16画面分割系统

  通过大屏幕节目监控系统对电视节目播出质量和内容进行监测是保证网络安全的最直接的手段。随着电视节目频道的大量增加，要求大屏幕节目监控系统既要美观、直观地显示所有播出频道的视频画面，又要能够及时发现各种播出故障，比如视/音频丢失、图像静帧、黑场以及非法信号等等，并且能够进行录像和网络化管理。
由于本项目设置监控屏幕墙的空间十分有限，如果采用传统的用普通电视机作为监控显示，监控频道的数量有限（约十几套），根本不能满足需要。本方案推荐大屏幕等离子显示，每个显示器最多可分割成16个小画面。

1 系统组成

监测单元结构

多画面实时监测系统的1个监控单元可以监测、显示多至16个频道的播出情况。每一个监控单元由一台等离子显示器、一台前端监控主机、监控报警系统软件、音频监测终端、载波监测终端和射频解调器组成（A/V信号的监测则不需要此两项设备）。如图1所示。
如果监测的是经过了调制器、混合器后的传统电视节目信号，则只需要给监测单元提供一路射频信号线。载波监测终端可以实时测量每一个频道的视频/音频载波电平、V/A比等参数。16路射频解调器解调出16路视频和16路音频信号，视频信号输入到前端监控主机进行视频信号的异态监测，包括视频丢失、静帧和黑场；音频信号先输入到音频监测终端进行音频丢失的监测，然后再输入到监控主机，供录像或者监听使用。同时音频监测终端完成音频信号的A/D转换，把量化后的数据通过网络传给监控主机进行彩色音频UV表的显示。
如果监测的是经过了复用器、加扰器、调制器和混合器后的数字电视节目，则不需要图1中虚线内的部分。把机顶盒输出的AV信号直接输入到监测单元中，进行视频丢失、音频丢失、静帧、黑场故障的监测。

图1监测单元的构成

自动监测报警网络系统软件除了完成对各种监测信息的实时显示、报警等处理，还完成对系统各种信息的管理功能，比如频道设置、故障记录、历史数据（包括图像数据）存储、各种监测信息及历史纪录的对比显示和打印等。

系统结构

系统的组成如图2所示：

图2 大屏幕节目监控系统组成
在需要监控多个电视频道的情况下，可以将多个监控单元组合来完成。图2所示的系统可最多监控达96个频道。

2．2 系统功能

2．2．1 电视墙

l        每一个自动监控主机通过VGA接口把多至16个频道的画面送到等离子屏上。
l        标准显示分辨率1024×768。
l        多画面组合显示，布局灵活，图3显示了几种比较典型的画面排列方式。
l        任何一个频道画面可以放大到全屏，同时监听此频道声音。
l        提供丰富的信息提示，以OSD方式显示频道信息（国标频道号、频道名）、对应的场强数据、各种报警信息。
l        提供彩色音频UV表，以叠加在画面边缘实时变化的彩色音量柱来指示音量的大小。
l        上述OSD和UV表可以打开或关闭。
l        可以显示时钟、台标。
l        支持16:9/4:3显示模式。

                          

图3 多种画面布局模式

2．2．2 监测报警

l         系统可以精确地对多种播出异态进行监测，包括视频丢失、音频丢失、图像静帧、图像黑场、视/音频载波异常（RF信号）等。并且每个监测频道所监测的异态类型可以单独设置，参见图4。
l         系统对所有频道的播出异态是实时进行监测的，监测性能不受频道数目的影响。
l         每个频道的音频丢失、图像黑场和静帧故障的时间门限可以根据节目的特点和用户的需要单独设置，参见图4。
l         视频/音频载波电平、V/A比的报警门限可以由用户设置，参见图5。
l         对于射频信号提供频谱测量和斜率测量功能。
l         系统可以根据每个频道的播出时间为其每天设定不同的监测时段，参见图6。
l         当系统监测出任何频道出现故障后，可以给出声光电报警信息：可以由用户定义的语音进行报警，同时相应的图像画面会出现醒目的字符、边框进行提示。系统会不断用报警音进行提示直到用户进行处理。系统还提供电话报警模块作为可选件。

