广东电视台高标清混播自动播控系统

区振来

（作者单位：广东广播电视台电视播出部）



广东电视台高标清混播自动播控系统

区振来

（作者单位：广东广播电视台电视播出部）

摘 要：数据库是整个播控系统的核心工作站之一，其与周边相关工作站如何作数据交换是本文对自动播控系统做详细介绍的思路。重点阐述和分析了广东广播电视台高标清混播自动播控系统的架构、主备控工作站自动倒换机制和策略服务器功能三大方面，并总结了一些系统在试运行过程中自动播控方面曾经出现的问题及解决方法。

关键词：数据库；磁带信息管理；第三备控；GPI触发；消息队列

在实现全高清播出的过渡阶段，高标清同播是目前国内电视台应用较广泛的解决方案，其兼顾了播出质量、安全与高效三方面。广东台在原有广东卫视临时高清频道的基础上，改造搭建了一套满足3个高清频道和3个标清频道播出的高标清混播系统。

其中，本自动播出控制系统设计主要围绕文件备播、播出开始至结束的阶段进行设计。由于播控部分涉及到信号的正式播出，因此设计的主题为最高级别安全可靠性，所有关键环节、关键设备和控制软件在设计中均具备完善的冗余备份机制及应急处理手段。本播出控制系统设计以节目单为总线，围绕节目单的编辑、修改、更新，节目上载审片，播控工作站的控制播出，备份播出系统的跟随播出与控制，以及授时与守时的具体实现方式展开。

1 自动播出控制系统的总体架构

本播控系统的设计原则是编单和播控分离，采用节目单编辑工作站和主备播控工作站两级架构。但是大洋公司原有的自动播控版本不太适合广东广播电视台的实际播出应用的，因为广东广播电视台的播出流程特点：一是体育赛事直播多，播出版面修改频繁；二是急送磁带多，对播出串联单的修改需求多；三是电视剧、电影重播多，磁带信息的保存便于减少重复录入劳动。综上原因，在原来设计的大原则下，我们对播控系统的设计在两个地方提出了合理化建议：增加了磁带信息工作站和第三备控工作站，播控的两级架构见图1。

图1 自动播控系统架构

2 各工作站与数据库的数据交换

数据库作为播出网络的基础核心平台之一，是所有信息数据的存储中心，每个工作站都要与之发生数据交换，才能保证素材和设备各种实时状态的及时刷新，还有节目单的安全。核心交换机采用两台设备，负载均衡；接入交换机全部双上行链路上连致核心交换机，避免单一设备故障导致的业务中断。下面就与数据库相连的涉及播出的主要工作站的功能来详细阐述他们之间的数据交换流程，各工作站与数据库的连接框图见图2。

2.1 磁带信息管理工作站

所有磁带信息的录入在磁带信息工作站中完成并永久保存于数据库的磁带信息表中。节目单编辑工作站和第三备控工作站都可以通过扫描枪读取磁带条码来访问数据库的磁带信息表。每盒磁带只有一个条码，在磁带信息录入时，系统会默认磁带包含多段内容，自动生成对应的素材文件ID，使同一盒磁带的多段节目或多个版本与素材文件ID一一对应。所以磁带条码是唯一的，它与磁带相关联；素材ID也是唯一的，它与素材文件相对应，这也是上载软件能自动上载同一盒磁带的部分段数内容的基础依据。

2.2 节目单编辑工作站

所有总编室原始节目单导入、编辑都在节目单编辑工作站完成。多个节目单编辑工作站都可以访问数据库的磁带信息表，通过磁带条形码关联读取此磁带信息，生成上载任务表和素材表保存于数据库中。

如果发现已编辑完成的节目单上存在磁带信息输入错误，通常有2种方法来解决：一是在上载任务未被提取之前，可以在且只能在节目单编辑工作站中对磁带信息作修改保存，数据库中的磁带信息表、上载任务表和素材表才能同时得到修改；二是在上载任务已经被提取的情况，只能是先在上载软件界面操作，把上载任务退回数据库，然后按上述步骤操作来完成修改。

节目单完成编辑通过审批后通过网络发送，在数据库和工作站本地都同时得到保存。由于所有的节目单编辑工作站都可以编辑所有频道的播出节目单，所以部分节目单编辑工作站故障不会影响正常的播出节目单编辑流程。

图2 各工作站与数据库连接框图

图3 播出控制主备倒换机制

2.3 第三备控工作站

第三备控工作站主要任务是提取节目单编辑工作站发送的串联单并把修改后的串联单向主备播控工作站发送；同时，其也具有节目单编辑工作站的功能，即访问数据库磁带信息表、生成上载任务表和素材表的功能。

因为广东广播电视台节目送播流程的特殊性，日常工作中大多数情况是，在节目编辑工作站中编辑、审批完成并发送到第三备控工作站的节目单中，还包含着部分的空壳素材。因此，这些空壳素材只能等待磁带送到后在第三备控工作站上编辑；因为直播超时等原因要对播出版面做的临时修改也必须在第三备控工作站操作再发送正播单。

第三备控工作站的节目单播放与主备控工作站同步，因为其还有节目单编辑功能，如果在编辑时发生节目单混乱等情况，也可以通过“加载正播表”操作，恢复节目单与主备控工作站的同步。

2.4 主备播控工作站

主备播控工作站作为自动播控系统的核心工作站，要尽可能地减少人为操作，其任务只单纯地用于播出及应急操作。广东广播电视台的编单和播控分级设计结构，将播控工作站的任务单一化，极大地提高播控工作站的稳定性和安全性。除非进行应急TAKE或HOLD等操作，否则播控工作站将始终在自动运行状态，无人操作。其控制链路见图3。

