張建昆

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數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)

張建昆

國家新聞出版廣電總局五四二臺，北京 102445

本文以數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構(gòu)成和關(guān)鍵技術(shù)為題展開論述。首先，介紹了當(dāng)前數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構(gòu)成。然后，根據(jù)相關(guān)的工作經(jīng)驗(yàn)，分析了當(dāng)前數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)中運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)，希望可以解決系統(tǒng)中存在的問題，不斷促進(jìn)數(shù)字電視廣播的快速、穩(wěn)定發(fā)展。

數(shù)字電視；廣播；播出系統(tǒng)

改革開放以后，我國的數(shù)字化信息技術(shù)取得了快速的發(fā)展。當(dāng)前，數(shù)字化信息技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到各行各業(yè)中，并發(fā)揮著重要的作用。與此同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)在電視節(jié)目的錄制、編輯、傳輸、儲(chǔ)存中被廣泛應(yīng)用，使廣播電視不斷朝著數(shù)字化的方向發(fā)展。當(dāng)前，國內(nèi)一些電視臺引進(jìn)了數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)，并取得了一定的成效。下面結(jié)合相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，對該系統(tǒng)的構(gòu)成以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析、探討。

1 數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構(gòu)成

通常情況下，根據(jù)系統(tǒng)功能的設(shè)置，可以將數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)分為8個(gè)子系統(tǒng)。下面分別進(jìn)行闡述。

1.1 節(jié)目播出子系統(tǒng)

在節(jié)目播出子系統(tǒng)中，按照要求配置了視頻服務(wù)器、光纖磁盤陣列、控制工作站、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，以及播出監(jiān)視工作站等。其中，播出工作站主要是對視頻服務(wù)器進(jìn)行控制，滿足多個(gè)頻道鏡像的播出。視頻服務(wù)器在工作的過程中，可以自行檢測TS流狀態(tài)，并在主備服務(wù)器之間自由切換，這樣可以提高鏡像播出的安全性、可靠性。貯備服務(wù)器與光纖磁盤列陣共享，使以后盤陣擴(kuò)容更加方便。另外，視頻監(jiān)視工作站則是對所有數(shù)字通道的播出狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，以便選擇合適的播出方式，比如直播、插播、混播、輪播等。由此可見，節(jié)目播出子系統(tǒng)的作用在于提高了播出的準(zhǔn)確性[1]。

1.2 播出儲(chǔ)存子系統(tǒng)

播出儲(chǔ)存系統(tǒng)的功能在于對整個(gè)節(jié)目的儲(chǔ)存。該子系統(tǒng)由光纖磁盤陣組成，要求配備雙電源、雙控制器、冷備盤等。在節(jié)目錄制的過程中，應(yīng)該將播出儲(chǔ)存系統(tǒng)與節(jié)目制作系統(tǒng)進(jìn)行隔離，以此來保證系統(tǒng)的安全播出。如果節(jié)目需要在系統(tǒng)間進(jìn)行交換時(shí)，可以通過調(diào)度服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)。反之，則不能訪問到任何數(shù)據(jù)。通常情況下，對于調(diào)度服務(wù)器中的遷移數(shù)據(jù)，應(yīng)該按照節(jié)目單的工作，認(rèn)真審查。只有這樣，才能減少節(jié)目在錄制時(shí)引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，保證數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

1.3 節(jié)目遷移子系統(tǒng)

節(jié)目遷移系統(tǒng)由調(diào)度工作站與服務(wù)器組成，其核心為調(diào)度服務(wù)器。調(diào)度服務(wù)器在運(yùn)行的過程中，可以利用光纖網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)對不同節(jié)目系統(tǒng)進(jìn)行儲(chǔ)存、備份，以此來進(jìn)行節(jié)目單的調(diào)度[2]。首先，當(dāng)節(jié)目錄制完成后，以太網(wǎng)可以將節(jié)目上傳到調(diào)度工作站，調(diào)度工作站對節(jié)目進(jìn)行審核之后，就會(huì)自動(dòng)向調(diào)動(dòng)服務(wù)器發(fā)送調(diào)度指令。當(dāng)調(diào)度服務(wù)器受到指令后，就會(huì)利用以太網(wǎng)讀取系統(tǒng)中儲(chǔ)存的節(jié)目。另外，如果系統(tǒng)中剩余容量不足時(shí)，調(diào)動(dòng)工作站能夠自動(dòng)發(fā)出警告，并將其反映給用戶。最后，調(diào)度工作站能夠?qū)⑴縿h除播出系統(tǒng)指令發(fā)送到調(diào)度服務(wù)器中，對系統(tǒng)中的節(jié)目進(jìn)行刪除。

1.4 播出控制軟件管理子系統(tǒng)

播出控制軟件管理子系統(tǒng)的功能是：對系統(tǒng)進(jìn)行日常管理、控制，并實(shí)施應(yīng)急控制等。該系統(tǒng)主要包括三個(gè)部分，分別為（播出控制系統(tǒng)、節(jié)目單編排系統(tǒng)、播出管理系統(tǒng)）。其中，前兩個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行中相互配合，完成對節(jié)目單的調(diào)整、編排，以及審核工作。

