梅州市廣播電視臺高清播出系統(tǒng)的設(shè)計及應(yīng)用

林利國

（廣東梅州市廣播電視臺播控中心，廣東 梅州 514011）

0 概述

梅州市廣播電視臺高清播出系統(tǒng)從2017 年開始籌備建設(shè)， 分析了國內(nèi)多家公司的技術(shù)方案確定采用全數(shù)字音頻嵌入SDI 信號格式， 服務(wù)器采用國內(nèi)一線產(chǎn)品，核心設(shè)備采用進口設(shè)備，同時實現(xiàn)2 個頻道高、標清同播的全硬盤自動播出總體方案。 并于2020 年正式實施，2020 年12 月21 日正式上線播出并運行穩(wěn)定。

1 播控系統(tǒng)

播控系統(tǒng)采用視頻服務(wù)器加二級存儲的架構(gòu)，實現(xiàn)2 個頻道高標清同播。 視頻服務(wù)器由四臺多通道同一品牌、同一型號構(gòu)成主、備三備，再加應(yīng)急播的架構(gòu)模式，播出信號可以進行自動無縫切換；節(jié)目存儲系統(tǒng)采用三節(jié)點分布存儲的方式，確保節(jié)目的安全；分控系統(tǒng)分別采用2 臺16×4 矩陣互為主、備切換，信號采用雙鏈路的傳輸模式。 主、備16×4 矩陣PST 直接監(jiān)看，PGM 信號通過視分、鍵混疊加字幕后經(jīng)過響度控制器分別輸送到主、備三選一倒換開關(guān)，再經(jīng)視頻分配器后輸出高清信號進入編碼器， 另一路輸送到下變換器變換為標清信號輸出到編碼器。 同時配備4 臺SONY 藍光錄像機作為應(yīng)急播出使用， 每個頻道控制2 臺錄像機，也可以通過總控矩陣調(diào)度的方式調(diào)用其他錄像機，在節(jié)目來不及上載時可以直接啟用光盤播出。 控制系統(tǒng)采用自動倒換設(shè)備對視頻服務(wù)器、主備切換矩陣、鍵混器以及應(yīng)急錄像機實現(xiàn)共享控制， 其中一個播控工作站出現(xiàn)故障，備份工作站會自動接管；實現(xiàn)設(shè)備、節(jié)目無縫切換，確保安全優(yōu)質(zhì)播出。

1.1 視頻服務(wù)器

視頻服務(wù)器采用的是中科大洋的VIPS-2H-4XHD， 這是一款高標清兼容的視頻服務(wù)器， 功能齊全，視頻服務(wù)器與二級存儲分離，音頻采用嵌入方式。每臺視頻服務(wù)器有4 個通道，現(xiàn)在我們把兩個用作播出，一個用作編解碼，一個用作應(yīng)急上載。整個系統(tǒng)由4 臺同一品牌同一型號同一配置的服務(wù)器構(gòu)成一個主、備+第三備，再加應(yīng)急播的架構(gòu)；具有自動上變換。每臺視頻服務(wù)器分別掛接獨立存儲（1.8T×6）。 視頻服務(wù)器可以7×24 小時穩(wěn)定運行，并支持節(jié)目單駐留，即播控機或播控網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，仍能夠根據(jù)服務(wù)器駐留的節(jié)目單進行播出，提高節(jié)目播出的安全性。 一般情況下，節(jié)目素材文件均先上載到二級存儲，再由二級存儲遷移到視頻服務(wù)器，緊急情況也可直接上載到視頻服務(wù)器。電源、硬盤支持熱拔插；通過控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)當在用視頻服務(wù)器出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動切換到備用服務(wù)器播出，確保信號無縫切換。

1.2 節(jié)目上載系統(tǒng)

節(jié)目上載系統(tǒng)采用的是中科大洋D3-AIR MIG，一共有10 臺高清有卡上載工作站， 分別安排在二樓、五樓制作室、七樓上載室和七樓播控機房。 上載工作站具有文件自動技審、 自動響度處理及MD5 校驗功能，素材1：1 時間上載后即完成技審，可實時查看技審信息，同時出技審報告，確保素材傳輸安全可靠。 技術(shù)審查的內(nèi)容包括檢查節(jié)目素材的格式、代碼、時長是否正確，以及否有黑場、彩條、靜音等；還有人工復核的功能， 主要是對自動審查后發(fā)現(xiàn)有故障的節(jié)目進行進一步審核和確認是否存在問題，并由人工審核通過。 系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸端口采用的是工業(yè)級標準的千兆以太網(wǎng)接口規(guī)范, 直接支持FTP、CIFS等文件傳輸協(xié)議，保證其與服務(wù)器、二級存儲系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸暢通。

1.3 節(jié)目存儲系統(tǒng)

節(jié)目存儲系統(tǒng)為集群NAS 二級存儲系統(tǒng)H3C X10516 G3，是整個播出系統(tǒng)的節(jié)目素材存儲中心，系統(tǒng)采用3 個高性能網(wǎng)絡(luò)存儲節(jié)點，也就是采用主、備+三備的模式，大大提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。 每個節(jié)點配置6TB×14 通用硬盤模塊。 存儲系統(tǒng)采用非對稱分布式架構(gòu)， 每個存儲節(jié)點的盤陣相互獨立又互為備份，任何一個節(jié)點的盤陣中損壞兩塊硬盤都不會造成數(shù)據(jù)丟失，任何一個盤陣癱瘓時都能無縫切換到其他有效盤陣。 從節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)端口、電源、風扇及內(nèi)部交換設(shè)備等無單部件點。

