徐正陽 江蘇省廣播電視總臺電視技術部
江蘇廣電總臺IPTV直播平臺系統(tǒng)架構如圖1所示。
IPTV集成播控平臺的直播流信號播出共有直播IP流信號94路,其中標清信號72路,高清信號22路。集成播控平臺將各種信源編碼轉換為H.264 over IP流信號,通過UDP協(xié)議以組播形式進行傳輸。
集成播控平臺的信號源輸入包括:13路本臺播出的標清SDI信號,通過視分板卡直接接入編碼系統(tǒng);約70個衛(wèi)星接收的頻道信號源,主要接收中星6A和中星6B兩顆衛(wèi)星轉發(fā)的電視信號。另外還有一部分應急信號源,用來作為應急備份。
衛(wèi)星接收具備異地備份衛(wèi)星天線及接收前端。衛(wèi)星接收高頻頭輸出的下變頻射頻信號通過L-BAND光端機傳輸至電視中心總控機房,并在總控機房完成L-BAND信號的調度和分配。衛(wèi)星接收機把解碼后的碼流通過相互獨立的主備鏈路以組播方式將IP流輸出至編碼系統(tǒng)。
編碼系統(tǒng)的核心由30多臺Envivio編碼器組成,不同來源的信號采用不同的方式接入編碼器。SDI信號通過電纜直接接入編碼器的輸入口,IP信號則通過交換機再進入編碼器。編碼器對各信號源進行H.264編碼,標清視頻編碼碼率為2Mbps、高清視頻編碼碼率為8Mbps。編碼后的IP流信號通過交換機推送給核心交換機并傳送至運營商的技術平臺。
IPTV直播平臺頻道數目繁多,具有一個完善的IPTV直播技術備份系統(tǒng)尤為重要。江蘇廣電總臺的IPTV直播技術備份系統(tǒng)包括:衛(wèi)星接收前端備份、衛(wèi)星接收機備份和編碼器備份。
圖1 IPTV直播平臺系統(tǒng)架構
江蘇廣電總臺現有3個衛(wèi)星接收前端,包括一個本地衛(wèi)星接收前端和兩個異地衛(wèi)星接收前端。本地衛(wèi)星接收前端在電視中心,接收中星6A、6B的C波段信號;兩個異地衛(wèi)星接收前端,一個設在江蘇地球站,另一個設在廣播發(fā)射中心,這兩個異地衛(wèi)星接收前端都將接收的中星6A、6B的C波段下變頻L-BAND信號通過光纜傳送至電視中心。由于電視中心衛(wèi)星接收前端接收的C波段信號有時會受到地面C波段通信的干擾,衛(wèi)星接收前端接收信號優(yōu)選江蘇地球站傳送來的信號,當江蘇地球站傳送來的信號不穩(wěn)定時,可以通過L-BAND矩陣切換軟件倒換其他兩路衛(wèi)星接收前端接收的電視信號。
在十九大之前,江蘇地球站對衛(wèi)星接收系統(tǒng)進行了維護,此外,我們也多次前往廣播發(fā)射中心對衛(wèi)星接收前端進行了檢查與整備,保證了十九大期間衛(wèi)星接收信號的安全播出。
江蘇廣電總臺現有80多臺供IPTV使用的衛(wèi)星接收機,其中在用的約70臺,另有10臺空余當作備份。由于大部分衛(wèi)星接收機到2017年都已使用5年以上,運行可靠性差,因此需要增加衛(wèi)星接收機作為備份設備。
在十九大之前,我們增加了3臺TELESTE解碼器作為備份。TELESTE解碼器最大的特點是集成度高,1U標準機箱最多可以安裝10個模塊,每個模塊支持1路射頻輸入、多路解碼,在不占用更多機柜空間的情況下能夠提供更多的備份能力。
江蘇廣電總臺目前有envivio編碼器36臺,另有4臺作為備份。Envivio編碼器有兩種型號,其中4Caster C4可同時對4路標清或者1路高清編碼,4Caster G5可同時對16路標清或者4路高清編碼。作為備份的4臺編碼器均采用4Caster C4,兩臺輸入為IP流信號,另兩臺輸入為SDI信號。
