金州電視臺制播一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)建設(shè)

趙金文

金州電視臺制播一體化網(wǎng)絡系統(tǒng)建設(shè)

趙金文

近年來，電視臺的制作與播出方式發(fā)生了重大變化，電視制播技術(shù)全面由模擬向數(shù)字過渡，從單機編輯制作、單機播出向網(wǎng)絡化、數(shù)字化的編輯制作播出發(fā)展，并隨著系統(tǒng)的進一步完善，實現(xiàn)全數(shù)字化、全網(wǎng)絡化。在這個進程中，中小電視臺面臨的困惑更多，理解并探索制播的數(shù)字化和網(wǎng)絡化對于電視事業(yè)有著深遠的意義。

數(shù)字化；網(wǎng)絡化；非線性；硬盤播出；視頻壓縮

隨著廣播電視技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展，新的高速網(wǎng)絡架構(gòu)、儲存等技術(shù)的不斷成熟與發(fā)展，制播網(wǎng)絡系統(tǒng)所需的各種設(shè)備成本大幅下降，中小電視臺也逐步開始了對電視制播系統(tǒng)網(wǎng)絡化、數(shù)字化的改造。音頻、視頻、圖形、圖像素材的共享，非線性軟件的不斷升級，各種特技特效的廣泛應用，電視節(jié)目無論是制作質(zhì)量，還是制作方式都有了根本性的轉(zhuǎn)變。

金州電視臺建立硬盤制播網(wǎng)絡系統(tǒng)就是在這樣的發(fā)展趨勢下提出來的，工作流程從使用模擬錄像帶在錄像機上線性編輯、播出改變?yōu)楣?jié)目資料數(shù)字化、網(wǎng)絡化存儲、非線性數(shù)字編輯、網(wǎng)絡化傳輸節(jié)目、自動播出的方式。

1 系統(tǒng)需求

本臺現(xiàn)自辦兩套節(jié)目，每套每天播出節(jié)目大約在17 h左右，以后還將繼續(xù)增加播出時間，節(jié)目主要內(nèi)容有新聞、專題片、廣告、電視劇、電影等。希望使用數(shù)字化的硬盤制播網(wǎng)絡系統(tǒng)，提高自辦節(jié)目的信號質(zhì)量，實現(xiàn)新聞、專題片等節(jié)目的定時自動播出，還可實現(xiàn)片花反復播出及廣告節(jié)目自動重復插播等。

播出服務器保存兩個頻道3天節(jié)目，二級緩存保存半個月播出節(jié)目。播出服務器和工作站必須采用鏡像備份的方式，保證主播出設(shè)備出現(xiàn)故障時，備播出設(shè)備能夠無縫自動實現(xiàn)播出切換。為避免了磁帶的反復錄制，提高自辦節(jié)目的信號質(zhì)量，將這些自制節(jié)目進行數(shù)字化存儲，減少了反復上下載帶來的信號衰減和安全性。

2 硬盤制播網(wǎng)絡系統(tǒng)硬件實施方案

整個制播系統(tǒng)硬件構(gòu)成如下：

圖1 制播系統(tǒng)硬件構(gòu)成

2.1 視頻服務器

采用兩臺互為主備的MagiStream視頻服務器，每個視音頻通道獨立集成MPEG－2編解碼器。最多可以配置6個I/O通道用于3個頻道的解碼輸出和3個通道的備份，允許不同碼率的視頻格式文件混合播放。視頻服務器內(nèi)置5塊146 GB的SCSI高速硬盤，采用RAID－5技術(shù)組成磁盤陣列存儲，按照6 Mbps編碼進行采集，能保存約194個小時的視音頻素材。

視頻服務器內(nèi)置1 Gbps以太網(wǎng)絡接口和100 Mbps以太網(wǎng)絡接口。兩塊網(wǎng)卡設(shè)置為2個不同的網(wǎng)絡IP地址，指向2個網(wǎng)絡，1 Gbps高速網(wǎng)絡接口通過千兆交換機與上載工作站和二級盤塔相連，可高速進行素材的上載和遷移。百兆的網(wǎng)絡連接口與數(shù)據(jù)庫服務器和編輯、播出控制站相連，傳送數(shù)據(jù)庫信息和播出控制信息。

2.2 二級存儲磁盤陣列

根據(jù)系統(tǒng)技術(shù)需要，硬盤播出網(wǎng)的二級存儲盤塔采用清華同方－A1200S，3U機架，安裝12塊400 GB ATA133硬盤，采用RAID－5組成磁盤陣列存儲，可用容量約3.6 TB，采用6 Mbps的MPEG－2編碼可以存儲1 200 h節(jié)目素材。該陣列使用雙Ultra160 SCSI通道、雙熱拔插電源。通過陣列與數(shù)據(jù)遷移軟件相配合，使得視頻服務器中的容量可以無限擴充。

2.3 編輯及管理工作站

編輯及管理工作站完成網(wǎng)絡管理、總編室節(jié)目單編輯、廣告單編輯以及節(jié)目制作等任務，在每個機器安裝相應的軟件就可以完成相應的任務，對存放在陣列中的素材進行編輯，形成節(jié)目文件工程，并能直接輸出到播出系統(tǒng)進行播出。

