有线电视网络传输质量和安全监控

《有线电视网络传输质量和安全监控》由会员分享，可在线阅读，更多相关《有线电视网络传输质量和安全监控（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、有线电视网络传输质量和安全监控 广播科学研究院季平教授级高工 一、概述 目前我国有线电视网是由播出前端、传输网、分配网和用户接收器组成。有线电视信 号从前端送出，经传输网、分配网到达用户接收器。在这个过程中，有信号放大、信号分 配等功能，没有监控功能，即信号传输中的实际状态不回传至前端。这种技术体制决定了 播出前端无法实时了解远端的实际运行情况。前端播出节目后，即使出现线路中断，或非 法插播、混播，或用户端节目质量低劣等严重事故，如果不组织专门的测试或用户不投诉， 播出前端根本不能及时知道这些情况，更无法进行及时地对这些影响安全播出的事故处 理。从网络安全方面还是服务质量方面考虑，特别是从广播

2、电视所担负国家、党中央宣传 喉舌的重要性考虑，对有线电视网的实际运行情况进行监测是十分必要的。此外，我国现 存有线电视网的这种体制使中央和省一级播出管理机构无法实时了解到所管辖的地方各 级有线电视网中播出的内容，不利于中央和省级播出管理机构和宣传部门及时了解地方的 播出情况和事故处理情况，特别不利于突发事件的及时处理。 根据当前我国有线电视网的特点以及广播电视管理部门的监控需求，针对我国有线电 视在新的形势下出现的新问题，确保网络的安全传输、提高网络的安全防范能力，在有线 电视网络管理中已经占据非常重要的地位，利用先进技术开发有线电视节目监控设备和建 立监控系统，实现有线电视网络的统一管理，加

3、大中央和各级部门对有线电视的监管控制 能力。 二、整体技术方案 有线电视网络传输质量和安全监控系统的目的是提供一种监测手段，它在播出的所有 电视节目中叠加密码，利用置于有线电视传输分配网中的若干监测机，通过对播出的节目进 行密码验证来判断节目的合法性，同时实时监测空闲频道，达到对有线电视网中实际传输情 况进行实时监测的目的，并将监测结果通过独立的回传通道返回监控中心，同时可以利用具 有图象数字压缩功能的监测机将实时传输图象回传至控制中心，进行传输线路播出内容的辅 助判别参考。监控系统在对传输节目进行监测的同时，实时检测线路传输电平和相应的传输 技术参数。当有线电视网中出现非法插入、混入节目或传

4、输质量严重受损时，立即向监测中 心报警，控制中心根据报警类别，指挥系统及时采取远程干扰、切断相应传输线路或通知相 关责任人进行处理的措施保证有线电视网安全正常运行。 当正常频道停播后，监测系统自动将正常频道转成空频道监测，发现利用正常频道停 播后进行非法播放，立即向监控中心报警，确保有线正常播出频道安全。 采用M P E G 4 数字压缩方法，将监测频道的图像和声音实时通过回传网络传至监控中 心，作为监测报警辅助分析手段。 接到非法播出报警后，监控中心远程控制监控机实施对非法播出频道的单频道干扰， 必要时，远程控制监控机关断传输线路。 当传输线路受到天气、电缆、放大器、分支分配器或其他物理原因

5、引起传输电平或其 他技术指标变化，当变化超出允许范围时，监控设备向监控中心报警。 报警通信采用专用加密协议，图像压缩回传采用T C P I P 协议。 报警信息回传采用专用回传通道( 如P S T N 、G S M G P R S 、宽带城域网、无线局域网) ， 为节约回传费用，也可以采用双向C A T V 网络。 技术方案如下图所示： 3 6 l 有线电视传输质量和安全监摇骂筠疏图 啦 。s agl mw m “”雀”：f “茹螽戛并釜“” 1 “。“1 - ； 输入 己“ ：然辫谶辩 I电半频道调谐臻 工 嘎I I ：I 攀 | | 解鹤耘l | 7 l系琥甲心霹铡箍 满孽鞲弱浏 0 一监

