阿壩州廣播電視中心硬盤播出系統(tǒng)概述

李曉平

（阿壩州廣播電視中心，四川 阿壩 624000）

自20世紀(jì)90年代以來，阿壩州廣播電視事業(yè)在各級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心幫助和支持下，有了長足的進展，阿壩州廣播電中心的軟硬件建設(shè)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，單是節(jié)目播出，就由磁帶播出、盤帶混播發(fā)展到純硬盤播出。在歷次的設(shè)備改進升級中，阿壩州廣播電視中心立足實際，根據(jù)自身發(fā)展，結(jié)合安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、實用的原則，走出了一條與眾不同的發(fā)展之路。筆者作為一名事業(yè)建設(shè)的參與和見證者，對阿壩州廣播電視中心的硬盤播出系統(tǒng)作一概述，借此拋磚引玉，與同行交流和學(xué)習(xí)。

1 系統(tǒng)設(shè)計原則和總體架構(gòu)

作為電視臺的核心系統(tǒng)，播出系統(tǒng)具有舉足輕重的地位。播出系統(tǒng)正常、高效、安全、穩(wěn)定，是保證電視臺節(jié)目實現(xiàn)安全播出的關(guān)鍵。

一套穩(wěn)定可靠的播出系統(tǒng)將大大節(jié)約人力成本。如果系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動播出，值班人員只須在節(jié)目播出端進行監(jiān)視，不用大量頻繁地更換播出磁帶，降低勞動強度，減少人力消耗，降低人為操作失誤，提高播出質(zhì)量。

為了使節(jié)目制作更方便、節(jié)目上載更快捷、節(jié)目播出指標(biāo)更高、節(jié)目播出更穩(wěn)定、內(nèi)容監(jiān)管更便捷、軟件操作更簡單，為電視臺構(gòu)建一套完整的播出系統(tǒng)解決方案，阿壩州廣播電視中心根據(jù)阿壩電視臺現(xiàn)有設(shè)備，充分考慮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性、擴展性、易維性，設(shè)計了阿壩州電視臺硬盤播出系統(tǒng)。系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，共有節(jié)目制作、節(jié)目上載、節(jié)目審查、表單制作、節(jié)目播出、節(jié)目錄制、節(jié)目存儲、系統(tǒng)管理、系統(tǒng)校時、網(wǎng)絡(luò)平臺、UPS電源等模塊。

1.1 節(jié)目制作和節(jié)目上載

節(jié)目制作由制作部完成。根據(jù)國家廣電總局對硬盤播出節(jié)目格式的要求，結(jié)合阿壩州電視臺已有的編輯設(shè)備，統(tǒng)一采用MPEG-2 IBP格式進行播放，非線性編輯系統(tǒng)都具有將AVI文件直接打包成MPEG-2 IBP格式文件的能力，同時也具有直接采集信號成MPEG-2 IBP格式文件的能力，這樣非線性編輯系統(tǒng)就同時具有編輯和編碼的功能，可以起到編輯和上載站的作用。為更大程度節(jié)約資金，將硬盤播出系統(tǒng)上載軟件集成在編輯系統(tǒng)上，編輯人員直接上載節(jié)目到播出服務(wù)器，采用這種方式集成的播出系統(tǒng)將節(jié)約多臺上載系統(tǒng)，因為每一臺計算機都可以完成節(jié)目上載。

節(jié)目上載軟件在設(shè)計原則上兼顧功能和操作這兩個方面，功能上可以對節(jié)目分類上載，可以預(yù)覽節(jié)目，對節(jié)目入點出點進行設(shè)置，不僅能夠上載多種文件格式，還可以結(jié)合播出軟件，對臺標(biāo)、角標(biāo)和圖片進行上載，上載節(jié)目時加入拼音識別碼，在檢索節(jié)目時特別方便。節(jié)目上載軟件界面如圖2所示。

1.2 節(jié)目審查和表單制作

節(jié)目審查模塊結(jié)合本單位實際情況，建立多級的審查體系，對重要節(jié)目采取初審和終審，初審由制作人員和值班編輯審查，初審?fù)戤呁ㄖ蛋嗯_長終審，終審?fù)戤叄?jié)目就可以上載到播出服務(wù)器。同時該審查模塊又具有充分的靈活性，邏輯清晰，責(zé)任分明。由于每個模塊都是綠色軟件，在編審站上安裝該模塊就可以實現(xiàn)節(jié)目審查功能。

為保障節(jié)目播出的安全性，每天需要對播出的節(jié)目形成一張播出表。播出表的編輯工作由總編室制作，制作部上載的節(jié)目都存儲在播出服務(wù)器中，總編室按照節(jié)目播出的時間安排，利用編單軟件將每條節(jié)目串聯(lián)起來，保存成數(shù)據(jù)庫文件，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)審核，審核通過的表單將自動發(fā)往播出系統(tǒng)。在節(jié)目串聯(lián)編輯中，有對每條節(jié)目內(nèi)容播放審查功能，防止制作錯誤，在播出前及時更正，操作簡單、使用方便、直觀清晰。

