乌鲁木齐电视台高标清数字化硬盘播出系统特点

摘　要：笔者根据当前广电技术行业数字化硬盘播出技术发展趋势结合本台实际情况，从参与设计搭建应用具有本台特色的高标清数字化硬盘播出系统中，总结各方面工作经验。从安全可靠、技术创兴、应用实践等方面，把本系统的一些技术特点分析总结出来供大家相互学习交流。

关键词：硬盘播出； 异构模式； 特点分析

　　广播影视事业发展已步入“十二五”规划，根据广电总局相关文件精神，我国各级电视台将逐步实现高标清同播，到2015 年将是由标清向高清过渡的重要阶段，认清当前广电技术发展趋势结合实际项目，笔者参与设计搭建了具备即适合本台当前需求又能满足未来发展的高标清数字硬盘播出系统。

1 系统总体组成

　　系统总体是由控制软件部分和硬件集成部分组成。整个系统依照国家广播电影电视总局有关电视台建设标准进行设计和施工，技术指标符合总局颁布的广电行业标准。

 1.1 软件系统部分   明确全台节目播出业务流程，以业务流程为主干设计各个模块化软件。软件包括：总控节目调度软件、节目上载软件、节目编单软件、播出管理软件、节目素材管理软件、节目迁移软件等。每个软件系统之间既相互独立又彼此联系，最重要的是必须保证软件在各种情况下都能稳定可靠的运行。 本台播出业务流程关系图见图一



1.2 硬件系统部分   本台的高标清数字化硬盘播出系统包括：总控调度子系统、分控播出子系统、节目上载子系统、二级存储子系统、传输子系统，UPS 及精密空调子系统等部分组成 。见下图二：



　　硬件系统组成中总控调度子系统是通过矩阵控制设备对全台的信号，如演播室信号、播出信号、外来卫星信号等信号进行调度分配的系统。

　　分控播出子系统是播出节目通过节目上载系统将模拟或数字磁带信号转换成数字文件，将播出节目的数字文件迁移到二级存储子系统等待对节目下一步操作。在正常流程下，所有频道所需的播出节目文件均按照节目单通过二级存储子系统提前3天迁移至分控播出子系统中的视频服务器，等待节目播出；而在非常规状况下，需通过紧急快速通道，将上载完的数字节目文件，不经过二级存储直接迁移至需要播出此数字文件的视频服务器中，完成在紧急状态下的安全播出工作。

　　传输子系统负责对所播出的节目信号进行编码、复用打包，以TSI码流的形式向网络传输、地球卫星站等外界传输节目信号。UPS 及精密空调子系统则是负责整个机房设备的安全供电和环境管理，保障各个设备的安全运行。同时还有播出节目信号监录和设备工作状态监控两个小系统。

2 系统特点分析

2.1 设计架构和使用方式的创新   目前广电行业大多是设备特别是高端设备完全依赖于国外进口，比如摄录设备依赖于日本、IT设备依赖于欧美。与之相对应购买和维护的费用相当昂贵而且时间周期长，严重制约了整个广电行业的发展。鉴于行业现状和本台所在边疆的现实情况，我们在系统架构和设备选型上大胆采用异构模式。

　　和以往传统硬盘播出系统服务器上载服务器播出的主体架构不同，我台采用了工作站上载服务器播出的主体架构。从技术细节上服务器上载属于硬件编解码，稳定可靠但造价和维护成本高，工作站上载属于软件编解码，虽然稳定性没有前者有优势但是灵活性和造价方面优势明显，而且工作站的维护成本远远低于服务器。所以从长远发展来看工作站上载+服务器播出的异构模式是非常有发展前景的，同时从我们目前的使用情况来看也是如此。

