动态目标, 应选用变焦镜头;对景深大、范围广的动态场所, 一般采用带全景云台的摄像机, 并配置6倍以上的电动变焦带自动光圈的镜头;室内因照度恒定, 可选择手动可变光圈镜头, 并在安装时调试好。

(3) 防护罩分为室内型和室外型。室内的防护罩的主要作用是保护摄像机和镜头不受灰尘、杂质和腐蚀气体的污染, 提高摄像机的使用寿命。室外的防护罩密封性能要特别好, 以防进水, 同时要根据不同的环境, 安装雨刷器、加热器等辅助设备。

(4) 云台是安装、固定摄像机的支撑设备, 它与摄像机配合使用能达到上下左右转动的目的, 并扩大摄像机的监视范围, 同时能在一定范围内跟踪目标进行摄像, 提高了摄像机的使用价值。它分为水平和全方位两种, 水平云台适用于监视范围不大的场所, 而全方位云台适用于大范围的扫描监视。

(5) 云台镜头控制解码器。它的功能就是控制云台上下左右转动和控制摄像机镜头的远近拉伸。

6、传输系统

传输系统在闭路电视监控中起着非常重要的作用, 没有良好的传输系统, 最终在监视器上看到的图像无法令人满意, 所以要根据实际情况, 选择合适的传输方式。在监控系统中, 从前端的摄像机流向控制中心, 而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机、云台等受控对象。并且流向前端的控制信号, 一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对象的。

(1) 本系统有两种传输方式, 第一种采用同轴电缆传输视频信号, 第二种由于距离较远采用同轴电缆加光纤和光端机传输视频信号。

(2) 管槽的敷设。考虑到监控系统常常处在一个比较特殊的环境中, 电磁辐射强, 而且视频信号在传输过程中又易于受到干扰, 管线的敷设至关重要。除选用优质的视频传送电缆外, 还要根据现场的需要在视频电缆外套上金属软管, 力争让视频信号达到应有的清晰度。

7、控制系统

控制中心是安全防范系统中的神经中枢, 是实现人机对话的场所。主要功能是对视频信号进行切换和处理、接收报警信号、视频图像的监控和录像、内外部通信联络需配备对外通讯设备。

7.1 模拟控制系统

视频矩阵切换器, 将多路从输入通道切换输送到输出通道中的任一通道上, 并且输出通道间彼此独立, 可切换多种高清晰度的视频信号到各种不同的显示终端。双工多画面视频处理器, 即使用一台多画面处理器则可在一台监视器上同时监控多个目标, 只需使用一台录像机便可对多路视频信号同时实时录像。多画面分割器, 是把多路信号合成为一路输出, 输入到一台显示设备, 在同一个屏幕上同时显现多个画面信息。视频分配器, 实现一路视频输入, 多路视频输出的功能, 使之可在无扭曲或无清晰度损失情况下观察视频输出, 它可兼顾视频放大的功能。

7.2 数字化图像监控系统

数字化图像监控系统可实现远程图像监控, 把分散在各地的监控点通过计算机网络有机地联系在一起, 并利用了多媒体技术, 增强了整体安全和图像监控的自动化管理能力。

7.3 数字硬盘录像系统

(1) 数字监控硬盘录像系统的功能。数字硬盘录像是当今安保电视监控领域最新型的、性能最好的数字化图像记录设备, 在保证性能稳定的基础上, 系统可做到多达16路的音视频实时录像, 图像被压缩成标准的格式保存在硬盘中, 需要时可随机检索。

(2) 数字监控硬盘录像系统的主要特点:1) 高效率, 耐用, 节省维修费用。2) 与现有的安保电视系统设备可兼容。3) 采用特殊的压缩存储技术。4) 高速搜索和清晰度静像。5) 保密性强。

8、终端设备

监控终端一般由几台或多台监视器组成, 它的功能是将传送过来的图像一一显示出来, 在电视监控系统中, 特别是在由多台摄像机组成的电视监控系统都是由几台摄像机的图像信号用一台显示器轮流切换显示。监视器的选择, 应满足系统总的功能和总的技术指标的要求, 特别是应满足长时间连续工作的要求。

