唐智廣

（安徽廣播電視臺，安徽 合肥 230000）

導(dǎo)語

國家廣電總局頒布《新聞出版廣播影視“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃》之后，各大地方電視臺對電視頻道高標(biāo)清同播的實(shí)施引起了高度重視，并結(jié)合自身實(shí)際情況進(jìn)一步提升了高標(biāo)清同播系統(tǒng)的建設(shè)力度。與此同時(shí)，為了能夠最大限度保障電視節(jié)目安全穩(wěn)定的播出，構(gòu)建了與之對應(yīng)的播出應(yīng)急機(jī)制，這有利于應(yīng)對各種突發(fā)情況，進(jìn)而為廣大用戶帶來更高質(zhì)量、更高效率、更加穩(wěn)定的服務(wù)。在該背景之下，不僅需要明確高清播控平臺的關(guān)鍵技術(shù)，而且還需要做好質(zhì)量保障。本文研究如何保障高清播控平臺的質(zhì)量，主要以獨(dú)立備份播出系統(tǒng)為基礎(chǔ)，讓平臺能夠結(jié)合實(shí)際情況通過手動與自動的結(jié)合達(dá)到有效整備不同頻道的節(jié)目素材，因此，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1.系統(tǒng)整體架構(gòu)概述

對高清播控平臺的系統(tǒng)而言，要求系統(tǒng)功能豐富，能夠滿足高清播出實(shí)際需求，因此，包含有多種業(yè)務(wù)系統(tǒng)，例如，播出控制、播出整備以及全局監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)的整體架構(gòu)暢想（如圖1所示）。

圖1 整體系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 播出整備系統(tǒng)

對于高清播控平臺而言，播出系統(tǒng)屬于關(guān)鍵部分；同時(shí)，整備系統(tǒng)與外部系統(tǒng)之間保持著耦合關(guān)系，具體來講，以接口服務(wù)為基礎(chǔ)，連接外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)，進(jìn)而完成技審、傳輸、文件化整備等各種工作。簡單來講，播出整備系統(tǒng)扮演著“中間人”的角色，將外部系統(tǒng)與播出系統(tǒng)進(jìn)行充分銜接，一方面，需要對節(jié)目導(dǎo)入、上載、遷移、轉(zhuǎn)碼等常規(guī)工作進(jìn)行負(fù)責(zé)；另外一方面，還需要進(jìn)行響度控制、人工復(fù)檢、節(jié)目技審等工作，目的是保障電視節(jié)目的質(zhì)量。如果遇到特殊情況，例如，外部系統(tǒng)崩潰，此時(shí)整備系統(tǒng)將發(fā)揮作用，可通過磁帶上載或者是文件導(dǎo)入等送播方式，不僅能夠確保節(jié)目有效上載，而且還能夠完成二級存儲，達(dá)到節(jié)目能夠正常送播的目標(biāo)；同時(shí)，播出系統(tǒng)的主要力量將會集中于播出控制，這樣又可以保障節(jié)目播出的安全性。[1]

1.2 播出控制系統(tǒng)

播出控制系統(tǒng)是高清播控平臺的核心，能夠有效播出以及充分控制高清網(wǎng)絡(luò)字幕機(jī)、基帶IP站點(diǎn)（二備）以及主、備播出站點(diǎn)等；與此同時(shí)，還具有較為全面的保障措施，例如，設(shè)計(jì)有提前播出頻道、字幕預(yù)監(jiān)系統(tǒng)、管理播后數(shù)據(jù)以及編輯節(jié)目單等，可以提升節(jié)目與字幕的一致性，進(jìn)而達(dá)到安全播出的目的。

1.3 全局監(jiān)控系統(tǒng)

