智能應(yīng)急切換在播出系統(tǒng)中的應(yīng)用

石海波 江蘇省廣播電視總臺(tái)

1.概述

我臺(tái)傳統(tǒng)的播出應(yīng)急模式采用“一切換，二倒換，三跳線”方式，來(lái)解決視頻源與播出鏈路的故障，值班人員需要通過(guò)第三方的報(bào)警監(jiān)測(cè)軟件，預(yù)先設(shè)定相應(yīng)的報(bào)警門(mén)限，事故發(fā)生時(shí)觸發(fā)報(bào)警，然后通過(guò)多畫(huà)面監(jiān)看，人工判斷故障問(wèn)題后采用以上的應(yīng)急處置方法。

在傳統(tǒng)的工作方式中，存在著人為干預(yù)太多的瓶頸，需要人工去確認(rèn)故障耗時(shí)耗力，而且故障屬于小概率事件，在長(zhǎng)期值班過(guò)程中，值班員很難時(shí)刻保持很好的狀態(tài)。因此我們?cè)诮ㄔO(shè)新的高標(biāo)清同播系統(tǒng)時(shí)，不僅在系統(tǒng)的模式上做了改變，簡(jiǎn)化了值班人員對(duì)視頻源、播出鏈路上故障的判斷，縮短了應(yīng)急時(shí)間，同時(shí)建設(shè)了智能應(yīng)急切換系統(tǒng)，將原來(lái)復(fù)雜的人工判斷交由計(jì)算機(jī)完成，將原來(lái)需要組合判斷的故障處理?xiàng)l件，簡(jiǎn)化成兩畫(huà)面之間的切換，并且明確給出“切”與“不切”的準(zhǔn)確提示，同時(shí)通過(guò)可視化的展示，簡(jiǎn)化值班員的工作方式，提高應(yīng)急的效率，從而提高安全播出。

2.新高標(biāo)清同播系統(tǒng)

新的高標(biāo)清同播系統(tǒng)采用了與傳統(tǒng)的播出系統(tǒng)完全不一樣的模式——“主控主，備控備”的模式，即主播出服務(wù)器、主播出矩陣、主切換臺(tái)在主播出通道，備播出服務(wù)器、備播出矩陣、備切換臺(tái)在備播出通道，同時(shí)第二備采用了獨(dú)立的IP化的“all in one”播出服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)的播出模式，擴(kuò)展了播出方式，能夠?qū)崿F(xiàn)播出直接向新媒體提供信號(hào)源，其采用軟件解碼最大程度解決文件格式兼容性問(wèn)題。其中第二備由“all in one”的SDI輸出口輸出（解決IP延時(shí)問(wèn)題），墊片由IP口輸出后經(jīng)IP轉(zhuǎn)SDI設(shè)備后進(jìn)入4X1切換板卡。

在這種架構(gòu)下，4X1的四路輸入中，主路和備路節(jié)目源一致，設(shè)備也一致，但鏈路上相互獨(dú)立，因?yàn)閮蓚€(gè)鏈路同時(shí)出現(xiàn)故障的概率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于一條鏈路的故障概率，同時(shí)第二備又與主備兩路完全獨(dú)立且設(shè)備不同，這樣也避免了因設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致節(jié)目播出受到影響，前三路的信號(hào)內(nèi)容是完全一致的，而第四路的墊片是獨(dú)立的節(jié)目源，因此也保證了應(yīng)急的多種方案。采用這種播出架構(gòu)可以讓播控值班人員不用去考慮故障是由視頻源還有由播出鏈路造成的，只需要通過(guò)通道的倒換實(shí)現(xiàn)“一鍵應(yīng)急”智能推薦的最優(yōu)應(yīng)急備路。新的高標(biāo)清同播系統(tǒng)以江蘇城市頻道為例，標(biāo)清的播出由高清播出末級(jí)信號(hào)下變換之后播出，為實(shí)現(xiàn)2020年全高清化播出作鋪墊。高標(biāo)清同播系統(tǒng)框圖如圖1所示。

