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【摘要】主要通过这几年对播出监控系统的应用和观察，针对播出监控系统误报率高，实用性低的现状，从信号检测方面提出自己的一些看法和具体措施，以提高监控系统在信号检测方面的判断报警准确性和实用性。
【关键词】监控系统 信号检测 信号元素 策略检测 智能判断 实用性
随着广播电视事业的快速发展，各电视台的播出频道不断增加，电视播出系统日趋庞大和复杂，而播出线上相应的岗位配置确不能跟随着线性增加。为保证各频道的播出安全，大多数电视台都搭建了播出监控系统，本台也不例外。经过这几年对播出监控系统的应用和观察，以及与几个省级电视台的技术交流中发现，播出监控系统的实用性饱受争议。如今的播出监控系统监控范围非常广，监控软件系统，硬件系统，网络系统，信号系统等。现在主要的应用是信号系统监测。本文就试图对播出监控系统的信号系统监测实用性方面进行分析和总结，并提出解决方案。
一. 监控系统的信号系统检测现状
监控系统的信号系统监测在备播，播出，总控的重要环节都设有检测点。以下对这几个环节中监控系统的现状做介绍。
备播系统中设有自动技审检测。自动技审主要是针对上载后或通过全台网传输过来的节目素材进行内容中的黑场，彩条，静帧，静音的检测，此环节检测的目的是在节目播出前严把播出素材的技术关。但实际上在使用中自动技审得出的检测数据误报率非常高，而且告警方式比较呆板，例如在节目中某一时间点有正常的艺术效果的黑场与静音，检测设备会将视频与音频告警各列一条，最后每个节目素材检测出的告警信息可能有几十条，甚至上百条，导致审核素材人员无法真正的做到条条落实审核，只能流于形式，给播出埋下隐患。
播出系统中主要是对播出末级的信号进行检测，当检测到的信号超出门限值，则声音报警。播出末级视频画面中含有台标，角标，滚屏字幕，因此监控系统在此节点无法检测出黑场，对静帧则经常误报。为了防止漏报，将报警门限阀值范围调小，误报率就高，报警频繁，值班人员对报警音产生麻痹状态，无法起到真正的告警作用。将报警的门限阀值调宽，又出现漏报现象，或导致发现播出事故时间延迟。因此播出系统环节的信号系统检测实效性很低。
总控系统中的信号系统检测模式与播出系统相同，虽然使用的是不同的品牌产品，但效果一样。
以上监控系统存在的问题，根本原因在于对信号检测判断的准确性太低。对信号判断的元素太简单，只对黑场，静帧，静音，彩条等元素进行独立判断，且无任何策略手段。
二. 提高监控系统实用性
1. 细分检测信号的元素
为提高信号检测中对信号判断的准确性，把信号元素分为以下几种类型：
A. 信号中断
B. 彩条
C. 黑场 + 有声音
D. 黑场 + 无声音
E. 静帧 + 有声音
F. 静帧 + 无声音
G. 静音（正常画面 + 无声音）
根据几年来对监控系统应用的实际情况总结，检测判断比较准确且很少出现错报的是A、B元素，误报主要出现在C、D、E、F、G元素上。出现的原因是对黑场，静帧和静音在技术上进行独立的判断，而往往节目素材的正常内容中存在着许多黑场带有声音和静帧带有声音的情况，这些情况都会被监控系统误判，导致误报率高。因此为了提高信号检测的准确性，把信号元素分为以上7种类型。
2. 提高细分的信号元素的判断准确性
2.1 针对不同的信号元素设置不同的报警门限值，如：信号元素的A、B项报警门限值设置范围小，D、F项门限可根据国家广电总局的标准要求设置，C、E、G项则可相应的放宽门限值。
2.2 播出系统中在叠加台标和字幕之前的检测节点使用全屏检测方式，以提高判断准确性。在叠加台标和字幕之后的检测节点使用局部检测方式。
2.3 检测的信号可采用硬件设备检测和软件检测。某些品牌的硬件检测速度快，对信号中的黑场，静帧，静音，彩条，有无信号的判断准确率非常高。但如今市场上的硬件检测设备检测出的数据，只对黑场，静帧等的时间点和长度分开单独提供。因此必须将通过硬件设备检测得出的素材中各时间点的告警信息提供给信息处理终端，信息处理终端根据以上划分的各类信号元素以及告警门限值对信息数据进行处理与策略判断，然后再生成告警信息，以提高告警准确性，减少告警信息数。软件检测可直接提供针对细分的各类信号元素的检测判断功能，然后生成告警信息，但速度慢，占用系统带宽。如图1
