浅谈博汇监测系统在河北地球站高清系统中的应用

河北省新闻出版广电局监管中心 李 浩

概述：河北地球站承担着河北卫视标清节目的上星传输，自2016年7月1日起河北卫视高清频道正式上星播出，这标志着我省的广播电视发展进入到了高清时代，同时也对地球站的安全播出提出了更高的要求。众所周知，播出事故的故障点判断则主要依靠广播电视的监听监看，所以说选择一款适合地球站应用的监测系统是确保安全播出的一个重要保障。

博汇监测报警系统不仅在河北地球站标清系统上使用多年，所有技术人员都很熟悉，而且在全国其他广播电视部门也有着较为广泛的应用。鉴于此，河北地球站决定选用该产品作为高清的监测系统。

一、博汇监测报警系统的搭建

（一）系统的组成设备

由于河北地球站的高清上行系统分布在两个房间，即：信号源室和功放室，所以博汇系统分别安装在两个42U机柜上（见图1），主要是便于设备的安装。组成高清博汇系统的设备主要有BHC2000 2U工业机箱、BHP1000 冗余热备份电源、BHA31多通道ASI码流监测打包卡、BHQP41 DVB_S/S2卫星数字电视监测卡、BHIP22 多通道IP码流解扰卡和华为24口交换机。

图1

下面简要介绍下各设备的特点、作用：

1.BHC2000 2U工业机箱

图2

BHC2000 2U工业机箱（见图2）满配时可插入4块功能模块，所有的功能模块均采用后装载设计，支持热插拔，每个模块配有各自独立的接口背板。这种设计不仅方便系统的安装、维护和升级，而且实现了不同接口类型的各种功能模块在同一机箱中的任意混插。我站使用的BHA31 多通道ASI码流监测打包卡、BHQP41 DVB_S/S2卫星数字电视监测卡、BHIP22多通道IP码流解扰卡均在该机箱内。机箱采用外部电源直流供电，实现与交流电源模块的隔离，同时有效防止了电源发热和设备发热的相互影响，提高了设备的供电可靠性和热稳定性。

2.BHP1000 冗余热备份电源

图3

BHP1000冗余热备份电源（见图3）采用1U独立机箱机构，支持三路交流输入，提供四路完全并联的12V直流输出。该电源可配备三组电源模块，采用均衡负载及热备份设计，与采用直流电源输入接口的BHC2000工业机箱配合使用，提供了高可靠性的电源解决方案。

3. BHA31 多通道ASI码流监测打包卡

图4

BHA31（见图4）用于ASI接口的TS流监测。一块板卡可以完成2组各8路ASI信号接收、码流分析、码流TS over IP输出功能。板卡对输入的TS流进行TR101290三级错误监测及告警；并将输入的8路TS流打包，在一个千兆口输出。

4.BHQP41 DVB_S/S2卫星数字电视监测卡

图5

BHQP41（见图5）用于卫星数字电视信号监测。板卡主要完成1～8路卫星数字电视信号接收、信道参数监测、码流分析、码流TS over IP输出功能，并增加了对DVB_S2信号接收及盲扫功能的支持。

板卡可监测的信道指标有：射频信号的锁定状态、载波电平、载噪比（C/N）、Eb/N0、BER（维特比纠错前）、符码率偏移、频点偏移；同时对解调输出的TS流进行TR101 290三级码流错误监测及告警；并将TS流打包成IP流输出。

5.BHIP22 多通道IP码流解扰卡

图6

BHIP22（见图6）专为IP传输的TS流解扰而设计，通过一个千兆口接收，板卡可同时对8路IP加扰流进行解扰，每路支持最高码率为60Mbps。BHIP22实现了自动检测由CA信息问题或CAM卡问题造成的解扰失败，并可自动恢复。

（二）系统的搭建

按照图1各设备的位置将其安装固定好后，将事先确定好的监测点所在的设备上的一个输出接入到BHQP41或BHA31板卡中，主要就完成了所有输入信号的采集工作。BHP1000冗余热备份电源给BHC2000机箱供电从而保证各办卡的工作正常。下图7中所安装的码流分析服务器、信号源服务器、调制器服务器及接收环节服务器起到的作用是将采集来的信号通过博汇软件处理并显示到监控室的屏幕上供值班员观察判断。各个设备均采用IP形式传输，即TS over IP模式。由此可见，该系统搭建还是比较简洁清楚的。

