淺談傳統(tǒng)及IP混合播出系統(tǒng)

尚智勇

摘 要 廣播影視事業(yè)發(fā)展步入“十三五”規(guī)劃，在技術(shù)高速發(fā)展的大環(huán)境中，無壓縮IP播出、4K播出是廣電行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，因考慮到未來電視節(jié)目升級高清的必須性，開封廣播電視臺立足單位實(shí)際，開發(fā)了符合單位未來發(fā)展需求的四套高清信號自動化以及智能化的節(jié)目播出系統(tǒng)。文章旨在通過IP技術(shù)優(yōu)勢接合傳統(tǒng)系統(tǒng)的穩(wěn)定，構(gòu)建新一代高可靠、易應(yīng)用的高清播出系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 無壓縮IP播出；播出系統(tǒng)

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）221-0102-02

在目前廣電行業(yè)的發(fā)展中，首先，政策現(xiàn)狀方面的路線是：持續(xù)的推進(jìn)傳統(tǒng)媒體與新興媒體的持續(xù)深度融合發(fā)展，在遵循新聞傳播規(guī)律以及網(wǎng)絡(luò)新媒體發(fā)展規(guī)律的同時，強(qiáng)化電視臺的互聯(lián)網(wǎng)思維，做好傳統(tǒng)媒體與新興媒體之間的優(yōu)勢互補(bǔ)和協(xié)同發(fā)展，立足電視臺根本，做好輿論監(jiān)督和創(chuàng)新節(jié)目內(nèi)容，將內(nèi)容建設(shè)和發(fā)展作為電視臺發(fā)展主線始終貫徹，并始終堅(jiān)持以先進(jìn)的技術(shù)作為支撐，從而推動傳統(tǒng)媒體與網(wǎng)絡(luò)新興媒體在內(nèi)容制作、渠道傳輸、平臺管理以及經(jīng)營等多方面的深度合作。

著力去打造形態(tài)多樣化、傳播手段先進(jìn)、并具備較強(qiáng)競爭力的新型主流媒體，打造多家擁有較強(qiáng)技術(shù)實(shí)力和傳播力、公信力和較大影響力的媒體集團(tuán)，從而去建立覆蓋全面、立體融合發(fā)展的傳播體系。從促進(jìn)融合和加強(qiáng)管理兩個方面著手確保電視臺和新興媒體的融合朝正確的方向持續(xù)推進(jìn)。

1 IP、虛擬化技術(shù)的發(fā)展

廣電行業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的以下幾個方面發(fā)展很迅速。

1）SDI OVER IP傳輸標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)，SMPTE 2022-5/6 （High Bit Rate Media Transport Over IP Networks），將使視頻的制作傳輸全部基于以太網(wǎng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)，以及隨著更加完善的SMPTE 2110標(biāo)準(zhǔn)的制定，將使SDI OVER IP的傳輸及網(wǎng)絡(luò)管理的互聯(lián)互通具有更高的規(guī)范性。

2）國內(nèi)外虛擬化技術(shù)日趨成熟，政府、銀行、醫(yī)療行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用，使虛擬化技術(shù)得到進(jìn)一步的印證，虛擬化平臺集資源管理與智能調(diào)配于一身，對虛擬資源、業(yè)務(wù)資源、用戶資源的集中管理提供強(qiáng)大的虛擬化功能和資源池管理、豐富的云基礎(chǔ)服務(wù)組件和工具、開放的API接口等。將整個系統(tǒng)的資源進(jìn)一步優(yōu)化整合，讓系統(tǒng)具備在內(nèi)容運(yùn)算、板塊融合、文件存儲等方面有系統(tǒng)集成度高、性能可靠、安全性強(qiáng)、業(yè)務(wù)部署自動化、運(yùn)行維護(hù)高度集中和信息資源智能彈性伸縮的優(yōu)點(diǎn)?；贗T的播控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所有硬件、軟件部署都采用冗余部署，故障自動恢復(fù)；虛擬化產(chǎn)品平臺管理節(jié)點(diǎn)冗余部署，通過管理節(jié)點(diǎn)自動感知為雙機(jī)熱備，避免通常虛擬化方案沒有單獨(dú)的物理管理節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致的在線倒換較慢，甚至是業(yè)務(wù)中斷的問題，確保了業(yè)務(wù)運(yùn)行的可靠性。在運(yùn)維管理方面形成以服務(wù)為導(dǎo)向、基于策略且能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的管理模式。

