淺析全硬盤播出系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用

陜西省榆林電視臺(tái) 潘 琴

計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展使視頻服務(wù)器技術(shù)有了巨大的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)本身的處理能力、總線帶寬、存儲(chǔ)容量和網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的大幅度提高，同時(shí)價(jià)格持續(xù)降低，使視頻服務(wù)器的性能有了很大提高，在播出系統(tǒng)中的地位有了根本性變化，由過去代替部分錄像機(jī)的功能變成播出的主要手段，這對(duì)播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)產(chǎn)生了重大影響，播出系統(tǒng)進(jìn)入了共享方式的全硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)的時(shí)代。

1.全硬盤播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

全硬盤播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的是“無潰點(diǎn)設(shè)計(jì)”，這與傳統(tǒng)的自動(dòng)播出系統(tǒng)在具體的設(shè)計(jì)方法上有了很大的變化，傳統(tǒng)自動(dòng)播出主要在技術(shù)手段上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的應(yīng)急，對(duì)信號(hào)源和播出設(shè)備的故障發(fā)生后做處理，確保播出信號(hào)不中斷，但不能保證內(nèi)容的連續(xù)性，即“只應(yīng)急，不備份”。

全硬盤播出則引進(jìn)大量的計(jì)算機(jī)安全處理技術(shù)，對(duì)播出信號(hào)源和控制信息作備份設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)所謂“熱備份，熱切換”，從而保證播出故障發(fā)生時(shí)播出內(nèi)容的連續(xù)性，全面地提高播出系統(tǒng)的安全性。

在整個(gè)播出系統(tǒng)中，系統(tǒng)的安全播出涉及到的環(huán)節(jié)除了物理設(shè)備以外，還包括信號(hào)源、控制信息和數(shù)據(jù)庫信息等，因此硬盤播出系統(tǒng)在所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)均采用了冗余備份的手段，典型技術(shù)是硬盤結(jié)構(gòu)上采用視頻服務(wù)器雙機(jī)鏡像結(jié)構(gòu)、主備數(shù)據(jù)服務(wù)器、主備播控機(jī)，軟件技術(shù)則包括系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)、主從自動(dòng)同步技術(shù)等。

2.全硬盤播出系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

2.1 優(yōu)越性

隨著一些關(guān)鍵技術(shù)如壓縮編碼、RAID技術(shù)寬帶光纖網(wǎng)等的日益成熟，硬盤自動(dòng)播出進(jìn)入視頻領(lǐng)域已成為現(xiàn)實(shí)，硬盤自動(dòng)播出從根本上改變了電視臺(tái)傳統(tǒng)的播出形式，其特點(diǎn)如下：

(1)它采用了數(shù)字的處理和存儲(chǔ)方式，信道傳輸特性甚優(yōu)，多次重播的圖像質(zhì)量一致性好；

(2)由于采用了硬盤作為存儲(chǔ)媒體，磨損極低，數(shù)據(jù)可以長期保存和播放，并且不影響播出質(zhì)量；

(3)圖像和聲音作為數(shù)碼信號(hào)存儲(chǔ)于硬盤，由于硬盤的存取手段適應(yīng)于多進(jìn)程實(shí)時(shí)訪問，多個(gè)輸入輸出通道可以同時(shí)存取同一或不同數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了資源共享，利用率大大提高；

(4)克服了磁帶錄像機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)維護(hù)困難、費(fèi)用高、可靠性差等長期困擾電視技術(shù)工作人員的問題；

(5)節(jié)目錄入、播出節(jié)目單編排完成后一般無需人為干預(yù)，自動(dòng)化程度高，大大提高了播出的精確度；

(6)硬盤自動(dòng)播出的實(shí)現(xiàn)平臺(tái)為服務(wù)器，其通用性較好，可以在開放底層接口的條件下靈活地實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用；

(7)系統(tǒng)的內(nèi)部擴(kuò)展能力以及外部的擴(kuò)展能力較好，能夠很好地與未來的全數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、資源共享的節(jié)目編播體系相銜接。

2.2 靈活性和時(shí)效性

硬盤自動(dòng)播出取代了傳統(tǒng)的錄像機(jī)播出，播出節(jié)目的數(shù)字化、多元化使得對(duì)播出過程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理成為現(xiàn)實(shí)。軟件還設(shè)定了檢查所存儲(chǔ)素材的程序，如正常，就顯示檢查完畢的字樣，如有問題，會(huì)自動(dòng)給予提示，極大地降低了停播和錯(cuò)播率。

對(duì)于處在不同狀態(tài)的節(jié)目（如：正在播出、定時(shí)插播、下一節(jié)目待播等）采用了不同的顏色顯示，且節(jié)目編排實(shí)現(xiàn)非線性，播出方式有多種類型如：定時(shí)插入、緊跟定時(shí)插入和緊跟定時(shí)播出等多種播出形式，并可在線修改節(jié)目單里的任何位置所要播出的節(jié)目，極大地提高了播出的靈活性和時(shí)效性。

