睢宁县融媒体中心高清播出系统的设计与维护

武恒宝

睢宁县融媒体中心 江苏省 睢宁县 221200

概述

睢宁县融媒体中心于2016年底实现了包括转播车、演播室、制作网等在内的高清化升级改造，2018 年初完成4 个频道的高清播出建设，并顺利实现了开播，系统运行稳定。该系统在充分借鉴其它电视台成功案例基础上，结合睢宁县融媒体中心实际业务需要，在系统总体方案设计上进行了优化。在设备选型上更加注重安全可靠、配置合理、功能完善的播出控制设备，切实保障整个播出系统的安全稳定运行［1］。

1 播出系统总体设计方案

高清播出系统主要由iChannel2 系统、二级存储系统、播出控制系统、切换系统、高清视频光纤传输系统、同步系统、卫星校时系统等部分组成。其总体架构设计方案如图1 所示。

图1 睢宁融媒体中心高清播出系统架构

1.1 iChannel2 系统

iChannel2 是一款高集成一体化播出系统，它包含大洋视频服务器平台和大洋高集成化播出软件。集文件导入、采集、转码、技审、编单、播出、字幕等功能于一体，是播出系统的核心部分。iChannel2系统面向用户的3 个流程包括节目单准备阶段，节目单编辑阶段和节目单播出阶段。

（1） 节目单准备阶段。iChannel2 系统上载软件可实现文件化导入上载功能，支持硬盘、蓝光、P2、DVD 等多格式文件导入。上传导入的素材需要经过MD5 校验机制来验证，确保传输过程的安全。同时，自动技审服务器会对上载导入视频内容中的码率、静帧、黑场和音频中的静音、不可听、响度等元素和指标进行技术审核［2］。未通过自动技审的节目素材文件，可通过人工复检流程，对素材质量进行重新审核认定，确保播出内容的安全。iChannel2 系统节目上载审核基本流程如图2 所示。

图2 节目上载审核流程

图3 一频道主备播控一体机链路

（2） 节目单编辑阶段。iChannel2 系统具有独立的编单软件，支持对主备机器的远程编单和发单，具有在线编单的功能，内嵌素材管理器。支持plst、excel、xml 三种格式节目单，可同时满足播出和存档的需要。具有支持广告单的合并，简化编单流程，支持编单过程中的虚拟素材占位，素材准备好后可实现自动加载至节目单，支持编单过程中自动保存节目单等特点。

（3）节目播出阶段。视频播出服务器架构采用两台大洋iChannel2 系统中视频服务器平台，互为主备，负责睢宁县融媒体中心综合、三农、咨讯及生活教育频道的播出。大洋iChannel2 系统视频服务器平台提供了即时播控的功能，支持顺播、定时播、手动触发等多种播出方式，能够满足日常播出的多方面需求。可以实现自动导入节目单功能，并能根据节目单信息，从中央存储导入本地没有的素材。

1.2 二级存储系统

二级存储是播出流程中节目素材文件存储分发的重要环节，具有向视频服务器传送素材的功能。睢宁县融媒体中心播出系统二级存储主要接收非编网制作好的成品节目及专门的电视剧或电影节目素材。整体设备采用FIS5116X-D 双控万兆存储，由FIS5000 控制柜、FIS5116X-D（主柜）、FIS5116XD （扩展柜） 三部分组成。FIS5000 采用精简Linux 操作系统，可以有效抵御计算机病毒。支持本地RAID，多副本和网络纠删码等多种保护方式，允许同一时间跨节点损坏4 至7块硬盘不丢失数据，安全性极高。存储核心部件全部采用冗余设计，在硬件层面确保存储体的稳定可靠，降低设备意外宕机的几率。

1.3 播出控制系统

播出控制设备采用大连捷成SIO-802KDP 播出控制一体机，SIO-802KDP 播出控制一体机采用集成化的设计理念，将播出切换、台标控制键、响度控制器、下变换、图卡发生器、应急切换、流媒体编码器等多种功能合而为一，用一台设备取代传统的多台功能独立的播出设备。具有多元化管理控制系统、超高的系统安全性能、强大的系统扩展性能等特点。各频道播控一体机信号链路如图4、5 所示。

