硬盤播出系統(tǒng)的安全保障體系

摘 要 硬盤播出系統(tǒng)是電視臺各路電視信號匯聚的中樞，擔(dān)負(fù)著電視臺多個頻道的節(jié)目播出任務(wù)，因此其安全保障體系的建設(shè)一直是每個電視臺重點考慮的問題。影響電視臺節(jié)目安全播出的因素很多，文章主要從硬盤播出系統(tǒng)的硬件、軟件配置出發(fā)，闡述了如何構(gòu)建硬盤播出系統(tǒng)的安全保障體系。

關(guān)鍵詞 電視臺；硬盤播出系統(tǒng)；安全保障體系

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-0360（2017）15-0025-02

硬盤播出系統(tǒng)是一種計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它不僅要具備高速的視音頻數(shù)據(jù)錄入與輸出的能力，還要具備高安全性，包括安全暢通的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和可靠穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲。與傳統(tǒng)播出系統(tǒng)相比，硬盤播出系統(tǒng)無疑具有提高播出信號質(zhì)量、降低人工工作強度等無可比擬的優(yōu)越性，但由于其更為龐大復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得播控人員在播控工作中遇到的問題也更為紛繁復(fù)雜。因此，在電視中心技術(shù)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的今天，硬盤播出系統(tǒng)設(shè)計和運行中的安全性、可靠性是電視臺播出工作的重要內(nèi)容。建立一套完善的硬盤播出系統(tǒng)安全保障體系具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

1 信號源

信號源是播出系統(tǒng)中傳送電視信號的源頭。信號源包括已經(jīng)上載到視頻服務(wù)器的電視節(jié)目、現(xiàn)場直播信號。

1.1 視頻服務(wù)器

視頻服務(wù)器是硬盤播出系統(tǒng)播出信號的主要信號源。視頻服務(wù)器設(shè)計采用主備播兩臺服務(wù)器支持多頻道播出，兩臺服務(wù)器通過光纖相連，其中任一服務(wù)器上載的內(nèi)容都自動鏡像地拷貝到另一服務(wù)器中，因此每個頻道都有兩套完全相同的節(jié)目素材，形成時時雙機鏡像熱備份，保證服務(wù)器播出的正常運行。

1.2 現(xiàn)場直播信號

現(xiàn)場直播信號分為演播室信號和CCTV信號，這兩種信號都必須至少配備主備兩路信號，主路出現(xiàn)問題可切換到備路信號[1]。演播室信號的傳送路徑有兩種方式：一種是將信號由演播室直接傳送到硬盤播出系統(tǒng)；另一種是信號先由總控系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，再傳送到硬盤播出系統(tǒng)。由于CCTV的新聞聯(lián)播是全國收視率最高的節(jié)目，因此CCTV-1的信號源也是電視播出部門最為重視的環(huán)節(jié)，往往配備多路信號。CCTV-1信號源主要有國家廣電光纜干線網(wǎng)傳送的CCTV-1信號、衛(wèi)星天線接收的中星6A、中星6B上的CCTV-1衛(wèi)星信號等，這些信號也是分為直接傳送到播出系統(tǒng)和先由總控調(diào)度，再傳送到播出系統(tǒng)兩種。這幾路信號接入播出系統(tǒng)切換矩陣，出現(xiàn)緊急情況可手動將其中信號質(zhì)量較好的一路切出，以保證CCTV-1的安全優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)播。

2 切換矩陣

切換矩陣是每個頻道播出子系統(tǒng)中的核心設(shè)備，須配置功能相同的備份切換矩陣作為主切換矩陣發(fā)生故障時的應(yīng)急設(shè)備?？刹捎?6×2切換矩陣作為切換矩陣的備份設(shè)備[2]。

備份切換臺采用自動與手動控制相結(jié)合的方式，可保證播出系統(tǒng)應(yīng)急預(yù)案足夠的靈活性。當(dāng)主切換矩陣發(fā)生故障時，16×2切換矩陣可完全接管主切換矩陣的工作，切換出當(dāng)前應(yīng)播信號源，主備切換矩陣切換出的兩路信號，用2選1倒換開關(guān)來確定選擇其中哪一路信號作為最終的播出信號。

