電視臺硬盤播出系統(tǒng)的數(shù)字化升級改造技術(shù)

劉 偉

（亳州廣播電視臺，安徽 亳州 236800）

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)科技在不斷的進步和發(fā)展，各地電視臺也都積極地開展了播出系統(tǒng)升級改造的工作，從傳統(tǒng)播出系統(tǒng)朝著數(shù)字化播出系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變，建成高網(wǎng)絡(luò)信息化硬盤播出系統(tǒng)。在實際轉(zhuǎn)變工作中，包括多方面的內(nèi)容，要求全面分析并且掌握硬盤播出系統(tǒng)基本情況，對改造工作的實施原則進行明確，利用科學合理的升級改造技術(shù)方案。[1]

1.電視臺硬盤播出系統(tǒng)的分析

電視臺硬件播出系統(tǒng)設(shè)計的重點為機房設(shè)備，主要包括總控、分控、設(shè)備和總控等。通過服務(wù)器的方式進行播出，然后輔以錄像機播出。在全部的播出節(jié)目中，只有新聞節(jié)目能夠以節(jié)目自身的特點進行播出，其他的節(jié)目都是利用服務(wù)的方式播出。其次，對利用系統(tǒng)之外傳輸信號的管理，根據(jù)針對性設(shè)備進行統(tǒng)一化管理。[2]

2.電視臺硬盤播出系統(tǒng)的數(shù)字化改造原則

2.1 分布式上載設(shè)計

由于工作性質(zhì)不同，硬盤播出系統(tǒng)的播出和上載兩個工作站能夠在不同大樓和樓層中布置。在上載電視節(jié)目素材的過程中要通過本地和播出設(shè)備實現(xiàn)，從而避免電視節(jié)目素材的二次拷貝，提高電視工作人員的效率。電視節(jié)目素材在本地上載的過程中要重視數(shù)據(jù)備份，因為工作人員在上載的過程中無法確定數(shù)據(jù)上載的通暢性。假如網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)上載時出現(xiàn)中斷，就要重新傳輸上載數(shù)據(jù)。[3]

2.2 安全性能設(shè)計

為保證電視節(jié)目播出過程中的安全性和穩(wěn)定性，要對系統(tǒng)中設(shè)備進行備份，避免工作人員由于個人的失誤使電視播出出現(xiàn)失誤。要求電視節(jié)目系統(tǒng)的播出設(shè)計方式，能夠保證電視節(jié)目播出的效果。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，電視臺通過先進網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接設(shè)備，要同時實現(xiàn)多種數(shù)據(jù)的傳輸。針對突發(fā)性比較強的數(shù)據(jù)，要實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，在使用技術(shù)過程中還要實現(xiàn)設(shè)備資源共享。

2.3 硬盤播出系統(tǒng)的升級

在改造升級電視臺硬盤播出系統(tǒng)的過程中，要保證全部設(shè)備能夠滿足硬盤系統(tǒng)基本播出需求，使系統(tǒng)具備良好擴容與升級的能力，滿足硬盤播出系統(tǒng)在未來升級中的需求。另外，保持系統(tǒng)使用開放性軟件，使電視臺系統(tǒng)以外的系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)連接和數(shù)據(jù)交換。[4]

2.4 維護運行環(huán)境

在保證并且維護電視臺硬盤播出系統(tǒng)硬件時，要求工作人員清除工作臺灰塵、污跡、垃圾等。因為灰塵會在不知不覺中進入到設(shè)備中，影響到設(shè)備的正常運行，從而出現(xiàn)嚴重的安全隱患。所以，就要定期做好系統(tǒng)運行環(huán)境維護工作，保證操作室的清潔干燥，將硬盤外部灰塵進行清除。及時上機，并且根據(jù)相應(yīng)標準對機房濕度、溫度進行控制。對人員進出機房規(guī)范要求進行明確，嚴格管控進出人員，避免無關(guān)閑雜人員等隨意的出入，影響到機房的環(huán)境。[5]

