硬盘播出系统在高校实验室的应用

2011-06-06段永良周洪萍蔡莉莉

电视技术 2011年24期

段永良，周洪萍，蔡莉莉

（中国传媒大学南广学院，江苏南京 211172）

0 引言

中国传媒大学南广学院开办的首个工科专业是广播电视工程，经过7年的建设，广播电视工程专业已成为院级品牌专业。为满足广播电视事业在“十二五”新时期发展中对高素质、高水平的广播电视应用型人才的需求，广播电视工程专业正在建设硬盘播出系统实验室，一方面满足教学需要，一方面满足电视台相关人员培训需要。

1 播出控制系统设计

系统采用正在各级各地电视台推广应用的2个通道的数字化硬盘播出系统作为基本架构，能1次供16个学生参与实验，架构安全、可靠、灵活。整个系统由上载审看、编辑节目播出单、播出控制等部分构成，采用标清嵌入式SDI信号格式，支持双声道嵌入音频功能。整个系统上载与播出分离，服务器采用分布式架构，具备自动技审功能、完善的播出流程控制与管理功能，能满足校内多种信号的调度、分配。系统软硬件采用先进、科学、可靠的技术，并有很强的系统兼容性和可扩展性，配置灵活、易于操作、便于应急、维护方便。

整个系统技术指标符合国家广播电影电视总局颁布的行业标准和ITU-R BT.601、SMPTE259M等有关标准。

系统为单视频服务器方式，采用1台MagiStream-LX视频服务器完成2套标清节目播出任务，此服务器在国内省会级以上电视台多频道播出系统有应用实例。系统配置使用2个通道，可方便扩展至4个通道；具备应急上载、审看及播前头尾检测功能；确保文件的兼容性。

系统采用1台文件服务器作为2套节目的数据库，采用2台上载工作站、2台编单审片工作站、2台播控站、2台字幕机串联播出台标字幕。

播出系统周边设备采用技术成熟、应用广泛的产品，指标高、稳定性好，在多家地市级电视台有大规模应用，维修、维护方便。采用模块化的设备，不使用双通道及多通道模式（除字幕台标的键信号和填充信号可共用视分外）。模块化设备为同一系列，使用统一规格机箱。周边设备技术指标达到国家广电总局相关标准。本机能够存储所有的参数设置，同时可以通过网络存储到外部监控计算机中。

系统的功能特点：

1）各个通道主备自动播控工作站实现对相应通道应急录像机、主备分控矩阵、视频服务器的通道、主备键控器和字幕机等进行自动控制。

2）主备自动播控工作站间采用心跳线连接。备播控工作站实时自动检测主播控工作站的工作状态。当主自动播控工作站出现错误时，备份自动播控工作站可自动或手动接管控制权并同时发送报警信息。当主自动播控工作站恢复正常，控制权可手动接管。

3）播出控制工作站可以检测控制设备的状态，如果发现设备出现故障，软件自动切换到应急备份信号源，最大限度地缩短误播时间，自动应急可以切换为手动控制，主播控机损坏或死机时备播控机自动接替切换台控制权并报警。硬盘主路损坏自动切换到硬盘备路并报警。

4）系统中任意播控工作站都支持多格式数据备份功能，当播控网络发生故障时，各播控工作站可及时调用备份数据，不影响正常播出。

5）播控机重新启动播出软件时，可以恢复播出现场，自动跳跃恢复故障所应用的时间间隔，按照原有的节目单继续自动播出。

6）具有同步主备通道节目播放功能。在由于其他原因造成主备服务器播出不同步的时候，可以将不同步的画面向节目单编排的时间校准。

7）为了保证播出所使用的硬盘节目不被意外删除、节目单不被意外改动，播出过程中可以锁定正在使用的节目单，节目单和其中涉及的所有硬盘素材都不能被更改和删除，保证播出安全。

