數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)在縣級電視臺的安全應(yīng)用

林國藝

（福建省南安市廣播電視臺，福建 南安 362300）

責(zé)任編輯:任健男

1 引言

幾年來，廣播電視數(shù)字化建設(shè)已在廣電系統(tǒng)深入使用，特別是數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)的全面普及，給縣一級電視臺帶來觸動和發(fā)展，硬盤播出系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源、存儲技術(shù)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)，建立一個數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、高效率的制作和播出平臺，它利用現(xiàn)有的成熟、安全、穩(wěn)定的播出網(wǎng)絡(luò)取代已有操作模式的不便，并能滿足各種新的業(yè)務(wù)需要[1-2]。尤其重要的是播出網(wǎng)絡(luò)的切入運(yùn)行能在系統(tǒng)工作毫不停頓的情況下進(jìn)行全面的運(yùn)作，做到系統(tǒng)更換時的平穩(wěn)過渡和節(jié)目播出、制作信號的流暢，給縣一級電視臺探索一種新的播出模式奠定了堅定基礎(chǔ)并起到積極的作用。2009年南安市廣播電視臺搭建數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)，以提高縣一級電視臺節(jié)目播出需要，全面改善播出信號和播出程序，實現(xiàn)了縣一級電視臺全數(shù)字播出的愿望。

2 數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)的應(yīng)急處理

數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)主要的組成部分是中心存儲系統(tǒng)，它是所有節(jié)目素材的載體（主備）。交換系統(tǒng)包含以太網(wǎng)交換機(jī)，網(wǎng)內(nèi)的所有數(shù)據(jù)交換都通過這個系統(tǒng)完成。服務(wù)系統(tǒng)提供共享管理、數(shù)據(jù)庫服務(wù)、存儲訪問服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、工程合成打包和節(jié)目上載等功能，還支持編單工作站以及電源等模塊。

南安市廣播電視臺共使用2臺神舟6000三通道視頻服務(wù)器，2臺服務(wù)器上載、播出互為主備。神舟6000播出服務(wù)器配備RAID5硬盤陣列，采取完全獨立的一對一的鏡像備份，共配備了3個解碼通道。其中2個編碼通道用于上載素材，上載操作和審看操作可以同時進(jìn)行而互不影響。播出程序可以加載已經(jīng)編輯好的節(jié)目單，控制設(shè)備完成播出任務(wù)；支持多種類型播出模式；支持錄像機(jī)、視頻服務(wù)器、直播節(jié)目混合播出及控制各種型號的錄像機(jī)、切換臺等設(shè)備。節(jié)目單編輯用于對節(jié)目進(jìn)行編排，包括節(jié)目單模板編輯、節(jié)目編排、串聯(lián)單編輯，并可設(shè)定實時、順序、觸發(fā)、定長插播、不定長插播、順序插播、跟隨插播、緊急插播、不計時插播、隨時插播等多種播出插播方式，并有良好的應(yīng)急處理能力和邊上載邊播出的緊急播出功能；支持不間斷播出系統(tǒng)自動滾播墊片；不會發(fā)生黑場或藍(lán)底事故，真正實現(xiàn)零幀切換技術(shù)。播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，包括節(jié)目上載、節(jié)目剪編、節(jié)目串編、節(jié)目插播、播出切換等均精確到零幀；播出素材的整個準(zhǔn)備過程均由遷移服務(wù)自動處理，在有需要的情況下也可手動操作。

2.1 系統(tǒng)中的信號調(diào)度

系統(tǒng)內(nèi)信號的分配調(diào)度由大型矩陣來完成。為滿足2個頻道播出的需要，有效地調(diào)度和分配信號，南安市廣播電視臺2個頻道的播出選用16×16模擬矩陣調(diào)度和32×32數(shù)字總控作為播控系統(tǒng)信號中心，演播室信號、外來信號、播出返回信號為信號總控的數(shù)字信號輸入，然后由16×2切換器作為信號輸出前端供有線電視輸出、總控監(jiān)視等。各演播室信號、衛(wèi)星信號、直播信號等的分配由總控矩陣來完成，原有的模擬信號用模擬矩陣來調(diào)度如圖1所示。

