播控系統(tǒng)中上載技審系統(tǒng)擴容設計與實現(xiàn)

湯 勇

（作者單位：四川廣播電視臺電視播出部）

四川廣播電視臺電視播控系統(tǒng)集成了網(wǎng)絡化的采編、技審、備播，以及多頻道播出的集中控制。按照國家新聞出版廣電總局關于加快高清電視發(fā)展的要求，播控系統(tǒng)采取現(xiàn)有頻道高、標清同播方式，逐步對標清播出頻道進行高清升級，以推廣高清節(jié)目播出。

上載技審系統(tǒng)是電視播控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，該系統(tǒng)為整個播控系統(tǒng)所有頻道的節(jié)目素材提供技術審核，并完成部分素材的上載備播任務。隨著高清頻道的增加，為更高效率完成節(jié)目素材備播任務，上載技審系統(tǒng)需進行擴容升級，從而提高臺內(nèi)節(jié)目的上載審片效率和質(zhì)量審核效率。

1 系統(tǒng)介紹

電視播控系統(tǒng)從功能上可分為上載技審、遷移和播出子系統(tǒng)。播控系統(tǒng)中的備播節(jié)目素材以文件形式通過FTP協(xié)議由網(wǎng)絡從總編室備播庫傳輸?shù)蕉壌鎯σ约安コ龇掌鳎糠止?jié)目素材由上載技審工作站本地上載，播控系統(tǒng)中的素材數(shù)據(jù)傳輸流程如圖1。

圖1

由圖1可以看出，上載技審系統(tǒng)是電視播控系統(tǒng)的子系統(tǒng)，其作用除節(jié)目素材的上載采集外，還對二級存儲服務器中的素材進行自動技審和人工復檢。上載技審系統(tǒng)上載備播的節(jié)目主要是當遷移系統(tǒng)故障致使節(jié)目素材傳輸失敗，或由于時間臨近來不及從總編室將素材遷移到播控系統(tǒng)的節(jié)目，擴容升級前的上載技審系統(tǒng)如圖2。

圖2中，原系統(tǒng)上載平臺主要由錄像機、上載服務器和上載控制工作站等設備構成。系統(tǒng)含14臺錄像機，對應14臺VTR上載服務器，由共享服務器和4臺上載控制工作站協(xié)同控制，其余5臺上載服務器為線路上載，19路上載服務器的信號源均由總控矩陣調(diào)度。

原上載技審系統(tǒng)已使用約6年時間，最初規(guī)劃為12個標清頻道，2個高清頻道提供上載技審任務，隨著對現(xiàn)有標清播出頻道進行的高清升級改造，高清頻道和高清素材的播出量隨之變大，節(jié)目素材的上載、技審和遷移量也急劇增加，所以需對原系統(tǒng)進行擴容升級改造。

圖2

2 系統(tǒng)擴容升級技術需求

由于上載技審系統(tǒng)擴容升級改造是播出系統(tǒng)在線運行的狀況下進行的，所以必須以安全第一作為系統(tǒng)施工的基本原則。升級改造期間，不得影響播出系統(tǒng)的日常播出和業(yè)務，機房設備布局和布線不能做大的調(diào)整，設備選型需兼顧先進性與成熟性，能兼容現(xiàn)有的系統(tǒng)和播出流程。新增設備需達到的主要技術功能要求為：

1）提供文件導入的功能，支持批量導入，導入過程中支持轉(zhuǎn)碼；

2）提高現(xiàn)有系統(tǒng)素材上載審片效率，提供至少12個上載通道和12個審片通道，同時要求支持邊上載邊審片，上載完成后支持通道審片或文件審片；

3）提高現(xiàn)有系統(tǒng)素材自動技審效率，要求每臺技審Actor對于高清素材能夠達到4倍速，標清素材能達到8倍速；

4）新增的軟件提供人工復檢的功能，在該軟件上能查看自動技審的結果，并可對結果進行人工確認。

5）新增設備需兼容現(xiàn)有播控系統(tǒng)，且不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的安全運行。新增的軟件能夠訪問現(xiàn)有版本的播控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行讀寫操作。