倒換開關(guān)有自動倒換和手動按鍵兩種切換方式。手動方式必須由播控人員先對故障分析判斷后再按下按鍵，完成信號切換；自動切換可實時檢測主備兩路信號，當(dāng)檢測到主信號出現(xiàn)故障時就會自動切換到備信號。由于出現(xiàn)故障的判定標(biāo)準(zhǔn)難以確定，易出現(xiàn)誤判，因此一般情況下宜選擇手動倒換方式。

3 輸出通道

輸出通道是硬盤播出系統(tǒng)的最后一個環(huán)節(jié)[3]，為每個頻道配置主備兩路輸出通道，每路輸出通道的終端經(jīng)過一個分配器，分配器可以傳送多路信號，如傳送至臺內(nèi)的監(jiān)視監(jiān)聽系統(tǒng)、臺外的廣電光纜干線網(wǎng)、有線電視網(wǎng)絡(luò)前端、無線發(fā)射臺等，因此輸出通道的安全穩(wěn)定至關(guān)重要。如果主分配器出現(xiàn)故障，采用SDI跳線倒換的方式切換到備分配器。

4 軟件安全

電視節(jié)目播出是由硬盤播出系統(tǒng)的自動播控軟件控制的，播控軟件會檢測出播出過程中出現(xiàn)的異常情況，發(fā)出帶報警音的紅色閃爍信號。播控軟件還可在播出列表中清晰顯示待播素材狀態(tài)，待播素材正常則顯示灰色，待播素材未準(zhǔn)備好則將這條素材顯示為紅色，提示播控人員注意。為了防止人為引起的誤操作，應(yīng)有相應(yīng)的安全保障措施：手動切換播出的按鍵應(yīng)設(shè)置為組合鍵的方式，防止由于按鍵失誤而造成播出事故；對播控軟件參數(shù)的更改設(shè)置及軟件的啟動、退出，應(yīng)建立和執(zhí)行權(quán)限密碼管理制度，以確保播出系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，防范應(yīng)用風(fēng)險。

5 數(shù)據(jù)安全

數(shù)據(jù)安全主要有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)安全和視頻服務(wù)器素材數(shù)據(jù)安全兩方面[4]。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是硬盤播出系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫，為整個系統(tǒng)提供持續(xù)、不間斷的共享數(shù)據(jù)服務(wù)，其采用雙機熱備方式配置兩臺完全相同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，當(dāng)主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器出現(xiàn)故障時，備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可完全接管主數(shù)據(jù)服務(wù)器的工作。素材數(shù)據(jù)安全包括兩方面：數(shù)據(jù)的靜態(tài)安全和動態(tài)安全。數(shù)據(jù)的靜態(tài)安全即指數(shù)據(jù)的存儲安全。在視頻服務(wù)器上存儲素材數(shù)據(jù)普遍使用RAID技術(shù)，它是利用多個硬磁盤驅(qū)動器和控制器，按照一定的組合方式組成的容量巨大的存儲系統(tǒng)。由于有多臺驅(qū)動器并行工作，數(shù)據(jù)存儲速度更快、穩(wěn)定性更高，其數(shù)據(jù)冗余技術(shù)可利用冗余信息恢復(fù)受損數(shù)據(jù)，具有高可靠性。數(shù)據(jù)動態(tài)安全，是指能保證數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳送的快速性和高效性，防止數(shù)據(jù)傳送失敗或網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象的發(fā)生。應(yīng)用中常采用SAN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，SAN（存儲區(qū)域網(wǎng)）依托光纖通道實現(xiàn)了存儲器與服務(wù)器之間的透明連接，允許網(wǎng)絡(luò)中任意服務(wù)器與任意存儲器相連，這樣服務(wù)器就可隨時存取網(wǎng)絡(luò)中的所需數(shù)據(jù)，解決了大數(shù)據(jù)流量傳送的擁塞問題，支持穩(wěn)定連續(xù)的視頻數(shù)據(jù)的

