數字硬盤播出系統在縣級電視臺的安全應用

林國藝

（福建省南安市廣播電視臺，福建 南安 362300）

責任編輯:任健男

1 引言

幾年來，廣播電視數字化建設已在廣電系統深入使用，特別是數字硬盤播出系統的全面普及，給縣一級電視臺帶來觸動和發展，硬盤播出系統充分利用網絡資源、存儲技術和先進的網絡視頻技術，建立一個數字化、網絡化、自動化、高效率的制作和播出平臺，它利用現有的成熟、安全、穩定的播出網絡取代已有操作模式的不便，并能滿足各種新的業務需要[1-2]。尤其重要的是播出網絡的切入運行能在系統工作毫不停頓的情況下進行全面的運作，做到系統更換時的平穩過渡和節目播出、制作信號的流暢，給縣一級電視臺探索一種新的播出模式奠定了堅定基礎并起到積極的作用。2009年南安市廣播電視臺搭建數字硬盤播出系統，以提高縣一級電視臺節目播出需要，全面改善播出信號和播出程序，實現了縣一級電視臺全數字播出的愿望。

2 數字硬盤播出系統的應急處理

數字硬盤播出系統主要的組成部分是中心存儲系統，它是所有節目素材的載體（主備）。交換系統包含以太網交換機，網內的所有數據交換都通過這個系統完成。服務系統提供共享管理、數據庫服務、存儲訪問服務、應用服務、工程合成打包和節目上載等功能，還支持編單工作站以及電源等模塊。

南安市廣播電視臺共使用2臺神舟6000三通道視頻服務器，2臺服務器上載、播出互為主備。神舟6000播出服務器配備RAID5硬盤陣列，采取完全獨立的一對一的鏡像備份，共配備了3個解碼通道。其中2個編碼通道用于上載素材，上載操作和審看操作可以同時進行而互不影響。播出程序可以加載已經編輯好的節目單，控制設備完成播出任務；支持多種類型播出模式；支持錄像機、視頻服務器、直播節目混合播出及控制各種型號的錄像機、切換臺等設備。節目單編輯用于對節目進行編排，包括節目單模板編輯、節目編排、串聯單編輯，并可設定實時、順序、觸發、定長插播、不定長插播、順序插播、跟隨插播、緊急插播、不計時插播、隨時插播等多種播出插播方式，并有良好的應急處理能力和邊上載邊播出的緊急播出功能；支持不間斷播出系統自動滾播墊片；不會發生黑場或藍底事故，真正實現零幀切換技術。播出網絡系統的各個環節，包括節目上載、節目剪編、節目串編、節目插播、播出切換等均精確到零幀；播出素材的整個準備過程均由遷移服務自動處理，在有需要的情況下也可手動操作。

2.1 系統中的信號調度

系統內信號的分配調度由大型矩陣來完成。為滿足2個頻道播出的需要，有效地調度和分配信號，南安市廣播電視臺2個頻道的播出選用16×16模擬矩陣調度和32×32數字總控作為播控系統信號中心，演播室信號、外來信號、播出返回信號為信號總控的數字信號輸入，然后由16×2切換器作為信號輸出前端供有線電視輸出、總控監視等。各演播室信號、衛星信號、直播信號等的分配由總控矩陣來完成，原有的模擬信號用模擬矩陣來調度如圖1所示。

播出所需要的信號由16×2主備兩個播出矩陣來調度。信號監視采用多畫面分割器配合6臺52 in液晶電視機組成的監視系統。32×32總控模塊采用了視頻跳線和主備矩陣雙重安全備份機制，來實現32×32的系統調度。播出信號是整個數字硬盤播出的關鍵環節，在系統中考慮到播出切換器遇到故障時，將給信號的播出暢通產生嚴重的影響，甚至會造成播出事故，因此在數字硬盤播出終端每個頻道采用三選一的切換開關和1臺16×2播出矩陣，作為主備信號輸出，當切換器播出信號出現故障時，切換三選一開關。選擇備用16×2切換開關的信號作為主播出信號，確保信號的正常暢通，而后對主播出切換器進行維修和排除。這樣既可以充分確保末級信號的播出準確無誤，又可以保證技術人員維修及時、設備更換準確，提高了播出的安全系數。

