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摘要：随着技术的发展，数字电视也趋于IP化、智慧化，这给数字电视前端安全播出工作带来了更多潜在的风险。本文从技防角度出发，围绕信号安全，探讨了信号备份解决方案以及管理新思路。
关键词：安全播出资源管理业务管理
1引言
近年来，随着数字电视业务的发展，DVB直播前端逐渐发展为集信源接收、处理、业务多渠道分发的多元化平台，系统也呈现设备集成化、信号IP化、网管多样化。为确保信号的安全，在信号调度的多个环节需要考虑主备保护、垫播系统、系统异构等，这给前端值班技术人员的工作能力带来了巨大考验。江苏有线苏州分公司数字电视前端随着省、市、县三级规划建设的实施落地，覆盖范围和在电视传输中的地位进一步扩大，如何确保信号安全，实现重要信源的实时监测、故障判断以及信号调度就显得格外重要。数字电视前端综合管理系统应运而生。该系统采用AI算法对系统设备、信号流、调度逻辑、切换逻辑进行多维度分析及可视化呈现，实现播出前端系统的调度智能化、运维自动化、联动全局化、呈现多样化。该系统包括资源采集及管理、业务调度管理、信源监控、故障决策管理等几个主要模块。
2数字电视前端综合管理系统总体功能
数字电视前端综合管理系统实现了对数字电视前端设备、业务系统、监测系统的整体管理，并通过拓扑方式，针对不同的系统进行数据的可视化呈现。其中，二维码资源管理实现了机房、机架、设备、线缆的资源录入，可通过二维码访问并进行业务状态查询；设备资源信息管理实现了设备日常维护管理、故障管理、故障影响业务范围等的管理；业务管理可以让值班人员直观地看见设备所承载的业务情况、业务的变更情况等信息；在每个环节通过设备参数的读取和设备、业务数据库的关联，实现了从业务到端口、端口到板卡、板卡到设备、设备到系统、系统到机房整个设备、业务的综合管理；切换控制管理可以让值班人员更直观地看见设备工作状态和业务播出的链路状态，可以直观地显示设备和当前业务所在的主、备路状态，实现人机的直接控制交互，让值班人员第一时间对设备、信号进行控制。
3数字电视前端综合管理系统网络结构
数字电视前端综合管理系统的网络结构图如图1所示。系统分为数据采集、数据处理、数据存储、数据、数据呈现工作站几个部分，在这些数据处理的基础上，结合二维码资源信息的管理，共同提供了播出前端每个网元的基础信息的采集，所有数据都会被使用在每个管理功能上，同时支持云控及二维码终端的管理。其中，设备数据采集直接通过采集服务器的多个网口对前端不同环节的系统设备进行数据的采集，采集服务器的网口直接连接在被采集设备的管理交换机上，针对指定的数据进行采集，这样可以保证被采集对象在独立的交换机上，而不是所有的播出系统都在一个管理交换机上，保证了数据安全。另外，RS232/485/GPI或者是开关量的数据，这些不同接口的数据通过协议转换模块进行数据和状态的采集；采集服务器同时进行数据的运算处理。所有处理过的数据通过数据库服务器进行分布式存储，以及磁盘阵列长时间储存。Web服务器是进行数据的和提供给第三方的集成系统。图形化工作站是将处理后的数据进行图像化呈现；客户端提供用户通过二维码进行资源查询、设备及业务管理。系统通过南北向接口实现对设备、网管的交互，从而实现电视信号传输的全链路管理。北向接口用于处理与北向系统的接口及与外部系统的对接接口，从前端平台采集的设备、业务、服务的状态，向上反馈结果，向同级别平台或上层平台系统等提供采集数据或可视化数据呈现。北向接口采用FTP、WebService、Socket、SNMP等协议进行数据的交互。南向接口实现对数字电视前端系统的设备状态监控、业务及服务认证、配置管理、软件版本管理、故障检测及告警、性能数据采集等功能。南向接口遵循TCP/IP、SNMP、XML、CORBA、SYSLOG、RS232、RS485、RS422、Modbus协议及ATI或其他接口协议体系，通过这些协议进行数据的交互。
