硅谷杂志：浅析电视台音视频质量监测系统及其应用 |
| 2012-07-24 10:51 作者：胡立君 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网7月24日消息 (原文载于《硅谷》杂志)在概述电视台音视频质量监测系统的基础上，分析电视台音视频质量监测系统的框架及主要功能，并探讨相关设备的测试、应用问题；以期对促进电视台节目的高质量播出有所启示。
伴随我国广播电视行业数字化、网络化进程的加快，各电视台不可避免的要对音视频质量监测系统、设备等进行更新、改造。那么，什么是音视频质量监测系统，具体由那些部分组成，有那些具体功能，如何测试、应用、维护等，是一个值得我们关注的问题。
1电视台音视频质量监测系统概述
就当前我国实际情况及国内外广播电视技术发展状况，电视台音视频质量监测系统可分为三个层面：1）监测网即实时的电视节目音视频监测系统；2）电视节目录后的监播；3）设备的测试。实时的电视节目音视频监测系统又可分为两类，一是实时的在线智能监测、报警网络系统，它覆盖了整个电视台的节目播出、制作机房及节目演播室。三者中播出机房的节目音视频质量监测、报警系统优先级高于制作机房和节目演播室。二是与电视节目音视频监测系统设备的需求定货、使用状况和检修服务等的相关的管理系统，它需要基于电视台里的设备管理的整体层面考虑。为适应广播电视节目数字化、网络化特点，需要依据国内外先进技术发展状况进行设备更新。电视台音视频质量监测系统的特点是，使用次数不多，但必不可少且价格昂贵，需要电视台统一考虑、配备与使用，发挥最大效益。
关于电视节目音视频质量的监测，主要是监录系统来完成，可以分为两个方面的问题来讨论。一是节目在某个频道播出后，要及监控频道节目在网上、微波发射后的实时传输、播出状况，属于定量型的录后监播。可以为播出故障确认提供判断凭据，为广播播出提供真凭实据，维护客户利益，提高服务质量与可信度。二是监测电视节目播出过程中是否有黑场、彩条出现，或者被非法插入其它节目内容等，需实时监测和报警。
2电视台音视频质量监测系统框架及功能
电视台音视频质量的监测重在播出系统的实时监测，演播室和制作机房的监测与播出系统类似，但在监测点和监测功能上与播出机房相比要简单得多。本文重点以电视台播出系统的音视频质量监测为例。
2.1音视频质量实时监测系统
电视台音视频质量实时监测系统一般由两部分组成。一部分是，专用的音视频质量监测设备，这些设备主要完成实时的图像、音频电平、波形、副载波相位和矢量立体声相位、时码、数字信号等显示，以及眼图、抖动等的监测。可以按要求设定指标范围，超限情况下自动报警进行提示。可以同时实时监测三十二种信号指标，主要对五类信号类型进行监测和报警。分别是：1）模拟波形/矢量报警类型；2）数字波形报警类型；3）分量/复合波形报警类型；4）音频报警类型；5）时码报警类型。对于音视频质量监测系统来说，无论视频信号源格式是NTSC还是PAL，是模拟复合、分量的，还是数字的，音频信号源是模拟的、分离的还是嵌入的，它都能无一例外地将报警错误监测出来。这三十二种音视频信号报警错误的监测指标，可以依据不同的技术质量控制要求自行设置、调整报警限量。譬如，可以设置LostOfActiveVideo报警错误长度限制为5s（默认范围为0～60s），在音视频信号发生5s以上丢失时，监测系统报警，小于5s的音视频信号丢失，不会报警。同理可以设置黑场等的信号报警时限。
第二部分是监控计算机设备，主要实现的功能有：1）实时显示设备问题报警监控点，可以实时查看故障的详细信息，如：发生故障的时间、故障的类型、故障时长等。2）实时记录设备问题故障。监控计算机中的监测软件不仅显示活动报警信息，还会将信息逐一记录到数据库中。3）监测信息的统计分析。对不同的监测点信息进行统计分析，可以依据要求设置当天、本周、当月的报警错误，用图表方式分析显示，以便管理人员根据统计情况，对节目质量改进提出建议。需要注意的是定量型监测点设置不宜过多。主要有两方面原因：第一个原因是定量型音视频质量监测设备的采购成本价较高；第二个原因是定性监测基本满足节目播出系统的监测要求，使用定量监测反而是多此一举。如果有特别的点需要定量测监测，如：节目技审、上载信号等，而又没有专用定量检测设备情况下，可以通过跳线的方式解决。
2.2定性实时监测报警系统
