林翔 福建省廣播影視集團(tuán)播出中心

福建省廣播影視集團(tuán)電視新聞?lì)l道是中國(guó)大陸第一家專(zhuān)業(yè)新聞電視頻道，自1999年5月開(kāi)播以來(lái)頻道總體收視率一直位于前列，因此對(duì)高清播出的開(kāi)通有著迫切需要。我們嚴(yán)格按照廣電總局62 號(hào)令實(shí)施細(xì)則中對(duì)省級(jí)電視臺(tái)(一級(jí))的播出要求，設(shè)計(jì)了一套完整的高標(biāo)清同播系統(tǒng)，該高標(biāo)清同播系統(tǒng)2018年完成技術(shù)方案設(shè)計(jì)論證和技術(shù)指標(biāo)編制。通過(guò)立項(xiàng)招標(biāo)后于2019年1月開(kāi)始施工，3月份完成系統(tǒng)安裝、調(diào)試，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的試運(yùn)行后，已經(jīng)正式開(kāi)播。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)完整的主備信號(hào)通道

沒(méi)有單一的崩潰節(jié)點(diǎn)是62 號(hào)令的重要要求，因此我們構(gòu)建的這套高標(biāo)清同播系統(tǒng)架構(gòu)具有兩套完全獨(dú)立的播出通道，同步并行播出電視新聞?lì)l道當(dāng)前的節(jié)目?jī)?nèi)容。

圖1為高標(biāo)清同播系統(tǒng)通道簡(jiǎn)圖。主備通路獨(dú)立工作，源頭信號(hào)通過(guò)視頻分配器，分配兩路信號(hào)分別給主路和備路，主備路通道上各自配備有高清播出視頻服務(wù)器、高清切換臺(tái)、高清響度控制器、高清2x1 切換器、高清鍵混等設(shè)備。信號(hào)通過(guò)以上主要設(shè)備形成兩路輸出高清信號(hào)。以主路通道為例，主路信號(hào)在PGM-M 視分處，分配一路主路信號(hào)至備路中的高清2x1 切換器輸入處，而主路的高清2x1 切換器輸入處也接入兩路輸入信號(hào)，一路是主路本身高清信號(hào)，另外一路則是備路PGM-B 視分處分配過(guò)來(lái)的備路高清信號(hào)。這樣設(shè)計(jì)是為了當(dāng)主路高清2x1 切換器之前信號(hào)有故障時(shí)，可以方便的通過(guò)一鍵切換2x1 切換器，讓主路通道也輸出備路的高清信號(hào)，在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行應(yīng)急切換處理，保障安全播出。備路高清通道也是同理。在高清播出系統(tǒng)主備通道2x1切換器下級(jí)視分輸出一路高清信號(hào)經(jīng)下變換器后獲得標(biāo)清信號(hào)，這兩路標(biāo)清信號(hào)通道和高清通道一樣設(shè)計(jì)方式配備有各自的標(biāo)清2x1 切換器，用于標(biāo)清信號(hào)通道故障時(shí)的應(yīng)急處理。形成的這兩路高清信號(hào)，兩路標(biāo)清信號(hào)通過(guò)各自的出口視分、光纖設(shè)備輸出給下游的各個(gè)單位，重要的下游單位能保證無(wú)論高標(biāo)清都有兩路主備信號(hào)輸入。

