集成化高標清硬盤播出技術(shù)實現(xiàn)

馬珺 吳杰 常州市金壇區(qū)廣播電視臺

一、引言

硬盤播出系統(tǒng)隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，已經(jīng)得到電視媒體的廣泛認可和應(yīng)用，相對于傳統(tǒng)的播放系統(tǒng)而言，硬盤播出系統(tǒng)在技術(shù)革新方面出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。對于電視臺頻道節(jié)目而言，播出系統(tǒng)最重要的要求是安全、可靠、優(yōu)質(zhì)，同時部分節(jié)目也需要定時播放、即時插播、臨時調(diào)整等功能。中小型電視臺播出系統(tǒng)需要具有安全可靠、擴展便捷、性價比高的優(yōu)點。

當(dāng)前電視播出系統(tǒng)正處于高標清過渡階段，中小型電視臺還存在大量標清素材，實現(xiàn)高標清同播還有很多細節(jié)問題。高清播出系統(tǒng)為實現(xiàn)高清播出，須將標清素材上變換為高清素材，再經(jīng)高清服務(wù)器和周邊設(shè)備播出高清信號；同時還要將高清信號下變換為標清信號，才能實現(xiàn)高標清同播。這樣，原來的標清素材就經(jīng)過了上、下兩次變換，節(jié)目信號質(zhì)量嚴重劣化，影響播出效果。傳統(tǒng)高標清同播系統(tǒng)框圖見圖1。

我臺選用了“卓越”新優(yōu)播出系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高標清同步播出，標清信號不通過高清信號下變換產(chǎn)生，而是直接同步播出高清、標清信號，標清節(jié)目素材無需上、下變換而直接進入播出通道，從而最大限度保證了標清節(jié)目的信號質(zhì)量。

二、系統(tǒng)簡介

高標清同播系統(tǒng)主要組成部分有高標清視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、高標清矩陣、上下變換器、上載播出控制站，以及A/D、D/A轉(zhuǎn)換器等。播出系統(tǒng)的核心是視頻服務(wù)器和硬件播出卡，采用硬盤播出方式，系統(tǒng)部署靈活，安全可靠。

圖1 高標清同播系統(tǒng)

電視臺在選擇播出系統(tǒng)時關(guān)注的重點有：（1）符合廣電總局相關(guān)要求及行業(yè)標準，符合廣播電視規(guī)范要求；（2）視音頻播出質(zhì)量指標達到廣播級要求；（3）播出系統(tǒng)7×24小時運行，雙機備份，要求安全、穩(wěn)定。

“卓越”新優(yōu)播出系統(tǒng)，使用SPlayer Box標清集成化周邊和Hplayer Box高清集成化周邊，完成模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換、臺標、字幕疊加、同步、音頻均衡等功能，系統(tǒng)部署簡單、維護方便。是目前國內(nèi)集成度最高、功能強大、性價比優(yōu)越的電視播出系統(tǒng)?！白吭健奔苫邩饲宀コ鱿到y(tǒng)主要特點有：

（1）播出系統(tǒng)無周邊，穩(wěn)定可靠。

“卓越”播出系統(tǒng)摒棄傳統(tǒng)播出系統(tǒng)中的切換器、幀同步器、鍵混器、響度控制器、字幕機、臺標機等設(shè)備，創(chuàng)新性地設(shè)計出新一代的無周邊播出系統(tǒng)。系統(tǒng)將眾多周邊設(shè)備功能集于一體，減少了故障隱患節(jié)點數(shù)量，備份手段更加完備、簡便，提升了系統(tǒng)整體的安全性、可靠性。

（2）播出系統(tǒng)完全鏡像備份

“卓越”播出系統(tǒng)實現(xiàn)了包括視頻服務(wù)器及周邊功能的完整備份，并且可以輕松實現(xiàn)所有功能的完整第二備份，可以輕松實現(xiàn)雙份鏡像備份播出。播出系統(tǒng)的鏡像備份架構(gòu)簡潔，調(diào)度方便，安全性得到了很大提升。

（3）高標清同播，保證信號指標，適合高、標清過渡階段。

“卓越”播出系統(tǒng)在實現(xiàn)高標清同播時，標清信號不通過高清信號下變換產(chǎn)生，而是直接同步播出高清、標清信號，原始標清節(jié)目素材無需上、下變換，降低了信號指標的損失，信號質(zhì)量最大程度得以保證。