圖1 高標(biāo)清同播系統(tǒng)框圖

3.智能應(yīng)急切換系統(tǒng)

在日常播出過(guò)程中，應(yīng)急順序按四路輸入順序應(yīng)急，后一路的信號(hào)都是前一路的備路，但是在實(shí)際中，四路節(jié)目都有可能出現(xiàn)故障。作為一名值班人員，所關(guān)注的不是哪一路輸入信號(hào)出現(xiàn)了故障，而是需要關(guān)注：一是當(dāng)前的輸出所對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)是否正常；二是萬(wàn)一現(xiàn)在播出的信號(hào)出現(xiàn)了故障，那么應(yīng)該從剩下的三路信號(hào)中選擇哪一路作為輸出，這是需要在短時(shí)間內(nèi)迅速做出正確選擇的。因此我們?cè)诖罱ㄐ碌母邩?biāo)清同播系統(tǒng)的同時(shí)，構(gòu)建了智能應(yīng)急切換系統(tǒng)，將需要思考的事情交由計(jì)算機(jī)完成，并能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析輸入源，自動(dòng)應(yīng)急備份源，其余應(yīng)急備份也能實(shí)現(xiàn)“一鍵應(yīng)急”，從而減輕值班人員壓力，提高了安播質(zhì)量。

智能應(yīng)急切換系統(tǒng)應(yīng)急的手段主要有：

（1）智能應(yīng)急信源選擇。通過(guò)合理的采集點(diǎn)設(shè)置和邏輯算法由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)原值班員完成的邏輯判斷，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化值班員應(yīng)急操作的目的。同時(shí)，需要將信源采集點(diǎn)和算法邏輯設(shè)計(jì)成可配置模式。

（2）漏報(bào)提示和誤報(bào)過(guò)濾技術(shù)。通過(guò)分布在主備路和前后級(jí)各個(gè)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)綜合分析，除去其中的誤報(bào)信息，并且實(shí)現(xiàn)漏報(bào)提示，提高智能網(wǎng)管系統(tǒng)的報(bào)警準(zhǔn)確性。

（3）所見(jiàn)即所得的人機(jī)交互操作。在同一個(gè)操作面板上實(shí)現(xiàn)應(yīng)急操作和對(duì)操作結(jié)果的確認(rèn)，并且支持手動(dòng)切換、一鍵切換和全自動(dòng)切換功能，極大程度降低值班員的操作量和復(fù)雜度。

在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)架構(gòu)可以分為如圖2中幾個(gè)部分，每個(gè)部分的功能描述包括：

（1）視頻源：針對(duì)某一個(gè)頻道，四路輸入依次為主路、備路、第二備（備播）、墊片。

（2）采集服務(wù)

信號(hào)采集：每一路SDI信號(hào)進(jìn)入監(jiān)控采集板卡，將采集的信號(hào)轉(zhuǎn)給視頻比對(duì)服務(wù)，進(jìn)行圖像幀間比對(duì)。

圖像層監(jiān)控：對(duì)SDI信號(hào)中的圖像層進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)發(fā)現(xiàn)黑場(chǎng)、靜幀、無(wú)聲時(shí)，會(huì)將報(bào)警信息發(fā)送給后臺(tái)綜合管理中心的邏輯中心進(jìn)行報(bào)警。

TS流轉(zhuǎn)換:將采集到的視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為T(mén)S流送到綜合管理中心的矩陣控制開(kāi)關(guān)以備應(yīng)急。

（3）視頻比對(duì)服務(wù)

畫(huà)面幀間比對(duì)：將采集板卡采集的信號(hào)進(jìn)行圖像幀間比對(duì)

管理B/S：通過(guò)web服務(wù)實(shí)現(xiàn)比對(duì)參數(shù)的配置以及日志的查詢

（4）控制中心

4X1切換板卡：每個(gè)頻道高標(biāo)清主備一共對(duì)應(yīng)4塊板卡，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)GPI面板手動(dòng)切換、智能監(jiān)控觸摸屏切換、板卡自動(dòng)切換3種切換方式。

