IP流在ASI信号监测系统的运用

摘要:本文介绍IP流在ASI信号监测系统的应用，通过IP技术进行实时远程监控和了解广播电视播出信号码流质量好坏，能对数字电视传输码流（TS）进行实时监测，提供可媲美任何码流分析仪的专业码流结构分析、PSI/SI表格分析、码率分析、PCR分析、TR101-290三层报警等功能和系统常见故障的处理。

关键词：IP;ASI;码率分析;PSI/SI;表格分析;PCR分析

1ASI信号监测系统设计

背景和实现功能广播电视安全播出是一项任重道远的工作。安全、及时地掌握节目播出全流程及其各环节的实际状况，是做好安全播出工作的重要前提。广东省东莞电视转播台作为广东省广播电视数字微波线路东线的一个重要枢纽站，除了担负微波传输业务外，还有调频广播发射业务。广播电视的性质，决定了其在社会生活中的重要性，为更好地做好广播电视的播出传输工作，确保重要节假日、重大活动等节日零秒停播、零秒插播，实现“双零”目标，实现安全播出传输、安全生产目标，现结合广东省东莞电视转播台的实际情况而设计本系统。ASI信号监测系统是本台实现安全播出传输的关键环节，本着系统设计先进合理、安全可靠、易维护和升级原则，我台认真研究探讨数字化、网络IP化广播电视播出技术，汲取临近台站的应用经验，了解实现使用效果后，根据我台项目资金的落实情况和日后事业发展需要，而拟定该ASI信号监测系统。本系统采用市场主流成熟IP监测传输技术和光纤传输技术，具有设备维护便宜简单、易扩展性等特点。客户端和服务器通过千兆光纤网络相连以及多画面服务器HDMI传输使用光纤隔离传输设计，相对传统使用电缆连接更加具有抗干扰性、传输远、误码小和防雷击，特别适合用于广播电视的高山台站和雷击多发地区。系统还可以通过IP技术进行实时远程监控和了解广播电视播出信号质量好坏，能对数字电视传输码流（TS）进行实时监测的，提供可媲美任何码流分析仪的专业码流结构分析、PSI/SI表格分析、码率分析、PCR分析、TR101-290三层报警、线路检测（LNB），其中线路检测功能具有当没有信号时，能够侦测出是线路故障还是前端设备信号中断引起的，还提供TSOverIP接口，可按IPTV标准在网络分发。用户不仅可以通过网络方便获取、分析报警结果并进行相关配置，还能够快速准确地查找影响安全播出的薄弱环节，提高安全播出保障水平和管理水平，而且能够为播出事故举证、调查、定级等提供有效依据。

2ASI信号监测系统组成、工作原理和功能

2.1系统组成。本台的ASI信号监测系统由DS3解码器、ASI信号监测设备、大屏服务器（多画面服务器）、录制服务器、综合管理服务器、网管工作站、24口带光纤接口的千兆网络交换机、HDMI光端机、UPS等组成，本台的ASI信号监测系统流程框图，如图1所示。2.2工作原理。ASI信号监测设备对6路ASI信号进行ASI转IP信号转换，再利用其中的SNI603M模块的TS网关功能在网络端配合视频大屏服务器和录制服务器就可以轻松进行构建网络化的多画面实时分割显示、码流监测、故障报警、故障发生时触发录制图像、码流监测分析和提供网络管理等功能。本系统采用3套双同路ASI码流监测设备对6路信号进行采集与分析，其工作过程如下。（1）ASI信号监测设备将码流中的节目音视频内容剥离，转发到网络中。转发以网络多播（一发多收）的形式进行，设备为发送方，2台多画面大屏服务器接收并进行视音频播放、录制服务器作为另一个接收方，收取节目内容，并根据录制要求进行全程录制或触发录制。（2）ASI监测设备对码流进行分析及故障检测，分析结果亦是以多播网络数据的形式再网络上传送。2台多画面大屏服务器接收分析结果，若出现异常则在展示节目上进行显示并提供语音报警；录制服务器收到信号异常报警后，根据该报警内容是否触发录制来控制录像文件的生成；综合网管服务器通过报警信息产生异常事件信息记录。2.3ASI信号监测系统主要功能。（1）具备对ASI信号画面监测、码流监测与报警视频监测、支持信号丢失检测与报警，其中线路检测（LNB）功能，具有当没有信号时，能够侦测是线路故障还是前端设备信号中断引起，用户自定义延时长度的黑场、静帧检测与报警；音频监测支持音频丢失监测与报警，音频静音、爆音检测与报警。（2）能够提供可媲美任何码流分析仪的码流结构分析、PSI/SI表格分析、码率分析、PCR分析、TR101-290三层报警等功能，用户可以通过电脑客户端方便获取分析报警结果并进行相关配置。在网管系统中可以查看6个实时的ASI码流中任意一个码流分析结果，可以及时判断传送质量指标，如图2所示。（3）监测结果首先是体现在多画面上，在多画面上直接叠加监测中发现主要的问题，对于码流中出现的问题主要表现为静帧、黑屏、马赛克、无声、网络丢失等现象。（4）在网管系统中可查询历史分析结果日志，日志信息完备，包括开始时间、故障结束时间、故障内容、故障类型。2.4网管系统主要功能。（1）网管支持全系统和ASI信号统一的管理平台。（2）支持数据监控端口和管理网口分离。（3）多画面布局配置可实现图形化的鼠标拖拽多画面配置，并可保存多套多画面布局，灵活切换。多画面布局配置修改后无需控制多画面，自动应用新的配置。（4）系统设备管理系统内ASI监测点，查看设备工作状态、配置设备报警门限。（5）实时分析结果查看、实时报警信息查看、实时视频画面查看、实时音频信号监听。（6）录制管理包括手动录制的配置、报警触发录制的配置。能对录制记录进行查看，再查看结果界面上直接保存录制文件。可通过报警信息回放对应录制内容。（7）数据库记录提供历史记录、故障记录和录像文件记录，操作记录的查找、删除、打印功能，方便用户的故障分析定位和报表生成。（8）日志管理是对系统的基本日志、用户日志、报警日志等做统一管理，可方便地进行查询及定制复杂的数据挖掘与报表展示，可对历史数据进行归档管理。38.www.rti.cn（9）用户权限管理包括超级用户具有修改和删除操作权限，普通用户仅具有查询权限。可配置用户角色，每一个用户角色具备自己的管理权限，根据用户本身进行第二次权限精细配置。