　　在播出视频服务器设备选型上也采用异构的模式，主、备视频服务器采用各方面性能良好的进口服务器，体现的就是它的安全可靠稳定，第二备播视频服务器则采用性能优良，特别是兼容性良好的国产视频服务器，三台视频服务器其中两台互为热备，另一台采用不定时热备的方式使用，从安全策略上实现了视频服务器间相互备份。同时从成本和长远发展考虑，进口视频服务器各方面成本要高于国产视频服务器，一旦进口视频服务器的应用周期到无法维护使用的地步，同时又没有大量足够的资金来完成系统更新换代的情况下，我们当然可以完全将其替换为国产服务器，因为我们经过长时间的使用已有了应用维护国产视频服务器的经验，同时也可以很好的节约设备投入成本，利国利民。在其他的备用设备选型中以兼容性良好为前提，也可以大胆尝试采用异构选型的模式。

2.2 高标清节目合理转换   目前国内采用高标清同播的电视台尚属少数，我们通过科学合理的设计，明确转换方式及转换流程，在西部城市率先实现了这一目标。高清和标清节目能够实现同时播出，其技术特点就是对节目源进行科学合理的处理，这是由目前高清节目素材少的现状造成的。现在常用的办法就是通过添加AFD信息对高标清素材进行上下左右幅型变换。如何变换和怎样变换要根据高标清节目源的内容比例来约定。本台的转换特点是以简单实用、安全可靠、尽量减少素材的转换频率为设计理念。

　　主要转换方式如下表：

2.3 应用软件灵活   本系统所包含的硬件子系统比较多，而驱动这些硬件系统的软件系统就要格外的稳定和灵活。相对于以往软件的整体统一性，乌鲁木齐电视台高标清数字化硬盘播出系统的软件系统采用松耦合模块化设计，也就是说这个庞大复杂的软件系统可以根据用户需求来更改某一模块的软件功能，而且不必对其它模块的运行而担心。以此为基础我台可随时根据具体的业务需求进行个性化定制开发和软件升级。 如：我台由于经营原因，广告是由不同两家公司代理的，根据他们要求双方相互不能看到对方的广告编排，于是根据需求对广告节目单编辑软件和相应数据库做了人性化的个性开发，在不影响其他软件的情况下解决了问题，后期的使用效果反应良好。

　　根据事业发展的要求，播出系统必将是以后全台网中的一个部分，因此软件系统的开发应按照广电总局《电视台数字化网络化白皮书》的要求，面向将来全台网，预留与将来全台网其它业务板块特别是全台网主干平台互联互通的接口，确保以后与全台网互联互通提供相关软件接口支持服务。见图三

　　

图三

2.4 安全冗余完善   对电视台来说安全播出是第一要务，所以硬盘播出系统的每一个环节都需求完善

安全冗余。在众多设备中最为重要的是播出视频服务器，我们在设计上采用主+备+备的三级备份架构式。其中三台服务器的工作方式可以选择全热备和不定时热备的方式，根据使用情况在任何情况下只要一台视频服务器不 工作，那么另外两台视频服务器也能形成互相备份的效果。在服务器播出通道规划方要求，标清：一个服务器最多不超过3个播出通道（一共有4个通道），高清：一个服务器最多不超过个播出通道。这样大大提高了服务器工作的安全冗余和可靠性。同时考虑到极端情况，播出系统仍然配了数字放像机，一旦视频服务器无法承担播出任务时，数字放像机仍可以承担播出任务，做到万无一失。系统中的主要周边设备都采用主+备的安全冗余方式，如：数据库服务器为主备方式、切换台+切换器主备 方式、2×1倒换器主备方式、各种信号处理板卡主备等等。

　　供电系统采用双回路、主备UPS供电的方式，外电送到机房的两路电分别进入两台UPS，两台UPS输出的电分别供给使用双电源的设备，如视频服务器。其它机房的单电源设备供电选用加装无触点零切换的电源倒换器，一旦有一路外电中断不会对设备产生断电影响，供电安全使用大大提高。

3 结束语

　　在广播电视技术行业里，安全播出是永恒的话题，围绕安全我们把硬盘播出的设计使用做了最大限度的发挥创造，除了安全性以外还要充分体现出系统的实用性、开放性和可扩展性，笔者通过这篇文章，希望能从设计和实际使用中总结一些经验特点和技术同行们共同交流进步。

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