计算机在广播电视播出中的应用

徐志坚

计算机在广播电视播出中的应用

徐志坚

（作者单位：广东广播电视台）

自1946年第一台计算机诞生以来，历经70年的发展，计算机已广泛应用于人类日常生产及生活中，成为人类不可或缺的工具。小到考生成绩查询、网上冲浪、信号灯切换，大到航海、航空、卫星定位、月球探索，计算机在其中无不扮演着重要的角色。同样，计算机在目前数字电视自动化播出系统中起到的作用也是无与伦比的。

计算机；广播电视；应用

接下来笔者通过硬盘信号的产生及它在自动播控系统中的流向，逐一介绍计算机在其中所起到的作用

电视信号的源头其实就是磁带。磁带送到我们播出中心首先来到的地方是磁带准备系统。

1　磁带准备系统

磁带准备系统由一台普通的机算机和磁带准备系统软件组成，通过网线接入数据网中。在这里，导播将磁带的相关信息进行整编、采集、输入，然后保存，并通过数据网将信息保存在数据库中；同时，在上载区生成相应的上载任务。在这里，计算机所起到作用就是数据采集与收录。

2　上载工作站

上载工作站包括上载区域和审看区域。在上载区域，由上载录像机和上载管理系统构成。上载录像机的输出端口连接在编码器上，编码技术主要功能是完成图像和声音的压缩，使数字电视的信号传输量大为降低。编码执行的标准是MPEG-2标准。录像机在播放磁带的同时也进行对视、音频的编码，两者时间上是1∶1的关系，编码后得到计算机可以处理的视频文件，视频文件存储在上载视频服务器中。工作人员通过配备审看系统软件的计算机来审看节目素材，审看合格后确认同意迁移，这时节目素材就进入到迁移任务的队列当中。审看不合格素材则要重新上载。在整个上载工作站中，可以看到计算机担任着不同角色，包括数据处理，数据录入以及数据的传输的控制。

3　迁移服务器

服务器是指网络环境中的高性能计算机，它侦听网络上的其他计算机（客户机）提交的服务请求，并提供相应的服务。为此，服务器必须具有承担服务并且保障服务的能力。服务器高性能主要体现在高速度的运算能力、长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力等方面。稳定性体现在支持硬盘热插拔，且配备双路UPS电源接入。迁移服务器由2台服务器和素材管理软件构成，2台服器互为主备关系，接入数据网。节目素材审看合格后进入到迁移任务的队列，迁移服务器会自动根据播出时间的急缓来给每一条需要迁移的素材设定优先级别，让时间比较急的素材可以优先得到迁移而不影响到正常播出，点对点迁移，迁移执行FTP协议，标清节目素材传输速率一般为4∶1，也就是4分钟的素材1分钟可以迁移完成。

在素材管理软件上，可以看到各条迁移任务的完成状况，能对视频服务器里面的所有素材执行各种操作。

一是对迁移失败的任务可以手动重新执行，也可以手动删除任何一条迁移任务，可以手动添加迁移任务。二是可以查询到视频服务器里的所有素材，包括节目素材和广告素材。查询到该素材的所有基本参数（素材名称、长度等）、播出的时间、所存储的位置等。三是当视频服务器某一个节点出现故障时，可以在这里手动禁止该节点参与传输。

4　视频服务器

视频服务器分为上载视频服务器和播出视频服务器，它们都由2个集群组成，互为主备。每个集群由若干节点组成，这些节点的硬件元件是服务器，它们可以提供大约1 T字节的串行ATA（SATA）磁盘存储容量及标准以太网联网和CPU处理能力，运行RAIN和数据管理软件。数据可以在多个RAIN节点之间，而不是在一个自身配有冗余电源、冷/热插拔磁盘驱动器的单一存储子系统之内，进行可靠的存储和保护。RAIN是一种开放式体系结构，它把标准的最新计算与联网硬件与高度智能化的管理软件融为一体。这种融合使一大批存储和数据保护应用可以在高可用且具有自愈功能的网格式设备之间进行更经济地部署。总的来说，视频服务器是所有节目素材储存的位置。在上载视频服务器每个节点上连接有编码板和解码板，而在播出视频服务器上只连接解码板，计算机可以通过解码板访问里面的素材。

5　自动技审工作站

自动技审是我们部门近期启用的服务器，功能是素材分析，它目前只是作为辅助设备运行，不会影响到电视播出。

自动技审通过交换机与视频服务器相连，素材只要迁移至视频服务器，它就会控制视频服务器将该素材迁移至自动技审服务器。因此，自动技审也是一个具备庞大储存空间的服务器。当素材到达自动技审服务器后，服务器就会自动对素材进行分析，通过分析可以检测出素材存在的问题。检测结果在技审管理软件上可以看到，软件上还可以显示素材检测的完成状况。相信随着技审功能的完善，人工审看素材这一环节将会完全由计算机取代，进一步实现播出的自动化、智能化。

6　播出工作站（上、下级机）

播出工作站是整个播出系统实现自动化的关键部分，它分为两个部分：上级机和下级机。上下级机软件系统上设置了相同的网络ID，它们就是靠这个网络ID进行联系。

6.1上级机

上级机由1台普通计算机和编单软件组成，通过网线连入双网，数据网和控制网。上级机的功能：一是编写节目单（将节目素材按照时间顺序串连在一起），并将节目单通过数据网保存在数据库中；二是控制下级机，上级机可以通过发单的形式改变下级机的播出节目单。

因为每天电视节目素材的量非常之大，工作人员需要在上级机上操作的时间比较多。因此，每个频道对应一台上级机。由于上级机并未直接参与播出，就算它发生故障的时候也不会立刻产生播出事故。因此，只要及时更换冷备份机就可以。当上级机上的节目单丢失后，可以直接从数据库里调出。

下图是卫视频道的自动播控控制线路图

图1　卫视频道的自动播控控制线路图

6.2下级机

因为下级机直接参与播出，一旦发生故障，就有可能直接引发播出事故，下级机由服务器来担当，每个频道对应2台下级机，它们之间通过MOXA卡与RS422连接在一起，互为主备。下级机控制视频服务器、录像机、矩阵、下游键（台标、字幕）、切换台等周边设备，以此来实现数字电视的自动化播出。例如，节目单把素材A安排在8点准时播出，当在7点50分的时候，下级机会扫描该素材是否已经迁移到播出视频服务器，如果没有的话会发出报警声。已经迁移成功则会显示正常。8点整的时候，下级机就会控制播出视频服务器上的解码板对素材A进行解码，解码输出的视、音频数据比特流就会通过光纤流向切换台，下级机同时也会控制切换台将信号源切换至硬盘通道，这样素材A顺利通过到总控，就这样下级机通过人为提前编写好节目单来实现数字电视的自动化播出。

7　数据库

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库。播出系统中的数据库里面储存的是各个频道的每天播出的节目单和所有节目素材的基本信息，通过数据网实现数据共享，为其他工作站提供文件服务，数据库的重要是不言而喻的，一旦数据库出现问题就会造成整个自动播控系统的瘫痪。

正是由于计算机的发展与应用，使电视播出从过去的人工手动逐条录像机播带变成今天的自动化播控，节省人力的同时也使电视节目更加紧凑严密。另外，由于计算机强大的图形处理能力，可以给视频添加特效，使电视节目更加的多姿多彩；随着互联网的普及与兴起，观众可以通过网络观看电视节目，使电视节目传输的渠道走向多元化，给如今的各大电视台提供新的机遇，同时也提供新的挑战。

徐志坚（1983-），男，广东韶关人，本科，助理工程师，研究方：广播电视工程。