數(shù)字付費電視頻道安全播出技術(shù)因素分析及應(yīng)對策略

王慶宏

廣播電視節(jié)目的安全播出是廣播電視的生命線，安全播出承擔(dān)著把優(yōu)質(zhì)節(jié)目傳送到千家萬戶最后一公里的任務(wù)。隨著數(shù)字付費電視用戶的增長，各數(shù)字付費電視播出機(jī)構(gòu)加強(qiáng)了安全播出工作的管控力度，根據(jù)國家廣電總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》的具體要求，上星付費電視頻道播出單位的播出、總控系統(tǒng)必須達(dá)到一級保障要求，其他系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到二級保障要求。對數(shù)字付費電視的安全播出工作提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。廣播電視安全播出工作也是我國新時代社會主義文化建設(shè)的一部分，數(shù)字付費電視頻道的安全播出工作也是促進(jìn)社會主義新時代文化建設(shè)的重要工作之一。根據(jù)個人的工作經(jīng)驗和教訓(xùn)，我認(rèn)為，影響數(shù)字付費電視安全播出的技術(shù)因素可以從三個維度去考量：播出平臺的外部環(huán)境、播出平臺的技術(shù)因素和一套行之有效的安全播出管理體系。本文從這三個維度方面，結(jié)合央廣數(shù)字付費電視播出平臺的情況做一分析介紹。

一.央廣數(shù)字付費電視播出平臺

隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，基于數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、文件化的高清硬盤播出平臺已經(jīng)成為一種趨勢，全臺網(wǎng)架構(gòu)下的央廣數(shù)字付費電視硬盤播出平臺也是基于當(dāng)今最先進(jìn)數(shù)字電視技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計建設(shè)的。央廣數(shù)字付費電視播出平臺是一兩頻道高標(biāo)清兼容播出系統(tǒng)。具有播前緩存、上載、審看、自動技審、節(jié)目文件自動播出、智能監(jiān)控等功能，可嚴(yán)格按照預(yù)先編排的節(jié)目單，執(zhí)行相應(yīng)的節(jié)目文件播出、節(jié)目信號直播和即時信息發(fā)布，也可根據(jù)需要進(jìn)行人工干預(yù)，完成節(jié)目的插播、順延等操作，充分滿足央廣數(shù)字付費電視播出業(yè)務(wù)需求。

二.影響數(shù)付費字電視安全播出的外部環(huán)境因素及應(yīng)對

播出系統(tǒng)的外部環(huán)境安全因素主要包括機(jī)房物理安全、環(huán)境安全、供電安全和消防安全等四個主要因素。

1.機(jī)房物理安全 機(jī)房物理安全主要是指數(shù)字付費電視的播出系統(tǒng)一定要

建設(shè)在一個相對安全的物理環(huán)境下，確保播出平臺可以避免不法人員的人為的干擾和破壞。央廣數(shù)字付費電視播出系統(tǒng)位于原中央人民廣播電臺業(yè)務(wù)大樓內(nèi)，建筑入口有武警24小時值勤，播出平臺布設(shè)的機(jī)房安裝有門禁系統(tǒng)，無關(guān)人員無法進(jìn)入該機(jī)房，在播出機(jī)房安裝有央廣高清閉路安防監(jiān)控系統(tǒng)，如果機(jī)房發(fā)生其他意外，也可以隨時反饋到相關(guān)應(yīng)急部門?；谝陨先齻€方面的因素，播出機(jī)房的物理安全基本可以得到保障。