2.5 規(guī)范操作程序

嚴格根據(jù)相關(guān)部門頒發(fā)的電視臺硬盤播出系統(tǒng)維護規(guī)定，制定合理的操作流程規(guī)范。具體分析，相關(guān)人員根據(jù)標準正確的關(guān)閉或者啟動計算機系統(tǒng)，從而降低因為工作人員操作不當導致的計算機系統(tǒng)故障問題。注意設(shè)備電源接觸是否良好，對設(shè)備電流、電壓進行檢查，避免出現(xiàn)觸電、漏電等事故。定期檢查機房環(huán)境和設(shè)備，做好事項登記，掌握設(shè)備的實際情況，及時實現(xiàn)設(shè)備維護。[6]

3.硬盤播出系統(tǒng)的數(shù)字化升級改造

3.1 硬盤播出總控設(shè)計

基于全硬盤播出系統(tǒng)數(shù)字化設(shè)計理念，根據(jù)播出服務(wù)器SDI串行數(shù)字輸出設(shè)計視頻服務(wù)器和播控軟件，設(shè)計數(shù)字電視輸出的播出平臺，從而使信號調(diào)度、監(jiān)測的實際需求得到滿足。

其一，通過SDI切換矩陣折疊式要能夠?qū)崿F(xiàn)主備設(shè)置，根據(jù)SW162數(shù)字切換矩陣設(shè)置雙RS232控制端口，能夠?qū)崿F(xiàn)手動和自動兩種不同的操作方式，從而實現(xiàn)斷電直通功能。將主備視頻服務(wù)器的輸出信號在主備切換矩陣中傳輸，并且實現(xiàn)數(shù)字信號和預檢信號的主輸出使用。

其二，字幕系統(tǒng)是基于數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)化異地制作，將字幕設(shè)置到播出表中，播出表滑動的過程中字幕播出內(nèi)容也跟著動，從而提高字幕的便捷性，使人員操作失誤度和強度得到降低。[7]本文字幕系統(tǒng)的實現(xiàn)方式為：通過鍵混外置放字幕設(shè)計新聞綜合頻道，利用廣播級視頻板卡實現(xiàn)字幕機的設(shè)置，從而實現(xiàn)三維動畫功能，提高字幕的清晰度，定時設(shè)置自動字幕，并且在運動過程中更加連續(xù)、平滑。將視頻服務(wù)器內(nèi)嵌字幕應(yīng)用到其他3個頻道中，實現(xiàn)臺標、字幕等圖文播出功能，從而實現(xiàn)視頻服務(wù)器編解碼卡，節(jié)約繁瑣連接過程，使系統(tǒng)更加簡潔、安全，在方便維護的過程中使系統(tǒng)質(zhì)量得到提高。

其三，在系統(tǒng)中設(shè)置GPS衛(wèi)星時鐘接收機，根據(jù)RS232接口連接服務(wù)器端將客戶端校時軟件安裝到其他每臺電腦中，保證時間嚴格性和一致性。

其四，SDI嵌入音頻處理器。使電視節(jié)目的來源渠道得到擴大，無法統(tǒng)一節(jié)目源聲音大小，根據(jù)音頻處理器自動化控制輸出端口電平，將噪音消除，從而提高聲音質(zhì)量。[4]圖1為升級后硬盤播出總控系統(tǒng)。[8]

圖1 升級后硬盤播出總控系統(tǒng)

3.2 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

數(shù)據(jù)庫為硬盤播出系統(tǒng)軟件運行的基礎(chǔ)，能夠記錄節(jié)目單、素材文件和監(jiān)控等數(shù)據(jù)。其作為硬盤播出系統(tǒng)的信息管理中樞，假如在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器播出的過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、死機等故障，就會導致無法估量的后果。所以，在創(chuàng)建高清硬盤播出系統(tǒng)的過程中，要重視數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運行的穩(wěn)定性和安全性。

在本次高清硬盤播出系統(tǒng)建設(shè)的過程中，系統(tǒng)的搭載平臺通過2臺高性能Dell R420服務(wù)器設(shè)計，服務(wù)器設(shè)置6個300G硬盤。使用SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件，可管理性、可用性、可靠性得到提高，雙機數(shù)據(jù)庫服務(wù)器能夠?qū)崿F(xiàn)雙機熱備和鏡像。