3常见故障处理

（1）如果需进行板卡更换时，板卡的拆卸需用螺丝刀把两个松不脱螺丝拧出来，然后按住座拔器，向下用力。板卡安装需首先把板卡插进机箱的上下对应的轨道内，然后轻推进去，当板卡到达一定位置时将板卡推进机箱，然后用螺丝刀锁上板卡面板上的两个松不脱螺丝。更换板卡时注意要将旧版板卡8脚EEPROM拆下安装在新板卡上面，新板卡不带EEPROM，该EEPROM存储了监测模块的配件信息，更换时，将其半圆形缺口与插座上的半圆形缺口对齐。注意板卡更换时，EEPROM不要装反，EEPROM里面存放板卡配置信息，不然会烧毁配置。（2）服务器维护包括服务器开关机，打开服务器面板，按一下关机键，服务器自动关机，再按一下正常开机，如碰到服务器死机，需长按关机键，服务器才可关机。（3）由于工作站电脑24小时不间断运行，长时间没有关机重启，系统会产生很多临时运行文件及垃圾，会导致变慢或者死机，由于不正常关机有时候导致网络配置信息丢失，造成连不上管理服务器，经检查发现是固定IP的网关数据丢失导致，如图3所示，最后重新填入配置网关数据后恢复正常。（4）由于长时间运行，监控屏幕多画面会出现卡顿、黑屏现象，这要分两种情况处理：首先，检查服务器软件是否有故障，由于多画面服务器长时间24小时不间断运行，系统有过多运行垃圾消耗了系统资源所致，先重启服务器及相关软件看看是否能解决；其次，如果故障依旧，则需检查多画面服务器的HDMI光电转换器是否工作正常，可以通过HDMI光电转换器面板指示灯闪烁是否正常判断，如果闪烁很慢则不正常，通过测量5V电源适配器电压是否正常，如不正常则需更换，更换还不行则需更换HDMI光电转换器，因为HDMI光电转换器电源和机器故障图3老化也会有相似的故障出现。（5）多画面屏幕出现一组或者某一台网络丢失故障处理。首先，检查对应的DS3解码器是否正常，是否有告警之类，如不正常按DS3解码器故障处理方法处理；其次，检查对应网口，看看对应网口灯是否亮，如果不亮可以把网线插拔一下，因为长时间运行会出现网线接触不良现象，如果还不行，则使用网络测线仪，测试对应的网线是否连通，如果不连通则查找故障水晶头，更换新的即可；第三是检查看看是否有软件故障，因为该多画面切割采用Linux系统，系统需进行处理IP流后再进行多画面切割，应用程序经过长时间不间断运行会产生系统垃圾，占用大量内存消耗系统资源，会出现死机现象，表现为多画面卡顿、马赛克、网络丢失故障报警等现象，这个需要重启多画面服务器和应用软即可恢复正常。以上是IP流技术在台里ASI信号监测系统的部分应用和笔者在日常值班维护工作遇到的一些常见问题。ASI信号监测系统是保障广播电视安全播出的重要环节，广播电视视音频监测系统稳定性影响广播电视播出质量，因此要做好广播电视视音频监测系统日常维护工作，要通过日后更多的学习和实践，才能将其维护管理好，才能更好的保障广播电视安全播出，实现“高质量、不间断”。

参考文献：

[1]钟琦,黄志强主编.广播电视数字微波电路设备运行维护手册[M].北京:印刷工业出版社,2009.

[2]孙学康,毛京丽主编.SDH技术（第2版）[M].北京:人民邮电出版社,2009.

作者:刘越纯 单位:广东省东莞电视转播台