潮州市廣播電視臺(tái) 蘇楚明

淺談數(shù)字電視播出系統(tǒng)可靠性

潮州市廣播電視臺(tái) 蘇楚明

數(shù)字電視播出系統(tǒng)的可靠性直接影響系統(tǒng)的安全問題，關(guān)乎系統(tǒng)的質(zhì)量，決定著節(jié)目播出的運(yùn)行情況。本文探討數(shù)字電視播出系統(tǒng)的可靠性，介紹數(shù)字電視播出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，淺談軟硬件系統(tǒng)和人員維護(hù)在可靠性方面的問題，提出軟硬件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)以及相應(yīng)的措施，進(jìn)而提高系統(tǒng)的可靠性。

數(shù)字電視；播出系統(tǒng)；可靠性

引言

數(shù)字電視播出系統(tǒng)已經(jīng)在各大電視臺(tái)得到廣泛的應(yīng)用，廣電行業(yè)也正處于從數(shù)字標(biāo)清向數(shù)字高清過渡的階段，隨著信號(hào)和設(shè)備的變化，在廣播電視行業(yè)對(duì)安全播出的要求越來越高的背景下，作為安全播出最后一道防線的電視播出系統(tǒng)，承擔(dān)著電視節(jié)目信號(hào)的播出、切換、監(jiān)測和應(yīng)急處理的工作，其系統(tǒng)的可靠性變得至關(guān)重要。所以，應(yīng)該對(duì)電視播出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)深入研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)的可靠性放在第一位，保證系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)效益最大化。

一、數(shù)字電視播出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)與措施

1.系統(tǒng)的基本構(gòu)成

數(shù)字電視播出系統(tǒng)可按節(jié)目單編排，根據(jù)節(jié)目時(shí)間表調(diào)用視頻素材和信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)化的數(shù)字硬盤播出和信號(hào)切換。系統(tǒng)匯集臺(tái)內(nèi)外多路信號(hào)，將其全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字視音頻信號(hào)然后輸入系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的處理和調(diào)配，最終播出信號(hào)通過光纜、微波等工具傳送到廣電網(wǎng)絡(luò)公司和發(fā)射站，再輸送到千家萬戶去。

2.硬件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)與措施

整個(gè)播出系統(tǒng)包含很多的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)備或信號(hào)在運(yùn)行階段都可能出現(xiàn)問題，所以要充分考慮各個(gè)節(jié)點(diǎn)，特別是重要節(jié)點(diǎn)的冗余設(shè)計(jì)，以預(yù)防和應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的各種問題。數(shù)字電視播出系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，在各電視臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行中得到經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，不斷完善。比如核心的視頻播出服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和播控工作站，基本保持第一備份和第二備份的一用二備設(shè)計(jì)，并且第二備份采用不同廠家設(shè)備的異構(gòu)方式以進(jìn)一步提高系統(tǒng)可靠性。系統(tǒng)在每級(jí)設(shè)備輸入輸出端設(shè)置跳線接口，在設(shè)備出現(xiàn)問題無法及時(shí)排除故障時(shí)可用跳線跳過故障部分，再處理故障設(shè)備。完備的監(jiān)聽監(jiān)看子系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)，可以大大提高系統(tǒng)的可靠性和安全性。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)置線路輸出視音頻信號(hào)以供監(jiān)聽監(jiān)看，方便播出人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，判斷故障節(jié)點(diǎn)。