(二)播出信號(hào)控制

圖1 系統(tǒng)通道簡(jiǎn)圖

圖2 播出信號(hào)控制圖

播出控制是對(duì)播出信號(hào)的切換處理和對(duì)信號(hào)源、周邊設(shè)備的工作控制。圖2是高標(biāo)清同播系統(tǒng)播出控制簡(jiǎn)圖。主備播出工控機(jī)分別控制自己的高清播出視頻服務(wù)器解碼模塊、播出切換臺(tái)和鍵混設(shè)備進(jìn)行獨(dú)立的同步播出，正常工作狀態(tài)下，主播出工控機(jī)以主解碼模塊播出信號(hào)為硬盤(pán)播出信號(hào)源，而備播控機(jī)始終以備播出解碼模塊播出信號(hào)為硬盤(pán)播出信號(hào)源。主備播出工控機(jī)通過(guò)主備播出控制倒換器可以對(duì)3 臺(tái)高清藍(lán)光錄像機(jī)(VTR)和臺(tái)標(biāo)機(jī)進(jìn)行控制，另外備播出工控機(jī)還控制主備播出控制倒換器。新聞?lì)l道日常播出工作中使用最多的信號(hào)源是硬盤(pán)播出信號(hào)和直播信號(hào)，只有在少數(shù)應(yīng)急播出時(shí)才使用藍(lán)光錄像機(jī)直接播出。在應(yīng)急情況下，由節(jié)目上載工作人員負(fù)責(zé)找到節(jié)目對(duì)應(yīng)的藍(lán)光盤(pán)、找到正確的節(jié)目時(shí)碼點(diǎn)、再做好預(yù)卷，而播控工作人員負(fù)責(zé)信號(hào)切出，為此我們?cè)谥鱾淇刂频箵Q器和3 臺(tái)高清藍(lán)光錄像機(jī)(VTR)之間設(shè)置有播出上載倒換器，平時(shí)播出上載倒換器切在上載控制狀態(tài)，3臺(tái)高清藍(lán)光錄像機(jī)(VTR)由上載工控機(jī)控制，應(yīng)急時(shí)再切到播出控制狀態(tài)，這樣可以實(shí)現(xiàn)播出和上載共用3 臺(tái)高清藍(lán)光錄像機(jī)(VTR)，除了節(jié)約設(shè)備成本，也有利于快速用藍(lán)光錄像機(jī)進(jìn)行應(yīng)急播出。

(三)同步

同步是播出系統(tǒng)中的一個(gè)基本的、也是重要的組成部分。同步基準(zhǔn)信號(hào)可以保證播出系統(tǒng)中的各個(gè)信號(hào)源，如視頻服務(wù)器信號(hào)、VTR 信號(hào)等可以得到正確和穩(wěn)定的切換?，F(xiàn)階段，數(shù)字播出系統(tǒng)基本已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的模擬播出系統(tǒng)，在數(shù)字電視播出系統(tǒng)中，同步依然十分重要。數(shù)字播出中的同步系統(tǒng)和傳統(tǒng)同步系統(tǒng)相比存在著較多的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)模擬播出中每個(gè)播出設(shè)備都被嚴(yán)格要求精確地鎖定同步，在數(shù)字播出系統(tǒng)內(nèi)，只要求達(dá)到毫秒的量級(jí)，而不必要達(dá)到傳統(tǒng)模擬的納秒量級(jí)。

圖3是我們采用的同步系統(tǒng)。主備同步機(jī)(Tektronix 公司的SPG8000)各自產(chǎn)生3 路模擬黑場(chǎng)同步信號(hào)進(jìn)入同步倒換器(ECO8000)，輸出信號(hào)再經(jīng)過(guò)兩塊視分板卡(CDV08)輸出給主備高清切換臺(tái)、主備切換臺(tái)調(diào)度矩陣、主備視頻服務(wù)器和周邊設(shè)備機(jī)箱。另外兩個(gè)同步視分板卡(CDV29)的輸入來(lái)自自身機(jī)箱神經(jīng)元總線(xiàn)，再輸出分配給主備響度控制器、主備高清延時(shí)器、VTR、臺(tái)標(biāo)機(jī)、測(cè)試圖、字幕資訊機(jī)、墊播機(jī)。系統(tǒng)機(jī)箱設(shè)備采用荷蘭艾崧Axon 的SFR18 機(jī)箱，該機(jī)箱的特點(diǎn)是支持配套神經(jīng)元系列模塊，板卡利用機(jī)箱神經(jīng)元模塊通過(guò)機(jī)箱內(nèi)部總線(xiàn)可以共享同步信號(hào)，這樣很大程度上減少了電纜的連接，也減少了系統(tǒng)中同步視分的數(shù)量，提高了系統(tǒng)可靠性，提高了機(jī)房空間利用率。

(四)時(shí)鐘源與守時(shí)

