徐丙政

【摘要】本文簡要介紹了我臺高標清同播系統(tǒng)的設(shè)計與建設(shè)，著重闡述了系統(tǒng)構(gòu)成和特點。

【關(guān)鍵詞】系統(tǒng)構(gòu)成;總控系統(tǒng);分控系統(tǒng);同步時鐘系統(tǒng);監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..033

營口傳媒中心高標清播出系統(tǒng)采用數(shù)字化、高清化、智能化先進技術(shù)，遵循穩(wěn)定、高效、安全、實用性原則，建造架構(gòu)合理、設(shè)備先進、功能完善的高標清同播的技術(shù)平臺，實現(xiàn)完整的高標清播出業(yè)務(wù)流程。

播出系統(tǒng)由總控、分控、時鐘同步、技術(shù)監(jiān)控、信號傳輸?shù)葞撞糠纸M成，采用模塊化設(shè)計、開放式軟件架構(gòu)，實現(xiàn)信號的靈活調(diào)度、播出、監(jiān)控、管理，易于操作，便于維護，方便擴容，并能與高清非編制作網(wǎng)無縫連接，直接調(diào)用非編合成的素材文件播出，實現(xiàn)制播一體化。

1. 播控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

播控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，由交換機、播出文件服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器，媒體處理中心（MPC）遷移/上下變化服務(wù)器，視頻服務(wù)器，播控、編單、上載、審片工作站，二級存儲陣列及周邊設(shè)備構(gòu)成，并和制作網(wǎng)無縫連接，實現(xiàn)制播一體化。具體功能如下：

1.1 信號播出部分

硬盤播出系統(tǒng)核心播出服務(wù)器采用先進的磁盤管理技術(shù)保證雙節(jié)點數(shù)據(jù)互備，存儲無單點故障;采用雙電源、雙風扇設(shè)計，電源、風扇等支持熱插，故障報警，方便維護，保證7×24小時連續(xù)穩(wěn)定播出

播出系統(tǒng)由播控工作站對所有參與播出的視頻服務(wù)器、切換矩陣、錄像機、字幕機等的設(shè)備進行控制。播控工作站采用主備方式來保證所有頻道播出控制的安全。

1.2 上載部分

設(shè)立上載機房，采用異地集中上載，上載與播出分離的方式，方便維護和調(diào)度，提高上載站的利用率。上載工作站支持多種上載方式，滿足不同需求。采用MD5校驗技術(shù)，保證素材上載的安全。

1.3 文件服務(wù)器（數(shù)據(jù)庫）部分

基于SQL的數(shù)據(jù)庫管理，方便的實現(xiàn)多種關(guān)鍵詞的查詢。通過記錄各種源素材的重要信息，用戶能快速檢索，了解素材內(nèi)容并提取給節(jié)目單播出。通過記錄系統(tǒng)各種操作痕跡，方便用戶播后統(tǒng)計和事故分析。

采用主備數(shù)據(jù)庫借助NEC Cluster實現(xiàn)雙機熱備功能，可速實現(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)。

1.4 編單工作站

完成系統(tǒng)節(jié)目單編排，審核后形成上載信息和播控單，統(tǒng)領(lǐng)上載播控工作。

1.5 存儲部分

采用H3C高端存儲和播出視頻服務(wù)器本地文件盤存儲作為近線存儲及服務(wù)器在線存儲體的播出架構(gòu)。正常情況下，上載的素材首先遷移到近線存儲磁盤陣列，再根據(jù)播出節(jié)目單策略，從近線存儲磁盤陣列遷移到播出服務(wù)器，特殊情況可以手動應(yīng)急處理，把急需素材遷移到播出服務(wù)器，或者由上載工作站和非編網(wǎng)直接遷移到播出服務(wù)器。

1.6 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

交換機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備冗余熱備份，確保安全。

2. 總控系統(tǒng)

