播出系統(tǒng)安全策略

趙 菊

（遼寧廣播電視臺技術發(fā)展管理中心 播出部，遼寧 沈陽 110820）

在考慮播出系統(tǒng)的安全性時，首先要認真分析播出事故產生的原因，并在系統(tǒng)設計中有針對性地采取措施，避免播出事故的發(fā)生。播出事故大致可以分為供電類事故、素材和信號源類事故、系統(tǒng)技術類事故和人為操作事故。本文對遼寧廣播電視臺播控系統(tǒng)中供電系統(tǒng)、素材和信號源安全策略進行簡單介紹。

1 供電系統(tǒng)安全

遼寧廣播電視臺播出系統(tǒng)在供電設計上采用雙UPS、雙母線供電系統(tǒng)。遼寧電視大廈現(xiàn)有2路10 kV高壓專線市電入樓，分別是電視線和文化干線。市電屬于一類市電供電標準，供電質量比較可靠，停電次數(shù)較少。交流備用電源為2臺容量為800 kV·A的柴油發(fā)電機組（并機型），總容量為1600 kV·A。

遼寧電視大廈負1層變電中心內共設有7臺變壓器，每臺變壓器對應1套低壓配電屏，負責為樓內用電設備供電。播出系統(tǒng)由2套專用梅蘭日蘭UPS系統(tǒng)提供主備2路不間斷供電。2套UPS由7號變壓器（容量800 kV·A）提供主用市電供電回路；由6號變壓器（容量1000 kV·A）提供備用市電供電回路；并由油機室內的油機配電屏負責為UPS供電系統(tǒng)提供交流備用電源。

1.1 UPS供電系統(tǒng)構成

UPS供電系統(tǒng)構成有：

1）UPS主機。其主要作用是為負載提供不間斷交流電源，按雙母線工作方式組成系統(tǒng)。每套母線包括梅蘭日蘭PW系列120 kV·A主機1臺。每臺UPS主機由整流器、逆變器、靜態(tài)開關和旁路開關組成。

2）蓄電池組。一種短時間放電的直流備用電源，主要作用是當整流器不能提供符合條件的直流電源時，其可為逆變器提供不間斷直流電源，以滿足系統(tǒng)不間斷的輸出。蓄電池組由UPS主機隨機提供，可滿足UPS主機滿載運行提供15 min的放電時間。每臺UPS實際負荷占UPS額定容量的40%。

3）UPS交流輸出屏。負責UPS主機輸出的匯接，并為下級播控中心機房配電設備提供輸出配電端子。

4）播控中心總配電屏。設有主、備用兩面配電屏，安裝在機房配電室，負責為播控中心的各配電箱提供輸出配電端子。

5）為了確保播控系統(tǒng)供電的安全，負責播控中心供電的主備2路UPS不再接其他負載，只為播控中心機房供電。

1.2 雙母線不間斷供電系統(tǒng)

播控中心的動力系統(tǒng)采用雙電源雙母線單機運行的UPS系統(tǒng)，如圖1所示。

雙母線電源系統(tǒng)使用原則如下：

1）具有雙電源輸入的用電設備應由本層來自不同母線UPS系統(tǒng)的主、備樓層配電屏分別引電。當2套電源設備正常運行時，每套UPS系統(tǒng)為設備提供一半負載。當某套UPS系統(tǒng)故障或檢修時，由另外的UPS系統(tǒng)負責為設備供電。

2）只有單電源輸入的設備應對其重要程度進行評估，重要程度較低的單電源用電設備可由1套UPS供電；對于重要程度較高的單電源用電設備的供電，采用2種方式供電：（1）第1種供電方式，在機房內統(tǒng)一設置安裝冗余轉換開關配電裝置為其供電，冗余轉換開關的輸入端分別接入主、備用UPS系統(tǒng)的樓層配電屏。正常條件下，選擇主UPS系統(tǒng)的輸出作為單電源設備的輸入電源。當主UPS系統(tǒng)故障或檢修時，冗余轉換開關能自動將負載轉換到備用UPS的輸出端，整個過程負載無須停電；（2）第2種供電方式，光傳輸機采用設備備份方式，主機接入主路供電，備機接入備用供電。從而保障單電源重要設備運行的連續(xù)性。

