长春电视台数字播总控系统

叶青青

（长春电视台 播出传送中心，吉林 长春 130061）

1 数字播总控系统设计总体要求

长春电视台数字播总控系统设计时主要考虑了以下7个方向：

1）安全性，可靠性，稳定性。

本台采用多重备份方式和1∶1在线热备份的冗余技术，主备信号通道上的设备均配备了主备（双）电源、双风扇、主备工作站、主备播出矩阵，总控调度矩阵等的输入、输出均有视音频跳线。

2）科学性，先进性。

本台的新数字播总控系统选用了Omneon公司的视频服务器、Miranda公司的切换台、Leitch公司的矩阵等设备，系统稳定成熟，可以确保今后3～5年内的先进性。

3）开放性，标准化。

本台的新系统提供开放式和标准化接口，支持国际标准控制协议，支持专业的视音频设备，具备与非编网、互联网、媒体资产管理系统等无缝衔接的能力。

4）可扩展升级能力。

结合实际需要，设备机箱规模、机架空间、跳线、存储空间、FC交换机和以太网端口数量、硬盘阵列的带宽、硬盘存储容量、播出通道等要留有余地；系统结构设置要求每个环节都能够扩充和升级，并保证整个系统完整、功能齐全、结构清晰、扩展灵活；控制软件应采用开放式和模块化结构，易于升级。

5）简洁，直观，方便。

直观、方便的交互式用户界面和清晰简洁的线路连接，可以方便系统维护管理，设备操作简单易学。

6）安全管理要求。

整个系统既要保证信息资源共享，又要保证系统的安全和数据隔离，系统具有完善的安全机制和有效的责任追究机制，能够提供操作系统级、应用系统级、数据库级三级用户管理和权限管理功能，对所有操作建立日志，保证整个系统始终处于安全的监控和保护之中。

7）系统符合的标准。

整个数字播总控系统的技术指标符合国家广播电影电视总局颁布的行业标准《GY/T165-2000电视中心播控系统数字播出通道技术指标和测试方法》的要求，符合ITU-R BT601-2数字电视编码等标准。

2 数字播总控系统的设计

本系统包括5个频道的切换台、主备播出矩阵、2×1转换开关、视音频处理器、键控器等周边设备，播出切换台完全由主备播出工作站根据节目播出情况自动控制。系统还包括总控系统、GPS时钟系统、同步系统、通话系统、字幕播出系统、矩阵调度系统和智能监测系统。

各播出频道系统主要由信号源、信号处理、信号切换、信号显示、信号技术检测、时钟、同步、通话等模块组成。

2.1 数字播控系统

长春台数字播控系统以Omneon视频服务器为核心，5个频道的分控系统以Miranda切换台为核心，能实现模数兼容、节目资源共享、盘带播出相结合，采用嵌入音频方式。各个频道资源共享，为了提高安全播出的可靠性，5个频道之间的设备不互相共享，除键控器外，各频道间的设备不共用机箱，以减少频道间的相关性，避免相互影响。键控器内插了5个模块，每个频道键控器占用1个模块。因键控器不常用，考虑到性价比的因素，将5个频道的键控器模块插到1个机箱上。键控器接到2×1转换开关，将键控器上的台标与切换台上的台标叠加在一起，即使切换台出现问题也能保证台标不间断地显示。某个频道播出系统方框图如图1所示。

图1 某频道播出系统方框图

2.2 总控系统的设计

总控系统是全台视音频信号交换、分配和调度的核心部分，具备信号的同步、检测、监控、延时、调度及应急处理等功能，以总控矩阵为核心。为简化系统配置、减少布线数量，总控矩阵系统的各信号采用数字嵌入音频的方式，使整个系统操作灵活；建立全台信号基准的同步系统、给全台提供标准的时钟信号的时钟系统、提高全台技术通话的通话系统、TALLY单元等。

数字播总控系统如图2所示。

图2 长春电视台播总控系统框图

系统描述如下：

1）进入总控系统的外来信号均经视频、音频接口板转换接到系统，矩阵的输入与输出端口均由跳线板连接，便于临时用人工方式进行信号跳接，或某一部分设备出现故障时，用跳线跳过故障设备，从而保证安全播出。