2.環(huán)境安全 主要指保障付費數(shù)字電視播出平臺核心機(jī)房溫度、濕度、防塵、

靜電符合《廣播電視中心技術(shù)用房室內(nèi)環(huán)境要求》（GY/T5043）的有關(guān)規(guī)定，機(jī)房接地、布線、外部環(huán)境符合《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范》（GB50174）的B級有關(guān)規(guī)定要求。為此，核心機(jī)房在土木裝修期間進(jìn)行了隔塵、降噪、工藝接地等處理，并安裝2部大金VRV X系列8HP多聯(lián)空調(diào)，確保核心機(jī)房防塵效果和溫濕度達(dá)標(biāo)要求，核心機(jī)房的溫度穩(wěn)定的在20℃～25℃，濕度在45RH～65RH。

3.供電安全 播出用電安全是數(shù)字付費電視安全播出的基本條件，如果用電

安全得不到保障，那么安全播出就無從談起，為此，在數(shù)字付費電視機(jī)房電源設(shè)計施工上，對每個電源配電柜，我們采取兩個不同變壓器低壓回路的UPS供電的技術(shù)方案。根據(jù)播出系統(tǒng)的實際功耗，充分考慮設(shè)備的負(fù)荷冗余，在機(jī)房設(shè)計安裝A、B兩個30KW Schnelder BP？-30KW型配電柜，單母線分段供電，并具備手動互投功能。配電柜的上游電源來自于兩個不同的UPS電源回路，UPS電池組后備時間滿足實際負(fù)荷工作30分鐘以上。每個配電柜配有15個10A的出線回路，每個設(shè)備機(jī)柜的兩個PDU插座電源分別引自自A、B兩個不同電源機(jī)柜出線回路，確保播出雙電源設(shè)備不因某一路電源出現(xiàn)異常而影響到設(shè)備的安全運行。

4.消防安全 消防安全也是影響付費電視頻道安全播出的外部環(huán)境因素之一。為此，我們在播出平臺核心機(jī)房和操控機(jī)房設(shè)計安裝一套氣體消防滅火報警系統(tǒng)，設(shè)置煙感自動探測器15個，氣體噴淋閥6個，7*24小時監(jiān)測機(jī)房的消防情況，以確保機(jī)房消防設(shè)施符合《廣播電視建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GY5067）的要求。

三.影響數(shù)字付費電視安全播出的技術(shù)平臺因素分析及策略應(yīng)對

安全播出的實質(zhì)就是在符合國家政策法律法規(guī)的前提下，依照播出單位預(yù)定計劃，完整、高質(zhì)量、不間斷完成節(jié)目基帶信號（SD-SDI/HD-SDI）傳輸?shù)倪^程。由此可以明確，影響付費數(shù)字電視播出的技術(shù)平臺因素主要包括節(jié)目文件的安全存儲、播出鏈路的可靠性、播出文件的校驗和技術(shù)審計、播出平臺設(shè)備的監(jiān)控和信號的檢測、播出過程的精準(zhǔn)控制、播出平臺的網(wǎng)絡(luò)安全等六個方面內(nèi)容。

1.待播節(jié)目文件的安全存儲與播出

付費數(shù)字電視頻道主要有兩類節(jié)目信號源，演播室直播節(jié)目信號和硬盤播出節(jié)目信號，按照《廣播電視安全播出管理規(guī)定》的要求，演播室主備直播節(jié)目信號應(yīng)通過兩條以上不同路由傳送至播出系統(tǒng)，這里就不再贅述。

待播節(jié)目文件的安全播出與存儲主要依賴于播出視頻服務(wù)器與二級存儲的合理選型與設(shè)計。

基于數(shù)字付費電視的實際情況，播出平臺視頻服務(wù)器采用1+1+1的技術(shù)方案進(jìn)行建設(shè)，即平臺采用主備服務(wù)器加第三異構(gòu)備服務(wù)器的設(shè)計。主、備視頻服務(wù)器采用相同品牌型號的哈雷MediaDeck7000，單機(jī)總?cè)萘?T，有效容量為6T，異構(gòu)第三備播服務(wù)器采用大洋D3-AIR APM服務(wù)器，單機(jī)總?cè)萘?2T，有效存儲容量為9T，主備服務(wù)器和第三備服務(wù)器采用相同的節(jié)目單播出。采用大洋克?。╟lone）播出技術(shù)，確保播出系統(tǒng)播出節(jié)目的準(zhǔn)確同步，在主備視頻服務(wù)器同時故障的情況下，保證第三異構(gòu)播出服務(wù)器信號的按計劃準(zhǔn)確正常播出。

