南建強，包曉潤

（浙江省樂清市融媒體中心，浙江 樂清 325600）

高清播出系統(tǒng)方案設(shè)計在滿足安全播出的基礎(chǔ)上，以總體規(guī)劃和穩(wěn)定可持續(xù)為主要目標(biāo)。對節(jié)目播出的主要環(huán)節(jié)進行備份，以全硬盤播出為主要播出方式。在綜合考慮各方因素后，我中心制定了比較科學(xué)的高清播出系統(tǒng)設(shè)計方案并付諸實施。

1 高清播出系統(tǒng)方案設(shè)計確定

我中心規(guī)劃新建兩個高標(biāo)清同播頻道的播出系統(tǒng)：包括高標(biāo)清播出總分控及控制系統(tǒng)、上載導(dǎo)入和數(shù)據(jù)庫存儲系統(tǒng)、播出字幕和同步系統(tǒng)、GPS時鐘和故障監(jiān)測報警系統(tǒng)等。方案設(shè)計如圖1所示。

圖1 高清播出系統(tǒng)方案設(shè)計

2 高清播出系統(tǒng)主要組成及功能的實現(xiàn)

2.1 高標(biāo)清播出總控系統(tǒng)

系統(tǒng)采用先進穩(wěn)定的技術(shù)，除滿足各頻道節(jié)目上載播出的功能需求外，也能夠滿足信號調(diào)度等方面的應(yīng)用，同時確保系統(tǒng)留有足夠的擴充余地。同時兩個高標(biāo)清同播頻道采用集成化鏡像備份方案，通道設(shè)備全部采用高清設(shè)備，標(biāo)清采用下變換方式實現(xiàn)。視頻播出服務(wù)器采用的是MSV媒體服務(wù)器，此款服務(wù)器以Windows 2012 Server 64位操作系統(tǒng)為平臺，具備高可靠的存儲系統(tǒng)、自主AMFS文件系統(tǒng)，保證系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠，使素材讀取遷移速度更快，結(jié)構(gòu)設(shè)計更合理，采用功能更完善的高清播出服務(wù)器，其各項性能指標(biāo)均達到國際領(lǐng)先水平。

2.2 高標(biāo)清同播頻道分控系統(tǒng)

高標(biāo)清同播頻道采用上、下變換方式同播播出。分控系統(tǒng)規(guī)劃為高標(biāo)清獨立通道播出，采用主備雙鏈路切換通道結(jié)構(gòu)。兩個頻道采用主備集成化切換周邊的方式，主備切換處理的信號源完全相同。主備通道要求是兩個獨立的信號路由，主備通道的切換通過配置三選一自動倒換器進行倒換。

同時采用高標(biāo)清獨立播出通道，使用傳統(tǒng)下變換播出會出現(xiàn)大量標(biāo)清信號，要先進行上變換，走高清鏈路，最后再下變換為標(biāo)清信號發(fā)出，經(jīng)過兩次幅型變換，播出指標(biāo)會有損失。為解決這個難題，采用高標(biāo)清獨立通道播出方式，高清和標(biāo)清從服務(wù)器通過單獨的板卡輸出，標(biāo)清信號從標(biāo)清通道直接輸出，無須先上變換進入高清通道最終再下變換為標(biāo)清信號，避免多次幅型變換造成畫質(zhì)損失。

2.3 播出控制系統(tǒng)

在Air HD 高標(biāo)清播出系統(tǒng)中，采用專業(yè)播出視頻服務(wù)器的獨立控制設(shè)計方式，播出控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成對所有參與播出的設(shè)備進行控制，如圖2所示。

圖2 播出控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)以計算機局域網(wǎng)絡(luò)為依托實現(xiàn)信息的共享。兩個頻道主備播出都掛接在該網(wǎng)絡(luò)上獲取由總編室下達的節(jié)目單，而且可將其中任意頻道的播后節(jié)目單傳回總編室以供統(tǒng)計，該結(jié)構(gòu)易于不同頻道間節(jié)目共享使用，另外還可以方便地實現(xiàn)頻道間數(shù)據(jù)的相互備份。在本系統(tǒng)設(shè)計中，對播出控制系統(tǒng)采用主備的方式來保證所有頻道播出控制的安全性，極大地維護了系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

