瑞安電視臺網絡硬盤自動播出系統應用與展望

【摘要】 本文中重點闡述了我臺數字化硬盤播出系統的整體設計方案、逐步數字化改造過程和在實際操作中的一些經驗總結。在數字化硬盤播出系統的整體設計方案中包括了硬盤播出系統的構成、系統流程、系統軟件業務流程。文中最后部分介紹了這套硬盤播出系統在實際操作中的幾個重要時間點和實際使用效果，對中小電視臺上馬數字化網絡硬盤播出系統不無補益。

瑞安市廣播電視總臺于2002年就開始應用網絡硬盤自動播出系統，采用進口視音頻服務器。于2009年將進口視音頻服務器淘汰，采用國產服務器構成新型的網絡化硬盤播出系統，完成兩個頻道的硬盤播出。此后，于2010年和2011年分別對局部模擬周邊改造，完成全數字化播出。系統目前運行安全可靠，功能齊全，使用簡單方便，達到或超過原來的設計要求。

現將從技術方案設計到逐步分階段改造，逐步達到設計目標的經驗和體會總結如下，供大家參考。

一.數字化硬盤播出系統整體結構設計

我臺的網絡化硬盤數字播出系統設計結構見圖1。系統由五部分組成，下面分節簡要介紹。

1.播出服務器

播出服務器采用主備方式。主要功能有四個：a.存儲用于播出的素材并管理這些素材；b.接收播出站發出的指令，按指令解碼要播出素材；c.記錄設備動作，以便設備出現故障時查詢；d.系統備份，以便出現故障時可以快速恢復。

2.編解碼服務器

編碼服務器主要功能是將VTR(或DVD等)信號源的基帶信號轉換為MPEG-2壓縮信號，存儲在硬盤中。需要時將該素材傳送到播出服務器以備播出。同時具有播出表的編單功能。

解碼服務器即播出服務器，可將壓縮的素材文件按接受到的命令播放出去。為安全起見，通常采用主、備同步播放。

3.數據庫服務器

它是網絡化播出系統的信息中心。用于存儲編解碼素材的索引、管理和檢索。采用雙機熱備同步以保障安全性。

4.播出工作站

按照用戶的要求制作播出表，它會按照表的格式發出播出指令，讓播出服務器、切換開關或VTR等外圍設備按照指令協調動作完成播出任務。采用主、備機同步播出方式，任何一臺播出機出現故障，可立即切換到另一臺播出站控制播出。

5.切換開關及周邊

切換開關主要用于多路信號切換。數字周邊設備用于信號轉換及多路分配等。

二.播控系統的安全設計考慮

為了保證播出安全性，在系統設計時我臺播出系統采用如下播出安全措施。

1.播出控制的安全性

為了提高播出控制安全，每個頻道采用主、備播控機。一般情況下，采用主播控機（或備播控機）控制切換開關、VTR及主、備解碼板。若主機出現故障，通過RS-422二選一控制開關（僅需按一鍵即可完成切換），由備機接管一切控制。見圖1。

播出控制機可同時控制主、備解碼板，VTR和切換開關。目前有的播出控制系統僅能控制主、備解碼板輸出，我們認為這是不夠的，特別是新聞節目有時來不及上載，采用VTR作應急控制播出是較好的方案。特別是當主、備播出服務器同時出現故障時（此情況盡管很少，但個別電視臺曾經發生），可采用VTR方式播出。是安全播出的另一道防線。

2.主、備解碼板輸出

每個頻道配備主、備解碼板。主、備解碼板分別安裝在主、備視頻服務器上。當主解碼輸出出現故障時，可自動或手動切換到備解碼板輸出通道上，由切換開關將信號送出。

3.數據的安全性

為了保證數據的安全性，采用主、備數據庫服務器。當主數據庫服務器出現故障時，自動切換到備機上。

4.循環墊播信號

播控系統設計時，通常設計一路墊播信號。有三個用途，一是用于節目信號的銜接；二是信號源出錯時，用它作臨時輸出；三是出現重大周邊設備故障時，與跳線排配合，將信號墊出。