播出平臺素材存儲采用二級存儲的技術(shù)方案建設(shè)，二級存儲采用哈雷MediaGrid3000，32T的存儲容量，1GB/s的有效讀寫帶寬。待播節(jié)目首先遷移至二級存儲，播出平臺根據(jù)節(jié)目單自動進(jìn)行播出文件的遷移，改變了原系統(tǒng)中只有一級存儲的狀況，減輕播出服務(wù)器在線存儲的運算速度和帶寬的壓力。

2.播出鏈路的可靠性

播出系統(tǒng)鏈路設(shè)備主要包括總控矩陣、切換設(shè)備、鍵控設(shè)備、字幕機(jī)和音視頻放大分配器等周邊設(shè)備，系統(tǒng)鏈路設(shè)備主要采用Miranda公司的產(chǎn)品。在技術(shù)方案的設(shè)計實施過程中，在總控矩陣信號前后添加跳線盤，確保矩陣出現(xiàn)故障時，信號可以通過跳線跳過故障點。所有的信號傳輸鏈路均采取主備雙路傳輸方式，且具備主備切換功能，可以有效避免單一潰點的出現(xiàn)。信號鏈路的主要設(shè)備設(shè)均采用雙電源單元供電的方式，設(shè)備的雙電源外接電源分別取自于設(shè)備機(jī)柜的兩個不同PDU電源插座，基本排除了因電源異常影響安全播出的因素。在確保系統(tǒng)鏈路設(shè)備充分冗余備份的情況下，個人認(rèn)為，播出平臺不必過渡冗余建設(shè)，造成經(jīng)濟(jì)上的浪費和環(huán)境上的不友好，做到經(jīng)濟(jì)、有效即可。

3.播出文件的校驗及技術(shù)技審

為了保證待播文件在傳輸過程中的安全性，對待播視頻文件進(jìn)行文件完整性的校驗是必不可少的工作。為此，我們在2臺備播服務(wù)器和2臺遷移服務(wù)器系統(tǒng)中內(nèi)嵌MD5校驗?zāi)K，任何需要進(jìn)入備播服務(wù)器、遷移服務(wù)器接口緩存中的素材文件，均需通過MD5校驗，證明數(shù)據(jù)文件無損壞且具備完整性后，方才能進(jìn)入系統(tǒng)，完成備播流程。

備播服務(wù)器對于從外系統(tǒng)接收到的文件素材，需采用MD5校驗機(jī)制，驗證傳輸過程的安全性，而對于通過上載工作站上載導(dǎo)入的素材文件進(jìn)行技術(shù)指標(biāo)的審核也是確保安全播出的重要步驟之一，為此，播出平臺配置兩臺自動技審服務(wù)器，運用智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，完成對素材的自動技術(shù)審核任務(wù)。審核內(nèi)容包括視頻中的黑場、彩條、藍(lán)底、綠底、靜幀、臺標(biāo)、Y/U/V超標(biāo)等項目和音頻中關(guān)于靜音、破音、VU電平、相位等項目，以保證該素材文件的視音頻技術(shù)質(zhì)量，為前臺人工審核提供參考，減少工作人員工作量。對于自動技審結(jié)果未合格的節(jié)目文件，將生成人工審核任務(wù)，根據(jù)自動技審的結(jié)果對故障點進(jìn)行人工確認(rèn)。