图4 二、三、四频道播控一体机链路

1.4 切换系统

切换系统采用大连捷成XPLUS32×32 路中心调度矩阵切换器，X-PLUS 多格式混合无缝切换矩阵是一款高性能、模块化、冗余式的切换系统［4］。矩阵的输入/输出信号均支持3G/HD/SD-SDI、DVI、HDMI、YPb-Pr、VGA、HDBaseT、FiberDVI、FiberSDI、IPStream、CVBS、SVideo 等多种格式。输入、输出信号支持最高视频分辨率为1920 × 1200@60Hz （VESA 标准）或1080p/60。同时，系统具备以下特点：①支持音频（独立音频、嵌入音频） 的切换、加/解嵌处理，音频和视频可捆绑或独立切换；②多种格式输入、输出模块可选，每种模块均以2 路为单位；③支持输入/输出分辨率转换，可自行设定输出信号分辨率；④数据传输率最高可达3.4Gbps。其部分信号链路如图5 所示。

图5 32×32 中心调度矩阵链路

1.5 视频光纤传输设备

高清视频光纤传输设备采用Doteck HD8X Series 高清数字视频光端机， Doteck HD8X Series 由发送端和接收端2 台设备组成，主要用来传输速率为1485Mbps 的HD-SDI 高清数字视频信号， 向下兼容143M，177M，270M，360M，540Mbps速率的SDI 标清数字视频信号，并完全兼容DVB-ASI 数字码流信号［5］。具有支持Pathological（病态码）测试；自动识别HDSDI/SDI/ASI 输入，无需手动选择很高的信号；信号输入具有自动电缆均衡，输出具有驱动功能等特点。

2 高清播出系统运行维护要点

睢宁县融媒体中心高清播出系统2018 年建成并正式启用，系统运行四年来稳定可靠。为提高系统应用性能，及时排除系统逻辑错误，根据业务流程，睢宁县融媒体中心制定了严谨合理的播出系统运维制度，定期做好系统的巡检及维护工作。

2.1 做好高清播出系统服务器维护管理

为了防止服务器出现故障，影响播出安全，需要加强播出系统的数据库、迁移、视频等服务器的软硬件维护管理。在服务器硬件维护管理方面，需要定期查看播出服务器、数据库服务器、同步迁移服务器及其它服务器的硬件状况是否正常，特别是前置液晶屏有没有报警提示，查看服务器面板上的指示灯是否有异常，如红色或琥珀色。如果有报警提示，要及时检查服务器内存、硬盘、电源等硬件是否出现损坏，确保服务器各硬件系统安全稳定运行。在服务器软件的维护管理方面，定期检查数据库的备份文件是否正常，及时清理工作站中临时文件及已满的日志文件，以此来提高系统整体运行速度。及时对系统和软件进行升级、杀毒等操作，确保软件和系统的正常运行。

2.2 做好高清播出系统常规维护

每天检查高清播出系统的核心交换机、播出服务器主备交换机及其它以太网交换机状态是否正常。特别是状态指示灯是否正常，可以通过查看前面板显示灯颜色来确定，如果有异常报警显示，灯会显示为红色或琥珀色；检查系统盘及其它盘存储间是否充足，硬盘空间的状况是否正常；对系统硬件供电线路的状态进行定期检查，确保电力系统按要求稳定和不间断为设备供电。对整个播出系统每月做一次整体检修维护，每次维护至少完全关闭一次（其中磁盘阵列和播出服务器3 至6 个月重启一次）。定期对数据库服务器、同步迁移服务器及二级存储等重启。播出服务器重启的时候，主备分开重启，保证2 台播出服务器在线正常运行。

结束语

睢宁县融媒体中心在高清播出系统设计中更加注重各系统模块的安全细节。在硬件设备选型上采用“容错服务器+主备服务器”的多重冗余架构，既考虑了实时的双机热备，也考虑了容错服务器宕机情况下的备份应急解决方案［6］。另外，加强对高清播出系统日常开展全方位地技术维护与管理，力求为广播电视高质量安全播出提供有力保障。