數(shù)字電視播出系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程，要根據(jù)節(jié)目的需求、數(shù)字化系統(tǒng)的特點(diǎn)以及短期內(nèi)的發(fā)展預(yù)期，做好系統(tǒng)設(shè)備、結(jié)構(gòu)、供電設(shè)施、工作環(huán)境的配置，采用定量方式評(píng)價(jià)其可靠性設(shè)計(jì)的預(yù)期效果，充分分析可能出現(xiàn)的問題，并做好設(shè)計(jì)階段的完善措施，減少潛在的隱患。同時(shí)應(yīng)有足夠的可擴(kuò)展措施以提高系統(tǒng)的靈活性，避免系統(tǒng)因節(jié)目的發(fā)展變化而無法適應(yīng)新增的需求，降低系統(tǒng)的可靠性。在開發(fā)建設(shè)的過程，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備組件進(jìn)行完整的檢查和測試，對(duì)線路進(jìn)行細(xì)心的布設(shè)和檢測。特別是對(duì)系統(tǒng)的重要組件，比如視頻播出服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、頻道切換器、矩陣等等設(shè)備要進(jìn)行負(fù)荷測試，檢查其運(yùn)行狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)因?yàn)榧夹g(shù)開發(fā)和設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的失效情況。同時(shí)做好線路的布設(shè)和測試工作，防止斷路、短線錯(cuò)線的情況。通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)和測試，為數(shù)字電視播出系統(tǒng)的穩(wěn)定性奠定好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、數(shù)字電視播出系統(tǒng)軟件的可靠性設(shè)計(jì)與措施

1.系統(tǒng)軟件是播出系統(tǒng)的靈魂

隨著數(shù)字電視播出技術(shù)自動(dòng)化、智能化、高清化的發(fā)展，數(shù)字播出系統(tǒng)的軟件覆蓋率越來越高，承擔(dān)著系統(tǒng)各級(jí)視音頻信號(hào)的處理工作，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)播控、信號(hào)編解碼、信號(hào)變換、視頻圖像監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)視、多畫面分割顯示、視音頻報(bào)警等功能。數(shù)字播出系統(tǒng)軟件有效地豐富了系統(tǒng)的功能，大量減少了人工操作，有效地降低了人為操作導(dǎo)致播出安全事故的風(fēng)險(xiǎn)，大大提高了電視播出的可靠性和安全性。

2.系統(tǒng)軟件的可靠性設(shè)計(jì)與措施

系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到節(jié)目的安全播出，在數(shù)字電視播出系統(tǒng)中起到極其重要的作用。任何軟件程序都可能存在BUG或運(yùn)行奔潰的情況，系統(tǒng)軟件必須具有較高的容錯(cuò)性和穩(wěn)定性。在有并行設(shè)備或軟件的子系統(tǒng)中，如播控工作站和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，當(dāng)主設(shè)備或軟件出現(xiàn)問題時(shí)，能及時(shí)報(bào)警，系統(tǒng)軟件能自動(dòng)倒換到備用設(shè)備或軟件。當(dāng)自動(dòng)切換失效時(shí)，能通過組合按鍵的方式進(jìn)行手動(dòng)切換。另外，播控軟件能自動(dòng)檢查播出節(jié)目單，對(duì)節(jié)目單中錯(cuò)誤的節(jié)目時(shí)間順序和缺失的節(jié)目素材及時(shí)報(bào)警提示。由于播出系統(tǒng)軟件直接關(guān)系到節(jié)目的播出，為防止人為誤操作和破壞，做好安全管理，針對(duì)播出和上載的人員設(shè)置不同等級(jí)的賬號(hào)和權(quán)限，分級(jí)管理。系統(tǒng)軟件能對(duì)所有賬號(hào)對(duì)軟件的操作進(jìn)行記錄并保存為日志，對(duì)軟件的重要操作比如播控軟件的播放停止和重要參數(shù)的修改設(shè)置人員權(quán)限。

系統(tǒng)軟件作為人員與播出系統(tǒng)交互的重要窗口，例如播控軟件、字幕軟件、上載軟件這類常用的系統(tǒng)軟件，界面應(yīng)當(dāng)簡潔明了、操作簡便，人機(jī)交互性良好，以方便工作人員的使用。系統(tǒng)軟件應(yīng)能自動(dòng)收集保存每日實(shí)際播后數(shù)據(jù)和操作日志，對(duì)節(jié)目素材分類管理和統(tǒng)計(jì)，做好播出系統(tǒng)管理的工作。

三、影響數(shù)字電視播出系統(tǒng)可靠性的人為因數(shù)