9、结语

香林丽景湾位于宿州市淮海路与磬云路交叉口, 小区总建筑面积12万9千多平方米, 可居住798户, 是宿州市目前开发的高档住宅小区。我们本着“设备先进、技术完备、功能齐全、节约资金”的原则, 致力于为业主创造一个高效、舒适、温馨而安全的居住环境, 在充分体现现代高科技水平的前提下, 尽量降低各系统造价, 最大限度地节省能耗和日常运行管理费用, 保证各系统能充分、高效、可靠地运行, 使业主的各项投资能获得最高的回报。

摘要：随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术的迅速发展, 智能化建筑在发达国家应运而生, 我国也引进了这一新技术。智能小区是在智能化大楼的基本含义中扩展和延伸出来的, 它将先进的技术和设备有机的加以结合, 使系统切实地发挥出安全防范的威力, 将小区的情况进行必要的监控和实时记录, 给小区提供一个舒适、温馨、便利以及安全的居住环境。我市香林丽景湾小区, 其地理位置优越, 交通便利, 周边环境优雅, 它的落成对于智能化小区的发展有重大的意义。因此, 提高香林丽景湾小区安防系统的科学管理和能力显得尤为重要。本文就此小区安防系统中的闭路电视监控系统作一祥细阐述。

关键词：安防系统,闭路电视,数字监控系统

参考文献

地面数字电视系统 篇10

地面数字电视又称为数位电视或数码电视, 是指从节目采集、节目制作、节目传输 (发射) 、直到用户端接收, 都是以数字方式处理电视信号的端到端的系统, 是通过由0、1数字串所构成的二进制数字流来传输电视节目。因此, 信号损伤小, 接收效果好。

数字电视信号, 是由视频信号、电视伴音信号分别通过取样、量化、压缩编码等过程产生的。

1 地面数字电视广播标准

●欧洲DVB-T/H、DVB-T2标准

●美国ATSC、ATSC-H/M标准

●日本ISDB-T标准

●中国DTMB、DTMB-A标准

地面数字多媒体广播:

●DAB、T-DMB、CMMB

2 地面数字电视的技术特点

(1) 频谱利用率高, 可以在一个模拟电视频道内传送多套电视广播节目, 以64QAM调制为例, 单位频谱利用率可达6 bt/Hz。

(2) 支持单频网组网工作, 扩大覆盖面积。

(3) 充分利用频率资源, 可以实现邻频发射。隔频发射频谱和邻频发射频谱如图1。

(4) 采用先进的前向纠错 (FEC) 技术, 提高抗多径干扰、抗多普勒频移的能力, 支持固定接收、便携接收和高速移动接收。

(5) 可以应用多业务模式广播, 实现分众接收。

(6) 信号传输存在峭壁效应 (见图2) 。

3 地面数字电视发射系统组成

3.1 信源部分

卫星接收系统、编码器、复用器、单频网适配器、同步基准、传输适配器、条件接收系统、用户管理系统。

地面数字电视广播系统的信源部分, 也就是数字电视前端, 大多是利用卫星接收机 (IRD) 接收来自卫星或/和DSNG的节目信号 (A/V或TS) , 按照一定的编码标准进行编码或转码后, 形成符合标准的TS流。来自演播室的本地节目同样经过编码器编码, 形成符合标准的TS流;复用器将多个TS节目流复用成为一个多节目MPTS流。

组建单频网时, 信源部分则需要增加符合地面数字电视标准的单频网适配器和GPS接收机。其中单频网适配器将MPTS流按照电视标准规定, 生成SIP (国标秒帧初始化包) 或MIP (DVB-T巨帧初始化包) , 并插入空包, 完成码率适配和PCR校正。GPS接收机输出时间基准和频率基准, 作为SFN的同步基准信号。

要对部分节目加密, 开展增值业务时, 则需要配置条件接收系统CAS、用户管理系统SMS和电子节目指南EPG等, 通过加扰器对TS节目流加密。

信源最终输出一个或多个MPTS信号通过信号适配、传输和分配网络传送到各发射台。

3.2 传输部分

数字电视信号 (TS流) 的传输方式主要有三种:光纤传输系统 (SDH网络) 、数字微波系统、卫星系统及TS流接收、传输适配器。

●卫星传输:利用卫星将节目源传送至各个发射点, 各发射点再将这些节目用地面数字发射机进行覆盖 (地面数字电视信号的主要来源) 。

●微波/光缆传输:建立微波、光缆传输链路, 将前端打包好的数字电视节目源传输至各发射点;微波、光缆传输的优点是:可实现双向传输, 节目交换;光缆传输的传送容量较大。

