播控系统中上载技审系统扩容设计与实现

汤 勇

（作者单位：四川广播电视台电视播出部）

四川广播电视台电视播控系统集成了网络化的采编﹑技审﹑备播，以及多频道播出的集中控制。按照国家新闻出版广电总局关于加快高清电视发展的要求，播控系统采取现有频道高﹑标清同播方式，逐步对标清播出频道进行高清升级，以推广高清节目播出。

上载技审系统是电视播控系统的子系统，该系统为整个播控系统所有频道的节目素材提供技术审核，并完成部分素材的上载备播任务。随着高清频道的增加，为更高效率完成节目素材备播任务，需扩容升级上载技审系统，从而提高台内节目的上载审片效率和质量审核效率。

1 系统介绍

电视播控系统从功能上可分为上载技审﹑迁移和播出子系统。播控系统中的备播节目素材以文件形式通过FTP协议由网络从总编室备播库传输到二级存储以及播出服务器，部分节目素材由上载技审工作站本地上载，播控系统中的素材数据传输流程如图1所示。

图1 播控系统中的素材数据传输流程

由图1可以看出，上载技审系统是电视播控系统的子系统，其作用除节目素材的上载采集外，还对二级存储服务器中的素材进行自动技审和人工复检。上载技审系统上载备播的节目主要是当迁移系统故障致使节目素材传输失败，或由于时间临近来不及从总编室将素材迁移到播控系统的节目，扩容升级前的上载技审系统如图2所示。

图2中，原系统上载平台主要由录像机﹑上载服务器和上载控制工作站等设备构成。系统含14台录像机，对应14台VTR上载服务器，由共享服务器和4台上载控制工作站协同控制，其余5台上载服务器为线路上载，19路上载服务器的信号源均由总控矩阵调度。

原上载技审系统已使用约6年时间，最初规划为12个标清频道，2个高清频道提供上载技审任务，随着对现有标清播出频道进行的高清升级改造，高清频道和高清素材的播出量随之变大，节目素材的上载﹑技审和迁移量也急剧增加，所以需对原系统进行扩容升级改造。

2 系统扩容升级技术需求

由于上载技审系统扩容升级改造是播出系统在线运行的状况下进行的，所以，必须以安全第一作为系统施工的基本原则。升级改造期间，不得影响播出系统的日常播出和业务，机房设备布局和布线不能做大调整，设备选型需兼顾先进性与成熟性，能兼容现有系统和播出流程。新增设必须达到的主要技术功能要求有以下几点。

一是提供文件导入的功能，支持批量导入，导入过程中支持转码；二是提高现有系统素材上载审片效率，提供至少12个上载通道和12个审片通道，同时要求支持边上载边审片，上载完成后支持通道审片或文件审片；三是提高现有系统素材自动技审效率，要求每台技审Actor对于高清素材能够达到4倍速，标清素材能达到8倍速；四是新增的软件提供人工复检功能，在该软件上能查看自动技审的结果，并可对结果进行人工确认；五是新增设备需兼容现有播控系统，且不影响现有系统的安全运行。新增软件能够访问现有版本的播控系统数据库，能够对数据库进行读写操作。

3 系统扩容升级实施方案测试验证

图2 扩容升级前的上载技审系统

从硬件上来说，系统扩容部分和原系统相比只是很小一部分，但扩容新增设备需兼容现有播控系统，特别是必须兼容现有系统数据库，能对数据库进行访问。所以，在系统升级改造前我们对实施方案进行了评估，经评估发现主要问题有：系统中需要使用新的MIG软件（多功能导入软件），而现有播控系统配置软件版本较老，没有相关新软件的参数设置，需要升级新版系统配置软件；另外，由于新MIG软件的使用，需要针对播控系统数据库进行升级，升级目的是增加新的数据库表，新增表用来满足新软件的使用。以上问题涉及数据库﹑策略﹑迁移等软件的运行，我们需要确认升级改造会不会修改现有系统数据，会不会影响原节目素材的迁移﹑技审等，这就必须先对实施方案进行测试验证，测试工作分为两个阶段实施：第一阶段，现场搭建临时测试环境，对数据库升级验证和原有播控系统配置验证；第二阶段，在确定前期的测试验证工作全部可行后，对系统功能测试验证。

对于第一阶段，首先测试验证现有播控数据库﹑系统配置软件版本﹑播出软件版本，检查评估目前的数据库对于新软件的升级脚本有无风险或者隐患。在确认安全之后，我们使用闲置的服务器及备用频道的设备资源，现场搭建测试环境，需使用的设备有：新增的高清自动技审Actor作为临时数据库，备用频道播控主备工作站，新MIG导入工作站，另外，将监控服务器作为测试环境的同步迁移服务器。实施步骤如下。

