مرتبط

مداوم

مانيتورينگ ديجيتال اتوماتيک ويدئوي ماهواره اي

معرفي

امروزه مراکز مانيتورينگ ماهواره اي کاربرد وسيعي ، از صدا وسيما تا خبرگزاري ها و سازمانهاي نظامي/اطلاعاتي يافته اند. اين مراکز مانيتورينگ به منظور دريافت، ضبط و بازبيني شبکه هاي ماهواره اي به منظورهاي مختلفي مانند استخراج برنامه هاي مفيد، اطمينان از کيفيت پخش، زير نظر داشتن رسانه هاي معاند و غيره بکار مي روند و بنابراين در جاهاي زيادي از آنها استفاده مي شود.

سرعت عمل در دريافت و استخراج اطلاعات دقيق اهميت بسياري در تمام اين مراکز دارد و ارائه سيستمي که با آن بتوان اين وظائف را با حداکثر سرعت و دقت و حداقل هزينه انجام داد مي تواند راهکار بزرگي براي اين مجموعه ها باشد.

معمولا در اين مراکز گردش کاري به اين سبک است که مجموعه اي از شبکه هاي ماهواره اي توسط رسيورهاي ماهواره اي دريافت شده و روي نوار ضبط مي شوند و سپس مورد بازبيني قرار گرفته و قسمتهاي دلخواه آن جدا مي شود ، و اطلاعات متني اخبار نيز از آنها استخراج مي شود.

اين ساختار سنتي داراي نقاط ضعف زيادي از جمله موارد زير است:

علاوه بر اين کل محتواي ضبط شده چند ثانيه بعد از آغاز عمليات ضبط در اختيار کل کاربران مجاز مجموعه بصورت همزمان مي باشد و چون کل عمليات توسط کامپيوتر و طبق برنامه ريزي قبلي کنترل مي شود ، خطاي عوامل انساني کاهش ، و دقت و سرعت مجموعه بالا مي رود. ساختار مداوم مي تواند صرفه جويي زيادي در وقت وهزينه ها براي سازمان هايي که به نحوي با عمليات مانيتورينگ مرتبط هستند به دنبال داشته باشد.

ساختار

ساختار مداوم از تعدادي واحد دريافت DVRS ، يک دستگاه کنترل ، در صورت انتخاب يک ذخيره ساز مرکزي و کامپيوترهاي متصل به شبکه براي بازبيني تشکيل مي شود.

کامپيوتر کنترل کليه عمليات ضبط را هدايت و سازماندهي مي کند. روش انتخاب کانال و برنامه ريزي زمان ضبط براي همه دستگاه هاي دريافت DVRS از طريق يک برنامه کنترل واحد است که دقت و راحتي کار اپراتور را به دنبال دارد. هر دستگاه DVRS پس از روشن شدن خود را روي کانال هاي ماهواره اي که براي آن تعريف شده است تنظيم کرده و طبق برنامه هاي زمانبندي تعريف شده براي آن شروع به ضبط مي کند.

در صورت انتخاب Central Storage کليه اطلاعات روي اين سرور ذخيره ساز مرکزي نگهداري مي شوند. علاوه بر اين با نصب امکانات اضافي مي توان هر فيد ماهواره اي را بصورت زنده از طريق شبکه نيز تماشا کرد.

قابليت ضبط همزمان تا 16 برنامه در هر دستگاه

يک قابليت بسيار جالب DVRS که اساس ساختار مداوم را تشکيل مي دهد، قابليت ضبط چهار برنامه هم فرکانس به ازاي هر ورودي دستگاه است، که با احتساب تا 4 ورودي در هر دستگاه، مي تواند تا 16 برنامه را در هر دستگاه DVRS ضبط کند.

نکته اصلي نهفته شده در اين قابليت، روشي است که برنامه هاي امپگ II با آن ارسال مي شوند. در روش پخش ديجيتال ماهواره اي يا DVB-S براي استفاده حداکثر از پهناي باند، هر فرکانس ماهواره اي که اطلاعات بصورت ديجيتال روي آن پخش مي شوند، معمولا به جاي يک کانال تنها، شامل چندين کانال است که در کنار هم چيده شده اند، يا به اصطلاح مالتي پلکس شده اند.