數(shù)據(jù)庫雙機熱備份的實現(xiàn)方式包括：其一，共享模式?；诖鎯^(qū)域網(wǎng)SAN和共享磁盤陣列，對雙機軟件安裝并且實現(xiàn)雙機備份；其二，純軟件模式。并沒有共享存儲設(shè)備，只是利用軟件共享。在本文硬盤播出系統(tǒng)建設(shè)過程中使用純軟件模式，雙機熱備利用EMC AutoStaet主備鏡像軟件實現(xiàn)，將注冊表保護為服務(wù)器分區(qū)鏡像、磁盤管理、分區(qū)磁盤所提供。通過播出系統(tǒng)使靜態(tài)監(jiān)控、故障探測和動態(tài)配置得到實現(xiàn)，通過新的跳線實現(xiàn)主備服務(wù)器的實時監(jiān)測。如果主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器出現(xiàn)意外掉電、服務(wù)停止和網(wǎng)絡(luò)中斷時，備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器接管并且獨立運行，對系統(tǒng)提供不間斷的數(shù)據(jù)服務(wù)，實現(xiàn)安全播出。[9]

3.3 播出服務(wù)器

在創(chuàng)建高清硬盤播出系統(tǒng)建設(shè)時，使用Dell R730系列視頻播出服務(wù)器，使其能夠作為主備硬盤播出。2臺播出視頻服務(wù)的配置相同，每臺服務(wù)器都能夠獨立配置4個編碼/解碼工作通道，從而實現(xiàn)雙向性解碼、應(yīng)急上載、播前頭尾檢測、審看等。另外2個通道指的是單向播放通道，實現(xiàn)標清播放與利用軟件授權(quán)無縫升級高清服務(wù)。

另外，通過升級改造使播出系統(tǒng)使用HP工作站結(jié)合美國SD視頻播出卡，配置SDI與增強型的模擬接口，內(nèi)設(shè)硬件下變換器。Decklink Studio還設(shè)置獨立的模擬分量、SDI、復合視頻連接，SDI與模擬分量連接都能夠自動切換清晰度。另外，SD-SDI輸出端口設(shè)置變換器實現(xiàn)清晰度轉(zhuǎn)變，在對復合視頻信號處理過程中，使SD-SDI輸出運作鍵作為輸出。[10]

3.4 整備系統(tǒng)設(shè)計

播出系統(tǒng)指的是電視臺節(jié)目最終輸出系統(tǒng)，創(chuàng)建節(jié)目整備系統(tǒng)，使基于文件的自動化播出模式得到實現(xiàn)，包括計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的文件化自動送播、網(wǎng)絡(luò)化編單和文件化網(wǎng)絡(luò)化節(jié)目審核等。在系統(tǒng)建設(shè)過程中要求基于現(xiàn)有播出系統(tǒng)實現(xiàn)擴容改造，除改造優(yōu)化播出系統(tǒng)外，新建設(shè)服務(wù)總編室部門和播出部門的編單系統(tǒng)、整備系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安保等系統(tǒng)。無縫連接新建系統(tǒng)與原本的數(shù)據(jù)庫和播出系統(tǒng)，便于運營維護。在創(chuàng)建多系統(tǒng)的過程中，根據(jù)全臺網(wǎng)全程文件化制播的流程實現(xiàn)手動制播的流程，實現(xiàn)自動化流程的設(shè)計。[11]

通過播出整備系統(tǒng)能夠?qū)徍穗娨暸_成品的內(nèi)容，并且對其進行管理，最后交給播出發(fā)布系統(tǒng)進行播出。網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)是將邊界安全作為基礎(chǔ)，互相連接臺內(nèi)的生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)，使節(jié)目文件、成品元數(shù)據(jù)和指定內(nèi)容在播出區(qū)域中導入。另外，還要提供介質(zhì)導入、有卡上載、通道下載等多成品節(jié)目的匯聚。此種成品節(jié)目文件在播出系統(tǒng)中，通過媒體處理中心進行校驗、技審、轉(zhuǎn)碼等處理。[12]

在播出系統(tǒng)現(xiàn)有的流程中，實現(xiàn)軟件的個性化訂制開發(fā)，以此保證業(yè)務(wù)流程的高度適配，并且結(jié)合現(xiàn)有播出軟件、數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)通路的通暢性，使業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行效率得到提高。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用成熟網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計方式，避免系統(tǒng)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)單潰點，構(gòu)成高度健壯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使播出業(yè)務(wù)能夠7*24的連續(xù)穩(wěn)定運行。[13]