阿壩州電視臺雖然是地區(qū)級電視臺，但受人力和經(jīng)費的限制，后期編輯制作設(shè)備數(shù)量少，編輯制作任務(wù)繁重。為爭取更多時間制作節(jié)目，在設(shè)計節(jié)目單編排時充分考慮實際情況，對節(jié)目單增添了返單編輯功能，正常播出時先編單已經(jīng)完成的節(jié)目，在不影響播出的同時將節(jié)目單返回總編室，繼續(xù)添加后續(xù)節(jié)目，修改后的節(jié)目單自動刷新到播出服務(wù)器，直到完成每天節(jié)目的正常播出。

考慮到有的節(jié)目需要每天定時播出，為節(jié)約編單時間，在編單軟件中加入了修改節(jié)目單功能，每天只需要將前一天的節(jié)目單返回，修改少量條目就能實現(xiàn)編單工作，大大減少了工作量。編單軟件界面如圖3所示。

1.3 節(jié)目播出

在磁帶播出和盤帶混播時代，由于播出工作繁重，播出機房聯(lián)線復(fù)雜，長期在播出部工作的人員都很難將線路搞清楚。隨著計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，全自動硬盤播出系統(tǒng)適時出現(xiàn)，由于操作簡單，性能穩(wěn)定，維護性好，使用成本低，徹底顛覆了傳統(tǒng)播出方式，為電視臺的播出工作提供了全新的方法。

為確保播出系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用自動冗余的播出系統(tǒng)是最佳辦法，也就是利用主備同時播出的方式，主備服務(wù)器主動檢測，當(dāng)主服務(wù)器出現(xiàn)故障，播出系統(tǒng)在5 ms內(nèi)自動切換到備服務(wù)器工作，同步的播出提供了完整的節(jié)目內(nèi)容，從根本上實現(xiàn)了無間斷播出。播出系統(tǒng)連接圖如圖4所示。

本系統(tǒng)采用鏡像硬盤系統(tǒng)備份方案，即采用2套完全相同的硬盤組同時工作，當(dāng)其中一套硬盤組出現(xiàn)故障時，另一套硬盤組自動接替工作，信號播出根本不會受到任何影響。硬盤備份是在安全性和成本之間做出的平衡，是一種優(yōu)秀的、低成本的方案。

播出控制軟件的難點是對各種意外情況的最佳處理，如對轉(zhuǎn)播時間的延長或縮短、節(jié)目取消或調(diào)整、臨時插播或緊急插播、直播、故障墊播等情況的處理，其處理流程必須安全、簡單、迅速、直觀。編制播出軟件時已經(jīng)充分考慮這些情況，播出控制軟件界面如圖5所示。

1.4 節(jié)目錄制、節(jié)目存儲和節(jié)目刻錄

阿壩州電視臺是一家地區(qū)級電視臺，每年都有數(shù)場大行活動需要面向全州90萬人口現(xiàn)場直播，直播的節(jié)目都有很大的保存價值。在硬盤播出系統(tǒng)設(shè)計中，提供了直播節(jié)目的自動錄制模塊。在不增加設(shè)備的基礎(chǔ)上，從切換器輸出1路信號給1臺編輯系統(tǒng)，編輯系統(tǒng)直接將直播節(jié)目以MPEG-2 IBP格式錄制保存在存儲服務(wù)器，待重播或再次編輯使用。

利用直播節(jié)目錄制功能，也能將衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目錄制并保存在存儲服務(wù)器，待重播或再次編輯使用。

把每天的新聞聯(lián)播和欄目節(jié)目以及一些重要素材交給媒資管理工作人員入庫，在設(shè)計本系統(tǒng)時，預(yù)留接口。由于播出系統(tǒng)和媒資管理系統(tǒng)是同一家公司開發(fā)，所以系統(tǒng)對接良好。

對某些節(jié)目的刻錄由媒資管理工作人員負(fù)責(zé)，從媒資管理系統(tǒng)檢索出來的所有素材都可以直接刻錄。

1.5 系統(tǒng)管理

為節(jié)約人力成本，在設(shè)計本系統(tǒng)時，充分考慮阿壩州電視臺實際，將系統(tǒng)管理模塊予以集成，里面包含了用戶管理、節(jié)目管理、節(jié)目單管理、日志管理和系統(tǒng)設(shè)置。系統(tǒng)設(shè)置只對系統(tǒng)一些基本屬性進行配置，如節(jié)目庫路徑、臺標(biāo)、服務(wù)器通信參數(shù)、節(jié)目單保存周期，這些參數(shù)不需要經(jīng)常變更，配置好即可。用戶管理可增減用戶并進行相應(yīng)的權(quán)限分配。節(jié)目管理可通過節(jié)目名稱或拼音碼、上載日期等檢索節(jié)目庫的節(jié)目，包括臺標(biāo)和角標(biāo)，可無效節(jié)目或錯誤節(jié)目進行手動清理。節(jié)目單管理可表單狀態(tài)進行檢查，詳細(xì)情況一覽無余。日志查詢可查詢所有使用人員的操作記錄，為系統(tǒng)診斷和明確責(zé)任提供了詳盡的參考。系統(tǒng)管理模塊界面如圖6所示。

