高清播控平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)探析

羅 娟，劉建軍

（長沙廣播電視技術(shù)中心，湖南 長沙 410000）

0 引 言

隨著高清和超高清電視的全面推廣，為了滿足用戶的實(shí)際需求，各級(jí)電視臺(tái)不斷推進(jìn)高清頻道的轉(zhuǎn)換力度，通過打造和優(yōu)化高清播控平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高清節(jié)目的高速采集、開發(fā)、制作以及播出。高清播控平臺(tái)能夠最大限度地保障節(jié)目播出的安全性、穩(wěn)定性以及播出質(zhì)量，同時(shí)，能夠引領(lǐng)電視控制系統(tǒng)的改革方向，為將來電視控制系統(tǒng)向全高清以及超高清控制系統(tǒng)平穩(wěn)過渡打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 高清播控平臺(tái)建設(shè)理念

1.1 安全性

最大限度保障電視節(jié)目安全穩(wěn)定地播出是廣播電視臺(tái)的根本任務(wù)。因此，在建設(shè)高清播控平臺(tái)的過程中，電視臺(tái)一定要注重安全性。為了能夠保障高清播控平臺(tái)的安全性和獨(dú)立性，需要結(jié)合實(shí)際情況，通過P2視頻實(shí)現(xiàn)基帶上傳，如基帶IP。為了打造完善的基帶IP鏈路，需結(jié)合實(shí)際需求配置播出工作站數(shù)量，建議配置4臺(tái)，兩兩之間配置為主備關(guān)系，以提高系統(tǒng)的安全性與可用性［1］。

1.2 先進(jìn)性

在保障穩(wěn)定性、可靠性、安全性及實(shí)效性的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量選擇市面上主流的先進(jìn)技術(shù)方案，最大限度提升高清播控平臺(tái)的生命周期。技術(shù)方案具體包括數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、文件格式、軟件架構(gòu)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。

1.3 可擴(kuò)展性

高清播控平臺(tái)建設(shè)過程中，電視臺(tái)需要高度重視系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。建議以彈性系統(tǒng)和松散耦合的技術(shù)架構(gòu)為基礎(chǔ)，配備網(wǎng)絡(luò)安全防火墻，為與其他系統(tǒng)對(duì)接提供基礎(chǔ)，以適應(yīng)未來業(yè)務(wù)拓展需求。

2 高清播控平臺(tái)的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 主控系統(tǒng)

高清播控平臺(tái)的主控系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)站點(diǎn)的信號(hào)傳輸和交換進(jìn)行，是廣播臺(tái)站的中心樞紐［2］。主控系統(tǒng)全面參與視頻信號(hào)的任務(wù)分發(fā)過程，將信號(hào)傳輸給子控制系統(tǒng)，并保障信號(hào)的穩(wěn)定和安全。主控系統(tǒng)通常采用高清32×32矩陣，確保高清信號(hào)的高效調(diào)度和傳輸。其中矩陣路由均采用視頻跳線完成，可以結(jié)合特殊情況需求進(jìn)行手動(dòng)緊急操作。高清播控平臺(tái)主控系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示。

圖1 高清播控平臺(tái)的主控系統(tǒng)

2.2 子控制系統(tǒng)

子控制系統(tǒng)采用主備通道自動(dòng)切換模式，其中主備通道所處理的信號(hào)是一致的。主備通道應(yīng)當(dāng)有兩條獨(dú)立的信號(hào)路徑。輸入信號(hào)和視頻服務(wù)器信號(hào)分別進(jìn)入矩陣，由主/備份主機(jī)負(fù)責(zé)切換矩陣輸出信號(hào)，經(jīng)由主備通道切換后，通過鍵控器完成臺(tái)標(biāo)和字幕的疊加。主備路信號(hào)同時(shí)進(jìn)入三選一系統(tǒng)完成響度控制并最終輸出信號(hào)［3］。

2.3 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)主要控制視頻服務(wù)器、錄像機(jī)及交換設(shè)備等，通常由主備播出控制站組成，借助兩個(gè)逆變器來共同控制相關(guān)設(shè)備。上載工作站負(fù)責(zé)上傳數(shù)據(jù)及素材，具有基帶和文件上載的功能。為了保障控制系統(tǒng)的安全性和獨(dú)立性，通常只打開基帶上傳功能。基帶IP的播出控制如圖2所示。對(duì)于IP控制環(huán)境，控制系統(tǒng)內(nèi)部能夠借助PB模式提升系統(tǒng)可用性。全網(wǎng)絡(luò)控制模式能夠有效解決傳統(tǒng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制的局限性；同時(shí)也具有一定的可擴(kuò)展性，能夠適應(yīng)系統(tǒng)IP化的需求擴(kuò)展。播控工作站主要采用網(wǎng)口PB模式，雙鏈路介入形成主備關(guān)系。如果主網(wǎng)口出現(xiàn)問題，控制鏈路會(huì)結(jié)合實(shí)際情況完成自動(dòng)切換，由備網(wǎng)口繼續(xù)運(yùn)行。主備控制交互機(jī)采用虛擬技術(shù)或堆疊技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線熱備，同時(shí)將雙鏈路接入到上下游系統(tǒng)。受控設(shè)備以網(wǎng)口PB模式為主，可實(shí)現(xiàn)在線熱備，如果任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)異常，其服務(wù)器依然保持在受控狀態(tài)，從而提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性［4］。

2.4 播控技術(shù)安全體系

為了最大限度保障電視節(jié)目安全穩(wěn)定地播出，電視臺(tái)還需要構(gòu)建播控技術(shù)安全體系，并將其貫穿到節(jié)目送播的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控的目標(biāo)。播控技術(shù)安全體系如圖3所示。在播控技術(shù)安全體系的支持下，電視臺(tái)能夠圍繞實(shí)際業(yè)務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控。在基帶上載環(huán)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)在本地邊上載邊進(jìn)行技審，并將技審信號(hào)及時(shí)反饋給前端上載人員。在文件送播環(huán)節(jié)，為了最大限度保障所播出的二級(jí)存儲(chǔ)節(jié)目都是高清文件格式，必須按照相關(guān)規(guī)定對(duì)標(biāo)清文件做拉升處理。為了降低前端送播客戶端的壓力，建議構(gòu)建B/S架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)文件化送播以及可視化圖像審看。此外，部署媒體處理中心，加入人工復(fù)審和自動(dòng)技審等，確保到達(dá)播出二級(jí)存儲(chǔ)的素材符合技術(shù)規(guī)范。需要注意的是，為了進(jìn)一步確保服務(wù)器內(nèi)部素材的安全性，建議提前完成預(yù)播通道的部署，圍繞節(jié)目單制定預(yù)播策略，可以提升對(duì)節(jié)目的監(jiān)測力度［5］。

圖2 基帶IP系統(tǒng)控制

圖3 播控技術(shù)安全體系

3 結(jié) 語

構(gòu)建高清播控平臺(tái)的過程中，電視臺(tái)需要重點(diǎn)考慮平臺(tái)系統(tǒng)的安全性、先進(jìn)性以及可擴(kuò)展性，不僅要結(jié)合電視臺(tái)的實(shí)際需求進(jìn)行部署，而且要分析未來高清播控技術(shù)的發(fā)展趨勢，才能提升高清播控平臺(tái)的綜合性能以及生命周期。本文主要分析了高清播控平臺(tái)的主控制系統(tǒng)、子控制系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及安全體系等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)還需要對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以滿足各級(jí)電視臺(tái)節(jié)目播出的實(shí)際需求。