采用不同传输方式时, 需要采用不同类型的网络适配器实现接口转换。

3.3 发射部分

发射部分由数字发射机、发射塔、馈线和发射天线及配电系统组成。发射部分框图如图4。

(1) 数字电视发射机

发射机是将经由传输网络传送来的MPTS信号, 在激励器中, 按照地面数字电视传输标准规定, 完成信道编码与调制;并对数字基带信号进行预失真处理;经D/A变换后, 从模拟基带直接上变频到发射频率。激励器输出的RF小信号经末级功率放大器放大到额定输出功率后, 通过发射天线发射, 供用户接收。

在多部发射机共用一副发射天线时, 需要在发射机和天馈线之间增加多频道合成器 (多工器) 。

●主要包括:数字电视激励器;功率放大器;冷却系统;控制系统。

●基本要求:数字电视制式;射频带宽;冷却方式 (风冷、液冷) 发射机功率等级;50 W、125 W、500 W、1 k W、2 k W、2.5 k W、3 k W、5 k W (或根据用户需求) 。适应不同数字电视标准;高效节能, 整机效率高;绿色环保设计, 降低噪声;多重防雷保护, 有效防止雷电袭击;并联冗余设计, 高可靠性;模块化设计, 便于维修和更换;体积小, 重量轻。

(2) 发射铁塔

广播电视发射天线的载体, 广播电视发射塔分为:自立塔、拉线塔。

(3) 发射天线

适合实际要求的天线类型 (偶极子单元板天线阵列) ;极化方式 (水平极化和垂直极化) ;满足要求的天线增益;可根据需求, 组建不同的覆盖场形 (全向、异形场、定向) 。

(4) 发射辅助设备

发电机、稳压器、UPS系统及机房监控系统。

4 结束语

我国地面数字广播的频道带宽同模拟地面电视广播的带宽一样, 仍采用8 M带宽。这样方便模拟电视向数字电视过渡期间和过渡结束后的地面频率规划。而且由于数字地面技术的进步使频普的利用率得到了成倍的提高。

摘要：近年来, 广播电视领域正处在从模拟电视向数字电视转化过程中, 在经历了数年的努力后, 我国的数字地面电视广播传输系统国家标准已经成熟并公布。在此介绍了地面数字广播的标准, 并对其系统组成进行了阐述。

电视发射台多套节目监控系统探析 篇11

【摘要】监控系统是有效确保电视发射台工作稳定性和持续性的重要基础，通过对监系统的运用能够有效的进行发射机运行参数的测量、传输故障的处理以及设备输出功率控制等任务，本文主要就此对电视发射台多套节目监控系统进行探析。

【关键词】监控系统；电视发射台；运行参数；传输故障

在当前的数字化和信息化时代環境背景下，自动化监控系统已经成为电视发射台建设过程中的重要组成部分，也是广播电视行业发展的必然趋势和要求。多套节目监控系统在电视发射台中的运用，能够有效的降低发射机事故概率，从而达到发射台管理水平和工作效率提升的目的。

一、电视发射台多套节目监控系统的的设计原则

1.先进性原则

先进性原则主要是指在进行电视发射台多套节目监控系统设计的过程中，应在确保实用的基础上，充分利用当前先进的光电网并结合测试设备技术和视音频处理技术，从而确保系统设计的技术层次能够有与未来不断提升的监测任务要求相适应。

2.可靠性原则

在可靠性原则指导下，系统应采用多种安全性设计技术，并对冗余备份容错以及故障恢复问题进行重点考虑，以此确保故障情况下不会产生相应的数据损坏和丢失情况，并能进行有效的故障补救处理。

3.开放性原则

开放性原则主要是指系统应采用开放式的网络结构和协议以及服务器模式，从而在最大程度上实现各项资源的共享，有效的实现系统的可移植性及互操作性。

4.安全性原则

系统开放性对其安全性提出了更高的要求。其首先应具备良好的保密性，主要是指能够对网络进入用户的真实身份以及进入方式进行检验，从而避免黑客对系统造成的不良破坏。其次对于合法用户来说，也应设置相应的权限避免其发生的对数据信息的越权访问。

5.高效性原则

高效性主要是指综合监控网络系统的响应时间，在当前的网络通信容量不断增加且业务量同步增长的情况下，应必须确保其不会相应的造成网络延迟时间的增加，从而确保系统最优的相应时间，更好的适应当前的业务发展需要。