1.4 節(jié)目編單系統(tǒng)

節(jié)目編單系統(tǒng)采用的是中科大洋D3-AIR PE，該編輯工作站，可以實現(xiàn)節(jié)目單編排、外部節(jié)目單導入、廣告單合并、節(jié)目單邏輯校驗，及節(jié)目單審核，功能齊全，有靈活的編輯功能，具有條目增加、刪除、插入、移動、替換、剪輯等功能，特別是替換功能可以一次性將需替換的條目完成替換，防止漏修改，大大提高安全播出的可靠性。可以通過自動比對發(fā)現(xiàn)錯誤并以醒目顏色標注；通過邏輯檢查發(fā)現(xiàn)播出串聯(lián)單否存在間隙和碰撞，有醒目的標識提示。 在編排好并提交播出串聯(lián)單時系統(tǒng)自動生成上載任務(wù)單供上載工作站使用，也為播控值班人員提供節(jié)目上載信息。

1.5 分控系統(tǒng)

核心設(shè)備主、備矩陣采用Ross 16x4 3G 高標清切換矩陣NK-3G164，16 路輸入，4 路輸出，每個頻道的分控矩陣16 路輸入信號分別為硬盤信號3 路，2 路央視綜合頻道高清信號，1 路廣東衛(wèi)視高清信號，錄像機信號3 路，直播延時信號1 路，總控調(diào)度信號4路，墊片信號1 路，測試信號1 路共16 路輸入信號。該矩陣具備外同步基準的校正功能； 配置雙電源；控制面板具有保護功能,配置雙電源；信號采用雙鏈路傳輸實現(xiàn)互為自動切換。

2 總控調(diào)度系統(tǒng)

總控調(diào)度系統(tǒng)是整個播控系統(tǒng)的信號調(diào)度中心，以64×64 的矩陣為核心，是本臺節(jié)目制作中心、演播中心、上載室、天氣預報、墊片信號、上下變換信號源、應(yīng)急上載、播控錄像機以及CCTV、GDTV 等外來信號調(diào)度的樞紐。 總控矩陣采用的是ROSS NK-3G72(64)高標清兼容切換矩陣；內(nèi)置冗余電源；支持輸出監(jiān)看功能。

3 設(shè)備及操作流程監(jiān)測系統(tǒng)

為了確保安全播出，設(shè)備運行正常，分別對視頻服務(wù)器、播控系統(tǒng)、總控系統(tǒng)、傳輸網(wǎng)絡(luò)實行實時監(jiān)測，在重要設(shè)備、重要節(jié)點設(shè)置了智能監(jiān)測點，主要包括監(jiān)控數(shù)據(jù)采集/分析服務(wù)器、環(huán)境動力監(jiān)測、監(jiān)控展示工作站、數(shù)字信號質(zhì)量檢測、信號監(jiān)錄服務(wù)器等。監(jiān)測的主要內(nèi)容包括視頻中斷、黑場、靜幀、彩條；聲音過大、過小、靜音等20 多項指標監(jiān)測以及環(huán)境溫度、濕度的監(jiān)測，報警閾值可調(diào)，支持多種條件報警記錄查詢結(jié)果。 預警信息以多畫面分割網(wǎng)絡(luò)圖示、可視化圖像及聲光等形式報警，并在電視墻上顯示，報警信息數(shù)據(jù)同時存儲在監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫里，可供技術(shù)人員參考，以便快捷處理故障。

4 其他

4.1 編碼器

編碼器采用哈雷CP-7000 插卡式編碼平臺，高標清雙路編碼板卡， 高清Logo 和臺標由編碼器配置輸出，1 塊板卡可以支持兩路節(jié)目編碼。 標配雙路ASI輸出，可同時輸出高標清編碼信號。 通過交換機分別送到網(wǎng)絡(luò)公司、新媒體等播出。

4.2 高清字幕系統(tǒng)

播出字幕機主要負責日常實時字幕的編輯、制作等， 字幕內(nèi)容通過鍵混與PGM 信號混疊播出； 現(xiàn)在主要播出以下左飛字幕內(nèi)容、節(jié)目名稱以及天氣預警信息角標 （動畫功能可以實現(xiàn)多個角標輪流播出，提高畫面的整潔度）等。

5 結(jié)語

梅州市廣播電視臺兩個頻道已同時實現(xiàn)高、標清同播。 系統(tǒng)采用的是SDI 主、 備 第三備雙鏈路的設(shè)計、建設(shè)，技術(shù)結(jié)構(gòu)上不存在單潰點，播出信號具備無縫切換，技術(shù)監(jiān)測完備。使操作界面清晰、監(jiān)聽監(jiān)看方便、按鈕操作便捷，有力地保障了我臺電視節(jié)目的安全優(yōu)質(zhì)播出。 由于疫情影響，高清制作網(wǎng)已完成項目招標，正加快推進，盡快實現(xiàn)全頻道高清化播出。