6、哗糍麓黪拇卜 璧举向H F C M 鎏娶窄。挲掌鳓譬紫警 所设计的有线电视网络传输质量和安全监控系统必须符合国家广播电影电视总局有线 - - - - - - - 3 6 2 - - - - - - - 广播电视分配网监控设备通用技术要求( 暂行) 中对系统的所有技术指标要求。 三、实现方法： 1 ) 在有线电视播出前端的每一个播出频道加上加密数字台标，随节目一起播出。 2 ) 在有线电视传输分配网合适的位置放置监测机。 根据既经济又不漏测的原则，确定合适的有线电视网监测位置。 每部机器有唯一编码，用以识别故障发生位置。 根据功能不同，监测机分成： 简单报警 有线电视分配网中任频道出现断路、停播

7、、非法插入或混入节目时，自动向监 控前端报警； 报警带播出频道声音回传 除具备的功能以外，将监测频道的声音同时向监控前端回传i 报警带播出图像回传 除具备的功能以外，将监测频道的图像经过数字压缩后实时向监控前端回传； 3 ) 监测方法：采用轮询的方式实时校验每个播出节目的播出密码，监视空闲频道，发 现非法播出或线路故障，立即向监控中心报警。 4 ) 控制方法：监控设备接到监控中心指令后，立即对非法播出频道进行干扰或关断传 输线路。 5 ) 报警信息回传：利用多种回传网络回传监测的信息和图象。监测信息可根据实际情 况任选电话线( P S T N ) 、G S M G P R S 网、宽带城域网以

8、及有线电视双向回 传通道等几类不同的回传网络中的种回传到监控中心。 6 ) 监控中心处理监测数据 报警分成以下几类： 一插入、混入报警 一线路故障报警( 如断线) 一停播报警 一在正常停播后的频道中非法插入报警 一传输电指标严重超标 监控中心利用G I S 系统显示监控机的布点和网络拓扑结构，当报警出现时，在G I S 系统上显示故障点和故障路径溯源，正确判定故障点位置，通过内部通讯网络自动通 知有关责任部门和责任人确定播出事故类型，必要时，通过系统的远程控制手段，指 定监控机进行干扰或关断传输电路。 所有报警数据保存在报警资料库中，为确保数据安全，采用数据镜象保存。 四、系统特征 ( 1 )

9、数字台标发生器组，在电视台播出前端为每一个频道都加上数字台标，用以标 识合法的节目播出。数字台标使用变码技术，变码随图像的变化而变化，时刻 在变化，具有很强的保密性。 ( 2 ) 具备2 5 6 种加密算法，不同地区可以使用不同的加密算法。 ( 3 )数字台标插入在电视V B I 中，随图像同步传输。 ( 4 ) 节点监测端也使用与前端一样的变码产生算法，根据电视图像产生当前画面的 变码，通过与V B I 中传输的变码比对，判断该电视信号是否为合法的播出信号 源。若不是，则启动报警回传模块，通过回传网络( P S T N 、G S M G P R S 网、宽 - - - - 3 6 3 - -

10、 - - - 带城域网以及有线电视双向回传通道) 主动向监控中心报警。 ( 5 ) 监控中心根据一点或多点的报警提示，在G I S 系统中定位故障地域，并及时通 知故障处理机制进行处理。 五、总体技术指标 i 数字台标发生机组 固件整机，单台可为2 1 6 套电视节目加入数字台标。无需外部干预，内置数 字台标变码算法，加电即开始工作。 试 自动监测报警机 并接在监控线路上，快速轮询扫描网中的每个频道，对合法播出频道和所有空 闲频道实现实时监测，当发生以下情况时，向监控中心报警： 空频道插入： 同频道混入； 播出频道停播； 在播出频道停播时间内播出非法信号； 线路断线； 非法台标插入； 无台标播

11、出： 传输电指标超过设置门限； 前端台标机故障 汛具备远程控制功能的监测机 根据监控中心指令，对非法播出频道实施单频道加扰，必要时，可实施关断传 输电缆。 i v 监控机输入电平范围 6 0 d B U V 8 5 d B U V v G I S 报警处理中心 收集报警信息，根据有线电视网的电缆传输分配网结构，自动确定故障路由， 并自动通知故障处理机制。 报警数据镜象保存 v i 信息回传 室外监控机具备P S T N 、G S M G P R S 、无线局域网、双向有线电视传输网和宽带 城域网等回传手段，带图像回传的监控机具备电话、无线局域网、宽带城域网 和双向有线电视传输网等回传手段 v