4二维码资源采集和前端资源统一管理
资源综合管理是信号安全保障的重要组成部分。由于数字电视前端平台重要程度高、信号流图复杂，需对前端机房、机架、设备、板卡、端口、线缆等资源进行统一管理。统一管理可以采用物联网原理和技术，从而实现对前端资源的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理，有效提高前端资源的管理能力。在资源管理方式上，我们引入了二维码标签，将每台设备、每根线缆、每个机柜等全都赋予二维码，将各参数信息写入二维码中，通过APP扫描二维码，可以更直观地查看设备、端口、线缆的连接情况。同时，通过设备协议、信令等方式采集业务数据和设备运行数据，实现业务信息的强关联，自动生成节目路由。这样不仅可以查询到设备、线缆位置和部署状态，也可以查询到设备和线缆内的业务资源状态。
5业务调度管理和信源切换监测
如图2所示，业务调度管理从业务的维度对节目链路、单节目状态进行管理，并通过设备协议接口对接赋予业务调度的能力。平台通过设备与网管之间的通信协议来进行信令解析，对SNMP、API、GPIO、Modbus、SOAP、CORBA等协议分析，获取各类设备的底层数据后，构建新的通信转换协议实现对各类异构设备、各类设备网管及其承载业务的统一管理。平台对采集到的不同设备及网管的工作状态、告警信息进行初步的判断，并制定合理的告警过滤策略，从而实时展示节目全链路的工作通道、告警信息，实现对信号全链路的监测，进一步提高安全播出保障能力。值班技术人员通过声光告警可以及时发现故障，故障的节点也会及时呈现在拓扑上。从单节目的维度实现每个节目工作通道、告警信息的管理，并可以通过自动或者操作台手动的方式实现单个节目在不同信源间的切换。定制开发的节目调度模块实现了信源切换事件告警信息实时呈现、当前信源可用状态显示及视频播放、当前信源使用状态监控、一键回切等功能。
6故障决策管理模块
为提升处理速度和效率，系统引入了故障决策管理功能，帮助值班工程师管理来自信源、链路、设备、节目监测的故障告警信息。故障的决策管理是根据可编程的综合逻辑判断层，以第三方监测系统和设备自身监测系统给出的报警信息结合故障的环节给出逻辑判断后的报警信息，这个报警信息可以结合管理、控制给值班人员可视化处理呈现，实现设备、业务的管理和信号的控制。故障决策管理的逻辑判断层是介于监测层和切换控制层之间的一个层面，这个层面包括每个播出环节信号报警、设备报警、设备自身监测信号报警的综合逻辑判断，同时这个环节的逻辑判断结果会与其他环节的报警再进行综合的判断，并给出最终的关键报警，此时将这个报警信息提供给切换控制层面，通过映射的关系将与这个报警相关的切换控制点通过网管和硬件切换控制台进行呈现及控制操作。
7结语
数字电视前端信号安全是广播电视安全播出的基础，我们既要加强技术建设和对信号运行状态的监测监管，更要重视对技术人才的培养和锻炼，只要技术团队秉着“安播无小事”的责任心，严格执行巡检等安播运维操作规程，必将能扎实做好安播工作。江苏有线苏州分公司建立了一支作风优良、拥有良好技术能力的安播团队，并于2020年年底荣获江苏省首届广播电视安全播出政府奖，电视播出安全工作将继续以广电总局令第62号《新广播电视安全播出管理规定》为指导，从技防、人防、物防等方面加强建设，切实做好安播工作。
作者：马绚 冯坚 钱升宏 单位：江苏省广电有线信息网络股份有限公司苏州分公司