3. 策略检测
策略检测有三方面的措施，一是备播和播出环节中针对节目类型的策略检测，二是播出环节针对信号源类型的策略检测，三是检测信息数据的统一处理与智能判断。
3.1 节目类型的策略检测
节目类型的策略检测在备播和播出环节中都应用。节目类型的策略检测是指根据不同的节目类型采用不同的告警门限级别模板。告警门限级别分高，中，低三种，门限级别越高，检测的门限值范围越小，告警次数会越多，误报率会高些。播出的节目类型分别有，电视剧，电影，现场直播（只包含文体类直播节目），专题，新闻（含重大政治类直播），广告，宣传片等。根据节目类型的特点，电视剧，电影，现场直播，专题这四类节目内容中使用艺术手段的过度黑场，静帧和静音的情况较多，为减少误报，可将此类节目放宽检测要求，使用低告警门限级别，如此可减少报警数。新闻类需增强检测，使用高告警门限级别。广告和宣传片由于节目长度短，工作人员都会全程监看检查，可使用中告警门限级别。通过节目类型的策略检测可降低误报率，大量的减少告警信息数，在备播环节执行人工审核的工作人员才可能真正的逐条审核落实到位，以保证播出素材内容上的技术安全。
3.2信号源的策略检测
信号源的策略检测功能在播出环节使用，必须与播出表关联，根据不同信号源采用不同告警门限级别。播出系统的信号源有硬盘信号，CCTV信号，直播信号， VTR信号，针对这四种信号的特征采用不同的门限级别，最高门限级别，中级门限级别和低门限级别。门限级别越低的检测门限值范围越宽，告警次数会越少，误报率会低些。门限级别越高的检测门限值范围越小，告警次数会越多，误报率会高些。如：CCTV信号的播出一般都属于重要直播，设有专人监看，值班人员警惕性高，信号检测元素的门限值采用最高门限级别。VTR信号默认为中级门限级别，直播信号和硬盘信号默认配置低门限级别模板。为了更灵活的对门限级别的配置，可以将信号源策略检测与节目类型策略检测相组合，两种策略中取最高级应用。例如硬盘信号中有新闻类节目，凡是硬盘信号+新闻类，则自动配置最高门限级别。现场直播信号默认为低级门限级别，如果直播信号+新闻类，则应用最高门限级别。也可手动的更改门限级别。 3.2检测信息数据的智能判断.
为了进一步提高报警准确性，减少误报次数，对图二中A、B、C三点的检测信息数据进行对比处理，进行对比处理的前提条件是三点的检测门限值是相同的，对比处理后进行智能判断。首先介绍硬盘信号的智能判断处理。硬盘信号的节目素材基本都需要经过节目上载或通过全台网传输到备播系统，即图二中的A点。在A点的节目素材经检测所产生的告警信息需经过人工审核，若符合播出要求，则将该节目素材的告警审核信息数据送到检测数据库。当此节目素材播出时，将B点检测到该节目素材某处产生的告警数据与A点的数据比较，如果此处告警与A点相同，且经过人工审核通过，此处B点不告警，否则将告警。是否存在当B点设备故障，而发生故障的时间点与A点的人工审核通过告警信息的时间点重合的情况，而导致不告警呢。这样的情况是存在的，但是可控的，因为在智能判断中可增加此链路上设备的检测信息条件解决此类问题。即使去除设备检测的条件，单独对设备发生故障的时间点与A点通过人工审核的告警信息时间点重合导致的不告警状况，以及因人为因素使A点的素材与告警信息自身存在问题，而导致B点不告警。此类情况可以通过后面介绍的级别报警来解决。B点可配置允许修改A点的通过人工审核的错误告警信息。
C点的检测在播出系统的末级，此点的检测作用主要判断B点到C点之间的播出链路设备是否出故障。播出末级的输出视频画面除了节目内容外，还有台标和字幕。由于台标和字幕存在，检测设备仍采用全屏检测则很难检测出黑场和静帧，因此只能使用局部检测（如图3）。
局部检测误判率较高，只有增加设备检测条件，才能更加准确的告警。由于本文只针对信号检测进行讨论，因此即使没有设备检测条件，只要采取上面介绍的细分信号元素的检测，信号源策略检测和节目类型策略检测，以及与A点的告警信息策略对比，告警准确性仍然比原来的告警模式有非常大的提高。