GPI控制：通過(guò)GPI面板控制4X1應(yīng)急一鍵切換，其優(yōu)先級(jí)最高。

觸摸屏應(yīng)急：可視化的應(yīng)急方案，通過(guò)報(bào)警信息提示，應(yīng)急切換提示，觸摸應(yīng)急，實(shí)現(xiàn)信號(hào)源的倒換，其優(yōu)先級(jí)次于GPI切換。

（5）展示界面

信號(hào)展示：通過(guò)觸摸屏的展示，可以直觀看到在播信號(hào)源、備播信號(hào)源以及其他備播信號(hào)源的狀態(tài)。

報(bào)警信息展示：綜合管理平臺(tái)邏輯中心的報(bào)警信息會(huì)通過(guò)觸摸屏進(jìn)行報(bào)警展示

切換信息展示：當(dāng)需要應(yīng)急的時(shí)候，經(jīng)過(guò)邏輯中心分析判斷，提示需要應(yīng)急切換，增強(qiáng)可視化應(yīng)急體驗(yàn)。

（6）綜合管理平臺(tái)

邏輯中心：對(duì)畫(huà)面比對(duì)及進(jìn)行報(bào)警信息邏輯分析，將報(bào)警信息實(shí)時(shí)發(fā)送給觸摸屏應(yīng)急系統(tǒng)。

矩陣控制：如果配置自動(dòng)應(yīng)急，則在報(bào)警的同時(shí)通過(guò)矩陣切換系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能應(yīng)急切換。其優(yōu)先級(jí)最低且可配置。

時(shí)鐘服務(wù)：授時(shí)給系統(tǒng)間各級(jí)設(shè)備

數(shù)據(jù)庫(kù)：整個(gè)系統(tǒng)信息的匯總，可以進(jìn)行各個(gè)切換系統(tǒng)切換信息的日志查詢。

智能應(yīng)急系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖2。

4.系統(tǒng)展示

展示系統(tǒng)為應(yīng)急終端播出值班人員提供軟件操作方法說(shuō)明和配置說(shuō)明。

觸控應(yīng)急終端主要是以簡(jiǎn)潔而快捷的方式向播出值班人員展示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、播出異態(tài)定位以及應(yīng)急操作提示，甚至基于準(zhǔn)確的邏輯定位，直接實(shí)現(xiàn)自動(dòng)應(yīng)急響應(yīng)。

觸摸屏的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：減少值班人員的視覺(jué)不停地在大屏和倒換開(kāi)關(guān)之間切換，轉(zhuǎn)而由一個(gè)屏幕將監(jiān)看和應(yīng)急切換操作合理整合布局，減少人工判斷畫(huà)面數(shù)量，減少人工誤操作概率。

單個(gè)大屏顯示的內(nèi)容如圖3所示。

（1）當(dāng)控制權(quán)在智能切換上時(shí)，上面標(biāo)題顯示在播信號(hào)源，當(dāng)控制權(quán)在GPI面板時(shí)，只有復(fù)位后，屏幕上才能顯示在播信號(hào)源。

（2）當(dāng)5選擇為智能備播時(shí)，圖中2會(huì)自動(dòng)推薦應(yīng)急備播信號(hào)源，如圖中3所示，此時(shí)主路為故障（紅色即為故障），系統(tǒng)自動(dòng)應(yīng)急到備路作為最終輸出，此時(shí)應(yīng)急備播推薦的是第二備信號(hào)源（即備播）。

（3）圖中3里代表4路輸入信號(hào)源，以及信號(hào)源的狀態(tài)，此時(shí)主路為故障狀態(tài)。

（4）圖中4里顯示為切換信息，內(nèi)容包括“應(yīng)急”“回切”“開(kāi)關(guān)失效”。

圖2 智能應(yīng)急系統(tǒng)架構(gòu)