8）播控机具备完善的播出记录功能，可以将工作人员的操作记录、设备控制记录、设备检测记录等存储到系统日志文件和日志数据库中，只有具有相应管理权限的人员才能够对日志数据进行操作，并可以输出报表。

本方案选用了先进的控制通信技术，利用IP网络集中控制器将发控端及被控端的信号全都接转成网络IP的方式进行控制，具有如下特点：

1）基于IP方式的协议使端口共享

发控端与被控端之间的随意性，只要是能接受的、端口是绝对放开的、通信间的协议是畅通的，它们就不受空间、位置的影响，可以与对方通信，端口与端口之间的转换也就非常简单、容易了。网络控制如图1所示。

2）实现对422设备的精确控制

正常播出情况下，播控机通过网络控制视频服务器实现精确到帧的节目播出，同时播控机通过422服务器随时可以控制切换台、切换器以及应急录像机，在需要时准确地控制切换器，切换到需要播出的通道实现自动播出切换，如图2所示。

3）支持离线播出

系统支持离线播出功能，即在播出控制服务器出现故障时，播出视频服务器仍然能够根据本地节目单进行播出，提高系统的安全性。

4）支持扩展升级

在扩展升级时只需要增加IP网络集中控制器的数量，即可增加系统中可控制的设备数量。

2 实验设计

根据《数字电视制播技术》课程教学计划，安排了8次实验、每次2学时，以熟练掌握硬盘播出系统的结构原理和操作、维护方法。

2.1 硬盘播出系统认知

通过本实验，使学生了解视音频线的区别，认识视音频各种接口、协议；熟悉播出系统的主要作用和播出系统中各个周边设备的作用；熟悉硬盘播出系统的网络构架和通道图，了解系统中视音频信号所经过的每一个环节，并熟悉每一个环节的作用；学会制作视音频线、掌握制作方法；根据分控系统通道图，画出系统框图，分别列出播出系统中信号通道结构和网络结构中的所有设备。

硬盘播出系统由节目数字化媒体系统、播出系统、播出管理系统和通道分控系统组成[3]。

节目数字化媒体系统由收录服务器或上载工作站等软硬件设备构成，完成整个电视台节目的数字化上载及存储，如录像机磁带节目上载、卫星节目的收录、制作网络节目素材文件的迁入等。

播出系统以MagiStream系列视频服务器为核心，配备各类型与播出相关的工作站、服务器及周边设备（切换台、矩阵），构成电视台完整的总分控播出系统，完成电视台的节目播出。

播出管理系统由系统设备监测、监录服务器、播出系统监控服务器等软硬件设备构成，完成整个播出系统的管理，对播出系统中关键播出设备及播出状态实时监控，以及进行节目长时间监录检索。

通道分控系统以主备视频服务器播出信号为主播信号源，以应急录像机信号、外来信号（演播馆、数字电视实验室、非编实验室等）、矩阵调度信号、垫片信号、测试信号等为备播信号源，如图3所示。

2个通道全部采用切换器的方式播出。播出信号的监看采用大屏幕多画面分割监看的方式实现。配置独立的台标和字幕系统，通过切换台的下游键实现台标字幕的混合。字幕系统设计为播出联动结构，播出系统可方便地对字幕系统进行控制。信号传输方式采用模拟复合信号（CVBS）。

2.2 硬盘播出软件系统

通过本实验，使学生熟悉硬盘播出系统中各类软件的作用和各类软件之间的密切关系；熟悉整个系统中软件的操作流程，特别是播出业务流程；熟悉各类软件的简单操作方法；画出播出业务流程图。

播控软件采用模块化结构，各功能模块既相对独立，又协调一致、紧密配合，具有先进的管理机制，安全的操作流程。其主要模块有：MagiList节目串联单编辑模块；MagiLive播出编辑、控制模块；MagiLogA广告串编模块；MagiSencor自动技审模块；MagiMS系统功能管理模块、播出统计模块。所有软件模块构架于SQLSERV⁃ER2008数据库结构之下，各个模块的相互关系如图4所示。播出业务流程如图5所示。