广播电视节目监播监管系统的设计与实施

孙艺青

（延边广播电影电视局微波总站，吉林 延边 133000）

延边电视台微波站是延边州的微波首站，主要负责延边卫视上星频道、新闻综合频道、经济文化频道传输工作，并为州网络公司提供本地区所有广播电视节目的信号源；同时负责中央七套、吉视乡村等电视节目及我州五套广播节目的传输工作。现在延边电视台微波站由当年的单一微波传输方式逐渐转变成集微波、卫星、光缆传输于一体的枢纽站。为了更好地做好安全防范工作，保证广播电视节目的安全优质传输，建立广播电视节目监播监管系统显的十分必要。

一、建立广播、电视节目监播监管系统的必要性

现阶段延边广播电影电视局自办广播电视节目有：延边卫视、延边一套（新闻）、延边二套（经济）、延边三套（商务）四套电视节目和朝语新闻、汉语新闻、朝语旅游、汉语旅游、延边交通五套广播电视节目，日播出节目将近220小时。为了加强对本地广播电视节目播出内容和传输质量的监督、确认制作、播出、传输事故的责任划分认定，我们对每天播出的所有广播电视节目都要进行实时监播实时录制，以备重要播出内容存档、责任事故分析、广告客户节目播出情况查询等。以往我站采用人工手动的方式利用录像机完成这一任务，需要耗费大量的人力物力以及大量的节目录像带，成本很高，设备损耗严重，并且磁带的检索和保存都很麻烦。伴随着我局播出的广播电视节目频道数量增加和每天播出时间的延长，这种人工手动的方式已经越来越不适应新时期我局广播电视的发展的需求，因此，必须建立一套全新的由新型计算机管理的、可远距离传输的、能够实现不同地点随时调阅的，并具有可实时采集、定期存储、定期删除，实现每日自动更新的广播电视监播监管系统，从而满足广播电视节目的播出质量管理、播出内容监督、广告客户节目播出情况回放查询等各单位之间的不同需求。

二、广播电视节目监播监管系统的设计及工作原理

1.广播电视节目监播监管系统的基本要求

针对广播电视节目播出、传输后的管理和监督，结合我局的实际情况，广播电视节目监播监管系统必须达到如下基本要求：首先，要求系统必须安全可靠，能够同时对播出的九个频道所有节目进行完整采集录制，中间不允许出现任何漏录情况；其次，要求存储容量要尽可能大，能够满足一周以上采集节目的存储从而实现前一周的播出节目待查功能；再次，要求查询必须便捷且利于传输，由于广播电视节目监播监管系统大多数安装在传输中心机房，处于播出安全的考虑，要求系统必须为其它相关部门提供计算机远程查询回放功能；第四，要求采集录制的成本方面和维护运行方面必须能实现计算机全自动运行，没有人为操作，且系统软硬件的构成简单、直观且易于操控，有利于工作人员设置操作及维护；第五，虽然系统对节目存储容量的要求很大，但对回放的视音频质量方面要求并不高，这样有利于远距离的传输和调阅。

针对以上这些特点，我们决定采用基于MEPG-4编码技术为基础的多路视音频采集卡，配以有高存储容量和可靠性的计算机系统构成，为提高可靠性，该系统可采用双机互为备份。

2.视音频编码采集卡特性及实施

MPEG-4编码技术提出了基于内容(Content-based)的存取概念，使用户可与场景进行交互。它针对运动图像中的内容进行编码，编码对象就是图像中的音频和视频AV对象。因此，MPEG-4标准的基本内容就是高效率地编码、组织、存储、传输AV对象。使压缩比和编码效率得到了显著的提高。MPEG-4的第十部分就是H.264压缩标准。

通过对比考查，我们最终选购了龙阁视听公司的H.264采集卡，它可以实现四路广播电视视/音频信号同时进行采集压缩，由于采用了先进的DM642DSP芯片核心技术，支持硬件H.264编解码器算法，且较少地占用CPU资源。这种先进的采集方式决定了它比其它采用软件编码压缩方式的采集卡在同样采样编码率的情况下，能占用更少的空间获取更好的图像质量。