به عنوان مثال در فرکانس 10973 GHz با پولاريزاسيون عمودي روي ماهواره IntelSat مجموعه شبکه هاي 1 تا 5 و شبکه آموزش و شبکه خبر و شبکه قرآن و شبکه Press TV و جام جم 3 و تعداد زیادی شبکه رادیویی صدا و سيماي جمهوري اسلامي ايران، همگي در کنار هم مالتي پلکس شده و پخش مي شوند.

قابليت دستگاه DVRS در اينجا بخوبي خود را نشان مي دهد. اين دستگاه مي تواند همزمان روي يک ورودي 4 کانال که هم فرکانس هستند و در کنار هم پخش مي شوند ضبط کند. علاوه بر اين هر ورودي دستگاه مي تواند روي يک فرکانس دلخواه و ماهواره دلخواه تنظيم شود و ورودي ها وابستگي به هم ندارند.

قابليت ضبط تا 16 برنامه روي يک دستگاه، موجب صرفه جويي زيادي در هزينه تجهيزات، فضاي مورد نياز، مصرف برق و از همه مهمتر کنترل مي شود. تصور اينکه جايگزيني يک دستگاه DVRS با 16 دستگاه رسيور و ضبط چه مزايايي را دارد بسيار ساده است!

ساختار IT و عدم استهلاک مکانيکي

همانگونه که در ساختار کلي مداوم ديده مي شود، هيچ قطعه مکانيکي وجود ندارد. کساني که با دستگاههاي ضبط مکانيکي مانند Betacam, VHS, DVC Pro و غيره کار کرده اند به خوبي با معضلاتي که سيستم هاي مکانيکي ايجاد مي کنند آشنا هستند. در اين سيستم ها بايد قطعه هد پس از ساعت کاري مشخصي عوض شود تا اينکه کيفيت تصوير ضبط افت نکند و کل قطعات مکانيکي سيستم نيز به علت کار مداوم و زير بار بودن 24 ساعته بسرعت فرسوده شده و از کار مي افتند.

ساختار مداوم اين مشکلات را با حذف کليه قطعات مکانيکي از بين برده است. در واقع تنها قطعه مکانيکي موجود در اين ساختار، هارد ديسک ها هستند که آنها نيز با استفاده از تکنيک رايد در مقابل خرابي محافظت شده اند. از آنجا که قطعات مکانيکي دستگاههاي ضبط و هد آنها تنها توسط سازندگان خاصي توليد مي شود، با حذف آنها وابستگي به خارج از کشور کم شده و هزينه نگهداري و تعمير به طرز قابل توجهي افت مي کند.

حذف نوار و دستگاههاي بازبيني نواري

علاوه بر اين در مداوم و دستگاههاي DVRS هيچ گونه نوار براي ضبط و جابجايي وجود ندارد. به عبارت ديگر بر خلاف ساختارهاي سنتي که در آنها بايد تصاوير روي نوار ضبط شود و سپس جابجا شده يا آرشيو شود ، در مداوم کليه اطلاعات روي هارد ديسک ها ذخيره شده و از طريق شبکه جابجا مي شود. به عبارت ديگر کليه نوارها وکليه دستگاههاي نواري مورد نياز براي بازبيني حذف مي شود و کل عمليات بازبيني را مي توان با کامپيوترهاي عادي متصل به شبکه که قيمت بسيار پايين و استهلاک صفر دارند انجام دارد. با حذف نوارها از چرخه کار، بخش مهمي از هزينه مربوط به استهلاک حذف مي شود، چون استهلاک نوار بخش عمده اي از هزينه ها را تشکيل مي دهد، و با انجام بازبيني از طريق شبکه و کامپيوترهاي عادي نياز به دستگاههاي گران قيمت بازبيني نيز از بين مي رود.