图7

（三）监测环节的设置

由此高清上行系统设备众多，各个环节的码率均为45M，所以不可能像河北地球站标清系统一样采用一个服务器两个大屏来显示，从图1和图7中可以看出我站采用了三个服务器来处理。监测环节的取样也决定着事故发生后值班员可以更好的定位故障点。根据标清系统多年的使用经验及高清系统本身的特点，河北地球站高清系统的监测环节见表1

表1

二、博汇监测报警软件系统的应用

上面主要叙述了博汇系统的硬件设备，一个系统能发挥出最大的作用还需要一款好的软件系统来支持，下面主要描述下博汇软件系统的特点及应用。

（一）多画面报警系统的应用

从硬件的组成上可以看出，设备之间的码流传输主要依靠于IP形式，优势为通过UDP协议，获取局域网络中的组播码流，便于信号的统一调度、多画面显示主机的配置部署，也可以很好地适应信号规模的扩展，降低了系统施工和维护的复杂度。也就是我们所说的TS Over IP技术（TS流转换为IP流）。

通过使用该系统，我认为有以下几个特点：

（1）该系统的每个服务器在河北地球站处理6路AVS+高清节目,同时对高清节目常见的5.1声道伴音进行全部六个声道的解码、监听、彩色音量柱显示。

（2）系统可以针对重点节目实时监测、对普通节目轮巡监测。每个窗口可以单独设置监测对象，实时和轮巡的节目画面可以时显示而互不影响。轮巡画面平滑切换，不会产生黑屏现象。

（3）系统可以对指定节目进行时段或触发录像。录像采用高效的H.264编码，录像参数支持自定义；同时，采用了磁盘预分配、延时写入等实用技术，提高了存储的稳定性。

（4）多画面丰富的功能

·多画面任意组合显示，支持自定义模版

·丰富的节目信息提示；提供彩色音频VU表·字符、标题栏、语音、日志等报警

·高/标清电视节目、广播节目的监听监看

·双屏不同内容显示；单节目放大到全屏，同时监听同期声；屏幕防灼伤功能

·采用VGA、DVI、HDMI等接口输出，显示分辨率1920×1080以上

通过该系统对河北地球站高清节目的内容监测、多画面组合显示、转码录像等功能，完成对ASI、QPSK信号的监测，给值班员对故障环节的判断提供了有力且唯一的根据，最大限度的保障了安全播出。

（二）码流分析系统的应用

（1）码流分析系统概述

码流分析系统支持对多达上百个TS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。

（2）主要功能

实时显示监测前端组播的监测数据：各种信道指标、TR101 290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、系统自定义故障等。可以同时支持上百个码流的在线实时监测。

支持多通道码流在线分析功能，提供了以下功能：基本信息、信道监测、290 监测、带宽监测、模板比对、PCR分析、PSI/SI分析、节目分析。上述功能既提供了当前信号的信道和码流信息，同时通过统计展示各种指标的历史变化情况，提供全方位的立体分析。

模板对比

提供TS流的网络基本信息、传输信息和业务信息的表格比对功能。对加密节目提供了加密类型、加密PID进行了详细比对。提供对表格关键指标的比对监测。

报警功能

提供了丰富的报警功能。除了常规的标题栏报警、日志报警、数据库报警、语音报警、切换器报警外，还提供了网络报警、SNMP报警、触发录像报警的功能。

（三）博汇监测系统的远程监测

河北地球站的监测机房离设备室最远距离大约有40米，为了使监测信号延伸到监控室，我们使用了延长器来实现。

延长器是用来延长信号的器件，通常用于长距离直连线无法满足传输要求的情况，一般是为了确保信号长距离无衰减的传输而设计，多是有源的。延长器分发送端和接收端，发送端负责完成信号获取和压缩的作用，接收端负责完成信号的解码和端口分配。发送和接收端之间用网线进行传输。见图8

图8

河北地球站的博汇监测系统不仅在屏幕墙上有大屏显示，在监控台上还有显示器来显示，确保各设备有备份显示。见下图9

图9

结束语

安全播出工作是发射台的立台根本，是广播电视的生命线，确保安全优质播出是每一个广电工作者永恒的追求，博汇监测系统的应用不仅有效的减轻了值班员的工作压力而且有力的保障的河北卫视的安全优质播出。