播出所需要的信號由16×2主備兩個播出矩陣來調(diào)度。信號監(jiān)視采用多畫面分割器配合6臺52 in液晶電視機(jī)組成的監(jiān)視系統(tǒng)。32×32總控模塊采用了視頻跳線和主備矩陣雙重安全備份機(jī)制，來實現(xiàn)32×32的系統(tǒng)調(diào)度。播出信號是整個數(shù)字硬盤播出的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在系統(tǒng)中考慮到播出切換器遇到故障時，將給信號的播出暢通產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，甚至?xí)斐刹コ鍪鹿?，因此在?shù)字硬盤播出終端每個頻道采用三選一的切換開關(guān)和1臺16×2播出矩陣，作為主備信號輸出，當(dāng)切換器播出信號出現(xiàn)故障時，切換三選一開關(guān)。選擇備用16×2切換開關(guān)的信號作為主播出信號，確保信號的正常暢通，而后對主播出切換器進(jìn)行維修和排除。這樣既可以充分確保末級信號的播出準(zhǔn)確無誤，又可以保證技術(shù)人員維修及時、設(shè)備更換準(zhǔn)確，提高了播出的安全系數(shù)。

2.2 網(wǎng)絡(luò)信號切換

播出系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、校時系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、視音頻線路系統(tǒng)構(gòu)成。播控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個獨立星型拓?fù)溆蚓W(wǎng)絡(luò)，由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、播出服務(wù)器、播出機(jī)、上載機(jī)、字幕機(jī)、審片編單機(jī)等組成，播出網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)和其他網(wǎng)絡(luò)連接。播出機(jī)和上載機(jī)裝有RS-422卡，控制視頻服務(wù)器編碼、解碼通道和錄像機(jī)。信號操作由播出程序來控制，在操作過程中，主機(jī)的指令實時傳送到備機(jī)，所傳送的指令控制到頻道主備路信號的同步播出。不管哪一臺機(jī)器出現(xiàn)故障，如果故障對一個頻道的主路或備路產(chǎn)生影響，另一路將起主導(dǎo)作用而且對系統(tǒng)沒有影響，其余通道仍正常播出，這樣對分立主備的控制設(shè)計使播出的安全和穩(wěn)定得到提高，如圖2所示。

校時和同步系統(tǒng)均采用主備冗余模式，自動倒換為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保證。視音頻系統(tǒng)的所有關(guān)鍵點都接入到跳線盤，在設(shè)備或線路出現(xiàn)故障時能快速地找到故障點，并能使播出信號跳過故障點，確保信號安全播出和設(shè)備的應(yīng)急檢修。

3 播出網(wǎng)絡(luò)安全

縣一級播出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對使用者來說是比較生疏的，南安市廣播電視臺自建臺以來是第一套投入使用的全數(shù)字化硬盤播出系統(tǒng)，確保網(wǎng)絡(luò)安全是工作的重中之重。因此，對安全播出必須有高度的警惕和防范意識。

3.1 播出網(wǎng)絡(luò)安全措施

網(wǎng)絡(luò)安全措施是確保節(jié)目正常播出的一項重要工作。在對使用人員進(jìn)行安全意識教育外，主要還是按照硬盤播出的有關(guān)操作流程進(jìn)行防范，特別是在設(shè)備的設(shè)計上采用多級安全規(guī)范。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)如圖3所示。

1）播出核心服務(wù)及管理:數(shù)據(jù)安全交換系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)模式包括兩種鏈路，即辦公網(wǎng)接入的高安全區(qū)部分和編輯機(jī)房導(dǎo)入導(dǎo)出部分，為了使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一的管理，兩套系統(tǒng)部署共同的數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)、統(tǒng)一認(rèn)證服務(wù)等，統(tǒng)一部署病毒庫升級工作站及網(wǎng)絡(luò)管理工作站。