主备控工作站每60秒自动刷新一次，确保更新到素材和设备的最新状态。主备工作站接受系统的同步BB信号，在进行切换动作时；同时，接受系统时间（时序控制）与同步脉冲（同步卡），做到精确发送控制指令（帧精度）。主机更新节目单后，在保存时会发送到备机一份以保持节目单的一致；同时，在本机硬盘保存一份以应付数据库丢失情况。播控工作站随时监控播出通道的状态，在发现主播通道无响应后可自动控制切换台将播出信号切换到备播出通道上，若备份通道也无响应而主播通道还没有恢复，播控软件可自动控制切换台切换到应急垫片（CYC），而不会出现定帧或黑场信号。

播控工作站采用SAAAQA主备方式，主备机之间通过RS232进行心跳检测。主备机通过422倒换器连接受控设备。主机同时控制主备服务器通道，当主机死后，备播控工作站通过心跳线检测到主机故障，利用GPI触发422倒换器，将控制权全部倒换到备机，由备机同时控制主备视频服务器通道及其他受控设备。

2.5 上载工作站

在上载工作站，上载软件通过扫描枪读取磁带条形码，访问数据库的上载任务表，按照磁带信息自动上载。上载完成后，通过策略软件自动生成技审任务表，等待自动技审服务器来完成对素材文件各种技术指标的技审任务；素材人工审核完成后通过策略软件自动生成迁移任务表，实现素材文件从上载服务器到播出服务器的迁移。

2.6 消息服务器

消息作为系统中各个应用模块相互传递信息的载体，在播控系统中有着重要的作用，是播控系统与视频服务器系统的连接纽带。在播控系统中，消息队列承担着非常重要的作用，它存在于消息服务器中，发送消息的应用模块将消息放到消息队列中，而接收消息的模块也可以到消息队列中查找自己订阅的消息。本系统的素材迁移策略有3个途径：1）上载工作站完成素材的人工审核后，自动生成素材迁移任务，策略软件发送迁移消息，实现素材从上载存储到播出存储的迁移；2）编单工作站提取重播素材，该素材只存在于上载存储服务器而不存在播出存储服务器，自动生成素材迁移任务，策略软件发送迁移消息，实现素材从上载存储到播出存储的迁移；3）播控工作站发起素材的同步命令，实现素材从上载存储到播出存储的迁移。

本播控系统还有一些重要的消息包括：1）上载工作站在完成素材上载后，自动生成素材文件自动技审列表，自动技审服务器查找到此消息后自动完成对视音频文件的检测；2）素材文件在上载存储的自动备份、播出后自动归档和删除消息等：本系统策略设置是素材在播出服务器保存2天，在上载存储服务器保存7天；每天凌晨1点开始上载存储服务器对素材的备份及播出和上载服务器中素材的删除。

消息服务器采用主备方式，以确保消息的迅速准确传递。系统的消息转发延时小于100毫秒，主备倒换的设置生效时间小于1s。

3 系统测试阶段遇到的问题及解决办法

增加了第三备控，临时修改版面和急送播出磁带的问题得到有效的解决，但同时也衍生了一些小问题

3.1 第三备控工作站发单慢，导致播出信号静帧

在第三备控修改节目单后发单，但主备播控工作站长时间收不到新的节目单，最终无信号切换响应，导致硬盘播出信号静帧。现场重启主备播控工作站后发单依然缓慢，最后是第三备控播出软件重启后控制恢复正常。通过还原数据库和分析日志进行故障分析，发现是在切换点前值班员在第三备控工作站进行了发单操作。解决办法是：1）针对在第三备控工作站发送节目单操作进行了切换点前增加2分钟保护，即当前时间距离切换点时间差小于2分钟时弹出提示对话框并禁止发单；2）现场归档库长期未作清理，现在归档库导入容量已经很大，现场备份归档库，然后将归档库清空。升级归档软件，定期对归档库进行轮询覆盖功能，避免人工操作数据库，从而提高数据库的性能。

3.2 主备播控工作站显示的素材状态不正确

某一节目在完成上载并迁移后在主备播控工作站刷新素材状态时仍显示“未上载”，在第三备控工作站中将该素材从素材管理器中提取覆盖再发单后素材状态显示正常。

通过查看数据库和操作日志，该问题原因是此类素材的通知上载操作不是在节目单编辑工作站上完成的，而是在第三备控工作站播出软件上进行的，而主备播控工作站播出软件的设计是必须在节目单有变化时重新编译节目单才能更新素材的状态显示，所以自动刷新功能对此类素材没有刷新动作。在第三备控播出软件提交通知上载任务功能是为广东广播电视台定制开发的，修改定时刷新功能没有将这种情况考虑在内。后来，针对出现的这一问题对软件做了研发修改，现在是可以实现主备工作站自动刷新时把在第三备控播出软件通知上载的素材的状态也一并刷新。

3.3 直播事件超时，待播事件的编辑状态和标识异常，即超时后下一条待播事件变成已播不可编辑状态

广东台体育频道每天有大量的赛事直播节目，播出版面需要临时修改的情况常常发生，软件的这种问题是不能忍受的。大洋自动播控软件严格按照时间轴概念编程，就是当前事件的开始时间加上播出长度就是下一事件的开始时间，一旦当前事件播出超时，那么它原来设定的下一事件的播出时间就会过期，所以软件显示“已播”状态且不能被编辑。但其实对于待播事件我们设置的触发方式是“手工触发”，这就意味着它的开始时间是不确定的，直播超时后，软件自动把它当成已播素材是不合理的。后对软件做了研发修改，这类问题不再发生了。

广东台高标清混播系统现在承担着广东卫视的高清频道和体育高、标清频道的播出任务，目前运行稳定，较好地满足了日常播出的各种工作需求。