（4）臺標字幕沒有層數(shù)限制，疊加效果更好。

“卓越”播出系統(tǒng)的臺標、字幕通過播控軟件生成和疊加，與播出信號的疊加處理也通過軟件實現(xiàn)，從而無需調(diào)整鍵延時，不會出現(xiàn)信號疊加紊亂的“花邊”現(xiàn)象；沒有多級硬件處理和傳輸，保證信號質(zhì)量和指標；多層臺標、字幕實時疊加，增強型字幕軟件模塊，添加臺標、字幕層數(shù)不受限制，同時精確對接播出節(jié)目單，保證臺標、字幕的播出準確無誤。

（5）傳承傳統(tǒng)播出操作習(xí)慣

“卓越”播出系統(tǒng)在上載、播控、編單、日志查詢、權(quán)限管理等功能模塊及工作流程上進行了傳統(tǒng)延續(xù)和科學(xué)優(yōu)化，對素材的采集、審片、上載、編單等業(yè)務(wù)流程梳理整合和優(yōu)化，并可與媒資系統(tǒng)、節(jié)目生產(chǎn)管理系統(tǒng)、制作系統(tǒng)等模塊實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的互聯(lián)互通。操作習(xí)慣和軟件界面上，“卓越”播出系統(tǒng)繼承了傳統(tǒng)播出系統(tǒng)的簡單、直觀、易用、易維護等特點，提高了操作人員對集成化系統(tǒng)使用操作的適應(yīng)性。

（6）先進的播出軟件平臺

播出系統(tǒng)傳承了傳統(tǒng)播出的架構(gòu)和特點，基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)共享的各功能模塊，提升了系統(tǒng)的先進性和智能化。

播控軟件模塊：支持常用的觸發(fā)、順序、順延插播、定時等多種播出類型，可實現(xiàn)插播節(jié)目的多重嵌套，播出方式應(yīng)用靈活；支持多種播出服務(wù)器的控制，包括進口服務(wù)器、國產(chǎn)服務(wù)器。業(yè)內(nèi)先進的“一套模板兩種場景”的字幕模板制作技術(shù)，輕松實現(xiàn)一套模板同時支持標清和高清兩種應(yīng)用場景。直觀易用的軟件界面，提供模擬切換器面板，軟件可直接對切換器進行控制。實時對播控服務(wù)器和周邊設(shè)備進行狀態(tài)監(jiān)測，出現(xiàn)系統(tǒng)、硬件或網(wǎng)絡(luò)故障時及時告警?？梢宰远x或?qū)崟r手動記錄線路信號的聲音響度輸出，保證各線路信號響度一致。精準可靠的自動調(diào)單功能，可實現(xiàn)隔天及多天的節(jié)目單自動定時調(diào)取，降低值守人員工作強度和工作量。

上載軟件模塊：素材管理查詢方式豐富，基于數(shù)據(jù)庫的素材信息管理方式，提供素材時長、編碼方式、導(dǎo)入時間以及自定義的關(guān)鍵信息等內(nèi)容的查詢與管理?？筛鶕?jù)自動播出單、串聯(lián)單或手動建立傳輸任務(wù)隊列進行素材到服務(wù)器的傳輸，實現(xiàn)無人值守。智能的素材檢測機制，支持缺陷素材的自動檢測和重新轉(zhuǎn)碼，確保播出安全。多種響度控制機制，支持播出端音量的實時控制與調(diào)節(jié)。

編單軟件模塊：編單過程中實時檢查并提示播出表單的編排錯誤和警告，例如播出間隙大、素材丟失等故障。支持遠程對正播表的實時編輯，編輯完成后自動提示播控機進行實時更新；支持播出表單模板制作，新建節(jié)目單可基于模板自動生成。

網(wǎng)絡(luò)字幕軟件模塊：支持對全臺的字幕素材進行管理和傳輸，實現(xiàn)全臺字幕資源的共享；支持臺標字幕自動啟動、自動調(diào)單、自動播出等功能；與播出節(jié)目單精準對接，保證臺標、字幕播出準確無誤。