4.播出進(jìn)程的精準(zhǔn)控制

在確保播出硬件的冗余設(shè)計建設(shè)和播出文件技術(shù)審核的同時，一套安全穩(wěn)定、操作簡單、方便，控制精確、有效的播控軟件是諸多控制軟件的核心和靈魂。它是維持播出正常運轉(zhuǎn)的最為重要的環(huán)節(jié)，播出控制軟件主要通過控制視頻服務(wù)器、切換設(shè)備、錄像機(jī)等設(shè)備，根據(jù)計劃，按播出串聯(lián)單完成數(shù)字付費節(jié)目的播出和臺標(biāo)、字幕疊加工作。

根據(jù)數(shù)字付費電視頻道的節(jié)目播出特征，部署在播出平臺的播控軟件應(yīng)該具備的以下幾個基本功能特點：

操作界面設(shè)計簡潔、明了，操作方便。對錄像機(jī)和切換臺等設(shè)備的控制應(yīng)該有美觀的仿真界面，而且可以做到幀精度操作控制；

支持全硬盤自動播出和盤帶結(jié)合的自動播出方式。支持順序播出、定時播出、手動播出、定點插播、順序插播、觸發(fā)插播等多種切換方式；

提供保持、手動切換、主從切換、墊片播出等多種人工緊急干預(yù)手段；

提供準(zhǔn)確的播出串聯(lián)單邏輯時間檢查功能。對定時節(jié)目、插播節(jié)目、以及字幕角標(biāo)的播出時間進(jìn)行邏輯時間檢查，發(fā)現(xiàn)問題可提供醒目的報警提醒標(biāo)志；

在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，播出控制軟件可以繼續(xù)執(zhí)行已加載的節(jié)目單文件，對播出服務(wù)器的節(jié)目文件進(jìn)行控制播出；

可實現(xiàn)對服務(wù)器、矩陣、切換開關(guān)等設(shè)備狀態(tài)的檢查、提示和報警；

支持分級警報，能根據(jù)異常情況的輕重緩急，對警報進(jìn)行分級，提供不同的報警手段和警示界面。對可能中斷播出的操作提供密碼保護(hù)等。

經(jīng)過招標(biāo)，央廣數(shù)字付費播出平臺最終采用了中科大洋科技股份有限公司的數(shù)字化播出系統(tǒng)2.0 D3-AIR APM自動播出控制軟件作為央廣數(shù)字付費電視頻道的播控軟件。

5.播出平臺的監(jiān)控與信號的監(jiān)測

播出監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)是確保安全播出必不可少的輔助系統(tǒng)之一，可對平臺運行故障有效預(yù)判、及時定位、準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)，對平臺播出的SD/ HD SDI、ASI以及開放環(huán)路DVB信號進(jìn)行監(jiān)測。在排查故障環(huán)節(jié)，保證播出安全方面，具有不可代替的作用。為此我們部署了睿御監(jiān)管系統(tǒng)和UnityAres監(jiān)測前端系統(tǒng)來承擔(dān)對播出平臺設(shè)備及信號的監(jiān)控、監(jiān)測工作。監(jiān)控對象主要包括播出網(wǎng)絡(luò)、備播存儲系統(tǒng)、平臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等，實時對數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、播出控制工作站、播出視頻服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、FTP遷移服務(wù)器等其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的服務(wù)進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)測，實時對播出平臺內(nèi)素材管理工作站、素材遷移進(jìn)程狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，以實現(xiàn)對在線播出設(shè)備和播出流程的全程監(jiān)控。通過對播出鏈路上的多個節(jié)點進(jìn)行監(jiān)測，根據(jù)視音頻信號、碼流、信道各層面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，完成故障歸并報警，以鏈路節(jié)點的形式進(jìn)行展現(xiàn)。從而幫助播出值班人員快速應(yīng)急、正確處理，提高平臺故障應(yīng)急的工作效率。

