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摘要：隨著技術的發展，數字電視也趨于IP化、智慧化，這給數字電視前端安全播出工作帶來了更多潛在的風險。本文從技防角度出發，圍繞信號安全，探討了信號備份解決方案以及管理新思路。
關鍵詞：安全播出資源管理業務管理
1引言
近年來，隨著數字電視業務的發展，DVB直播前端逐漸發展為集信源接收、處理、業務多渠道分發的多元化平臺，系統也呈現設備集成化、信號IP化、網管多樣化。為確保信號的安全，在信號調度的多個環節需要考慮主備保護、墊播系統、系統異構等，這給前端值班技術人員的工作能力帶來了巨大考驗。江蘇有線蘇州分公司數字電視前端隨著省、市、縣三級規劃建設的實施落地，覆蓋范圍和在電視傳輸中的地位進一步擴大，如何確保信號安全，實現重要信源的實時監測、故障判斷以及信號調度就顯得格外重要。數字電視前端綜合管理系統應運而生。該系統采用AI算法對系統設備、信號流、調度邏輯、切換邏輯進行多維度分析及可視化呈現，實現播出前端系統的調度智能化、運維自動化、聯動全局化、呈現多樣化。該系統包括資源采集及管理、業務調度管理、信源監控、故障決策管理等幾個主要模塊。
2數字電視前端綜合管理系統總體功能
數字電視前端綜合管理系統實現了對數字電視前端設備、業務系統、監測系統的整體管理，并通過拓撲方式，針對不同的系統進行數據的可視化呈現。其中，二維碼資源管理實現了機房、機架、設備、線纜的資源錄入，可通過二維碼訪問并進行業務狀態查詢；設備資源信息管理實現了設備日常維護管理、故障管理、故障影響業務范圍等的管理；業務管理可以讓值班人員直觀地看見設備所承載的業務情況、業務的變更情況等信息；在每個環節通過設備參數的讀取和設備、業務數據庫的關聯，實現了從業務到端口、端口到板卡、板卡到設備、設備到系統、系統到機房整個設備、業務的綜合管理；切換控制管理可以讓值班人員更直觀地看見設備工作狀態和業務播出的鏈路狀態，可以直觀地顯示設備和當前業務所在的主、備路狀態，實現人機的直接控制交互，讓值班人員第一時間對設備、信號進行控制。
3數字電視前端綜合管理系統網絡結構
數字電視前端綜合管理系統的網絡結構圖如圖1所示。系統分為數據采集、數據處理、數據存儲、數據、數據呈現工作站幾個部分，在這些數據處理的基礎上，結合二維碼資源信息的管理，共同提供了播出前端每個網元的基礎信息的采集，所有數據都會被使用在每個管理功能上，同時支持云控及二維碼終端的管理。其中，設備數據采集直接通過采集服務器的多個網口對前端不同環節的系統設備進行數據的采集，采集服務器的網口直接連接在被采集設備的管理交換機上，針對指定的數據進行采集，這樣可以保證被采集對象在獨立的交換機上，而不是所有的播出系統都在一個管理交換機上，保證了數據安全。另外，RS232/485/GPI或者是開關量的數據，這些不同接口的數據通過協議轉換模塊進行數據和狀態的采集；采集服務器同時進行數據的運算處理。所有處理過的數據通過數據庫服務器進行分布式存儲，以及磁盤陣列長時間儲存。Web服務器是進行數據的和提供給第三方的集成系統。圖形化工作站是將處理后的數據進行圖像化呈現；客戶端提供用戶通過二維碼進行資源查詢、設備及業務管理。系統通過南北向接口實現對設備、網管的交互，從而實現電視信號傳輸的全鏈路管理。北向接口用于處理與北向系統的接口及與外部系統的對接接口，從前端平臺采集的設備、業務、服務的狀態，向上反饋結果，向同級別平臺或上層平臺系統等提供采集數據或可視化數據呈現。北向接口采用FTP、WebService、Socket、SNMP等協議進行數據的交互。南向接口實現對數字電視前端系統的設備狀態監控、業務及服務認證、配置管理、軟件版本管理、故障檢測及告警、性能數據采集等功能。南向接口遵循TCP/IP、SNMP、XML、CORBA、SYSLOG、RS232、RS485、RS422、Modbus協議及ATI或其他接口協議體系，通過這些協議進行數據的交互。
