施春霞

（金華廣播電視總臺(tái),浙江 金華 321000）

責(zé)任編輯:任健男

金華電視臺(tái)許多播出設(shè)備工作性能不夠穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)幾年的使用，系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了設(shè)備老化現(xiàn)象，影響了安全運(yùn)行。針對(duì)影響原播出系統(tǒng)安全運(yùn)行的瓶頸，以“創(chuàng)新促安全、安全保發(fā)展”為基礎(chǔ)，全方位地對(duì)硬盤播出系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造。搭建起“人防”和“技防”相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可防、可控、可管的安全播出保障體系，以切實(shí)提高安全播出保障能力。

1 改造總要求及方案

改造總要求：1）充分合理利用臺(tái)內(nèi)現(xiàn)有資源，關(guān)鍵設(shè)備采用國(guó)際知名品牌設(shè)備進(jìn)行冗余備份，消除單崩潰點(diǎn)故障隱患，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)可靠性；2）確保新建通道與老通道設(shè)備實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的相融貫通，以能持久安全穩(wěn)定運(yùn)行為相關(guān)系統(tǒng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，以滿足改造后的系統(tǒng)穩(wěn)定性和兼容性；3）各類信號(hào)處理板卡、RAID磁盤陣列等部分關(guān)鍵硬件應(yīng)支持在線熱拔插，以快速實(shí)現(xiàn)在線應(yīng)急操作，方便維護(hù)和管理；4）改造后的硬盤播出系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)的安全訪問(wèn)、實(shí)時(shí)監(jiān)控和有效管理，各項(xiàng)運(yùn)行技術(shù)指標(biāo)達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

在原來(lái)國(guó)產(chǎn)北京格非播出通道基礎(chǔ)上，并行建立英國(guó)Snell＆Wilcox（斯諾偉斯）播出通道，構(gòu)建播出雙通道鏡像熱備系統(tǒng)[1-2]，完成電視播出冗余頻道的建設(shè)。并完善各類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)頻道播出通道雙備份、監(jiān)控科學(xué)化、結(jié)構(gòu)合理化、存儲(chǔ)穩(wěn)定化的需求。滿足電視安全播出可控性要求。硬盤播出系統(tǒng)改造后框圖如圖1所示，增加設(shè)備用深顏色表示。

2 硬盤播出系統(tǒng)軟硬件升級(jí)改造

2.1 視頻服務(wù)器升級(jí)改造

視頻服務(wù)器采用北京格非2臺(tái)Magi 3000單機(jī)模式，它們互為備份，內(nèi)置的存儲(chǔ)控制單元模塊、電源和風(fēng)扇都采用冗余方式，并支持熱插拔。主、備服務(wù)器磁盤陣列由12塊SCSI硬盤組成，采用Raid5冗余方式。主、備服務(wù)器用2臺(tái)CISCO交換機(jī)雙千兆網(wǎng)口同時(shí)上傳素材，并實(shí)時(shí)比對(duì)主備服務(wù)器素材內(nèi)容，使主、備服務(wù)器素材達(dá)到完全一致，以實(shí)現(xiàn)節(jié)目源的安全冗余。系統(tǒng)的播出服務(wù)器使用Windows XP操作系統(tǒng)，相關(guān)接口規(guī)范使用千兆以太網(wǎng)工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。素材存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)傳輸采用Server-U軟件模式的FTP文件傳輸協(xié)議，可滿足服務(wù)器存儲(chǔ)素材與播出素材一致性的要求[3]。同時(shí)服務(wù)器采用鏡像同步播出以確保播出信號(hào)源的雙備份。服務(wù)器硬盤陣列存儲(chǔ)時(shí)間也由原來(lái)的465 h擴(kuò)充到了1800 h，基本滿足4個(gè)自辦標(biāo)清頻道的正常播出需求。

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器升級(jí)改造

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用Windows2000 Advanced Server系統(tǒng)作為集群，雙千兆網(wǎng)卡接口，外置惠普硬盤陣列保存數(shù)據(jù)庫(kù)文件。2臺(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行組成主備方式，以承擔(dān)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的所有工作任務(wù)。數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)修改的數(shù)據(jù)寫往主服務(wù)器，主服務(wù)器向備服務(wù)器鏡像寫數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)同步。當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)用程序設(shè)置文件會(huì)自動(dòng)即時(shí)切換到對(duì)備服務(wù)器的指向，備數(shù)據(jù)庫(kù)便會(huì)成為整個(gè)系統(tǒng)的主數(shù)據(jù)庫(kù)，所有的工作站和子系統(tǒng)不會(huì)受到任何影響。播出界面可顯示數(shù)據(jù)庫(kù)的警示狀態(tài)，確保了整個(gè)播出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2.3 播出控制軟件改造

