建德电视台硬盘播出系统简介

许 军

（建德电视台，浙江 建德 311600）

2011年上半年，建德电视台投入100多万安装了全新的数字化硬盘播出系统。结束了建德电视台模拟硬盘播出的历史。2011年下半年，新播总控系统正式上线，顺利播出。这次数字化改造采用的是全新的进口视频服务器，并且建立起了一个有特色的、适合未来业务发展的播控系统。

1 系统整体架构

建德电视台播总控系统是2个频道的全自动硬盘服务器播出系统。升级后的视频系统以2台MAXX 2400视频服务器为核心，以录像机为辅，构成了网络化硬盘自动播出系统。播出系统采用数字视频（嵌入音频）信号播出，标配数字、模拟两种接口，支持服务器上载和有卡采集。分布式上载工作站可以通过422接口远程控制MAXX 2400视频服务器进行应急采集，额外还配备4个有卡上载站，并且有卡上载工作站支持软审核功能，有卡上载站还支持文件直接拷贝进入系统。系统软件为安徽励图的网络化自动播出软件Ela.NET，该网络系统以数据库服务器为数据核心，各个终端通过网络实现数据的交互，从而实现从总编室节目单编辑、审核，到节目上载、审核，节目播出以及播出后的统计查询等全网络化操作流程。该系统在设计之初还考虑到无带化工作模式下，文件从碟片或非编系统直接进播出系统的模式。

考虑到县级台设备资金有限，往往数字接口设备比较少，都是以往的模拟设备，为了节约资源，设备的共享十分重要，例如，一个数字录像机要可以被多采集点调用，同时大量的模拟信号需要进行数字A/D变化的，也要共享的加嵌A/D设备，这个就需要调度矩阵来完成，因此整体系统是由包括总控调度系统、上载模拟矩阵和数字矩阵调度系统在内的2个系统、3个矩阵组成。调度系统采用的是新购置的大连捷成的数字矩阵和相关周边设备，以及原先旧的捷成分量矩阵，这样一方面可以节约设备资源的浪费，共享资源，一方面可以在源头上进行数字化改造。为了数字化改造得彻底，实现脱离录像带的全台硬盘化播出，选购的上载系统一定要实现MPEG-2文件采集播出和MPEG-2打包文件直接通过异构网关和千兆以太网络直接进播出系统。为此，需要1台异构网关服务器，以及开放式的上载下载系统，支持文件直接拷贝或者转码进入播出。新设备和老设备的共享使用，以及文件的全硬盘无带化播出是这次系统改造的两大亮点。

1.1 视频服务器的选择

在核心播控上，所谓安全播出，安全是最主要的，视频服务器除播出外的闲置通道端口也要可以被系统综合共享使用，这样才可以避免浪费和闲置。经过各产品实际性能对比，选用了美国3600 Systems的MAXX-2400。进口服务器要比国产服务器贵很多，2台服务器就占到所有预算的接近一半了。但是综合的性价比是此次选择的关键。

单机5 Tbyte的容量空间，RAID 6支持2个硬盘同时坏掉、4通道连续不间断的播出，每个通道2～50 Mbit/s的码率，其中2个还是双向通道，支持采集，实现共享上载和应急上载等功能，所有的这些都很具有吸引力和竞争力。选择它最主要的一点就是嵌入式Linux系统，安全稳定，即使网络上有病毒，服务器依然可以在不受感染的环境下运行。体验一下视频服务器系统的安装，把光碟放进去，系统会问“是否重新安装系统”，选择“是”，5 min就可以完成系统安装，这对于其他的进口视频服务器来说不可想象。尤其是基于Windows平台的服务器，如果系统一旦崩溃，除了Ghost恢复，别无他法。但是MAXX-2400是嵌入式Linux系统很安全，每个端口还可以实现独立的端口控制，很适合共享和应急上载使用。视频服务器的应用如图1所示。