2.3 安全性和穩(wěn)定性

播出機(jī)房負(fù)責(zé)節(jié)目的安全播出，以前經(jīng)常出現(xiàn)磁帶制作問題、節(jié)目串聯(lián)誤差、臺(tái)外微波、光纖線路中斷等意外事故。出現(xiàn)這些情況時(shí)，為了避免劣播、停播，需要應(yīng)急插播合適的畫面，以保證播出的不間斷。

采用傳統(tǒng)的方式啟動(dòng)錄像機(jī)并切出活動(dòng)的畫面需要一系列如啟動(dòng)、掛帶、走穩(wěn)等諸多操作環(huán)節(jié)，至少需要5～10秒鐘的時(shí)間，這對(duì)于分秒必爭(zhēng)的電視播出影響極大。而采用硬盤自動(dòng)播出則可以在極大程度上避免類似事故的發(fā)生。

在硬盤中所存儲(chǔ)的信號(hào)不但可以反復(fù)無數(shù)次地播出，并且能夠保持同樣的質(zhì)量，從而避免了因磁帶多次播出而造成的磁頭磨損和磁粉脫落，使得播出的信號(hào)出現(xiàn)衰減和傷化，影響播出信號(hào)的質(zhì)量。

為此，硬盤自動(dòng)化播出所提供的循環(huán)播放清晰的視音頻信號(hào)可以作為應(yīng)急的插播信號(hào)源，若播出中出現(xiàn)故障，可以在第一時(shí)間內(nèi)即插即用暫時(shí)接替正常節(jié)目的工作，使工作人員有時(shí)間排除故障而不中斷播出。

另外，也可用于常見的正常插播情況，當(dāng)有些節(jié)目要求準(zhǔn)點(diǎn)播放，如新聞、節(jié)目預(yù)告、直播晚會(huì)等，要求臨時(shí)插播如廣告、通知或宣傳形象片內(nèi)容時(shí)，因所需的插播時(shí)間短，若使用傳統(tǒng)的錄像機(jī)播出，易出事故，而硬盤自動(dòng)播出可以在任何情況下，隨時(shí)插播指定節(jié)目。

硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)要求節(jié)目切換點(diǎn)平滑、海量的存儲(chǔ)器，要求應(yīng)用于播出的計(jì)算機(jī)處理、硬盤存儲(chǔ)等技術(shù)高，因此硬盤自動(dòng)播出系統(tǒng)的應(yīng)用必須配備硬盤服務(wù)器的主備機(jī)及熱備份方式。

在實(shí)際應(yīng)用中，要充分利用現(xiàn)有設(shè)備資源，提高設(shè)備的使用效率，為了省去操作上每換一種應(yīng)用程序就要倒換設(shè)備的視音頻連接線所帶來的頻繁更換的麻煩，可以利用一臺(tái)視音頻矩陣來連接輸入、輸出的各路信號(hào)。

我們將全部設(shè)備的輸入、輸出視音頻信號(hào)線均接到矩陣的輸入、輸出接口，通過矩陣來遙控設(shè)備的斷通，將矩陣中每個(gè)所需切換的交叉點(diǎn)狀態(tài)分別連接到各個(gè)相對(duì)應(yīng)的功能鍵上，使用時(shí)根據(jù)需要選中相對(duì)應(yīng)的功能鍵即可連通相關(guān)的設(shè)備，從而避免了因倒換設(shè)備視音頻連接線及控制線所帶來的不安全因素和麻煩。

3.硬盤自動(dòng)化播出的原則

3.1 安全、穩(wěn)定原則

在選擇軟件上必須具備六項(xiàng)主要功能：一是主播、備播服務(wù)器能同步播出，并互為熱備份；二是可以編排多天的節(jié)目，同時(shí)具備離線編排、在線刷新、自動(dòng)檢測(cè)功能。

能具備時(shí)鐘、臺(tái)標(biāo)、角標(biāo)和左飛或上飛字幕同時(shí)插播功能，并且在播出時(shí)要相互獨(dú)立，互不影響；三是有人工播出、自動(dòng)播出、順序播出、定時(shí)播出、跟隨播出、節(jié)目墊播等播出方式；四是能支持多種視頻文件格式的直接播放，具有音量自動(dòng)均衡控制、立體聲功能，左右聲道轉(zhuǎn)換方便；五是能夠?qū)崟r(shí)記錄播出日志，具有日志查詢功能，智能統(tǒng)計(jì)播出時(shí)長及節(jié)目總長；六是播出節(jié)目清晰流暢，能達(dá)到廣播甲級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 先進(jìn)性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性原則

我們應(yīng)在保證系統(tǒng)先進(jìn)、可靠和高性能價(jià)格比的前提下，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，要根據(jù)自身實(shí)際狀況，做到量體裁衣，合理取舍，因地制宜的配置設(shè)備，才會(huì)收到事半功倍的效果，才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。

