浅谈全链路监测系统在广播电视编码复用传输平台中的应用

张艳莹 孙映雪

1.2.内蒙古广播电视台 内蒙古 呼和浩特市 010050

1 研究背景

全链路监测系统在电力运行、物联网监控、大数据分析、人工智能、电子交易等领域已经逐步得到应用，并趋于成熟化和高效智能化。在节约大量人力成本同时，提高了系统运行效率和应急处置水平，减轻了值班员的工作压力。结合当前广播电视传输系统数字化、规模化的发展现状，将高精度的全链路监测系统引入到编码复用传输平台中势在必行，同时也是一种新的探索和尝试。

2 系统设计

全链路监测系统支持ssh/telnet、agent、igmp、ipmi、snmp、jmx等多协议，能够从被监测主机上周期的获取平台关键性指标，实时查看物理设备的运行情况以及拓扑架构的变化情况。支持IP、SDI、ASI、DS3等多格式信号的采集与分析。统一解码成IP信号，供监测系统内部各个分支子系统的应用，将被监控的主机数据通过动态图表的方式展现出来，支持声光等多种方式的综合报警提醒。

目前全国大部分广播电视编码传输平台均采用编码+复用传输方式，将台内视音频信号传送给下游监管以及省网等业务单位，编码传输平台架构如图1所示。

图1 编码传输平台架构图

全链路监测系统架构如图2所示。

图2 全链路监测系统架构图

2.1 信息采集点的设定

针对监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告层面，目前大部分编码复用传输设备都支持SNMP协议，即使是来自不同厂商的设备也都能实现。前提是每套设备提供独立的网管接口，并将采集到的数据报送给网络管理站（NMS），从而对平台内的编码传输设备进行管理、配置和监视等，实现物理设备层级的链路监视。

针对业务层面的采集点设定，应考量在系统关键节点上做部署，比如在编码后端、复用后端、ASI自动倒换开关输出端、DS3适配器后端，做全流程、全要素、全链路监测取点，做到清晰明了、全覆盖。

2.2 采集信号的编码与转码

全链路监测系统支持IP、SDI、ASI、DS3等多格式多路信号的采集分析、编码与转码。针对不同信号部署不同的监测板卡以及编转码设备，统一将多格式信号转换成TSoverIP信号的格式，并在区分主备路由的前提下，进入全链路监测系统的流交换机，供系统上层架构对信号进行分析、处理、存储、交互等使用。

2.3 信息综合处理

综合处理包括对视音频信号以及设备状态信息的存储、查询、归类、调用等。通过部署监测服务器、数据库、网管服务器、存储体以及流媒体服务器等，完成对基础采集转码后的信号码流层面TR101290的三级错误分析，以及视音频信号内容层面、黑场、静音、静帧、彩条、彩场等多内容的分析与处理。所有的错误和报警都记录在数据库中，允许事后进行查看和分析，同时还可以对一段时间内的传输流状态做各种统计报表。

2.4 告警方式的设定

在告警方式设定方面，应具有灵活的告警策略和高精度的告警，体现出多维度、多级别、多监督、多时效性等。对TR101290的三级错误中的一级错误以及内容层面的黑场、静音、静帧进行重点监测。黑场、静帧有声音、静帧无声音、台标异常、视频丢失、信号中断、彩场、彩条、测试图等异常状态在1秒钟内实现自动判断和声光报警；马赛克、画面卡顿、画面拉条等异常状态在2秒钟内实现自动判断和声光报警；电平过高过低、电平差异过大等异常状态在1秒钟内实现自动判断和声光报警；视频或音频静音异常状态在3秒钟内实现自动判断和声光报警；视频及音频噪音或错播等异常状态在5秒钟内实现自动判断和声光报警；传送码流同步丢失、同步字节错误、PAT错误、连续计数错误、PMT错误等异常状态在1秒钟内实现自动判断和声光报警。发生故障时可以快速定位故障点，报警时间可自由设置。

2.5 链路监测信息的展现

通过对监测信号的多级取点、转码及综合处理后，以更加直观的方式，全要素的通过电视墙大屏监测方式展现出来，实现业务系统的动态监测，故障发生时能够通过报警信息的展现快速定位以及应急切换。系统支持多种不同方式发送错误报警，包括电子邮件、多画面显示界面上的可视化图形和音频声音。报警由用户指定的错误所触发，例如输入丢失、黑场或静帧并叠加相关字幕信息。

监测系统支持HDMI、VGA、DVI等多格式信号的输出，最终将全景链路动态监测图以LED大屏监测方式呈现。业务以及设备监测（以其中编码复用节点为例）如图3、图4所示。

图3 编码节点监测框图

图4 复用节点监测框图

结束语

在广播电视编码复用传输平台设置全链路监测系统，是保障安全播出、减少系统运维成本以及提高值班效率的有效手段。随着广播电视技术不断地迭代和更新，智能化监测设备的全要素、全覆盖发展，以及与智能切换的联动，传统的人工值班方式将逐步被取代，形成由值班值守到留守的转变。值班员在值班过程中不再多级复杂监听监看，通过监看全链路监测系统就能够很好的完成值机，使机房建设以及值机方式更高更好的迈向现代化、标准化、信息化、智能化，迎来广播电视传输平台监测的全新变革。