在高清播控平臺中，監(jiān)控系統(tǒng)相對獨(dú)立存在，主要監(jiān)控的內(nèi)容有流程、信號、環(huán)境、設(shè)備等。高清播控平臺中所有監(jiān)測信息將會由監(jiān)控系統(tǒng)完成匯聚，并實(shí)施報(bào)警、查詢、管理、分析、處理等各項(xiàng)措施，其中具有特色的功能有故障分析、智能監(jiān)控設(shè)備以及全流程管理；同時(shí)，為了能夠保障節(jié)目的安全性與穩(wěn)定性，針對環(huán)節(jié)以及用戶的不同，將會采取權(quán)限管理方式，然后對訪問進(jìn)行有效管控。對業(yè)務(wù)以及運(yùn)維而言，全局監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著非常重要輔助管理作用，不僅有利于降低維護(hù)管理成本以及值班統(tǒng)計(jì)，而且還能有效提升各項(xiàng)業(yè)務(wù)的工作效率。[2]

1.4 基帶IP調(diào)度管理系統(tǒng)

高清播控平臺需要隨著需求而不斷進(jìn)步，尤其是基帶IP調(diào)度管理系統(tǒng)，要基于總控系統(tǒng)IP化的發(fā)展而不斷更新。從IP信號級與傳統(tǒng)SDI來看，該系統(tǒng)發(fā)揮著交換作用，可以將兩者信號實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。同時(shí)，還能夠進(jìn)行相互調(diào)度以及管理，當(dāng)遇到突發(fā)情況時(shí)，以傳統(tǒng)基帶總控矩陣為例，一旦出現(xiàn)宕機(jī)的問題，此時(shí)該系統(tǒng)將發(fā)揮作用，將全臺信號調(diào)度、頻道外來信號直播等任務(wù)充分承擔(dān)起來，確保節(jié)目穩(wěn)定、安全地播出。

2. 高清播控平臺關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備選型建議

2.1 數(shù)據(jù)庫

高清播控平臺要有完善的數(shù)據(jù)庫予以支撐，進(jìn)而確保管理信息能夠?qū)崟r(shí)交換、對節(jié)目單進(jìn)行合理調(diào)用作為存儲以及播出網(wǎng)絡(luò)節(jié)目，均需要完善的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行支撐?，F(xiàn)階段，在各項(xiàng)技術(shù)以及政策的支持下，地方電視在數(shù)據(jù)庫管理、維護(hù)、更新等方面經(jīng)驗(yàn)較為豐富，因此，目前主要需要結(jié)合實(shí)際需求做優(yōu)化升級，重點(diǎn)解決由于主、備節(jié)點(diǎn)切換過程中數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)中斷、系統(tǒng)修復(fù)時(shí)導(dǎo)致業(yè)務(wù)停機(jī)等情況。為此，建議采用NEC R320f-E4容錯(cuò)服務(wù)器架構(gòu)，因?yàn)樵摲?wù)器擁有專業(yè)級別的控制芯片（Gemini EngineTM），也就是能夠基于實(shí)際情況切換冗余硬件等故障，如果有故障發(fā)生，那么故障模塊會被首先隔離，然后再將其移除，進(jìn)而確保數(shù)據(jù)庫能夠穩(wěn)定運(yùn)行；同時(shí)，更換故障模塊，使兩套模塊完成自動同步，從而達(dá)到正常的運(yùn)行狀態(tài)。對整個(gè)系統(tǒng)而言，Gemini EngineTM的作用就是保障其能夠連續(xù)運(yùn)行，這樣將不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失或者是中斷等情況，其中在應(yīng)對停機(jī)事件上效果明顯，能夠?qū)崿F(xiàn)全天候穩(wěn)定運(yùn)行的目的。[3]

2.2 視頻播出服務(wù)器

考慮到實(shí)際需求，高清播控平臺需要做好高標(biāo)清同播系統(tǒng)的建設(shè)，例如，在構(gòu)建思路上，可以嘗試“2個(gè)一般頻道+4個(gè)重要頻道”的模式。就重要頻道來講，主播出鏈條以及備播出鏈條，建議采用“二備IP鏈路+傳統(tǒng)基帶”的模式；就一般頻道來講，為了保障頻道的播出的穩(wěn)定性，可以采用“主、備IP冗余技術(shù)播出通道+傳統(tǒng)基帶”這樣的搭配體系。

