电视台高清播出系统架构与安全机制探析

2018-02-21潘全

西部广播电视 2018年15期

潘全

（作者单位：扬州广播电视总台）

“眼球经济”对电视媒介而言，催生了更多的电视科技，高清视频播出系统作为电视台提升竞争地位的重要措施，在满足受众多元化需求、提升电视台收视率等方面发挥了积极作用。不过，对高清播出系统而言，安全性至关重要。本文将就高清播出系统的架构及安全机制展开探析。

1 电视台高清播出系统架构

高标清同播时代下，高清电视市场成为发展的主流趋势。对于电视台高清播出系统的架构与设计，需要在遵循安全、实用、稳定、高效原则的基础上，促进电视播出业务网络化、自动化[1]。总体而言，高清播出系统包括视频服务器、播出数据库、智能监控系统等三大部分。细化来讲，利用上载、编单、播出，增加自动技审、录像机共享模块，借助千兆网来完成电视高清视频的传输、控制和管理。

1.1 视频服务器

为保障视频服务器的安全性，通常在播出系统中设置两套视频服务器，并配置相应的FSI卡和磁盘阵列，构成播出视频集群。同时，利用上载系统，可以满足MSV服务器、UML上载集群对多种分辨率、多种视频格式的选择播放。为降低升级成本，可以在上载集群中采用UML-T系列存储设备，并引入UML服务器，实现单一连接存储方式。在运行过程中，通过主机缓存来完成对系统数据的回写，提升故障恢复功能。并且，在上载服务器，还可以接入音频，能够满足八个声道的音频输入，还可以利用FTP文件传输协议，实现对AFD信息的识别与自动嵌入，确保服务器之间数据交换。据测算，在高清播出系统中，各个视频服务器之间可以实现多传输码流交互，且速率达到220 Mbps。

1.2 播出视频数据库

高清播出系统中视频数据库是核心单元，也是体现播出系统安全、高效的重要内容。通常情况下，播出系统会采用双节点均衡负载方式，即便是某一节点出现故障，则由另一节点完成相应数据库播出工作。当然，如果两个节点都发生故障，则由第三备份数据库应急管理。在播出数据库系统中，各个节点均采用独立的磁盘阵列方式，能够保证五十个会话要求。在高清播出系统架构中，对自动播控系统的设置，主要从上载、技审、信息管理、节目单编辑与播出控制等方面完成[2]。节目单是高清播出系统的重点，也是实现不同数据库整合的重要依据，随着播控系统网络化发展需要，对于节目单的设计，要提升数据管理效率。如在各个模块融入自诊断功能，实现自动报警与记录，提升播控系统的安全等级。

1.3 智能监控系统

高清播出系统在架构中需要对各系统设备、信号、流程、环境等进行监控管理。如为确保不同信号源节目的正常播出，需要对各受控设备进行自动监测，对其连接的状态、受控状态进行全面检测，针对出现的故障或问题，给予警示反映。可以说，在高清播出系统中，监控系统分为内部监测与控制两部分：一方面需要对各系统的信号及信号质量进行监测；另一方面，需要结合安全性要求做出警示。如在保障正常播出的条件下，完成对高清视频定帧、无声、彩条等故障的监测，以便为后续技术处理、故障点排除提供参考。

2 电视台高清播出系统安全机制

高清播出系统的安全性具有多方面，如播出平台的安全性、播出管理的安全性等。现对主要安全机制进行分述。

2.1 引入422倒换器

在高清播出系统中，422倒换器的使用，主要是针对相关信号传输需求，如ECO-422-8倒换器，具有8路倒换通道，能够实现RS232与422信号的转换。同时，在倒换器信号通道中，可以设置主、备通道，也可以借助继电器实现多级级联。过去的标清播出系统并未设置主备自动倒换功能，而是以人工方式为主，一旦出现故障，难以快速恢复信号通道，造成视频中断或延迟现象。高清播出系统通过引入422倒换器，可以对信号源及播控系统进行设置，引入应急操作，满足信号源进入播出系统后采用两路传输和处理方式，且不受干扰。即便是在主路系统出现故障，可以快速切换到备用线路，保障视频信号传输稳定性。也就是说，422倒换器通过设置主备视频服务器，在主控站发生异常后，可以通过GPI指令触发422倒换器，实现对受控设备的快速接管与连接。

2.2 引入功能模块

对于高清播出系统中的功能模块，其作用在于实现磁带全系统统一化管理。如根据节目单、广告单内容，利用磁带条码、时码信息来进行灵活的编排节目播出方式。同时，高清播出系统可以实现节目单自动无缝驳接，高清自动系统可以对上载素材进行自动技审，其方法是将所有的需要播出的节目、素材上载到服务器，利用技审来实现所有节目的安全检测，如果存在问题则触发报警，从而提升上载素材的整体质量。另外，对于上载自动技审，可以满足四倍速传输，尤其是双通道独立作业机制，将自动技审与人工技审进行统合，不干扰，操作便捷而灵活。

2.3 引入切换系统

QMC是高清播出系统的主要切换系统，该系统采用主从控制方式，主机采用串行总线与控制面板进行连接，并通过QMC实现对总线与主机指令的传输。在QMC控制指令中，一种是与主机相关的指令，如方向键、上下键、声音调控键、节目切换键等，该类指令直接与主机进行信息交互；另一种是主机与矩阵间的控制指令，如视频频道切换、音频信号切换等，这些信号指令需要与主机和矩阵前端控制面板进行交互。考虑到高清播出系统的安全等级，对于QMC系统的控制，还需要设置相应的安全切换方式。如增加主路信号的多样性，实现对不同功能的选择。同时，还要增加主备路系统稳定性，对主路信号源进行安全监测，避免因信号源出现故障而影响播出质量。

2.4 引入智能监控系统

监控系统的应用，在标清播出系统中多采用信号监视器，虽然直观性强，但对空间要求较大。高清播出系统，以数字化技术为基础，突出设备智能化管理，而监视器监控方式显然无法满足要求[3]。因此，高清播出系统从保障音视频信息安全、可靠运行基础上，采用多画面分割器及大屏幕显示相结合方式，可以实现对不同监控系统的灵活配置，提升监控效率。如多画面分割器可以对不同频道、不同路、不同格式的信号源进行数字化压缩处理，在监视屏幕上进行分割显示，实现一个监视器完成多路信号监控的目的。