6.前瞻性原则

在进行多套节目监控系统设计的过程中，出了需要满足当前的使用需求之外，还应对未来发展环境下的监控任务需要进行充分的考虑，并进行相应的接口预留处理。

7.扩充性原则

对于采用模块化结构的系统来说，在电视发射台监控任务增加并且网络规模有所扩大的情况下，应能够通过相应的系统模块的增加，进行监控台站各项功能的灵活配置，从而充分满足系统网络宽带要求以及通信容量的需要。

二、发射台自动化监控系统的作用及结构组成

1.主要作用

多套节目监控系统的主要是作用是确保电视发射台持续工作的稳定性，通过对电视发射台各部分的工作状态、信号流程等各项性能指标参数的测量，同时负责发射机开关机以及主要故障处理，从而实现对电视发射台的有效监控。特别是在当前科技技术不断发展以及信息化时代到来的环境背景下，电视发射台自动化监控技术也有了较为成熟的发展和应用，其不仅有效的降低了传统的电视发射台监控测量工作的工作量，同时实现对多套电视节目的实时监控，确保了电视发射信号的质量以及发射信号的稳定性。

2.系统结构组成

当前所采用的电视发射台自动化监控系统主要是由视音频信号处理系统、指标监测系统、参数实时监控系统、监听监视系统以及计算机管理系统所组成的。

首先在分支器接收到射频信号以后，会将其一分为二，一路进行各项射频指标的测量，而另一路主要是将其输入至高频头并进行音视频信号的解调。自动化监控系统能够通过对多点控制单元的运用，从而进行可编程的高频头以及图像采样芯片的设计，同时进行报警信息和处理结果的上传。在多套节目监控系统中，其通过对发射机中相关参数的在线采集，随后将向处理服务器进行汇总，处理服务器在接收到先关参数后会对其进行逐一评估，并向发射机传达相应的出执行命令。

三、监控系统的视音频信号处理

在自动化监控系统中，采用高频头对视音频信号进行解调后，能够有效的对视频和音频进行处理。对于音频来说，其采样速度要求相对较低，所以可以采用串行输出芯片对其进行A/D转换，并且将其在FPGA中进行串并转换即可。在经过以上处理后如果要确保视频信号能够满足各项性能参数要求，就需要采用以下系统对其进行个更为复杂的数字化处理：

1.报警处理系统

该系统主要是同步信号的存在与否作为进行报警处理的主要判断依据，如果不存在同步信号，则基本上可以认为其无图像警报。反之在存在同步信号的情况下，为了能够得到有效的报警依据，首先应在将数据转入存储器后，将其和新各项新数据进行实时对比分析，如果对比结果相同则表面信号并为发生变化，由此可以判断图像静止，此时会进行自动报警处理。在此过程中需要注意的是由于每场信号所占用的时间相对较短，通常情况下低于1/50秒，所以在进行数据比较的过程中应多选取1/2秒的间隔信号。

2.指标处理系统

在进行质量逐渐裂变的信号进行实时监测的过程中，不仅需要进行无图像、图像静止以及无伴音等信息指标的定性测量，还需要采用相应的手段进行视频指标的测试，其主要原理是对电视信号逆程插入的标准信号进行采样和计算处理。

3.数字化监听子系统

对于调频节目的监听主要分为本地监听以及远程数字监听两种主要方式，其监听信号主要包含卫星信号、光纤信号以及发射机输入信号和无线解调信号。首先对于本地监听来说，其主要是通过切换器的选择进行不同节目和不同信源的信号监听，与此同时远程监控系统也能够采用数字切换命令进行监听的选择。其次对于远程监视监听来说，其主要在将发射台的多画面分割器信号进行数字化处理的基础上，经由网络进行远端的传送，随后在远端客户端接收到数字信号后采用数字解调奇偶数进行伴音以及视频图像的监听。

4.自动控制子系统

发射机主要采用的是分布式的参数采集控制机构，对于各个发射机来说，其都有与之相对应的采集控制器并且能够在脱离计算机系统后进行独立工作，因此正整个多套节目监控系统并不会对发射机本身的正常运行造成影响。