對于高清播控平臺的視頻服務(wù)器來講，可以采用Harmonic SpectrumX ，該服務(wù)器具有單機(jī)性質(zhì)，并內(nèi)置有存儲模塊，還有嵌入式Linux操作系統(tǒng)。以單臺視頻播出為例，整個(gè)整點(diǎn)包含SDI編解碼雙向通道，數(shù)量為4個(gè)，一方面，3個(gè)頻道的HD-SDI的需求能夠被滿足；另外一方面，還可以提前進(jìn)行預(yù)播以及完成應(yīng)急上載。對IP播出鏈路進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，首要考慮的問題是合理與安全，建議采用IP視頻播出站點(diǎn)，架構(gòu)可以采用ALLINONE架構(gòu)，這樣的設(shè)計(jì)能夠具備更加完善的功能，能夠基于實(shí)際情況切換輸出通道、字幕疊加以及臺標(biāo)，并基于SDI播出視頻服務(wù)器的實(shí)際需求，達(dá)到節(jié)目穩(wěn)定安全播出的目標(biāo)。此外，單臺設(shè)計(jì)能夠?qū)蓚€(gè)頻道播出需求進(jìn)行滿足，加之外來IP信號輸入功能；在此基礎(chǔ)上，外來IP信號將能夠與本地硬盤之間完成切換。對同一個(gè)素材來講，SDI over IP與SDI視頻輸出接口實(shí)現(xiàn)同步，然后有效輸出PGM信號。[4]

2.3 字幕播出

高清播控平臺中自動播控系統(tǒng)發(fā)揮著巨大作用，而字幕播出系統(tǒng)需要與其保持匹配，意味著自動播控系統(tǒng)要圍繞節(jié)目單完成聯(lián)動，不僅能夠?qū)Σタ叵到y(tǒng)的預(yù)播單進(jìn)行自動獲取，還能夠?qū)?jié)目單進(jìn)行解析，對字幕單的格式進(jìn)行自動轉(zhuǎn)換，為字幕編單人員提供重要參考依據(jù)，進(jìn)而精準(zhǔn)添加字幕，并生產(chǎn)字幕播出單，這樣字幕將可以隨著節(jié)目而自動呈現(xiàn)，在操作Take以及Hold的過程中，可實(shí)現(xiàn)自動跟隨著變動。該系統(tǒng)可以對SDI鍵信號以及NDI格式字幕進(jìn)行同時(shí)輸出，還可以滿足疊加IP鏈路、傳統(tǒng)基帶圖文字幕場景應(yīng)用的實(shí)際需求，確保字幕一致。[5]

2.4 基帶IP的播出控制

關(guān)于基帶IP鏈路，建議配置4臺播出工作站，目的是讓兩兩之間形成主備，而且可以安全獨(dú)立的運(yùn)行，最為關(guān)鍵的是可用性將會更大，能夠?qū)P周邊、基帶IP視頻播出站點(diǎn)等硬件系統(tǒng)協(xié)議進(jìn)行有效適配。同時(shí)，該系統(tǒng)獨(dú)立于SDI播出鏈路的控制，對備播鏈路控制而言，這個(gè)過程可以無人值守，可以從主路SDI播控站自動獲取節(jié)目單，并完成播出單更新、自動播出。如圖2所示，基于IP控制的環(huán)境之中，整個(gè)播控系統(tǒng)的內(nèi)部能夠在多重PB模式下，讓系統(tǒng)達(dá)到高可用的目標(biāo)，而且沒有單一的崩潰點(diǎn)。

圖2 基帶IP系統(tǒng)控制

之所以采用這樣的控制模式，從理論以及實(shí)踐角度而言，具有這樣的優(yōu)勢：（1）在全網(wǎng)絡(luò)控制模式下，可以解決傳統(tǒng)點(diǎn)對點(diǎn)控制上的缺陷，關(guān)鍵能夠滿足系統(tǒng)IP化發(fā)展需求。（2）對于播控工作站而言，因?yàn)椴捎玫氖荘B模式，意味著接入了雙鏈路，這就形成了互為主備的關(guān)系，即使主網(wǎng)口失去通信，控制鏈路也會自動切換到備網(wǎng)口。（3）堆疊/虛擬技術(shù)用于主備控制交換機(jī)，可讓直接接入上下游系統(tǒng)雙鏈路，達(dá)到在線熱備的目的。（4）受控的設(shè)備依然用的是網(wǎng)口PB模式，能夠保障任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)或者是鏈路不會出現(xiàn)異常，并確保基帶IP視頻服務(wù)器處于受控狀態(tài)之中。[6]