新建的冗余播出通道設(shè)備為英國(guó)Snell＆Wilcox產(chǎn)品，沒(méi)有相應(yīng)的遙控面板可操作。這給設(shè)備本地和操作地分離情況下的播出實(shí)際提出了難題。通過(guò)找到進(jìn)口設(shè)備和國(guó)產(chǎn)設(shè)備的共性，重新編寫了適應(yīng)此情況的軟件程序，讓國(guó)產(chǎn)北京格非設(shè)備用高、低電平的控制方式去控制進(jìn)口的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口設(shè)備用國(guó)產(chǎn)設(shè)備遙控操作的技術(shù)，很好地解決了進(jìn)口設(shè)備無(wú)遙控面板的難題，有效融合了國(guó)內(nèi)外技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了通信協(xié)議的兼容和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定。同時(shí)也使系統(tǒng)布線更簡(jiǎn)單，硬件成本降低。

2.4 上載素材技術(shù)審查軟件及功能

對(duì)上載的節(jié)目?jī)?nèi)容采用傳統(tǒng)方法憑借人的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的查驗(yàn)常常受制于主觀評(píng)價(jià)的局限性，很難對(duì)節(jié)目質(zhì)量做出高質(zhì)量的審查。上載素材人為查驗(yàn)得出的不同結(jié)果還易引起各部門之間責(zé)任互相推諉。為了專門解決節(jié)目?jī)?nèi)容的科學(xué)審核，采用了客觀的評(píng)價(jià)技術(shù)——視音頻技審軟件。它使用統(tǒng)一的技術(shù)審核標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各種播出視音頻內(nèi)容做出高質(zhì)量審查，以保證播出內(nèi)容的質(zhì)量安全。它支持MXF，GXF，MPEG等文件格式，不僅能檢測(cè)標(biāo)清格式和高清格式的視音頻文件，還能對(duì)內(nèi)容的文件類型、碼流速度、視、音頻格式以及是否夾雜黑場(chǎng)與靜音等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)。節(jié)目片源質(zhì)量的控制，可以在很大程度上避免因內(nèi)容質(zhì)量引起的播出安全事故。技審軟件界面如圖2所示。

3 播出智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改造

3.1 設(shè)備監(jiān)控升級(jí)改造

為保證設(shè)備安全集中高效的管理。基于SNMP協(xié)議（簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議）的設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)后，功能大大增強(qiáng)，可以讓安全播出變被動(dòng)應(yīng)對(duì)為主動(dòng)防范，有效地對(duì)硬盤播出系統(tǒng)中各個(gè)硬件設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；能對(duì)遠(yuǎn)端的所有視音頻處理模塊、視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、工作終端等第三方設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)串口設(shè)備提供RS232-SNMP網(wǎng)關(guān)服務(wù)；能顯示設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備異常時(shí)能及時(shí)提供報(bào)警信息，以提示技術(shù)人員及時(shí)處理設(shè)備故障；系統(tǒng)能自動(dòng)生成詳細(xì)的操作日志、報(bào)警日志，為設(shè)備維護(hù)提供了快速定位、高效處理故障的科學(xué)化管理，有效提升了電視安全播出的智能監(jiān)測(cè)水平。

3.2 信號(hào)監(jiān)播系統(tǒng)改造

隨著電視臺(tái)播出頻道的不斷增加，播出環(huán)節(jié)諸如播出工作站、上載工作站、交換機(jī)等的增多，故障的頻率就會(huì)增大，依靠傳統(tǒng)的值班員對(duì)多套節(jié)目播出情況做出快速、及時(shí)的監(jiān)測(cè)判斷模式，已不能滿足當(dāng)前安全播出的需求。本次改造的硬盤播出監(jiān)播系統(tǒng)較好地解決了這個(gè)問(wèn)題，它采用壓縮編碼采集卡DS-4016SCH進(jìn)行信號(hào)采集，使用模塊化結(jié)構(gòu)，支持多路信號(hào)輸入，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)16套播出節(jié)目視音頻信號(hào)質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)報(bào)警及錄像存儲(chǔ)功能。在一定的錄制碼率下，具有不低于1周的存儲(chǔ)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)任一節(jié)目視音頻信號(hào)的調(diào)看、參數(shù)設(shè)置、查閱日志文件等功能。對(duì)播出信號(hào)進(jìn)行停播監(jiān)測(cè)和劣播分析，并提供數(shù)字視音頻檢測(cè)報(bào)警。它能對(duì)監(jiān)測(cè)畫面諸如靜幀、黑場(chǎng)等視音頻各種異態(tài)進(jìn)行分析并做出直觀的界面報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警等，系統(tǒng)界面如圖3所示，大大提高了值班人員對(duì)播出信號(hào)狀況的反應(yīng)速度與準(zhǔn)確率。實(shí)現(xiàn)了電視安全播出的智能化和可量化管理。

3.3 矩陣技術(shù)監(jiān)測(cè)