图1 视频服务器MAXX 2400应用简图

1.2 分控方式的选择

视频服务器的控制方式有很多种，笔者查阅了国内外的成熟经典案例，决定采用VDCP控制方式。全国目前绝大部分电视台都采用这种受控方式。VDCP控制协议已运用很多年了，非常稳定，能够实时控制，现场发送命令，视频服务器马上就要响应播出，即使到最后一刻也可以改节目单。但VDCP控制有个缺点就是点对点的方式，如果一台播控站有问题，马上会导致它控制的视频服务器无法播出，这样就很危险。笔者考虑到这个问题，在构建系统的时候避免了这个情况的发生：采用增加控制倒换器的方式，即使其中一台控制站有问题，系统会自动发出报警，然后就可以倒换到备用的播控上，把原先主播控的工作全部倒换到备播控上，备播控就控制主备视频服务器同时播出，等待工作人员处理，真正做到交叉控制。

1.3 控制链路的选择

要实现设备共享、避免设备闲置的主要方法就是控制链路的交叉控制。总控矩阵等调度设备，应急上载等公共采集通道，这些都是可以被任何站点自行调度使用的，采用共享方式。总控切换矩阵可以自由地调度1个视频服务器上的应急上载通道被本地利用，审片和上载。用完后再释放，等待下一个站点的调用。而且这个上载是直接上载到服务器中，这边上载马上就可以播出，可以边上载边播出，也可以起到延时播出的作用，做到定时延播，适合直播使用，最大限度地利用视频服务器。这些应急的上载工作都不是在播控完成控制的，而是在任意一台上载工作站远程控制视频服务器的应急上载通道，播控只控制播出，分开工作，提升安全性能，而且还能避免视频服务器通道浪费。

1.4 上载方式的选择

上载方面，单机可以控制多通道上载，为了节约成本，减少资源浪费，一台上载工作站实际是可以控制多通道的。建德电视台每台标配的上载工作站都采用有卡上载，在有卡上载站利用自己本身的通道采集的同时，还可以控制远端的视频服务器端采集，单机多采集。采集前端还有矩阵，可以调度各路非编站点、DVD端、录像机等信号采集，方便使用，并且这些信号都是可以通过软件自动调度矩阵的。此外，前面也说到文件硬盘化播出的实现。每台有卡上载站还配备了MPEG文件导入的方式，可以把MPEG文件直接导入到系统播出。非编打包出来或者光碟中的MPEG文件，先拷贝到异构网关上，网关隔绝了播出和非编网络，病毒不会透过该网关发广播病毒风暴，保证了播出网的安全，网关定义为只允许视频文件通过，进入系统后，会自动完成视频文件格式的检验，合格的文件直接进入播出系统等待播出，不合格的文件自动完成转码，再进入系统，保证了文件的安全和格式准确。

在做节目上载的时候，一方面保留了1∶1的采集传统上载，一方面也打开了先进的文件直接导入上载，上载速度是1∶4。这个对于格式要求苛刻的进口服务器来说已经很不容易了。

1.5 安全预案

系统中的安全预案有：一旦1:1采集有问题，会打包上载；如果打包上载有问题，任何站点可以调用应急上载通道，直接上载到服务器，并且可以边上载边播出；如果还有问题，非编信号直接进入总控和分控，可以在准点把非编信号切出去（当然这对非编的稳定性有要求，只能做应急预案，不推荐使用）。以上只是信号源上的主备播，对于整个系统来说，不单是主备视频服务器，而是以视频服务器为核心主备播出系统，包括主备的校时、主备的同步、主备的切换器、主备数据库等，以上这些就是交叉式的视频链路信号系统。每个节点主备都是相互交叉出现的，即其中一个主设备坏了以后，备设备会接管，把该视频链路剩下的部分拼成一个完整的部分。这些都是设备共享的好处，既避免的浪费，又增加了链路的安全性。