2.2 網絡信號切換

播出系統由網絡系統、控制系統、校時系統、同步系統、視音頻線路系統構成。播控網絡系統是一個獨立星型拓撲域網絡，由數據庫服務器、播出服務器、播出機、上載機、字幕機、審片編單機等組成，播出網通過網關和其他網絡連接。播出機和上載機裝有RS-422卡，控制視頻服務器編碼、解碼通道和錄像機。信號操作由播出程序來控制，在操作過程中，主機的指令實時傳送到備機，所傳送的指令控制到頻道主備路信號的同步播出。不管哪一臺機器出現故障，如果故障對一個頻道的主路或備路產生影響，另一路將起主導作用而且對系統沒有影響，其余通道仍正常播出，這樣對分立主備的控制設計使播出的安全和穩定得到提高，如圖2所示。

校時和同步系統均采用主備冗余模式，自動倒換為系統的穩定運行提供了有力保證。視音頻系統的所有關鍵點都接入到跳線盤，在設備或線路出現故障時能快速地找到故障點，并能使播出信號跳過故障點，確保信號安全播出和設備的應急檢修。

3 播出網絡安全

縣一級播出網絡系統對使用者來說是比較生疏的，南安市廣播電視臺自建臺以來是第一套投入使用的全數字化硬盤播出系統，確保網絡安全是工作的重中之重。因此，對安全播出必須有高度的警惕和防范意識。

3.1 播出網絡安全措施

網絡安全措施是確保節目正常播出的一項重要工作。在對使用人員進行安全意識教育外，主要還是按照硬盤播出的有關操作流程進行防范，特別是在設備的設計上采用多級安全規范。網絡數據交換系統如圖3所示。

1）播出核心服務及管理:數據安全交換系統根據業務模式包括兩種鏈路，即辦公網接入的高安全區部分和編輯機房導入導出部分，為了使系統能夠實現統一的管理，兩套系統部署共同的數據服務、應用服務、統一認證服務等，統一部署病毒庫升級工作站及網絡管理工作站。

2）高安全區導入導出鏈路:從辦公網絡導入導出的數據通過部署3條高安全通道，實現數據的殺毒、文件分析、傳輸等數據安全交換業務。3條鏈路能夠通過任務分配、狀態監控實現導入導出數據的自動負載均衡，保證系統導入導出的效率。每條鏈路部署3個不同類型的病毒查殺節點。每個節點都能夠實現病毒查殺、文件分析等操作。

3）交換數據集中存儲:實現導入導出數據的集中存儲和集中管理。存儲的系統性能能夠保證業務系統數據交換對存儲帶寬的需要。

4）制播業務網絡系統:電視臺節目制播的業務網絡系統，是數據安全交換系統的保護對象，數據安全交換系統是為業務系統的正常運行，免受病毒侵犯和攻擊的重要保障[3]。

每套數據導入導出系統鏈路包括如圖4所示的3臺USB數據殺毒傳輸工作站，即一級、二級、三級殺毒傳輸工作站。2條USB非以太網專用連接線纜，用于將3臺數據殺毒工作站串聯起來。在一級數據殺毒傳輸工作站中部署卡巴斯基防病毒軟件系統，在二級數據殺毒傳輸工作站中部署瑞星防病毒軟件系統，在三級數據殺毒傳輸工作。

站中部署Nod32防病毒軟件系統。配置異構的Linux NAS存儲系統作為交換數據的存儲區，末端三級數據殺毒傳輸工作站和制播業務網絡系統通過異構Linux NAS存儲系統連接。通過異構的Linux系統來保證系統更全面的安全防護。從交換數據存儲區可以將數據自動入庫到業務網系統存儲數據安全交換系統核心服務器，包括數據庫服務器、應用業務服務器、用戶認證服務器等。系統后期建設的其他機房的導入導出系統可以與前期建設的導入導出系統共用一套服務器系統數據在殺毒傳輸工作站中自動傳輸和自動啟動殺毒程序進行病毒的掃描和查殺，通過過濾文件的擴展名字，對文件進行掃描分析；通過USB私有協議，發現病毒或異常時流程終止傳輸、人為干預等環節實現文件的高安全、高效率傳輸；通過部署核心服務器，實現對整體系統的管理和服務，具體包括數據服務、應用業務服務、用戶認證管理、網絡管理、日志管理、流程配置管理、網絡監控管理等。各編輯機房的數據殺毒傳輸鏈路相對獨立，減少互相連通帶來的不安全因素。