3 系統(tǒng)擴容升級實施方案測試驗證

從硬件上來說，系統(tǒng)擴容部分和原系統(tǒng)相比只是很小一部分，但擴容新增設備需兼容現(xiàn)有播控系統(tǒng)，特別是必須兼容現(xiàn)有系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，能對數(shù)據(jù)庫進行訪問。所以在系統(tǒng)升級改造前對實施方案進行了評估，經(jīng)評估發(fā)現(xiàn)的主要問題有：系統(tǒng)中需要使用新的MIG軟件（多功能導入軟件），而現(xiàn)有播控系統(tǒng)配置軟件版本較老，沒有相關新軟件的參數(shù)設置，需要升級新版系統(tǒng)配置軟件；另外，由于新MIG軟件的使用，需要針對播控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進行升級，升級目的是增加新的數(shù)據(jù)庫表，新增的表用來滿足新軟件的使用。以上問題涉及了數(shù)據(jù)庫、策略、遷移等軟件的運行，需要確認升級改造會不會修改現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，會不會影響原節(jié)目素材的遷移、技審等，這就必須先對實施方案進行測試驗證，測試工作分為兩個階段實施：第一階段，現(xiàn)場搭建臨時測試環(huán)境，對數(shù)據(jù)庫升級驗證和原有播控系統(tǒng)配置驗證；第二階段，在確定前期的測試驗證工作全部可行后，對系統(tǒng)功能測試驗證。

3.1 對于第一階段，首先測試驗證現(xiàn)有播控數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)配置軟件

版本、播出軟件版本，檢查評估目前的數(shù)據(jù)庫對于新軟件的升級腳本有無風險或者隱患。在確認安全之后使用閑置的服務器及備用頻道的設備資源，現(xiàn)場搭建測試環(huán)境，需使用的設備有：新增的高清自動技審Actor作為臨時數(shù)據(jù)庫，備用頻道播控主備工作站，新MIG導入工作站，另外將監(jiān)控服務器作為測試環(huán)境的同步遷移服務器。實施步驟：

（1）在高清自動技審Actor上安裝Oracle數(shù)據(jù)庫Database，將正式業(yè)務數(shù)據(jù)庫邏輯備份文件還原到臨時數(shù)據(jù)庫服務器。

（2）更改臨時數(shù)據(jù)庫測試驗證環(huán)境的相關設備（備用頻道播控主備工作站、新MIG導入工作站、監(jiān)控服務器）的數(shù)據(jù)庫監(jiān)聽配置到臨時數(shù)據(jù)庫，測試數(shù)據(jù)庫連接是否正常。

（3）對臨時數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)庫腳本升級。

第一階段風險評估：本階段工作，不涉及播控系統(tǒng)正式業(yè)務，搭建臨時測試系統(tǒng)使用的設備均是現(xiàn)場閑置資源，且數(shù)據(jù)庫連接與正式數(shù)據(jù)庫斷開，不會對現(xiàn)有系統(tǒng)業(yè)務造成影響，本階段操作無風險，計劃耗時10天。

3.2 對于第二階段的測試系統(tǒng)功能驗證計劃用15天完成

（1）對新MIG導入軟件進行相關系統(tǒng)設置。

（2）開啟測試環(huán)境的播控軟件、同步遷移軟件、新MIG導入軟件。

（3）對新MIG導入軟件的功能測試。

（4）從新MIG導入素材后，測試從MIG工作站本地直接拷貝到視頻服務器進行播出，測試的視頻服務器為備用頻道播出服務器。

（5）測試在備用頻道進行上載素材的播出。

（6）整個測試期間對新MIG導入軟件功能進行優(yōu)化及改進。

第二階段風險評估：本階段工作，在臨時數(shù)據(jù)庫環(huán)境下生成的素材文件，在測試結束后會被刪除，以避免在二級存儲及播出服務器中形成垃圾素材。在臨時數(shù)據(jù)庫的測試任務，不會對正式系統(tǒng)業(yè)務造成影響，本階段操作無風險。

4 新增設備系統(tǒng)集成

經(jīng)過前期的系統(tǒng)擴容升級實施方案評估，并現(xiàn)場實際搭建測試環(huán)境針對性地進行功能驗證，確認了新增的設備硬件和軟件兼容現(xiàn)有播控系統(tǒng)和現(xiàn)有版本的系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，且不會影響系統(tǒng)策略、遷移、技審等軟件后，才對上載技審系統(tǒng)進行升級改造，所有升級操作均安排在停機檢修時進行，正式升級步驟大致如下：

