泉州市广播电视监测中心监测系统设计

周锡安

（泉州市广播电视中心，福建 泉州 362000）

1 广播电视监测介绍

随着国家三网融合工作的不断展开和深入，广播电视监测工作仍是我国广播电视事业的重要的、不可缺少的组成部分。加强广播电视监测工作、维护播出秩序、严格保护并有效利用资源，是维护广大群众享受良好广播电视服务的需要。通过科学管理和现代化手段，针对广播电视节目进行安全监测，质量监测和内容监测，从而建立一套完善的广播电视监管系统。

1）安全监测。实现对广播电视信号的实时监测，及时了解网络运行情况，对未经批准播出的频道、非法插播信号和有害干扰进行实时监测。及时发现前端各套节目中的静帧、黑场等重大异态情况，并对数据进行汇总、处理和分析。

2）质量监测。通过放置在监测点的前端设备，输入机房末端射频信号和接收无线广播电视信号，对信道指标、码流参数进行测量、采集，对数据进行汇总、处理、分析。对本地分配网安全播出的记录根据需要随时进行调用、传输、汇总、分析。

3）内容监测。通过各地有线前端，对播出的节目内容进行实时监测，及时了解播出的频道和节目内容，支持本地录像存储、网络视音频回传和录像下载，可在中心调度任何节目回传到中心，供后续的内容分析平台调用。

2 系统实现的技术手段

2.1 应用架构

泉州市广播电视监测中心监测系统的模型设计、软件结构以及软硬件平台均采用当前主流技术实现。系统可在一段时期内保持技术的先进性，满足监测中心对业务监管工作的需要，同时具有良好的升级和扩展能力，可以适应监测中心未来业务的发展和技术升级需要。

系统采用B/S和C/S相结合的架构开发，基于成熟的微软.Net FrameWork体系结构。通过Asp.Net技术灵活构建Web应用，使系统具有很强的可伸缩特性，通过业务功能流程的开发、封装和部署，可以使系统具有不同的展示形式。

同时，为了避免系统在今后的运行中，由于业务内容的变化，导致二次应用开发，降低系统的运行质量和服务效率，软件系统应用了先进的、成熟的、面向对象技术及模块化时设计理念，提高了系统的业务灵活性和可扩充性。系统应用架构逻辑图如图1所示。

由于系统采用了浏览器/服务器的体系结构进行构建，人机交互将以HTML网页的形式进行，服务器端及客户端交互模块图如图2所示。

2.2 网络防护

系统的安全防护工作主要由防火墙及防病毒软件完成，由于数据库和Web应用服务器分开，使整个系统的安全得到进一步的保障。比如数据库服务器，由于数据库的调用均来自Web应用服务器，所以可以设置数据库服务器只接收来自Web应用服务器发来的数据包，从而避免遭受网外的攻击。在对系统进行扩充时，考虑到整个系统的安全性，可以考虑将数据库服务器通过防火墙与其他服务器再次隔绝。

在应用层，中心网站的数据及维护主要采用网页的形式，中心管理员、内网用户、外网用户通过用户名、密码及认证系统审核后，登录网站后进行数据信息维护，在相关数据信息维护的页面，采取必要措施防止SQL及脚本注入式攻击。

2.3 数据库控制和备份

数据库的完整性可以归纳为语义完整性、运行完整性的恢复问题。运行的完整性即并发性事务处理的控制（并发控制）。数据完整受损主要是出错所致，如用户程序、事务处理或系统有误。

数据库中的数据是独立于程序而存在的，为保证数据信息的安全，数据库具备自动与人工备份的功能，根据系统参数的设置情况可以定时进行数据备份。备份方法可以是增补备份或完全备份操作，确保数据的完整与安全。同时提供对应的数据恢复功能以供相关数据的恢复。

3 系统实现的基本架构

泉州市广播电视监测中心监测系统由Web服务器、数据库服务器、流媒体服务器和应用服务器构成数据处理核心。针对泉州市、县监测前端进行远程控制与下发指令，完成各项所需任务。监测数据在服务器中进行汇总，并集中处理，生成各项报表。在中心建立存储阵列，完成泉州市、县所需监测节目录像的集中存储，录像通过前端监测设备回传到中心存储阵列。同时可通过向广告监测系统提供数据库接口，使广告监测系统可以完成对录像数据的检索与分析。在监测中心建立大屏幕，用于集中监听监看，同时可以通过办公网中的客户端主机，完成网络实时视音频的调用。在监测中心组建局域网，使各个子系统设备之间互联互通，客户端通过访问IE浏览器，即可以完成各项工作。系统通过集中网管完成设置、维护、权限管理。系统拓扑图如图3所示。

