姜 辛，王新熙

（宿遷市廣播電視總臺(tái)，江蘇 宿遷 223800）

1 項(xiàng)目介紹

宿遷市廣播電視總臺(tái)高清制播系統(tǒng)一體化項(xiàng)目分為電視節(jié)目制作管理系統(tǒng)、演播室管理系統(tǒng)、高清播出系統(tǒng)和媒體資產(chǎn)管理等四個(gè)業(yè)務(wù)模塊，每個(gè)子業(yè)務(wù)模塊都能單獨(dú)工作。節(jié)目生產(chǎn)與播出總控之間網(wǎng)絡(luò)一體、節(jié)目信號(hào)共享，各模塊通過(guò)完善、穩(wěn)健的系統(tǒng)流程互聯(lián)互通，大大提高了節(jié)目采、編、傳輸?shù)男省?/p>

整個(gè)系統(tǒng)主要分為節(jié)目制作和高清播出兩部分。節(jié)目制作部分包括演播室、新聞生產(chǎn)和媒資系統(tǒng)，高清播出部分包括總控調(diào)度和播出系統(tǒng)，涵蓋了電視節(jié)目生產(chǎn)的全部流程。

2 網(wǎng)絡(luò)安全需求和措施

2.1 制播文件整體遷移流程

以前的制作與播出互連，一般是簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)互連，共享存儲(chǔ)。現(xiàn)在的制播一體系統(tǒng)在各自配備獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)的前提下，使用全域媒體準(zhǔn)備（Global Media Preparation，GMP）服務(wù)器，在整個(gè)制播網(wǎng)絡(luò)內(nèi)查找待播素材，并遷移到指定播出位置。

制作域接口發(fā)送文件遷移口令到播出域接口，播出域通過(guò)GMP 對(duì)播出數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行文件查重。如沒(méi)有相同的文件，則GMP 同意遷移。制作域接口收到轉(zhuǎn)移指令，返回轉(zhuǎn)移文件的路徑，GMP 調(diào)用FTP服務(wù)器進(jìn)行文件的轉(zhuǎn)移，并進(jìn)行MD5 校驗(yàn)。在備播域提供采集、自動(dòng)技審、人工審核后，同步遷移服務(wù)器將二級(jí)存儲(chǔ)中的素材轉(zhuǎn)移至播出視頻服務(wù)器[1]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)隔離需求

制播一體網(wǎng)絡(luò)深度互連的同時(shí)，必須在制作與播出之間做一定程度的隔離，保證播出系統(tǒng)安全，遵守國(guó)家廣播電視總局六十二號(hào)令和國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全等級(jí)防護(hù)相關(guān)規(guī)定。對(duì)此，宿遷市廣播電視總臺(tái)采取安裝防火墻和殺毒軟件等網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施，以達(dá)到相關(guān)要求。制播網(wǎng)絡(luò)的互連與隔離拓?fù)淙鐖D1所示。

圖1 制播網(wǎng)絡(luò)的互連與隔離

2.3 全流程業(yè)務(wù)監(jiān)控

為了進(jìn)一步提高安全系數(shù)，系統(tǒng)設(shè)置了全流程業(yè)務(wù)監(jiān)控，對(duì)業(yè)務(wù)流程、設(shè)備、信號(hào)、節(jié)目文件進(jìn)行全面掌握，不僅流程可視化，而且根據(jù)不同人員性質(zhì)，定義不同的監(jiān)控流程，解決流程故障分析和趨勢(shì)預(yù)測(cè)問(wèn)題。節(jié)目生產(chǎn)部分流程監(jiān)控如圖2 所示。

圖2 節(jié)目生產(chǎn)流程監(jiān)控

3 提高安全性的信號(hào)鏈路設(shè)計(jì)

在網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，宿遷市廣播電視總臺(tái)通過(guò)對(duì)信號(hào)和鏈路的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的安全性。

