央视新址E14演播室群监控系统

中央电视台

一、项目背景

央视新大楼的演播室统一采用群组设计，比较突出综合制作功能的是E14和E01群。

图1： E14演播室群的方位和组成

图2： E14演播室群

E14演播室群，包含一个负责赛事转播的E14直播虚拟演播室（250㎡）、一个负责体育专题制作的E15演播室（250㎡）和一个负责新闻制作的E17开放式演播室。演播室群中总计有4+3+3个讯道，各个演播室摄像机信道可共享，每个演播室最大支持4个讯道。
演播室群共用一个64×64矩阵，采用文件化媒体记录和播放方式，与混合岛紧耦合，高效循环，同时便于维护。每个演播室设置一个高清切换台，每个切换台都设有4路摄像机输入通道，便于摄像机位调动，共享控制室摄像机调整监看则按最大使用值配置。

图3： E14演播室群监控系统的网络拓扑

二、E14演播室群监控系统功能

设备设置，包括切换台，周边，矩阵等：可以根据OnAir信息对相关设备参数的设置进行保护。
设备与信号的状态巡检，汇总设备报警与信号检测报警并处理这些报警信息：执行报警综合处理规则，分析报警原因，实现对故障的精确定位，最终产生报警处理结果与报警日志，提供解决方案推荐列表，并以声光电多种方式报警。
全面的管理功能。
与上级监控系统的接口适配，提交状态信息：将提供URM适配器作为监控系统的一个软件模块来实现基本监控模块与全台监测系统的沟通与桥接。

图4：实现了对多样化设备的监控

监控设备包括：

•KHD200C 切换台
•Leitch PLATINUM 矩阵
•6800+系列周边板卡
•LV5800 高清数字示波器
•KALEIDO-ALTO-HD 画面分隔器
•KALEIDO-QUAD-HD 画面分隔器

三、输出主备信号一致性报警

背景: 演播室进行直播的时候需要保障矩阵应急切换信号和切换台主路通道信号一致。在工作过程中，需要在试线时将应急信号切走。为了避免在直播前没有及时切回播出信号，应中央台要求，加入针对应急通道的监测报警；当应急信号切的和切换台主路不一致时，发出声光报警，当应急信号切回切换台主路时报警撤销。
本功能是在已有监控系统及运行系统上的升级改造，为了不对已有系统造成影响，采取了从Tally系统获取交叉点信息的手段。软件会将读到的当前交叉点信息与监控系统预设置的交叉点信息进行比对，当交叉点发生变化时，如果当前交叉点与预设置交叉点信息不一致就触发报警灯，如果当前交叉点与预设置交叉点信息一致则关闭报警灯。
报警灯是通过GPI触发的，支持长距离的传输，演播室群的三个演播室的灯通过机房内的GPO设备统一控制完成触发。

图5：主备不同步报警

四、URM交互

该项目监控部分的一个特点是，演播室群的监控系统需要作为2级监控分系统纳入到全台监控系统的总系统中。
E14群监控系统与URM系统之间传输的数据都通过ESB系统进行交互，本系统主要负责收集演播室群内部被监测系统的相关数据，URM通过ESB获取本系统收集的数据。架构上本系统专门有模块负责与URM系统交互，参照的是URM 标准规范。

图6：演播室群监控系统,将作为二级监控与URM互动,交换信息

监控系统是一款功能独立的产品，同时提供可相关的外部接口可以实现与上级监控系统的交互，从而为构建跨系统的统一监控奠定了基础。
在本案中，我司为央视的URM全台监控系统开发了URM适配器模块，负责作为二级监控系统与顶层的URM的中转和协调；如此一来可以将项目特有的URM适配需求与软件产品自身进行隔离，可保持产品的独立性和稳定性。

图7： URM适配器模块，负责作为二级监控系统与顶层的URM的中转和协

五、信号检测介绍

对于演播室等节目制作系统而言，优质播出始终是一个重要的关切点。 这里仅仅凭借矩阵周边等视音频处理设备的信号监测的指标往往还不够，客户往往系统在简单的信号通断，丢失等基本参数的基础上获得更多的量化信息，以实现系统调校和优质播出的目标。
这意味着需要引入信号技监的概念，通过专用的信号指标测试仪来实现信号的高质量测试和监测，以实现对信号质量的监测与报警。
在本案中，选用的是Leader的LV5800作为信号技监的测试仪器，同时通过矩阵的信号调度将用户关注的信号导入到测试仪器中。

图8：监控系统中信号技监的概念

信号检测调度方案:

被检测信号由专用的N*1信号切换开关来调度。
去主控信号与其它关键点信息经视分后送信号切换开关。
信号切换开关的输出接示波器的输入通道，信号检测软件通过示波器实现对信号的指标测试。
监控计算机通过网口与检测仪连接，通过串口与矩阵连接，软件切换矩阵完成对进入示波器信号的自动调度。
检测的流程是先给矩阵发送切换命令，将指定的信号调入示波器，再给示波器发送命令以具体执行某个指标测试，之后将示波器的检测结果收取上来进行分析，如果异常则把报警提交上去。

图9： E14演播室群监控系统中信号技监的信号选取方案

六、项目历程及使用效果

E14演播室群项目于2009年至2011年完成系统本身的调试和测试，并跟随演播室群一起于2012年交付使用，一直稳定运行至今。
其中，与URM交互和全台监控系统的搭建和联合调试测试部分，于2013年初开始调试，于2013年底成功部署并投入使用稳定运行至今。
监控系统作为最重要的辅助系统之一，为央视演播室群实现安全播出、优质播出提供保驾护航的作用。