胡雙雙，王海安，柴 威

（襄陽廣播電視臺，湖北 襄陽 441000）

0 引 言

在加快高清電視的發(fā)展趨勢下，襄陽廣播電視臺先后進行了演播室、制作網(wǎng)、播出中心、傳輸發(fā)射等部分的高清化改造，播控中心的高清化改造變得刻不容緩。為此，襄陽廣播電視臺計劃建設一套3頻道高標清同播系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠適應未來5～7年的節(jié)目制作、播出發(fā)展規(guī)劃及信號調(diào)度等方面的應用。系統(tǒng)建設以高清播出系統(tǒng)為主，采用壓縮下變換的方式，將高清播出的素材內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)闃饲鍍?nèi)容并播出。

1 高清播出系統(tǒng)架構(gòu)

襄陽廣播電視臺高清電視播出系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖1所示，主要由節(jié)目播出總控系統(tǒng)、播出備播系統(tǒng)以及播控系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成。總控系統(tǒng)以總控矩陣為核心，完成CCTV1、演播室信號、演播大廳信號等外來信號及各頻道播出信號的調(diào)度和管理。進總控系統(tǒng)的重要信號源都接入多畫面電視墻進行監(jiān)看，配置示波器設備和標準監(jiān)視器，對總控信號進行技術監(jiān)看[1]。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)圖

播出備播系統(tǒng)負責節(jié)目播出前的準備工作，包含節(jié)目單編輯、節(jié)目遷移、自動技審、人工復檢以及上載/審看等功能，負責節(jié)目素材送至播出系統(tǒng)前的技審和文件化自動備播工作。襄陽廣播電視臺配置了2個編單審片工作站、3個上載工作站以及1個二級遷移工作站。

高清電視播出控制工作站支持編輯節(jié)目單、應急播出控制、直播保持等功能，均采用硬盤自動播出功能，同時還支持多途徑節(jié)目內(nèi)容發(fā)布[2]。

1.1 總控系統(tǒng)

總控系統(tǒng)是播出信號調(diào)度的心臟，以矩陣為核心，可以對各個演播室信號、衛(wèi)星接收信號、CCTV信號、前端回傳信號及外來信號等進行綜合調(diào)度，主要用于本臺三個頻道的節(jié)目播出和收錄。

本次前端配置了1臺32×32的高清小總控矩陣，對演播室信號、CCTV信號、高清測試圖等信號進行調(diào)度和處理。高清32×32總控矩陣選型為挪威進口品牌Nevion SL-3GHD3232。

1.2 分控系統(tǒng)

高標清同播系統(tǒng)中，高清部分和同播部分切換設備采用主備切換器的模式，所有的切換設備均采用靜凈切換。分控視音頻系統(tǒng)以CH1頻道分控為例：輸入信號有視頻服務器主備、第三備信號，來自總控的4路信號（CH2和CH3為2路信號），播出錄像機信號，墊片信號以及測試圖信號。這些輸入信號進入主備切換器和多畫面分割器，主備切換器的PST信號上墻監(jiān)看，主備切換器的輸出信號通過3×1應急開關后再過視分，通過鍵控器疊加臺標字幕，經(jīng)過高清視分，分別去電信聯(lián)通編碼器、多畫面分割器、返回總控及下變換器。

1.3 視頻服務器

主備播出視頻服務器采用哈雷MediaDeck7000單機播出視頻服務器。單臺視頻服務器配置1塊解碼模塊及1塊編/解碼模塊，解碼模塊支持2個解碼通道，支持高清/標清Mpeg-2格式播放；編/解碼模塊支持2個編碼/解碼通道，支持高清/標清Mpeg-2格式播放和錄制。主、備視頻服務器單臺3個通道用于播出，1個編/解碼通道用于上載或?qū)徔矗ù送ǖ罏榘腚p工模式），使其符合上載、審看人員的操作習慣。

襄陽廣播電視臺所用的高清節(jié)目素材最高碼率為50 Mb·s-1，音頻碼率約為8.8 Mb·s-1，故高清視音頻的碼率上限為58.8 Mb·s-1。

本次配置的2臺主備視頻服務器，共需要負責襄陽廣播電視臺3個高清頻道的播出，單臺視頻服務器有效存儲容量為12 TB，按照80%水位線計算為9.6 TB。那么，單臺視頻服務器可存儲的高清節(jié)目 時長 大 約為9.6/（58.8 Mb·s-1×3 600 s/8/1 024/1 024）≈384 h。對于高清素材存儲，首播率為24 h，單臺視頻服務器可存儲3個高清頻道5天的節(jié)目量。

1.4 高清電視播出控制系統(tǒng)

高清電視播出控制系統(tǒng)的設計是以節(jié)目單為總線，通過對播出節(jié)目單的編輯、修改和更新來實現(xiàn)播出工作站的播出控制工作，同時，自動播出軟件還具備文件頭尾檢測等功能，播出以授時與守時的具體實現(xiàn)方式展開。