3.1 異構(gòu)多備的服務(wù)器

高清播出系統(tǒng)的視頻服務(wù)器采用“主+備+三備”的異構(gòu)形式。主、備服務(wù)器的操作系統(tǒng)為L(zhǎng)inux，三備服務(wù)器的操作系統(tǒng)為Windows。這樣的設(shè)計(jì)可以避免同一系統(tǒng)問(wèn)題導(dǎo)致的服務(wù)器集體癱瘓。

3.2 多備控制方式

與多備服務(wù)器相對(duì)應(yīng)，播控工作站對(duì)視頻服務(wù)器的控制也采用多備方式。每個(gè)頻道配置主、備兩臺(tái)播控工作站，均可獨(dú)立接管控制主、備服務(wù)器，完成播出任務(wù)。第三備播控工作站單獨(dú)設(shè)置，控制三備視頻服務(wù)器完成播出任務(wù)。

主備播控工作站通過(guò)1 臺(tái)RS-422 控制信號(hào)倒換器，實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器和下游設(shè)備的控制[2]。

每個(gè)頻道均配備RS-422 倒換器。主、備播控站的控制信號(hào)都送到RS-422 倒換器。RS-422 倒換器默認(rèn)輸出主控信號(hào)，同時(shí)控制主備視頻服務(wù)器、主備16×4 分控矩陣、主備鍵混以及應(yīng)急磁帶錄像機(jī)（Video Tape Recorder，VTR）等設(shè)備。

當(dāng)主播控發(fā)生故障，通過(guò)心跳線觸發(fā)切換，由備播控工作站接管業(yè)務(wù)，通過(guò)RS-422 倒換器控制設(shè)備。當(dāng)主、備播控站都出現(xiàn)故障，無(wú)法正常工作時(shí)，獨(dú)立的第三備播控站仍可控制三備服務(wù)器繼續(xù)播放節(jié)目，通過(guò)下游3 選1 開(kāi)關(guān)切換其信號(hào)播出。

3.3 主備信號(hào)平行的鏈路設(shè)計(jì)

播出的每個(gè)頻道采用分控矩陣做主切換，下游用3 選1 做應(yīng)急切換。

主、備信號(hào)源在分控矩陣換位接入，即主信號(hào)源在主分控矩陣為第1 路，備分控矩陣為第2 路；備信號(hào)源在主分控矩陣為第2 路，在備分控矩陣為第1 路。三備服務(wù)器輸出的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（Internet Protocol，IP）信號(hào)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)字接口（Serial Digital Interface，SDI）信號(hào)后，分別在分控矩陣和3 選1 開(kāi)關(guān)處接入。

采用這樣的設(shè)計(jì)，正常情況下主鏈路輸出主信號(hào)，備鏈路輸出備信號(hào)，主備信號(hào)源在鏈路上是完全平行的，即使主、備其中一路信號(hào)中斷，仍然有另外一路正常輸出，不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)信號(hào)源出錯(cuò)就導(dǎo)致主備鏈路全部出錯(cuò)[3]。

3.4 IP 節(jié)目流獨(dú)立交換

本項(xiàng)目中，IP 節(jié)目流傳輸采用SMPTE 2022-6標(biāo)準(zhǔn)。由于IP 節(jié)目流數(shù)據(jù)量大，且節(jié)目數(shù)據(jù)必須保證完整、正確，技術(shù)人員單獨(dú)配置了交換機(jī)用于其交換傳輸。

SDI 信號(hào)轉(zhuǎn)為IP 流時(shí)，首先要將SDI 信息數(shù)據(jù)化，生成多媒體數(shù)據(jù)段，之后再按照SMPTE ST2022-6 和SMPTE ST2022-5 標(biāo)準(zhǔn)定義，依次生成數(shù)據(jù)文件和前向糾錯(cuò)（Forward Error Correction，F(xiàn)EC）編碼數(shù)據(jù)塊，之后再生成IP 信息，并利用以太網(wǎng)傳送。IP 流轉(zhuǎn)換為SDI 信號(hào)時(shí)，對(duì)IP 流進(jìn)行解包、FEC 糾錯(cuò)、數(shù)據(jù)信息校核等處理后，實(shí)現(xiàn)SDI信息恢復(fù)輸出。