4二維碼資源采集和前端資源統一管理
資源綜合管理是信號安全保障的重要組成部分。由于數字電視前端平臺重要程度高、信號流圖復雜，需對前端機房、機架、設備、板卡、端口、線纜等資源進行統一管理。統一管理可以采用物聯網原理和技術，從而實現對前端資源的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理，有效提高前端資源的管理能力。在資源管理方式上，我們引入了二維碼標簽，將每臺設備、每根線纜、每個機柜等全都賦予二維碼，將各參數信息寫入二維碼中，通過APP掃描二維碼，可以更直觀地查看設備、端口、線纜的連接情況。同時，通過設備協議、信令等方式采集業務數據和設備運行數據，實現業務信息的強關聯，自動生成節目路由。這樣不僅可以查詢到設備、線纜位置和部署狀態，也可以查詢到設備和線纜內的業務資源狀態。
5業務調度管理和信源切換監測
如圖2所示，業務調度管理從業務的維度對節目鏈路、單節目狀態進行管理，并通過設備協議接口對接賦予業務調度的能力。平臺通過設備與網管之間的通信協議來進行信令解析，對SNMP、API、GPIO、Modbus、SOAP、CORBA等協議分析，獲取各類設備的底層數據后，構建新的通信轉換協議實現對各類異構設備、各類設備網管及其承載業務的統一管理。平臺對采集到的不同設備及網管的工作狀態、告警信息進行初步的判斷，并制定合理的告警過濾策略，從而實時展示節目全鏈路的工作通道、告警信息，實現對信號全鏈路的監測，進一步提高安全播出保障能力。值班技術人員通過聲光告警可以及時發現故障，故障的節點也會及時呈現在拓撲上。從單節目的維度實現每個節目工作通道、告警信息的管理，并可以通過自動或者操作臺手動的方式實現單個節目在不同信源間的切換。定制開發的節目調度模塊實現了信源切換事件告警信息實時呈現、當前信源可用狀態顯示及視頻播放、當前信源使用狀態監控、一鍵回切等功能。
6故障決策管理模塊
為提升處理速度和效率，系統引入了故障決策管理功能，幫助值班工程師管理來自信源、鏈路、設備、節目監測的故障告警信息。故障的決策管理是根據可編程的綜合邏輯判斷層，以第三方監測系統和設備自身監測系統給出的報警信息結合故障的環節給出邏輯判斷后的報警信息，這個報警信息可以結合管理、控制給值班人員可視化處理呈現，實現設備、業務的管理和信號的控制。故障決策管理的邏輯判斷層是介于監測層和切換控制層之間的一個層面，這個層面包括每個播出環節信號報警、設備報警、設備自身監測信號報警的綜合邏輯判斷，同時這個環節的邏輯判斷結果會與其他環節的報警再進行綜合的判斷，并給出最終的關鍵報警，此時將這個報警信息提供給切換控制層面，通過映射的關系將與這個報警相關的切換控制點通過網管和硬件切換控制臺進行呈現及控制操作。
7結語
數字電視前端信號安全是廣播電視安全播出的基礎，我們既要加強技術建設和對信號運行狀態的監測監管，更要重視對技術人才的培養和鍛煉，只要技術團隊秉著“安播無小事”的責任心，嚴格執行巡檢等安播運維操作規程，必將能扎實做好安播工作。江蘇有線蘇州分公司建立了一支作風優良、擁有良好技術能力的安播團隊，并于2020年年底榮獲江蘇省首屆廣播電視安全播出政府獎，電視播出安全工作將繼續以廣電總局令第62號《新廣播電視安全播出管理規定》為指導，從技防、人防、物防等方面加強建設，切實做好安播工作。
作者：馬絢 馮堅 錢升宏 單位：江蘇省廣電有線信息網絡股份有限公司蘇州分公司
