石　英，崔　海

(云南廣電網(wǎng)絡集團公司 新業(yè)務發(fā)展中心，云南 昆明　650106)

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云南廣電IP高標清播出與應用

石英，崔海

(云南廣電網(wǎng)絡集團公司 新業(yè)務發(fā)展中心，云南 昆明650106)

主要介紹廣電網(wǎng)以數(shù)/模組合及NVOD系統(tǒng)播出“導視節(jié)目”，對播出靈活、短小的節(jié)目片源的應用，已經(jīng)遠遠不能滿足發(fā)展需要。而采用索貝Fair數(shù)字播出加96Tbyte節(jié)目庫組成的多路數(shù)字高清電視播出系統(tǒng)，能很好地提升節(jié)目的上傳、采集、隔離、編排、備份等功能，具有節(jié)目調(diào)度靈活,系統(tǒng)運行穩(wěn)定、安全、可靠,有很好的可擴展性等優(yōu)點。

IP高清播出；索貝Fair；廣電網(wǎng)絡

云南廣電網(wǎng)絡集團公司整合云南16個州/市有線電視網(wǎng)，形成全省一張有線電視網(wǎng)絡。云南有線電視用戶大約500萬用戶，有單向數(shù)字電視用戶405萬用戶。從2014年起，集團有員工6 000多人，實現(xiàn)全省“四個統(tǒng)一”的運作體制。在省委、省政府的正確領導下，集團公司事業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，為全省百姓提供170多套豐富多彩的電視節(jié)目內(nèi)容。其中自辦《精品薈萃-彩云導視》、《美麗云南-彩云導視》節(jié)目，5套高清節(jié)目和1套高清試看節(jié)目。在節(jié)目源采購、內(nèi)容的集成等方面，尤其是節(jié)目采集、制作、播出上都發(fā)揮了積極的作用。升級改造后制作、播出設備以IP推流、交換、軟件播出代替硬件的播出，使用一年來播出效果穩(wěn)定、安全、可靠。本文結合集團新業(yè)務中心節(jié)目部的工作環(huán)境，條件構建存儲、編輯、播出網(wǎng)，供同行參考。

1　IP應用播出解決方案和設計

1.1節(jié)目播出業(yè)務流程及數(shù)據(jù)流程

為提升高清和標清電視節(jié)目的播出生產(chǎn)的效率，使節(jié)目內(nèi)容在采集、上載、審核以及編輯、專題包裝、角標、廣告包裝、片頭設計、字幕疊加，實現(xiàn)臺標多頻道播出，欄目合成等各種功能。圖1為索貝IP播出業(yè)務流程及數(shù)據(jù)流程圖。

業(yè)務流程分為：1)節(jié)目內(nèi)容預存儲功能。節(jié)目預存儲主要是把來自制作網(wǎng)的可以播出的節(jié)目內(nèi)容，根據(jù)節(jié)目制作和集成情況，可以隨時地存儲到96Tbyte節(jié)目庫內(nèi)。該節(jié)目庫與整個系統(tǒng)做相對隔離，該節(jié)目庫內(nèi)的內(nèi)容是不能夠轉移到播出系統(tǒng)內(nèi)，該部分是對系統(tǒng)原來的二級存儲機制的補充。2)播出系統(tǒng)節(jié)目播出。它是整個高/標清節(jié)目播出的系統(tǒng)組成，有二級節(jié)目庫、同步遷移、在線庫、審核、節(jié)目編單/設定等功能，有節(jié)目播出服務器和應急節(jié)目/備播節(jié)目，直播和插播節(jié)目源等組成。系統(tǒng)播出的節(jié)目內(nèi)容經(jīng)過經(jīng)過選擇，把需要的節(jié)目內(nèi)容從預存儲節(jié)目庫中，提取節(jié)目內(nèi)容并遷移到系統(tǒng)播出節(jié)目庫，按照業(yè)務、審核流程、編單后播出。

圖1　業(yè)務和數(shù)據(jù)流程圖

數(shù)據(jù)流程包括：節(jié)目上載工作站、96Tbyte離線節(jié)目庫、二級存儲/系統(tǒng)服務器、上載/編輯工作站、上載/審片工作站、播出編輯工作站、播出審核工作站、播出控制工作站及播出服務器組成。該預存節(jié)目和系統(tǒng)播出共同組成系統(tǒng)、穩(wěn)定、安全的內(nèi)容。

1.2高/標清電視播出系統(tǒng)

如圖2所示，高/標清電視播出系統(tǒng)主要包括：系統(tǒng)服務器和播出二級存儲、千兆以太網(wǎng)交換機，IP主備切換器、IP播出主備播出、IP倒換器，IP多畫面及多畫面顯示器和工作站等。索貝IP應用播出主要是靠軟件系統(tǒng)來處理，其核心存儲及服務是系統(tǒng)穩(wěn)定、安全的保障。節(jié)目的上載、編輯、編排、審核和應急處理都在IP流中一次完成。網(wǎng)絡工作站和外部節(jié)目庫等都通過千兆以太網(wǎng)連接，通過以太網(wǎng)實現(xiàn)對節(jié)目內(nèi)容、圖片、角標及節(jié)目播出流程進行管理。