2.4 數(shù)據(jù)庫及二級存儲系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫采用雙機熱備份方式實現(xiàn)，為其提供查詢、更新、事務(wù)管理、索引、高速緩存、查詢優(yōu)化、安全及多用戶存取控制等數(shù)據(jù)服務(wù)。考慮到安全播出的需要，同時為系統(tǒng)配備了一套二級存儲系統(tǒng)。

Air HD高標(biāo)清播出系統(tǒng)基于SQL的數(shù)據(jù)庫管理，可以方便地實現(xiàn)多種關(guān)鍵詞的查詢。素材庫通過各種源素材的錄入、編輯，在硬盤中形成素材后，記錄素材的編號、名稱、類型、來源、出入點位置、長度等重要信息，從而組織成數(shù)據(jù)庫，使得用戶能快速檢索，了解素材內(nèi)容并提取節(jié)目單播出。

播出數(shù)據(jù)庫在播出系統(tǒng)中的地位不言而喻，為了保證數(shù)據(jù)安全性，本方案采用主備數(shù)據(jù)庫，借助NEC Cluster實現(xiàn)雙機熱備功能，可快速實現(xiàn)自動、手動的數(shù)據(jù)庫瞬時倒換服務(wù)而不影響播出系統(tǒng)。

2.5 編單素材上載審片導(dǎo)入系統(tǒng)

Air HD高標(biāo)清上載工作站支持通用的索尼、松下錄放像機、DVD節(jié)目導(dǎo)入、U1、P2、藍光素材上載以及文件轉(zhuǎn)碼上載功能。上載工作站可根據(jù)總編室所編輯的節(jié)目單自動形成上載節(jié)目單，對于廣告部上載的素材要能生成廣告串聯(lián)單，播出節(jié)目單可以直接調(diào)用。本系統(tǒng)具備未來高標(biāo)清同播系統(tǒng)中所需要的MXF素材嵌入AFD值上載。高標(biāo)清上載工作站提供全部視音頻接口，包括復(fù)合、分量、SDI、HDMI；模擬平衡、非平衡、AES/EBU音頻以及BB鎖相輸入、BB接口等。

節(jié)目上載導(dǎo)入系統(tǒng)采用當(dāng)前主流的上載與播出分離的架構(gòu)。采集上載軟件主要用于將本地視頻文件按照播出串聯(lián)單或自定義需求遷移上載到二級存儲或者播出服務(wù)器，具有技審、采集、視頻文件管理及音量均衡計算等功能，提供簡潔、簡單的操作界面。上載軟件配置用戶信息、部門和用戶可授權(quán)詳細(xì)的控制權(quán)限。

同時高標(biāo)清素材實現(xiàn)混播，播出服務(wù)器要求能夠?qū)崿F(xiàn)高標(biāo)清素材的混播，不需要重新制作標(biāo)清節(jié)目，如自辦節(jié)目、電視劇和廣告等。編單上載流程如圖3所示。

圖3 編單上載流程

2.6 播出字幕系統(tǒng)

播出字幕系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)備的選型和配置能夠滿足臺內(nèi)2個頻道播出字幕、廣告角標(biāo)、游飛等日常工作的需要，播出字幕系統(tǒng)能夠接受播控工作站COM口控制，實現(xiàn)完全自動化的字幕播出流程。

配置高標(biāo)清網(wǎng)絡(luò)播出型一體化字幕機（含臺標(biāo)、時標(biāo)），采用廣播級高標(biāo)清字幕板卡，可同時輸出高清和標(biāo)清字幕信號，采用與節(jié)目播出聯(lián)動的播出型字幕機，受控于播出控制工作站，字幕、臺標(biāo)、時標(biāo)等信息可隨播出節(jié)目單定義而自動上下。支持一套模板兩種格式（高清、標(biāo)清）播出，可實現(xiàn)一個頻道高標(biāo)清臺標(biāo)、時標(biāo)、動畫角標(biāo)、游飛字幕、資訊實時多層穩(wěn)定字幕同步播出。字幕系統(tǒng)接收播出表可自動、手動進行播出；支持信號預(yù)監(jiān)，方便調(diào)整臺標(biāo)、掛角、走字的內(nèi)容和狀態(tài)；字幕單支持觸發(fā)、定時順序等播出方式。