2）高安全區(qū)導(dǎo)入導(dǎo)出鏈路:從辦公網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)入導(dǎo)出的數(shù)據(jù)通過部署3條高安全通道，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的殺毒、文件分析、傳輸?shù)葦?shù)據(jù)安全交換業(yè)務(wù)。3條鏈路能夠通過任務(wù)分配、狀態(tài)監(jiān)控實現(xiàn)導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)的自動負(fù)載均衡，保證系統(tǒng)導(dǎo)入導(dǎo)出的效率。每條鏈路部署3個不同類型的病毒查殺節(jié)點。每個節(jié)點都能夠?qū)崿F(xiàn)病毒查殺、文件分析等操作。

3）交換數(shù)據(jù)集中存儲:實現(xiàn)導(dǎo)入導(dǎo)出數(shù)據(jù)的集中存儲和集中管理。存儲的系統(tǒng)性能能夠保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換對存儲帶寬的需要。

4）制播業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):電視臺節(jié)目制播的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，是數(shù)據(jù)安全交換系統(tǒng)的保護(hù)對象，數(shù)據(jù)安全交換系統(tǒng)是為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，免受病毒侵犯和攻擊的重要保障[3]。

每套數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出系統(tǒng)鏈路包括如圖4所示的3臺USB數(shù)據(jù)殺毒傳輸工作站，即一級、二級、三級殺毒傳輸工作站。2條USB非以太網(wǎng)專用連接線纜，用于將3臺數(shù)據(jù)殺毒工作站串聯(lián)起來。在一級數(shù)據(jù)殺毒傳輸工作站中部署卡巴斯基防病毒軟件系統(tǒng)，在二級數(shù)據(jù)殺毒傳輸工作站中部署瑞星防病毒軟件系統(tǒng)，在三級數(shù)據(jù)殺毒傳輸工作。

站中部署Nod32防病毒軟件系統(tǒng)。配置異構(gòu)的Linux NAS存儲系統(tǒng)作為交換數(shù)據(jù)的存儲區(qū)，末端三級數(shù)據(jù)殺毒傳輸工作站和制播業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過異構(gòu)Linux NAS存儲系統(tǒng)連接。通過異構(gòu)的Linux系統(tǒng)來保證系統(tǒng)更全面的安全防護(hù)。從交換數(shù)據(jù)存儲區(qū)可以將數(shù)據(jù)自動入庫到業(yè)務(wù)網(wǎng)系統(tǒng)存儲數(shù)據(jù)安全交換系統(tǒng)核心服務(wù)器，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù)器、用戶認(rèn)證服務(wù)器等。系統(tǒng)后期建設(shè)的其他機(jī)房的導(dǎo)入導(dǎo)出系統(tǒng)可以與前期建設(shè)的導(dǎo)入導(dǎo)出系統(tǒng)共用一套服務(wù)器系統(tǒng)數(shù)據(jù)在殺毒傳輸工作站中自動傳輸和自動啟動殺毒程序進(jìn)行病毒的掃描和查殺，通過過濾文件的擴(kuò)展名字，對文件進(jìn)行掃描分析；通過USB私有協(xié)議，發(fā)現(xiàn)病毒或異常時流程終止傳輸、人為干預(yù)等環(huán)節(jié)實現(xiàn)文件的高安全、高效率傳輸；通過部署核心服務(wù)器，實現(xiàn)對整體系統(tǒng)的管理和服務(wù)，具體包括數(shù)據(jù)服務(wù)、應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù)、用戶認(rèn)證管理、網(wǎng)絡(luò)管理、日志管理、流程配置管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理等。各編輯機(jī)房的數(shù)據(jù)殺毒傳輸鏈路相對獨立，減少互相連通帶來的不安全因素。

3.2 各流程安全

3.2.1 主備播控機(jī)操作流程安全

主備播設(shè)備，每天早上播出前需要重新啟動播控軟件，再調(diào)入當(dāng)天的節(jié)目單。

如果主備播設(shè)備遇到應(yīng)急情況，在主播控機(jī)死機(jī)或者癱瘓時可用備播出表進(jìn)行控制播出。流程為:打開備播控軟件在應(yīng)急欄勾上主播出選項，在調(diào)入網(wǎng)絡(luò)出表，再用遠(yuǎn)程控制檢查下主備播出服務(wù)器的1024和1028端口是否為遠(yuǎn)程狀態(tài)，如果顯示本地，則單擊使之變成遠(yuǎn)程，完畢后點擊備播控的播出鍵，應(yīng)急啟動備播控操作結(jié)束。在網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況下可以使用應(yīng)急播出系統(tǒng)的手動應(yīng)急播出，直接控制切換器播出，操作方法跟播出形式相同。

