数字硬盘播出系统在县级电视台的安全应用

2010-08-09林国艺

电视技术 2010年12期

林国艺

（福建省南安市广播电视台，福建南安 362300）

责任编辑:任健男

1 引言

几年来，广播电视数字化建设已在广电系统深入使用，特别是数字硬盘播出系统的全面普及，给县一级电视台带来触动和发展，硬盘播出系统充分利用网络资源、存储技术和先进的网络视频技术，建立一个数字化、网络化、自动化、高效率的制作和播出平台，它利用现有的成熟、安全、稳定的播出网络取代已有操作模式的不便，并能满足各种新的业务需要[1-2]。尤其重要的是播出网络的切入运行能在系统工作毫不停顿的情况下进行全面的运作，做到系统更换时的平稳过渡和节目播出、制作信号的流畅，给县一级电视台探索一种新的播出模式奠定了坚定基础并起到积极的作用。2009年南安市广播电视台搭建数字硬盘播出系统，以提高县一级电视台节目播出需要，全面改善播出信号和播出程序，实现了县一级电视台全数字播出的愿望。

2 数字硬盘播出系统的应急处理

数字硬盘播出系统主要的组成部分是中心存储系统，它是所有节目素材的载体（主备）。交换系统包含以太网交换机，网内的所有数据交换都通过这个系统完成。服务系统提供共享管理、数据库服务、存储访问服务、应用服务、工程合成打包和节目上载等功能，还支持编单工作站以及电源等模块。

南安市广播电视台共使用2台神舟6000三通道视频服务器，2台服务器上载、播出互为主备。神舟6000播出服务器配备RAID5硬盘阵列，采取完全独立的一对一的镜像备份，共配备了3个解码通道。其中2个编码通道用于上载素材，上载操作和审看操作可以同时进行而互不影响。播出程序可以加载已经编辑好的节目单，控制设备完成播出任务；支持多种类型播出模式；支持录像机、视频服务器、直播节目混合播出及控制各种型号的录像机、切换台等设备。节目单编辑用于对节目进行编排，包括节目单模板编辑、节目编排、串联单编辑，并可设定实时、顺序、触发、定长插播、不定长插播、顺序插播、跟随插播、紧急插播、不计时插播、随时插播等多种播出插播方式，并有良好的应急处理能力和边上载边播出的紧急播出功能；支持不间断播出系统自动滚播垫片；不会发生黑场或蓝底事故，真正实现零帧切换技术。播出网络系统的各个环节，包括节目上载、节目剪编、节目串编、节目插播、播出切换等均精确到零帧；播出素材的整个准备过程均由迁移服务自动处理，在有需要的情况下也可手动操作。

2.1 系统中的信号调度

系统内信号的分配调度由大型矩阵来完成。为满足2个频道播出的需要，有效地调度和分配信号，南安市广播电视台2个频道的播出选用16×16模拟矩阵调度和32×32数字总控作为播控系统信号中心，演播室信号、外来信号、播出返回信号为信号总控的数字信号输入，然后由16×2切换器作为信号输出前端供有线电视输出、总控监视等。各演播室信号、卫星信号、直播信号等的分配由总控矩阵来完成，原有的模拟信号用模拟矩阵来调度如图1所示。

播出所需要的信号由16×2主备两个播出矩阵来调度。信号监视采用多画面分割器配合6台52 in液晶电视机组成的监视系统。32×32总控模块采用了视频跳线和主备矩阵双重安全备份机制，来实现32×32的系统调度。播出信号是整个数字硬盘播出的关键环节，在系统中考虑到播出切换器遇到故障时，将给信号的播出畅通产生严重的影响，甚至会造成播出事故，因此在数字硬盘播出终端每个频道采用三选一的切换开关和1台16×2播出矩阵，作为主备信号输出，当切换器播出信号出现故障时，切换三选一开关。选择备用16×2切换开关的信号作为主播出信号，确保信号的正常畅通，而后对主播出切换器进行维修和排除。这样既可以充分确保末级信号的播出准确无误，又可以保证技术人员维修及时、设备更换准确，提高了播出的安全系数。

2.2 网络信号切换

播出系统由网络系统、控制系统、校时系统、同步系统、视音频线路系统构成。播控网络系统是一个独立星型拓扑域网络，由数据库服务器、播出服务器、播出机、上载机、字幕机、审片编单机等组成，播出网通过网关和其他网络连接。播出机和上载机装有RS-422卡，控制视频服务器编码、解码通道和录像机。信号操作由播出程序来控制，在操作过程中，主机的指令实时传送到备机，所传送的指令控制到频道主备路信号的同步播出。不管哪一台机器出现故障，如果故障对一个频道的主路或备路产生影响，另一路将起主导作用而且对系统没有影响，其余通道仍正常播出，这样对分立主备的控制设计使播出的安全和稳定得到提高，如图2所示。

校时和同步系统均采用主备冗余模式，自动倒换为系统的稳定运行提供了有力保证。视音频系统的所有关键点都接入到跳线盘，在设备或线路出现故障时能快速地找到故障点，并能使播出信号跳过故障点，确保信号安全播出和设备的应急检修。

3 播出网络安全

县一级播出网络系统对使用者来说是比较生疏的，南安市广播电视台自建台以来是第一套投入使用的全数字化硬盘播出系统，确保网络安全是工作的重中之重。因此，对安全播出必须有高度的警惕和防范意识。

