阿坝州广播电视中心硬盘播出系统概述

2012-06-25李晓平

电视技术 2012年4期

李晓平

（阿坝州广播电视中心，四川阿坝 624000）

自20世纪90年代以来，阿坝州广播电视事业在各级领导的关心帮助和支持下，有了长足的进展，阿坝州广播电中心的软硬件建设发生了质的飞跃，单是节目播出，就由磁带播出、盘带混播发展到纯硬盘播出。在历次的设备改进升级中，阿坝州广播电视中心立足实际，根据自身发展，结合安全、稳定、经济、实用的原则，走出了一条与众不同的发展之路。笔者作为一名事业建设的参与和见证者，对阿坝州广播电视中心的硬盘播出系统作一概述，借此抛砖引玉，与同行交流和学习。

1 系统设计原则和总体架构

作为电视台的核心系统，播出系统具有举足轻重的地位。播出系统正常、高效、安全、稳定，是保证电视台节目实现安全播出的关键。

一套稳定可靠的播出系统将大大节约人力成本。如果系统能够实现自动播出，值班人员只须在节目播出端进行监视，不用大量频繁地更换播出磁带，降低劳动强度，减少人力消耗，降低人为操作失误，提高播出质量。

为了使节目制作更方便、节目上载更快捷、节目播出指标更高、节目播出更稳定、内容监管更便捷、软件操作更简单，为电视台构建一套完整的播出系统解决方案，阿坝州广播电视中心根据阿坝电视台现有设备，充分考虑网络架构的安全性、稳定性、扩展性、易维性，设计了阿坝州电视台硬盘播出系统。系统架构图如图1所示。系统采用模块化设计，共有节目制作、节目上载、节目审查、表单制作、节目播出、节目录制、节目存储、系统管理、系统校时、网络平台、UPS电源等模块。

1.1 节目制作和节目上载

节目制作由制作部完成。根据国家广电总局对硬盘播出节目格式的要求，结合阿坝州电视台已有的编辑设备，统一采用MPEG-2 IBP格式进行播放，非线性编辑系统都具有将AVI文件直接打包成MPEG-2 IBP格式文件的能力，同时也具有直接采集信号成MPEG-2 IBP格式文件的能力，这样非线性编辑系统就同时具有编辑和编码的功能，可以起到编辑和上载站的作用。为更大程度节约资金，将硬盘播出系统上载软件集成在编辑系统上，编辑人员直接上载节目到播出服务器，采用这种方式集成的播出系统将节约多台上载系统，因为每一台计算机都可以完成节目上载。

节目上载软件在设计原则上兼顾功能和操作这两个方面，功能上可以对节目分类上载，可以预览节目，对节目入点出点进行设置，不仅能够上载多种文件格式，还可以结合播出软件，对台标、角标和图片进行上载，上载节目时加入拼音识别码，在检索节目时特别方便。节目上载软件界面如图2所示。

1.2 节目审查和表单制作

节目审查模块结合本单位实际情况，建立多级的审查体系，对重要节目采取初审和终审，初审由制作人员和值班编辑审查，初审完毕通知值班台长终审，终审完毕，节目就可以上载到播出服务器。同时该审查模块又具有充分的灵活性，逻辑清晰，责任分明。由于每个模块都是绿色软件，在编审站上安装该模块就可以实现节目审查功能。

为保障节目播出的安全性，每天需要对播出的节目形成一张播出表。播出表的编辑工作由总编室制作，制作部上载的节目都存储在播出服务器中，总编室按照节目播出的时间安排，利用编单软件将每条节目串联起来，保存成数据库文件，经领导审核，审核通过的表单将自动发往播出系统。在节目串联编辑中，有对每条节目内容播放审查功能，防止制作错误，在播出前及时更正，操作简单、使用方便、直观清晰。

阿坝州电视台虽然是地区级电视台，但受人力和经费的限制，后期编辑制作设备数量少，编辑制作任务繁重。为争取更多时间制作节目，在设计节目单编排时充分考虑实际情况，对节目单增添了返单编辑功能，正常播出时先编单已经完成的节目，在不影响播出的同时将节目单返回总编室，继续添加后续节目，修改后的节目单自动刷新到播出服务器，直到完成每天节目的正常播出。

考虑到有的节目需要每天定时播出，为节约编单时间，在编单软件中加入了修改节目单功能，每天只需要将前一天的节目单返回，修改少量条目就能实现编单工作，大大减少了工作量。编单软件界面如图3所示。

1.3 节目播出

在磁带播出和盘带混播时代，由于播出工作繁重，播出机房联线复杂，长期在播出部工作的人员都很难将线路搞清楚。随着计算机技术和通信技术的发展，全自动硬盘播出系统适时出现，由于操作简单，性能稳定，维护性好，使用成本低，彻底颠覆了传统播出方式，为电视台的播出工作提供了全新的方法。

为确保播出系统的稳定性，采用自动冗余的播出系统是最佳办法，也就是利用主备同时播出的方式，主备服务器主动检测，当主服务器出现故障，播出系统在5 ms内自动切换到备服务器工作，同步的播出提供了完整的节目内容，从根本上实现了无间断播出。播出系统连接图如图4所示。