（1）首先備份播控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，備份播控系統(tǒng)配置，在正式數(shù)據(jù)庫上刷升級腳本；

（2）考慮到腳本在其他方面是否影響播控系統(tǒng)，在刷完升級腳本后，暫不進行系統(tǒng)配置，觀察3天后若業(yè)務仍能正常運行再進行后續(xù)操作；

（3）驗證無影響后，使用新的播控系統(tǒng)配置進行MIG導入軟件的相關配置；

（4）配置完成后進行軟件的功能驗證，在驗證的同時注意現(xiàn)有播控系統(tǒng)有無其他問題產(chǎn)生，若有問題則需注意判斷跟當前測試的新軟件有無關聯(lián)；

根據(jù)調(diào)研設備選型，新增設備由6臺大洋D3-AIR MIG多功能導入審片服務器，6臺SONY PDW-U2光盤驅(qū)動器以及視分等周邊設備構成，另外，因為高清節(jié)目素材的增加，為提高自動技審效率，還增加了兩臺高清自動技審Actor。擴容升級后上載技審系統(tǒng)如圖3。

圖3

圖3中的加粗部分為系統(tǒng)擴容新增設備，從功能上來說，6臺導入服務器是擁有素材采集、技審、人工復檢和素材管理功能的工作站，與原系統(tǒng)采用通道控制的上載方式相比，節(jié)省了采集信號監(jiān)視設備的投入。導入服務器的信號源共有3路輸入，其中兩路通過總控矩陣調(diào)度，總控矩陣提供的節(jié)目信號均是帶嵌入音頻的SDI高/標清信號，軟件自帶顯示窗口用于上載時操作監(jiān)看，以便對信號源的再次檢查確定。由總控矩陣調(diào)度信號源，目的是為了靈活分配節(jié)目信號與導入服務器，如可以將進矩陣的任何一路信號分配給任何一臺導入服務器進行采集。由圖3可以看出，服務器第3路導入信號源由光盤驅(qū)動器提供，光盤介質(zhì)上的文件通過超高速USB 3.0連接PC直接訪問。新增的兩臺高清自動技審Actor采用DELL PowerEdge R730服務器平臺，加上原系統(tǒng)的8臺Actor，10臺技審Actor彼此間相互獨立，其中任何一臺死機、重啟，均不影響其他Actor，更重要的是，當技審Manager檢測到有Actor故障時，會自動將有故障Actor的任務重新分配給其他客戶端，而不影響技審任務。

5 使用情況

新導入服務器軟件有兩個界面，分別對應矩陣來的信號上載和光盤驅(qū)動器直送的信號導入，其中上載界面和原上載平臺軟件界面類似，導入界面如圖4。

圖4

服務器在進行素材導入的同時可以進行轉(zhuǎn)碼操作，轉(zhuǎn)碼目的是對素材重新打入/出點或?qū)⑺夭倪M行高/標清變換。新導入服務器是完全區(qū)別于原上載技審系統(tǒng)中的VTR上載和線路上載服務器，使用光盤驅(qū)動器導入工作模式，其采集速度遠高于原系統(tǒng)的上載模式，經(jīng)壓力測試，平均速度約30 Mb/s左右，導入SD是1∶6，HD是1∶3的速度，而原系統(tǒng)的上載速度是1∶1，如1小時的SD素材原系統(tǒng)需1小時上載完成，新導入服務器約10分鐘即可完成，這大大縮短了節(jié)目素材備播時間，提高了播出的安全性，這是系統(tǒng)擴容升級后明顯的優(yōu)點。另外，增加的兩臺高清技審Actor，對自動技審效率也有明顯的提升。

新導入服務器已使用一段時間，目前設備運行正常。新設備完全兼容原播控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，能對數(shù)據(jù)庫進行訪問。擴容升級后的系統(tǒng)在素材遷移過程中仍可使用監(jiān)測軟件進行素材遷移監(jiān)看，同樣也可用原系統(tǒng)配置軟件對新系統(tǒng)進行后臺參數(shù)配置。

另外，本文中涉及的二級存儲服務器、人工復檢、原系統(tǒng)遷移備播以及遷移策略等，這里就不再贅述。