作为将监控系统和发射机之间的重要桥梁，采集控制其主要是负责对发射机相应的运行参数的采集处理，同时在远程控制指令的接收后进行发射机的遥控操作。另一方面，该系统可根据预先设定时间参数进行发射机的自动开关及操作，并进行自动倒备机以及倒天馈操作接口的预留，为后期功能扩展奠定基础。

对采集控制器本身来说，其具备10路模拟量、16路开关量以及24路状态量、三路串行通讯口和一路以太网通讯接口，能够有效的适应不同品牌和类型的发射机和参数接口形式，还能同时完成发发射机主控单元以及激励器的采集控制等多项目工作。

参考文献

数字电视监测系统建设 篇12

目前我国广播电视正在进行由模拟向数字化的过渡, 广电总局在“2015年远景目标发展规划”中明确提出, 2010年全面实现广播电视的数字化, 2015年停止模拟电视播出。数字电视业务的技术特点是, 除了视音频节目信息外, 还附带了大量的数据信息。有些故障会出在码流层和信道传输层, 因此传统的模拟电视监测方式已经不能确保及时发现数字电视播出过程中的故障和隐患。为了保证数字电视平台安全播出和稳定播出, 除了采用稳定可靠的播出和传输设备、建立严格的值班制度等措施外, 还需要配备完整的数字电视运行监测管理系统, 对数字电视信号进行实时监控。2004年《广电总局关于加快有线数字电视监管平台建设的通知》指出, 有线数字电视监管平台是有线数字电视技术新体系的重要组成部分, 建立有线数字电视监管平台, 是协调、监管节目平台、传输平台、服务平台运行秩序, 保证服务质量, 促进有线数字电视健康发展的保障。

为加快有线数字电视监管平台的建设步伐, 更好地保证播出的安全, 顺应广播电视数字化发展的潮流, 需要专门针对广播电视节目信道、码流和节目内容提供可靠的监测, 能够在第一时间发现问题, 并采取相应的应对措施, 防患于未然, 从而保证节目安全播出。

2 有关数字电视播出的相关参数

数字电视信号的监测分析, 应该从三个层面进行, 一是传输信道层面, 二是码流数据层面, 三是视音频内容层面。

2.1 信道监测

分析数字电视传输网络质量, 需要分三步进行监测分析。

第一步:在信道层面, 对信号电平, BER, MER这三个指标进行测量分析。

信号电平, 在有效带宽内所选RF/IF信号的RMS (方均根值) 功率。数字电视信号的平均功率电平也称作信道功率, 这与模拟电视电平是完全不同的概念。数字信号载波功率是正确接收信号的关键性因素之一, 适当提高数字信号载波电平就可较大地提高抗干扰的能力。正常情况下, 用户家里机顶盒接收时, 信号电平应不低于50d B, 对于广电网络传输机房或播出机房, 考虑到在传输过程中的衰减, 机房信号电平一般应不低于80d B。

误码率BER, 是信号传输中的差错概率, 计算为误码的比特数与传输的总比特数之比。正常情况下, BER应小于10-4。

调制误差率MER, 是理想符号矢量幅度的平方和除以符号误差矢量幅度的平方和, 用d B表示。MER调制误差率是反映数字信号质量非常重要的指标, MER并非意味着此信号已经误码, 而是表征它在尚未误码时的质量。它用来早期检测非突发性噪声 (或称作无用信号) 的影响, 如各种噪声、失真 (CSO、CTB) 、交调制产物、干扰, 不仅包含幅度噪声, 而且包含相位噪声。这些噪声不像模拟信号那样直接影响到电视信号而产生雪花, 图像滚动等, 但它将表征信号质量, 警告系统将出现故障, 在正常情况下, MER应不小于24d B。

第二步:当上述指标恶化的时候, 应该对其它指标, 如调制质量参数等进行详细的测量, 判断造成网络质量恶化的原因。

调制质量参数主要有:调制误差率、载波抑制、幅度不平衡、正交误差、相位抖动, RS解码前误码率等。其中调制误差率反映了调制的总体质量;载波抑制、幅度不平衡等反映调制中可能引起误差的主要原因;RS解码前误码率则反映了整个信道的可靠性的性能。对数字调制的直接测量是找到信号失真源头的有效手段。

第三步:利用星座图进行逐级排查。

数字流分成I和Q两组, 经量化, 然后两组以相位相差90°进行调制, 这使得信号在坐标图上有一个相应位置, 构成所谓星座图。星座图与MER有直接关系, 当信号处于理想状态没有噪声时, 它应该在星座图某一方框的中间;当有噪声及其他无用信号时, 其位置便产生偏移。根据偏移的状态, 便可分析噪声来源。应该说星座图是检测数字电视故障非常直观的工具。