定性实时监测报警系统的主要特点是，不刻意关注设备监测点的具体信号指标多少，重点关注电视节目音视频信号的合法性。要完成定性监测，可以从基本的周边设备设计与应用入手。目前电视台音视频质量监测系统周边设备有以下结构特性。1）模拟、数字音视频、光纤、MPEG-2码流等模块存放于同一机箱中，好处是周边设备机箱选择简单，节省占用空间；2）不同模块结构都设计了板载调节器与滤波装置，能很好的保证在不干扰其它模块正常工作情况下进行复位、升级或及模块更换操作；3）每一个模块均都采用智能化的设计，也可以称为IQ模块，它主要用于存储所属模块的信息；4）可选择的控制接口，通过可选择的控制接口，可以将任意一个模块的信息读出或者对其进行重新配置；5）可以通过设置计算机软件，利用控制接口对每个机箱及机箱内的每一个模块信息进行实时监控。不关机情况下，只需要插入到机箱相应槽位中，模块就可以利用IQ中的信息对控制单元进行更新。上述设计可以使操作、安装人员完全的避免重新配置系统结构、信息。系统中所有的IQ模块设计目的就是提供整个系统独特的、高水平的互动操作性。管理人员可以通过监控计算机与控制接口之间的通信，查看内部每一个模块的工作状态，实时记录、统计、显示系统的错误及报告信息。
典型的定性实时监测报警系统，有个三部分组成：一是控制计算机，二是交换机或者单母线控制；三是IQ单元。监测系统的控制计算机主要通过交换机、单母线方式等直接从IQ单元中读取控制、监测数据，并向IQ单元中写入数据。依据不同模块上的IQ单元信息，来实时的显示相应IQ单元运行的宏观状态。选择相应IQ单元图标，就可以查看该模块的状态信息。交换机、单母线控制等主要用于完成控制计算机和各IQ单元之间的数据交换。每个IQ单元又由三个部分组成：机箱及电源、控制接口、IQ模块。IQ模块可以是视频与音频分配器，也可以是A/D、D/A等。
2.3设备管理系统
设备管理系统功能在于对电视台设备的使用等进行管理。主要考虑以下三个方面：1）电视台设备的采购、使用决策与管理系统，主要包括设备厂商提供的关于设备性能分类的数据库、同类设备的性价比较软件系统、实际应用情况调研数据库以及相关设备应用技术文章等；2）电视台库房设备管理系统，主要对设备的出入库、使用等进行管理，如：设备的进库、进货时间，实际的库存量、正在使用设备情况以及具体的设备使用、管理要求等。3）节目设备的实时动态管理，主要对设备使用的过程信息进行跟踪，根据电视台不同部门的设备使用状况，制定实时的电视台设备使用情况数据库，为电视台节目制作及重大节日、晚会录制等临时设备使用提供坚实保障。同时，对于设备的完好情况、使用情况如：使用时间、地点、时长等，以及设备的折旧情况进行统计记录。
3电视台音视频质量监测设备的测试应用
设备的测试主要是确定电视台内部新购进的设备是否达到了应用要求指标，或者对电视台某一类型设备的选型、性能等标进行评价。测试音视频质量监测设备，测试仪品主要有五类：波形监视器、音频分析仪、视频分析仪、视频信号源和音频信号源等，再往细划分又可以分为数字的、模拟的和高清的几种类型。上述设备的特点是价格昂贵，但性能也值得信赖，测试精度较高，权威性高，每次使用前需要校验；但使用次数不多，在购置上考虑配备一套即可。伴随现代技术的快速，已经有更新的电视台节目音视频质量监测技术以及设备性能检测、测试技术出现，是在我国数字电视逐渐走向普及情况下，关于数字电视节目码流的监测，应该是电视台音视频质量监测重点关注的问题之一。
4结论
本文对针对电视台音视频质量监测系统架构、功能及其测试、应用等进行了初步探讨，主要结论如下：
1）定性音视频实时监测、报警系统，对保证电视台节目的正常播出有重要意义；其功能较为完善、操作相对简单、监测的准确性较高，可以及时发现节目播出过程中出现的问题，为维护人员排除故障提供可靠数据。
2）定量音视频实时监测、报警系统的价成本价格相对较高，可以较为重要监测点使用，如节目的技审、播出上载等监，其它监测点可以使用定性音视频监测系统。
3）电视节目音视频质量监测系统的使用，要优先考虑在播出机房、网络前端使用，这样能保证及时发现节目播放、传输中的问题，进行报警以采取补救措施。
4）电视台音视频质量监测系统的测试设备价格较为昂贵，并且使用次数有限，但又不可或缺，建议可以进行统一购置、管理和使用，需要注意的是在设备每次使用前都要进行校验。
5）随着数字电视的普及，关于数字电视节目的码流监测是未来值得关注的问题之一，伴随着用户数量的不断增加，将变得越来越重要。
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