四川广播电视台总控监录系统改造设计及实现

（四川广播电视台，四川 成都 610000）

根据国家广电总局相关要求，能够在日常的播出工作中及时发现问题并且保留日后查看依据，必须得有一套可靠的广电级监录系统。针对我台的具体情况，在保留原收录系统的同时，重新搭建了一个新系统，以供日常使用。

一、原总控监录系统概述

原总控监录系统主要是格非监录系统与博汇监录系统。其中，格非监录系统是于2010年搭建，承担了大部分SDI信号与标清编码TS信号的实时监录。流程如图1所示。

该系统特点是：流程比较简单，系统架构较为单一，出现问题时可以迅速地找到出错环节，适合于在节目套数较少的情况下，传统标清流的监录。但存在以下问题：

（1） 通道和性能有限，无法满足我台日益增长的业务需求，无法监录H.264，AVS+等格式的高清信号。

（2） 经过长4时运行之后，系统稳定性差，经常出现录制素材丢失和监测多画面卡顿、误报等情况。

（3） 对于SDI信号只能监看，不能录制。博汇监录系统为2015年搭建，用于监测和监录4套地面高清播出节目H.264编码主备信号，以及卫视高清AVS+编码主备信号，国际频道标清N制编码主备信号。该系统路与之前格非监录系统类似，流程较为简单，但同样存在监录容量已到上限的问题。

二、监录系统改造背景

根据《国家广播电影电视总局令第62号令》的要求，为了加强四川省广播电视台广播电视安全播出管理，保障四川省电视台广播电视信号安全优质播出，增强四川省电视台广播电视播出系统防范干扰破坏应对突发事件的快速反应能力，我台拟在现有监录系统的基础上扩容高清广播电视监录系统。

三、监录系统改造目标

由于本次升级改造是在总控系统在线运行的状况下进行，所以必须以安全第一作为系统施工的基本原则。升级改造期间，不得影响总控系统的日常传输调度；受机房空间限制，机房设备布局不能做大的调整，设备布线不能做大的变动。

根据播出及传输重要环节信号的监录需求，计划将以下信号进行多画面显示、监测报警、信号监录和故障查询（表1）。

共实现对16路ASI码流信号和48路SDI信号的多画面显示、异态报警、码流分析、故障录像存储。

监录系统可对四川广播电视台的广播电视节目进行全方位的质量可控管理，系统自动检测、采集码流信号、SDI信号在播出传输中出现的重大停播事故和播出质量事故，能够及时发现节目播出中的重大异态，实现监测数据汇总、处理、分析，自动形成监测报告，确保24小时监测报警、30*24录像存储和1年故障录像查询。

图1 格非监录系拓扑程图

表1 监录信号路数统计

图2 监录系统结构图

四、监录系统基本架构

改造后的监录系统应由两部分组成，即保留的原博汇监录系统与新增加的监录系统，建成的新系统的素材可以和原博汇监录系统的素材互相调用。本系统与传统的广电AV系统不同，基本上实行的是IP化，其特点是系统构造简单，整个系统数据交换全是以IP流的方式，可以很容易地将数据导出（详见图2）。

（1） 监录系统硬件架构。基本的硬件架构必须含有以下部分：模块化机箱、冗余热备份电源、SDI信号编码卡、TS流IP流监测卡、可扩容硬盘阵列、高性能服务器、千兆交换机。

（2） 软件控制部分。功能强大的软件控制是整个系统的关键，应包含以下控制单元：信号码流分析、全景信号多画面监测、全景链路监测报警与录像回放。

五、监录系统日常工作进程

改造后的监录系统主要是通过多画面监测报警、码流在线分析、安全运维监控三个平台进行，将三个平台的物理位置放在一起，有利于当值人员迅速发现问题及时处理。

（一）多画面监测报警

1.软件部分

一套TrinityAres-Display报警系统，完成对共2套AVS+高清、41套H.264高清、50套MEPG-2标清节目的多画面监测报警录像。

2.实现功能

（1） 完成视音频内容实时监测报警（色彩格式显示、色彩格式异常报警、黑场、静音、伴音静帧、无伴音静帧、音量过高、音量过低等故障）、多画面组合显示、码流监测信息显示、全程录像和故障触发录像等功能。每台主机支持双屏显示，支持VGA/DVI/HDMI输出。可以任意选择TS over IP组播码流，任意选择节目，进行画面组合监听、监看和监测。

