縣級電視臺高清數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)升級改造建設(shè)實踐

范浩明

（山東省招遠市廣播電視臺，招遠 265400）

1 引言

隨著縣級廣播電視臺標準化建設(shè)的推進，面對自辦節(jié)目頻道的減少和融媒體的沖擊，縣級電視臺發(fā)展面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。傳輸高質(zhì)量的電視節(jié)目，實現(xiàn)視頻資源價值的最大化，是縣級臺刻不容緩的重要任務(wù)。由于我臺目前高清節(jié)目資源的限制，實現(xiàn)高清播出的時機還不成熟，建設(shè)一套充分保證目前標清播出又能迅速過渡到高清播出的播控系統(tǒng)已迫在眉睫。2017年10月招遠廣播電視臺組織技術(shù)人員充分調(diào)研和論證，最終申請財政專項資金對綜藝頻道進行了高清硬盤數(shù)字化升級改造，為我臺高清播出進行了前瞻布局。

2 建設(shè)思想和原則

此次高清數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)建設(shè)思想是“立足標清，面向高清”。主要遵循以下原則：一是安全性，系統(tǒng)具有完善的冗余備份和多重安全防護體系，應(yīng)急手段豐富、操作簡單；核心設(shè)備不能用舊設(shè)備，再次利用的舊設(shè)備各項指標必須達到播出要求。二是實用性，面向應(yīng)用，滿足需求，在網(wǎng)絡(luò)帶寬、存儲容量、軟件等各個方面對播出系統(tǒng)進行量化配置。三是兼容性，系統(tǒng)必須具備開放性和兼容性，滿足與全臺媒資系統(tǒng)、主干交換平臺以及其他業(yè)務(wù)無縫鏈接的需求。四是前瞻性，高清核心設(shè)備前瞻布局，充分考慮即將到來的高清播出。

3 系統(tǒng)總體架構(gòu)

此次高清數(shù)字硬盤升級改造，視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等核心設(shè)備全部更新；原監(jiān)視墻已淘汰更換為多畫面大屏幕智能監(jiān)控系統(tǒng)，標清切換臺和交換機等設(shè)備保留再利用，如圖1所示，整個系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：（1）由2臺24口千兆核心交換機和防火墻組成一個物理隔離互聯(lián)網(wǎng)的星型以太網(wǎng)連接各功能服務(wù)器，各終端按規(guī)劃好的IP地址進行數(shù)據(jù)傳輸和交換。

（2）由2臺Dell R420數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，為播出系統(tǒng)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、信息存儲、查詢檢索以及數(shù)據(jù)管理等功能。

（3）由2臺Dell R730播出視頻服務(wù)器接收系統(tǒng)遷移來的視音頻成品文件并將這些節(jié)目文件按照播出串聯(lián)單所設(shè)定的順序進行播出。

（4）由Infortrend生產(chǎn)的二級存儲系統(tǒng)完成播出流程中節(jié)目素材中轉(zhuǎn)、存儲、遷移。

（5）由2臺播控工作站根據(jù)節(jié)目播出單控制視頻服務(wù)器和相關(guān)切換設(shè)備完成播出所需的各種效果。

（6）實現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換的A/D加嵌、D/A解嵌及GPS校時器、同步信號發(fā)生器、鍵混器等周邊設(shè)備。

（7）由多畫面分割器、電視墻等設(shè)備組成的智能監(jiān)控系統(tǒng)。

4 系統(tǒng)核心設(shè)備

4.1 數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

對于硬盤播出系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是其核心，大量素材管理、播出節(jié)目單管理、用戶管理、設(shè)備管理及播后統(tǒng)計管理等信息都存儲在數(shù)據(jù)庫中，如果數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)故障，將給電視安全播出造成難以估量的損失。因此，在二次硬盤播出系統(tǒng)建設(shè)中，我們對數(shù)據(jù)庫的建設(shè)十分關(guān)注。

圖1 系統(tǒng)組成部分

系統(tǒng)配置了2臺Dell R420服務(wù)器并采用主備數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，每臺服務(wù)器分別配置了6個300 Gbyte SISC硬盤，其中5個盤做RAID5磁盤陣列，剩余1個盤作為熱備份盤。系統(tǒng)選用數(shù)據(jù)庫軟件為SQL Server 2008，雙機熱備通過應(yīng)用EMC AutoStart主備鏡像軟件的方式實現(xiàn)，主備服務(wù)器之間通過連接的心跳線實時監(jiān)測，當主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器遇到意外掉電、服務(wù)停止或網(wǎng)絡(luò)中斷等情況時，AutoStart首先監(jiān)測主數(shù)據(jù)服務(wù)器的各項參數(shù)指標判斷是否需要進行倒換，如果符合切換條件，首先按順序停止主服務(wù)器上的服務(wù)，逐步釋放相關(guān)數(shù)據(jù)庫資源，并同時做好整個系統(tǒng)的同步，緊接著啟動備數(shù)據(jù)庫相關(guān)服務(wù)，使其獲得相關(guān)資源，開通應(yīng)用和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通道，使備數(shù)據(jù)庫為整個播出系統(tǒng)提供相關(guān)數(shù)據(jù)服務(wù)，保證整個系統(tǒng)提供不間斷數(shù)據(jù)服務(wù)。