6.網(wǎng)路安全方面

播出平臺網(wǎng)絡(luò)安全是安全播出技術(shù)因素之一，播出平臺雖然與外界互聯(lián)網(wǎng)做到物理隔離，但必要的安全防范手段還是必須的。根據(jù)國家相關(guān)信息系統(tǒng)安全等級保護(hù)的要求，基于付費數(shù)字電視播出流程和網(wǎng)絡(luò)安全性的考慮，數(shù)字電視播出平臺整體網(wǎng)絡(luò)通過部署兩臺網(wǎng)神SecSIS3600網(wǎng)閘進(jìn)行安全防護(hù)和數(shù)據(jù)隔離，以保證播出系統(tǒng)與其他技術(shù)系統(tǒng)之間只允許特定的播出文件數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。在播出平臺內(nèi)部署堡壘主機(jī)、SOC 服務(wù)器、日志審計、漏洞掃描和防病毒服務(wù)器用于日常的審計和防病毒、防攻擊管理。在播出平臺內(nèi)部署三臺H3C S5120-28C-EI交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)劃分為兩個獨立運行的物理子網(wǎng)，播出傳輸系統(tǒng)核心交換機(jī)由兩臺H3C S5120-28CEI堆疊組成，其主要承擔(dān)播出傳輸系統(tǒng)內(nèi)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交換和系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。系統(tǒng)內(nèi)監(jiān)控數(shù)據(jù)與存儲心跳檢測由單獨的另外一臺H3C S5120-28C-EI承擔(dān)，這種結(jié)構(gòu)有效的避免了監(jiān)控數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之間的相互干擾，減少了播出平臺核心交換機(jī)的工作量。

四.安全播出管理體系

一套行之有效、科學(xué)合理的安全播出管理體系是數(shù)字付費電視頻道安全播出的必要條件。這套安全播出管理體系可以確保播出平臺日常的正常運行、維護(hù)以及在平臺出現(xiàn)異常時，也可以通過規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的操作，進(jìn)行應(yīng)急處理。結(jié)合數(shù)字付費電視頻道的特點，央廣數(shù)字付費電視頻道在實際工作中，逐漸豐富完善了數(shù)字電視安全播出管理體系，形成了一整套SOP管理流程，持之以恒，要求所有參與安全播出的相關(guān)人員認(rèn)真遵守和執(zhí)行，確保各項制度和應(yīng)急預(yù)案落到實處。其主要內(nèi)容包括：《數(shù)字付費電視頻道值班員交接班制度》、《數(shù)字付費電視頻道播出機(jī)房管理規(guī)定》、《數(shù)字付費電視頻道播出系統(tǒng)巡檢管理流程》、《數(shù)字付費電視頻道網(wǎng)絡(luò)安全應(yīng)急工作流程》和《數(shù)字付費電視頻道播出應(yīng)急工作流程》等。安全播出管理體系需要在工作實踐中不斷豐富、不斷完善。組織參與播出工作的技術(shù)人員和值班人員進(jìn)行定期培訓(xùn)、實戰(zhàn)演練和考核更是確保安全播出工作的有效方法，通過培訓(xùn)、演練、考核，可以提高技術(shù)工作人員的政治意識、責(zé)任意識、技術(shù)素質(zhì)，全面提升應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急能力。

五.結(jié)束語

數(shù)字付費電視的安全播出工作，不僅需要完成對播出系統(tǒng)進(jìn)行合理的設(shè)計建設(shè)，而且還需要對播出平臺進(jìn)行科學(xué)的管理和維護(hù)，還要建立完善一套科學(xué)的安全播出管理體系，并嚴(yán)格執(zhí)行。付費數(shù)字電視的安全播出工作是數(shù)字付費頻道的安身立命之本。隨著4K高清電視技術(shù)、5G技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，數(shù)字付費電視技術(shù)工作人員應(yīng)及時更新技術(shù)知識，提高業(yè)務(wù)水平，為社會主義新時代的廣播電視事業(yè)不斷努力，砥礪前行。B&P