有线电视信号监测系统技术方案

电电视视信信号号监监测测系系统统方方案案建建议议书书北京韩业晨明技术公司北京市海淀区西山家园37号2单元202电话：[phone]传真：[phone]邮编：100089北京韩业晨明技术公司第1页（共43页）1背景、目标和需求1.1项目背景电视一直是国家和党中央宣传的喉舌和稳定社会的重要舆论工具，电视播出的内容和质量的好坏，直接影响到党和国家方针政策的宣传贯彻和社会稳定，目前有线电视网络在国内经过了多年的发展已经成为最重要媒体之一，对电视播出内容和传输质量进行实时监测已经成为广播电视行业管理的首要任务。现在大部分前端播出单位仍然使用人工监看的方式，对于部分信号故障很可能无法及时发现，而且缺乏相关事后记录措施，其中存在着很大的安全隐患。随着各地的数字电视平台的建立，数字电视系统的节目数量、系统的复杂性远远高于原有的模拟电视系统。通过电视监测系统可以及时发现播出事故，通过故障录像能了解到更多细节。使用先进的数字化技术监测手段替代人工监测已经成为发展的趋势，这样既能降低值班员的工作强度，又能提高播出系统的技术管理水平，确保信号播出安全。1.2建设目标本系统根据有线电视信号安全播出的实际需求，从安全、质量、内容三方面对全部信号进行实时监测，提高有线电视播出的自动化程度，建立完备的信号监测体系。系统能够迅速判断信号源出现的各种异常状态，包括黑场、静帧、视频丢失、音频丢失、射频指标异常、台标丢失等，通过报警提醒值班人员尽快处理问题。与此同时系统自动将故障过程的录像、技术指标也作为历史数据保存，供事后查询。系统提供多画面高清晰度图像，用于大屏幕显示器显示输出，也可用于等离子电视墙监视输出，替代原有的电视墙功能。1.3公司概况作为一家专门从事广电行业技术研发和技术服务的公司，北京韩业晨明技术公司多年以来坚持以市场需求为导向，以为客户创造新的价值为理念，以帮助客户推进信息化集成为己任，以客户为中心，整合自身各项业务，向行业用户提供专业化顾问咨询、方案设计、系统集成、应用系统定制、工程实施、系统维护服务等。科技利用先进的IT技术和产品为广电行业各类客户提供全面的解决方案，不仅能够承担行业内项目应用的规划、建设和维护工程，还可以为客户提供满足广电行业发展需求的技术解决方案。北京韩业晨明技术公司第2页（共43页）作为专业的广电行业技术服务公司，科技有着业务咨询、项目研发、技术服务三大块为主体的业务构架，这种具有竞争力的业务模式，可以提供专业化配套的技术研发和服务。科技专注广电行业，凭借资深的行业经验，规范的实施管理，正逐步成为国内最重要的专业技术研发服务公司。北京韩业晨明技术公司以雄厚的技术实力、完备的服务体系和从用户需求出发的共识，获得了广大用户的信任。国内的各广电部门都是公司的重要客户，彼此间建立了良好的合作关系。目前公司运用现代化的管理理念，“执行”贯穿公司三大核心流程：人员流程、战略流程、运营流程，让公司保持迅猛的发展势头。公司的企业精神是：专业打造，务实创新；自强不息，演绎。这样的精神在每一位员工的行动中得到了很好的体现，也激励着每一位员工继续诚信的服务社会、锐意创新，在面向未来的社会浪潮中追求卓越，与时俱进。1.4需求分析根据目前各广电网络发展的实际情况，针对电视信号监测系统的需求大致可分为以下几部分。1.4.1总体需求国内各广电部门希望电视监测系统建成后将成为一个高度自动化的广播电视监测网络，通过该系统可实时了解广播电视模拟和数字节目的传输和播出质量，随时查阅监测的广播电视播出记录，查询、复听/复看播出机构的电视录像录音，自动统计各台站停播、劣播等故障情况，形成监测统计，并自动生成各打印报表，可辅助完成监测公文自动流转，以最少的人员做好电视监测工作，符合当前电视技术发展和事业建设的要求。目前广电部门大都以监测有线网络电视传输为主，包括模拟电视、数字电视、A/V信号等，并要求模拟部份在整体模转数后其能平滑转换为数字电视的技术监测。