在十九大之前還新增了兩臺國產的銳馬RM9000編碼器,此編碼器最多可同時支持12路標清或者3路高清編碼。編碼器的信號輸入為總控矩陣輸出的SDI信號,可用作本臺播出頻道的備份,提高了冗余備份能力。
江蘇廣電總臺監(jiān)控系統(tǒng)采用的是博匯Ttinity-Display系統(tǒng),該系統(tǒng)是基于IP碼流的多畫面監(jiān)測系統(tǒng),可同時支持MPEG-2和H.264的編碼格式。由于江蘇廣電總臺IPTV的直播流信號較多,系統(tǒng)一共配置了6臺監(jiān)控服務器用于監(jiān)控編碼后的輸出碼流是否正常,其中3臺用于標清節(jié)目信號的監(jiān)控,2臺用于高清節(jié)目信號的監(jiān)控, 1臺安裝了語音報警服務軟件并同時作為備份監(jiān)控服務器。十九大之前還另外配置了一套監(jiān)控系統(tǒng),用以監(jiān)控衛(wèi)星接收機的重新進行了分配,并將電腦畫面接入監(jiān)控大屏以方便觀察。
重新分配后的多畫面監(jiān)控為:
(1)A1屏——用于監(jiān)控接收中星6A C波段水平極化的衛(wèi)星信號
(2)A2屏——用于監(jiān)控接收中星6A C波段垂直極化的衛(wèi)星信號
(3)A3屏——用于監(jiān)控接收中星6B C波段水平極化的衛(wèi)星信號
(4)A4屏——用于監(jiān)控接收中星6B C波段垂直極化的衛(wèi)星信號輸出信號。
圖2 博匯多畫面監(jiān)測系
十九大安全播出保障期之前,每臺監(jiān)控服務器分配的直播流信號比較雜亂。為了更好的判斷故障原因,加快應急響應速度,我們在十九大之前對每臺監(jiān)控服務器監(jiān)控的直播流信號按照衛(wèi)星極化方式
(5)A5屏——用于監(jiān)控接收其他信源信號以及本臺頻道信號
這樣重新分配監(jiān)控大屏上監(jiān)控信號的原因是,當某一塊監(jiān)控屏的播出信號全部中斷時,可以立即判斷對應的衛(wèi)星接收前端的故障,只需在L-BAND矩陣中切至備份衛(wèi)星接收前端即可。
圖3 IPTV直播流監(jiān)控大屏分布
由于IPTV各頻道的信號來源不同,應急方式也不盡相同。我們對所有IPTV頻道的應急方式進行了梳理,最后總結歸納為下面4種應急操作:
(1)矩陣切換:適用央視一套高標清信號通過總控矩陣切換信號源。衛(wèi)星接收前端受干擾時,通過L-BAND矩陣切換備用的衛(wèi)星接收前端。
(2)重啟編碼:適用通過重啟編碼服務或重新搜索可以解決的故障,例如音頻丟失、聲音失真、聲畫不同步等故障。
(3)其他信源:適用使用接入編碼器的其他信號源作應急處置,一般來說此應急操作是最為簡便的。
(4)墊播:適用當沒有備份信號源時使用央視一套信源墊播。另外,預判應急操作時間較長時,及時選擇合適的信號源先行墊播。(高標清同播的頻道可相互墊播、央視一套高標清可作為臨時墊片使用)
江蘇廣電總臺十九大的安播工作已經圓滿完成。在十九大期間,經過改造的IPTV直播平臺經受住了考驗,流程制度設置合理,各種應急響應機制快速有效,沒有發(fā)生播出事故。通過十九大安播工作,我們對IPTV直播平臺的安播積累了不少經驗,為我們完成今后各個重要安播期的安播工作打下了扎實的基礎。