為了節(jié)約資源，時(shí)鐘源來(lái)自同一樓層播出機(jī)房其他頻道已經(jīng)建成的衛(wèi)星時(shí)鐘系統(tǒng)。系統(tǒng)獲得主備兩路時(shí)鐘信號(hào)后，分配給兩個(gè)時(shí)碼發(fā)生器，時(shí)碼分配器可以輸出多路時(shí)鐘信號(hào)。主備數(shù)據(jù)服務(wù)器、兩臺(tái)字幕機(jī)、臺(tái)標(biāo)機(jī)是直接由時(shí)碼發(fā)生器獲得授時(shí)的。在主備數(shù)據(jù)服務(wù)器里我們都安裝有TimeServ6.1 網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘程序并設(shè)置成服務(wù)端，它們作為網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘主備服務(wù)器。其他服務(wù)器、工控機(jī)安裝的TimeServ6.1 程序設(shè)置成客戶(hù)端，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘主備服務(wù)器來(lái)獲得正確的時(shí)間。機(jī)房電視墻設(shè)置有大屏幕LED 時(shí)鐘，該時(shí)鐘是由時(shí)碼發(fā)生器直接授時(shí)，日常工作很穩(wěn)定。如果發(fā)生時(shí)間偏差故障，可以根據(jù)主備播控軟件時(shí)鐘，LED 時(shí)鐘，GPS 時(shí)鐘面板狀態(tài)，直接獲得授時(shí)服務(wù)器時(shí)間、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘來(lái)守時(shí)服務(wù)器時(shí)間之間是否一致以及他們各自的上級(jí)守時(shí)源來(lái)綜合判斷解決問(wèn)題。

(五)臺(tái)標(biāo)與字幕

圖3 同步圖

高清臺(tái)標(biāo)機(jī)作為系統(tǒng)中主用臺(tái)標(biāo)信號(hào)源。主備高清切換臺(tái)內(nèi)置一個(gè)疊鍵，設(shè)有新聞?lì)l道高清臺(tái)標(biāo)作為備份。切換臺(tái)還可以疊三個(gè)外鍵，一個(gè)外鍵用于疊臺(tái)標(biāo)機(jī)輸出的新聞?lì)l道臺(tái)標(biāo)信號(hào)，其它兩個(gè)外鍵用于疊加兩路高清字幕機(jī)CG1、CG2 的字幕信號(hào)。新聞?lì)l道是專(zhuān)業(yè)的新聞資訊類(lèi)頻道，需要24 小時(shí)滾動(dòng)播出民生資訊類(lèi)字幕，經(jīng)常也要播出政府部門(mén)發(fā)布的重要通知，因此系統(tǒng)配備了兩臺(tái)字幕機(jī)。CG1為勵(lì)圖LTECH 字幕機(jī)，CG2 為艾迪普字幕機(jī)，兩臺(tái)字幕機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)和字幕系統(tǒng)中所需的軟件都運(yùn)行在各自單一的機(jī)器里，這樣用最少的設(shè)備資源實(shí)現(xiàn)字幕機(jī)的一主一備。兩臺(tái)字幕機(jī)都具有本機(jī)播出模版制作、模版定時(shí)播出、模版手動(dòng)播出功能。新聞?lì)l道所需要的周二檢修廣告掛屏、資訊游走，氣象信息，氣象預(yù)警掛角等常用的功能字幕機(jī)都可以方便實(shí)現(xiàn)。此外兩臺(tái)字幕機(jī)均做好新聞?lì)l道臺(tái)標(biāo)的模版，可以作為臺(tái)標(biāo)機(jī)的備份。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了字幕的雙重備份，臺(tái)標(biāo)的四重備份，確保了24 小時(shí)安全播出。

(六)上載與二級(jí)存儲(chǔ)