当前电视监测中心面临的监测任务是数据传输量大、实时性强、对数据安全性、可靠性及一致性要求高的特点，在考虑整体设计过程中应遵循以下原则：先进性：在通用和实用的基础上，充分利用先进的广电网，结合各种先进的测试设备以及音视频处理技术，保证系统的技术层次能满足未来的监测任务的要求。高效性：响应时间是综合监测网络系统的一个重要指标，网络通信容量能方便地随着业务量的增长而同步增长，但又不过多地增加网络延迟时间，使系统达到最佳的响应时间，以适应业务发展的需要。开放性：采用开放式操作系统、开放式网络结构及其协议、和开放式的客户/服务器模式，从而实现充分的资源共享，使系统具有良好的互操作性和可移植性。北京韩业晨明技术公司第3页（共43页）安全性：系统应具有良好的安全性和保密性，自动删除病毒，对进入网络的用户实施身份验证和入境方式检查，防止“黑客”混入后对系统做破坏活动；为防止合法用户越权访问数据，对合法用户也合理地设置权限。前瞻性：为了保证系统在可预见的将来也能满足广播电视信号的监测任务，并随着技术的发展而发展，系统在设计时必须有相当的前瞻性。扩充性：系统采用模块化结构，当监测任务增加，网点增加和网络规模扩大时，通过增加相应的系统模块，就能方便地扩大网络规模，灵活配置各监测点的功能，满足系统功能、网络带宽和通信容量等方面的需求。升级性：随着网络技术的发展，先进的网络设备及产品不断涌现，要求系统可方便过渡到更先进的网络技术，并能保护现有投资，不造成较大的浪费。可靠性：要求采用多种安全性设计技术，重点可考虑冗余备份容错和故障恢复等问题，以保证在任何情况下，不至于丢失数据、损坏数据，以及在系统出问题时能够有必要的挽救手段和措施。1.4.2功能需求在构建电视监测网时，主要应考虑具备安全监测、质量监测、内容监测三大功能。安全监测：实现对有线广播电视播出信号的实时监测，及时了解网络运行情况，对未经批准播出的频道和有害干扰进行实时监听监看和监测、报警、记录存储统计查询、事件处理、分析打印。质量监测：根据广播电视监测的工程范围安装自动监测设备和数据采集传输设备，对有线前端播出中出现的重大停播事故及射频传输进行监测，及时、准确地发现各套节目传输中的重大异态，同时实时汇总上传到监测中心，以处理、分析监测数据。内容监测：根据电视监测的工程范围对有线前端播出的各套节目内容进行自动监测或预先设置锁定频道监测，及时了解播出的频道和播出的节目内容。在监测端可对其中的播出节目内容进行录制并根据需要进行存储。广播电视监测网作为一个独立的IP网络来进行设计，能够实现对内和对外通信需求。采用私有IP地址段，保证外部网络不能访问到监测网络。在分配私有地址时，能充分利用网络地址，减小路由表，提高路由效率。监测网运行平台是支撑监测网络系统的各项功能实施的基础软件平台。它包括各级监测中心和监测前端的运行维护环境、网络环境、服务器、操作系统、数据库软件、安全软件、中间件开发平台等。监测网软件系统实现网络的各项具体功能，可采用C/S或B/S架构。监测网软件系统应具有的主要功能包括：在主控端可以控制监测终端的基本参数；使监测信息和监测指令上下通畅，使用各北京韩业晨明技术公司第4页（共43页）种直观的形式实时反映各地现实和各种历史情况，支持各种形式的监测要求，定义各部分的接口；对各种监测数据进行高级的分析并提供决策支持信息，自动支持各种复杂业务流程并可以对流程进行客户化定义；对数据存储进行规划，在充分满足业务需求的前提下，合理地利用数据库资源；实现监测网的统一资源管理和各级统一的安全管理，保障自身系统的可靠运行；定义系统的数据和结构，保证系统在现有条件下高效率的运行，并能适应今后各种来自规模，业务内容变化等方面的各种扩展性需求。1.4.3技术需求目前广电部门对监测系统的总体技术需求大致包括：1、采用MPEG-4压缩算法，并可根据图象进行动态调节。2、监测异态报警：准确反映安全播出情况（如停播、未经批准的播出频道、非法信号插入等）、播出质量（信噪比、主要音视频技术参数）、播出内容实时监测。