合肥電視臺(tái)高清頻道播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

康振華

（作者單位：合肥市廣播電視臺(tái)）

合肥電視臺(tái)高清頻道播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

康振華

（作者單位：合肥市廣播電視臺(tái)）

當(dāng)前，隨著信息時(shí)代的帶來和數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，電視臺(tái)全域制播流程正越來越網(wǎng)絡(luò)化、高清化。對(duì)于合肥電視臺(tái)來說，新的電視臺(tái)全域制播流程既是一個(gè)重大的挑戰(zhàn)，也是一次良好的機(jī)遇。本文在科學(xué)分析當(dāng)前和非電視臺(tái)高清頻道播出現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)合肥電視臺(tái)高清頻道播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)行了簡單探討，希望對(duì)相關(guān)的合肥電視臺(tái)電視工作者有所啟示。

合肥電視臺(tái)；高清頻道；播出系統(tǒng)；設(shè)計(jì)與應(yīng)用

近年來，高清播放技術(shù)迅猛發(fā)展，大屏幕的平板電視在我國家庭中基本得到了普及，電視臺(tái)的播出系統(tǒng)也呈現(xiàn)出明顯的高清化趨勢(shì)，且這種趨勢(shì)要求電視臺(tái)的播出系統(tǒng)的高清化轉(zhuǎn)變要先于傳輸系統(tǒng)。合肥電視臺(tái)在建設(shè)高清頻道播出系統(tǒng)的過程中，定位是高清化、可擴(kuò)展、網(wǎng)絡(luò)化三者互聯(lián)互通，以制定出技術(shù)含量更高的、更加符合當(dāng)前主流電視臺(tái)高清化發(fā)展趨勢(shì)的高清頻道播出系統(tǒng)解決方案。

1 系統(tǒng)方案

系統(tǒng)主播頻道的高清化播出方案為：矩陣+切換臺(tái)。播出服務(wù)器系統(tǒng)播出方式為：存儲(chǔ)搭配MCL播出服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)途徑為：一路長和寬分別為16的矩陣和切換臺(tái)的PGM信號(hào)經(jīng)過主備倒換器的處理后，被傳入高清播放總控制系統(tǒng)；另一路長和寬同樣為16的矩陣加主備切換臺(tái)的PGM信號(hào)經(jīng)過主備倒換器的變換處理后，經(jīng)過臺(tái)標(biāo)、字幕等的疊加后，被輸入到標(biāo)清衛(wèi)視。總體來看，整個(gè)頻道所具備的輸入信號(hào)共有16路，其中2路被分配到主備硬盤當(dāng)中，2路被分配到演播室當(dāng)中，2路是標(biāo)清無臺(tái)標(biāo)的信號(hào)來源，2路作為CCTV1HD的信號(hào)，4路是總控MCR的調(diào)度信號(hào)，其作用是直播外來信號(hào)和延時(shí)前查看。另外，測(cè)試卡和硬盤墊片在工作中各占用1路信號(hào)，最后2路信號(hào)作為應(yīng)急放像機(jī)信號(hào)。此外，系統(tǒng)單獨(dú)配備一個(gè)技術(shù)監(jiān)控矩陣，其作用是對(duì)系統(tǒng)各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行有效、及時(shí)的監(jiān)看和監(jiān)聽。這樣，整個(gè)系統(tǒng)方案便可妥善運(yùn)行。

2 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)方式

高清頻道播出系統(tǒng)的核心是視頻服務(wù)器，管理的主要方式是運(yùn)用系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化管理，具體來說，即通過千兆以太網(wǎng)對(duì)信息進(jìn)行高效傳輸、控制和管理，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電視臺(tái)高清化節(jié)目的自動(dòng)化播出。高清播出系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)包括以下幾個(gè)組成部分：上載服務(wù)器、遷移服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、以太交換機(jī)、網(wǎng)管工作站、編單工作站、監(jiān)控工作站、矩陣控制工作站等。在高清播出系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)中，以太交換機(jī)又分為播出控制板塊和數(shù)據(jù)控制板塊兩部分內(nèi)容，其中播出控制板塊的作用是連接高清視頻服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、控制機(jī)、編單機(jī)、RS422、設(shè)備控制網(wǎng)口等，而數(shù)據(jù)控制板塊的作用是連接高清視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、遷移服務(wù)器數(shù)據(jù)網(wǎng)口等?？刂瓢鍓K和數(shù)據(jù)板塊分離的必要性在于，可以避免數(shù)據(jù)網(wǎng)在大量的數(shù)據(jù)傳輸過程中對(duì)控制信息造成過大沖擊。主機(jī)系統(tǒng)采用鏡像結(jié)構(gòu)的磁盤，并對(duì)磁盤陣列進(jìn)行有效共享，雙機(jī)采取并行的方式同時(shí)運(yùn)行。在相互檢測(cè)運(yùn)行狀況時(shí)，采用心跳線，即當(dāng)某一臺(tái)機(jī)發(fā)生運(yùn)行問題時(shí)，軟件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)連接切換到另一臺(tái)機(jī)上，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、安全性連續(xù)性和有效性。同時(shí)，用一臺(tái)PC機(jī)充當(dāng)備份機(jī)，其效果是，在播出節(jié)目單發(fā)生改動(dòng)時(shí)，可以通過第三備份機(jī)的備份工作站進(jìn)行編輯。此種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)方式簡單、有效、易于管理，在實(shí)際使用中效果較好。

