區(qū)縣電視臺(tái)高清化升級改造設(shè)計(jì)

陳勝強(qiáng)

【摘要】本文遵照《廣播電視安全播出管理規(guī)定》——電視中心實(shí)施細(xì)則的相關(guān)要求，并結(jié)合區(qū)縣電視臺(tái)自身實(shí)際需求，著重介紹區(qū)縣電視臺(tái)電視高清信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)、高清播出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和注意事項(xiàng)。在確保原有電視播出系統(tǒng)安全的前提下，實(shí)現(xiàn)高清升級改造的目的。

【關(guān)鍵詞】? ? 播出系統(tǒng)? ? 信號(hào)調(diào)度? ? 高清播出? ? 升級改造

近年來，隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，以及在廣播電視行業(yè)中的深入應(yīng)用，使得電視播出系統(tǒng)逐步向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清化的方向邁進(jìn)。絕大多數(shù)區(qū)縣電視臺(tái)在攝、采、編、播等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)早已實(shí)現(xiàn)了高清化，但考慮到電視節(jié)目播出安全的特殊性，一般都會(huì)將電視播出系統(tǒng)高清升級改造納入后進(jìn)項(xiàng)目。同時(shí)按照中宣部縣級融媒體建設(shè)規(guī)范的要求，進(jìn)一步努力提升自身的傳播力和影響力，涪陵電視臺(tái)將緊跟時(shí)代步伐并結(jié)合實(shí)際，計(jì)劃在近年內(nèi)開展電視播出系統(tǒng)高清升級改造項(xiàng)目。

一、涪陵電視臺(tái)播出系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2012年重慶市委宣傳部和原市文廣新局在全市啟動(dòng)了區(qū)縣廣播電視臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作，并下發(fā)了若干技術(shù)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范。涪陵電視臺(tái)對照規(guī)范，按照重慶市區(qū)縣一級臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃設(shè)計(jì)了標(biāo)清電視播出系統(tǒng)，并通過了市級專家組的評審和驗(yàn)收。

此標(biāo)清電視播出系統(tǒng)含有若干的子系統(tǒng)，如：信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)、4套節(jié)目的分控系統(tǒng)、后臺(tái)應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)、同步信號(hào)系統(tǒng)、時(shí)鐘系統(tǒng)、編碼復(fù)用傳輸系統(tǒng)、監(jiān)聽監(jiān)看及技術(shù)監(jiān)測系統(tǒng)等。除信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)外，其余系統(tǒng)的設(shè)備和鏈路均按照主備在線熱備份方式配置，系統(tǒng)內(nèi)部無單一故障節(jié)點(diǎn)，安全播出可靠性得以保證。

截止目前為止，此系統(tǒng)運(yùn)行周期已超9年，且為24小時(shí)不間斷工作。設(shè)備普遍存在超期服役而老化的現(xiàn)象，給電視節(jié)目播出帶來了安全隱患亟待改造。隨著高清甚至超高清時(shí)代的到來，電視播出系統(tǒng)高清化將成為必然趨勢，同時(shí)結(jié)合行業(yè)慣例，建設(shè)高清電視播出系統(tǒng)勢在必行。

二、涪陵電視臺(tái)高清升級改造的目標(biāo)及設(shè)計(jì)原則

根據(jù)重慶市文旅委廣播電視臺(tái)站設(shè)立批復(fù)文件要求，涪陵電視臺(tái)現(xiàn)只有一個(gè)電視頻道，在后續(xù)的高清升級改造項(xiàng)目中，只需完成信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)和一套電視節(jié)目播出系統(tǒng)的高清升級改造即可。同時(shí)為了便于升級后的系統(tǒng)易于使用及擴(kuò)展，便于與其他系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)交互，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：

2.1標(biāo)準(zhǔn)化原則

本次改造升級需嚴(yán)格按照國家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)以及廣播電視新聞出版總局制定的有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合重慶市文旅委的有關(guān)要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和布局。

2.2安全性原則

安全播出是廣播電視播出的生命線，在高清系統(tǒng)升級改造設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮系統(tǒng)安全性，建立完善的冗余備份和安全防范體系，具備多重安全防護(hù)機(jī)制，無單一崩潰點(diǎn)，應(yīng)急手段豐富，系統(tǒng)功能完善、架構(gòu)及流程合理，具有一定冗余和較強(qiáng)的容錯(cuò)能力。

