數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構成和關鍵技術

張建昆

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數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構成和關鍵技術

張建昆

國家新聞出版廣電總局五四二臺，北京 102445

本文以數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構成和關鍵技術為題展開論述。首先，介紹了當前數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構成。然后，根據(jù)相關的工作經(jīng)驗，分析了當前數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)中運用的關鍵技術，希望可以解決系統(tǒng)中存在的問題，不斷促進數(shù)字電視廣播的快速、穩(wěn)定發(fā)展。

數(shù)字電視；廣播；播出系統(tǒng)

改革開放以后，我國的數(shù)字化信息技術取得了快速的發(fā)展。當前，數(shù)字化信息技術已經(jīng)被應用到各行各業(yè)中，并發(fā)揮著重要的作用。與此同時，數(shù)字化技術在電視節(jié)目的錄制、編輯、傳輸、儲存中被廣泛應用，使廣播電視不斷朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。當前，國內一些電視臺引進了數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)，并取得了一定的成效。下面結合相關的經(jīng)驗，對該系統(tǒng)的構成以及關鍵技術進行分析、探討。

1 數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構成

通常情況下，根據(jù)系統(tǒng)功能的設置，可以將數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)分為8個子系統(tǒng)。下面分別進行闡述。

1.1 節(jié)目播出子系統(tǒng)

在節(jié)目播出子系統(tǒng)中，按照要求配置了視頻服務器、光纖磁盤陣列、控制工作站、數(shù)據(jù)庫服務器，以及播出監(jiān)視工作站等。其中，播出工作站主要是對視頻服務器進行控制，滿足多個頻道鏡像的播出。視頻服務器在工作的過程中，可以自行檢測TS流狀態(tài)，并在主備服務器之間自由切換，這樣可以提高鏡像播出的安全性、可靠性。貯備服務器與光纖磁盤列陣共享，使以后盤陣擴容更加方便。另外，視頻監(jiān)視工作站則是對所有數(shù)字通道的播出狀態(tài)進行監(jiān)視，以便選擇合適的播出方式，比如直播、插播、混播、輪播等。由此可見，節(jié)目播出子系統(tǒng)的作用在于提高了播出的準確性[1]。

1.2 播出儲存子系統(tǒng)

播出儲存系統(tǒng)的功能在于對整個節(jié)目的儲存。該子系統(tǒng)由光纖磁盤陣組成，要求配備雙電源、雙控制器、冷備盤等。在節(jié)目錄制的過程中，應該將播出儲存系統(tǒng)與節(jié)目制作系統(tǒng)進行隔離，以此來保證系統(tǒng)的安全播出。如果節(jié)目需要在系統(tǒng)間進行交換時，可以通過調度服務器來實現(xiàn)。反之，則不能訪問到任何數(shù)據(jù)。通常情況下，對于調度服務器中的遷移數(shù)據(jù)，應該按照節(jié)目單的工作，認真審查。只有這樣，才能減少節(jié)目在錄制時引發(fā)的風險，保證數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的正常運行。

1.3 節(jié)目遷移子系統(tǒng)

節(jié)目遷移系統(tǒng)由調度工作站與服務器組成，其核心為調度服務器。調度服務器在運行的過程中，可以利用光纖網(wǎng)絡、以太網(wǎng)對不同節(jié)目系統(tǒng)進行儲存、備份，以此來進行節(jié)目單的調度[2]。首先，當節(jié)目錄制完成后，以太網(wǎng)可以將節(jié)目上傳到調度工作站，調度工作站對節(jié)目進行審核之后，就會自動向調動服務器發(fā)送調度指令。當調度服務器受到指令后，就會利用以太網(wǎng)讀取系統(tǒng)中儲存的節(jié)目。另外，如果系統(tǒng)中剩余容量不足時，調動工作站能夠自動發(fā)出警告，并將其反映給用戶。最后，調度工作站能夠將批量刪除播出系統(tǒng)指令發(fā)送到調度服務器中，對系統(tǒng)中的節(jié)目進行刪除。

1.4 播出控制軟件管理子系統(tǒng)

播出控制軟件管理子系統(tǒng)的功能是：對系統(tǒng)進行日常管理、控制，并實施應急控制等。該系統(tǒng)主要包括三個部分，分別為（播出控制系統(tǒng)、節(jié)目單編排系統(tǒng)、播出管理系統(tǒng)）。其中，前兩個系統(tǒng)在運行中相互配合，完成對節(jié)目單的調整、編排，以及審核工作。