3 視頻服務(wù)器系統(tǒng)布置

在硬盤播出系統(tǒng)的所有關(guān)聯(lián)設(shè)備當(dāng)中，視頻服務(wù)器是非常關(guān)鍵的。具體來說，視頻服務(wù)器中存儲(chǔ)著節(jié)目正常播出所需要的全部視頻、音頻、數(shù)據(jù)和文件，其數(shù)據(jù)安全性會(huì)對(duì)硬盤播出系統(tǒng)的運(yùn)行效果形成直接影響。由于高清頻道播出系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)安全性和播出穩(wěn)定性的要求較高，綜合考慮后采用Seachange視頻服務(wù)器系統(tǒng)，此種視頻服務(wù)器系統(tǒng)具有較高的可靠性，因?yàn)槠涿總€(gè)服務(wù)器單獨(dú)作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間采用RAID5方式進(jìn)行連接共同組成服務(wù)器群，并且每個(gè)服務(wù)器內(nèi)均將RAID5技術(shù)植入到硬盤當(dāng)中，形成RAID平方結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)大的多級(jí)故障自動(dòng)修復(fù)功能，大大提升了運(yùn)行可靠性。此種視頻服務(wù)器系統(tǒng)的集群結(jié)構(gòu)中將播出集群和上載集群相剝離，上載和播出分別使用非鏡像和鏡像的集群方式，編碼和解碼在MediaClient客戶端平臺(tái)上完成，并且整個(gè)視頻服務(wù)器的格式均為MXF格式。MediaClient客戶端平臺(tái)結(jié)構(gòu)簡單、易于操作，其本身不配備存儲(chǔ)單元，可以在需要時(shí)根據(jù)需求和其他任何一個(gè)中心存儲(chǔ)體互聯(lián)。

為了達(dá)到播出存儲(chǔ)鏡像和共享式頻道備份的目的，采用雙SeaChangeBMLe視頻服務(wù)器，和等待播出的素材文件無關(guān)的文件一概不進(jìn)行存儲(chǔ)。在上載過程中，上載的存儲(chǔ)級(jí)為公用，并用雙SeaChangeBMLe視頻服務(wù)器進(jìn)行等待播出的視頻素材文件的存儲(chǔ)、傳輸、整理，在播出過程中，全部的播出系統(tǒng)的文件交換行為均通過上載級(jí)存儲(chǔ)進(jìn)行。

對(duì)當(dāng)天上載的視頻素材，經(jīng)過專業(yè)人員審查觀看后，確認(rèn)可以播放后才可以審核通過，進(jìn)而通過上載級(jí)向播出級(jí)進(jìn)行傳輸。在某些情況下，需要臨時(shí)改變播出順序，可由操作人員手動(dòng)排列素材播出順序，保證素材播放的可調(diào)節(jié)性。上載級(jí)不僅承擔(dān)著存儲(chǔ)素材的任務(wù)，也承擔(dān)著傳輸素材的任務(wù)，其作用可以總結(jié)為福彩的存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)的交換，在某些素材需要進(jìn)行重播的時(shí)段內(nèi)，其工作方式為：素材管理服務(wù)器下發(fā)遷移任務(wù)，再通過遷移服務(wù)器向播出級(jí)進(jìn)行快速遷移，最終完成素材重播任務(wù)，達(dá)到預(yù)定的高清播出效果。

4 高清頻道自動(dòng)播控系統(tǒng)的運(yùn)行方式

高清頻道自動(dòng)播控系統(tǒng)的運(yùn)行方式有兩種，一種是先編單，然后上載，最后播出，另一種是先上載，然后進(jìn)行編單，最后播出。前一種方式要求編單工作站完成相應(yīng)日期的空節(jié)目單的導(dǎo)入工作，進(jìn)而根據(jù)播出版面設(shè)置在編單工作站中修改節(jié)目單，輸入視頻源、播出方式、播出時(shí)長、節(jié)目插點(diǎn)和上鍵等信息，將播出素材從素材管理器中導(dǎo)入到節(jié)目單中，編單工作站可以允許空素材節(jié)目進(jìn)行審批和發(fā)送。后一種方式要求根據(jù)播出版面設(shè)置到磁帶庫領(lǐng)取磁帶，再將要播出的磁帶全部交給上載工作站，由上載工作站進(jìn)行采集、審片等工作，進(jìn)而將對(duì)應(yīng)的素材進(jìn)行串聯(lián)單編輯，完成高清自動(dòng)播出。兩種方式相比，后一種的優(yōu)勢(shì)在于節(jié)目單不存在錯(cuò)誤提示，在一定程度上減少了素材播出過程中的隱患。

5 結(jié)語

合肥電視臺(tái)高清頻道播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)踐，表明高清播出系統(tǒng)不是簡單的標(biāo)清升級(jí)，更要達(dá)到系統(tǒng)硬件設(shè)備和應(yīng)用軟件24小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行的要求，并需要擁有完善的硬件熱備份、自動(dòng)數(shù)據(jù)熱備份、節(jié)目播出熱備份等功能，避免出現(xiàn)崩潰點(diǎn)。高清頻道播出系統(tǒng)與原有標(biāo)清播出系統(tǒng)的無縫連接，是確保高清播出系統(tǒng)操作、維護(hù)和管理有序運(yùn)行的重要內(nèi)容，要著力解決高清頻道播出系統(tǒng)對(duì)標(biāo)清系統(tǒng)的兼容性，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)化制播的新標(biāo)準(zhǔn)，真正實(shí)現(xiàn)高清頻道播出系統(tǒng)的順暢、穩(wěn)定運(yùn)行，提升高清播出質(zhì)量，滿足高清頻道受眾的切實(shí)需求。

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