高清硬盤播出系統(tǒng)中素材采集方式的選擇與 技術(shù)要求視音頻格式和上載系統(tǒng)設(shè)計(jì)

江蘇省東臺(tái)市融媒體中心：曹煦春

東臺(tái)市融媒體中心自辦的東臺(tái)一套、東臺(tái)二套電視節(jié)目頻道播出系統(tǒng)設(shè)備，是使用近17年的標(biāo)清硬盤播出系統(tǒng)，節(jié)目素材采集為1∶1實(shí)時(shí)采集，設(shè)備老化，超期服役，急需更新為高清硬盤播出系統(tǒng)。隨著技術(shù)的發(fā)展和多媒體相互融合，電視臺(tái)業(yè)務(wù)流程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)入了新的階段，全程文件化制編播逐步形成主流，例如制播一體網(wǎng)、全臺(tái)網(wǎng)，同時(shí)隨著電視臺(tái)各子系統(tǒng)的不斷豐富發(fā)展，各類節(jié)目素材的導(dǎo)入，開放端口、媒資系統(tǒng)、總編系統(tǒng)、非編系統(tǒng)與播出系統(tǒng)不斷融合，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，安全風(fēng)險(xiǎn)不斷疊加，從而對安全播出提出新的挑戰(zhàn)。

1.高清播出系統(tǒng)中素材采集方式的選擇

由于電視臺(tái)的社會(huì)屬性、社會(huì)影響，安全播出是播出系統(tǒng)的最終目標(biāo)，業(yè)內(nèi)行話說“播出無小事”。各地電視臺(tái)服務(wù)當(dāng)?shù)卣蜕鐣?huì)的需求有差異，政府在設(shè)備系統(tǒng)及運(yùn)維中財(cái)力的投入差距較大，因此各地電視臺(tái)新投入的播出系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)與技術(shù)設(shè)計(jì)要充分考慮系統(tǒng)安全性、可靠性、實(shí)用性、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)等方面情況，建立符合本臺(tái)實(shí)際的播出系統(tǒng)架構(gòu)。

通過前期的充分技術(shù)討論、交流、論證和實(shí)際評估，結(jié)合我臺(tái)已建成較大規(guī)模的非編系統(tǒng)現(xiàn)狀，新上的播出系統(tǒng)如果采用全文件傳輸方式，則必須將非編系統(tǒng)與硬盤播出系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接，成為一個(gè)整體的大的制播系統(tǒng)，這對原非編系統(tǒng)的素材導(dǎo)入的開放端口和非編系統(tǒng)自身安全風(fēng)險(xiǎn)會(huì)直接傳導(dǎo)到播出系統(tǒng)。經(jīng)充分論證，現(xiàn)確定播出系統(tǒng)素材采集采用文件傳輸方式加實(shí)時(shí)采集兩種方式。大量的外購影視劇、社教類節(jié)目素材，采用文件傳輸加技術(shù)審查進(jìn)行采集。采集完畢后打點(diǎn)入庫至二級儲(chǔ)存器。這種采集方式大大縮短了節(jié)目素材上載時(shí)間，同時(shí)保證了素材的完整性，不出現(xiàn)馬賽克。而本地新聞、專題綜合類節(jié)目生產(chǎn)量不大，但播出時(shí)間緊迫性，高采集容錯(cuò)率為零。特別是東臺(tái)新聞欄目，當(dāng)日新聞當(dāng)日播出，社會(huì)影響巨大，因而這些節(jié)目則采用能看得見聽得到的實(shí)時(shí)采集方式則更為可靠，簡化了硬盤播出系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)架和安全防范等級，從而實(shí)現(xiàn)安全播出無事故，提高了工作效率的同時(shí)，也降低了系統(tǒng)安防設(shè)備的資金投入。

2.高清硬盤播出系統(tǒng)的技術(shù)要求

高清硬盤播出系統(tǒng)的技術(shù)要求必須嚴(yán)格遵循廣電總局制訂的相關(guān)技術(shù)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求，各級指標(biāo)必須達(dá)到廣播評級標(biāo)準(zhǔn)。

高清硬盤播出系統(tǒng)總體的性能要求，設(shè)計(jì)原則應(yīng)該遵循并具備以下幾項(xiàng)：

2.1 安全性

安全性是任何設(shè)備系統(tǒng)的生命線和根本要求。由于我國國情和特色以及廣電肩負(fù)的社會(huì)職責(zé)影響，往往使安全性超出了技術(shù)范疇，具有社會(huì)政治影響。因此，高清硬盤播出系統(tǒng)各關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、要害應(yīng)具備完備的冗余備份，系統(tǒng)性能能具備安全檢測、監(jiān)控、報(bào)警、防范修正、恢復(fù)、備份無縫切換、記錄等功能，保證高可靠性、高穩(wěn)定性，有多節(jié)點(diǎn)安全防范，充分冗余備份，確保無單一性能薄弱點(diǎn)，有多重應(yīng)急手段和搶修搶通方法。