将监测到各种监测数据与规定的参数相比较，若测量结果的任一项超出规定的范围值，立即向监测中心报警。3、视频检测报警延时时间任意设定（报警响应时间最快不超过2秒），检测信号幅度、报警门限可任意设定。4、自动根据设置的监测时间计划启动和停止每次监测，当无音频信号或音频信号幅度低于门限幅度（可设）且持续时间超过设定报警延时时间，系统自动报警；当无视频信号或画面静止且持续时间超过设定报警延时时间系统将自动报警。5、可查询每个频道的故障类型、开始时间、恢复时间、故障持续时间等。6、故障类型、起止时间、频道或节目名称等进行组合条件查询，可自动播放查询出来的各时段音视频节目或各个节目循环播放。7、输入频道名称或节目名称及查询时刻，系统自动查询该时刻监测信号的状况，若输入一个时间段，系统自动查询显示该时间段内的详细情况，包括播出正常、故障或无播出等时段信息。8、停播、劣播进行统计分析和打印，可灵活设置各种选项（如无载波、无音频、劣播等进行单一频道或多个频道组合查询）。9、应该具有电视信号全程实时硬盘录音录像功能，对监测信号进行独立MPEG-4压缩录像和录音，形成独立的磁盘音视频文件。10、监测质量包括：A.监测的信号类型：射频信号（模拟电视、数字电视）B.监测的异态类型：（1）无图像北京韩业晨明技术公司第5页（共43页）（2）无伴音（3）图像静止（4）无载波（5）图像马赛克劣化C.射频信号测量实现的主要功能：11、实时接收射频信号并进行实时测量。12、自动或者根据人为设定的时间测量；监测的射频信号的下列指标，并在指标超过设定的门限值后给予报警。（1）图像电平（2）伴音电平（3）图像伴音比（4）斜率值（5）载噪比（6）图像载波频偏（7）数字电视图像误码率13、有频谱扫描功能，用于扫描全频段的频谱，并做频谱分析。14、前端设备可将多路的射频图象合成在一个画面中，形成4/9/16画面的图象，以提高监测效率。15、考虑到性能价格比，操作系统建议选用Microsoft公司的Windows2000AdvanceServer、Windows2000Professional和WindowsXP作为计算机系统的平台。16、数据库平台建议选用大型分布式数据库管理系统SQLSERVER或ORACLE。17、软件开发平台建议选用VisualStudio，包括VisualBasic、VisualC++、或Delphi等作为网管系统和应用程序的开发工具，以保证系统的安全、高效和界面的友好性。北京韩业晨明技术公司第6页（共43页）2总体设计2.1系统设计指导思想根据广电行业对电视信号监测系统的市场定位、发展策略及项目建设需求来看，我们对技术方案提出以下指导思想：1.技术平台的先进性：从技术发展的角度来看整个系统平台必须建设在一个先进的技术构架之上，才能保证整个系统的先进性。“神盾”电视信号监测的技术平台采用C/S结构的设计方法，遵循XML消息传递等技术标准。2.稳定的技术平台：作为一个监测系统平台，其技术平台的稳定性已成为重要保证，而系统的技术维护工作也成为降低人员费用的关键。采用成熟稳定的C/S结构的系统平台能够最大限度地降低技术维护工作，并保证系统运行的稳定性。3.平台的开放性和可扩展性：因为监测系统的运行和使用是一个长期的、动态变化的过程，所以整个系统的技术平台构造必须是开放性的和可扩展的。我们提供一系列的标准开发接口，使得从监测终端的增加、主控服务管理到最终用户应用服务都能够保持良好的功能可扩充性，随时满足广电部门运营的变化需求。4.系统方案中的各个功能实现模块化设计：由于目前广电行业需监测的信号和内容越来越多，技术平台的功能需求也逐步增多，无论从功能的扩展性、系统的维护性、还是整体方案的实现上来说，模块化的结构都必将是唯一的选择。5.软硬件的分布式结构：由于各广电部门都会有个性化的服务存在，所以整个系统方案的设计必须满足软件和硬件系统都能够支持分布式的体系结构，以便随时对系统的性能和功能进行扩