傳輸。

6 監(jiān)控管理體系

良好的監(jiān)控管理體系除了能對系統(tǒng)內(nèi)提供接口協(xié)議的設(shè)備和系統(tǒng)軟件都進(jìn)行實時狀態(tài)檢測，還能對出現(xiàn)問題的設(shè)備提供不同級別的報警且自動記入日志。endprint

監(jiān)控系統(tǒng)在對播出網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全面的監(jiān)控過程中，預(yù)先對關(guān)鍵設(shè)備設(shè)定門限參數(shù)，在關(guān)鍵設(shè)備參數(shù)達(dá)到門限值時將發(fā)出報警信息，并對部分關(guān)鍵設(shè)備自動運行預(yù)先設(shè)定參數(shù)的程序來避免可能發(fā)生的播出事故。

監(jiān)控系統(tǒng)對播出系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生的故障提供豐富專業(yè)的管理功能，如故障設(shè)備、故障狀態(tài)、發(fā)生時間、原因分析、維護(hù)時間、診斷記錄、維護(hù)記錄等所有信息均計入日志長期保存。

監(jiān)控系統(tǒng)采用自動化手段，改變了以往完全依賴人工監(jiān)控系統(tǒng)運行的狀況，可提供紅色、聲音、閃爍和提示框等多種報警方式，并設(shè)定設(shè)備和信號的優(yōu)先級別，對當(dāng)前在播的信號和設(shè)備進(jìn)行一級重點保護(hù)，實現(xiàn)了設(shè)備、信號及整個系統(tǒng)的全方位智能化監(jiān)控。

7 同步系統(tǒng)

同步系統(tǒng)對電視安全播出至關(guān)重要，電視播出信號同步是指各路內(nèi)部信號、外部信號在切換矩陣播出時信號的相位、時基相一致，以避免信號切換時出現(xiàn)圖像抖動等異常情況，保證播出信號的安全穩(wěn)定。同步系統(tǒng)應(yīng)配置主備兩臺同步機，由一臺RS422主備倒換機輸出同步信號。主備倒換器應(yīng)具有狀態(tài)顯示、報警等功能，可對主同步機信號預(yù)先設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果如果與設(shè)定值相差超過預(yù)定值則倒換到備同步機。在外同步信號出現(xiàn)異常時，可去除外同步輸入信號，以同步機本身信號作為同步信號使用。

8 電源保障體系

播出系統(tǒng)供電設(shè)備的穩(wěn)定可靠性直接關(guān)系到電視節(jié)目能否安全優(yōu)質(zhì)的播出。在播出過程中，因為主供線路斷電或配電室應(yīng)急性拉電等原因，即使采用可自動切換的兩套供電線路，也會出現(xiàn)瞬間倒電的情況，因此應(yīng)配置大功率UPS不間斷電源為播出系統(tǒng)設(shè)備提供保障[5]，這樣在遇到市電網(wǎng)發(fā)生意外時播出系統(tǒng)也能正常運行，還能預(yù)防由于突然停電對設(shè)備造成的損壞。

對于播出系統(tǒng)內(nèi)多數(shù)設(shè)備都應(yīng)配置雙電源供電，以提高播出系統(tǒng)運行的可靠性。如果設(shè)備是單電源供電，則電源應(yīng)配置備份設(shè)備以防電源故障。

9 結(jié)束語

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化硬盤播出系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展已日趨成熟，但由于其涉及包括計算機軟硬件、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)等多方面因素，使得硬盤播出系統(tǒng)存在諸多方面的安全問題，硬盤播出安全形勢越來越嚴(yán)峻。硬盤播出系統(tǒng)的安全運行不僅需要配置性能卓越的硬件體系，還需要制定和執(zhí)行完善的軟件系統(tǒng)運行管理制度。因此，廣播電視技術(shù)人員有必要構(gòu)建一套硬盤播出系統(tǒng)安全的、高可用的保障體系，使播出系統(tǒng)的運行能更加平穩(wěn)有序。

參考文獻(xiàn)

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[5]馬亞乾.硬盤播出系統(tǒng)的安全實現(xiàn)[J].科技傳播，2017（11）：20-21，43.

作者簡介：徐力今，工程師，研究方向為電視安全播出。endprint