UPS系統(tǒng)采用雙母線接線，一組是工作母線，另一組是備用母線，兩組母線互為備用。采用兩組母線后，使運行的可靠性和靈活性大為提高，其特點如下：

1）運行方式靈活。2臺UPS平時可各帶50%負載，當一臺UPS有故障時，另一臺可帶100%負載繼續(xù)供電。當兩臺UPS同時有故障時，可經UPS靜態(tài)旁路開關轉到旁路供電。

2）檢修任意母線時，電源和出線都可以通過另一UPS系統(tǒng)供電繼續(xù)工作，不會中斷對負載的供電。

3）工作母線故障時，所有回路能迅速恢復工作。

4）便于擴建。雙母線接線可以任意向兩側延伸擴建，不影響母線的電源和負荷分配，擴建施工時不會引起原有回路停電。

2 信號源安全

一般情況下，播出信號源可以分為外來信號和臺內信號，外來信號主要有衛(wèi)星或光纜信號，臺內信號包括演播室信號、視頻服務器信號和錄像機信號。對于信號源信號的安全保證最有效的做法就是主備信號源，遼寧廣播電視臺播出系統(tǒng)所有播出信號源都采用主備雙路。對于重要信號源還采用了一些特別的辦法以保證安全。

2.1 視頻服務器增加第三備播通道

本臺播出系統(tǒng)采用的是全硬盤播出方式，除了直播信號，所有素材實現(xiàn)100%硬盤播出。因此，視頻服務器輸出信號安全就非常重要了。

在視頻服務器系統(tǒng)設計中，增加了第三備播通道，使其安全性大大提高。視頻服務器采用3個SAN結構，其中包括播出主備SAN和上載

SAN。每個頻道分別由主SAN提供主路播出通道、由備SAN提供備路播出通道，上載SAN上載通道采用雙工編解碼通道，正常情況下工作在編碼狀態(tài)，為上載SAN提供上載通道。當主備播出SAN有播出解碼器出現(xiàn)故障時，可以方便地將上載編碼器中與之相對應的雙工編解碼通道轉換為解碼狀態(tài)替代故障解碼器工作，確保視頻服務器始終保持主備輸出。

2.2 臺內演播室信號直達播出切換矩陣

正常情況下，臺內演播室信號經過主控矩陣調度送往播出矩陣。主控矩陣成為了播出矩陣與臺內演播室和臺外信號源之間的樞紐，一旦主控矩陣發(fā)生故障將威脅安全播出。認真分析了各頻道節(jié)目的播出特點，發(fā)現(xiàn)每個頻道直播欄目都有相對固定的演播室。針對這個特點，將與頻道相對應的演播信號主路直接送到播出矩陣上，備路信號通過主控矩陣調度后送到播出矩陣作為備路信號源。該設計的優(yōu)點是：當主控矩陣突發(fā)故障造成信號中斷時，播出矩陣還能保持1路信號正常，保證直播信號安全。

2.3 配備錄像機做應急備份

每個頻道配備2臺錄像機作為應急備份，當系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重故障時，可以采用錄像機播出。

2.4 配備應急墊片通道

墊片是節(jié)目播出過程中非常重要的應急手段，是處理播出事故時非常便捷的措施，在播出系統(tǒng)設計中應高度重視墊片信號源的設計。在早期播出系統(tǒng)中，墊片信號源通常采用錄像機或視頻服務器甚至DVD播放機循環(huán)播出一些風光片之類的節(jié)目，墊片信號源經過分配送到所有頻道切換臺上作為應急信號源。這樣的墊片信號源使用起來雖然便捷，但是由于墊片內容與頻道播出節(jié)目相差甚遠，因此墊片效果不是很理想。在新播出系統(tǒng)中，設計了專門的墊片服務器，服務器有8個解碼通道和1個上載通道，每個播出頻道配備1個墊片解碼通道，每個頻道墊片通道都有播控程序控制，在不同時段播出不同的墊片節(jié)目，經過精心制作的墊片節(jié)目與在播節(jié)目內容吻合，當發(fā)生緊急情況切出墊片時，觀眾不會在內容上有強烈的跳躍感，有時甚至觀眾不易覺察到是墊片播出，真正實現(xiàn)了墊片播出的目的。

