1设计目标
遵循经济实用高效安全的原则，广州微波中心站确定了数字微波传输电路前端电视节目监控系统的设计目标。（1）以原有多画面分割系统功能为参照，在其功能基础上进行扩充。（2）改变原有系统结构，提高系统空间层面的利用率。（3）使用新的网管模式，提高系统效率，简化工作流程，提高工作效率。（4）加入ASI码流监测功能，对重要播出节目码流重要参数进行性能监测。（5）与现有的设备相结合，选择适用的设备。
2硬件配置及设置
本系统设计选择以Harris公司视频画面分割器以及天邦码流监测系统合作组成。将需要监控的视频码流接入画面分割器功能板卡，进行直观的节目监视，另外通过网络交换机，将转换为IP流的节目码流汇总，传输至码流监测系统，对码流进行监测、记录等。
2.1Harris系统配置
2.1.1Harris视频画面分割器硬
件设置Harris画面分割器为插板式标准机箱设计，可插入不同功能板卡协同工作，该设备为双电源模块供电，最多支持六块板卡输出，输入信号为4路SDI数字视频流，输出信号同为单路SDI流，兼容高清输出；以WAN网络接口汇集入交换机，通过交换机与网管连接对设备进行控制。本台站需要监控的信号包括中央各频道、广东省广播电视总台各频道、广东珠三角各地市电视台频道共计三十余套。新的电视监控系统必须满足对各频道信号源、编码器输出码流以及数字微波传输电路环回信号码流的监控要求，必须满足最少可同时同屏监控四路输入信号，经过网管控制可同时监控16路以上信号的功能。同时需要具备可扩充功能，为日后系统进一步扩充留有余地。本系统另一个核心设备为网络交换机，主要功能是把通过TSoverIP技术转换成IP流的广播电视节目码流汇集并传输至码流监测系统进行码流监测（下文3.1.2），同时作为网管系统对分割器硬件板卡及板卡之间的控制连接设备。对此选用H3CS102424路WAN口输入的交换机，该交换机可提供24个符合IEEE802.3U标准的10/100M自适应以太网接口，所有接口均支持全线速无阻塞交换以及端口自动翻转功能。具体实现如图1所示。画面分割器的输出设置是通过网管实现，网管电脑通过交换机与设备板卡相连，网管电脑通过软件利用网络协议与目标IP地址所属的板卡链接，对板卡进行设置。
2.1.2软件设置
本站节目监控系统实际应用如下：（1）正向监控，对SCOPUS及哈雷两组不同编码系统编码后的码流进行正向编码设备工作性能监控，值班员能够通过与画面分割系统连接的监视器直观地观察到正向编码系统的工作情况，及时对设备故障作出反应及处理。（2）环回监控，利用微波电路的双向传输功能对两组不同编码器进入数字微波电路之后下传至微波电路端站并环回本站的节目进行监控，值班员可以直观地通过与本系统连接的监视器监测到经传输后的码流情况，并据此判断电路传输的安全情况。综上所述，本站节目监控系统不仅仅用于节目播出前的信号源监测，同时还具备对微波传输电路进行安全传输监控的功能，为了实现上述功能，需要对微波传输电路进行专门的配置。广东省数字微波传输电路以广州微波中心站为起点，分三个方向分别东至汕头、西至湛江、北至韶关形成三条微波干线，由于微波电路传输的双向性，微波传输信号下传及环回路线途经的站点都相同，这样在广州微波中心站就能监测到经微波电路传输后所传输节目的情况，同时也能监测到微波传输电路安全传输的情况，对电路是否中断有一个直观的判断。
2.2天邦码流监测系统配置
监测系统的核心设备为监测服务器及码流分析监管计算机，设备共同协助完成码流监测分析功能。本系统使用TSoverIP技术，将广播电视信号TS码流经过打包封装转变成能通过网络传输的IP流，通过码流分析监管计算机控制监测服务器进行码流监测。由于该系统码流最终转换为IP流进行汇集传送及监测，所以本系统同样需要网络交换机，对此选用CISCO48路WAN端口网络交换机，可以支撑最多48路网络端口输入，具有非常好的扩容性。另外本系统还需要TS码流汇集设备，能够将多路TS码流集合成一路，以及TSoverIP设备，能够实现将多节目的TS码流封装成IP流功能。监测系统具备码流监测功能，是测试传输流指标的重要工具。本系统具备依据TR101-290标准进行三级错误检测功能，能对传输流三级指标进行错误检测并及时告警，从告警信息中能够及时发现传输流当前状态及信号劣化原因；同时对出现信号劣化情况的视频进行录像，方便故障处理及设备维护；再次，系统还带有多路信号源输入切换功能，能够及时对传输流信号进行切换，在重要播出期能够迅速切换备路或垫播信号恢复传输。
3主要功能介绍
本系统在广播电视节目监控系统中加入码流监测功能，利用码流分析仪三级传输流错误检测功能能够帮助工作人员更好地完成工作，更快速发现并应对传输过程中出现的故障。码流分析仪能够对整组已转换的IP流进行性能监测，通过监测码流中节目的ServiceID来区分节目信息，能够监测到码流中节目名称、运行状态、检测状态。同时还能对节目带宽占用、网络参数等进行检测。码流分析仪会提供TR101290监测三种级别的错误，TR101290是DVB系统测量标志，其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标志。根据DVB最新的TR101290测试标准，将DVB/MPEG-2TS流的测试错误指示分为3个等级，第一等级是可正确解码所必须的几个参数，如同步丢失、同步字节等；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，如PCR间隔、PCR抖动等；第三等级是依赖于应用的几个参数，如NITID、SDTPID等。码流分析仪的三级错误为轻微错误，共有17类，出现三级错误对码流影响较小并不会出现异常现象。第二级错误共8类，主要收集视音频不同步或图像颜色丢失等错误信息，CRC错误及传送错误还有可能造成黑屏、静帧和马赛克等现象，出现第二级错误说明视频码流已经出现劣化现象。第一级错误共有6类，当第一级错误告警出现时，码流会出现中断、丢包的现象，相对监视器会出现黑屏、静帧和马赛克等现象，第一级错误告警是最高等级的码流告警，需要迅速对故障进行处理，否则将影响广播电视节目的安全播出。当第一级和第二级告警出现时，码流分析仪会利用节目录制功能，自动将节目劣化时段的节目进行录制，并记录告警信息，对未来进行工作改进总结，追查事故原因处理方法起至关重要的作用。
4结束语
广播电视前端节目监控系统作为重要的安全播出保障系统，系统建成后经历全国两会、省两会、十八届四中全会等众多重要播出期的考验，保证我站在重要播出期内播出安全，无事故。该系统对微波传输电路的安全传输也起到一定的监控作用。
作者：胡俊杰 袁晓雷 单位：广东省广播电视技术中心微波总站