قابليت کنترل متمرکز

يک مرکز مانيتورينگ با چندين دستگاه رسيور عادي هم مدل را تصور کنيد. چگونه بايد کانال يک رسيور را بدون اينکه دستورات ريموت کنترل آن روي بقيه رسيورها اثر کند عوض کرد؟ اين مشکلي است که در بسياري از مراکز مانيتورينگ که بصورت متداول از رسيورهاي خانگي استفاده مي کنند وجود دارد. براي حل اين مشکل هرکس با توجه به تجربه خود تدابيري انديشيده است، که گاهي اوقات تا بستن يک لوله کاغذي روي ريموت کنترل و نزديک کردن آن به رسيورها براي اينکه بقيه تحت تاثير قرار نگيرند، ساده شده است. علاوه بر اين بايد کليه عمليات تعويض کانال، قرار دادن نوار در دستگاههاي ضبط و مراقبت از مسائلي مانند به انتها رسيدن نوار ضبط، توسط اپراتور مانيتورينگ انجام شود.

اما در راه حل مداوم کليه دستگاهها از طريق يک برنامه کنترل متمرکز، کنترل مي شوند. اين برنامه قابليت کنترل تمامي دستگاههاي DVRS موجود در يک مجموعه مانيتورينگ را دارد. علاوه بر اين کليه عمليات ضبط بر اساس زمانبندي تعريف شده روي اين برنامه کنترل که بصورت خودکار به دستگاههاي ضبط منتقل مي شود، انجام مي شود و ديگر نيازي به مراقبت دائم از دستگاهها براي تعويض نوار يا تعويض کانال وجود ندارد. قابليت کنترل متمرکز از نکات شاخص راه حل مداوم محسوب مي گردد.

امکان بازبيني قبل از پايان ضبط

يکي از مشکلات عمده سيستم هاي نواري اين است که تا هنگامي که يک نوار از دستگاه ضبط خارج نشود، امکان ديدن و بازبيني آنچه روي آن ضبط شده است وجود ندارد. از همين رو،در موارد مهم، بايد يک نوار را قبل از اينکه کامل پر شود از دستگاه ضبط خارج کرد که اين منجر به انباشته شدن تعداد زيادي نوار مي گردد که تنها بخشي از هرکدام ضبط شده است و بقيه ظرفيت آن خالي مانده و هدر رفته است.

اما در سيستم مداوم از لحظه اي که ضبط هر چيزي شروع مي شود، آيتم در حال ضبط بلافاصله از طريق شبکه قابل ديدن و بازبيني است. به عبارت ديگر به هر کاربر براحتي مي تواند از هر دقيقه دلخواه از شبکه اي که در حال ضبط است را از طريق شبکه بازبيني کند و نيازي به منتظر ماندن براي خاتمه ضبط به منظور استفاده از آن آيتم نيست.

امکان بازبيني همزمان چند نفر

قابليت برتر ديگر ساختار مداوم، امکان مشاهده همزمان يک آيتم توسط چند نفر از طريق شبکه است. در سيستم هاي نواري در صورتيکه چند نفر بخواهند کپي هايي از يک تصوير ضبط شده را در اختيار داشته باشند، هيچ راهي به جز گرفتن چند کپي از نوار و توزيع آن بين افراد وجود ندارد. گرفتن چند کپي از نوار به معني تعداد نوار مصرفي بيشتر، نياز به تعداد دستگاههاي بيشتر براي کپي و در مجموع هزينه بيشتر است.

اما در ساختار مداوم هر آيتم ضبط شده از طريق شبکه توسط چند نفر قابل استفاده است. علاوه بر اين هر شخص مي تواند آيتم مورد نظر را از زمان دلخواه خود ببيند. در واقع هنگامي که کاربر الف در حال بازبيني آيتمي از دقيقه دهم است، کاربر ب مي تواند همان آيتم را از دقيقه پانزدهم يا پنجم بازبيني کند.

ضبط بلاواسطه ديجيتال

در سيستم پخش ماهواره اي مدرن امروزه که به نام DVB-S شناخته مي شود، کليه تصاوير بصورت اطلاعات ديجيتال و با فرمت امپگ II فشرده شده و بصورت ديجيتال براي گيرنده ها ارسال مي شود.