2.3前瞻易擴(kuò)展原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在參考其他電視臺(tái)高清電視播出升級改造方案的基礎(chǔ)上，并結(jié)合當(dāng)下廣播電視行業(yè)先進(jìn)的技術(shù)和發(fā)展趨勢，采用適合自身發(fā)展的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。同時(shí)考慮到自身業(yè)務(wù)的發(fā)展以及日后系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，應(yīng)在重要位置和鏈路實(shí)施彈性設(shè)置，方便需要時(shí)能快速擴(kuò)展。

2.4開放性原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)的開放性，視音頻文件的編碼格式應(yīng)符合國家和廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能通過標(biāo)準(zhǔn)化和開放式的接口，與其他不同技術(shù)系統(tǒng)（如：融媒體技術(shù)系統(tǒng)）進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

2.5實(shí)用及易維護(hù)原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)在充分了解涪陵電視臺(tái)的業(yè)務(wù)需求后，結(jié)合實(shí)際情況，盡量使其符合涪陵電視臺(tái)的使用習(xí)慣。同時(shí)考慮到電視播出系統(tǒng)是在24小時(shí)不間斷的情況下運(yùn)行，就要求系統(tǒng)不僅具有較好的自我檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力，還要整體便于維護(hù)管理，出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)處理與恢復(fù)，不造成重大影響。[1]

三、高清播出系統(tǒng)升級改造概述

基于涪陵電視臺(tái)的現(xiàn)狀，高清升級改造涉及項(xiàng)目：升級改造播出機(jī)房配電系統(tǒng)，新建高清信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)、一套高清播出系統(tǒng)及監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)涪陵電視臺(tái)電視節(jié)目高清播出目的。

3.1播出機(jī)房配電系統(tǒng)升級改造

供配電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性非常重要，是播出系統(tǒng)安全運(yùn)行的最基本條件。涪陵電視臺(tái)每隔2-3年，會(huì)對播出機(jī)房配電系統(tǒng)進(jìn)行改造，以求達(dá)到了《廣播電視安全播出管理規(guī)定》供配電系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

升級改造后，配電系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)如下：兩路市電專電與自備柴油發(fā)電機(jī)（500KVA）通過電力倒換開關(guān)后，送至播出機(jī)房配電系統(tǒng)動(dòng)力進(jìn)線前端，動(dòng)力電經(jīng)分配后分別送至不間斷電源（UPS）系統(tǒng)。UPS系統(tǒng)主要由4臺(tái)20 kVA UPS和對應(yīng)的4組后備電池組組成。每兩臺(tái)UPS間采用雙機(jī)并聯(lián)方式，各自構(gòu)建起獨(dú)立的主備UPS系統(tǒng)。播出機(jī)房總負(fù)載功耗不超過8KW，外部電源停電后主備UPS系統(tǒng)供電保障能力不低于兩小時(shí)，可為安全播出提供充分的保障。UPS系統(tǒng)輸出的主備電源經(jīng)配電排分配后，再經(jīng)過不同的斷路器分別送至主備PDU插排。機(jī)房內(nèi)單電源或雙電源主備播出設(shè)備，其供電都來自不同的的主備UPS供電回路。另外新建了動(dòng)力監(jiān)測系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)的輸入輸出情況和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。

3.2高清信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)

遵照《電視中心實(shí)施細(xì)則》以及《縣級融媒體建設(shè)規(guī)范》相關(guān)技術(shù)要求，并結(jié)合本臺(tái)實(shí)際，將對以下高清信號(hào)進(jìn)行調(diào)度分配，包括：上級臺(tái)節(jié)目、新聞演播室、外場直播、融媒體技術(shù)系統(tǒng)以及應(yīng)急墊播等各種信號(hào)。

