睢寧縣融媒體中心高清播出系統(tǒng)的設計與維護

武恒寶

睢寧縣融媒體中心 江蘇省 睢寧縣 221200

概述

睢寧縣融媒體中心于2016年底實現(xiàn)了包括轉播車、演播室、制作網等在內的高清化升級改造，2018 年初完成4 個頻道的高清播出建設，并順利實現(xiàn)了開播，系統(tǒng)運行穩(wěn)定。該系統(tǒng)在充分借鑒其它電視臺成功案例基礎上，結合睢寧縣融媒體中心實際業(yè)務需要，在系統(tǒng)總體方案設計上進行了優(yōu)化。在設備選型上更加注重安全可靠、配置合理、功能完善的播出控制設備，切實保障整個播出系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行［1］。

1 播出系統(tǒng)總體設計方案

高清播出系統(tǒng)主要由iChannel2 系統(tǒng)、二級存儲系統(tǒng)、播出控制系統(tǒng)、切換系統(tǒng)、高清視頻光纖傳輸系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、衛(wèi)星校時系統(tǒng)等部分組成。其總體架構設計方案如圖1 所示。

圖1 睢寧融媒體中心高清播出系統(tǒng)架構

1.1 iChannel2 系統(tǒng)

iChannel2 是一款高集成一體化播出系統(tǒng)，它包含大洋視頻服務器平臺和大洋高集成化播出軟件。集文件導入、采集、轉碼、技審、編單、播出、字幕等功能于一體，是播出系統(tǒng)的核心部分。iChannel2系統(tǒng)面向用戶的3 個流程包括節(jié)目單準備階段，節(jié)目單編輯階段和節(jié)目單播出階段。

（1） 節(jié)目單準備階段。iChannel2 系統(tǒng)上載軟件可實現(xiàn)文件化導入上載功能，支持硬盤、藍光、P2、DVD 等多格式文件導入。上傳導入的素材需要經過MD5 校驗機制來驗證，確保傳輸過程的安全。同時，自動技審服務器會對上載導入視頻內容中的碼率、靜幀、黑場和音頻中的靜音、不可聽、響度等元素和指標進行技術審核［2］。未通過自動技審的節(jié)目素材文件，可通過人工復檢流程，對素材質量進行重新審核認定，確保播出內容的安全。iChannel2 系統(tǒng)節(jié)目上載審核基本流程如圖2 所示。

圖2 節(jié)目上載審核流程

圖3 一頻道主備播控一體機鏈路

（2） 節(jié)目單編輯階段。iChannel2 系統(tǒng)具有獨立的編單軟件，支持對主備機器的遠程編單和發(fā)單，具有在線編單的功能，內嵌素材管理器。支持plst、excel、xml 三種格式節(jié)目單，可同時滿足播出和存檔的需要。具有支持廣告單的合并，簡化編單流程，支持編單過程中的虛擬素材占位，素材準備好后可實現(xiàn)自動加載至節(jié)目單，支持編單過程中自動保存節(jié)目單等特點。

（3）節(jié)目播出階段。視頻播出服務器架構采用兩臺大洋iChannel2 系統(tǒng)中視頻服務器平臺，互為主備，負責睢寧縣融媒體中心綜合、三農、咨訊及生活教育頻道的播出。大洋iChannel2 系統(tǒng)視頻服務器平臺提供了即時播控的功能，支持順播、定時播、手動觸發(fā)等多種播出方式，能夠滿足日常播出的多方面需求。可以實現(xiàn)自動導入節(jié)目單功能，并能根據節(jié)目單信息，從中央存儲導入本地沒有的素材。

1.2 二級存儲系統(tǒng)

二級存儲是播出流程中節(jié)目素材文件存儲分發(fā)的重要環(huán)節(jié)，具有向視頻服務器傳送素材的功能。睢寧縣融媒體中心播出系統(tǒng)二級存儲主要接收非編網制作好的成品節(jié)目及專門的電視劇或電影節(jié)目素材。整體設備采用FIS5116X-D 雙控萬兆存儲，由FIS5000 控制柜、FIS5116X-D（主柜）、FIS5116XD （擴展柜） 三部分組成。FIS5000 采用精簡Linux 操作系統(tǒng)，可以有效抵御計算機病毒。支持本地RAID，多副本和網絡糾刪碼等多種保護方式，允許同一時間跨節(jié)點損壞4 至7塊硬盤不丟失數據，安全性極高。存儲核心部件全部采用冗余設計，在硬件層面確保存儲體的穩(wěn)定可靠，降低設備意外宕機的幾率。

1.3 播出控制系統(tǒng)

播出控制設備采用大連捷成SIO-802KDP 播出控制一體機，SIO-802KDP 播出控制一體機采用集成化的設計理念，將播出切換、臺標控制鍵、響度控制器、下變換、圖卡發(fā)生器、應急切換、流媒體編碼器等多種功能合而為一，用一臺設備取代傳統(tǒng)的多臺功能獨立的播出設備。具有多元化管理控制系統(tǒng)、超高的系統(tǒng)安全性能、強大的系統(tǒng)擴展性能等特點。各頻道播控一體機信號鏈路如圖4、5 所示。