اما در روشهاي متعارفي که امروزه براي ضبط تصاوير ماهواره اي استفاده مي شود، از ترکيب يک دستگاه رسيور ماهواره و يک دستگاه ضبط، خواه آنالوگ وخواه ديجيتال استفاده مي شود. همانگونه که در شکل زير ديده مي شود در اين روش سيگنال ماهواره يکبار در رسيور باز (ديکد) شده و به خروجي آن داده مي شود، سپس مجددا در ورودي دستگاه ضبط کد شده و به فرمت قابل ضبط (مثل بتاکم، دي وي و غيره ) تبديل مي شود.

اين امر باعث افت کيفيت تصوير ضبط شده مي گردد، چون تصويري که از طرف فرستنده بصورت ديجيتال فرستاده مي شود، بايد يکبار باز و مجددا کد شود. اما در ساختار مداوم دستگاههاي ضبط مستقيما اطلاعات ديجيتال هر کانال را از بين ساير کانالها جدا کرده، و به همان صورت روي هاردديسک ذخيره مي کنند. از همين رو سيستم مداوم، بالاترين کيفيت ضبط تصاوير ممکن، از لحاظ تئوري و عملي را داراست و هيچ سيستم ديگري با آن قابل رقابت نيست.

پايداري بسيار بالا

يکي از مهمترين مسائلي که در هر سيستم حرفه اي بايد رعايت شود، مبحث پايداري است. پايداري با استفاده از قطعات با کيفيت بالا، برنامه با طراحي خوب و سيستم عامل پايدار بدست مي آيد.

راه حل مداوم نيز براي دستيابي به اين پايداري موارد بالا را رعايت کرده است. در اين راه حل با استفاده از سخت افزار مرغوب، برنامه با دقت طراحي بالا و امتحان شده در ساير محيط ها، و از همه مهمتر استفاده از سيستم عامل امبدد لينوکس پايداري بسيار بالايي بدست آمده است.

لينوکس در عرصه کامپيوتر به عنوان سيستم عامل بي رقيب براي سرورها و سيستم هاي با پايداري بالا شناخته شده است. نمونه هاي زيادي وجود دارد که با استفاده از اين سيستم عامل کامپيوترهاي سرور در زماني بيش از يکسال بدون نياز به ري استارت کردن و بدون مشکل کار کرده اند. علاوه بر اين لينوکس در استفاده بهينه از سخت افزار و امنيت زبانزد خاص و عام است.

يک مزيت بسيار بزرگ ديگر لينوکس نسبت به ويندوز اين است که در آن امکان جدا کردن هر بخش کاري آن از هم موجود است. برخلاف ويندوزکه امکان راه اندازي آن بدون محيط گرافيکي وجود ندارد و مقدار زيادي از RAM، سي پي يو و ساير منابع سخت افزاري کامپيوتر صرف ايجاد اين محيط گرافيکي مي شود، در لينوکس مي توان سيستم عامل را در جايي که لازم نيست، مثل دستگاه DVRS، بدون نياز به محيط گرافيکي راه انداخت و از منابع سخت افزاري بسيار بهتر و بهينه تر استفاده کرد. اين امر يکي ديگر از رموز پايداري بسيار بالاي دستگاه DVRS است.

علاوه بر موارد بالا، لينوکس استفاده شده در دستگاه DVRS بصورت امبدد در آمده است. اين سخن به معني آن است که کليه بخش هاي اضافي لينوکس که در کار دستگاه مورد نياز نبوده است حذف شده و کل سيستم عامل و برنامه آن تنها در حجم حافظه اي برابر 20 مگابايت فشرده شده اند. اين استفاده مفيد از سخت افزار در هيچ روش ديگري ممکن نيست و در نتيجه باعث مي شود سيستم در مدت زمان طولاني کار، بدون مشکل کار کند.

طراحي Turn-Key

فلسفه طراحي ساختار مداوم و در قلب آن دستگاههاي DVRS سادگي استفاده از آن براي کاربر بوده است. اين فلسفه طراحي در همه بخشهاي سيستم، از واسط و برنامه کنترل آن تا خود دستگاه DVRS رعايت شده است.