接下来我们针对B点的其他信号类型进行讨论。VTR信号只有在应急的情况下才使用，一般播出的是自办节目，这需要专人值守。直播信号和CCTV信号都需要专人值守。这三种信号没有通过人工审核的告警信息。在B点和C点的在进行比较和智能判断时，准确性会降低，但只需要采取上面介绍的细分信号元素的检测，信号源类型策略检测和节目类型策略检测功能，告警准确性仍能比原检测方式有很大的提高。
4. 报警级别与方式
4.1报警级别
设置报警级别的主要目的是解决上面提到的两种情况，即当设备发生故障的时间点与A点通过人工审核的告警信息时间点重合导致的不告警状况，和因人为因素使A点的素材与告警信息自身存在问题，而导致B点不告警。
报警级别分普通级报警，中级报警和高级报警，每一个检测的信号元素都设有这三类报警级别。普通级报警是根据长期统计按照节目类型和信号源的不同针对各信号元素的特点所设的原门限值。中级报警和高级报警是超出普通级的门限值的一定范围。例如：硬盘信号电视剧的黑场加静音，普通级报警的门限值为3秒-5秒（不含5秒），中级报警的门限值为5秒-9秒（不含9秒），高级报警的门限值为9秒以上。假设B点检测到某信号元素到达普通级报警门限值，此时与A点生成的告警信息进行比较，存在相同信息的不告警，信息不符的则告警。如果达到中级报警的门限值，即使存在相同的告警信息，也发出告警。高级报警则升级告警方式。
4.2报警方式
报警方式需要达到以下几点要求：
（1）简单明了，真正起到警示作用；解决现监控系统报警重复，混乱的现状。
（2）不同报警级别采用不同的报警方式，例如：普通级和中级报警使用同一种报警方式，声音报警；高级报警使用声音与画面或灯光报警。
（3）报警方式有利于故障点判断和处理，例如：B点故障，声音报警为：“某某频道信号源黑场”或“某某频道信号源黑场无声音”；C点的报警为“某某频道末级黑场”。
（4）智能报警，例如：B点和C点都检测到黑场，只需要B点报警；如果B点正常，只有C点检测到黑场，C点告警。
（5）拥有检测时段的设置和临时暂停告警的功能。
三. 结束
如今各大品牌的播出监控系统功能强大，涵盖范围广，如网络监控，硬件设备监控等等，但各类设备所需监控的指标状态，哪些指标重要，哪些指标会影响到播出等等，这些方面各类设备的生产商所提供的数据还不完全，因此播出监控系统在这方面的实用性仍有待提高。本文只对播出监控系统的信号检测入手分析，源于现信号检测设备的成熟和结合自身在播出一线的工作经验而提出的想法，希望能给大家提供有利的参考。
【关键词】监控系统 信号检测 信号元素 策略检测 智能判断 实用性
随着广播电视事业的快速发展，各电视台的播出频道不断增加，电视播出系统日趋庞大和复杂，而播出线上相应的岗位配置确不能跟随着线性增加。为保证各频道的播出安全，大多数电视台都搭建了播出监控系统，本台也不例外。经过这几年对播出监控系统的应用和观察，以及与几个省级电视台的技术交流中发现，播出监控系统的实用性饱受争议。如今的播出监控系统监控范围非常广，监控软件系统，硬件系统，网络系统，信号系统等。现在主要的应用是信号系统监测。本文就试图对播出监控系统的信号系统监测实用性方面进行分析和总结，并提出解决方案。
一. 监控系统的信号系统检测现状
监控系统的信号系统监测在备播，播出，总控的重要环节都设有检测点。以下对这几个环节中监控系统的现状做介绍。
备播系统中设有自动技审检测。自动技审主要是针对上载后或通过全台网传输过来的节目素材进行内容中的黑场，彩条，静帧，静音的检测，此环节检测的目的是在节目播出前严把播出素材的技术关。但实际上在使用中自动技审得出的检测数据误报率非常高，而且告警方式比较呆板，例如在节目中某一时间点有正常的艺术效果的黑场与静音，检测设备会将视频与音频告警各列一条，最后每个节目素材检测出的告警信息可能有几十条，甚至上百条，导致审核素材人员无法真正的做到条条落实审核，只能流于形式，给播出埋下隐患。
播出系统中主要是对播出末级的信号进行检测，当检测到的信号超出门限值，则声音报警。播出末级视频画面中含有台标，角标，滚屏字幕，因此监控系统在此节点无法检测出黑场，对静帧则经常误报。为了防止漏报，将报警门限阀值范围调小，误报率就高，报警频繁，值班人员对报警音产生麻痹状态，无法起到真正的告警作用。将报警的门限阀值调宽，又出现漏报现象，或导致发现播出事故时间延迟。因此播出系统环节的信号系统检测实效性很低。
