胡勇

摘 要 文章介紹了信陽(yáng)廣播電視臺(tái)高標(biāo)清數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，對(duì)播出系統(tǒng)的主要硬件和軟件組成及功能進(jìn)行了闡述分析。

關(guān)鍵詞 硬盤播出系統(tǒng)；視頻服務(wù)器；二級(jí)存儲(chǔ)

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）212-0086-02

信陽(yáng)廣播電視臺(tái)播控機(jī)房擔(dān)負(fù)著本臺(tái)三個(gè)頻道的播出任務(wù)，原有的標(biāo)清硬盤播出系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了近十年，設(shè)備逐漸老化、技術(shù)指標(biāo)下降、故障率提高，已經(jīng)不能滿足安全播出的要求，為了保證播出安全與播出質(zhì)量，同時(shí)也為了我臺(tái)下一步高清節(jié)目播出做準(zhǔn)備，我們決定規(guī)劃建造全新的高標(biāo)清數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)，以滿足我臺(tái)未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展需要。

1 播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)劃目標(biāo)

信陽(yáng)廣播電視臺(tái)自動(dòng)化數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)臺(tái)內(nèi)現(xiàn)有3個(gè)頻道的數(shù)字化硬盤播出及臺(tái)內(nèi)播出信號(hào)的分配、調(diào)度與監(jiān)看監(jiān)測(cè)。整個(gè)系統(tǒng)采用嵌入式HD/SD-SDI的信號(hào)格式，主要設(shè)備都應(yīng)兼容高標(biāo)清視頻格式，可以根據(jù)系統(tǒng)配置進(jìn)行標(biāo)清或高清播出信號(hào)格式的轉(zhuǎn)換。在播出系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計(jì)上應(yīng)采用成熟穩(wěn)定、科學(xué)先進(jìn)的技術(shù)，操作簡(jiǎn)單、配置靈活、便于應(yīng)急、便于維護(hù)，整個(gè)系統(tǒng)有著很強(qiáng)的可擴(kuò)展性和兼容性，具有完善的故障監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)管理功能。

作為電視臺(tái)的核心部位，整個(gè)硬盤播出系統(tǒng)應(yīng)具有極高的安全性與可靠性，主要設(shè)備應(yīng)采取主備冗余結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)故障能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒換，系統(tǒng)無(wú)任何單一潰點(diǎn)，具有完善的系統(tǒng)應(yīng)急處理措施，可以在任何情況下都能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量、不間斷的安全播出。系統(tǒng)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到廣播電視行業(yè)規(guī)定的廣播級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

2 播出系統(tǒng)的硬件組成及功能

硬盤播出系統(tǒng)硬件部分主要由視頻服務(wù)器、二級(jí)存儲(chǔ)、播出分控系統(tǒng)、同步和時(shí)鐘系統(tǒng)、上載工作站等系統(tǒng)設(shè)備所組成。

2.1 視頻服務(wù)器

整個(gè)數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)中，配置了2臺(tái)格非MagiSteam-X-HD視頻服務(wù)器，完成3個(gè)頻道的主備播出。每臺(tái)視頻服務(wù)器支持四通道高、標(biāo)清輸出，支持自動(dòng)上下變換，其中3個(gè)通道用與播出，冗余1個(gè)用于應(yīng)急上載。系統(tǒng)盤為2塊300GSAS盤，采用互為鏡像的RAID1結(jié)構(gòu)。內(nèi)置6盤位2TB容量SAS存儲(chǔ)陣列，采用更為安全的RAID6結(jié)構(gòu)，滿足3個(gè)頻道5天的節(jié)目播出量。兩臺(tái)服務(wù)器采用熱備鏡像架構(gòu)方式，每臺(tái)服務(wù)器完成3個(gè)頻道的播出任務(wù)，支持服務(wù)器離線播出，支持松耦合播出控制方式，支持Mpeg2？PS流、ES流、TS流、DVD？VOB？ MPEG4多種媒體文件播放。

2.2 二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)

二級(jí)存儲(chǔ)是在視頻服務(wù)器之外配置的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，它通常作為上載端和視頻服務(wù)器之間的存儲(chǔ)中轉(zhuǎn)站，把素材的上載、審看以及編輯修改等工作從視頻服務(wù)器中分離出來(lái)，使視頻服務(wù)器的工作任務(wù)變得單一，大大降低了視頻服務(wù)器的存儲(chǔ)要求與工作負(fù)荷，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)也把視頻服務(wù)器同其他網(wǎng)絡(luò)隔離開(kāi)來(lái)，保證網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定。