2.2 實(shí)用性

一切從實(shí)際出發(fā)，從我臺(tái)的實(shí)際電視播出業(yè)務(wù)情況流程特殊需求，以及發(fā)展規(guī)劃出發(fā)，設(shè)計(jì)我臺(tái)高清硬盤播放系統(tǒng)的系統(tǒng)規(guī)模、配置、功能，特別是應(yīng)用程序，可操作性、針對性、完成性，把總的需求逐級量化到具體技術(shù)端口節(jié)點(diǎn)。從技術(shù)的每個(gè)細(xì)節(jié)做起，做到既使用安全，又沒有技術(shù)性能瓶頸。

2.3 兼容性

我臺(tái)新上的高清硬盤播放系統(tǒng)，當(dāng)前還僅僅是局部技術(shù)業(yè)務(wù)，設(shè)備系統(tǒng)隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，地方經(jīng)濟(jì)以及事業(yè)的發(fā)展，以后有可能與新的信息平臺(tái)交換新媒體業(yè)務(wù)，與制作系統(tǒng)媒資系統(tǒng)連接組成全臺(tái)網(wǎng)系統(tǒng)。因此，高清硬盤播放系統(tǒng)的兼容性、開放性就顯得特別必要和重要，也是當(dāng)前設(shè)備投資利用率的經(jīng)濟(jì)要求。

2.4 可擴(kuò)展性

高清硬盤播放系統(tǒng)的擴(kuò)展性主要是擴(kuò)容，主要是未來增加播出頻道，增加播出時(shí)長，增加節(jié)目欄目，增加二級存儲(chǔ)空間，增加編排工作中采集上載工作站，增加安防設(shè)備交換設(shè)備。未來原設(shè)備正常使用，新設(shè)備正常接入。

2.5 視音頻格式

視頻服務(wù)器所支持的封裝格式為MXF，要考慮到我臺(tái)有部分MPG封裝格式的素材，所以提供了MPG的轉(zhuǎn)碼。轉(zhuǎn)碼只是簡單意義上的進(jìn)行封裝格式的轉(zhuǎn)碼，不進(jìn)行深層次的重新編解碼。所以用來進(jìn)行導(dǎo)入的MPG文件和MXF文件，需要符合編解碼的規(guī)范具體格式如下：

2.5.1 視頻格式：標(biāo)清

表1

2.5.2 視頻格式：高清

表2

2.5.3 音頻格式

表3

雙聲道，可選如下：

1.CH1、CH2聲道為電平、相位、內(nèi)容一致的混合播出聲道。

2.CH1、CH2聲道為一組立體聲聲道，其中CH1為立體聲左聲道、CH2為立體聲右聲道。

2.5.4 封裝格式

表4

其他注意事項(xiàng)：

1.素材為高清節(jié)目，直接按照16∶9制作和播出，標(biāo)清按照4∶3制作。上變換為高清時(shí)，采用兩邊加邊方式，確保在高清播出時(shí)畫面不變形。

2.對于老標(biāo)清節(jié)目里上下已經(jīng)采用折服處理的素材，在上變換之前最好進(jìn)行幅寬處理，盡量避免出現(xiàn)周圍都是黑邊的情況。

3.播出系統(tǒng)中上載系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 上載系統(tǒng)設(shè)計(jì)

東臺(tái)電視臺(tái)高清硬盤播放系統(tǒng)總的上載子系統(tǒng)配置上載工作臺(tái)。先期設(shè)計(jì)配備4臺(tái)，進(jìn)行新聞、專題、綜藝、影視劇、社交類等各類節(jié)目的采集上載。采集后的文件由了解各工作站的千兆以太網(wǎng)存入盤塔二級存儲(chǔ)陣列或傳至播出視頻服務(wù)器存儲(chǔ)空間，系統(tǒng)確?？焖龠w移，存儲(chǔ)到位。