3.2 各流程安全

3.2.1 主備播控機操作流程安全

主備播設備，每天早上播出前需要重新啟動播控軟件，再調入當天的節目單。

如果主備播設備遇到應急情況，在主播控機死機或者癱瘓時可用備播出表進行控制播出。流程為:打開備播控軟件在應急欄勾上主播出選項，在調入網絡出表，再用遠程控制檢查下主備播出服務器的1024和1028端口是否為遠程狀態，如果顯示本地，則單擊使之變成遠程，完畢后點擊備播控的播出鍵，應急啟動備播控操作結束。在網絡癱瘓的情況下可以使用應急播出系統的手動應急播出，直接控制切換器播出，操作方法跟播出形式相同。

當調入當天的節目單后，在節目單界面右鍵選擇刷新節目單，看有沒有報錯提示，并檢查播出表有沒有編輯及素材錯誤。每天19時追加新的節目單時也要重復檢查刷新節目單操作。

3.2.2 播出系統日常維護安全

首先，素材由錄像機、DVD和DVCAM上載到上載計算機本地硬盤F盤的上載素材文件夾中，再由剪輯軟件生成到播出的二級存儲中（如果采集的素材不需要剪輯，則直接將這個文件移動到素材庫中），由導入軟件導入到主備播出服務器中。在此流程中需要備份的素材放在二級存儲盤陣里建立目錄保存。

同理，刪除素材的時候也是應該按程序操作的，所有上載工作站素材文件夾里的素材需要手動刪除，2天刪除一次，刪除導入過并且備份過的素材在審片里刪除的素材是主備播出服務器內的素材3天刪除一次，前提是此素材不需要近期播出，像廣告、片頭等常用素材不需要刪除。備份的素材如放在印射文件夾中的素材，一般是存儲電視劇的一個冷備份，由于只能存儲150集左右的節目，因此建議在電視劇重播后手動刪除。在確保文件安全的同時，也在播出系統的日常維護做了進一步的規范，要求半個月關機一次，關機時間為節目播完跳到點播頻道開始，至少全部計算機關閉15 min，先關閉主備播控和上載及導入站點，再關閉主備播出服務器，再關閉數據庫服務器和網關服務器，最后關閉二級存儲磁盤陣列。

3.2.3 節目上載操作使用流程安全

上載的流程是:先用上載軟件采集，再用剪輯軟件掐頭去尾，素材導入，審片。在軟件中用電影魔方剪輯時需仔細檢查輸出格式，選擇播出格式的模板進行合成，其中上載站采集的素材以及數據光盤播出格式，非編以前制作的素材用播出格式（8 Mbyte）。導入完成后進入審片程序，審片主要是檢查入出點是否設置正確，并且檢查素材是否正確。在審片完成后必須在節目名后加一個-S字，用來區分是否審過，在播控軟件里選擇刷新，就可以看見剛剛采集、導入和審片的素材了。

4 小結

南安廣播電視臺數字硬盤播出系統完成后，使播出的信號、主控、傳輸、存儲、檢測等各方面都得到了提高和升級，節目制作流程、播出信號的清晰度和資源共享方面都全面的改善，也確保縣一級電視臺播出系統信號的穩定和安全，播出系統的建成為廣大受眾提供可視、可聽的高清晰電視畫面。

[1]周巍.電視中心硬盤收錄系統的設計[J].電視技術，2010，34（4）:80-81.

[2]許新光.播出服務器的網絡存儲架構對播出安全的影響[J].廣播與電視技術，2007（9）:57-61.

[3]劉羿，孫繼業，馬新萍.硬盤播出系統的網絡及數據安全[J].現代電視技術，2003（11）:97-102.