图6 监测时段设置

2．2．3 数据库管理和录像

l         系统提供完善的数据库记录查询功能。所有故障的类型、故障发生时间、故障恢复时间、故障对应的录像文件在数据库中都有记录。用户可以根据频道名、起始时间、故障类型进行组合查询。所有的表格、数据库信息都可以打印。数据库查询界面如图7所示。
l         硬盘录像采用先进的H.264压缩格式，能够获得比MPEG4更好的图像质量和更大的压缩比，有利于网络传输和备份。
l         系统提供两种硬盘录像方式：按时间段设置定时自动录像和报警提前触发录像。前者可以在用户设定的时间段自动录像，适用于广告查询和播出内容检查；后者采用了独特的提前录像算法，当某个频道出现故障报警时触发硬盘录像，把报警前30秒的录像和故障发生时的录像无缝连接，保存到一个录像文件中，从而真正记录故障发生前后的状态。图4的界面提供了录像方式的选择。
l         系统提供了时间叠加功能，可以把当前时间叠加在录像画面上。方便了故障的分析和认定。

图7数据库查询界面

2．2．4 集中控制

每个监测单元不仅可以独立运行，而且多个监测单元可以由一台集中控制机来集中控制。集中控制机可以对任何一个监测单元进行画面排列的设置、监测参数的设置、数据库的查询（包括故障记录、录像记录）、放大显示任意频道的画面/监听等操作。任何一个监测单元中的任意频道的报警信息又可以及时反应到集中控制机中。图8是集中控制机的界面。

图8 集中控制机界面
界面中，左下方为监测单元选择区，有6个监测单元受控于集中控制区，当前查看的视频来自IP地址为192.168.0.58的监测单元，红色滚动条指示有故障。任何一个监测单元的任何一个频道有故障，都会使右下角的报警指示灯由绿色变为红色。
 

2．2．5 网络客户端

通过客户端软件，可以在局域网内任何一台计算机上监看任何一个自动监控主机所监测的16个频道的图像信息和报警信息。这样，就可以实现不用到播出机房就可以对播出情况了如指掌。图9是客户端界面。

图9 客户端界面
界面中下方是备选的监测单元，当前连接的是IP地址为192.168.0.58的监测单元。它的视频信息、故障信息（左上方）都可以从这个界面看到。

2．2．6 用户管理

系统提供了完善的用户管理策略，对于不同级别的用户设定了不同的操作权限，保障了系统的安全使用。同时，对于每一个登陆用户的操作都有记录可查。

2．3 系统性能

系统的主要技术性能指标如表1所示。
 
表1  系统主要性能指标

序号	测试指标名称	有效范围	最大允许误差
1	视频丢失报警反应时间	＜1s	1s
2	图像静帧监测灵敏度*	3～600s可调	2s
3	黑场监测灵敏度	2～600s可调	2s
4	图像静帧故障恢复反应时间	＜1s	1s
5	黑场故障恢复反应时间	＜1s	1s
6	监视画面分辨率	4CIF
7	录像分辨率	QCIF
8	录像文件格式	H.264
9	故障录像提前时间	30s	5s
10	图像载波故障上限值	60～120dB
11	图像载波故障下限值	30～90dB
12	伴音载波故障上限值	60～120dB
13	伴音载波故障下限值	30～90dB
14	VA比故障下限值	0～17dB
15	载波故障报警反应时间	＜10s
16	载波电平修正量	-5～5dB
17	频谱扫描带宽	可选：5, 12.5, 25, 50, 125 MHz
18	载频频偏分辨率	62.5kHz

 

2．4其它特点

安全可靠性

l         系统设有多级权限，保证用户最大的使用安全。

可管理性

l         监测单元既能分布监控、互不影响，又能集中控制、网络化管理。
l         远程查询，实时了解所监测频道状况。

科学性和先进型

l         本系统采用国际上最新的视频压缩算法、数字视频和数字图像的处理的算法等。
l         精确的报警准确度达到国内领先的水平。
l         故障提前录像算法具有独创性。

灵活性和兼容性

l                具有灵活的监测参数、选项、监测时段设置。
l                画面可以灵活组合。
l                输入信号既可以是AV视音频信号，也可以是RF射频信号，也可以混合输入。
l                可以适应不同时期的不同要求。
l                本系统与周边环境和成熟设备保证兼容。

可扩展性

l                本系统具备平滑升级，扩容的能力，在不同时期，保证业务的不间断。通过增加监测单元的数目可以增加所监测的频道数目，监测性能不受频道数目的影响。
l                监测单元的数目没有限制。
l                系统软件采用了组件技术，升级、扩展简便。
 



上一篇：电视监控墙
下一篇：走线布线系统