圖2　高/標清節(jié)目播出系統(tǒng)

2　數(shù)字播出功能

2.1數(shù)字節(jié)目播出組成

數(shù)字節(jié)目播出系統(tǒng)組成，如圖3所示，由幀同步、解碼器、切換器、制式轉換、上下變換、鍵混器、音頻處理器、數(shù)字分配器、格式轉換器及圖文處理器等組成。這些數(shù)字信號功能是要根據(jù)視頻圖像和文字信息的需求來進行處理，設備采用獨立、分布(插件)等方式連接后，一環(huán)扣一環(huán)進行處理，完成從節(jié)目的上載、編輯、審核、播出等任務。這種方式的系統(tǒng)組成環(huán)節(jié)多、復雜，要求維護人員具有較高的技術水平。

圖3　播出功能圖

采用索貝IP應用型播出設計，硬件主要靠核心服務器來保障。而軟件的系統(tǒng)設計和各功能模塊的設計與分布則完全采用軟件程序來完成，減少復雜的外部環(huán)節(jié)的影響，系統(tǒng)工作一年來，在目前業(yè)務流程單一固定、數(shù)據(jù)庫規(guī)模較小的情況下，較為穩(wěn)定，維護工作量不大。

2.2TS over IP播出系統(tǒng)

播出設備根據(jù)云南廣電的實際情況，最終選擇索貝系列IP播出系統(tǒng)，作為節(jié)目制作和播出系統(tǒng)的核心，索貝Fair一體化播出系統(tǒng)特點如下：

1)高度集成一體化。支持標清模擬直播信號、高/標數(shù)字直播信號的轉播、本地文件播出、應急信號播出。

2)集播出素材文件上載、文件轉碼、播出管理、播出節(jié)目編單、播出節(jié)目審查、播出節(jié)目控制、播出字幕編輯、字幕播出、節(jié)目播出為一體的高度集成播出服務器一體機，包含硬盤播出系統(tǒng)所有常用功能，是低成本播出解決方案。

3)高標清播出。支持高清播出和標清播出；主/備信號異常0幀自動倒換；播出上載、播出編單、廣告編單、播出控制、播出系統(tǒng)服務各自獨立，通過播出系統(tǒng)內(nèi)部管理播出內(nèi)部的完整流程。

4)節(jié)目單混編。播出節(jié)目單編輯時，無需考慮節(jié)目素材的規(guī)格，可直接進行出入點打點和預覽，進入二級存儲時，系統(tǒng)根據(jù)預先設定，對不符合播出格式的節(jié)目進行自動轉碼；適合于高標準要求的高清、標清播出系統(tǒng)。

5)高標清素材混播。采用高清播出時，用到的標清素材在播出時自動實時完成上變換；采用標清播出時，用到的高清素材在播出時自動實時完成下變換

6)實施制式轉換。N制素材在播出時實時完成制式轉換。

7)多格式支持。支持MPEGPS，MPEGTS，MPEG-1/2，DV25/50，H.264等文件高速導入。

8)完善的DVD導入。支持字幕、語言選擇。

9)多層圖文字幕。實時疊加臺標、多個角標、時鐘、倒計時、游動字幕，并對服務器播出信號、轉播節(jié)目信號均可疊加多層圖文字幕。

10)實時混音、實時音頻電平均衡輸出。

11)全數(shù)字廣播級播出卡。1個HD/SD-SDI輸入、1個BB同步輸入，2個HD/SD-SDI輸出、1個HDMI輸出，斷電直通；該卡可作為選件，用于搭建傳統(tǒng)數(shù)字播出系統(tǒng)。

Fair-IP和傳統(tǒng)的SDI/ASI結構設計的系統(tǒng)，在軟件的應用層面上，實現(xiàn)相同的功能，而在系統(tǒng)功能的實現(xiàn)和設備配置上則大為簡化，具有集成度高、安裝方便、故障節(jié)點少等特點。但在具體實施中，需要精心做好各應用模塊功能的規(guī)劃，并依次進行網(wǎng)絡規(guī)劃，在調(diào)試和實際運行中注意網(wǎng)絡設備運行狀態(tài)。

2.3播出與管理

云南廣電數(shù)字播出系統(tǒng)面向全省500多萬用戶，要求播出設備必須穩(wěn)定、安全、可靠，在操作上能夠簡單、方便、快捷。電視節(jié)目的制作與播出系統(tǒng)是配套的管理系統(tǒng)，選擇了索貝IPFair節(jié)目播出。