4.2 視頻服務(wù)器

視頻服務(wù)器作為硬盤播出系統(tǒng)最主要的視頻源，它一方面接收系統(tǒng)遷移來的視音頻成品文件，另一方面將這些節(jié)目文件，按照節(jié)目播出單所設(shè)定的播出程序順序進行播出。這次硬盤播出系統(tǒng)升級改造我們采用了Dell R730系列視頻播出服務(wù)器，Del l R730借助16個12Gb SAS硬盤和12Gb高性能PowerEdge RAID控制器（PERC9），從而實現(xiàn)高度可擴展的存儲，利用SanDisk?DAS Ca che應(yīng)用程序加速技術(shù)，實現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)訪問速度。

系統(tǒng)采用了2臺Dell R730播出視頻服務(wù)器，二臺播出視頻服務(wù)器配置完全一致，每臺服務(wù)提供8塊2TB熱插拔高穩(wěn)定，高速SAS硬盤，完全主備熱備方式鏡像冗余播出；每臺播出視頻服務(wù)器具有四路高標清兼容編解碼通道，其中2個通道為雙向支持編/解碼通道，用于應(yīng)急上載、審看及播前頭尾檢測等，另2個通道為單向播放通道，用于目前的標清播放和以后可通過軟件授權(quán)無縫升級高清服務(wù)。

4.3 素材存儲系統(tǒng)

素材存儲系統(tǒng)是重要的播出素材倉庫，系統(tǒng)采用Infortrend生產(chǎn)的二級存儲，標準2U機架式支持動態(tài)RAID在線擴容、多次智能化處理、GUI管理軟件和支持多種操作系統(tǒng)，配備兩個SAS擴展通道，支持SAS/SATAII硬盤混插，兩組雙冗余可熱插拔電源。

4.4 播出控制工作站

系統(tǒng)采用2臺播控機，通過播控軟件實現(xiàn)主備工作站的冗余及控制。播控計算機按照播出串聯(lián)單通過播出軟件控制視頻服務(wù)器、主備切換臺、錄像機以及字幕機等設(shè)備完成節(jié)目的播出和臺標、字幕疊加工作。同時配置主備RS422倒換器，當主工作站出現(xiàn)故障時，備工作站將會自動接管，并發(fā)出警報。

4.5 畫面智能監(jiān)看系統(tǒng)

采用國內(nèi)技術(shù)比較領(lǐng)先且同時具備多路監(jiān)看的時代奧視多畫面設(shè)備，對于播出中比較重要的信號節(jié)點進行監(jiān)看，包括主備視頻服務(wù)器、主備切換器、主備2選1切換器、數(shù)字編碼器、復(fù)用器、ASI分配器等重要節(jié)點的數(shù)字信號視頻及音頻監(jiān)看，方便播出人員及時發(fā)現(xiàn)問題，判斷故障點，及時恢復(fù)信號。

5 系統(tǒng)特點

（1）系統(tǒng)從節(jié)目的制作、存儲、傳送到播出已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化，高標清視頻服務(wù)器等核心設(shè)備進行了前瞻布局，只需少量的資金投入即可實現(xiàn)高清播出。

（2）系統(tǒng)中的高標清視頻服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等核心設(shè)備冗余備份設(shè)計，確保播出安全可靠。

（3）系統(tǒng)中的非編工作站等各終端素材按規(guī)劃好的IP地址經(jīng)過防火墻進行過濾，通過網(wǎng)絡(luò)安全機制實現(xiàn)素材導(dǎo)入，確保網(wǎng)絡(luò)安全。

（4）播出控制系統(tǒng)采用松耦合的軟件架構(gòu)，系統(tǒng)加載節(jié)目單成功后，當主備數(shù)據(jù)庫同時發(fā)生故障時，視頻服務(wù)器也會按照已提交的節(jié)目單繼續(xù)播出，為安全播出又增加一道防線。

（5）完善的智能監(jiān)控系統(tǒng)便于維護人員隨時了解系統(tǒng)的工作狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)問題可在第一時間內(nèi)迅速處理。