为了对信道参数进行全面的监测, 数字电视监测系统提供以下功能:支持QPSK、QAM信道的载波功率、载波频偏、符码率偏移、RS译码前误码率、RS不能校正的错误误码率以及星座图、EVM、MER、BER等物理量的监测信息显示。

2.2 码流监测

2.2.1 对TR101 290三级错误进行监测报警

对于数字电视传输码流, DVB系统测量标准之一TR101-290定义的三个优先级, 是码流监测的一项主要内容。通过这三个优先级的监测, 可以检验被监测的码流是否符合MPEG-2和DVB标准。这三个优先级都包含许多不同的参数。第一等级是可正确解码所必须的几个参数;第二等级是达到同步后可连续工作必须的参数和需要周期监测的参数;第三等级是和应用相关的几个参数。

一级错误: (1) 同步丢失错误; (2) 同步字节错误; (3) PAT错误; (4) 连续计数错误; (5) PMT错误; (6) PID错误。

二级错误: (1) 传输错误; (2) CRC错误; (3) PCR间隔错误; (4) PCR抖动错误; (5) PTS错误; (6) PID错误。

三级错误: (1) NIT错误; (2) SI重复率错误; (3) 缓冲器错误; (4) 非指定PID错误; (5) SDT错误; (6) EIT错误; (7) RST错误; (8) TDT错误; (9) 空缓冲器错误; (10) 数据延迟错误。

其中第一、第二优先级中的参数直接关系到TS码流能否被正确解码, 以及解码后节目图像和伴音的效果。相对而言, 第三优先级相关数据的错误对接收端的解码及其图像质量产生的影响较小, 因而一些监测设备对第三优先级中一些参数不做监测, 或在监测设置上可以取消对其监测, 例如缓冲器错误、空缓冲器错误和数据延迟错误。

这三个优先级是数字电视质量的客观技术指标, 但它们不能直接用于图像质量的主观评价, 这是数字电视监测与模拟电视监测的重要区别之一。

2.2.2 PSI/SI表格分析

数字电视业务信息由PSI和SI两部分构成。

PSI是MPEG-2规定的, PSI (Program Special Information) 是节目专用信息, 用来描述TS的组成结构。它的作用是保证解码器的正常解码, MPEG-2标准规定所有的信息都必须以一定的频率不断发送, 发送间隔为500ms, 以保证解码器能及时得到PSI信息, 从而能正确地进行解码。PSI由PAT、PMT、CAT和NIT 4个表构成, 其中PAT、PMT表最为重要。

SI (Service Information) 即业务信息, 由DVB标准规定, 是对PSI信息的补充, 主要提供接收解码的设置信息, 为机顶盒所使用, 如节目的种类、时间和来源等。它由BAT、SDT、EIT、RST、TDT、TOT、ST、SIT和DIT 9个表构成, 其中BAT、SDT、EIT和TDT是强制性的。

数字电视监测系统能够实时对通道的PSI/SI结构数据进行解析, 可以实时查看码流的PAT、PMT、CAT、NIT、SDT、TDT、TOT等表格的详细信息。为值班人员提供完整的码流结构信息。

2.2.3 PCR分析

PCR是指节目时钟参考, 在编码器端和解码端, 通过计数来达到时间一致的目的。PCR的作用有两个: (1) 读取编码端PCR的读数, 作为自己的初始值; (2) 提取PCR完成编码解码端的系统时钟的调整。PCR的发送间隔应小于40ms。

2.2.4 码流带宽统计

码流带宽反映了码流中各个节目及相关信息的比例情况, 对带宽的监测包括整个TS流总码率的最小值、最大值、有效值、TS流中每路节目的带宽、PSI/SI中每个表的带宽、空包率和其它数据的带宽等。

监测TS流的总带宽, 可以防止TS流瞬间带宽越界而影响传输和接收, 同时也为一个通道的节目规划设置提供了重要的参考。

2.2.5 表格比对

将录制好的码流中的PSI/SI表格数据与实时的码流PSI/SI结构数据进行比对, 可以指定要比对的表格名称, 如果有不同则会给出相应的报警信息, 通过这种方法, 对表格内容的变换进行实时监测。用户可以录制好需要比对码流的模板, 在节目播出时选择表格比对, 这样可以对三级错误以外的错误进行监测, 使用户能够更加全面细致的控制播出节目的质量。

