文/卞力

引言

當(dāng)前，很多人選擇通過電腦等途徑觀看娛樂節(jié)目，但作為傳統(tǒng)娛樂方式的電視，依然依靠過去的積累擁有著極大數(shù)量的觀眾。傳統(tǒng)的標(biāo)清電視已經(jīng)很難滿足人們的要求，必須要對(duì)電視的播出系統(tǒng)升級(jí)，建立高、標(biāo)清兼容的集群系統(tǒng)。

1.高、標(biāo)清兼容集群播出系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 播出系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

電視臺(tái)的播出系統(tǒng)視頻服務(wù)單元由很多子系統(tǒng)構(gòu)成，包括播出控制單元、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、技術(shù)審片、遷移調(diào)度等。在這些不同的構(gòu)成部分中，以數(shù)據(jù)庫(kù)作為整個(gè)系統(tǒng)的重要模塊，系統(tǒng)依靠遷移調(diào)度系統(tǒng)支撐電視節(jié)目播出的相關(guān)業(yè)務(wù)，使用自動(dòng)播出軟件保證系統(tǒng)能夠自動(dòng)播放。

節(jié)目的信號(hào)源有數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)兩種，在實(shí)際工作中，需要使用專門的信號(hào)處理裝置處理不同的信號(hào)，并做好信號(hào)的分類，才能保證節(jié)目播出順利。如果要進(jìn)行系統(tǒng)信號(hào)變換，需要經(jīng)過節(jié)目上載、模擬信號(hào)調(diào)度、音頻加解嵌系統(tǒng)、視頻服務(wù)信號(hào)調(diào)度來實(shí)現(xiàn)，與此同時(shí)，還會(huì)對(duì)部分信號(hào)進(jìn)行歸類處理。

1.2 播出系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)框架

電視臺(tái)的播出系統(tǒng)需要具備節(jié)目上載、儲(chǔ)存以及管理等功能，系統(tǒng)需要不同的服務(wù)器，并且使用傳輸速度很快的千兆以太網(wǎng)將不同的服務(wù)器連接在一起，保證各項(xiàng)功能的協(xié)同。由于系統(tǒng)的功能很多，使得系統(tǒng)出現(xiàn)問題的可能性也大大增加。為了避免因?yàn)槟骋粋€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題導(dǎo)致節(jié)目無法播放，電視臺(tái)的播放系統(tǒng)會(huì)使用兩臺(tái)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)來建立系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)匯集層，使用雙機(jī)互聯(lián)的方法，保證一個(gè)服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)其他服務(wù)器也能夠代替它的工作。[2]

在對(duì)節(jié)目的播出、數(shù)據(jù)庫(kù)和服務(wù)器的管理上，使用千兆以太網(wǎng)進(jìn)行工作站和服務(wù)器之間的信息交流，能夠使播出系統(tǒng)的功能變得更加完善和高效。在建立高、標(biāo)清兼容集群播放系統(tǒng)時(shí)，由于需要存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)和節(jié)目，系統(tǒng)必須要有較強(qiáng)的存儲(chǔ)能力，使遷移、入庫(kù)、后臺(tái)轉(zhuǎn)碼等任務(wù)能夠快速進(jìn)行，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)度。而在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性上，可以利用雙服務(wù)器運(yùn)行的方式，并用軟件保證雙服務(wù)器可以互為主設(shè)備。

2.高、標(biāo)清兼容集群播出系統(tǒng)的運(yùn)作流程

2.1 節(jié)目素材的傳遞

節(jié)目素材的傳遞需要經(jīng)過上載、審查、納入節(jié)目播放列表等步驟。首先，節(jié)目的素材儲(chǔ)存到上載站的上載中心，而媒資系統(tǒng)和制作系統(tǒng)的素材，則需要上傳到播出系統(tǒng)。審查人員會(huì)審查上傳過來的節(jié)目，通過審查后，編單工作站、播出控制工作站會(huì)將經(jīng)過審查的節(jié)目素材納入到節(jié)目播出表當(dāng)中。節(jié)目的播出表會(huì)被傳給數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)調(diào)度服務(wù)系統(tǒng)就會(huì)檢測(cè)表單當(dāng)中的內(nèi)容，并將其中沒有被移動(dòng)到播出系統(tǒng)當(dāng)中的節(jié)目進(jìn)行遷移，在規(guī)定的時(shí)間，按照播放列表播放節(jié)目。

2.2 節(jié)目表單、素材、用戶管理

編單工作站的主要工作內(nèi)容是對(duì)電視臺(tái)每天播出的節(jié)目進(jìn)行規(guī)劃，比如廣告節(jié)目的播出，就需要編單工作站進(jìn)行制定。系統(tǒng)當(dāng)中的其他用戶是沒有修改廣告條目權(quán)限的，而播出站則依靠廣告段的標(biāo)記自動(dòng)播出。播出系統(tǒng)的用戶應(yīng)該采用統(tǒng)一管理的方式，對(duì)登陸權(quán)限和空間分配進(jìn)行管理，避免出現(xiàn)權(quán)限和空間使用的混亂。