3.3 擴(kuò)展功能原則

在設(shè)計(jì)硬盤播出系統(tǒng)時(shí)，要立足現(xiàn)在放眼未來，應(yīng)該為今后系統(tǒng)功能的升級(jí)和擴(kuò)展，留有足夠的空間。整體大框架的構(gòu)成和接口，要為相應(yīng)系統(tǒng)設(shè)備的增加，留有充足的可擴(kuò)展余地。在滿足當(dāng)前社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的前提下，從宏觀上，要為將來增加播出頻道以及電視業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和電視臺(tái)的發(fā)展，做好長遠(yuǎn)規(guī)劃。

4.全硬盤播出系統(tǒng)的維護(hù)

硬盤播出系統(tǒng)的維護(hù)最大特點(diǎn)就是對(duì)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理。包括系統(tǒng)硬件、軟件的維護(hù)和對(duì)系統(tǒng)的報(bào)警處理。結(jié)合實(shí)際使用情況，談幾點(diǎn)維護(hù)體會(huì)和認(rèn)識(shí)：

4.1 基礎(chǔ)維護(hù)

首先，堅(jiān)持日常巡檢。播出技術(shù)人員每天定時(shí)對(duì)各種服務(wù)器和相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有序巡視和檢查，通過對(duì)設(shè)備面板的狀態(tài)指示燈來觀察設(shè)備運(yùn)行情況，風(fēng)扇、電源模塊及鏡像磁盤的工作狀態(tài)。

其次，常規(guī)維護(hù)不可少。常規(guī)維護(hù)包括定期進(jìn)行設(shè)備的除塵，尤其是風(fēng)扇過濾網(wǎng)、散熱片及外漏的縫隙、設(shè)備外表等。在盛夏酷暑、室內(nèi)溫度高、機(jī)房環(huán)境條件又不是很理想的條件下，特別注意其良好的散熱，包括各工控機(jī)的過濾網(wǎng)和風(fēng)孔?？筛鶕?jù)電源、風(fēng)扇等的封閉性程度的大小和機(jī)房環(huán)境的變化，來制定除塵維護(hù)的周期。

4.2 視頻服務(wù)器的維護(hù)

由于視頻服務(wù)器的磁盤陣列需要頻繁進(jìn)行讀寫，磁盤出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤和物理壞道的機(jī)率大大增加，而且RAID系統(tǒng)只容許一塊硬盤失敗，當(dāng)兩塊硬盤都失敗時(shí)，整個(gè)RAID陣列的數(shù)據(jù)會(huì)全部丟失，帶來短期內(nèi)無法彌補(bǔ)的損失。所以，對(duì)于我們來說，硬盤陣列的每一塊硬盤的狀態(tài)必須時(shí)刻得到密切關(guān)注。在服務(wù)器報(bào)錯(cuò)時(shí)，主要進(jìn)行以下操作：

通過查看面板菜單項(xiàng)來判斷報(bào)錯(cuò)信息提示，如果一塊硬盤報(bào)為“stop”，則需要手動(dòng)重啟此塊硬盤。因硬盤只有36G，數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)間大約40分鐘。

如果上述方法無效，就需要對(duì)此塊硬盤進(jìn)行格式化后再重建，由于在線重建，系統(tǒng)的編解碼和素材遷移工作正常進(jìn)行，重建效率降低，對(duì)于36G硬盤重建工作大約要進(jìn)行4個(gè)小時(shí)。如果離線重建，大約需要2個(gè)小時(shí)。

如果仍不成功，就需要更換硬盤，重做以上工作。格式化可以對(duì)整個(gè)磁盤陣列進(jìn)行。對(duì)于MAV-70XG工多個(gè)磁盤格式化后，素材的恢復(fù)大約要一天半時(shí)間。

4.3 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的維護(hù)

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是硬盤播出系統(tǒng)中數(shù)據(jù)管理和存儲(chǔ)中樞，系繞的用戶管理、權(quán)限管理，編單、上載、播出的全流程協(xié)調(diào)運(yùn)營都是數(shù)據(jù)在應(yīng)用層面的具體表現(xiàn)。對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的管理和維護(hù)是整個(gè)硬盤系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要保障。

4.4 網(wǎng)絡(luò)維護(hù)

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)上的所有控制機(jī)可以按照一般電腦的維護(hù)檢測(cè)辦法。網(wǎng)絡(luò)測(cè)試主要通過“ping”命令，來檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)連接是否通暢。

硬盤播出系統(tǒng)是一項(xiàng)需要長期探索和不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)的工作，不論是視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器還是網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，都需要新知識(shí)、新技術(shù)的支撐。對(duì)播出技術(shù)人員來說，在學(xué)習(xí)中維護(hù)，在維護(hù)中積累，只有維護(hù)工作到位，才能最大限度地保障設(shè)備正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)安全播出。

5.結(jié)語

隨著廣播電視數(shù)字化進(jìn)程的日益加快，硬盤播出已成為電視臺(tái)播出系統(tǒng)的必然發(fā)展趨勢(shì)，如何正確選擇硬盤播出系統(tǒng)的類型，關(guān)系到電視臺(tái)的未來發(fā)展，因此要十分慎重。

[1]陳琳娜.電視節(jié)目硬盤播出系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2009(07).

[2]陳靜.淺談電視臺(tái)硬盤播出系統(tǒng)中技術(shù)維護(hù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2010(09).