硬盤播出系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

文 胡建云

播出系統(tǒng)是目前我國(guó)電視臺(tái)的核心組件構(gòu)成，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，播出系統(tǒng)也開始向硬盤播出系統(tǒng)發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，總線帶寬、存儲(chǔ)容量等重要指標(biāo)都取得了重大突破。與此同時(shí)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)價(jià)格也在逐漸走低，此消彼長(zhǎng)下，很多電視臺(tái)都開始引入了基于計(jì)算機(jī)的硬盤播出系統(tǒng)，而且播出系統(tǒng)也進(jìn)入了全自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代。目前硬盤播出系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到國(guó)內(nèi)多家衛(wèi)視，這足以說明了硬盤播出系統(tǒng)穩(wěn)定性和先進(jìn)性，已經(jīng)成為目前主流的數(shù)字播出系統(tǒng)，下面就從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及播控軟件這三個(gè)方面來論述硬盤播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

硬盤播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)分析

1.視頻音頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)

硬盤播出系統(tǒng)中視頻和音頻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想更加強(qiáng)調(diào)安全性，遵循無潰點(diǎn)設(shè)計(jì)原則，確保視頻音頻信號(hào)不會(huì)中斷，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)源進(jìn)行了熱備份和熱切換，也就是說當(dāng)硬盤播出系統(tǒng)出現(xiàn)故障后就會(huì)自動(dòng)切換到備用播出系統(tǒng)，從而確保播放內(nèi)容的安全性和連續(xù)性。在這個(gè)技術(shù)中，將物理設(shè)備和信號(hào)源以及控制信息及數(shù)據(jù)庫(kù)信息綜合起來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)播出的無縫集成。在硬件環(huán)節(jié)上采用了視頻服務(wù)器的鏡像結(jié)構(gòu)以及熱備份數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和熱備份播控計(jì)算設(shè)備，同時(shí)包括了主從同步技術(shù)和多重?cái)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等。這些技術(shù)的共同點(diǎn)就在于實(shí)現(xiàn)鏡像式的備份和自動(dòng)切換功能。

硬盤播出系統(tǒng)能夠解決目前衛(wèi)視升級(jí)后的多頻道的播出，而在多頻道播出設(shè)計(jì)中，矩陣結(jié)構(gòu)是關(guān)鍵性技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)上載、播出調(diào)度以及應(yīng)急播出等諸多作用，成為信號(hào)調(diào)度的核心，在傳統(tǒng)的播出方式中，主要采用的是切換臺(tái)技術(shù)，如果頻道數(shù)量相對(duì)較小，那么切換臺(tái)技術(shù)還可以滿足，但是目前很多衛(wèi)視達(dá)到十多個(gè)頻道，這種切換臺(tái)技術(shù)顯然不能夠滿足需求，此時(shí)硬盤播出系統(tǒng)采用矩陣控制模式，引入切換開關(guān)加上矩陣技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)頻道的自動(dòng)切換功能。

2.組網(wǎng)結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)分析

目前有關(guān)視頻服務(wù)器的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要包括三種，其一是多服務(wù)器分工互聯(lián)式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有包括兩種，一種是非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，也就是說上載和播出是由不同視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)，多個(gè)服務(wù)器之間通過光纖進(jìn)行互聯(lián)，另一種就是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)將上載和播出都集中在同一服務(wù)器上，各服務(wù)器在系統(tǒng)中采用并聯(lián)。這兩種結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)在于播出結(jié)構(gòu)相同，每個(gè)頻道都能夠?qū)崿F(xiàn)鏡像式播出，確保播出系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。這種多服務(wù)器分工互聯(lián)式結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就在于強(qiáng)大的抗風(fēng)險(xiǎn)能力，缺點(diǎn)自然就是造價(jià)高，設(shè)備利用率低。

其二是中央存貯結(jié)構(gòu)，這種組網(wǎng)形式同樣也有兩種常見的方式，一種是采用中央集中管理式存貯結(jié)構(gòu)，另一種就是基于Seachange的Media Claster共享式存貯結(jié)構(gòu)。這兩種技術(shù)已經(jīng)成為硬盤播出系統(tǒng)未來組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的主流，隨著目前硬盤播出系統(tǒng)規(guī)模不斷膨脹，采用中央存貯式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)因?yàn)榇尜A設(shè)備價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，夠極大的降低設(shè)備的建設(shè)成本，而且在這個(gè)結(jié)構(gòu)下的播出軟件設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，不過由于這種設(shè)計(jì)模式不能夠有效的防范潰點(diǎn)，所以在安全性方面還存在著一定的差距。

其三就是結(jié)合多服務(wù)器和存貯式結(jié)合的方式，在非對(duì)稱的分工互聯(lián)結(jié)構(gòu)下掛接存貯播出服務(wù)器，就能夠?qū)崿F(xiàn)全面的共享存貯和高性能的安全結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)具備了前兩種的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)綜合性價(jià)比相對(duì)較低，是目前最為主流的應(yīng)用系統(tǒng)。不過這個(gè)技術(shù)也存在著一些缺陷，比如資源共享能力相對(duì)較低，同時(shí)還存在浪費(fèi)硬盤資源的問題，因?yàn)楣蚕淼囊纛l和視頻資源需要在每個(gè)服務(wù)器中存貯。

3.播控軟件的關(guān)鍵技術(shù)分析

播控軟件的關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在安全性、設(shè)備控制以及同步技術(shù)三個(gè)方面，首先分析播控系統(tǒng)的安全性，播控軟件需要滿足冗余和備份的環(huán)境下能夠連續(xù)穩(wěn)定的播放，同時(shí)還需要提供冗余和備份的基本操作。比如現(xiàn)在很多播控軟件都提供了服務(wù)器的熱備份以及數(shù)據(jù)庫(kù)的熱備份技術(shù)，從而確保播出系統(tǒng)的穩(wěn)定性，另一方面播控軟件在設(shè)備存在一定故障的前提下依然能夠穩(wěn)定性的播放，當(dāng)其中的一個(gè)功能丟失之后，能夠通過虛擬的方式進(jìn)行仿真，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定播放。

然后就是對(duì)設(shè)備控制技術(shù)的分析，對(duì)于播出系統(tǒng)而言，設(shè)備控制的管理是非常必要的，因?yàn)殡S著播出系統(tǒng)冗余設(shè)備的增多，熱備份、熱氣惡化以及主從同步等技術(shù)的需求，播控軟件如果增加其中一項(xiàng)功能，就會(huì)涉及到其他功能的穩(wěn)定性，這也是目前播控軟件技術(shù)較為矛盾的一個(gè)方面，這也是目前播控軟件設(shè)計(jì)和研發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)和難點(diǎn)。

最后就是涉及到播控軟件的同步技術(shù)，現(xiàn)在電視臺(tái)的節(jié)目時(shí)間的控制非常精確，這主要得力于時(shí)鐘自動(dòng)調(diào)控和同步技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，其中全網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)校時(shí)技術(shù)就是其中的核心。除此之外就是同步系統(tǒng)，這不僅僅用于播出信號(hào)的同步，同時(shí)還包括播出軟件和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的同步，通過黑場(chǎng)信號(hào)產(chǎn)生準(zhǔn)確的切換指令從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的精確切換。

總結(jié)

硬盤播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)就在于對(duì)音頻視頻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及視頻服務(wù)器的組網(wǎng)以及播控軟件這三個(gè)方面的綜合使用，以提升硬盤播出系統(tǒng)安全性為主線，突出播出系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，并引入智能化技術(shù)，才能夠擴(kuò)大硬盤播出系統(tǒng)在市場(chǎng)的影響力。