本次方案設(shè)計(jì)二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)由2臺(tái)遷移管理服務(wù)器和一臺(tái)16盤位的磁盤陣列組成。系統(tǒng)關(guān)鍵部分采用冗余設(shè)計(jì)，遷移管理服務(wù)器互為主備，磁盤陣列配置雙控制器，風(fēng)扇電源等均使用冗余結(jié)構(gòu)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。磁盤陣列配置16塊3T企業(yè)級(jí)硬盤，采用RAID5+Hotspare，可以提供約40TB有效容量，可以存儲(chǔ)3個(gè)頻道20天的節(jié)目量。

2.3 素材上載部分

播出素材上載是數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)中比較重要的部分，上載素材質(zhì)量的高低決定了播出的流暢與安全。本方案中采用上載工作與播出工作相對(duì)分離的方式，素材的上載和播出由兩個(gè)不同的部門來(lái)完成，所有播出素材先由上載工作站實(shí)時(shí)上載到二級(jí)存儲(chǔ)中，然后再根據(jù)播出節(jié)目單將近期需要播出的素材遷移到視頻服務(wù)器。本系統(tǒng)共配置了5臺(tái)上載工作站來(lái)完成3個(gè)頻道的播出素材上載工作，上載工作站具有上載和審看雙通道同時(shí)工作功能，在素材上載的同時(shí)可以對(duì)輸人的上載信號(hào)源進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)看監(jiān)測(cè)。上載素材信號(hào)如果出現(xiàn)視頻長(zhǎng)時(shí)間黑場(chǎng)、靜幀或音頻幅度超標(biāo)的情況，上載工作站會(huì)在顯示器上同時(shí)將素材信號(hào)的質(zhì)量問(wèn)題信息通過(guò)告警的方式顯示給上載操作人員，上載操作員根據(jù)提示信息判斷該素材是否需重新上載，極大地提高了工作效率，保證了播出節(jié)目的質(zhì)量和安全。

2.4 播出分控系統(tǒng)

3個(gè)頻道的分控系統(tǒng)均采用相同的主備通道結(jié)構(gòu)，共采用6臺(tái)16*4高清數(shù)字播出切換器，每個(gè)頻道兩臺(tái)，互為主備。主備切換處理的信號(hào)源完全一致，是兩個(gè)相互獨(dú)立的信號(hào)通道，主備輸出信號(hào)分別送入高標(biāo)清智能數(shù)字二選一自動(dòng)倒換器（帶掉電直通）的兩個(gè)輸入端，由硬盤播控系統(tǒng)控制完成自動(dòng)切換。系統(tǒng)中需要被自動(dòng)控制的設(shè)備都帶有RS232、RS422等控制接口，播控工作站可通過(guò)RS422/RS232串口設(shè)備服務(wù)器完成對(duì)各設(shè)備的自動(dòng)控制。

播控工作站是整個(gè)播出系統(tǒng)的控制中心，播出系統(tǒng)的工作狀態(tài)會(huì)在其顯示器上直接反應(yīng)出來(lái)。本次系統(tǒng)中3個(gè)頻道共配置了4臺(tái)播控工作站，采用3+1備份模式，當(dāng)其中某個(gè)頻道的播控工作站出現(xiàn)故障，就啟用備份播控工作站進(jìn)行應(yīng)急控制播出，保證播出系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.5 同步系統(tǒng)和GPS時(shí)鐘校時(shí)系統(tǒng)

播出系統(tǒng)中采用了兩臺(tái)格非VIO？SPG同步信號(hào)發(fā)生器及一臺(tái)格非VIO？ACO同步信號(hào)倒換器作為整個(gè)播出系統(tǒng)的同步設(shè)備，兩臺(tái)同步信號(hào)發(fā)生器互為主備，主備兩臺(tái)同步信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的BB同步信號(hào)分別送入到同步倒換器的兩個(gè)輸入端，經(jīng)倒換器選擇后再經(jīng)過(guò)同步信號(hào)分配器向播出系統(tǒng)中需要同步鎖相的設(shè)備提供BB同步信號(hào)。

為了保證系統(tǒng)各播出設(shè)備的時(shí)間一致，實(shí)現(xiàn)播出時(shí)刻的準(zhǔn)確無(wú)誤，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，本系統(tǒng)配置了2臺(tái)主備GPS衛(wèi)星校時(shí)鐘，自動(dòng)接收GPS衛(wèi)星發(fā)布的精準(zhǔn)時(shí)間，經(jīng)過(guò)1臺(tái)時(shí)碼倒換器自動(dòng)切換后，再通過(guò)時(shí)碼分配器和網(wǎng)絡(luò)向需要校時(shí)的設(shè)備提供校時(shí)信號(hào)，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行精確校時(shí)。