上載設(shè)有四個(gè)上載通道，兩個(gè)對(duì)應(yīng)主視頻服務(wù)器，兩個(gè)對(duì)應(yīng)備視頻服務(wù)器。設(shè)有兩臺(tái)上載工控機(jī)，節(jié)目上載一臺(tái)，廣告上載一臺(tái)。實(shí)際使用中，可以登入不同的工作賬號(hào)實(shí)現(xiàn)通用，比如在廣告上載工控機(jī)使用節(jié)目上載賬號(hào)登入實(shí)現(xiàn)節(jié)目上載。目前新聞?lì)l道的節(jié)目上載主要來(lái)源為高清藍(lán)光盤(pán)(16：9 高清格式)和采集通過(guò)上載調(diào)度矩陣輸入的實(shí)時(shí)高清線(xiàn)性信號(hào)。上載設(shè)有上載檢測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)視音頻進(jìn)行檢測(cè)分析，可以檢測(cè)不正常信號(hào)，如靜幀、黑場(chǎng)等。素材上載后以MXF 的文件形式儲(chǔ)存于通道對(duì)應(yīng)的視頻服務(wù)器，再通過(guò)正奇公司的播出內(nèi)容管理系統(tǒng)遷移到另外一個(gè)視頻服務(wù)器和二級(jí)存儲(chǔ)。近期播放的節(jié)目除了存在于主備視頻服務(wù)器互為備份，實(shí)際還多了二級(jí)存儲(chǔ)的第三備份。系統(tǒng)有緊急上載功能，可以同時(shí)調(diào)用2 個(gè)通道對(duì)同一信號(hào)同時(shí)上載至主備視頻服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)快速播出。

這次系統(tǒng)設(shè)有文件化交播的功能，U盤(pán)高清文件先進(jìn)行文件技審，文件技審使用MQualify 文件分析系統(tǒng)，可以手動(dòng)單一文件技審或多文件批量自動(dòng)技審，不同節(jié)目類(lèi)型可以自定義分析參數(shù)，文件技審目的是為了檢測(cè)視頻文件中的不規(guī)則信號(hào)、非法信號(hào)。技審后會(huì)生成XML 信息文件。高清視頻文件入庫(kù)時(shí)會(huì)對(duì)視頻文件進(jìn)行MD5 校驗(yàn)，以確保文件沒(méi)被修改過(guò)。文件入庫(kù)可以根據(jù)需要保存于二級(jí)存儲(chǔ)和主備播出視頻服務(wù)器。

無(wú)論信號(hào)上載還是視頻文件入庫(kù)，節(jié)目最后都要再經(jīng)過(guò)人工審看確認(rèn)通過(guò)才用正式用于播出。多種手段保證安全播出。另外系統(tǒng)設(shè)有高性能的防護(hù)墻，為制作網(wǎng)接入留有接口。

(七)頻道節(jié)目編單與廣告段落包制作

系統(tǒng)設(shè)計(jì)把頻道編單電子化和廣告部廣告段落包制作的功能整合進(jìn)系統(tǒng)中。原先播出節(jié)目單是頻道人員在頻道辦公室編單，打印紙質(zhì)節(jié)目單，經(jīng)頻道領(lǐng)導(dǎo)審批，交于播出部播控人員，再由播控人員二次手工編排進(jìn)播控軟件。編排方式有時(shí)受到各種因素影響會(huì)滯后。編單電子化則直接在播出工作區(qū)編單工作站編排節(jié)目單并生成電子單(同時(shí)生成可打印的文件格式)，播控人員可以直接加載電子單，再和頻道領(lǐng)導(dǎo)審核后的紙質(zhì)單進(jìn)行校對(duì)后就可以直接用于播出了。廣告段落包在播出部制作，可以在制作時(shí)同時(shí)生成廣告上載任務(wù)，這樣上載時(shí)不用手工輸入相關(guān)信息，既可以避免二次輸入失誤又可以快速上載，制作完成后還可以檢查廣告素材在視頻服務(wù)器中的完整性，同時(shí)還為廣告包二次修改替換也提供了便利。通過(guò)頻道電子編單和廣告包制作的整合，簡(jiǎn)化了流程，提高工作效率的同時(shí)也保證了安全播出。