（2） 实时显示音频、电子时钟、当前日期，也可以叠加任意图片。

（3） 多种画面组合方式，常用组合方式可采用模板化，迅速配置。

（4） 可以在任意主机上安装远程多画面组合配置软件，通过IP网络对多画面显示监测报警主机进行多画面组合显示的配置，而无需在监测主机上操作。

（5） 任何一个电视频道画面可以放大到全屏，同时监听此频道声音。

（6） 实时监测节目内容。

（7） 支持OSD字符叠加，在画面上显示监测信息和故障报警信息，该功能可以打开或关闭。

（8） 可以实时直接录制码流，录制的时间与空间由所提供的硬盘大小来决定。当出现故障时，立马触发录制故障触发码流，故障结束时，又自动停止录制。可以对录制码流的大小与所保存的视音频文件格式进行设定。

3.硬件配置

系统配备1台PowerEdge R730 2U服务器，用于安装TrinityAres-Display多画面显示监测报警系统。具体硬件配置为：双CPU处理器（E5-2609V4），8GB内存，300GB×2 Raid SAS热拔插系统，4口千兆网卡。

（二）信号码流分析

1.软件部分

系统配备1套TrinityAres-SignalEye码流分析系统，完成对16路ASI信号与48号SDI信号检测。

2.实现功能

TrinityAres-SignalEye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显示，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，可完成对IP、ASI、DVB-C、DVB-S/S2、DTMB、CMMB等信号的监测，覆盖数字电视节目的接收、编码、复用、加扰、调制等各环节。可以实时录制完整的TS码流。录制文件的大小和存放位置可自定义。支持手动码流录制和触发码流录制两种录像方式。

（三）安全运维系统

安全运维系统是整个监录系统最重要的部分，日常的人机互动均是在此运维系统的界面上运行。

1.系统配备1套TrinityAres-SOP 安全运维监控系统

2.实现功能

（1） 信号监测、设备监测、切换控制、画面调度、值班运维等业务功能通过统一的支撑后台实现业务数据的互联互通，安全运维保障工作全面协同化管理。

（2） 提供高度定制化的监控台功能，可根据不同用户的工作需要自定义展示来自各个业务系统的指标数据、视音频画面、图形图表、报警日志，采用扁平化设计，一键直达业务系统。

（3） 以操作人员的日常工作流程为导向，提供报告问题、解决问题、问题确认、统计报表的闭环管理服务。

（4） 提供一站式信号监测分析能力，全局拓扑、传输链路、信道指标、码流分析、视音频浏览均可通过平台完成，切实保障播出安全。

（5） 全系列的采集板卡实现各类接口信号的IP化，画面云技术实现屏幕输出的IP化，所有软件产品支持在私有云平台上部署；监测结果可通过微信客户端实时发布，实现移动无线运维。

（6） 系统平台及数据库支持主备机制，切换控制设备支持主备及负载均衡部署，多画面设备支持N+M自动备份，系统的可用性大幅提高。

3.硬件配置

系统配备1台PowerEdge R730XD机架式服务器用于安装TrinityAres-SOP安全运维监控系统，含12块4T企业级硬盘，存储监测系统中所有节目的1个月实时节目录像和1年故障报警录像。具体硬件配置为：双CPU处理器（E5-2609V4），8GB内存，300GB×2 Raid SAS热拔插系统（含2块4T企业级硬盘，保存所有年故障录像），4口千兆网卡，具备热插热拔两电源。

六、遇到的问题

改造后的监录系统自搭建一个多月来，总体情况比较稳定，能够实现预期所需功能，但是也发现一些问题，主要是发生在软件配置环节，正在完善之中。

（一）语音报警失效

语音报警服务在默认情况下没有自启功能，因此一旦因为维护系统重启了监录系统，语音报警服务是一直处于关闭状态，无法及时预警，给监视带来了隐患，解决办法是将其设置为操作系统的自启项，这样一进操作系统就会自动打开。

（二）节目包丢失未报警

在使用过程中，发现有某一流信号中的节目包丢失，但没有报警提示。原因是配置时该流信号所在服务器的IP地址未在报警服务中。解决办法是在报警服务中加入该流信号所在服务器的IP地址，使之被监控。

（三）无音频报警

我台某一频道出现音频中断时，只有监视大屏上有报警，音频未报警。原因不明，尚在排查中。

七、总结

目前，改造后的新监录系统已经完全取代了之前的监录系统，与之相比误报情况已经大大降低，能够实现需求说明上的功能，最大特点就是实现了IP化。对整个总控传输系统而言，这是IP化的第一步，也是今后发展的方向。虽然此系统还有着一些漏洞，但是随着不断的调试一定会愈发完善。