數(shù)字電視播出系統(tǒng)雖然實(shí)現(xiàn)了大部分播出工作的自動(dòng)化，但是很多重要的工作必須由人工來進(jìn)行。作為播出系統(tǒng)的工作人員，必須熟悉系統(tǒng)的架構(gòu)和信號(hào)的流程，多了解數(shù)字電視播出系統(tǒng)應(yīng)用到的技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)急手段了然于胸。如今電視臺(tái)對(duì)播出安全的要求非常高，常常以秒計(jì)算來衡量播出事故的嚴(yán)重性，播出人員只有保持監(jiān)聽監(jiān)看，視音頻信號(hào)出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)做出恰當(dāng)?shù)膽?yīng)急反應(yīng)。在播出系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，只有對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)足夠清晰，對(duì)信號(hào)的走向足夠了解，才能迅速地查找到故障點(diǎn)，解決問題。

播出系統(tǒng)具有一旦啟動(dòng)便無法停止的特點(diǎn)。在播出運(yùn)行過程中，隨著使用時(shí)間的增加，設(shè)備的損耗逐漸增加，可靠性也會(huì)逐漸降低，難免出現(xiàn)各種各樣的問題。不良的使用習(xí)慣會(huì)進(jìn)一步加速設(shè)備的老化，因此，正確的操作習(xí)慣以及做好系統(tǒng)的維護(hù)工作對(duì)保證系統(tǒng)的長時(shí)間正常工作至關(guān)重要。為此，首先應(yīng)該維持好播出系統(tǒng)設(shè)備的工作環(huán)境，確保有一個(gè)合適穩(wěn)定的溫濕度環(huán)境，這也是播出系統(tǒng)長久正常工作的重要保證。其次，應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行定期性的維護(hù)，例如有條件的電視臺(tái)可以在每個(gè)月定期停機(jī)維護(hù)的時(shí)間對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行關(guān)機(jī)重啟，讓設(shè)備有一個(gè)休息的時(shí)間。數(shù)據(jù)庫作為整個(gè)播出系統(tǒng)的重要紐帶，連接了播控、上載、存儲(chǔ)、授時(shí)以及各種服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫表中包含了人員信息、素材信息、計(jì)審信息、編單和文件遷移等等信息。網(wǎng)管人員應(yīng)該隨時(shí)關(guān)注數(shù)據(jù)庫的工作狀態(tài)，及時(shí)將歷史播控日志等數(shù)據(jù)庫歸檔，確保數(shù)據(jù)庫高效、穩(wěn)定地工作。另外，工作人員應(yīng)該做好設(shè)備易損件的備用工作，例如各服務(wù)器、機(jī)箱和二級(jí)存儲(chǔ)的硬盤、電源，以及重要的視音頻板卡。特別是系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行多年的情況下，做好冷備設(shè)備的工作尤為重要。

四、結(jié)論

本文探討了數(shù)字電視播出系統(tǒng)的可靠性問題，分析了軟硬件系統(tǒng)和維護(hù)工作在可靠性方面的問題和措施。而系統(tǒng)的可靠性取決于選型產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)水平，設(shè)計(jì)階段系統(tǒng)需求的分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)運(yùn)行播出階段工作人員的技術(shù)水平和維護(hù)工作。由于電視播出系統(tǒng)在電視臺(tái)安全播出中處于最前線的位置，要保證系統(tǒng)的可靠性，在設(shè)計(jì)階段就要充分做好系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)特別是重要節(jié)點(diǎn)設(shè)備盡量采用并行且異構(gòu)的方式，同時(shí)盡量增加系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。在開發(fā)建設(shè)階段，要做好分系統(tǒng)和完整系統(tǒng)的檢查和測試工作，測試系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)以及各種應(yīng)急手段的使用情況。在系統(tǒng)播出階段，應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)及時(shí)了解系統(tǒng)工作狀態(tài)，做好系統(tǒng)的維護(hù)工作。工作人員要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，提高自身的技術(shù)水平，對(duì)預(yù)想的故障情況能迅速應(yīng)急處理，對(duì)意想不到的情況能技術(shù)分析，合理快速地解決問題。通過做好各方面的工作，保證數(shù)字電視播出系統(tǒng)的可靠性。