3 待播素材安全

待播素材是指上載到視頻服務器上準備播出的節(jié)目素材。在全硬盤播出系統(tǒng)中，待播素材總時長占每天節(jié)目播出量的90%以上，待播素材的安全準確對節(jié)目安全播出起到舉足輕重的作用。同時，待播素材上載的技術質量還將決定節(jié)目播出的質量。因此，在系統(tǒng)設計中必須高度重視待播素材的安全和技術質量。通過總結多年來的播出工作經驗，筆者認真分析了各種播出事故的起因，歸納出由于待播素材原因造成的播出事故有以下幾種情況：

1）節(jié)目實際的時長與節(jié)目單計劃播出的時長不一致。極容易造成停播或節(jié)目播出不完整事故等。這種情況一般是由于節(jié)目制作人員在節(jié)目編輯制作完成后對于節(jié)目時間計算失誤造成的，如節(jié)目長度應為15 min，在實際制作中只做了13 min，而在帶盒標簽上還標著15 min。這樣的磁帶在上載過程中如果把關不嚴，在播出時就必然會造成停播事故。

2）節(jié)目素材中間夾帶黑場或彩場、斷磁和聲音中斷等情況。

3）素材內容與名稱不符，這種情況的可能原因是節(jié)目編輯將磁帶裝錯帶盒，或是上載人員將磁帶裝錯錄像機。

4）上載到視頻服務器上的待播素材文件由于傳輸、同步等原因損壞，造成節(jié)目無法播出。

5）節(jié)目素材技術指標嚴重超標。

針對上述可能存在的隱患，結合本臺節(jié)目生產實際，科學設計了以下節(jié)目備播流程。

1）設置磁帶接收和信息錄入環(huán)節(jié)，在磁帶接收過程中檢查核對磁帶信息，并將信息錄入到系統(tǒng)中。所錄入的信息可以作為節(jié)目單編輯人員的重要依據，可以提供節(jié)目插播點、節(jié)目時長等重要信息。

2）所有上載通道中安裝視音頻信號自動分析設備JFR，可以實時檢測上載信號的質量。JFR采用硬件系統(tǒng)進行圖像分析，檢測精度很高。對于圖像中間夾雜黑場、彩場和雜波等情況，只要有一幀就可以檢測出來。對于聲音電平檢測，可以根據技術指標設置最高和最低電平。自動檢測完成后，形成列表，在人工復審時，檢測人員只要雙擊列表相應的條目就可以看到故障點的圖像。

3）在本臺新播出系統(tǒng)中，設計了二級緩存系統(tǒng)。通過二級緩存播出服務器與全臺非編網、電視劇縮編網和廣告播出管理系統(tǒng)相連，實現(xiàn)素材以文件方式傳輸。二級緩存同時也具備文件自動檢測功能，保證將要播出的素材不存在質量問題和安全隱患。經過自動技審的文件同樣要經過人工復審才能上傳到播出服務器播出。經過素材自動技審和人工復審環(huán)節(jié)，可以有效避免節(jié)目素材在制作過程中存在的問題在播出線上播出。

4）節(jié)目素材經過自動技審和人工技審后，還需要經過素材內容審核才能發(fā)送到播出服務器播出。節(jié)目內容審核的主要目的是確定上載的節(jié)目素材與節(jié)目單編排的節(jié)目一致，避免節(jié)目錯播事故的發(fā)生。

5）所有節(jié)目發(fā)送到播出服務器上后，在播出控制機上調出節(jié)目單時，播控機對節(jié)目串聯(lián)單上的所有待播素材進行自動檢查。經過自動檢查的素材可以保證能在播出服務器上播出，素材文件在傳輸過程中有損壞發(fā)生時都會被檢測出來，可以避免由于文件的損壞造成停播事故的發(fā)生。

4 小結

遼寧廣播電視臺新播出系統(tǒng)已經正式上線運行一年多，到目前為止供電系統(tǒng)運行穩(wěn)定，播出素材備播流程順暢安全。沒有因待播素材及信號源的問題造成播出事故的情況發(fā)生，同時節(jié)目播出質量明顯提高。節(jié)目安全播出是項系統(tǒng)工作，影響節(jié)目安全播出的因素也是紛繁復雜，除了以上提到的一些因素外，還有諸如設備安全、人員素質和科學管理等，同樣要給予高度重視。