技術(shù)監(jiān)測(cè)是金華臺(tái)的一個(gè)空白點(diǎn)，借著此次改造，搭建了矩陣技術(shù)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)有效的技術(shù)參數(shù)監(jiān)測(cè)。32×4數(shù)字切換矩陣把播出通道的各級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)源采集，作為技術(shù)監(jiān)測(cè)的信號(hào)源。再通過(guò)Tektronix WVR 6100專業(yè)監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)數(shù)字或模擬波形、各種視音頻參數(shù)實(shí)現(xiàn)綜合在線測(cè)量及眼圖分析，達(dá)到對(duì)主、備通道各節(jié)點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的目的。通過(guò)精確的技術(shù)監(jiān)測(cè)和分析，優(yōu)化了工作效率，加強(qiáng)了故障隱患的排查能力，減少了故障點(diǎn)的判斷時(shí)間，精準(zhǔn)了故障點(diǎn)的定位，安全播出的保障能力得以全面提升。

4 周邊設(shè)備改造及安全措施

4.1 電力供應(yīng)與保障

電源一旦出現(xiàn)問(wèn)題，則一失萬(wàn)無(wú)。播出機(jī)房作為節(jié)目的播出終端，任何一個(gè)短暫的供電中斷都會(huì)導(dǎo)致電視節(jié)目的突然停播，從而造成嚴(yán)重的后果。為避免此類問(wèn)題的發(fā)生，在供電系統(tǒng)改造中，增加1臺(tái)EMERSON（艾默生）60 kW UPS在線式不間斷電源，讓所有的播出設(shè)備都接在UPS后面，這樣UPS電源在正常市電下處于對(duì)蓄電池充電狀態(tài)，一旦外電中斷，UPS能立即對(duì)播出設(shè)備供電，在主路供電斷電情況可保證供電1 h左右。主備2根電源線接在不同的電源排上，技術(shù)電和UPS電分開(kāi)接，確保電源安全雙備份。

4.2 機(jī)房工藝

對(duì)機(jī)房工藝也作了部分改造：1）空調(diào)的空間布局作了調(diào)整，原先2臺(tái)空調(diào)都設(shè)置在第一排機(jī)柜的頂端，現(xiàn)改為第一、二排機(jī)柜頂端各一臺(tái)的布局，使其制冷效果更均衡。核心機(jī)房全年空調(diào)溫度設(shè)定在16℃～18℃，以滿足設(shè)備工作環(huán)境干、濕度的要求[4]；2）為避免強(qiáng)、弱電信號(hào)間的相互干擾，應(yīng)采用抗干擾、屏蔽能力強(qiáng)的線纜。各播出站、上載站計(jì)算機(jī)及監(jiān)控系統(tǒng)均采用防雷插座，機(jī)柜、設(shè)備外殼嚴(yán)格按規(guī)范接地，合理地進(jìn)行地線布置，以保證電子設(shè)備穩(wěn)定、可靠地工作。對(duì)機(jī)房工藝的重視將會(huì)給日后的運(yùn)行維護(hù)工作帶來(lái)事半功倍的效果。

4.3 安全改造措施

為確保安全改造，細(xì)化了安全措施：1）上架前的設(shè)備和軟件進(jìn)行充分拷機(jī)和測(cè)試，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性；2）改造在頻道停播的后半夜進(jìn)行，以閑置頻道作為整個(gè)播出改造故障時(shí)的替換頻道，分階段分頻道逐步進(jìn)行改造，以減少事故風(fēng)險(xiǎn)[5]；3）在改造后的過(guò)渡期，對(duì)改造涉及的軟硬件做嚴(yán)密監(jiān)控，確保及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理好故障隱患；4）對(duì)各部門在改造后的適應(yīng)期中提出的問(wèn)題和要求作進(jìn)一步的軟件修改，以確保新舊系統(tǒng)無(wú)縫銜接。

改造前后的硬盤播出系統(tǒng)性能對(duì)比見(jiàn)表1。

5 總結(jié)

此次改造的這套播出雙通道鏡像熱備系統(tǒng)，3個(gè)頻道總投入約98萬(wàn)元，對(duì)于資金不是非常富足的中、小電視臺(tái)來(lái)說(shuō)，較好地解決了中、小電視臺(tái)單通道、單崩潰點(diǎn)的安全播出瓶頸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高性價(jià)比的實(shí)行方案。目前系統(tǒng)已經(jīng)安全運(yùn)行了一年半，期間包括多個(gè)重要保障期，達(dá)到了系統(tǒng)改造的預(yù)期目標(biāo)。為金華電視臺(tái)電視安全播出提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,對(duì)許多中小型電視臺(tái)播出設(shè)備低成本數(shù)字化改造具有一定的借鑒作用。

表1 硬盤播出系統(tǒng)改造前后性能對(duì)比

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