2）总控矩阵采用Leitch白金系列的128×128数字输入输出矩阵。它采用模块化设计，可以根据需要插入板卡；1个板卡有8路输入或8路输出，这样即使1个板卡出现问题时只影响8路，不影响其他路信号的切换；其安全级别非常高，最重要的核心部分都有备份，如主备电源、交叉点板也是主备的；交叉点板支持热插拔，安装、维修、更换简单易行；可以长时间处于工作状态，24 h不间断地工作，监看矩阵所有的输入输出信号。

3）总控矩阵主要实现信号的切换和调度功能，把演播室的信号、外来信号经过帧同步、延时器送给各频道作为直播信号；把卫星信号、演播室的信号、外来信号调给录制机房进节目录制；卫星信号、演播室的信号、外来信号经过帧同步再经过上载矩阵切换送给上载机房。

4）同步系统采用的泰克公司的SPG600分量数字同步机及ECO422，具有手动和自动倒换功能，ECO422是同步自动倒换的核心，通过分配放大器组成同步分配网络为总控及5个播控系统及台内各相关机房提供高精度、高稳定性的基准数字同步信号。主同步机选配有串行数字测试信号发生器，提供测试信号供日常操作和系统测试维护之用。

5）时钟系统由2台主备GPS时钟，1台主备时钟倒换器、1台时码发生器、1台高稳时钟、2台时钟信号分配器组成，为全台提供标准的时钟信号。

2.3 数字播总控系统配电的设计

在配电系统的设计上使用双路供电，播出设备电源与照明、空调电源分别供电，并单独设置了播出配电机房，采用2台UPS不间断稳压电源，1台是美国APC公司生产的60 kVA UPS稳压电源作为主电源，1台是山特公司生产的60 kVA UPS稳压电源作为备电源。

3 周边采用智能化、模块化设备

数字播总控系统的周边设备选用Miranda系列板卡设备，性能优异，稳定可靠，Miranda系列具有许多优点：

1）模块集成度高：一个机箱可插20个模块；

2）配置灵活：根据需要不同的机箱可插各种功能模块，多种功能板卡选择；

3）网络监控基于以太网的控制系统；开放的SNMP协议，易于与第三方软件结合并能实现实时监控；

4）不间断运行，优质的视频、音频处理功能；

5）所有参数存储在板卡的芯片上；

6）通过机箱内的小液晶显示屏查看板卡的工作状态，可以设置报警指示灯颜色的设置；

7）高清、标清板卡可混插，模拟、数字分配板卡可混插。

4 模块化数字视频服务器

本台选用了2台Omneon视频服务器作为5个频道的主备视频服务器。Omneon视频服务器采用模块化设计，主机模块、编解码模块、存储模块主备完全镜像，一旦某个模块出现故障，能迅速完成主、备服务器的切换，保证安全播出。Omneon视频服务器具有嵌入式操作系统，其软件支持各种不同格式，具有智能扩展能力和自动恢复功能，具有软件升级能力。

5 多频道字幕自动编播系统

数字播总控系统中字幕播出系统采用了新奥特多频道字幕自动编播系统。多频道字幕自动编播系统由服务器、交换机、5台播出字幕机和1台总控编控字幕机组成，各台字幕机之间通过以太网进行数据交换。

CG-ENET多频道字幕自动编播系统的构成如图3所示。

编控机负责制作和修改播出内容、编辑播出表单。制作和修改时，可以预览播出内容制作完成后，通过系统软件发送给各个频道的播出机，控制5台播出机播出。有卡编控机既可作为某个频道的备播机，又可作为所有频道的紧急插播机。

播出机可以按照接收的表单对字幕进行定时自动播出，也可以在本机上编单与紧急插播。

图3 CG-ENET多频道字幕自动编播系统示意图

服务器提供播出串联单的查询和统计等功能，连接到GPS受时系统，为所有字幕机提供网络校时功能。

字幕机系统与播控系统配合使用，实现在播出线上的自动播出，节目串联单由对应频道的播出工作站导出，编控机接收节目串联单信息，按照字幕要求添加字幕播出任务，然后发送到对应频道的字幕机，字幕机按播单自动播出字幕。当播出系统的节目单发生变化时，播控系统通知CG-ENET主程序，生成新的编播表单，再将新的编播表单发送到播出机上，由各播出机播出字幕。