1.5 主備播出切換子系統(tǒng)

該系統(tǒng)包括時(shí)鐘同步系統(tǒng)、TS切換矩陣，以及時(shí)鐘同步系統(tǒng)。其中，TS切換系統(tǒng)的功能是對貯備通道進(jìn)行實(shí)時(shí)切換。時(shí)鐘同步系統(tǒng)的功能是向主備播出設(shè)備提供同步信號，保證系統(tǒng)的同步運(yùn)行。

2 數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 視頻服務(wù)器

一般而言，傳統(tǒng)電視系統(tǒng)頻道比較少，相對于容量設(shè)計(jì)來說，更重視系統(tǒng)設(shè)計(jì)。與傳統(tǒng)的電視廣播系統(tǒng)不同，數(shù)字電視廣播系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)上百個(gè)節(jié)目的并行輸出，因此對系統(tǒng)處理能力要求更高。隨著電視業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，為了滿足人員對節(jié)目的欣賞需求，要求采用更加靈活多樣的視頻服務(wù)器。除此之外，視頻服務(wù)器的儲(chǔ)存功能非常強(qiáng)大，使節(jié)目在播出時(shí)更加安全、可靠。

2.2 RAID-X技術(shù)

該技術(shù)在運(yùn)用的過程中，可以根據(jù)節(jié)目的重要程度，設(shè)置不同的安全級別。針對節(jié)目更新頻率少的采用RAID0＋1儲(chǔ)存方式。如果節(jié)目更新的特別頻繁，可以采用RAD5的方式進(jìn)行儲(chǔ)存[3]。這樣，不僅使磁盤空間達(dá)到了平衡，而且保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。在這種情況下，即便磁盤陣列遭到破壞后，也不會(huì)導(dǎo)致節(jié)目停播。另外，RAID-X技術(shù)在多個(gè)磁盤讀寫中也發(fā)揮著重要的作用。

2.3 視頻接口

數(shù)字電視播出系統(tǒng)包括兩種方式，分別是數(shù)字電視廣播硬盤播出系統(tǒng)（SDI）、數(shù)字電視廣播硬盤播出系統(tǒng)（ASI）。其中，前者在頻道輸出末端增加了ASI編輯器，然后利用復(fù)用器、調(diào)制器等，將節(jié)目傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。后者是數(shù)字電視技術(shù)的核心，該系統(tǒng)的主要設(shè)備是AIS接口的播出視頻服務(wù)器。其工作原理是：按照節(jié)目單的要求，利用太以往將節(jié)目素材傳輸?shù)街С諥IS接口的播出視頻服務(wù)器中，然后儲(chǔ)存到硬盤中。播出控制系統(tǒng)接收到節(jié)目單后，利用服務(wù)器生成PID，然后將多路MPTS輸送到硬件復(fù)用器當(dāng)中，對相關(guān)信息再次復(fù)用，并將調(diào)制后的信息輸送到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)當(dāng)中。

2.4 網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺

按照數(shù)據(jù)信息與控制信息進(jìn)行分類，可以將數(shù)字電視播出系統(tǒng)分為兩個(gè)區(qū)域，分別是A區(qū)域、B區(qū)域。其中，在A區(qū)域中，播出監(jiān)視服務(wù)器、播控服務(wù)器，以及播出服務(wù)器的通信皆采用以太網(wǎng)，其傳輸速度為每秒100Mb。在B區(qū)域中，采用調(diào)度服務(wù)器進(jìn)行信息傳輸。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以利用太以往或者光纖來完成節(jié)目的高速傳輸，并將其儲(chǔ)存在系統(tǒng)當(dāng)中，這樣在很大程度上提高了節(jié)目傳輸?shù)目煽啃耘c高效性。

3 結(jié)束語

當(dāng)前，數(shù)字化技術(shù)被廣泛應(yīng)用到電視廣播采集、制作、編輯、儲(chǔ)存，以及傳輸當(dāng)中，極大地促進(jìn)了電視廣播事業(yè)的發(fā)展。基于此，本文對數(shù)字電視廣播播出系統(tǒng)的構(gòu)成以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討。傳統(tǒng)的電視廣播頻道比較少，對容量設(shè)計(jì)要求不高。與傳統(tǒng)電視廣播相比，數(shù)字化電視廣播系統(tǒng)具有技術(shù)高、傳輸速度快、播出質(zhì)量高的優(yōu)勢特點(diǎn)，因此在廣播電視行業(yè)中具有更大的發(fā)展空間與前景。

[1]邢云.數(shù)字電視系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)[J].西部廣播電視，2015（02）:55-56.

[2]羅湘運(yùn).移動(dòng)多媒體廣播電視安全播出技術(shù)探討[J].中國傳媒科技，2015（01）:145-146.

[3]曹瓅.《廣播與電視技術(shù)》2014年總目次[J].廣播與電視技術(shù)，2014（12）:148-149.

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