3.5 上載信號監(jiān)測和報警

利用人工打點、審看等方式實現(xiàn)電視臺播出上載，人為因素會影響到播出系統(tǒng)的上載利用播出質(zhì)量最后的防線。在改造系統(tǒng)過程中，新創(chuàng)建的上載自動技審功能對上載信號實時監(jiān)測和報警，以通道記錄實現(xiàn)自動檢測模塊的設(shè)計，信號檢測模塊在設(shè)計過程中并不需要全硬件的檢測技術(shù)。在上載節(jié)目的過程中自動檢測信號，不會對節(jié)目正常的上載造成影響。檢測基帶檢測服務(wù)器對錄像帶中的素材音頻、視頻等信號進行上載，通過SNMP協(xié)議使錯誤信息匯總到基帶檢測服務(wù)器中，根據(jù)上載軟件聯(lián)動，實現(xiàn)詳細報警日志的記錄，上載信號監(jiān)測報警結(jié)構(gòu)詳見圖2。[14]

圖2 上載信號監(jiān)測報警結(jié)構(gòu)

3.6 播出控制工作站

在創(chuàng)建高清硬盤播出系統(tǒng)的過程中，播控工作站使用2臺惠普播控機設(shè)計，利用互為主備方式和播控軟件控制主備工作站。其次，系統(tǒng)配置主備RS422倒換器的，使用主備結(jié)合的方式控制共享。根據(jù)節(jié)目播出單，播控工作站通過控制端口解碼視頻服務(wù)器中的通道播出節(jié)目單，還能夠自動控制主備分控切換矩陣、鍵混器等實現(xiàn)電視臺頻道播出需要的效果。

3.7 智能監(jiān)看系統(tǒng)

監(jiān)看系統(tǒng)使用服務(wù)器/用戶端架構(gòu)設(shè)計，通過國內(nèi)領(lǐng)先的技術(shù)與多畫面設(shè)備，各個監(jiān)控工作站安裝過程中設(shè)置顯示界面，使操作人員對系統(tǒng)運行狀態(tài)、收錄節(jié)目內(nèi)容和報警狀態(tài)實時查詢，實時監(jiān)看播出系統(tǒng)的鍵混器、主備視頻服務(wù)器、響度控制器等節(jié)點信息。整個智能監(jiān)看系統(tǒng)包括操作流程監(jiān)控系統(tǒng)、信號監(jiān)控檢錄系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)等，值班人員能夠利用監(jiān)控系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)問題并且處理。[15]

4.升級后硬盤播出系統(tǒng)的操作

硬盤播出系統(tǒng)根據(jù)計算機管理優(yōu)勢結(jié)合亳州廣播電視臺的播出流程，轉(zhuǎn)變?yōu)槿詣踊嬎銠C管理模式，使播出安全性得到提高，具體操作流程如下。

其一，編輯節(jié)目模板。根據(jù)播出計劃，總編室實現(xiàn)節(jié)目模板的創(chuàng)建。

其二，節(jié)目詳單編輯?；诠?jié)目板塊編輯全部播出頻道的節(jié)目詳單，完成編輯后在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中發(fā)送，對用戶審核權(quán)限進行通知。在對節(jié)目單審核之后，自動更新播出表單。

其三，上載素材。從上載站使廣告部和新聞部的節(jié)目在視頻服務(wù)器中上載，還能夠通過非編系統(tǒng)直接打包入庫到視頻服務(wù)器中。影視劇節(jié)目為總編室利用上載站，到二級存儲和播出服務(wù)器中上載。

其四，總編室的字幕制作人員先做好要播出的倒計時、游動等字幕，之后在服務(wù)器中入庫，使節(jié)目單編排過程調(diào)用更加的方便。

其五，在播出控制終端，播出控制人員通過數(shù)據(jù)庫調(diào)出當天播放的播出表，以此播放。在播放過程中通過此終端實現(xiàn)臨時操作，比如臨時刪除、鎖定播出或者插入其他的節(jié)目等。[16]圖3為播出流程。

圖3 播出流程

結(jié)語

在縣級電視臺整體運行的過程中，硬盤播出系統(tǒng)尤為重要，實現(xiàn)數(shù)字化升級改造，選擇有效、科學的技術(shù)方案能夠良好應(yīng)對硬盤播出系統(tǒng)運行中的問題，提高播出質(zhì)量和效果，從而為社會公眾提供優(yōu)質(zhì)、高效的電視服務(wù)。