2.3 内容监测

观众对电视节目最直观的感受来自于声音和图像, 因此保证声音和图像的稳定播出是至关重要的。数字电视监测系统对视频和音频内容进行监测, 包括对无伴音 (音频丢失) , 声音过高, 声音过低、图像静止 (图像静帧) 、图像黑场这些故障进行实时监测, 值班人员可以根据实际情况设置各种故障的监测报警门限和监测时段。

3 数字电视监测系统

为完成对上一节描述的数字电视信号参数的监测分析, 在传输机房和播出机房中, 整个监测系统的结构设计规划如图1所示。

整个系统按照各自完成的功能分为3个部分:监测终端、监测主机和监管平台服务器。

(1) 监测终端:数字电视信号直接接入监测终端, 监测终端内置可热插拔的Trinity Ares-CI板卡, 该卡采用DVB大卡方案, 集监测、解扰、IP网关 (TS OVER IP) 三大功能于一身, 能够对QAM/QPSK信源进行信道参数监测、对加密节目进行解密, 还可以进行ASI码流参数分析, 每个通道提供两个标准CAM卡插槽和一个百兆网口, 支持透明TS码流的组播。监测终端负责把监测信息和IP打包后的TS流数据通过以太网传送给监测主机。

(2) 监测主机:监测主机有三个功能: (1) 负责将多路电视节目的声音、画面、监测信息和报警信息实时地显示给机房值班人员; (2) 将监测信息和报警信息上传到监管平台; (3) 根据实际的需要, 将网传TS码流转码成H.264格式, 存储录像, 或以流媒体方式实时上传到监管平台。

(3) 监管平台服务器:监管平台服务器和监测主机之间通过HTTP+XML协议进行通讯, 同时为远端用户提供远程查看的网管平台, 远端用户通过浏览器便能从服务器获得前端的监测信息和实时音视频信息, 远程进行各种配置信息的管理, 包括设备的管理和用户管理。

4 数字电视监测的功能

(1) 报警:为了保证值班人员能够及时准确地掌握播出情况, 监测系统提供了多种报警方式供用户选择, 包括软件界面文字报警、语音报警、网络报警、电话报警和短信报警, 使机房人员不管是在机房还是出差在外都可以及时了解播出情况。

(2) 多画面显示:值班人员可以对要监测的节目进行任意组合, 在屏幕上进行显示, 可以全屏显示故障节目视频。多画面显示时, 可以支持时钟和图片的显示。

(3) 转码录像:为了便于复查播出节目的内容, 监测系统提供了转码录制节目的功能。通过压缩算法将MPEG-2码流转码为H.264格式文件, 这样不但节省了存储空间, 同时也保证了较高的画面质量, 适合在各种宽带窄带网络中进行传输;通过流媒体方式, 用户在远端通过Media Player或浏览器就可以实时监看指定频道的节目。

(4) 监管平台:在机房进行数字电视监测, 可能会涉及到多个监测点的监测和不同环节的监测, 如何对这些分布式的监测点进行统一管理, 是整个系统需要考虑的问题。通过构建统一的数字电视监管平台, 来解决分布式和远程监测的问题。监测前端会将信道、码流和故障报警等信息, 以及节目音视频内容实时地上传至监管平台服务器, 监测平台通过GIS方式将上述信息, 用B/S的方式进行展示。远端用户可以通过服务器提供的Web服务来获取这些信息, 随时了解前端的动态, 积极地做出应对措施。这为数字电视网络的远程管理提供了十分便利的途径。

5 结束语

数字化和网络技术应用的迅猛发展, 给广播电视行业带来了新的发展战略机遇。数字化、网络化、自动化是中国广播电视行业的必由之路, 而建设完善的自动化监测监控体系则是确保实现数字化、网络化、自动化, 确保安全播出, 确保安全传输的重要环节和必要手段, 全面实现对内对外广播电视播出质量和有效覆盖的动态监测。因此, 实施适应我国数字电视发展进程的数字电视监测系统, 能够稳定、及时、有效地发现播出异常, 保证播出安全, 是一项具有深远意义的任务。

摘要：本文介绍了数字电视监测系统的结构和各个环节的原理及其实现。