数字电视节目制作和播出设备的技术改造

张爱英

摘要:随着有线数字电视的广泛推广,其电视节目内容匮乏已经成为有线电视运营商迫在眉睫的主要问题。本文提出了当前数字电视制作播出系统建设重点,分析了数字电视制作播出系统的性能指标,阐释了数字电视制作播出系统改造的基本特点。

关键词:电视节目制作;播出设备技术;改造

县级电视台的维修改造资金匮乏,并且处于模拟信号设备与数字信号设备、线性编辑设备与非线性编辑设备“混杂”的状态,存在着信号质量参差不齐,资源不能共享,且各自为“战”,同时设备老化、性能不稳定等问题。也对日常的节目制作和播出产生着严重的“瓶颈”影响。因此,电视台技术人员、编播人员要做好电视节目制作和播出设备的技术改造工作,提高节目制作水平和效率,以适应广电行业未来发展的需求。

1 当前数字电视制作播出系统建设重点

1.1 建立符合数字电视增值业务平台特点的播出系统

DVB数字电视播出系统和传统模拟节目硬盘播出系统在业务特点上有着非常大的差别,很多东西不能生搬硬套,只有建立一个符合数字电视增值业务平台特点的播出系统,才能在实际运营中提高效率,降低成本。

1.2 配备一套正规化、适合当前需要的数字电视制作体系

从传统模拟电视台有限的几个自办频道突然增加到几十乃至上百个专业数字频道,从节目的采集、制作、审查到上载、归档,这些电视节目播出必需的流程,都没有现成的经验可循。在大多数运营商数字电视业务都处于摸索阶段时,提供一套正规化、适合当前需要的数字电视MPG-2 TS流节目制作体系流程尤为重要。

1.3 提供多样化的节目采集和播出技术手段

目前,广电内容的提供一直处于一种非常谨慎的状态,但是没有内容,运营商就很难吸引到更多的用户,所以提供多样化的节目采集和播出技术手段,以在内容安全性和节目多样化之间达到平衡。

2 数字电视制作播出系统的性能指标

2.1 数字电视播出系统和模拟节目硬盘播出系统的差别

对于传统模拟节目硬盘播出系统,一个电视台的自办节目有3-4个频道已经很多了,其它都是直接转播,而作为一个DVB硬盘播出系统,通常要提供几十乃至上百路节目的并行输出,节目来源包括了卫星、传统模拟电视、外购节目、自制节目等多种方式,节目制作到播出的周期大大缩短,在很多情况下,节目制作的复杂程度也有所降低,所以不管是系统吞吐量还是节目制作、上载流程都有一些不同的要求。

2.2 系统吞吐的伸缩性

传统模拟节目硬盘播出系统视频服务器的并发流容量设计不必考虑太多,重点在于存储系统的设计,所以很多由传统模拟节目视频服务器演化而来的DVB服务器仍然基于Windows平台实现。

而数字电视节目硬盘播出系统通常要提供几十乃至上百路节目的并行输出以及大量节目的频繁上载更新,所以通常采用分布式结构体系:播出节点和播出节点之间完全独立,保证系统有良好的扩充性;播出节点和存储节点之间的内容传输完全基于Fibre Channel实现,无需通过网络调度,以保证系统并发流量;节目编码和播出相对独立,以保证播出的安全性;通常设立单独的上载服务器,直接上传TS流文件,以满足大量节目的频繁上载更新。

2.3 系统播出的安全性

数字电视播出系统的基本特征是广播,不会有客户端数据写入视频服务器,但是对故障恢复的实时性要求很高,所以通常要求主通道和备通道必须同步播出。

2.4 节目存储的灵活性

数字电视硬盘播出系统通常要提供几十乃至上百路节目的输出,节目制作到播出的周期大大缩短,在线一级存储系统主要保存的节目都是正在播出和即将播出的节目,由基本节目部分和更新节目部分组成,其中大部分节目是需要频繁更新的。为了保证播出安全,在线一级存储系统都由比较昂贵的设备组成,所以存储系统的设计要保证运营商能在安全性和存储空间的利用率上达到平衡。

2.5 节目上载的速度

作为一个有几十乃至上百路节目输出的增值业务平台,每天都有大量的节目更新,采用传统的模拟节目上载方式在吞吐量和时间上都有力不从心之感,而且很多外购节目和卫星节目已经是TS流格式了,所以节目上载采用TS流文件直接通过网络上传是比较理想的方式。nSTREAMS公司可以提供专门的上载服务器,使节目上载和节目播出独立。

2.6 节目制作的时效性

数字电视硬盘播出系统的大部份节目来源都是外来的,很多已经是TS流格式,但是需要进行一些粗编(如去除广告等),如果全部采用传统非编方式,在时间和工作量等方面有些浪费。考虑到DVB前端播出的视频文件基础格式是MPG-2 TS流,所以以TS流格式为基础的节目编辑系统是符合当前DVB前端运营需要的。nSTREAMS提供高性价比的TS流节目编辑系统,和nSTREAMS DVB视频服务器无缝连接。

3 数字电视制作播出系统改造的基本特点

3.1 采用MPEG-2 IBP格式ES码流的“非编级”硬盘播出系统

自动播出系统采用基于美国C-Cube E4广播级编解码芯片的DSPLAY2000压缩解压卡,具有独立的MPEG-2 IBP ES码流编、解码通道,支持本系统采集上载和其他的第三方MPEG-2 IBP ES码流文件。MPEG-2 IBP ES码流文件具有高质量、低码率和通用性等优点,是节目播出、节目传输、节目资料存储和管理的理想格式。而且,标准 MPEG-2 IBP帧格式由于码率低,带宽占用小,使整个节目播出、存储和管理网络的造价和投资降低。

3.2 基于服务器的节目资源共享,实现网络化的上载和播出

对于硬盘播出系统,采用网络共享播出方式,在网络中的任意一台计算机均可以在给定的网络权限下进行内容的互相共享,几个播出机共享服务器内容而各自播出节目。

3.3 在“存播分离”原则下,实现系统的稳定性和安全性

节目播出不同于制作,对稳定性和安全性有很高的要求。绝对稳定和安全的系统是不存在的。在网络共享播出方式下,我们采用“存播分离”的原则。“存播分离”指存储节目和播出节目是由物理上不同的设备(服务器和硬盘播出系统)完成,各个设备的职责专一,可将自身故障概率降至最低。同时整个系统的任务被分解,风险被分担。

3.4 具有良好的兼容性(即“仿真”功能)

DSPLAY2000硬盘播出系统既可作为一个频道硬盘和磁带播出的播控主机,也可将自己仿真成一台标准的Batacam录像机。这时其他第三方自动播控主机可像控制录像机播出一样自动控制DSPLAY2000硬盘播出系统进行播出。DSPLAY兼容多种不同格式的非线性编辑系统,可以对不同格式的媒体资源进行整合和统一。目前已兼容DTV、LX、DC2000、TK3000、DVStorm等非线性编辑系统,基本上覆盖了当今市场上所有的非线性编辑系统类型和格式。对于上述非线性编辑系统,节目制作完毕无需上载,而是由非线性编辑系统直接输出MPEG-2 IBP节目文件到服务器供硬盘播出系统使用,从而真正实现从节目制作到播出的全数字化。