本系统采用镜像硬盘系统备份方案，即采用2套完全相同的硬盘组同时工作，当其中一套硬盘组出现故障时，另一套硬盘组自动接替工作，信号播出根本不会受到任何影响。硬盘备份是在安全性和成本之间做出的平衡，是一种优秀的、低成本的方案。

播出控制软件的难点是对各种意外情况的最佳处理，如对转播时间的延长或缩短、节目取消或调整、临时插播或紧急插播、直播、故障垫播等情况的处理，其处理流程必须安全、简单、迅速、直观。编制播出软件时已经充分考虑这些情况，播出控制软件界面如图5所示。

1.4 节目录制、节目存储和节目刻录

阿坝州电视台是一家地区级电视台，每年都有数场大行活动需要面向全州90万人口现场直播，直播的节目都有很大的保存价值。在硬盘播出系统设计中，提供了直播节目的自动录制模块。在不增加设备的基础上，从切换器输出1路信号给1台编辑系统，编辑系统直接将直播节目以MPEG-2 IBP格式录制保存在存储服务器，待重播或再次编辑使用。

利用直播节目录制功能，也能将卫星转播节目录制并保存在存储服务器，待重播或再次编辑使用。

把每天的新闻联播和栏目节目以及一些重要素材交给媒资管理工作人员入库，在设计本系统时，预留接口。由于播出系统和媒资管理系统是同一家公司开发，所以系统对接良好。

对某些节目的刻录由媒资管理工作人员负责，从媒资管理系统检索出来的所有素材都可以直接刻录。

1.5 系统管理

为节约人力成本，在设计本系统时，充分考虑阿坝州电视台实际，将系统管理模块予以集成，里面包含了用户管理、节目管理、节目单管理、日志管理和系统设置。系统设置只对系统一些基本属性进行配置，如节目库路径、台标、服务器通信参数、节目单保存周期，这些参数不需要经常变更，配置好即可。用户管理可增减用户并进行相应的权限分配。节目管理可通过节目名称或拼音码、上载日期等检索节目库的节目，包括台标和角标，可无效节目或错误节目进行手动清理。节目单管理可表单状态进行检查，详细情况一览无余。日志查询可查询所有使用人员的操作记录，为系统诊断和明确责任提供了详尽的参考。系统管理模块界面如图6所示。

1.6 系统校时

提供GPS标准时间接收装置，采用“服务端+客户端”的时钟模式，在服务器上安装服务端，在系统的每台计算机安装客户端，并加入程序启动组，开机即启动。投入虽少，但效果良好。校时软件服务端和客户端如图7和图8所示。

1.7 网络平台

IP网络平台作为全系统的重要环节，对网络和数据的安全要求非常高，由于整个系统工作站数量比较多，充分考虑系统将来的扩容，设计网络时考虑了全台网在最大数据交换情况下，数据流量的拥塞所带来的音视频中断。基于安全性的原则，在系统设计时选择将音视频网络和电视台OA系统等其他网络系统物理隔离，独立搭建全台网络平台。

网络平台采用10/100/1000 Mbit/s自适网络，选用千兆以太网交换机，千兆数据交换到桌面的网络结构足以胜任。若在规模上扩大，可以从每个千兆网向下形成分支，现有设备投入不会造成任何浪费。

1.8 UPS电源

采用山特24 kV·A的UPS电源，该电源采用抽屉式高智能模块化设计，可通过增减柜内UPS模块来满足功率输入输出及可靠性要求，具有极大的弹性，实现最佳性价比。它兼容三相和单相市电输入，并可通过判断当前市电状态自动地在三/单相之间切换。采用高速DSP作为控制器的模块化UPS电源拥有强大的信息处理能力，提供人性化的操作界面和完善的电源管理功能，不但提高了UPS自身的运行质量，而且通过全中文液晶屏以及与计算机和网络的连接使得对UPS的操作与管理得心应手。电源使用近3年，未出现任何故障。

2 系统特点

1）该系统将阿坝州电视台的制作部、播出部、媒资库、总编室、新闻中心等职能单元联成一个系统的计算机网络，将电视台的日常业务流程完全数字化、数据化、网络化。

2）提供广播级的播出指标，Full D1720 ×576，25 f/s（帧/秒）。

3）兼容目前阿坝州电视台的非线性编辑系统。

4）硬盘播出工作站具有台标、角标、字幕功能。

5）节目无缝切换，在切换过程中无黑场、无闪烁、无花屏和放大现象。

6）可以转播5路外部信源，如中央一套、四川电视台和现场直播等。

7）标准格式的DVD、VCD光盘节目可用于直接上载播出。系统具有极高的工作效率。

8）节目上载、审查、编单、播出等软件均为模块化的绿色软件，安装、使用和维护简单。

9）具有完善的人员权限管理和系统日志管理等功能，能够记录人为的技术故障的原因、时间等。

10）主/备机完全热备份。

11）融合远程新闻回传系统接口。

12）完美对接媒体资产管理系统。

3 系统技术指标

系统技术指标为:1）-80 ns≤PCR抖动≤80 ns；2）高性能的RS纠错编码，码速率为152 kbit/s～15 Mbit/s任意可调；3）最大分辨力为720×576 PAL，720×480 NTSC；4）解码格式为MPEG-2和MPEG-1；5）帧排列方式为IPB，IP，IBI，I；6）自适应帧、场运动估值。