播出視頻服務(wù)器是待播節(jié)目的存儲(chǔ)空間，它一方面可直接接收，指定播出內(nèi)容，如當(dāng)?shù)匦侣剬ｎ}等播出時(shí)間緊迫性要求高的節(jié)目；也可由遷移服務(wù)器根據(jù)播出節(jié)目單，從盤塔二級存儲(chǔ)空間遷移至播出視頻服務(wù)器，這類節(jié)目一般是次日待播節(jié)目，時(shí)間長播出時(shí)間緊迫性低的節(jié)目，如大量的影視劇。為了確保播出安全性，每隔播出節(jié)目頻道播出視頻服務(wù)器，結(jié)構(gòu)上采用高配性能一致主備雙待播出模式或熱備份無縫切換。

每隔播出節(jié)目頻道，播出軟件控制程序應(yīng)具有提前播和播出前審看功能，播出控制系統(tǒng)還應(yīng)具有應(yīng)急上載和應(yīng)急播出功能。

系統(tǒng)架構(gòu)原理圖，如圖1所示。

圖1

3.2 上載系統(tǒng)采集卡性能

①采用進(jìn)口高標(biāo)清SDI視音頻采集板卡。

②素材打包支持MXF OP1a標(biāo)準(zhǔn)、采用MPEG2編碼格式。

③支持FTP上傳功能。

④提供實(shí)時(shí)技審功能，可以檢測黑場、靜幀、彩場、彩條及靜音、爆音、音頻丟失等問題。

圖2 ：上載軟件界面

⑤軟審看功能支持對技審結(jié)果的查看。

⑥兼容高標(biāo)清SDI信號(hào)。

⑦支持文件自動(dòng)技審，檢測取樣率，比特率，通道數(shù)，每一通道的音頻丟失及音量過高或過低等。

3.3 播出系統(tǒng)中編播流程

3.3.1 節(jié)目上載

東臺(tái)電視臺(tái)四個(gè)頻道的節(jié)目源統(tǒng)一由總編室采購，經(jīng)人審片通過后交上載部進(jìn)行上載，每一位上載員均有自己的用戶賬號(hào)和密碼，不同格式的節(jié)目素材采用不同的采集途徑，采集完畢后，打點(diǎn)入庫。不同類型的節(jié)目素材選擇不同類型分類保存，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行批量軟審，通過后保存至二級存儲(chǔ)器，為節(jié)目編單做好提前準(zhǔn)備。在上載過程中，所有剛采集完畢的素材，要通過審看面板，頭尾審看，監(jiān)視監(jiān)聽，查看有無馬賽克現(xiàn)象，有無音畫不同步現(xiàn)象等等，把好質(zhì)量保障的第一道關(guān)口。

3.3.2 編單

節(jié)目單編輯分成兩部分內(nèi)容：一是節(jié)目單編輯，二是廣告單編輯。上載員嚴(yán)格按照總編室提供的節(jié)目表內(nèi)容進(jìn)行編單，從通過素材名稱進(jìn)行搜索，逐一將應(yīng)播節(jié)目調(diào)入節(jié)目單中，保存并提交后，務(wù)必檢查已編輯好的節(jié)目單，是否精確無誤，節(jié)目與下一條節(jié)目之間是否無縫連接，確保在播出過程中無安全事故發(fā)生。廣告單的編輯與節(jié)目單的編輯情況類似。

3.3.3 播出

播出機(jī)房工作人員，加載節(jié)目單，自動(dòng)關(guān)聯(lián)上載的素材，即可進(jìn)行播出活動(dòng)，在播出過程中做好應(yīng)急處理準(zhǔn)備，手動(dòng)添加新節(jié)目或按照領(lǐng)導(dǎo)指示刪除特殊情況下有時(shí)間沖突的部分節(jié)目。

4.結(jié)束語

作為地方電視臺(tái)，當(dāng)?shù)匦侣?、專題、綜合類節(jié)目的采、編、制、播的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)的要求，當(dāng)?shù)刎?cái)政承擔(dān)能力，系統(tǒng)技術(shù)維護(hù)保障能力，對高清硬盤播出系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)架、方案選擇有較大的影響。高安全性，高性價(jià)比的系統(tǒng)架構(gòu)和素材采集方式，是非發(fā)達(dá)地區(qū)電視臺(tái)系統(tǒng)設(shè)備更新的明智選擇，新上設(shè)備系統(tǒng)的安全性、實(shí)用性、可擴(kuò)展性、兼容性是根本要求，兼容性和可擴(kuò)展性能保證在未來新設(shè)備系統(tǒng)中得到充分利用。上載系統(tǒng)的設(shè)備配置要根據(jù)各地電視臺(tái)業(yè)務(wù)部門劃分，自辦節(jié)目頻道數(shù)、自辦節(jié)目欄目數(shù)、播出時(shí)長做出相應(yīng)的配置。