电视播控系统智能监控技术研究

毛庆军

（作者单位：山东省泰安市宁阳县融媒体中心）

播控系统是广电行业开展相关工作的基础，对推动行业数字化、高清化发展具有重要意义。利用电视播控系统可以检测节目播放的信号，控制电视节目播放质量、状态，确保电视节目高效、稳定播放。同时，现代化技术的不断更新和应用，对电视节目播控质量提出更高的要求，需以信息化、数字化及智能化技术为依托，充分发挥监控、检测等技术的优势，使电视播控系统更加稳定、安全，以满足电视节目播放质量要求[1]。

1 电视播控系统中智能监控技术的作用

1.1 监测电视播出通路信号质量、监控系统和设备运行状态

电视播控系统通常由节目调度、控制、上载等相关软件系统、硬件设备组成，其主要作用是监测节目播放的信号质量、设备故障，以确保电视节目在播放过程中更加稳定、高效[2]。维护电视播放质量需要利用数字化、信息化和智能化的监测技术、监控技术及分析技术，其中智能化监控技术是重要组成部分。电视信号系统中各个设备以串行方式进行连接，需要监测传输链路上各个节点的信号，了解信号实时质量，快速查找、感知信号传输情况。信息化时代，播控系统逐渐朝着智能化、数字化及网络化的方向发展，播控系统监控能够在不暂停播出的情况下，随时监测整个电视播出通路的信号质量、系统及其设备运行情况。而智能监控系统则能够借助技术优势，对系统中各个设备监控点、信号线等进行多角度、全方位的监控。

1.2 监测电视节目播出状态，提高节目的稳定性和有效性

智能监测技术在电视播控系统中的应用包括硬件和软件两部分，在系统内部设置对应数量的监测点，不同监测点会发出监控信号，并分布于播出系统的不同方位，实现对节目播出状态的实时监控[3]。同时，智能监控技术作为一种现代监控技术，具有智能化、自动化、数字化等特点，将其应用于电视播控系统中，不但可以提高系统运行的有效性、稳定性，确保电视节目播出质量，而且可以采取集中智能监控方式，对设备故障、系统信号进行全面监测，减轻工作负荷，提高应急响应速度，快速、正确、高效地处理故障和隐患，尽可能地减少或避免设备故障，确保电视节目正常稳定播出。

2 电视播控系统中智能监控的技术要求

2.1 模块设计要实现标准化

电视播控系统所使用的设备型号不同，各系统构造也存在差异，所以，智能监控系统各模块设计时，应遵循标准化原则，实现结构、驱动及模块层面的标准化，在设备型号和种类增加、网络规模扩大及业务量增加的情况下，可通过增加所需的系统模块，适应多种系统的应用。同时，为了实现多种设备的兼容，便于在线增加或升级系统模块，需实现设备应用层与驱动层分离，且使用统一的数据接口，或提供第三方应用接口，这就要求设计智能监控系统时，需严格遵循相关标准和要求，确保智能监控系统在结构和驱动等方面，都能达到一定的规范要求，使得电视播控系统能够发挥出最佳效果，确保系统稳定运行[4]。

2.2 界面设计人性化

电视智能监控要在最短的时间内监测出电视节目播控中出现的故障和问题，并采取有效措施解决问题。要实现这一目的，就要在设计智能监控系统界面时体现出人性化，让电视工作人员能根据智能监控系统界面的引导，以最短的时间快速找到各项操作选项，解决播控过程中的故障问题。同时，应用图形化界面不仅起到显示作用，而且可通过界面与信号、设备等监测元素相关联，实现整体或局部的链接，即通过界面显示情况，直接了解各设备的运行状态，如依据各设备、信号线及应用软件之间的链接关系进行关联设置，实现相关界面之间的互相链接，快速、直观地定位故障位置，或者使用颜色、符号等来表示状态，从而实现对局部或整体进行有效监控。