二、實(shí)踐中若干問(wèn)題的分析

(一)主備問(wèn)題

為了滿(mǎn)足62 號(hào)令對(duì)安全播出的要求，系統(tǒng)中主要設(shè)備都采用了主備的方式。前面已經(jīng)就主備播出通道和主備播出控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述，在實(shí)際使用這套系統(tǒng)中，要完全理解這兩個(gè)概念，才能保證正確操作和應(yīng)急處理。操作時(shí)，對(duì)主備通道上的2*1 開(kāi)關(guān)進(jìn)行倒換(主備2*1 手動(dòng)控制，不受播出工控機(jī)控制)只變更播出的通道和信號(hào)源，而不變更對(duì)外圍設(shè)備的控制。同樣如果進(jìn)行主備控制倒換只是變更VTR 和臺(tái)標(biāo)機(jī)的控制，不會(huì)影響播出的通道和信號(hào)源。通道源頭信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題或通道上設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致信號(hào)不正常，另外一個(gè)通道正常的情況下，要進(jìn)行通道的主備切換。而播出工控機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，除了要進(jìn)行主備控制倒換，通道也必須切到對(duì)應(yīng)的備用通道進(jìn)行播出。

(二)高標(biāo)清同播的問(wèn)題

由于高標(biāo)清同播，應(yīng)對(duì)高標(biāo)清通路嚴(yán)格區(qū)分，任何標(biāo)清外來(lái)信號(hào)和標(biāo)清光盤(pán)信號(hào)必須經(jīng)過(guò)上變換才能進(jìn)入系統(tǒng)上載和使用，系統(tǒng)所使用的高清藍(lán)光錄像機(jī)自帶上下變換功能，使用時(shí)應(yīng)檢查藍(lán)光錄像機(jī)參數(shù)設(shè)置和信號(hào)接口。系統(tǒng)沒(méi)采用AFD 方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清幅型變化。通道中高清信號(hào)下變換到標(biāo)清信號(hào)采用的是擠壓的方式，好處是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，多數(shù)終端顯示16：9 畫(huà)面完美，少數(shù)終端如傳統(tǒng)4：3 電視機(jī)畫(huà)面顯示偏“瘦”一點(diǎn)，但畫(huà)面整體保留。機(jī)房中大部分監(jiān)視器和畫(huà)面分割器兼容高標(biāo)清信號(hào)，部分高清設(shè)備也能兼容標(biāo)清信號(hào)，判斷時(shí)應(yīng)注意。在應(yīng)急跳線(xiàn)操作時(shí)必須高清信號(hào)跳高清接口，標(biāo)清信號(hào)跳標(biāo)清接口，嚴(yán)禁混插。

(三)網(wǎng)絡(luò)安全和反病毒問(wèn)題

整個(gè)播出網(wǎng)絡(luò)為獨(dú)立的局域網(wǎng)，沒(méi)有連接其他網(wǎng)絡(luò)。日常工作中，有使用u 盤(pán)和系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)的設(shè)備有：字幕機(jī)、監(jiān)播工作站、電子編單工作站、廣告段落包制作工作站。字幕機(jī)和監(jiān)播數(shù)據(jù)拷貝工作站是單獨(dú)組網(wǎng)，不接入系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。U 盤(pán)不能直接插入以上工作站USB 口，而是先插在硬件防毒盒(linux 架構(gòu))，防毒盒設(shè)有黑白名單過(guò)濾規(guī)則，只有符合要求格式的文件，比如純文本txt 文件、圖片tga、jpg 等文件才能FTP 進(jìn)入相應(yīng)的工作站中。windows 系統(tǒng)的工控機(jī)和服務(wù)器都安裝有ESET 的NOD32 殺毒軟件并定期升級(jí)。通過(guò)部分工控機(jī)單獨(dú)組網(wǎng)物理隔絕、防毒盒邏輯過(guò)濾文件、殺毒軟件這三種方式對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全進(jìn)行保障。

三、結(jié)語(yǔ)

目前項(xiàng)目實(shí)施機(jī)房另有其他頻道在使用標(biāo)清播出系統(tǒng)，今后也需要逐步升級(jí)為高清播出。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)中充分考慮了節(jié)約資源和設(shè)備共用問(wèn)題，比如同步系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、二級(jí)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)庫(kù)等都可供2-3 個(gè)頻道一起使用。這套高標(biāo)清同播系統(tǒng)吸取了之前標(biāo)清播出系統(tǒng)工程建設(shè)和使用的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合高清信號(hào)播出的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。開(kāi)播后，系統(tǒng)7×24 小時(shí)穩(wěn)定運(yùn)行中。該系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)符合廣電總局頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行可靠高效，具備較高的安全播出保障能力，并且在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)留有性能冗余和功能擴(kuò)充的余地。