2.3 節(jié)目控制指令的運(yùn)作

播出系統(tǒng)的服務(wù)體系需要使用到該服務(wù)的調(diào)度模塊進(jìn)行管理，完善節(jié)目素材的使用情況，以完成對(duì)節(jié)目文件的二級(jí)緩存和管理。[4]對(duì)于播出的MPC轉(zhuǎn)換服務(wù)模塊，需要針對(duì)上載站、非編站或者媒資下載站完成對(duì)節(jié)目的高清、標(biāo)清轉(zhuǎn)換目的，比如節(jié)目是標(biāo)清素材，但是要在高清環(huán)境下播出時(shí)，播出MPC轉(zhuǎn)換模塊就能夠在后臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將素材加入到播出數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。

3.系統(tǒng)的安全機(jī)制

3.1 監(jiān)控報(bào)警安全機(jī)制

監(jiān)控報(bào)警安全機(jī)制能夠?qū)Σ煌匾碾娨曅盘?hào)進(jìn)行多畫面合成，在節(jié)目信號(hào)出現(xiàn)中斷和音量過低等故障時(shí)，可以將故障信息在監(jiān)控窗上標(biāo)識(shí)，還可以通過語音警報(bào)的方式提醒，并且將各種故障記錄下來。

3.2 播前審檢

即將播出的節(jié)目當(dāng)中可能會(huì)存在畫面損壞、音頻損壞等問題，這就需要使用到播前審檢技術(shù)，對(duì)素材進(jìn)行檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)素材當(dāng)中存在的損壞，并利用冗余備份技術(shù)及時(shí)播出相關(guān)的節(jié)目，保證播放系統(tǒng)的安全。

3.3 備份安全機(jī)制

播出系統(tǒng)出現(xiàn)故障是難以避免的，為了可以在最短的時(shí)間之內(nèi)解決故障，一般會(huì)采用硬件備份的方式，比如采用鏡像備份的方式進(jìn)行備份，并做好條線處理等機(jī)制，使故障發(fā)生時(shí)可以及時(shí)做出反應(yīng)。

3.4 供電故障安全機(jī)制

整個(gè)系統(tǒng)的播出需要有電力作為支撐，因此，如果系統(tǒng)的電力供應(yīng)出現(xiàn)了障礙，播出系統(tǒng)就會(huì)無法工作。為了避免因?yàn)殡娏栴}導(dǎo)致系統(tǒng)停止工作，通常都會(huì)使用雙回路模式進(jìn)行供電，使用兩套主機(jī)或者兩套獨(dú)立電池進(jìn)行供電，保證一個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，另一個(gè)系統(tǒng)能夠維持播出系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的常見問題和解決方法

4.1 監(jiān)視系統(tǒng)存在問題

一般都會(huì)有兩種信號(hào)存在在高、標(biāo)清兼容的演播室或者轉(zhuǎn)播車當(dāng)中，分別是4:3的標(biāo)清信號(hào)和16:9的高清信號(hào)，高、標(biāo)清兼容的集群播放系統(tǒng)中進(jìn)行監(jiān)視時(shí)，需要對(duì)兩種信號(hào)都進(jìn)行監(jiān)控，因此，合理的選擇視頻信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控，能夠提升監(jiān)控效率，并保證節(jié)目播放的穩(wěn)定性。一般而言，系統(tǒng)當(dāng)中的監(jiān)控圖像都是由兩部分構(gòu)成，分別是信號(hào)源監(jiān)控和節(jié)目監(jiān)控：信號(hào)源監(jiān)控的監(jiān)視內(nèi)容就是信號(hào)源，監(jiān)視的內(nèi)容包括攝像機(jī)和錄像機(jī)，還有字幕機(jī)等關(guān)鍵圖像上的內(nèi)容，在使用信號(hào)源監(jiān)控時(shí)，一般使用普通標(biāo)清信號(hào)源信號(hào)進(jìn)行，降低成本；節(jié)目監(jiān)控是在切換臺(tái)輸出PGM和PST系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)監(jiān)視；通常導(dǎo)演和導(dǎo)播人員都是通過節(jié)目監(jiān)控的監(jiān)視器來評(píng)判一個(gè)節(jié)目的質(zhì)量，所以節(jié)目監(jiān)控需要使用廣播級(jí)的高清監(jiān)視器。但在不同的模式下，也會(huì)產(chǎn)生另一個(gè)問題，那就是由于高清信號(hào)和標(biāo)清信號(hào)的幅型不同，但是監(jiān)控工作通常都是針對(duì)一種信號(hào)。為了能夠?qū)Σ煌偷墓?jié)目進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)視器必須使用能夠切換幅型的型號(hào)，并且為了提高調(diào)整的快捷程度，還需要在監(jiān)視器上添加一個(gè)控制單元，保證在需要時(shí)能夠在16:9和4:3兩種幅型之間自由切換，提高監(jiān)控的效率。