索貝Fair節(jié)目播出與管理包括：Fair播出設備系統(tǒng)與外圍設備是物理隔離，有線和無線都不能夠連接接。操作界面設置有用戶安全管理、節(jié)目的一次遷移和上載都設置二級審核權限，當編單完成確定播出節(jié)目內(nèi)容后無法在進行修改，特殊情況下必須到主機設備應急管理上處理。系統(tǒng)提供圖形化、可再次編輯功能的節(jié)目制作、角標和臺標等管理。

Fair播出網(wǎng)與其他系統(tǒng)沒有物理連接，為完成自主制作和集成節(jié)目的上載，又需要連接制作網(wǎng)。為兼顧安全和工作效率，在播出網(wǎng)和制作網(wǎng)中間采用上載緩沖區(qū)的方式，來實現(xiàn)節(jié)目的上載，同時隔絕除了上載以外的其他訪問。索貝在實際部署應用中，也考慮到制播互聯(lián)的問題，在使用非索貝系統(tǒng)制作網(wǎng)的場景中，提供了“安全網(wǎng)關”的產(chǎn)品，實現(xiàn)對進入播出的文件和數(shù)據(jù)的掃描分析，隔絕非音視頻文件進入播出網(wǎng)。

2.4Fair節(jié)目播出系統(tǒng)安全性

節(jié)目播出系統(tǒng)的日常播出、存儲和管理其安全性至關重要。該系統(tǒng)本身在設計上已考慮了主要環(huán)節(jié)和部件的冗余備份，部分關鍵系統(tǒng)功能在不同的硬件上實現(xiàn)互為備份，如流程服務和數(shù)據(jù)庫服務，實現(xiàn)了系統(tǒng)安全的同時，節(jié)省了硬件投資；各重要環(huán)節(jié)實現(xiàn)備份后，系統(tǒng)具備了相當?shù)倪\行可靠性，有主/備信號異常0幀自動倒換功能，并具備完善的應急方案流程，且應急操作安全、快捷。Fair播出備份系統(tǒng)都采用獨立、自動倒換功能和報警提示，可防止主系統(tǒng)出故障時對備份系統(tǒng)造成影響，確保播出系統(tǒng)7×24小時無故障工作。

在Fair系統(tǒng)本身的安全性設計之外，本文在傳輸入網(wǎng)環(huán)節(jié)準備了應急墊播信號，以應對極端情況下的播出信號安全問題。

3　小結

云南廣電節(jié)目播出系統(tǒng)運行一年來，F(xiàn)air節(jié)目播出系統(tǒng)安全、可靠運行。實現(xiàn)了“精品薈萃海-彩云導視、美麗云南-彩云導視”的每天正常播出。在節(jié)目的采集、上載、編輯、包裝審核等方面都提高了生產(chǎn)制造播出效率。通過一年的運行，筆者認為該系統(tǒng)又具備了安全性、可靠高性、可管理等IP化數(shù)學播出的先進特征，比較符合廣電網(wǎng)絡播出系統(tǒng)的使用要求。

[1]許建琴.廣播電視節(jié)目制作網(wǎng)絡系統(tǒng)設計與應用[J].廣播與電視技術，2009(3)：36.

[2]劉鵬. 云計算[M].3版. 北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[3]應躍波.高標清同播中的視頻質(zhì)量檢測方法研究[J]. 2015，39(13)：99-102.

石英(1959— )，本科，高級工程師，主要從事云南廣播電視技術、數(shù)字電視、云南省干傳輸網(wǎng)絡及云南高清數(shù)字電視等方面工作；

崔海(1971— )，本科，工程師，目前從事廣播電視技術、數(shù)字電視等工作。

責任編輯：時雯

TransmissionandapplicationofIPorhighstandarddefinitionTVforradiobroadcastingnetofYunnan

SHIYing，CUIHai

(Yunnan Radio Broadcasting & Television Networking Group Co.，Ltd.，Kunming 650106，China)

ThetextmainlyintroducesthecombinationofdigitalandanaloguesystemofNVODprograminYunnanRadioBroadcasting&TelevisionNetworking，itisusedtotheTVprogramforquick.ButithasbroadcastsystemtotheSobeyFairdigitalbroadcastandthe96Tbyteofofflinemassstorageofprogrammer，itcanupgradtoverygoodthefunctionfortheprogrammertotheuploading.Thesystemrunssafeandthereliable.

IPorhighdefinitionbroadcasting；FairofSobey；radioandtelevisionnetwork

TN949

BDOI：10.16280/j.videoe.2016.08.014

2016-03-17

文獻引用格式：石英，崔海.云南廣電IP高標清播出與應用[J].電視技術，2016，40(8)：76-79.

SHIY，CUIH.TransmissionandapplicationofIPorhighstandarddefinitionTVforradiobroadcastingnetofYunnan[J].Videoengineering，2016,40(8)：76-79.