3 自動(dòng)播出主要軟件及功能

播出軟件在自動(dòng)播出系統(tǒng)各個(gè)應(yīng)用功能的實(shí)現(xiàn)上起著核心作用，它對(duì)于自動(dòng)播出系統(tǒng)來(lái)說(shuō)起著與硬件同等重要的作用。本次系統(tǒng)規(guī)劃采用軟件是由格非公司提供的MagiLive系列播控軟件，該軟件具有成熟、穩(wěn)定、安全的特點(diǎn)，備份手段和應(yīng)急措施考慮充分，播控系統(tǒng)功能完善，可以實(shí)現(xiàn)播出業(yè)務(wù)工作流程化管理。播出軟件按功能可分為播出數(shù)據(jù)庫(kù)、節(jié)目上載、播出單編排、播出控制、素材遷移、廣告串編、節(jié)目審看、文件技審、系統(tǒng)管理與播后統(tǒng)計(jì)等系統(tǒng)模塊。各模塊均部署在各自的服務(wù)器或工作站平臺(tái)上，協(xié)同完成自動(dòng)化播出任務(wù)功能。

播出數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)是自動(dòng)播出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中心，是播出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、流程化的基礎(chǔ)，幾乎所有播出軟件的運(yùn)行都需數(shù)據(jù)庫(kù)的支持。系統(tǒng)采用的是數(shù)據(jù)庫(kù)是SQL？SERVER？2008，考慮數(shù)據(jù)庫(kù)的重要性，本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)共配置了兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，主備數(shù)據(jù)庫(kù)鏡像采用了RoseMirrorHA雙機(jī)熱備軟件，運(yùn)行時(shí)兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)時(shí)互相檢測(cè)，一旦主數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器出現(xiàn)硬件或軟件故障，備服務(wù)器會(huì)自動(dòng)接管主服務(wù)器工作，保證數(shù)據(jù)庫(kù)正常運(yùn)行。

節(jié)目上載、節(jié)目審看、文件技審等軟件模塊安裝在上載工作站上，用于播出素材的上載審核與管理。支持邊上載邊審核，上載的同時(shí)完成節(jié)目技審；支持上載工作站實(shí)時(shí)寫入二級(jí)存儲(chǔ)或視頻服務(wù)器的上載模式，無(wú)需上載完再遷移。

播出單編輯與廣告串編軟件運(yùn)行于節(jié)目編排部門，根據(jù)各個(gè)頻道的播出計(jì)劃編排出提供給播出控制軟件使用的節(jié)目播出單，該軟件還可以生成節(jié)目上載單供給節(jié)目上載軟件調(diào)用，提醒節(jié)目上載人員及時(shí)上載播出素材。

播出控制軟件安裝在播出工作站上，根據(jù)事先編排好的節(jié)目播出單對(duì)系統(tǒng)中的切換器、視頻服務(wù)器、應(yīng)急設(shè)備、鍵混器和字幕機(jī)等設(shè)備進(jìn)行精確控制，完成各頻道節(jié)目的播出和臺(tái)標(biāo)字幕的疊加。能夠?qū)λ夭男畔⒓按鎯?chǔ)狀態(tài)、節(jié)目單邏輯時(shí)間、受控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題會(huì)發(fā)出異常警告，提醒值班人員及時(shí)處理系統(tǒng)故障，同時(shí)系統(tǒng)還會(huì)根據(jù)故障情況自動(dòng)切換到應(yīng)急播出信號(hào)源或備用設(shè)備，最大限度保障播出系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

自動(dòng)播出系統(tǒng)中的各個(gè)軟件模塊還具有詳細(xì)的播出記錄與播后統(tǒng)計(jì)功能?？梢詫⒃O(shè)備的檢測(cè)、控制、故障及操作記錄，素材的上載審看記錄，節(jié)目廣告的播出記錄等存儲(chǔ)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)或日志文件中，這樣便于對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析排查，還能在播后對(duì)廣告節(jié)目進(jìn)行全方位的統(tǒng)計(jì)查詢和報(bào)表匯總

4 結(jié)論

本次信陽(yáng)廣播電視臺(tái)播控系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)是對(duì)原有播控系統(tǒng)的升級(jí)和完善，播出系統(tǒng)的信號(hào)通道均為主備全高清數(shù)字通道，并兼容標(biāo)清格式播出；播出控制采用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，操作流程和業(yè)務(wù)管理實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化與自動(dòng)化；整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全可靠，信號(hào)處理質(zhì)量高，功能完善，性能穩(wěn)定。系統(tǒng)建成后，將會(huì)進(jìn)一步提高我臺(tái)的節(jié)目播出質(zhì)量與播出安全水平。

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