高標(biāo)清同步播出的技術(shù)實(shí)現(xiàn)及其應(yīng)急處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

魏 峰

從黑白到彩色、從模擬到數(shù)字、從標(biāo)清到高清，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步促進(jìn)了電視領(lǐng)域更新變革。高清電視的播出，給人們帶去了更強(qiáng)烈的現(xiàn)場(chǎng)感、逼真性，提升了電視的傳播力和影響力，能更好地滿足人們?nèi)罕娙找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需要。在現(xiàn)有播控條件下，為實(shí)現(xiàn)我臺(tái)電視頻道的高清化播出，必須控制人力、財(cái)力、物力成本，并且做到資源優(yōu)化利用。因此，播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是：一套播控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清同步播出，并且擁有一套快捷、高效、完善的應(yīng)急處理體系。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人們生活水平的提高，觀眾對(duì)電視節(jié)目的質(zhì)量要求越來(lái)越高，電視節(jié)目的制作、播出、傳輸高清化是發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于傳統(tǒng)電視播出都是標(biāo)清格式，那么我們必須對(duì)現(xiàn)有播控系統(tǒng)進(jìn)行高清化升級(jí)改造，擬實(shí)現(xiàn)高標(biāo)清節(jié)目同步播出。高標(biāo)清同播系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：①必須保證系統(tǒng)安全播出；②由于當(dāng)前很多頻道是高清或標(biāo)清單獨(dú)播出，因此要優(yōu)化播出流程，控制系統(tǒng)改造成本；③盡量減少高標(biāo)清信號(hào)上下變換的頻率，保證電視播出質(zhì)量；④確保系統(tǒng)的可靠性、開(kāi)放性與可擴(kuò)展性。隨著高清播控系統(tǒng)的推進(jìn)，高清制作設(shè)備的普及，以及高清素材的豐富，我們可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)的視頻節(jié)目都將是高清化，甚至達(dá)到超清。所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)高標(biāo)清同步播出系統(tǒng)的過(guò)程中，確定以高清播出為主播出，再通過(guò)其下變換實(shí)現(xiàn)標(biāo)清播出的同步播出方式來(lái)滿足播出需求。

高標(biāo)清同播系統(tǒng)有四種信號(hào)傳輸方式，即高清信號(hào)源高清輸出、高清信號(hào)源標(biāo)清輸出、標(biāo)清信號(hào)源高清輸出、標(biāo)清信號(hào)源標(biāo)清輸出。我臺(tái)影視文藝頻道高標(biāo)清同播系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1所示，播控系統(tǒng)只使用了一條高清播出鏈路，并兼容標(biāo)清播出。不同格式的視頻信號(hào)，需要在系統(tǒng)前端調(diào)整為適合播出標(biāo)準(zhǔn)的高清格式。然后對(duì)高清格式信號(hào)進(jìn)行臺(tái)標(biāo)、時(shí)鐘、圖文的疊加，生成我們想要的PGM信號(hào)。在系統(tǒng)播出末端，高清即可通過(guò)PGM信號(hào)直接播出，再根據(jù)標(biāo)清的播出要求，將高清PGM信號(hào)通過(guò)下變換設(shè)備進(jìn)行變換即得到標(biāo)清播出信號(hào)。

高清主干播出兼容標(biāo)清播出的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了高標(biāo)清同步播出的需求。伴隨著全臺(tái)網(wǎng)的建設(shè)，以及播出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化，智能化的發(fā)展趨勢(shì)，這種方案設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，信號(hào)鏈路清晰，改造成本較低，且整個(gè)系統(tǒng)的工作流程簡(jiǎn)單，工作效率較高。做到了一套播出系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)頻道播出，也節(jié)約了設(shè)備成本、人力成本。但是此套系統(tǒng)也存在一些弊端，信號(hào)上下頻繁的變換，將影響視頻質(zhì)量，對(duì)于視頻流、文件流格式轉(zhuǎn)換設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性要求較高，同時(shí)轉(zhuǎn)碼帶來(lái)的播出安全隱患有可能增多。因此為了保障電視節(jié)目安全播出，必須建立完備的應(yīng)急處理系統(tǒng)，并加強(qiáng)工作人員的培訓(xùn)，提高他們的工作技能，且做好設(shè)備定期和非定期的檢修與維護(hù)，將安全隱患做到可知、可控，并消除在萌芽狀態(tài)。

2 高標(biāo)清同播應(yīng)急處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前電視播控系統(tǒng)實(shí)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、IP化，以及高標(biāo)清同步播出，播控系統(tǒng)更加復(fù)雜，影響安全播出的因素眾多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)的故障，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全播出都會(huì)造成影響。所以健全、高效的播出應(yīng)急處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是做好安全播出工作的重要保障。如圖2所示，從高標(biāo)清同步播出的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖可以看出，播控系統(tǒng)的安全可以從信號(hào)源、播出通道、傳輸設(shè)備以及相關(guān)應(yīng)用軟件等幾方面進(jìn)行考慮。