系统平台由软、硬件两部分组成。采用B/S和C/S相结合的分布监测、集中管理的两层构架。在监测中心设置数据监管处理系统，在地市设备机房设置监测采集系统。整个监测网络利用中心机房内的中心数据处理系统统一管理。中心数据监管处理系统主要对其辖属的各个监测前端的广播电视播出情况进行实时监测，采集监测前端的监测数据和监测结果，并进行汇总分析，为安全播出提供保障，利用完善的安全播出指挥调度系统，确保指挥调度的实时性和有效性。系统软硬件平台关系如图4所示。

4 系统实现的基本功能

4.1 监管中心平台

泉州市广播电视监测中心TrinityAres-Server广播电视监管平台，采用B/S架构，集监测、配置、管理功能于一体，全面整合业务配置、信号监测、数据查询、统计分析等功能。系统完成对整个泉州市监测网类似GIS地图的告警状态全景展示，直观了解整个监测网的各分中心、前端的告警状态、故障等级及故障统计。点击某一分中心及前端可查看详细的具体监测指标信息。TrinityAres-Server广播电视监管平台界面如图5所示。

系统通过前端监测主机对节目进行转码，并通过网络回传，以实现对数字、模拟前端的实时音视频监听监看、历史音视频查询及下载。系统同时支持前端节目的视频轮播、多画面组合显示，并可设置回传任务，定期将指定的前端录像回传至中心磁盘阵列进行保存。

通过放置在各监测点的前端设备，输入机房末端射频信号，对信道指标、码流参数进行测量、采集，在中心进行直观的质量监测指标展示，包含290错误状态展示、PSI/SI、EPG查询。对各前端上传的故障告警日志，在平台上进行异步实时刷新滚动显示。对前端上传的前端状态信息，以图形化的方式进行直观展示。通过对前端的频道信息进行扫描获取，实时掌握频道节目、频谱变更情况，及时发现未经批准播出的非法新增频道。

系统对入库的故障报警数据可按前端、节目、故障类型、故障开始时间、故障结束时间等条件灵活组合查询，对于查询出的故障记录可直接查看历史故障视频，并可进行故障状态更新操作。对各监测前端回传的原始告警故障数据可进行统计、汇总、分析，并根据用户的需要，定期生成各种日报、周报、月报、年报等阶段性统计报表，输出Excel格式文档及图表。对于各前端的监测指标数据、前端故障处理数据，可通过界面进行查询及报表输出。

系统集中统一实现所有业务配置，包含分中心设置、前端设置、频道扫描、通道设置、监测项设置、运行图、报警开关、报警门限、录像码率、指标任务、节目排序、报警设置及短信预警的设置。可批量下发任务，提高配置的效率，并可提供详尽的批量设置日志查询。

系统具备完整的运行日志记录及查询功能，方便对系统的运行状况进行跟踪。管理员可通过用户管理模块添加、删除、维护用户信息，并可完成用户角色设置、权限分配及设备分配，非管理员用户仅可通过该模块对个人密码信息进行维护。具有不同权限分配的用户登录系统后只能看到与其权限相对应的模块。

4.2 监测前端系统

在泉州市、县监测前端，放置针对各种信号进行监测的终端设备，完成信号集中输入、集中监测、录像分布存储、回传视音频可选的各项任务。通过成熟的通信协议，完成监测中心与前端的收、发、转、接和命令解释。前端监测设备通过软件之间的协调配合，完成监测中心下达的指令任务，并将结果汇报至中心。对监测异态进行报警，实时并准确地反映播出安全（如停播、未经批准的播出频道、非法信号插入、劣播、静帧、黑场等重大异态）、播出质量（如无载波、信噪比、BER、MER等主要技术参数）、播出内容（图像的获取和压缩处理）的情况。

每个监测点采用TrinityAres监测前端，2U工业机箱，可上标准机架。机箱内放置刀片式监测板卡，板卡采用1对1的DSP+FPGA嵌入式结构，支持热插拔。每台机箱可插入不同监测板卡，支持QAM，QPSK，ASI，ABS-S，CMMB，DTMB，AM/FM，SDI等信号接入，支持日后业务扩展和升级。

5 系统建设的展望

在全国“三网融合”工作的不断展开过程中，IPTV业务成为了人们关注的焦点。IPTV的主要特点在于交互性强，可以将有线电视服务、互联网浏览、电子邮件，以及在线信息咨询、娱乐、教育及商务等功能结合在一起。同时，地面数字电视作为电视信号传播的一种模式，具有投资少、维护省、建设快等特点。无论是IPTV业务还是地面数字电视业务都有着特有的优势，面对日益增长的需求，在系统设计时，将针对IPTV、CMMB、地面数字电视的监听监看等进行规划，力争将系统建成全面、完善的监测系统。

6 小结

通过阐述泉州市广播电视监测中心监测系统的技术手段、基本架构和功能实现，展现了目前行业内较为领先的技术水平和监测模式。广播电视监测工作是衡量广播电视事业发展水平的一个重要标志，相信随着技术水平的提高和监测理念的提升，监测事业将达到一个新的高度。