通過虛擬化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，給電臺播出系統(tǒng)帶來了下面的這些新的技術(shù)優(yōu)勢。

（1）通過虛擬化的運(yùn)行平臺HA以及熱遷移的功能，對系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了保證，減少了故障發(fā)生的概率，進(jìn)一步保證了電臺核心業(yè)務(wù)的安排運(yùn)行，改變了傳統(tǒng)系統(tǒng)中單一節(jié)點(diǎn)故障影響運(yùn)行安全的事故隱患。

（2）系統(tǒng)集成度進(jìn)一步提升，易于實(shí)現(xiàn)對硬件以及軟件和應(yīng)用系統(tǒng)的金融監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理維護(hù)自動化和動態(tài)化。

（3）進(jìn)一步節(jié)約了文件的傳輸速度，使業(yè)務(wù)的發(fā)放速度增加并縮短了業(yè)務(wù)上線周期，其高度靈活性和利于擴(kuò)充的特點(diǎn)使管理維護(hù)效率大幅提升。

（4）通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用對信息資源調(diào)配實(shí)現(xiàn)了自動化運(yùn)行并進(jìn)一步簡化流程，實(shí)現(xiàn)分布式動態(tài)資源優(yōu)化，自動判斷應(yīng)用負(fù)載的具體需求從而彈性的分配資源，大大地提高了整個系統(tǒng)的運(yùn)行效率，讓IT資源和核心業(yè)務(wù)運(yùn)行更加協(xié)調(diào)。

（5）虛擬化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在數(shù)據(jù)存儲上通過分布式的存儲結(jié)構(gòu)，消除了傳統(tǒng)播出網(wǎng)中單一節(jié)點(diǎn)的弊端，最大限度的，發(fā)揮出虛擬化的優(yōu)勢。提供虛擬機(jī)的HA、虛擬機(jī)熱遷移技術(shù)提高系統(tǒng)的可靠性。

2 播出系統(tǒng)總體規(guī)劃

基于以上的新技術(shù)發(fā)展，以及開封廣播電視臺目前的業(yè)務(wù)流程，故考慮采用傳統(tǒng)播出與無壓縮SDI over IP虛擬化相結(jié)合方式構(gòu)建播出系統(tǒng)，構(gòu)建傳統(tǒng)與IP主備兩條鏈路，這兩條鏈路互為主備，并實(shí)現(xiàn)同步控制，在不改變現(xiàn)有工作流程的情況下利用新技術(shù)提升系統(tǒng)的安全性、高效性、智能化的可管可控性。

在無壓縮SDI over IP虛擬化播出系統(tǒng)方面，采用SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）控制、SDW（軟件定義工作流）架構(gòu)，結(jié)合數(shù)據(jù)和控制分離的SDN交換機(jī)實(shí)現(xiàn)信號調(diào)度及業(yè)務(wù)安排，通過虛擬化資源平臺實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的分析和處理。

在傳統(tǒng)視音頻處理部分，4個高清頻道采用專用視頻服務(wù)器播出，分控鏈路高清主干下變換的高標(biāo)清同播方式，通過傳統(tǒng)基帶視音頻矩陣實(shí)現(xiàn)信號調(diào)度。

系統(tǒng)的正常流程可以確保制作的新聞直播網(wǎng)節(jié)目內(nèi)容、制作網(wǎng)節(jié)目以及廣告串編等素材在節(jié)目送播的傳輸平臺在經(jīng)過對素材的校驗(yàn)和技術(shù)審核后自動分發(fā)至播出系統(tǒng)的二級存儲單元，并經(jīng)過播出系統(tǒng)的二級存儲單元分配到主、備的播出服務(wù)器進(jìn)行播出存儲，由基帶信號上傳和文件導(dǎo)入的素材一般會直接進(jìn)入二級存儲單元，并由播出系統(tǒng)的二級存儲單元將內(nèi)容轉(zhuǎn)移至主備的播出服務(wù)器。