يکي از مهمترين نکاتي که در اين فلسفه بايد در نظر گرفته شود، عدم حساسيت دستگاه به وقايع محيطي مانند قطع و وصل برق، يا خاموش و روشن شدن اتفاقي توسط کاربر است. همانگونه که در بخش قبل اشاره شد، در دستگاه DVRS از سيستم عامل لينوکس امبدد شده استفاده شده است. با استفاده از خاص کردن اين سيستم عامل، دستگاه DVRS در مقابل مسائل مانند قطع و وصل برق آسيب ناپذير شده است. علاوه بر اين با خاص کردن سيستم عامل لينوکس براي اين دستگاه، زمان بالاآمدن (بوت شدن دستگاه) به چندين ثانيه کاهش يافته است.

براي راه اندازي دستگاه نيز تنها کافي است که آنرا از جعبه خارج کرد و روشن کرد! از طريق برنامه کنترل به سادگي مي توان تنظيمات دستگاه را انجام داد.

فلسفه سادگي کار با دستگاه و ساختار مداوم در قسمت کنترل نيز رعايت شده است. با وجودي که کل سيستم داخلي DVRS بصورت امبدد لينوکس است، ولي برنامه کنترل آن تحت ويندوز طراحي شده است تا کاربر نياز به آموزش محيط جديدي نداشته باشد و بتواند براحتي از محيطي که به آن عادت کرده است استفاده کند.

ضبط داخلي يا روي ذخيره ساز مرکزي

هر دستگاه DVRS مي تواند در دو حالت ضبط داخلي يا ضبط روي ذخيره ساز مرکزي Central Storage متصل به شبکه کار کند.

در حالتي که دستگاه DVRS بصورت مجزا يا Stand alone کار مي کند، کليه اطلاعات ضبط شده روي مجموعه هارد داخلي دستگاه که بصورت مکانيزم رايد بسته شده اند ذخيره مي شود. هر دستگاه DVRS مجهز به يک ترابايت هارد رايد شده داخلي است که اجازه ضبط بيش از 500 ساعت تصوير روي آنرا مي دهد. کاربران مي توانند از طريق شبکه تصاوير ضبط شده توسط هر دستگاه مجزا را ببينند و يا آنها را کپي کنند.

مکانيزم رايد به حالتي اطلاق مي شود که اطلاعات، قبل از نوشته شدن روي هارد ديسک ها، ابتدا به بخش هاي کوچکتري تقسيم مي شوند (Striping) و سپس با استفاده از مجموعه اين بخشها، يک کد توازن نيز ايجاد مي شود (Parity). سپس هر کدام از اين بخش ها به ترتيب روي تک تک هارد ديسکها نوشته مي شوند. با استفاده از اين روش پهناي باند هارد ديسک ها با هم جمع مي شود و مثلا در مورد DVRS که 4 هارد ديسک داخلي دارد، به چهار برابر يک هارد ديسک تنها مي رسد.

علاوه بر اين از آنجا که اطلاعات وکد توازن در بين مجموعه هارد ديسکها توزيع شده است، اگر يک هارد ديسک نيز دچار مشکل و خراب شود، اطلاعات موجود از بين نمي رود و روند ضبط نيز متوقف نمي شود، و دستگاه پس از تعويض هارد ديسک خراب با يک هارد ديسک سالم، کليه اطلاعات را با استفاده از کد توازن ذخيره شده بر ميگرداند.

دستگاه DVRS مي تواند در حالت متمرکز تحت ساختار مداوم نيز مورد استفاده قرار گيرد، تا کليه تصاوير آن روي يک ذخيره ساز مرکزي متصل به شبکه ريخته شود. استفاده از اين ذخيره ساز مرکزي Central Storage مي تواند محدوديت ضبط 100 ساعت به ازاي هر دستگاه را حذف کند، چون حجم آنرا مي توان تا مقدار مورد نياز بالا برد. علاوه بر اين چون هر دستگاه فضاي مورد نياز خود را از يک فضاي مشترک بين همه بر مي دارد، فضاي آزاد باقي مانده در اختيار همه دستگاهها است. بر خلاف دستگاههاي مجزا که هيچ دستگاهي نمي تواند از فضاي خالي مانده روي ساير دستگاه ها استفاده کند.

مزيت ديگر اين روش اين است که در صورتي که براي يک دستگاه ضبط مشکلي ايجاد شود، چون تصاوير ضبط شده آن در ذخيره ساز مرکزي است، دسترسي کاربران به آن تصاوير از بين نمي رود.