圖4 二、三、四頻道播控一體機鏈路

1.4 切換系統(tǒng)

切換系統(tǒng)采用大連捷成XPLUS32×32 路中心調度矩陣切換器，X-PLUS 多格式混合無縫切換矩陣是一款高性能、模塊化、冗余式的切換系統(tǒng)［4］。矩陣的輸入/輸出信號均支持3G/HD/SD-SDI、DVI、HDMI、YPb-Pr、VGA、HDBaseT、FiberDVI、FiberSDI、IPStream、CVBS、SVideo 等多種格式。輸入、輸出信號支持最高視頻分辨率為1920 × 1200@60Hz （VESA 標準）或1080p/60。同時，系統(tǒng)具備以下特點：①支持音頻（獨立音頻、嵌入音頻） 的切換、加/解嵌處理，音頻和視頻可捆綁或獨立切換；②多種格式輸入、輸出模塊可選，每種模塊均以2 路為單位；③支持輸入/輸出分辨率轉換，可自行設定輸出信號分辨率；④數據傳輸率最高可達3.4Gbps。其部分信號鏈路如圖5 所示。

圖5 32×32 中心調度矩陣鏈路

1.5 視頻光纖傳輸設備

高清視頻光纖傳輸設備采用Doteck HD8X Series 高清數字視頻光端機， Doteck HD8X Series 由發(fā)送端和接收端2 臺設備組成，主要用來傳輸速率為1485Mbps 的HD-SDI 高清數字視頻信號， 向下兼容143M，177M，270M，360M，540Mbps速率的SDI 標清數字視頻信號，并完全兼容DVB-ASI 數字碼流信號［5］。具有支持Pathological（病態(tài)碼）測試；自動識別HDSDI/SDI/ASI 輸入，無需手動選擇很高的信號；信號輸入具有自動電纜均衡，輸出具有驅動功能等特點。

2 高清播出系統(tǒng)運行維護要點

睢寧縣融媒體中心高清播出系統(tǒng)2018 年建成并正式啟用，系統(tǒng)運行四年來穩(wěn)定可靠。為提高系統(tǒng)應用性能，及時排除系統(tǒng)邏輯錯誤，根據業(yè)務流程，睢寧縣融媒體中心制定了嚴謹合理的播出系統(tǒng)運維制度，定期做好系統(tǒng)的巡檢及維護工作。

2.1 做好高清播出系統(tǒng)服務器維護管理

為了防止服務器出現(xiàn)故障，影響播出安全，需要加強播出系統(tǒng)的數據庫、遷移、視頻等服務器的軟硬件維護管理。在服務器硬件維護管理方面，需要定期查看播出服務器、數據庫服務器、同步遷移服務器及其它服務器的硬件狀況是否正常，特別是前置液晶屏有沒有報警提示，查看服務器面板上的指示燈是否有異常，如紅色或琥珀色。如果有報警提示，要及時檢查服務器內存、硬盤、電源等硬件是否出現(xiàn)損壞，確保服務器各硬件系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。在服務器軟件的維護管理方面，定期檢查數據庫的備份文件是否正常，及時清理工作站中臨時文件及已滿的日志文件，以此來提高系統(tǒng)整體運行速度。及時對系統(tǒng)和軟件進行升級、殺毒等操作，確保軟件和系統(tǒng)的正常運行。

2.2 做好高清播出系統(tǒng)常規(guī)維護

每天檢查高清播出系統(tǒng)的核心交換機、播出服務器主備交換機及其它以太網交換機狀態(tài)是否正常。特別是狀態(tài)指示燈是否正常，可以通過查看前面板顯示燈顏色來確定，如果有異常報警顯示，燈會顯示為紅色或琥珀色；檢查系統(tǒng)盤及其它盤存儲間是否充足，硬盤空間的狀況是否正常；對系統(tǒng)硬件供電線路的狀態(tài)進行定期檢查，確保電力系統(tǒng)按要求穩(wěn)定和不間斷為設備供電。對整個播出系統(tǒng)每月做一次整體檢修維護，每次維護至少完全關閉一次（其中磁盤陣列和播出服務器3 至6 個月重啟一次）。定期對數據庫服務器、同步遷移服務器及二級存儲等重啟。播出服務器重啟的時候，主備分開重啟，保證2 臺播出服務器在線正常運行。

結束語

睢寧縣融媒體中心在高清播出系統(tǒng)設計中更加注重各系統(tǒng)模塊的安全細節(jié)。在硬件設備選型上采用“容錯服務器+主備服務器”的多重冗余架構，既考慮了實時的雙機熱備，也考慮了容錯服務器宕機情況下的備份應急解決方案［6］。另外，加強對高清播出系統(tǒng)日常開展全方位地技術維護與管理，力求為廣播電視高質量安全播出提供有力保障。