在高標(biāo)清同播系統(tǒng)中，為了播出安全，我們必須對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行監(jiān)看、監(jiān)聽(tīng)。在播出系統(tǒng)的監(jiān)看大屏上，需要對(duì)涉及播出的信號(hào)進(jìn)行時(shí)刻顯示，其中包括主備ON AIR信號(hào)、服務(wù)器信號(hào)、演播室信號(hào)、中央臺(tái)的光纖和衛(wèi)星信號(hào)、墊片信號(hào)、VTR信號(hào)、其他直播信號(hào)，以及臺(tái)標(biāo)、時(shí)鐘、字幕信息等，且對(duì)播出后的機(jī)頂盒信號(hào)進(jìn)行回傳監(jiān)看，確保整個(gè)播出系統(tǒng)可視化運(yùn)行。我們可以通過(guò)電視墻上的顯示信息，以及報(bào)警系統(tǒng)提示，能夠第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)信號(hào)是否彩條、黑場(chǎng)、靜幀等錯(cuò)播、劣播、漏播現(xiàn)象。然后根據(jù)錯(cuò)誤信息，做出是否進(jìn)行主備播出服務(wù)器的切換、下鍵、墊片，以及采用VTR進(jìn)行應(yīng)急播出等方式對(duì)事故進(jìn)行處理。同時(shí)對(duì)信號(hào)的認(rèn)真監(jiān)看是必不可少的，當(dāng)信號(hào)源出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，我們可以快速、方便、準(zhǔn)確的進(jìn)行信號(hào)的切換、調(diào)度處理，將播出事故降低到最小，甚至零事故。

高標(biāo)清同步播出系統(tǒng)采用播控服務(wù)器進(jìn)行主控主，備控備的工作方式，即主播控工作站控制主系統(tǒng)播出，備播控工作站控制備系統(tǒng)播出，并用二選一開(kāi)關(guān)，進(jìn)行主備系統(tǒng)的切換，實(shí)行播出通道的選擇工作。如果當(dāng)前播出系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，能夠快速、方便的通過(guò)二選一開(kāi)關(guān)進(jìn)行主備系統(tǒng)的切換，保證播出正常，然后對(duì)故障系統(tǒng)進(jìn)行檢修。由于采用模塊化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，且能夠?qū)Σコ龅母鱾€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控，那么很容易對(duì)故障實(shí)施排查，恢復(fù)系統(tǒng)播出正常。

圖1 高清主干播出兼容標(biāo)清播出

圖2 高標(biāo)清同播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

在播控系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)化、智能化對(duì)素材進(jìn)行傳輸和播出，保障信號(hào)的安全傳輸至關(guān)重要。如果相關(guān)工作站、視頻服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)連接出現(xiàn)異常，素材將無(wú)法自動(dòng)完成同步、遷移、回遷等傳輸任務(wù)，值班工作人員需要進(jìn)行手動(dòng)操作，使素材到達(dá)本地播出服務(wù)器，或者采用VTR進(jìn)行上載播出，然后對(duì)交換機(jī)、傳輸鏈路等設(shè)備進(jìn)行故障排查，恢復(fù)素材的正常傳輸。由于采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)素材進(jìn)行傳輸處理，網(wǎng)絡(luò)安全尤為重要，必須嚴(yán)格按照廣電總局的信息安全等級(jí)保護(hù)思想做好相關(guān)安全防護(hù)工作。

強(qiáng)大的播控系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，離不開(kāi)相關(guān)軟件的管理、控制。播出軟件實(shí)行主備系統(tǒng)同步播出，能實(shí)現(xiàn)主控、備控、完全主接管、完全備接管，并能通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)BB卡、上下鍵、重連數(shù)據(jù)庫(kù)等操作，且在應(yīng)急播出過(guò)程中能夠?qū)ο嚓P(guān)信號(hào)源進(jìn)行調(diào)取，并對(duì)其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。在播出軟件或切換臺(tái)上都可以進(jìn)行主備字幕機(jī)的切換，保障圖文的正常播出。校時(shí)軟件可以對(duì)時(shí)鐘發(fā)生跳變的故障進(jìn)行緊急處理，恢復(fù)系統(tǒng)時(shí)鐘與播出時(shí)鐘一致。上載工作站用于調(diào)取、控制錄像機(jī)，并能進(jìn)行素材的上載、審看，以及對(duì)任何播出素材實(shí)施審查，確保播出素材安全。播出管理控制臺(tái)軟件能夠?qū)Σタ財(cái)?shù)據(jù)庫(kù)的記錄進(jìn)行管理，比如“系統(tǒng)日志”“素材任務(wù)”“播后數(shù)據(jù)”以及“垃圾素材”等，另外還支持“人員工作量統(tǒng)計(jì)”的功能，且可以定期對(duì)播控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行整理，確保播控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。播出策略服務(wù)器軟件用于制定素材拷貝、刪除素材拷貝等策略，根據(jù)策略配置實(shí)現(xiàn)不同存儲(chǔ)區(qū)素材的拷貝、刪除，滿足播出素材需求。所以播出系統(tǒng)相關(guān)軟件的正常運(yùn)行必不可少，其充分保障了播出工作各個(gè)環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

電視播出系統(tǒng)是電視臺(tái)節(jié)目輸送的末端環(huán)節(jié)，也是最重要的環(huán)節(jié)，播出過(guò)程中一丁點(diǎn)差錯(cuò)，將直接影響用戶收看電視節(jié)目的質(zhì)量。在為用戶提供高質(zhì)量電視節(jié)目的同時(shí)，安全播出工作至關(guān)重要，保障安全播出是每位廣電人一項(xiàng)基礎(chǔ)性、長(zhǎng)期性、根本性的工作。

[1]百度文庫(kù).高標(biāo)清同播設(shè)計(jì)方 案[EB/OL].(2017-10-15)[2017-12-29]. https://wenku.baidu.com/view/4728816389eb172ded63b7a2.html.

[2]任克勤.電視播出系統(tǒng)的運(yùn)用及應(yīng)急預(yù)案[J].數(shù)字傳媒研究,2015(4):52-54

[3] 北京中科大洋科技發(fā)展股份有限公司.D-Cube-Air播出管理控制臺(tái)軟件使用手冊(cè)V2.8[Z].2017.