圖3 觸摸屏展示內(nèi)容

（5） 圖中5顯示為智能備播，推薦最優(yōu)應(yīng)急備播信號(hào)源，以及自動(dòng)和手動(dòng)應(yīng)急的切換。根據(jù)我臺(tái)播出部綜合考慮，目前自動(dòng)應(yīng)急僅限于主備兩路，如圖3主路故障，系統(tǒng)自動(dòng)應(yīng)急到備路。當(dāng)主路恢復(fù)后，根據(jù)部門(mén)應(yīng)急方案，設(shè)置為不自動(dòng)回切，需要值班人員確認(rèn)主路徹底恢復(fù)后手動(dòng)回切，需要應(yīng)急第二備或者墊片的時(shí)候需要人工確認(rèn)后一鍵應(yīng)急。

（6）圖中6顯示的為設(shè)備報(bào)警信息如圖3所示，當(dāng)GPI面板拿到控制權(quán)時(shí)，顯示器會(huì)有文字提示，告警信息可以確認(rèn)清除。

系統(tǒng)自建設(shè)、測(cè)試到上線運(yùn)行，經(jīng)過(guò)多次總結(jié)，對(duì)系統(tǒng)的執(zhí)行策略進(jìn)行了多次自定義修改，以幫助我部門(mén)值班人員更好的工作，該系統(tǒng)相對(duì)過(guò)去的應(yīng)急方式具備以下多個(gè)優(yōu)勢(shì)：

（1）將值機(jī)員在監(jiān)看屏幕和控制面板之間來(lái)回切換，縮減為只需要眼盯觸模屏一個(gè)屏幕即可。從而從設(shè)計(jì)上避免了視角的來(lái)回切換，減少了值機(jī)員的緊張心理，增加了切換速度，還減少了出錯(cuò)的可能。

（2）觸摸屏顯示畫(huà)面的優(yōu)化。以播出環(huán)節(jié)為例：使原來(lái)一個(gè)頻道的五個(gè)屏幕，簡(jiǎn)化為一個(gè)頻道的兩個(gè)屏幕畫(huà)面。這種同時(shí)監(jiān)看屏幕路數(shù)的減少，大大減少值機(jī)員同時(shí)監(jiān)看的數(shù)目，縮減人工判斷時(shí)間，減少了誤判概率。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化組屏策略，觸摸屏上展示的兩個(gè)屏幕正是值機(jī)員最關(guān)注，直接影響應(yīng)急判斷結(jié)論的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使其通過(guò)最少的判斷素材中最快速獲取更加準(zhǔn)確的應(yīng)急處理結(jié)論，同時(shí)可以將一個(gè)崗位所關(guān)注的頻道集中到一個(gè)屏幕上方便值班人員關(guān)注，如圖4所示。

圖4 值班崗位集中監(jiān)看

（3）觸摸屏支持多點(diǎn)觸摸，可以實(shí)現(xiàn)“組合鍵”操作（通過(guò)Fn+其他鍵組合）。這樣既避免了一些誤操作，同時(shí)也可以在這種保護(hù)模式下，為用戶提供強(qiáng)制切換的操作。通過(guò)強(qiáng)制操作，用戶可以指定非計(jì)算機(jī)推薦的切換方案，也可以實(shí)現(xiàn)一鍵多切和一鍵全切操作。

5.結(jié)束語(yǔ)

科技在發(fā)展，隨著技術(shù)的不斷推進(jìn)，IP化融入播出的趨勢(shì)，我們對(duì)系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能也在不斷提出新的需求，在現(xiàn)有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上，我們也總結(jié)出需要改進(jìn)及提高的部分，例如：配置信息需通過(guò)后臺(tái)配置文件進(jìn)行修改，無(wú)法提供直觀的web/程序界面進(jìn)行操作、缺少通過(guò)獲取在線節(jié)目單和文件技審信息來(lái)降低報(bào)警誤報(bào)率的手段等。

希望在以后的項(xiàng)目建設(shè)中能夠?qū)⒁恍┬碌睦砟钊谌脒M(jìn)去，為安播工作提供更有力的幫助，也為后期播出IP化建設(shè)做好鋪墊。