高清電視播出控制工作平臺包含三個頻道的播出工作站，每個頻道都實現(xiàn)了混合主備工作站的雙備份控制模式，一旦主工作站掉線，會自動倒換到備工作站上。主備工作站與受控設備通過422倒換器進行連接，主工作站與備工作站之間連接了一條心跳線進行通信，用GPI線將備工作站與422倒換器連接在一起。正常情況下，主機控制所有主受控設備，當主機出現(xiàn)故障無法工作，心跳線感應到后立即通過GPI觸發(fā)422倒換器進行切換，實現(xiàn)主備自動切換。此時備機作為主控設備使用。當主機恢復，可以人工手動切換，恢復主機的主控權。

每個頻道的主備播控工作站控制設備有主備播出視頻服務器、主備16×2切換器、高清鍵控器（上臺標字幕）以及應急上載錄像機，共計6個設備。

高清電視播出系統(tǒng)采用全數(shù)字嵌入音頻SDI信號格式，實現(xiàn)本臺3個高標清同播頻道全硬盤自動播出。此系統(tǒng)還具備方便擴充頻道的能力。新建的播出系統(tǒng)可以兼容原系統(tǒng)的視頻素材、數(shù)據(jù)庫內(nèi)容及策略協(xié)議等，可以與原系統(tǒng)共用資源。

2 高標清同播系統(tǒng)設計關鍵點

2.1 “安全可靠”的總體設計

基于電視臺組織架構(gòu)存在變化的可能，高標清電視播出系統(tǒng)改造過程中，全臺文件化、無帶化生產(chǎn)流程不做太大調(diào)整，通過具備一定柔性或“開關式”的通斷設計，可以保證一段時期內(nèi)發(fā)生流程變化時可以快速適應。

2.2 “快捷高效”的整備流程設計

本次建設的智能備播系統(tǒng)，在備播流程、遷移策略、質(zhì)量控制等方面都可以根據(jù)實際業(yè)務流程設置，同時系統(tǒng)提供AFD嵌入、短缺節(jié)目催要、關門時間控制、質(zhì)量控制、轉(zhuǎn)碼、上下變換、自動技審、人工復審以及應急備播等功能。播出系統(tǒng)可以方便地通過智能備播系統(tǒng)與全臺網(wǎng)、各業(yè)務子系統(tǒng)進行互聯(lián)，實現(xiàn)素材全臺文件化備播。

2.3 自動化的“跨網(wǎng)素材時長確認機制”

編單節(jié)目時長與實際節(jié)目時間不一致時，若制作綁定該節(jié)目代碼，播出編排系統(tǒng)會通過接口去獲取該節(jié)目的實際時長。再次打開該節(jié)目單，節(jié)目單會提示有節(jié)目編單時長與節(jié)目素材實際時長不一致，編單人員需通過手動確認是否進行節(jié)目單時長更新。

2.4 成熟的AFD高標清同播設計

播出系統(tǒng)全程支持活動圖像格式描述（Active Format Description，AFD）。AFD技術是確保高標清變換過程中信號幅型變化正確的關鍵。無論在進入播出系統(tǒng)之前還是之后嵌入AFD信息，播出系統(tǒng)都可以自動繼承此AFD值。嵌入到MXF文件的AFD值在播出時是由視頻服務器負責識別的。在播出過程中，也可實時嵌入高清SDI信號中，整個過程不需要人工干預，系統(tǒng)會自動運行，能確保三個頻道高標清同時安全播出[3]。

3 智能監(jiān)控系統(tǒng)

本次系統(tǒng)建設由電視墻、多畫面分割器等設備組成智能監(jiān)控系統(tǒng)，對各頻道播出高標清信號進行實時監(jiān)看檢測。系統(tǒng)各個關鍵點的信號都通過多畫面系統(tǒng)上屏顯示，便于出現(xiàn)異常時能快速判斷是哪個環(huán)節(jié)的問題，值班人員可以快速做出反應。

監(jiān)控軟件具有聲光告警能力，同時支持語音告警，能夠針對視音頻中的馬賽克、卡頓、靜幀以及音量過高過低等各種節(jié)目異常發(fā)出告警，提醒工作人員[4]。

4 結(jié) 語

襄陽廣播電視臺高清頻道于2018年8月底入網(wǎng)試播，9月底正式開播，系統(tǒng)極大地滿足了襄陽廣播電視臺電視節(jié)目質(zhì)量提升的需求。

自投入使用至今，系統(tǒng)運行始終保持安全穩(wěn)定的狀態(tài)。根據(jù)不完全統(tǒng)計，截至到2021年12月底，該高清電視播出系統(tǒng)已經(jīng)播出超過2.5萬個小時，直播節(jié)目超過1 000場，轉(zhuǎn)播節(jié)目也高達1 100余次以上[5]，節(jié)目播出質(zhì)量提升的同時，使得襄陽廣播電視臺的安全播出保障水平得到大幅提升。在重要保障期、敏感期，該系統(tǒng)也圓滿完成了各項安全播出任務。此次襄陽廣播電視臺高標清同播系統(tǒng)的建設，既充分滿足三個頻道現(xiàn)有需求，又為頻道未來的發(fā)展預留了足夠的空間。