数字电视质量网络监测系统在电视台的应用

随着数字化进程的不断深入，很多电视台都对播控系统进行了数字化改造，如何对数字电视信号进行有效的监测和可量化的管理就成为各个电视台播出部门普遍关心的问题。一个好的信号监测系统应该能够具有良好的检测精度、丰富的检测内容、灵活多样的报警方式以及操作方便的监测软件。

安徽省电视台和安徽现代电视技术有限公司成功开发出了新一代的数字电视节目播出质量网络监测系统，该系统根据数字信号的特点增加了监测内容，采用了独特的检测算法使视频检测达到帧精度，同时使用内存缓冲技术将故障发生时的视音频信号（包括故障前后各10秒的信号）录制下来。该系统一旦在电视台投入使用，将能有效降低播出事故的发生几率，减少故障恢复的时间，同时将实现电视播出内容和播出质量的自动化记录，为电视播出管理部门提供有效的管理措施和评价依据。以下就对安徽现代的这套数字信号网络监测系统及其应用范围做一个简要的介绍。

图1所示为电视台多频道数字信号监测系统的整体结构图，整个系统由四个部分构成：监测报警器、监测终端、远程报警器和监测服务器。各个部分以电视台内部局域网为依托，共同协作，可以为节目播出提供实时监测与报警，以及故障的录制、回放、查询统计等功能。另外需要说明的是，监测系统所使用的网络不需要与电视台的播出网络、非编制作网连接，所以不会对播出系统造成任何的影响！

图1 多频道监测系统结构图

监测报警器

监测报警器是单通道信号报警器，为1U高度的标准机箱，可以安装在电视台播出机房的机架中。在机箱的前面板上有报警指示灯及系统工作状态指示灯，当检测到信号出现故障时相应的指示灯就会点亮，并以声光报警的形式通知值班人员。另外，报警器本身内置了FLASH电子盘，用以保存故障数据。之所以未采用普通硬盘来保存故障数据是出于监测系统稳定性的考虑，由于硬盘在长期不间断的工作状态下发生故障的几率很大，所以本系统没有使用硬盘，而是采用了可以反复擦除30万次以上的FLASH电子盘来保存故障数据，这就使得监测系统能够适应24小时不间断监测的要求，大大增强了系统的稳定性与可靠性。报警器通过网络定时向监测终端和监测服务器报告自己的工作状态和报警信息数据。

报警器可以对一路SDI信号进行监测分析与报警，监测的内容有：静帧、黑场、彩场（包括红场、蓝场、灰场等各种纯色信号）、彩条、视频中断、音频中断、音量过低等。用户可以对各种监测内容的报警时间和音量的报警门限电平进行设置。当故障发生并且达到用户设定的条件时，监测报警器就会报警，同时通过网络向监测终端实时传送报警信息。故障结束后，系统会自动记录本次故障的详细信息，如发生时间、持续时间、故障类型等，并将本次故障信息数据连同录制的视音频文件保存到自身的电子盘中，以备今后查询。

报警器的视频检测模块采用了特殊的图像识别算法，使得视频检测能够达到帧精度。即使是视频信号有一帧的中断或是视频信号中夹杂了一帧的彩条或彩场都能够被检测出来。

检测模块中还采用了独特的数学算法对被监测信号进行降噪处理，使黑场、彩场等故障的漏报率大大降低，提高了系统检测的灵敏度和可靠度。

另外，报警器设置了台标屏蔽区域，即使发生黑场、彩场、彩条等故障时有台标叠加其上，故障也依然会被检测出来。

当发生故障时会以MPGEG-4数字压缩方式记录故障现场和故障消失后的10秒正常信号，然后连同缓冲区中的故障发生前的10秒正常信号组合成一个完整的故障文件，最后将文件保存在FLASH电子盘中，通过这种方法就可以对故障发生前后的真实现场进行回放，有利于总结事故原因，避免同类事故的再次发生。

考虑到系统的容错性，监测系统特别设置了自启动保护措施。当监测报警器死机或者工作异常超过一定时间后，报警器就会自动重新启动，确保能够长时间的处于正常工作状态。

远程报警器

由于监测报警器一般安装在播出机房，距离播出系统值班人员可能较远，因此在发生故障时值班人员可能无法及时得到报警信息。为了能使相关人员实时的监测播出状况，系统特地配备了远程报警器，它可将播出情况和报警信息引至值班人员的操作台上，供值班员对播出情况进行实时的监测，当发生播出故障时就可以及时的采取应对措施。

远程报警器为3U高度的标准机箱，可以方便的安装在操作台的面板上，它为用户提供了声光报警、语音报警等更为丰富的报警方式。监测报警器通过RS-422线将报警信息实时