2.3 监控级别要明确

为了确保重要信号和设备免受干扰，提升电视监控工作效果，需要设置不同的监控级别，并明确主次监控等级。各系统需结合实际情况来设定各信号监测点、监控设备的优先等级，若按设备分级，通常根据各设备、信号的地位和作用来设定优先级；若按时间段来分级，在特殊的播出时间段，如新闻播出的黄金时段、国家重大会议时段等，需要对电视节目播出情况进行重点监控。此外，还可以根据频道类型划分监控级别，重点监控上星频道，综合考虑多层面因素，突显监控优先级的实用性价值。

2.4 监控报警要智能化

监控报警是电视播控系统的重要组成部分，要实现监控报警技术的智能化发展，就要在设备监测、信号监测、播出监测等环节做到全覆盖[5]。当设备遇到故障时，监测系统要及时发出报警，在最短的时间内对故障源作出分析，并提供解决参考方案。在确定设备故障的同时，需要确定设备的位置，详细记录问题数据，并在此基础上实现从逻辑层面到物理层面的全面管控。

3 智能监控技术在电视播控系统中的应用情况

利用智能监控技术，能够最大限度地避免出现监测漏洞和设备故障。一般来说，电视台播控系统机房包括设备机房和高清播控机房。所有设备都在机房中运行，智能监控将多个监测点部署于播控系统内，采集设备状态、电流电压、机房温湿度、视音频信号状态等信息，以图形化的方式将汇聚、过滤分析后的信息呈现在监看屏幕上，充分发挥分级报警提示、预警提示等功能，有利于提高工作人员处理紧急事件的效率和应急操作，同时增强系统的稳定性。

3.1 电视播控系统监控

3.1.1 播控设备监控

设备监控的作用是采集系统内各个设备自检、运行状态和紧急报警等信息，对其分析、判断及处理，便于系统掌握全部设备的状态信息，更好地对各个设备状态进行监控，并以声光、图文等形式发出报警信息。由于电视播控系统被划分为总控区、设备区、上载区及播出区4个不同区域。所以，要根据系统监控对象、目标制订差异化的监控方案，结合系统中不同区域控制需求，采取固定参数设定、人工干预这两种不同级别的监控方式，利用核心监控服务器对各个设备状态的信息进行收集、统一分析处理，并对系统设备进行集中配置管理，提高系统配置工作的效率。同时，播控设备的监控，主要借助简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）来部署分布式探测设备，首先利用核心监控服务器对播控设备的监控信息进行汇总，其次各个分组频道读取自己所需的信息，再次利用分频道监控终端、电视墙等将监控信息呈现出来[6]。

3.1.2 监测内容

播控设备监控的内容包括系统链路中的各部分。每个被监控设备都与播控系统中的链路相互对应，有利于工作人员更直接地了解系统设备运行状态和具体位置，有针对性地处理故障问题。同时，监测内容主要涉及设备故障的监测、各关键设备和系统程序运行状态的监控等，如监测总控矩阵的输入和输出、视频和数据库服务器、分控机房播控机、存储系统等。此外，每个频道的播出系统与值班频道监控工位相对应，可依据播控系统硬件配置、工作流程及环境部署等进行差异化展示，以频道为单位，将每个频道相关的设备状态呈现出来，并设计一个带班系统监控工位，通过监控界面将总控设备状态展示出来，且设备可以通过语音、声光方式报警[7]。

3.2 电视播控信号监控

3.2.1 信号源

电视播出系统的信号来源包括视频服务器、总控系统和录像机；信号质量监测、播出系统周边硬件和素材的最终审核结果等方面，当播控系统获得这些信息以后，需对前后级进行对比分析，对于前后级关系所导致的重复内容进行屏蔽，避免引发重复报警信息[4]。

3.2.2 监测内容

播控系统的监测内容主要是播出系统内链路节点，采取语音报警或可视化报警方式，将视频的静帧、无声、无音频信号及黑场等情况呈现出来。同时，由于设备具有监录扩展功能，系统可通过控制协议实时了解其交叉点的切换状态，将其作为调度设备的动态链路信息，与设备端口间的静态连接关系相结合，实现构建完整的视频、音频信号链路的目的。如当设备上音视频报警被检测出后，可利用信号链路对前级设备进行追溯，若前级设备也出现音视频报警，则需变更当前设备的状态。