3.高清播控平臺質(zhì)量保障策略

3.1 規(guī)范標(biāo)轉(zhuǎn)高制播技術(shù)

從實(shí)際情況來看，各大電視臺當(dāng)前的標(biāo)清制作主要有4∶3以及16∶9，考慮到高清安全穩(wěn)定播出、適配未來等各種因素，建議加強(qiáng)規(guī)范標(biāo)轉(zhuǎn)高制播技術(shù)，例如，可以采用“拉伸”方式，并統(tǒng)一采用這種方式；又如，可以采用“擠壓”方式，完成標(biāo)清節(jié)目變換與播出，總之需要規(guī)范制播技術(shù)，這是保障質(zhì)量的大前提。

3.2 一致性對比

以央視新聞聯(lián)播為例，地方電視臺為了能夠保障其信號安全，需要對中星6A6B衛(wèi)星接收、廣電網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)以及高清機(jī)頂盒信號進(jìn)行輸出，并進(jìn)行信號技審、比對以及信號報(bào)警服務(wù)，尤其是面對特殊情況，還必須能夠支持信號應(yīng)急切換，所以信號的一致性對比非常重要，將充分提升CCTV信號轉(zhuǎn)變的安全力度。

3.3 質(zhì)量保障體系

如圖3所示，若要最大限度保障節(jié)目安全播出，地方電視臺需要完善質(zhì)量保障體系，也就是從節(jié)目送播到最終播出環(huán)節(jié)，必須要有一套智能監(jiān)播系統(tǒng)。需要注意的是，要實(shí)施“以實(shí)際業(yè)務(wù)為主導(dǎo)+以播出節(jié)目單為驅(qū)動+以代播素材成功備播為最終目標(biāo)”的質(zhì)量保障準(zhǔn)則，確保智能化監(jiān)控下業(yè)務(wù)流程的安全性以及穩(wěn)定性。對于基帶上載而言，該環(huán)節(jié)通常是邊進(jìn)行上載邊進(jìn)行技審，并實(shí)時(shí)向前端上載人員反饋技審信號。在文件送播的過程中，需要確保達(dá)到播出二級存儲節(jié)目目標(biāo)，而且文件格式必須是高清，按照統(tǒng)一規(guī)范的制播技術(shù)，例如，對標(biāo)清文件進(jìn)行“拉伸”處理；同時(shí)，考慮到需要將前端送播客戶端壓力降低，所以將通過B/S架構(gòu)來送播文件。對媒體處理中心進(jìn)行部署，加上人工復(fù)審、自動技審等保障措施，可以確保到達(dá)播出二級存儲的素材。此外，為能夠最大限度保障播出服務(wù)器之內(nèi)素材的安全性，需要對預(yù)播通道進(jìn)行提前部署，并以節(jié)目單為基準(zhǔn)制定預(yù)播方案，可提前預(yù)播以及全程監(jiān)控節(jié)目，從而保障節(jié)目質(zhì)量。[7]

圖3 質(zhì)量保障體系

結(jié)語

如今，用戶對電視節(jié)目質(zhì)量提出更高的要求；對各大地方電視臺而言，節(jié)目質(zhì)量是吸引客戶以及保障收益的基礎(chǔ)，因此，需要完善高清播控平臺。本文基于理論角度對其關(guān)鍵技術(shù)以及質(zhì)量保障策略進(jìn)行了探討，若要發(fā)揮高清播控平臺的作用，還需要結(jié)合實(shí)際情況對細(xì)節(jié)方面進(jìn)行規(guī)劃與完善。同時(shí)，在適當(dāng)?shù)膱鼍跋拢€需要進(jìn)一步探索以及實(shí)踐4K超高清節(jié)目制作與播出，這樣才能推進(jìn)電視臺全面發(fā)展，進(jìn)而為廣大用戶提供更高質(zhì)量的服務(wù)。