在實(shí)際工作中，一方面需要滿足4:3的標(biāo)清輸出需求，還需要有高清信號(hào)源儲(chǔ)備，因此，高標(biāo)清兼容的演播室一般會(huì)需要一次錄制高清和標(biāo)清兩種版本的信號(hào)，而不是對(duì)不同信號(hào)進(jìn)行分別錄制。但兩種畫面的幅型不同，在構(gòu)圖上會(huì)有不同的需求，這就需要保證拍攝到的畫面可以滿足兩種不同幅型的構(gòu)圖需要。通常，會(huì)在16:9的尋像器上添加4:3的區(qū)域標(biāo)線，攝像師在拍攝時(shí)就可以清楚兩種不同幅型畫面的構(gòu)圖情況，從而設(shè)計(jì)滿足兩種不同畫面幅型的構(gòu)圖。在高清演播室內(nèi)的監(jiān)視系統(tǒng)中采用可以切換幅型的監(jiān)視器，在兩種不同清晰度的節(jié)目同時(shí)錄制時(shí)，將監(jiān)視器的畫面調(diào)整到16:9幅型，也能夠看到4:3的安全線，導(dǎo)演和導(dǎo)播就可以根據(jù)節(jié)目和畫面的需求同時(shí)對(duì)兩種畫面進(jìn)行構(gòu)圖，在需要時(shí)，只需要調(diào)整一下幅型就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的需求。

4.2 音畫不同步

標(biāo)清節(jié)目源有很多，在節(jié)目的錄制過程中，導(dǎo)演會(huì)根據(jù)實(shí)際需求加入一些節(jié)目畫面，為此，在系統(tǒng)當(dāng)中必然需要加入上下變換器，但也會(huì)不可避免地出現(xiàn)音畫不同步的問題。為了解決由于變換帶來的問題，如果是上變換導(dǎo)致了音畫不同步，會(huì)使用到演播室音頻系統(tǒng)當(dāng)中的獨(dú)立可調(diào)音頻延遲功能，去補(bǔ)償由于信號(hào)源出現(xiàn)上變換而出現(xiàn)的延遲；如果由于下變換導(dǎo)致了音畫不同步，就需要對(duì)音頻自身進(jìn)行變換，保證音頻和視頻的同步延遲，使信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)聲音和畫面的同步。

在實(shí)際工作中，演播室中會(huì)存在兩個(gè)信號(hào)，分別是音畫同步的高清信號(hào)和經(jīng)過延遲之后的標(biāo)清音頻同步信號(hào)。為了防止音頻混亂造成導(dǎo)演難以正常對(duì)節(jié)目進(jìn)行監(jiān)控，一般只選擇上述兩種信號(hào)的一種進(jìn)行監(jiān)控，而究竟監(jiān)聽哪一個(gè)信號(hào)在過去的系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中已經(jīng)形成了習(xí)慣，就是監(jiān)聽聲音最終輸出端，所以傳統(tǒng)情況下都是監(jiān)聽延遲之后的聲音。但在實(shí)際工作中，由于無論是主監(jiān)還是預(yù)監(jiān)，視頻信號(hào)都沒有延遲，這種情況下，導(dǎo)演看到的監(jiān)視器上的圖像就會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)拾取的聲音不同步，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員會(huì)覺得節(jié)目的效果非常不舒服，導(dǎo)致對(duì)節(jié)目進(jìn)行了一些錯(cuò)誤的處理。所以，在使用了高標(biāo)清兼容的集群播出系統(tǒng)后，演播室的監(jiān)聽?wèi)?yīng)該是沒有延遲并且和高清信號(hào)同步的聲音，保證監(jiān)視器上的音畫能夠和現(xiàn)場(chǎng)拾取的畫面相同，方便監(jiān)視工作，避免導(dǎo)演判斷錯(cuò)誤，而為了能夠監(jiān)聽延遲后的聲音質(zhì)量，通常會(huì)在系統(tǒng)中加入音頻解嵌入設(shè)備。

結(jié)語

高標(biāo)清兼容的電視播出系統(tǒng)具有安全、統(tǒng)一、高效的特點(diǎn)，但同時(shí)也需要付出大量的成本，因此，需要在滿足播出安全的情況下，有效地控制成本。隨著近年來數(shù)字電視建設(shè)完成后，高清信號(hào)的用戶會(huì)越來越多，而通過高標(biāo)清兼容的集群播出系統(tǒng)，可以滿足不同觀眾的需求。