总控系统中的信号系统检测模式与播出系统相同，虽然使用的是不同的品牌产品，但效果一样。
以上监控系统存在的问题，根本原因在于对信号检测判断的准确性太低。对信号判断的元素太简单，只对黑场，静帧，静音，彩条等元素进行独立判断，且无任何策略手段。
二. 提高监控系统实用性
1. 细分检测信号的元素
为提高信号检测中对信号判断的准确性，把信号元素分为以下几种类型：
A. 信号中断
B. 彩条
C. 黑场 + 有声音
D. 黑场 + 无声音
E. 静帧 + 有声音
F. 静帧 + 无声音
G. 静音（正常画面 + 无声音）
根据几年来对监控系统应用的实际情况总结，检测判断比较准确且很少出现错报的是A、B元素，误报主要出现在C、D、E、F、G元素上。出现的原因是对黑场，静帧和静音在技术上进行独立的判断，而往往节目素材的正常内容中存在着许多黑场带有声音和静帧带有声音的情况，这些情况都会被监控系统误判，导致误报率高。因此为了提高信号检测的准确性，把信号元素分为以上7种类型。
2. 提高细分的信号元素的判断准确性
2.1 针对不同的信号元素设置不同的报警门限值，如：信号元素的A、B项报警门限值设置范围小，D、F项门限可根据国家广电总局的标准要求设置，C、E、G项则可相应的放宽门限值。
2.2 播出系统中在叠加台标和字幕之前的检测节点使用全屏检测方式，以提高判断准确性。在叠加台标和字幕之后的检测节点使用局部检测方式。
2.3 检测的信号可采用硬件设备检测和软件检测。某些品牌的硬件检测速度快，对信号中的黑场，静帧，静音，彩条，有无信号的判断准确率非常高。但如今市场上的硬件检测设备检测出的数据，只对黑场，静帧等的时间点和长度分开单独提供。因此必须将通过硬件设备检测得出的素材中各时间点的告警信息提供给信息处理终端，信息处理终端根据以上划分的各类信号元素以及告警门限值对信息数据进行处理与策略判断，然后再生成告警信息，以提高告警准确性，减少告警信息数。软件检测可直接提供针对细分的各类信号元素的检测判断功能，然后生成告警信息，但速度慢，占用系统带宽。如图1
3. 策略检测
策略检测有三方面的措施，一是备播和播出环节中针对节目类型的策略检测，二是播出环节针对信号源类型的策略检测，三是检测信息数据的统一处理与智能判断。
3.1 节目类型的策略检测
节目类型的策略检测在备播和播出环节中都应用。节目类型的策略检测是指根据不同的节目类型采用不同的告警门限级别模板。告警门限级别分高，中，低三种，门限级别越高，检测的门限值范围越小，告警次数会越多，误报率会高些。播出的节目类型分别有，电视剧，电影，现场直播（只包含文体类直播节目），专题，新闻（含重大政治类直播），广告，宣传片等。根据节目类型的特点，电视剧，电影，现场直播，专题这四类节目内容中使用艺术手段的过度黑场，静帧和静音的情况较多，为减少误报，可将此类节目放宽检测要求，使用低告警门限级别，如此可减少报警数。新闻类需增强检测，使用高告警门限级别。广告和宣传片由于节目长度短，工作人员都会全程监看检查，可使用中告警门限级别。通过节目类型的策略检测可降低误报率，大量的减少告警信息数，在备播环节执行人工审核的工作人员才可能真正的逐条审核落实到位，以保证播出素材内容上的技术安全。
3.2信号源的策略检测
信号源的策略检测功能在播出环节使用，必须与播出表关联，根据不同信号源采用不同告警门限级别。播出系统的信号源有硬盘信号，CCTV信号，直播信号， VTR信号，针对这四种信号的特征采用不同的门限级别，最高门限级别，中级门限级别和低门限级别。门限级别越低的检测门限值范围越宽，告警次数会越少，误报率会低些。门限级别越高的检测门限值范围越小，告警次数会越多，误报率会高些。如：CCTV信号的播出一般都属于重要直播，设有专人监看，值班人员警惕性高，信号检测元素的门限值采用最高门限级别。VTR信号默认为中级门限级别，直播信号和硬盘信号默认配置低门限级别模板。为了更灵活的对门限级别的配置，可以将信号源策略检测与节目类型策略检测相组合，两种策略中取最高级应用。例如硬盘信号中有新闻类节目，凡是硬盘信号+新闻类，则自动配置最高门限级别。现场直播信号默认为低级门限级别，如果直播信号+新闻类，则应用最高门限级别。也可手动的更改门限级别。 3.2检测信息数据的智能判断.
