广播电视直播卫星接收信号监测平台系统的设计与实现分析

黄云霞

（甘肃省甘南州广播电视台，甘肃 甘南 747000）

引言

建设广播电视村村通信号直播卫星监测平台，主要目的是为市民能够更好地收听广播、观看电视节目提供保障，也为提升广电管理部门的经济效益与社会效益创造了重要的技术条件。

1 村村通直播卫星接收信号监测平台系统结构

在村村通直播卫星接收信号监测平台系统设计阶段和后续的应用阶段中，卫星信号接收子系统是整个系统运行与建设的重要基础。村村通直播卫星接收信号监测平台由多个零部件和系统组成，其中，系统主要为地面卫星接收天线，零部件类型众多，系统和零部件有机结合，共同组成了该信号监测平台系统。由于内部系统的复杂性，在接受直播信号并对系统进行相关操作时，相关工作人员要立足实际，充分考虑信号接收期间的实际情况。在设计阶段，由于子系统是整个系统不可或缺的组成部分，因此，要格外重视子系统结构的设计。除此之外，还需要保障前端监测子系统的应用。

2 A 省村村通直播卫星接收信号监测平台系统功能

过去的几年间，A 省中7 万余个20 户以上的村庄已经完成了基本的通电工作，村村通电是村村通中最基础的工作任务，A 省经过几年的努力，完成了这项中央下达的覆盖任务。在完成这项基础任务之后，A 省又努力完成了4 万余村的通电任务，至此，A 省绝大部分自然村都完成了通电工作，为村村通工程的最后完工奠定了基础。此后，A 省抓紧建设卫星平台系统，让A 省内1 200 余万村民都能在家中收听到广播、看到电视，让A 省的广大村民享受到现代通信技术的福利，与现代社会的发展紧密联系在一起。

2.1 实时监测

1）卫星信号的各项参数，如卫星信号的强度、符号率、质量、误码率和传输速率等各种实时数据，能够实时上传到监测中心。

2）能将电视信号压缩编码改至H.264，同时，平台的实时监测功能可以压缩并对电视信号进行编码，然后将有序的电视信号上传至监测中心，这些上传到监测中心的数据将成为对画面进行监听和完整展示的重要支撑。

3）将广播信号转码成MP3，上传修改过的编码至监测站，收集的数据完成音频传输和动态音柱图等监听功能[2]。

2.2 指标报警

1）能够对卫星信号的各种数据完成报警分析，并且上传到整个监测中心。

2）指标报警功能可以分析多种级别的报警信号，典型的为三级码流。通过专门的信息交流渠道，将经过分析之后的报警信号传输至监测中心，完成对接工作，对接的对象为接收机输出的码流信号。

2.3 质量报警

1）可对电视节目中出现的问题进行报警分析，并将报警信息上传到监测中心。如视频丢失、黑场、静帧、彩条和伴音丢失等问题。

2）可以将广播电视节目的音量情况经过分析统计进行报警分析，静音或音量过高都可以集成数据分析，并上传至监控中心。

2.4 监测中心的功能

1）监测中心不但可以实时接收监测前端发出的警报信息，还可以将警报功能通过实时数据分析、整理后，以图表的形式进行报警提醒。

2）通过卫星能对电视节目做出一对一的管控服务，也可以通过轮播巡查监视和视听。

3）将一对一的广播节目监听用柱状图动态表现出来，还可进行循环监听。

4）对报警、事故进行查询和统计。并可对录音、录像进行存储和检索。

5）可构建电视墙显示系统和中心控制桌。

3 A 省村村通直播卫星接收信号监测平台系统设计方案

3.1 系统架构分析

构建“村村通”直播卫星工程的接收信号监测系统，可以划分为三个功能区域子系统形式，包含信号接收子系统、前端检测子系统和监测中心子系统三大部分。

1）信号接收子系统。用于接收卫星信号的子系统主要由三个部分组成：位于地面的卫星接收天线系统、卫星接收机（ABS-S）和功分器。“中星九号”作为可以接收和输送ASI 接口的TS 清流数字信号功能的卫星，可以对数据进行解扰、解调。卫星信号接收子系统图如图1 所示。

2）前端监测子系统。该系统首先完成的工作是流信号的转化，即将具有复合性的TS 流转化为具有单一性质的PS 流，除了流信号的转化工作外，该系统还可以检测流信号的质量，将视频音频转码成H.264，当转码工作完成后，流信号就会被传输至位于监测中心的子系统中。此外，该系统不仅可以用于监测子系统的前端参数，还可以用来监测卫星接收机的数据。

3）监测中心子系统。该系统主要由三个部分组成：用于搭载监测软件的平台系统、含有大屏幕的显示系统和控制桌系统，这三部分在监测中心子系统中缺一不可。

3.2 系统软件

在互联网科技兴起时期，结合BS 架构所建立的监控软件平台系统，对CS 结构变化进行修缮改进，得到了BS 结构（BS 就是浏览器在服务期的架构），用户可以基于此结构下通过浏览器来完成界面工作，在服务器端下，其应用范围主要是体现事务逻辑，减少电脑高负荷运转为客户端带来的影响。与此同时，也可以通过高效率、高性能的运转，来减少系统升级和维护所需的时间，节约经济成本[3]。采取BS 架构比较适合省局信息中心所管理的局域网宽带的使用，同时也能满足直播卫星节目监测平台的各种服务需求。在操作上也只需要启动IE 浏览器进行访问，不需要工作站及用户安装其他的软件。

3.3 设备选型

“中星九号”在目前来看是测控这一领域中较为先进的一种，这主要是因为设备结构参照了ATCA 标准，逐级完成了标准中的每一个要求。“中星九号”是一种具有较高性价比的计算机信息平台，该平台建立的基础是对数据网络和通信网络的融合。该设备系统具有模块化的结构，硬件架构可以进行扩展。

ATCA 主机对各种模块进行处理，再利用网络为媒介，将实时产生的数据和报警功能上传的数据进行有效整合，对信号进行解调、编码和分析，并将经过分析之后的信号传输至监测中心。由于ATCA 设备本身具有较高的安全性，在操作过程中可以热插拔。只需要将相应的功能接口模块添加到主机中，就可轻松实现扩展的目的。

3.4 数字码流的监测

监测数字码流功能的实现需要专业的硬件模块作为基础，重现组合构造TSoverIP，依据PID 完成对ASI 复合流信号解复用，输出经过重新构造的TSoverIP，进一步提高完成度。在此基础上，利用千兆网口组播完成进一步的输出工作，在分析报警的过程中，需要进入到下级转码接口模块。

3.5 数字视音频的转码

数字视听音频转码模块有两种型号，分别提供4套和8 套数字电视节目的转码监测。板卡的功效较为强大，只需要一块就可以编码分析8 路的TS 流，并完成相应的数据处理，信号接收和码流分析也只需一块板卡。

如图像出现丢失、彩条、黑场和丢失台标等问题时，可对所发生情况进行对应的警报预警，远程实时监控电视节目及多套节目轮播，集码流分析、ASI 接口和TSoverIP 接口为一体，在遇到问题时将自动修复以及新增看门狗等功能。

4 结语

截至目前，A 省的村村通经过监测系统建成并投入使用，卫星节目监测系统成为了村民们娱乐生活的保障。广播电视行业的发展，要与先进的科学技术手段进行有效结合，不仅有利于实现广播电视行业的创新发展，而且还能满足当前人们对广播电视的个性化需求。