信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)以32X32高清矩陣切換器為核心，跳線排、分配卡、同步卡以及各類信號(hào)轉(zhuǎn)換器等為周邊設(shè)備。系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備均有線路均衡功能，能解決長距離傳輸和時(shí)鐘抖動(dòng)等問題。中央1臺(tái)、重慶衛(wèi)視、演播室節(jié)目、外場直播以及融媒體技術(shù)系統(tǒng)等主備外來信號(hào)均經(jīng)幀同步或高清轉(zhuǎn)換處理后輸入矩陣，形成矩陣外來高清信號(hào)源。每個(gè)鏈路中的輸入輸出節(jié)點(diǎn)均與跳線排連接，應(yīng)急狀態(tài)下可通過手動(dòng)跳線跳過故障設(shè)備，保證主通道信號(hào)正常傳輸。播出視頻服務(wù)器信號(hào)及高清PGM信號(hào)均返送至信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)，方便播出信號(hào)的靈活運(yùn)用。信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)的主要輸出信號(hào)分別接入高清視頻分配卡后，再分別送入播出系統(tǒng)的主備切換器、多畫面分割器和技術(shù)監(jiān)測等設(shè)備，以及融媒體等其它技術(shù)系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.3高清播出系統(tǒng)

涪陵電視臺(tái)新建高清播出系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、二級緩存服務(wù)器、后臺(tái)應(yīng)用（主要實(shí)現(xiàn)遷移、轉(zhuǎn)碼、技審等功能）服務(wù)器、視頻服務(wù)器、播出工作站、播出切換器、3x1倒換開關(guān)、音頻處理器、臺(tái)標(biāo)機(jī)、字幕機(jī)、高清鍵混器和周邊板卡及跳線排組成，播出鏈路上的所有設(shè)備均支持?jǐn)嚯娭蓖ê蛿嚯姳３止δ?。系統(tǒng)內(nèi)除3X1倒換器外，所有設(shè)備均按照主備配置，形成主備兩個(gè)相對獨(dú)立的信號(hào)鏈路。檢測到信號(hào)異常時(shí)，3x1倒換器可對主備播出信號(hào)進(jìn)行自動(dòng)切換。主備16X2播出切換器其節(jié)目源信號(hào)均為主備輸入，另為了進(jìn)一步提高安全播出保障能力，還從信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)中取用一路作為所有節(jié)目源的備份信號(hào)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

3.4監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)

涪陵電視臺(tái)監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)采用多畫面分割方式對信號(hào)調(diào)度系統(tǒng)、播出系統(tǒng)的各重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)聽監(jiān)看，多畫面分割服務(wù)器支持多種接口信號(hào)的輸入，同時(shí)能提供黑場、靜幀、靜音、音頻過高等技術(shù)指標(biāo)的檢測報(bào)警。通過合理布局監(jiān)聽監(jiān)看系統(tǒng)，能及時(shí)幫助值機(jī)員和技術(shù)員發(fā)現(xiàn)播出異常情況，并及時(shí)排除播出安全隱患。[2]

四、高清播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

4.1在線素材實(shí)時(shí)檢查

新建高清播出系統(tǒng)具備在線素材實(shí)時(shí)檢查，能每間隔5分鐘（具體間隔時(shí)長后臺(tái)可設(shè)置）檢查待播兩小時(shí)內(nèi)的節(jié)目素材是否存在于視頻服務(wù)器內(nèi)，如果節(jié)目素材不存在，播出節(jié)目單中該條素材會(huì)顯示為其他顏色（具體顏色可后臺(tái)設(shè)置），及時(shí)幫助編單或值機(jī)人員發(fā)現(xiàn)播出節(jié)目單中存在的錯(cuò)誤，及時(shí)干預(yù)，防止播出事故。

4.2全程支持AFD

新建高清播出系統(tǒng)全程支持AFD信息傳遞。AFD信息既可以在進(jìn)入播出系統(tǒng)之前進(jìn)行嵌入，也可以在進(jìn)入播出系統(tǒng)后，根據(jù)節(jié)目單中的AFD值，由視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)識(shí)別，最終嵌入到高清播出信號(hào)的輔助數(shù)據(jù)中。播出系統(tǒng)內(nèi)的所有設(shè)備均可以通過SDI接口將AFD信息輸送到下一級周邊設(shè)備，全程無需干預(yù)，自動(dòng)完成。

五、結(jié)束語

涪陵電視臺(tái)高清播出系統(tǒng)升級改造完成后，將極大提高本臺(tái)電視節(jié)目播出安全系數(shù)，提升電視節(jié)目播出質(zhì)量，更好地服務(wù)于我區(qū)廣大電視觀眾。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]陳志斌.同安區(qū)廣播電視臺(tái)高清改造分析[J].西部廣播電視，2020，（24）：193-195，222.

[2]林睿.區(qū)縣廣播電視臺(tái)播出系統(tǒng)高清升級改造實(shí)踐[J].西部廣播電視，2019，（14）：250-252.