2.7 同步系統(tǒng)

播出系統(tǒng)的各項技術(shù)指標(biāo)都必須符合廣播級標(biāo)準(zhǔn)，所以播出信號到達播控切換器的所有信號必須保持時基同步、相位一致。由于信號種類多，來源復(fù)雜，因此需要分別加以處理。將發(fā)生器輸出的BB同步信號作為整個總控及其他主備同步信號向系統(tǒng)中所有需要同步鎖相的設(shè)備提供，本方案中采用主備兩路同步發(fā)生器，主備雙路內(nèi)部主動監(jiān)測倒換。

2.8 GPS時鐘系統(tǒng)

同步時鐘是指各子鐘和主鐘走時的一致性要求。在播控中心的內(nèi)部，要使總控和各播控機房達到精準(zhǔn)同步，同步時鐘系統(tǒng)就顯得尤為重要。為確保高清數(shù)字播出系統(tǒng)正常運行，我們?yōu)楸鞠到y(tǒng)配置了GPS衛(wèi)星時鐘接收機，通過網(wǎng)路和時碼分配器向所有需要校時的設(shè)備發(fā)出統(tǒng)一的時碼校時信號，從而保證整個系統(tǒng)在時間上的同步性。其系統(tǒng)原理如圖4所示。

圖4 GPS時鐘系統(tǒng)原理

2.9 故障監(jiān)測報警系統(tǒng)

播出安全無小事，在節(jié)目播出過程中，無論前期準(zhǔn)備多么充分，安全保障多么周到，難免會有疏漏之處，節(jié)目播出中的靜幀、黑場以及音頻靜音是最常見的播出事故。因此，信號檢測系統(tǒng)就顯得尤為重要。本項目中我們配備了4套海視恒通高標(biāo)清SDI信號檢測系統(tǒng)，它可以實時檢測播出過程中出現(xiàn)的常見播出故障，誤報率不超過2%。同時，還具備信號低碼率錄制功能，可以對3個播出頻道播出信號進行錄制監(jiān)控，方便事后查找故障現(xiàn)象或作為節(jié)目播出依據(jù)。

3 網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)鏈路安全

網(wǎng)絡(luò)安全是安全播出的重要一環(huán)，出于制作網(wǎng)與播出網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)安全考慮，在制作與播出網(wǎng)之間加入網(wǎng)絡(luò)病毒隔離墻，將制播上載網(wǎng)和其他網(wǎng)絡(luò)進行物理隔離，通過上載網(wǎng)使制作和播出系統(tǒng)跟外界數(shù)據(jù)進行交換，同時將制播網(wǎng)和外界數(shù)據(jù)交接的接口進行屏蔽和阻斷，從根本上杜絕網(wǎng)絡(luò)病毒進入播出網(wǎng)。同時做好數(shù)據(jù)和鏈路的安全工作。如圖5所示。

圖5 數(shù)據(jù)鏈路安全

4 結(jié)束語

高清播出系統(tǒng)各類設(shè)備安裝完畢后，供應(yīng)商按照需求進行調(diào)試，各項指標(biāo)均達到預(yù)期。同時組織我臺相關(guān)人員進行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，在系統(tǒng)試運行兩個月，且相關(guān)人員能熟練掌握操作后，我們對新系統(tǒng)與臨播系統(tǒng)進行無縫切換，電視節(jié)目播出正常。電視節(jié)目從標(biāo)清到高清播出是電視技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，該系統(tǒng)投入使用至今，運行狀態(tài)良好，畫面質(zhì)量達到高清標(biāo)準(zhǔn)，社會反響較好，收到預(yù)期目標(biāo)。今后，我們將始終以安全播出為目標(biāo)，合力做好運維，從各方面來確保高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的電視安全播出?！?/p>