12、试 工作环境指标 室外监控机的设计工作环境温度为3 0 。C 至7 0 。C 室外监控机设备符合避雷击要求 室外监控机全防雨结构 室外监控机2 2 0 伏或6 0 伏交流供电 v i i i 台标器的接入，不影响视频播出指标 i x 监控机的接入或设备自身的损坏，不影响原有电缆传输质量 六、技术成熟程度 由于本系统采用的是V B I 技术并结合计算机分析技术进行安全监控，所采用的均是成熟 技术，由广播科学研究院研制的有线电视网络安全监控系统，在多个有线广播电视分配网中 - - - - - 3 6 4 - - - - - 近一年的应用中，经过技术的不断改进，已经使有线电视传输网安全监控从实现技术

13、方案的 科研样品完成了向实用的产品的转换，使基于此种技术基础的有线电视传输质量和安全监控 系统成为个非常成熟的系统。目前已经有2 0 多个省、市的有线电视网络使用广播科学研 究院研制的有线电视安全监控系统。 七、推广应用条件和前景 由于本系统需要在播出节目的V B I 中插入加密数字台标，必须启用国家标准中规定给台 标使用的特殊行，目前占据此行的数据( 或其他) 业务必须避让。 系统使用以后，除对非法播出进行监控以外，还可以进行播出质量和播出时间的检测， 大量推广后，可方便地实现地区间、省和中央检测中心的数据交换和远程监测，规范业务管 理，推进有线电视的有序、规范管理。同时，此系统的应用可以作

14、为有线电视分配网日常维 护的重要技术手段，及时发现播出前端播出事故和传输线路事故，提高有线电视传输网的播 出质量。 八、存在问题和解决途径 系统误报问题是前段时问有线网络安全监控系统在各地有线网络实际应用中比较突出 的问题。由于有线电视网络安全监控系统是一个特殊的系统，从研制到投入使用的时间短， 没有经过大规模的实际应用检验，出现误报也是在所难免。误报主要由来白于外界电磁干扰 和生产安全监控系统的企业设计上的缺陷所引起，同时有线电视网络本身传输质量距行业标 准( G Y T 1 0 6 ) 的要求相差甚远，加上监控点的选择不合理也是引起误报的一个不可忽视的 原因。根据安全监控系统在实际应用中出

15、现的问题，有线电视网络安全监控系统必须适应有 线电视网络传输的实际情况，为此必须在原有的系统中进一步提高容错能力和增加判别条 件，才能进一步降低系统误报。广播科学研究院已经很好地解决了这个问题，系统误报已经 大大降低，各应用系统已经基本完成系统的升级改造，已经达到了实际投入使用的程度。 由于监控报警需要回传通道，回传通道是影响有线电视安全监控系统快速响应和实际运 行的瓶径。利用P S T N 、G S M G P R S 等电信通道，安全性不能得到足够的保证，还要付出一 定数量的运维费，将增加使用单位的经济负担。特别是利用G S M G P R S 作为回传通道，在 监控机安装位置的覆盖直接影

16、响监控信息的回传，使监控系统回传信息的可靠性降低。解决 办法是建立自己的专用回传线路( 如无线局域网、专用数据传输网等) ，也可以进行双向改 造，利用有线电视回传通道，但不如使用与有线电视网络无关的回传网安全可靠。 九、结束语 有线电视网络安全监控系统和有线电视传输网是一对相辅相成的系统，有线电视传输网 络在完成节目播出的同时，必须要保证播出内容的安全和传输质量。一个完整的有线电视网 络系统有播必有控，才能保证播出安全。同时有线电视安全监控系统必须和有线电视网络传 输质量检测结合起来，才能使有线电视网络安全监控系统更好地为提高有线电视网络的技术 维护管理水平服务。 - - - - - 3 6 5 - - - - 。一