當(dāng)調(diào)入當(dāng)天的節(jié)目單后，在節(jié)目單界面右鍵選擇刷新節(jié)目單，看有沒有報錯提示，并檢查播出表有沒有編輯及素材錯誤。每天19時追加新的節(jié)目單時也要重復(fù)檢查刷新節(jié)目單操作。

3.2.2 播出系統(tǒng)日常維護(hù)安全

首先，素材由錄像機(jī)、DVD和DVCAM上載到上載計算機(jī)本地硬盤F盤的上載素材文件夾中，再由剪輯軟件生成到播出的二級存儲中（如果采集的素材不需要剪輯，則直接將這個文件移動到素材庫中），由導(dǎo)入軟件導(dǎo)入到主備播出服務(wù)器中。在此流程中需要備份的素材放在二級存儲盤陣?yán)锝⒛夸洷４妗?/p>

同理，刪除素材的時候也是應(yīng)該按程序操作的，所有上載工作站素材文件夾里的素材需要手動刪除，2天刪除一次，刪除導(dǎo)入過并且備份過的素材在審片里刪除的素材是主備播出服務(wù)器內(nèi)的素材3天刪除一次，前提是此素材不需要近期播出，像廣告、片頭等常用素材不需要刪除。備份的素材如放在印射文件夾中的素材，一般是存儲電視劇的一個冷備份，由于只能存儲150集左右的節(jié)目，因此建議在電視劇重播后手動刪除。在確保文件安全的同時，也在播出系統(tǒng)的日常維護(hù)做了進(jìn)一步的規(guī)范，要求半個月關(guān)機(jī)一次，關(guān)機(jī)時間為節(jié)目播完跳到點播頻道開始，至少全部計算機(jī)關(guān)閉15 min，先關(guān)閉主備播控和上載及導(dǎo)入站點，再關(guān)閉主備播出服務(wù)器，再關(guān)閉數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，最后關(guān)閉二級存儲磁盤陣列。

3.2.3 節(jié)目上載操作使用流程安全

上載的流程是:先用上載軟件采集，再用剪輯軟件掐頭去尾，素材導(dǎo)入，審片。在軟件中用電影魔方剪輯時需仔細(xì)檢查輸出格式，選擇播出格式的模板進(jìn)行合成，其中上載站采集的素材以及數(shù)據(jù)光盤播出格式，非編以前制作的素材用播出格式（8 Mbyte）。導(dǎo)入完成后進(jìn)入審片程序，審片主要是檢查入出點是否設(shè)置正確，并且檢查素材是否正確。在審片完成后必須在節(jié)目名后加一個-S字，用來區(qū)分是否審過，在播控軟件里選擇刷新，就可以看見剛剛采集、導(dǎo)入和審片的素材了。

4 小結(jié)

南安廣播電視臺數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)完成后，使播出的信號、主控、傳輸、存儲、檢測等各方面都得到了提高和升級，節(jié)目制作流程、播出信號的清晰度和資源共享方面都全面的改善，也確?？h一級電視臺播出系統(tǒng)信號的穩(wěn)定和安全，播出系統(tǒng)的建成為廣大受眾提供可視、可聽的高清晰電視畫面。

[1]周巍.電視中心硬盤收錄系統(tǒng)的設(shè)計[J].電視技術(shù)，2010，34（4）:80-81.

[2]許新光.播出服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)存儲架構(gòu)對播出安全的影響[J].廣播與電視技術(shù)，2007（9）:57-61.

[3]劉羿，孫繼業(yè)，馬新萍.硬盤播出系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)安全[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2003（11）:97-102.