1.5 主備播出切換子系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括時鐘同步系統(tǒng)、TS切換矩陣，以及時鐘同步系統(tǒng)。其中，TS切換系統(tǒng)的功能是對貯備通道進行實時切換。時鐘同步系統(tǒng)的功能是向主備播出設備提供同步信號，保證系統(tǒng)的同步運行。

2 數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的關鍵技術

2.1 視頻服務器

一般而言，傳統(tǒng)電視系統(tǒng)頻道比較少，相對于容量設計來說，更重視系統(tǒng)設計。與傳統(tǒng)的電視廣播系統(tǒng)不同，數(shù)字電視廣播系統(tǒng)可以實現(xiàn)上百個節(jié)目的并行輸出，因此對系統(tǒng)處理能力要求更高。隨著電視業(yè)務的不斷擴大，為了滿足人員對節(jié)目的欣賞需求，要求采用更加靈活多樣的視頻服務器。除此之外，視頻服務器的儲存功能非常強大，使節(jié)目在播出時更加安全、可靠。

2.2 RAID-X技術

該技術在運用的過程中，可以根據(jù)節(jié)目的重要程度，設置不同的安全級別。針對節(jié)目更新頻率少的采用RAID0＋1儲存方式。如果節(jié)目更新的特別頻繁，可以采用RAD5的方式進行儲存[3]。這樣，不僅使磁盤空間達到了平衡，而且保證了系統(tǒng)的安全運行。在這種情況下，即便磁盤陣列遭到破壞后，也不會導致節(jié)目停播。另外，RAID-X技術在多個磁盤讀寫中也發(fā)揮著重要的作用。

2.3 視頻接口

數(shù)字電視播出系統(tǒng)包括兩種方式，分別是數(shù)字電視廣播硬盤播出系統(tǒng)（SDI）、數(shù)字電視廣播硬盤播出系統(tǒng)（ASI）。其中，前者在頻道輸出末端增加了ASI編輯器，然后利用復用器、調制器等，將節(jié)目傳輸?shù)骄W(wǎng)絡中。后者是數(shù)字電視技術的核心，該系統(tǒng)的主要設備是AIS接口的播出視頻服務器。其工作原理是：按照節(jié)目單的要求，利用太以往將節(jié)目素材傳輸?shù)街С諥IS接口的播出視頻服務器中，然后儲存到硬盤中。播出控制系統(tǒng)接收到節(jié)目單后，利用服務器生成PID，然后將多路MPTS輸送到硬件復用器當中，對相關信息再次復用，并將調制后的信息輸送到網(wǎng)絡系統(tǒng)當中。

2.4 網(wǎng)絡傳輸平臺

按照數(shù)據(jù)信息與控制信息進行分類，可以將數(shù)字電視播出系統(tǒng)分為兩個區(qū)域，分別是A區(qū)域、B區(qū)域。其中，在A區(qū)域中，播出監(jiān)視服務器、播控服務器，以及播出服務器的通信皆采用以太網(wǎng)，其傳輸速度為每秒100Mb。在B區(qū)域中，采用調度服務器進行信息傳輸。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以利用太以往或者光纖來完成節(jié)目的高速傳輸，并將其儲存在系統(tǒng)當中，這樣在很大程度上提高了節(jié)目傳輸?shù)目煽啃耘c高效性。

3 結束語

當前，數(shù)字化技術被廣泛應用到電視廣播采集、制作、編輯、儲存，以及傳輸當中，極大地促進了電視廣播事業(yè)的發(fā)展?；诖?，本文對數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構成以及關鍵技術進行了探討。傳統(tǒng)的電視廣播頻道比較少，對容量設計要求不高。與傳統(tǒng)電視廣播相比，數(shù)字化電視廣播系統(tǒng)具有技術高、傳輸速度快、播出質量高的優(yōu)勢特點，因此在廣播電視行業(yè)中具有更大的發(fā)展空間與前景。

[1]邢云.數(shù)字電視系統(tǒng)組成及關鍵技術[J].西部廣播電視，2015（02）:55-56.

[2]羅湘運.移動多媒體廣播電視安全播出技術探討[J].中國傳媒科技，2015（01）:145-146.

[3]曹瓅.《廣播與電視技術》2014年總目次[J].廣播與電視技術，2014（12）:148-149.

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