5.編碼服務器與播出服務器分離

采用編碼服務器與播出服務器分離的結構，使上載與播出僅通過網絡連接，提高了安全性。編碼出現任何問題不會影響到硬盤播出的安全性。

6.跳線排

這是應急故障的最后一道防線。在極端情況下，若主、備切換器、主、備解碼板等出現故障時，可采用數字跳線排將信號直接切道前端輸出。

盡管在技術上采用多種措施，但是安全性還是要通過人來實現。為此，我臺除針對網絡化硬盤播出制定了故障應急方案和技術措施外，還制定了人員值班規程、設備維護制度等，使設備處于良好狀態，將安全播出提高到一個新層次。

三.中小電視臺選用硬盤播出系統值得注意的若干問題

設計或選型網絡化硬盤播出系統時，應注意以下問題。

1.壓縮編碼選擇

硬盤播出選型時首先要考慮壓縮標準。采用MPEG-2的壓縮標準有三類，通稱PS流、TS流和ES流。壓縮編碼方式需遵循國際標準的建議。ES流的特點是視頻壓縮與音頻壓縮碼流分成兩個文件，它被建議用于非線性編輯。TS流的壓縮效率很高，而帶寬占用很小，易于打包多流傳輸，推薦用于網絡數字傳輸。PS流、MXF等打包格式的特點是保證視音頻壓縮數據是一個文件，能保證解碼視頻和音頻同步輸出，理論上可避免解碼視、音頻不同步問題。

2.播出系統的控制方式和能力

播控系統應能控制播出服務器、切換設備（切換臺、切換開關等）和VTR等。應具有完善的控制能力。

播控系統構成的完整性：能夠獨立完成所要求的全部功能；要求操作簡潔、周到；工作流程符合操作規范，不易產生誤操作；多重安全措施，不會因某個設備（包括核心設備）的意外故障導致系統癱瘓。

特別需要提及，現在控制采用兩種主要控制方式。一是RS-422控制。優點是每個設備分別有獨立的控制線，任何設備出現故障僅影響該設備工作，可用其它應急措施救急。缺點是控制線路多，給施工帶來不便。二是采用網絡控制。優點是線路簡單。缺點是一旦網絡出現故障，影響所有設備的控制。鑒于安全性，我臺采用相對保守的RS-422控制方式。

3.系統的生命周期

任何系統都有生命周期的。通常網絡化數字硬盤播出系統的安全使用期6—8年。使用期間，正常的維護、維修也是必不可少的。為保證投資回報率，在設計時要考慮如下因素：

先進性原則：在電視技術的發展日新月異的今天，設備構成應保證至少在今后三至五年內不被淘汰。

穩定性、安全性原則：電視播出系統的安全、可靠是電視播出的生命。在電視播出中即使出現幀、秒級的差錯都是不能容忍的。

可擴展性原則：系統的設計應該為今后系統功能的升級和擴展留有空間。

實用性、經濟性原則：在保證系統先進、可靠和高性價比的前提下，通過優化設計達到安全性最高，投資回報最好。

平穩過渡性原則：模擬與數字共存的局面還會延續一段時間，高清與標清電視播出也會出現共存的局面，每個臺的情況不同，設備改造的方法也不一樣，要最大化地利用現有設備，力求平穩過渡。

四.總結

在數字技術飛速發展的今天，數字化已經普及到了社會各行各業的幾乎每一個領域，甚至細節。數字化盤播出系統在廣播電視領域的廣泛應用，為把優質、穩定、準時的電視節目傳送給千家萬戶起到了非常重大的作用。

把我臺的數字化硬盤播出系統的整體設計方案予以介紹，并把我們在實際使用中的經驗終結歸納闡述，希望能得到廣大同行的分享，也希望對縣級電視臺上馬數字硬盤播出系統能夠在縣級電視臺起到積極的作用。文中不妥之處也請有識之士提出、指教。