總控系統(tǒng)通過總控矩陣實現(xiàn)對信號的調(diào)度，采用畫面分割器和顯示大屏對原信號和目的信號進行監(jiān)看，并配備泰克技術(shù)監(jiān)控設(shè)備檢測信號質(zhì)量。調(diào)度信號包括演播室、制作機房、網(wǎng)絡(luò)公司前端、衛(wèi)星及其它外來信號?？偪鼐仃嚫邩饲逍盘柤嫒?，異步信號通過幀同步接入矩陣。播控機房內(nèi)部設(shè)備采用電纜連接，和其它機房之間采用光纖連接，以保證信號質(zhì)量。總控框圖如圖1：

3. 分控系統(tǒng)

分控系統(tǒng)由三個高標清同播頻道組成。每個頻道配置切換器各2臺，響度控制器2臺，鍵混臺標機2臺，字幕機一臺，下變換器2臺，3X1倒換器2臺，數(shù)字編碼復用處理平臺2臺。分控系統(tǒng)設(shè)計原則如下：

A.系統(tǒng)使用成熟的先進的技術(shù)，滿足3個高標清頻道的安全優(yōu)質(zhì)播出任務(wù)。

B.各頻道設(shè)備不共享，板卡機箱不共用。

C.各頻道信號通路采用主/備通道結(jié)構(gòu)，無單一潰點，主/備通道自動倒換開關(guān)進行倒換，自動倒換開關(guān)具有斷電直通功能。

D.各頻道需要被播控工作站控制的設(shè)備都自帶完備的RS422、RS232或相應(yīng)的控制口。

E.采用下變換方式實現(xiàn)高標清同播，下變換采用擠壓方式。

F.共享墊片信號，墊片信號直接進入3*1倒換器。

G.在系統(tǒng)通路上設(shè)置完善的跳線排。

頻道分控系統(tǒng)視音頻示意圖如圖2：

由分控示意圖可見，每個頻道由兩臺切換器及通路構(gòu)成主備兩個信號通路，兩個通路SDI高清信號經(jīng)下變換后輸出高清和標清信號，通過高標清3X1倒換器形成高清和標清鏈路，分別送到網(wǎng)絡(luò)機房和發(fā)射臺。

4. 同步系統(tǒng)、授時系統(tǒng)

同步信號發(fā)生器輸出的BB信號作為播控系統(tǒng)的同步信號。

GPS衛(wèi)星時鐘接收機接受來自GPS衛(wèi)星授時信號，通過時碼分配器和校時網(wǎng)絡(luò)向所有需要校時的設(shè)備提供時碼校時信號。

5. 傳輸系統(tǒng)

通過光纜，采用SDI基帶傳輸和IP流方式向有線前端傳輸三個頻道信號，確保傳輸安全。其中，IP流為主路傳輸通道，SDI為備路通道。IP通道同時作為網(wǎng)絡(luò)前端傳輸回來的CCTV1和LNTV高清節(jié)目流，用于轉(zhuǎn)播信號備份。這樣，不但做到了異構(gòu)傳輸，而且節(jié)省了資源，減輕了維護量。利用高標清光端機向發(fā)射臺傳輸兩個頻道信號，用于無線覆蓋。

6. 監(jiān)錄檢測報警系統(tǒng)

播出系統(tǒng)配備了4通道的高標清SDI信號檢測系統(tǒng)，實時檢測播出過程中出現(xiàn)的靜幀、黑場以及音頻靜音等常見播出故障，檢測結(jié)果可通過屏幕直觀顯現(xiàn)并聲音報警;同時，采用低碼率信號對4個頻道最終播出信號以及外來轉(zhuǎn)播、直播等信號進行錄制，做為事后查找故障現(xiàn)象或節(jié)目播出情況的依據(jù)。

7. 高清制作到高清頻道播出的流程

制作系統(tǒng)通過（1）直接輸出，（2）審片輸出，（3）素材生成到播出三種方式實現(xiàn)節(jié)目向播出系統(tǒng)的傳輸，完成播出制作網(wǎng)的無縫連接，使得播出系統(tǒng)的安全性和工作效率大大提高。流程圖如圖3：

8. 項目的成效

系統(tǒng)建成開播以來，各項指標符合設(shè)計要求，系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，播出質(zhì)量明顯提高，標志我臺高清時代的到來。目前，節(jié)目收視率大幅提高，創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益。