龙阁视听公司的H.264采集卡具有以下主要特点：⑴广播电视节目录像质量码率可根据实际工作需要自行进行调整，容易在节目的录制质量和录制文件大小之间找到平衡点，实际应用中，我们设置为普通录像质量，每路视音频信号码率约70M每小时；⑵具有强大的网络智能传输功能，占用网络传输带宽少，支持本地和远程点对点录像文件回放，支持回放中的录像剪辑，便于远端回看和管理；⑶可以查看本地和远程主机的硬盘使用情况，监视画面的通道时间和名称可以在设置里随意拖动，且具有通过网络的标准时间同步功能。⑷用户管理功能强大，可以自动检测硬盘故障，并弹出消息窗口报警，可以查看本地和远程的工作日志，便于硬盘的更换和系统维护工作。⑸具有智能化管理硬盘空间的功能，自动循环覆盖原始文件实现合理使用硬盘空间，支持对重要录制文件的加锁解锁以方便长期保存和及时删除，便于录制文件的存储和管理工作。⑹该卡发热量很小，满足长时间运转的要求。实际应用中，我们在同一台系统上用了三块采样卡，共12个通道，即可同时录制九个频道的节目。

在采集卡硬件设备上开发的软件能实现每个通道的独立设置；每个通道单独调整码流大小；定时开始、结束录制时间；远程录像回放及录像设置；完善的用户登录管理系统；自动检测硬盘故障，并弹出消息窗口报警；灵活设置每个通道文件块的大小（记录文件的大小40M～1G/小时，考虑到记录文件太大时广告查询不方便，文件太小时文件数量太多不好管理，所以把每个记录文件设为30分钟切割备份记录一次。这种记录文件可以在安装了相应H.264插件的Realplay播放软件上进行回放）。

3.计算机控制及存储系统的设计要求及构成

基于广播电视节目监播监管系统的工作特点，对计算机控制及存储系统的设计要求是：⑴要具有服务器级别的稳定、可靠、连续工作能力，满足365天不间断的工作的要求。这对于计算机主板、处理器、内存条、硬盘、电源等主要配件和机箱散热系统的兼容性及稳定性有很高要求。⑵硬盘存储容量要大，按350M/每小时的码率，根据计算和实际测试数据，每天要完整录制我局九套节目约需要75G左右的硬盘空间，一周就是约550G，因此为了保证一周录制量的需要，系统必须配置650G以上容量的硬盘。⑶计算机操作系统及相关工作软件和采集的素材文件要分别装两块硬盘上，由于采集的素材的硬盘经常进行读写操作，损坏的机率较高，这样配置方便计算机软件的管理和损坏后的更换。⑷安装硬盘监播监管软件，有条件时最好定期（如两年一次）更换硬盘以防范于未然。⑸采用同样配置的双机互为备份，以防止因为硬件损坏或硬盘定期更换而导致的数据丢失。

实际应用中，经过多方面的比较和实验，我们最终采用的是台湾精英公司生产的ECS-PF系列主板。该系列主板是精英公司的旗舰产品和经过市场验证的成熟产品，其中前期产品采用Intel865PE&ICH5芯片组，支持800/533/400MHz外频Socket478Pentium4处理器和双通道DDR内存结构，支持Hyper-Threading技术，带有3COM 3C940千兆网卡，最重要的是它带有2个Serial ATA设备和4个Ultra DMA设备扩展插槽，可以同时安装两个串口和四个IDE接口的希捷酷鱼8M500G硬盘，且经过长期运行实验发现工作很稳定。这样2个硬盘的总容量可接近1000G，基本满足监播系统对于硬盘容量的要求。其他配件方面，由于系统对CPU运算能力的要求并不高，为了减轻系统的发热量，我们采用了低频的P4-2G处理器和1GDDR400内存并工作于双通道模式。

通过节目监播监管系统有效利用，提高了对节目的监播监管力度，通过与局安调中心的配合能更好的分析节目传输中的问题，从而提高了制作部门节目质量和播出传输部门的责任感。广播电视节目监播监管系统是监督安全播出安全传输的重要工具，它的作用是实时记录节目播出的视/音频信号，以便相关人员对全天播出节目进行总体评价，同时一旦发生播出事故，也可作为分析判断事故的重要依据。