3.1 播出网络安全措施

网络安全措施是确保节目正常播出的一项重要工作。在对使用人员进行安全意识教育外，主要还是按照硬盘播出的有关操作流程进行防范，特别是在设备的设计上采用多级安全规范。网络数据交换系统如图3所示。

1）播出核心服务及管理:数据安全交换系统根据业务模式包括两种链路，即办公网接入的高安全区部分和编辑机房导入导出部分，为了使系统能够实现统一的管理，两套系统部署共同的数据服务、应用服务、统一认证服务等，统一部署病毒库升级工作站及网络管理工作站。

2）高安全区导入导出链路:从办公网络导入导出的数据通过部署3条高安全通道，实现数据的杀毒、文件分析、传输等数据安全交换业务。3条链路能够通过任务分配、状态监控实现导入导出数据的自动负载均衡，保证系统导入导出的效率。每条链路部署3个不同类型的病毒查杀节点。每个节点都能够实现病毒查杀、文件分析等操作。

3）交换数据集中存储:实现导入导出数据的集中存储和集中管理。存储的系统性能能够保证业务系统数据交换对存储带宽的需要。

4）制播业务网络系统:电视台节目制播的业务网络系统，是数据安全交换系统的保护对象，数据安全交换系统是为业务系统的正常运行，免受病毒侵犯和攻击的重要保障[3]。

每套数据导入导出系统链路包括如图4所示的3台USB数据杀毒传输工作站，即一级、二级、三级杀毒传输工作站。2条USB非以太网专用连接线缆，用于将3台数据杀毒工作站串联起来。在一级数据杀毒传输工作站中部署卡巴斯基防病毒软件系统，在二级数据杀毒传输工作站中部署瑞星防病毒软件系统，在三级数据杀毒传输工作。

站中部署Nod32防病毒软件系统。配置异构的Linux NAS存储系统作为交换数据的存储区，末端三级数据杀毒传输工作站和制播业务网络系统通过异构Linux NAS存储系统连接。通过异构的Linux系统来保证系统更全面的安全防护。从交换数据存储区可以将数据自动入库到业务网系统存储数据安全交换系统核心服务器，包括数据库服务器、应用业务服务器、用户认证服务器等。系统后期建设的其他机房的导入导出系统可以与前期建设的导入导出系统共用一套服务器系统数据在杀毒传输工作站中自动传输和自动启动杀毒程序进行病毒的扫描和查杀，通过过滤文件的扩展名字，对文件进行扫描分析；通过USB私有协议，发现病毒或异常时流程终止传输、人为干预等环节实现文件的高安全、高效率传输；通过部署核心服务器，实现对整体系统的管理和服务，具体包括数据服务、应用业务服务、用户认证管理、网络管理、日志管理、流程配置管理、网络监控管理等。各编辑机房的数据杀毒传输链路相对独立，减少互相连通带来的不安全因素。

3.2 各流程安全

3.2.1 主备播控机操作流程安全

主备播设备，每天早上播出前需要重新启动播控软件，再调入当天的节目单。

如果主备播设备遇到应急情况，在主播控机死机或者瘫痪时可用备播出表进行控制播出。流程为:打开备播控软件在应急栏勾上主播出选项，在调入网络出表，再用远程控制检查下主备播出服务器的1024和1028端口是否为远程状态，如果显示本地，则单击使之变成远程，完毕后点击备播控的播出键，应急启动备播控操作结束。在网络瘫痪的情况下可以使用应急播出系统的手动应急播出，直接控制切换器播出，操作方法跟播出形式相同。

当调入当天的节目单后，在节目单界面右键选择刷新节目单，看有没有报错提示，并检查播出表有没有编辑及素材错误。每天19时追加新的节目单时也要重复检查刷新节目单操作。

3.2.2 播出系统日常维护安全

首先，素材由录像机、DVD和DVCAM上载到上载计算机本地硬盘F盘的上载素材文件夹中，再由剪辑软件生成到播出的二级存储中（如果采集的素材不需要剪辑，则直接将这个文件移动到素材库中），由导入软件导入到主备播出服务器中。在此流程中需要备份的素材放在二级存储盘阵里建立目录保存。

同理，删除素材的时候也是应该按程序操作的，所有上载工作站素材文件夹里的素材需要手动删除，2天删除一次，删除导入过并且备份过的素材在审片里删除的素材是主备播出服务器内的素材3天删除一次，前提是此素材不需要近期播出，像广告、片头等常用素材不需要删除。备份的素材如放在印射文件夹中的素材，一般是存储电视剧的一个冷备份，由于只能存储150集左右的节目，因此建议在电视剧重播后手动删除。在确保文件安全的同时，也在播出系统的日常维护做了进一步的规范，要求半个月关机一次，关机时间为节目播完跳到点播频道开始，至少全部计算机关闭15 min，先关闭主备播控和上载及导入站点，再关闭主备播出服务器，再关闭数据库服务器和网关服务器，最后关闭二级存储磁盘阵列。

3.2.3 节目上载操作使用流程安全

上载的流程是:先用上载软件采集，再用剪辑软件掐头去尾，素材导入，审片。在软件中用电影魔方剪辑时需仔细检查输出格式，选择播出格式的模板进行合成，其中上载站采集的素材以及数据光盘播出格式，非编以前制作的素材用播出格式（8 Mbyte）。导入完成后进入审片程序，审片主要是检查入出点是否设置正确，并且检查素材是否正确。在审片完成后必须在节目名后加一个-S字，用来区分是否审过，在播控软件里选择刷新，就可以看见刚刚采集、导入和审片的素材了。