具備通過人工任務(wù)指定，將經(jīng)送播平臺校驗(yàn)審核后或上載導(dǎo)入的素材直接遷移到主備播出視頻服務(wù)器的功能，新的播出系統(tǒng)搭建易于實(shí)現(xiàn)信息資源在非線編制作系統(tǒng)和媒資管理系統(tǒng)的資源共享和素材交換，從而實(shí)現(xiàn)信息的高效、快捷、安全傳輸。對播出信號的監(jiān)聽監(jiān)看，監(jiān)控大屏通過系統(tǒng)流程圖可以輕松的看到各種原型號和播出鏈路中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)信號。使得PGM大信號在系統(tǒng)流程中，清晰可見。并通過主備信號切換裝置和跳線排架，實(shí)現(xiàn)對故障設(shè)備的隔離和播出信號的不間斷。從而避免因系統(tǒng)硬件故障而導(dǎo)致的停播事故，減小事故的影響范圍。

播出系統(tǒng)應(yīng)用的播出控制設(shè)備都具備網(wǎng)絡(luò)接口和相應(yīng)的控制協(xié)議。通過整個播出鏈路上的設(shè)備提供的監(jiān)控報警接口和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議端口，通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組件的局域網(wǎng)進(jìn)行播出系統(tǒng)信號源以及信號傳輸節(jié)點(diǎn)的信號數(shù)據(jù)采集和信號數(shù)據(jù)的分析判斷，并通過數(shù)據(jù)信息的實(shí)時采樣監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)對信號故障的判斷和處理，并通過流程大屏和采樣大屏進(jìn)行故障可視和語音報警提示功能。

因?yàn)槟壳敖邮战K端用戶有大量的16：9的電視機(jī)在應(yīng)用，但同時還要兼顧有傳統(tǒng)的CRT型4：3畫面電視在使用，為了保證節(jié)目的可觀賞性，并最大限度保留電視節(jié)目傳輸?shù)挠杏眯畔ⅰＪ紫仁菍Ω邩?biāo)清同播的頻道采用高清下面變換的形式播出，對畫面幅型的變化采用擠壓的方式，標(biāo)清上變換的幅型變化應(yīng)用拉伸的方式，通過播出系統(tǒng)中視頻服務(wù)器上下變換器來進(jìn)行素材的畫面變換，并傳給播出服務(wù)器，從而保證用16：9畫面接收機(jī)的電視觀眾在收看標(biāo)清電視節(jié)目時也有較好的節(jié)目收看體驗(yàn)。

此項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案具有先進(jìn)性、開放性、具有高可擴(kuò)展性、高安全性和高可管理特性，同時具備易操作維護(hù)性；系統(tǒng)設(shè)備選型能實(shí)現(xiàn)高指標(biāo)信號處理，流程設(shè)計(jì)上能實(shí)現(xiàn)高效率業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)；整個方案具有較高性價比。

3 播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

根據(jù)總體設(shè)計(jì)規(guī)劃，方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1。

整個硬盤系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)重點(diǎn)如下：

1）信號播出部分。采用傳統(tǒng)播出視頻服務(wù)器與虛擬化平臺完成節(jié)目主備解碼播出，實(shí)現(xiàn)主備異構(gòu)方式的安全播出。

2）上載部分。采用上載與播出分離的方式，設(shè)計(jì)上載工作站，提供4個高標(biāo)清上載通道。支持手動、自動、定時、定長上載功能。采用嵌入式文件技審及MD5校驗(yàn)技術(shù)，保證素材上載的安全。

3）在虛擬機(jī)中部署主備的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。

4）安全可靠的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，采用具有冗余熱備份機(jī)制以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

5）功能完善的播控系統(tǒng)軟件，提供播控流程智能管理機(jī)制。

6）完善的信號監(jiān)看報警設(shè)計(jì)。

4 結(jié)論

整個播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足臺內(nèi)多種信號的調(diào)度、分配，系統(tǒng)軟硬件采用先進(jìn)、科學(xué)、可靠的技術(shù)，并有很強(qiáng)的系統(tǒng)兼容性和可擴(kuò)展性，配置靈活、易于操作、便于應(yīng)急、維護(hù)方便。

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