3.2.3 实现路径

屏幕画面设置监测区域的目的是提高监测的精度、计算速度，便于对报警信息统一采集，如有针对性地监测主备切换器、主备节目视频（PGM）信号、每个频道主备服务器等。同时，关于视频丢失、台标和音频丢失、黑场及彩条等多方面的故障，可以由用户按照广电总局的相关标准，自行设定报警信息、故障门限值，通过监控界面可直观地了解故障信号节点位置、影响范围等信息，便于制订相应的应急方案[8]。

同时，可依据音视频异态，查询、分析故障原因，对关键节点的音视频信号进行有效监测，突显人机交互人性化特点。此外，若信号链路中某节点信号出现异常，系统会过滤下游设备与其信号状态报警，防止出现重复报警、误报。此外，可通过在信号监控系统中配置专用的信号检测采集板卡的方式，实时检测信号，如监控系统可通过示波器获取信号测量结果，对相关数据进行记录和分析，利用信号链路上设备的自检功能，增强信号的可靠、安全性。

3.3 机房环境的监控

3.3.1 机房环境监控的作用

播控机房环境监控作为机房运维不可或缺的一部分，不仅能够监控动力、环境设备，采集状态数据，还能够实时监控设备的运行状态，记录和处理产生的数据，并快速检测动力、环境设备运行状态，一旦发现异常，会自动通知工作人员进行处理，进而实现机房少人或无人值守。

3.3.2 机房环境监控的功能

环境监控系统可提供空调、不间断电源（Uninterruptible Power Supply，UPS）、房间温湿度等信息的门限报警，且具有失压、烟雾报警功能，如总/分控机房中精密空调对故障的监控；设备区和控制区对温湿度、烟雾浓度的报警等[9]。同时，该系统能够统一监管播控机房环境，对各种环境设备的状态、参数进行监视，实时监控播控机房环境设备的温湿度、运行状态等，并记录历史数据，通过软件界面将采集的数据以动态化的形式呈现出来。机房环境的监测主要体现在机房温湿度、UPS部分及漏水等方面的监控，具体如下。

对机房温湿度监控：精密的电视设备在正常运行状态下，对环境温湿度要求比较高，所以，在设备区重点地段需安装温湿度传感探头，对机房的温湿度进行实时监控，若温湿度超出正常范围，则会发出警报，并将当前温湿度显示在监控界面。

UPS机房部分设备监控：在对电视台地下室UPS机房的浸水、温湿度及消防进行监控时，可以将系统划分为2个独立运行和管理监控单元，将温湿度传感器、消防传感器及智能采集等分别部署于UPS机房，进行实时监控和状态的显示，对异常事件进行统一报警，并借助通信协议、智能通信接口来诊断UPS故障，实时监视UPS内部电池、逆变器等部件的运行状态，一旦某部件出现故障，系统就会自动报警，通过监控软件将相关画面呈现在屏幕上。此外，该系统可以对重要参数进行曲线记录，可根据实际需求查询1年 内的曲线数据，便于工作人员全面了解UPS实际运行状况。

浸水监控：通常会将浸水传感器设置于设备区空调机的抽湿管或重点设备的活动板下，当机房发生浸水问题，监控软件会快速地将浸水位置显示于监控界面，并发出语音或闪烁报警信号。

将视频监控系统与机房监控系统相融合，便于工作人员统一操作和管理。所配置的网络监控存储系统涉及8台红外摄像机，能够同时管理机房的不同环节，极大地提高管理效率。同时，将烟感探测器安装于火警消防系统中，能够对布控范围内的火情进行有效探测，一旦出现异常，监测设备会快速触发报警，以语音提示或闪烁的方式呈现在监控界面，通知工作人员进行处理[10]。

4 结语

智能监控技术在电视播控系统中的应用，不仅减轻了工作人员的工作量，提高了其工作效率，而且提高了播控系统运行的可靠、安全性，播控系统的操作更加便捷，能够保证电视播出质量和效果，实现电视播出管理等方面的突破。同时，科技的不断进步，对电视监控技术应用提出了更高的要求，需进一步研究该技术，使电视播控系统朝着自动化、智能化等方向发展，同时不断提高其监测的精度、响应的时间，促使电视播控系统运行稳定高效。