1.6 总结和扩展

在系统中通过直控或者共享控制，播控控制了几乎所有的设备，包括上下键、上下字幕、总控的调度，并且通过总控的调度，可以实现全台信号的共享使用和上载。系统还设计了采用编单的形式，在某个时刻自动调度好矩阵，然后方便定时采集，实现了自动收录节目。播控还提供语言报警、控制录像机等，而且预留了很多接口，以适应今后若干年广播电视事业的发展。当然，一些细节也是需要注意的。例如，音频是要处理的，县级台制作水平有限，为此增加了加音频处理器，左右声道叠加，然后压线处理。此外，每天栏目的上载播出后还要方便备份存档，由于现在还没有媒资系统，为了在将来建成媒资系统后，现在的自办节目能直接导入媒资系统，因此利用播控的二级存储保留成品节目，有时还要把成品节目下载下来，刻成光碟，这些看似简单，但进口服务器下载下来的格式不是MPEG，所以最后解决这个问题还要制定严格的迁移策略，为媒资系统预留接口。

设备共享模式的控制简图如图2所示。

图2 设备共享模式的控制简图

2 网络系统

网络系统的一个特点是引入了异构网关，可以实现全台文件硬盘化无带传输。把非编网络和播出网络通过网关连接起来，非编文件或者外来的文件直接通过网关过滤后，进入播出系统播出。还有一个特点就是主备数据库服务器。建德电视台选用的数据库备份方式是一种真正意义上的双机热备，一旦数据库中的一台服务器发生问题后，会自动切换到另一台数据库服务器，对于工作站点的用户来说是感觉不到的。而且这种备份不是传统分时段或定时的备份，而是实时备份，不会丢失数据，也不会出现从上个主备同步时间点到出现问题这个时间点之间的所有信息丢失的情况。每时每刻主备都严格一致，主备之间的切换是自动的。不过即使数据库连接中断，已经在本地的节目单还是可以离线播出，保证至少当天节目的正常播出。此外网络也是主备化。

3 字幕和频道包装系统

网络字幕编单站是笔者利用旧计算机改装的一台编单站，在几个楼层以外就可以编好字幕单，提交到播控，与播出系统有点类似，但是没有时间概念，字幕的播出完全受播控控制，但是二者又通过串口相连，不会传染病毒，可以做到真正的无人值守，字幕自动上下。也可以实现卫视频道的倒计时、节目预告、电视剧挂角等一系列的功能。当然，与三维包装系统相比可能还有一定差距，但方便操作、效果好、简单实用才是最主要的。还有就是价格，二维包装和三维包装的价格差距还很大，如果财务允许的话，可以考虑购置三维包装系统。

4 工程施工

搭建一个系统并不简单，从机房的选地、装修，配电的设计，机柜操作台电视墙的位置，到设备安装、布线、调试、并机播出、切换，每样都需要耐心，要在自己和预算的能力范围内做到最好。建德电视台播总控项目从2010年12月开始规划方案，2011年3月开始做工程施工，5月开始做设备调试和相关培训工作，10月底并行试播，11月1日全部正式切换播出，11月完工验收。工程严格按照TIA/EIA-606（CSA T528）通信基础设施管理标准进行，满足或超出ANSI/TIA/EIA-568-A商业建筑的电信线缆标准规定的特性要求，满足或超出YD/T926（1999）的要求和标准。施工过程中无任何安全事故，正常平稳。

5 小结

在整硬盘播出系统升级改造过程中，通过公开招标的方式，最终选用了安徽励图的设备集成和软件。目前整个系统已经投入运行，经过检测，各项指标和要求也都达到了招标前的设计要求，包括了集成布线、硬件安装调试、播控软件、字幕系统等。当然，现在的播总控系统只是整体改造的一个方面，在未来还将搭建全台网络一体化，全台的媒资系统、演播室直播系统等都将会融入到全台制、播一体化系统中来。