SDI 設(shè)備可以做到靜凈切換，即信號(hào)切換時(shí)處于場(chǎng)逆程，不會(huì)導(dǎo)致畫(huà)面跳變。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)上，為避免IP 節(jié)目流與控制網(wǎng)絡(luò)相互干擾，采用獨(dú)立的IP 播出交換機(jī)，只通過(guò)固定端口或設(shè)備接收軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）控制信息，以保證數(shù)據(jù)安全[4]。

4 運(yùn)維管理強(qiáng)化播出安全

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，廣播電視制播系統(tǒng)呈現(xiàn)運(yùn)營(yíng)高效化、運(yùn)維復(fù)雜化趨勢(shì)，給事故發(fā)現(xiàn)和緊急處理增加了難度，系統(tǒng)日常技術(shù)維護(hù)的壓力和挑戰(zhàn)日益增加[5]。宿遷市廣播電視總臺(tái)根據(jù)工作實(shí)際需要，采取了以下安全措施。

4.1 加強(qiáng)日常巡檢

管理運(yùn)維人員每日值班巡查，對(duì)系統(tǒng)工作狀況進(jìn)行全面檢測(cè)，并利用系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備輔助掌握系統(tǒng)運(yùn)行情況。對(duì)于節(jié)目播出過(guò)程中突發(fā)的設(shè)備事故，值班人員要根據(jù)應(yīng)急措施做出處置，確保節(jié)目的順利播放；協(xié)助系統(tǒng)維護(hù)工程師做好事故排除，并按程序進(jìn)行報(bào)告。

4.2 定期檢修

除日常巡檢外，宿遷市廣播電視總臺(tái)還制定科學(xué)有序的月檢、年檢計(jì)劃，維護(hù)方案及操作步驟，對(duì)關(guān)鍵核心設(shè)備如數(shù)據(jù)庫(kù)、視頻服務(wù)器、播出控制工作站等定期實(shí)施維護(hù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行重啟。

4.3 規(guī)范系統(tǒng)升級(jí)操作

播出系統(tǒng)升級(jí)操作嚴(yán)格遵守相關(guān)制度，在升級(jí)之前需要進(jìn)行全面檢查，并制定計(jì)劃分批進(jìn)行。所有升級(jí)工作要保留使用說(shuō)明、測(cè)試報(bào)告和審批日志等文件，以便后期查看。

4.4 嚴(yán)格用戶權(quán)限管理

根據(jù)廣播電視網(wǎng)絡(luò)等級(jí)保護(hù)制度，制播網(wǎng)絡(luò)要對(duì)用戶的服務(wù)器進(jìn)行權(quán)限分類管理，為不同崗位工作人員設(shè)置不同賬戶，配置不同的權(quán)限級(jí)別。

制播系統(tǒng)的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化要遵守嚴(yán)格的工作流程，每個(gè)部門分工明確，按工作流程完成節(jié)目的安全播出。節(jié)目制作完成審核后，上傳到視頻服務(wù)器；總編辦編排節(jié)目單，審核后發(fā)送到播出機(jī)房播出控制站；技術(shù)部門的播控人員執(zhí)行播出。整個(gè)流程缺一不可，只有各部門相互配合才能保證節(jié)目順利、安全的播出[6]。

5 結(jié) 語(yǔ)

安全播出是廣播電視工作的前提和底線。全面的系統(tǒng)安全配置、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募夹g(shù)運(yùn)維和完善的值班管理，是做好安全播出工作不可或缺的3 個(gè)方面。宿遷市廣播電視總臺(tái)制播一體化系統(tǒng)既滿足了工作實(shí)際需求，又考慮了未來(lái)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的需求。未來(lái)，宿遷市廣播電視總臺(tái)將不斷總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，跟蹤科技發(fā)展，推動(dòng)電視制播工作取得進(jìn)步。