1.6 系統(tǒng)校時

提供GPS標(biāo)準(zhǔn)時間接收裝置，采用“服務(wù)端+客戶端”的時鐘模式，在服務(wù)器上安裝服務(wù)端，在系統(tǒng)的每臺計算機安裝客戶端，并加入程序啟動組，開機即啟動。投入雖少，但效果良好。校時軟件服務(wù)端和客戶端如圖7和圖8所示。

1.7 網(wǎng)絡(luò)平臺

IP網(wǎng)絡(luò)平臺作為全系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，對網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)的安全要求非常高，由于整個系統(tǒng)工作站數(shù)量比較多，充分考慮系統(tǒng)將來的擴容，設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時考慮了全臺網(wǎng)在最大數(shù)據(jù)交換情況下，數(shù)據(jù)流量的擁塞所帶來的音視頻中斷?；诎踩缘脑瓌t，在系統(tǒng)設(shè)計時選擇將音視頻網(wǎng)絡(luò)和電視臺OA系統(tǒng)等其他網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)物理隔離，獨立搭建全臺網(wǎng)絡(luò)平臺。

網(wǎng)絡(luò)平臺采用10/100/1000 Mbit/s自適網(wǎng)絡(luò)，選用千兆以太網(wǎng)交換機，千兆數(shù)據(jù)交換到桌面的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)足以勝任。若在規(guī)模上擴大，可以從每個千兆網(wǎng)向下形成分支，現(xiàn)有設(shè)備投入不會造成任何浪費。

1.8 UPS電源

采用山特24 kV·A的UPS電源，該電源采用抽屜式高智能模塊化設(shè)計，可通過增減柜內(nèi)UPS模塊來滿足功率輸入輸出及可靠性要求，具有極大的彈性，實現(xiàn)最佳性價比。它兼容三相和單相市電輸入，并可通過判斷當(dāng)前市電狀態(tài)自動地在三/單相之間切換。采用高速DSP作為控制器的模塊化UPS電源擁有強大的信息處理能力，提供人性化的操作界面和完善的電源管理功能，不但提高了UPS自身的運行質(zhì)量，而且通過全中文液晶屏以及與計算機和網(wǎng)絡(luò)的連接使得對UPS的操作與管理得心應(yīng)手。電源使用近3年，未出現(xiàn)任何故障。

2 系統(tǒng)特點

1）該系統(tǒng)將阿壩州電視臺的制作部、播出部、媒資庫、總編室、新聞中心等職能單元聯(lián)成一個系統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡(luò)，將電視臺的日常業(yè)務(wù)流程完全數(shù)字化、數(shù)據(jù)化、網(wǎng)絡(luò)化。

2）提供廣播級的播出指標(biāo)，F(xiàn)ull D1720 ×576，25 f/s（幀/秒）。

3）兼容目前阿壩州電視臺的非線性編輯系統(tǒng)。

4）硬盤播出工作站具有臺標(biāo)、角標(biāo)、字幕功能。

5）節(jié)目無縫切換，在切換過程中無黑場、無閃爍、無花屏和放大現(xiàn)象。

6）可以轉(zhuǎn)播5路外部信源，如中央一套、四川電視臺和現(xiàn)場直播等。

7）標(biāo)準(zhǔn)格式的DVD、VCD光盤節(jié)目可用于直接上載播出。系統(tǒng)具有極高的工作效率。

8）節(jié)目上載、審查、編單、播出等軟件均為模塊化的綠色軟件，安裝、使用和維護簡單。

9）具有完善的人員權(quán)限管理和系統(tǒng)日志管理等功能，能夠記錄人為的技術(shù)故障的原因、時間等。

10）主/備機完全熱備份。

11）融合遠程新聞回傳系統(tǒng)接口。

12）完美對接媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)。

3 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)為:1）-80 ns≤PCR抖動≤80 ns；2）高性能的RS糾錯編碼，碼速率為152 kbit/s～15 Mbit/s任意可調(diào)；3）最大分辨力為720×576 PAL，720×480 NTSC；4）解碼格式為MPEG-2和MPEG-1；5）幀排列方式為IPB，IP，IBI，I；6）自適應(yīng)幀、場運動估值。

4 結(jié)束語

該系統(tǒng)構(gòu)建經(jīng)濟、安全、可靠且易于維護，便于升級擴展，滿足了阿壩州電視臺節(jié)目播出的實際需求，有較高的性價比。近3年來系統(tǒng)穩(wěn)定運行，降低了運營成本，提高了工作效率，提升了節(jié)目播出質(zhì)量，減輕了播出工作人員的工作強度，消除了播出失誤，確保了安全播出。