配置管理模塊：單點完成整個系統(tǒng)的配置，參數(shù)配置統(tǒng)一高效；多種日志檢索查詢方式，日志查找更快捷；詳盡的權(quán)限管理，讓用戶管理更科學(xué)細致；支持對播出服務(wù)器、播控服務(wù)器、字幕機等關(guān)鍵主機實時狀態(tài)監(jiān)測。

（7）完備的技審功能

“卓越”播出系統(tǒng)內(nèi)置技審功能，提供自動和手動技審方式，從根本上解決了因素材缺陷對播出系統(tǒng)的影響，為安全播出提供了有力保障。多級別素材缺陷檢測機制，有效保證文件在讀寫和流轉(zhuǎn)過程中的正確性，支持自定義設(shè)定技審策略，提高技審的效率，自動和手動方式相結(jié)合的技審手段有助于提高工作效率。

（8）智能音量均衡機制

結(jié)合播出的實際應(yīng)用場景，保證最佳的均衡效果。系統(tǒng)采用文件級非實時自動響度控制策略，有效解決了播出系統(tǒng)中的響度高低不均和不統(tǒng)一的問題；較高質(zhì)量的響度調(diào)整效果，符合人耳聽覺，采用國際標準進行素材響度計算，保留了原有節(jié)目動態(tài)范圍和藝術(shù)效果。支持音頻的自定音淡入淡出切換，保證素材切換時觀眾的聽覺體驗?？焖俑咝У捻懚扔嬎悴呗?，提升操作人員的使用體驗；差異化的響度計算流程，提高響度計算效率。多種響度調(diào)整方式的并存，保證了線路源、素材源相互切換時視音頻播出的聽覺效果。

（9）自動播出檢測

毫秒級的主備自動切換響應(yīng)精度，最大限度保障播出的安全性；實時對播出時碼進行同步，同步精度達到幀級別，保證在主備設(shè)備切換時觀眾的觀看體驗。

（10）完善的網(wǎng)絡(luò)安全保障和病毒防范機制

系統(tǒng)可與IP隔離墻、USB隔離墻等設(shè)備無縫銜接，依靠隔離墻“白名單”過濾機制和私有加密協(xié)議等高安全措施，有效防護來自網(wǎng)間和網(wǎng)內(nèi)的攻擊和惡意程序的入侵，保障數(shù)據(jù)之間交互和傳輸?shù)陌踩浴?/p>

“卓越”播出系統(tǒng)軟件界面見圖2。

圖2 “卓越”播出系統(tǒng)軟件界面

三、“卓越”高標清同播播出系統(tǒng)架構(gòu)

“卓越”高標清同播播出系統(tǒng)架構(gòu)見圖3。

四、總結(jié)

計算機軟硬件、高速編解碼技術(shù)的快速發(fā)展，催生了電視播出技術(shù)的新革命，集成化、智能化、高清化是今后電視播出系統(tǒng)的發(fā)展方向。我臺實施使用的“卓越”播出系統(tǒng)，在實現(xiàn)高標清同播時，標清信號直接同步播出無需下變換，保證了標清節(jié)目素材的播出信號質(zhì)量，達到優(yōu)質(zhì)播出的效果。

圖3 “卓越”高標清同播播出系統(tǒng)架構(gòu)

“卓越”播出系統(tǒng)技術(shù)先進，功能強大，同時具備先進的系統(tǒng)監(jiān)測功能，可對核心設(shè)備（總控矩陣、服務(wù)器、分控設(shè)備、周邊板卡）和重要節(jié)點信號指標（黑場、靜幀、行場相位、視頻丟失、EDH、音頻丟失、靜音等）進行監(jiān)控監(jiān)測和報警，可對異常情況快速范圍定位，并提供多種直觀的系統(tǒng)工作狀態(tài)顯示功能模塊：包括系統(tǒng)圖、機架物理位置圖等，確保信號的穩(wěn)定和安全。

該項目系統(tǒng)構(gòu)建經(jīng)濟安全可靠且易維護，滿足了我臺（縣級電視臺）日常播出的實際需求，有較高的性價比。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，減輕了一線值機人員的工作壓力，提升了電視節(jié)目播出質(zhì)量，有力保障了電視的安全播出，同時降低了運維成本，為下一步我臺規(guī)劃實現(xiàn)高清制作、播出的整體升級提供了基礎(chǔ)支撐。