（1）在高清自动技审Actor上安装Oracle数据库Database，将正式业务数据库逻辑备份文件还原到临时数据库服务器。

（2）更改临时数据库测试验证环境的相关设备（备用频道播控主备工作站﹑新MIG导入工作站﹑监控服务器）的数据库监听配置到临时数据库，测试数据库连接是否正常。

（3）对临时数据库进行数据库脚本升级。

第一阶段风险评估：本阶段工作，不涉及播控系统正式业务，搭建临时测试系统使用的设备均是现场闲置资源，且数据库连接与正式数据库断开，不会对现有系统业务造成影响，本阶段操作无风险，计划耗时10天。

对于第二阶段的测试系统功能验证我们计划用15天完成，实施步骤如下。

（1）对新MIG导入软件进行相关系统设置。

（2）开启测试环境的播控软件﹑同步迁移软件﹑新MIG导入软件。

（3）对新MIG导入软件的功能测试。

（4）从新MIG导入素材后，测试从MIG工作站本地直接拷贝到视频服务器进行播出，测试的视频服务器为备用频道播出服务器。

（5）测试在备用频道进行上载素材的播出。

（6）整个测试期间对新MIG导入软件功能进行优化及改进。

第二阶段风险评估：本阶段工作，在临时数据库环境下生成的素材文件，在测试结束后会被删除，以避免在二级存储及播出服务器中形成垃圾素材。在临时数据库的测试任务，不会对正式系统业务造成影响，本阶段操作无风险。

4 新增设备系统集成

经过前期的系统扩容升级实施方案评估，并现场实际搭建测试环境针对性的进行功能验证，确认了新增的设备硬件与软件兼容现有播控系统和现有版本的系统数据库，且不会影响系统策略﹑迁移﹑技审等软件后，我们才对上载技审系统进行升级改造，所有升级操作均安排在停机检修时进行，正式升级步骤大致如下。

（1）备份播控系统数据库，备份播控系统配置，在正式数据库上刷升级脚本；（2）考虑到脚本在其他方面是否影响播控系统，在刷完升级脚本后，暂不进行系统配置，观察3天后若业务仍能正常运行再进行后续操作；（3）验证无影响后，使用新的播控系统配置进行MIG导入软件的相关配置；（4）配置完成后进行软件的功能验证，在验证的同时注意现有播控系统有无其他问题产生，若有问题则需注意判断跟当前测试的新软件有无关联。

根据调研设备选型，新增设备由6台大洋D3-AIR MIG多功能导入审片服务器，6台SONY PDW-U2光盘驱动器以及视分等周边设备构成。另外，因为高清节目素材的增加，为提高自动技审效率，我们还增加了两台高清自动技审Actor。扩容升级后上载技审系统如图3所示。

图3 扩容升级后上载技审系统

图3中的加粗部分为系统扩容新增设备，从功能上来说，6台导入服务器是拥有素材采集﹑技审﹑人工复检和素材管理功能的工作站，与原系统采用通道控制的上载方式相比，节省了采集信号监视设备的投入。导入服务器的信号源共有3路输入，其中，两路通过总控矩阵调度，总控矩阵提供的节目信号均是带嵌入音频的SDI高/标清信号，软件自带显示窗口用于上载时操作监看，以便对信号源的再次检查确定。由总控矩阵调度信号源，目的是灵活分配节目信号与导入服务器，如可以将进矩阵的任何一路信号分配给任何一台导入服务器进行采集。由图3可以看出，服务器第3路导入信号源由光盘驱动器提供，光盘介质上的文件通过超高速USB 3.0连接PC直接访问。新增的两台高清自动技审Actor采用DELL PowerEdge R730服务器平台，加上原系统的8台Actor，10台技审Actor彼此间相互独立，其中，任何一台死机﹑重启，均不影响其他Actor，更重要的是，当技审Manager检测到有Actor故障时，会自动将有故障Actor的任务重新分配给其他客户端，而不影响技审任务。

5 使用情况

新导入服务器软件有两个界面，分别对应矩阵来的信号上载和光盘驱动器直送的信号导入，其中，上载界面和原上载平台软件界面类似，导入界面如图4所示。

图4 导入界面

服务器在进行素材导入的同时可以进行转码操作，转码目的是对素材重新打入/出点或将素材进行高/标清变换。新导入服务器是完全区别于原上载技审系统中的VTR上载和线路上载服务器，使用光盘驱动器导入工作模式，其采集速度远高于原系统的上载模式，经压力测试，平均速度约30 Mb/s左右，导入SD 是 1∶6，HD 是 1∶3的速度，而原系统的上载速度是1∶1，如1小时的SD素材原系统需1小时上载完成，新导入服务器约10 min即可完成，这大大缩短了节目素材备播时间，提高了播出安全性，是系统扩容升级后明显的优点。另外，增加的两台高清技审Actor，对自动技审效率也有明显提升。

新导入服务器已使用一段时间，目前设备运行正常。新设备完全兼容原播控系统和数据库，能对数据库进行访问。扩容升级后的系统在素材迁移过程中我们仍可使用监测软件进行素材迁移监看，同样也可用原系统配置软件对新系统进行后台参数配置。

另外，本文涉及的二级存储服务器﹑人工复检﹑原系统迁移备播以及迁移策略等，在以前的文章中有详细介绍，这里就不再赘述。