含山電視臺制播網絡系統設計與應用

丁正良

（含山電視臺 技術制作部，安徽 含山 238100）

1 引言

隨著計算機軟硬件的發展，網絡通信技術以及數字壓縮技術的發展，數字化、網絡化制作播出成為廣播電視發展的必然趨勢。近年來，含山電視臺先后對制作、播出系統進行了數字化改造，使傳統的手動播出改造為硬盤播出系統。單機編輯制作改造為多機聯編網絡化制作模式。

目前，含山電視臺每周有6檔新聞節目，1檔專題節目，節目總時長約1.5 h，每天平均有二十多個小時的節目播出量。在規劃設計網絡系統方案時要求系統構造簡潔、靈活，易于操作，便于維護，便于擴展，實現系統的自動化、智能化；另外要達到高質量的安全播出、高質量的節目制作、高安全的素材存儲，系統應有冗余和備份，以及相應的應急措施。

2 制播網絡系統的設計方案（圖1）

圖1 制播網絡系統結構圖

2.1 非線性編輯系統

含山電視臺的非線性編輯系統操作直觀、快捷，運行穩定，性價比高。

1）系統結構

整個系統采用MPEG-2 I幀、25 Mbit/s碼流視頻編輯格式，通過百兆網絡交換機實現交互，高碼率數據在各個站點之間實現高速交換；系統滿足分布式上載、集中編輯的要求。系統暫設5個上載站點（能擴充），上載站點離編輯機房的最長傳輸距離大于100 m；每臺上載初編工作站存儲時間在10 h以上（視頻文件編輯以AVI文件格式存儲），并可擴展；上載初編工作站必須與新聞、專題編輯工作站相互兼容，素材能夠共享，相互調用編輯。

2）硬件指標

視頻指標為：（1）輸入：DV（IN/OUT）IEEE1394 接口、復合視頻（CVBS）、S-Video（Y/C）、Y/U/V（分量）；（2）輸出：DV（IN/OUT）IEEE1394 接口、復合視頻（CVBS）、SVideo（Y/C）、Y/U/V（分量）；（3）視頻制式：PAL 720×576；（4）壓縮格式：CCIR-601，MPEG-2 IBP （MP/ML）4∶2∶06～15 Mbit/s 可調或 CCIR-601，MPEG-2 IBP（MP/ML）4∶2∶212～25 Mbit/s可調。

音頻指標為：（1）平衡、非平衡輸入輸出；（2）采樣：48 kHz，16 bit。

2.2 硬盤播出系統

由于含山電視臺是單頻道對外播出，考慮經費緊張等因素，最終選用了基于硬盤工作站的播出系統。采用工作站方式便于系統方案的分布實施，也便于今后系統的升級擴展（因為工作站方式既適合于單頻道系統，也適合于多頻道系統）。含山電視臺的硬盤工作站是一種插卡式單頻道硬盤播出系統，采用了單機加板卡的形式，在計算機中插入一塊壓縮/解壓縮卡并配備硬盤和相應軟件構成，屬于一種插撥式結構。工作站數量、通道數量、硬盤容量、系統結構等配置起來十分靈活方便。

1）系統構成

含山電視臺硬盤播出系統主要由節目上載工作站、節目編單工作站、主備播出控制工作站、智能切換器、百兆以太網交換機、GPS集中授時器、音頻幅度控制器等構成。每臺工作站互相獨立工作，不會因為某臺工作站出現故障而影響其他部分的正常工作。

2）系統配置及文件格式

系統基于Windows 2000平臺，選用stradis板卡，平衡音頻，支持GENLOCK同步鎖相，10 bit D/A轉換，其功能和指標都達到了廣播級要求，目前在國內中小型電視臺得到了廣泛應用。

節目文件采用MPEG-2 PS格式，壓縮碼流為8 Mbit/s，GoP大小為15，重復率為3，采樣率為48 kHz。系統對模擬視頻、音頻信號進行數字壓縮處理成MPEG-2標準的DVD信號格式，存放到視頻硬盤。所有工作站上的節目格式互相兼容。

3 制播網絡工作流程及應用

含山電視臺制播網絡從實際運行的情況與效果來看，設計很成功，得到了采、編、制及播出人員的一致肯定，真正體現出數字化帶來的優勢。制播網絡工作流程如圖2所示。

圖2 制播網絡工作流程圖

3.1 節目制作上傳

新聞、專題、廣告在非線性編輯設備中經過素材上載、節目配音和后期合成等一系列過程完成節目的制作，按照播出文件格式要求壓縮打包，再通過網絡傳輸至編單工作站，在編單工作站中進行相應節目的導入上傳。若文件格式不正確或壓縮包有問題，導入上傳軟件會有相應的窗口提示。電視劇、文藝節目由上載工作站直接采集成MPEG-2文件并存儲在本地磁盤，經過打點軟件進行入出點編輯，合成后將該節目傳送至節目編單工作站，由上傳編單軟件傳送至播出工作站。節目在上傳過程中，同時上傳主、備播出工作站，確保節目的安全性。

3.2 節目編單

節目上傳至主備播出控制工作站后，才可對節目進行編排工作。在節目編排模塊里有順序、觸發、定時、定時插播、順延插播、連續插播等6種節目類型。編單人員根據節目播出類型進行設置，信號源選擇有服務器（主備播出控制工作站里的內容）、中央一套、安徽一套，可根據節目播出內容進行選擇。

3.3 節目播出

主備播出控制工作站實時檢測各播出站點的運行狀態，通過422/網線對站點的控制，主備播出工作站同步鏡像播出。在播出時，由控制工作站控制切換器、播出工作站等設備的運行。

4 制播網絡安全性的設計考慮

4.1 系統結構的相對獨立

制播網絡在設計初期，就考慮采用獨立制作、上載和獨立播出方式，這樣可以把比較集中的隱患進行分攤，降低故障發生率。

4.2 軟件權限的管理

在制播網絡中操作的人員，擁有不同的權限級別，沒有權限訪問的設備，一律訪問不到。

5 小結

含山電視臺的制播網絡系統具有結構簡單，造價低，配置靈活、方便，有較高性價比等特點，比較適合中小電視臺。它的應用改變了目前的播出狀況，實現了制、播、審和管理的一體化，既安全穩定，又經濟實用，獲得了社會效益和經濟效益的雙豐收。