为了进一步提高报警准确性，减少误报次数，对图二中A、B、C三点的检测信息数据进行对比处理，进行对比处理的前提条件是三点的检测门限值是相同的，对比处理后进行智能判断。首先介绍硬盘信号的智能判断处理。硬盘信号的节目素材基本都需要经过节目上载或通过全台网传输到备播系统，即图二中的A点。在A点的节目素材经检测所产生的告警信息需经过人工审核，若符合播出要求，则将该节目素材的告警审核信息数据送到检测数据库。当此节目素材播出时，将B点检测到该节目素材某处产生的告警数据与A点的数据比较，如果此处告警与A点相同，且经过人工审核通过，此处B点不告警，否则将告警。是否存在当B点设备故障，而发生故障的时间点与A点的人工审核通过告警信息的时间点重合的情况，而导致不告警呢。这样的情况是存在的，但是可控的，因为在智能判断中可增加此链路上设备的检测信息条件解决此类问题。即使去除设备检测的条件，单独对设备发生故障的时间点与A点通过人工审核的告警信息时间点重合导致的不告警状况，以及因人为因素使A点的素材与告警信息自身存在问题，而导致B点不告警。此类情况可以通过后面介绍的级别报警来解决。B点可配置允许修改A点的通过人工审核的错误告警信息。
C点的检测在播出系统的末级，此点的检测作用主要判断B点到C点之间的播出链路设备是否出故障。播出末级的输出视频画面除了节目内容外，还有台标和字幕。由于台标和字幕存在，检测设备仍采用全屏检测则很难检测出黑场和静帧，因此只能使用局部检测（如图3）。
局部检测误判率较高，只有增加设备检测条件，才能更加准确的告警。由于本文只针对信号检测进行讨论，因此即使没有设备检测条件，只要采取上面介绍的细分信号元素的检测，信号源策略检测和节目类型策略检测，以及与A点的告警信息策略对比，告警准确性仍然比原来的告警模式有非常大的提高。
接下来我们针对B点的其他信号类型进行讨论。VTR信号只有在应急的情况下才使用，一般播出的是自办节目，这需要专人值守。直播信号和CCTV信号都需要专人值守。这三种信号没有通过人工审核的告警信息。在B点和C点的在进行比较和智能判断时，准确性会降低，但只需要采取上面介绍的细分信号元素的检测，信号源类型策略检测和节目类型策略检测功能，告警准确性仍能比原检测方式有很大的提高。
4. 报警级别与方式
4.1报警级别
设置报警级别的主要目的是解决上面提到的两种情况，即当设备发生故障的时间点与A点通过人工审核的告警信息时间点重合导致的不告警状况，和因人为因素使A点的素材与告警信息自身存在问题，而导致B点不告警。
报警级别分普通级报警，中级报警和高级报警，每一个检测的信号元素都设有这三类报警级别。普通级报警是根据长期统计按照节目类型和信号源的不同针对各信号元素的特点所设的原门限值。中级报警和高级报警是超出普通级的门限值的一定范围。例如：硬盘信号电视剧的黑场加静音，普通级报警的门限值为3秒-5秒（不含5秒），中级报警的门限值为5秒-9秒（不含9秒），高级报警的门限值为9秒以上。假设B点检测到某信号元素到达普通级报警门限值，此时与A点生成的告警信息进行比较，存在相同信息的不告警，信息不符的则告警。如果达到中级报警的门限值，即使存在相同的告警信息，也发出告警。高级报警则升级告警方式。
4.2报警方式
报警方式需要达到以下几点要求：
（1）简单明了，真正起到警示作用；解决现监控系统报警重复，混乱的现状。
（2）不同报警级别采用不同的报警方式，例如：普通级和中级报警使用同一种报警方式，声音报警；高级报警使用声音与画面或灯光报警。
（3）报警方式有利于故障点判断和处理，例如：B点故障，声音报警为：“某某频道信号源黑场”或“某某频道信号源黑场无声音”；C点的报警为“某某频道末级黑场”。
（4）智能报警，例如：B点和C点都检测到黑场，只需要B点报警；如果B点正常，只有C点检测到黑场，C点告警。
（5）拥有检测时段的设置和临时暂停告警的功能。
三. 结束
如今各大品牌的播出监控系统功能强大，涵盖范围广，如网络监控，硬件设备监控等等，但各类设备所需监控的指标状态，哪些指标重要，哪些指标会影响到播出等等，这些方面各类设备的生产商所提供的数据还不完全，因此播出监控系统在这方面的实用性仍有待提高。本文只对播出监控系统的信号检测入手分析，源于现信号检测设备的成熟和结合自身在播出一线的工作经验而提出的想法，希望能给大家提供有利的参考。