2.4 上載及審核工作站

上載工作站將錄像機通過第三方的視音頻采集卡來擴展視頻服務器的上載能力。視頻服務器中的素材一般都是通過服務器專有的上載通道采集得到。審片工作站從數(shù)據(jù)服務器中讀取節(jié)目單、廣告單，對已經(jīng)完成編輯的節(jié)目單、廣告單進行審核。此外，需要注意的是，上載工作站不是越多越好，而是受限于視頻服務器核二級存儲的遷移帶寬，當同時上載的帶寬超過網(wǎng)絡的總帶寬，就會發(fā)生緩沖失敗的錯誤。本系統(tǒng)中在上載到播出的環(huán)節(jié)我們采用了4臺上載工作站。

2.5 數(shù)據(jù)服務器

安裝SQL SERVER2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，保存所有通過采集上載站上載的文件信息以及編輯工作站、審核工作站制作審核完成的節(jié)目表、廣告單以及整個系統(tǒng)的管理信息。

2.6 播出工作站

控制整個視頻服務器和周邊設(shè)備的播出切換，采用同時在線主備互備。播出工作站從數(shù)據(jù)庫服務器提取相應的節(jié)目表，再依據(jù)播出列表控制視頻服務器解碼播出相對應的節(jié)目素材，并負責按照播出列表自動切換其他信號源。

2.7 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

根據(jù)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的種類及系統(tǒng)本身的網(wǎng)絡特點和需求，系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)構(gòu)架為多交換機、多網(wǎng)段工作的機制。素材交換和傳輸擁有獨立相互冗余的千兆交換機網(wǎng)段，整個系統(tǒng)在線播出設(shè)備的控制擁有獨立和備份的網(wǎng)段，設(shè)備的監(jiān)測、監(jiān)控有獨立且備份的百兆網(wǎng)段，這樣在很大程度上保證了系統(tǒng)網(wǎng)絡的帶寬，在最大程度上保證了播出的安全。

硬盤制播網(wǎng)絡通過交換機讀取視頻服務器、數(shù)據(jù)服務器中的相關(guān)視頻文件和播出數(shù)據(jù)，與非線性編輯機、各個工作站分工合作，最終完成編輯、上傳、審核和播出等任務。

3 系統(tǒng)軟件流程

對電視臺來說，播出的安全、穩(wěn)定是第一位的。播出系統(tǒng)從硬件最大限度的滿足穩(wěn)定、可靠、方便、實用的要求，同時，播控系統(tǒng)軟件也是致關(guān)重要的。為了使播控更加安全可靠、更加靈活方便、功能更加強大，播控軟件嚴格按照過程管理規(guī)范設(shè)計和實現(xiàn)。在系統(tǒng)升級等方面，軟件設(shè)計也要作充分的考慮，要充分兼容各種功能接口，并且使整個系統(tǒng)的界面一目了然，操作簡單，容易上手。

圖2 軟件系統(tǒng)關(guān)系圖

對于素材上載，本著安全、可靠、靈活、方便的考慮，臺內(nèi)自辦節(jié)目及新聞、文藝、廣告經(jīng)非編機編輯后通過網(wǎng)絡傳送到服務器中，系統(tǒng)為節(jié)目上載配置了上載工作站，其內(nèi)部配置了上載和節(jié)目編輯軟件。

在電視節(jié)目制作、編輯以及播放的工作流程中，數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)中心，由節(jié)目單編輯軟件、廣告管理軟件、素材上載（服務器上載、盤塔上載）、編輯審核軟件、播出系統(tǒng)控制軟件、非線性制作軟件和系統(tǒng)管理軟件等構(gòu)成。各個軟件應用在不同的部門、不同的環(huán)節(jié)，分工明確，配合緊密，從而完成整個制播系統(tǒng)的各個功能。軟件的使用場合決定了各個工作站點所負責的具體工作和權(quán)限。

4 安全運行與維護

制播網(wǎng)絡系統(tǒng)雖具有一定的先進性和易用性，但是隨著設(shè)備數(shù)量大量增加，系統(tǒng)復雜程度增高，與傳統(tǒng)系統(tǒng)的業(yè)務應用聯(lián)系更加緊密，在享受了諸多優(yōu)勢的同時，也大大增加了系統(tǒng)運行、維護工作的難度，主要包括硬件故障、應用軟件錯誤、人為錯誤、系統(tǒng)備份、病毒等。因此在日常工作中，要規(guī)范各種操作，嚴格值班制度，按照規(guī)定巡視系統(tǒng)設(shè)備的運行狀況，盡早發(fā)現(xiàn)事故隱患，并及時排除。要注意設(shè)備的運行狀態(tài)，各個服務器、磁盤陣列，機箱、切換臺、工作站的工作狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常要及時做出相應處理。制定完整的備份和應急響應方案，主動發(fā)現(xiàn)問題，在不影響播出的前提下，進行替換、維修。科學有效的進行定期維護，提前排除故障，讓整個工作有章可循、有據(jù)可依。

（大連市金州區(qū)廣播電視臺，遼寧 大連 116100）

The Jinzhou Television Station System Broadcasts the Integration Network System to Construct

Zhao Jinwen

In recent years, television station’s manufacture with broadcast the way had the tremendous change, the television system has broadcast the technology comprehensively by the simulation to the digital transition, from the single plane edition manufacture, the single plane broadcast that to the network, the digitized edition manufacture broadcast the development, and along with system’s further consummation,realized the entire digitization, the entire network. In this advancement, the small television station faces puzzled are more, understands and explores the digitization which and the network the system broadcasts regarding the television business has the profound significance.

digitization; network; misalignment; hard disk broadcast; video compression

TN948.13

A

1000－8136（2010）36－0111－02