阿壩州廣播電視中心硬盤播出系統概述

李曉平

（阿壩州廣播電視中心，四川 阿壩 624000）

自20世紀90年代以來，阿壩州廣播電視事業在各級領導的關心幫助和支持下，有了長足的進展，阿壩州廣播電中心的軟硬件建設發生了質的飛躍，單是節目播出，就由磁帶播出、盤帶混播發展到純硬盤播出。在歷次的設備改進升級中，阿壩州廣播電視中心立足實際，根據自身發展，結合安全、穩定、經濟、實用的原則，走出了一條與眾不同的發展之路。筆者作為一名事業建設的參與和見證者，對阿壩州廣播電視中心的硬盤播出系統作一概述，借此拋磚引玉，與同行交流和學習。

1 系統設計原則和總體架構

作為電視臺的核心系統，播出系統具有舉足輕重的地位。播出系統正常、高效、安全、穩定，是保證電視臺節目實現安全播出的關鍵。

一套穩定可靠的播出系統將大大節約人力成本。如果系統能夠實現自動播出，值班人員只須在節目播出端進行監視，不用大量頻繁地更換播出磁帶，降低勞動強度，減少人力消耗，降低人為操作失誤，提高播出質量。

為了使節目制作更方便、節目上載更快捷、節目播出指標更高、節目播出更穩定、內容監管更便捷、軟件操作更簡單，為電視臺構建一套完整的播出系統解決方案，阿壩州廣播電視中心根據阿壩電視臺現有設備，充分考慮網絡架構的安全性、穩定性、擴展性、易維性，設計了阿壩州電視臺硬盤播出系統。系統架構圖如圖1所示。系統采用模塊化設計，共有節目制作、節目上載、節目審查、表單制作、節目播出、節目錄制、節目存儲、系統管理、系統校時、網絡平臺、UPS電源等模塊。

1.1 節目制作和節目上載

節目制作由制作部完成。根據國家廣電總局對硬盤播出節目格式的要求，結合阿壩州電視臺已有的編輯設備，統一采用MPEG-2 IBP格式進行播放，非線性編輯系統都具有將AVI文件直接打包成MPEG-2 IBP格式文件的能力，同時也具有直接采集信號成MPEG-2 IBP格式文件的能力，這樣非線性編輯系統就同時具有編輯和編碼的功能，可以起到編輯和上載站的作用。為更大程度節約資金，將硬盤播出系統上載軟件集成在編輯系統上，編輯人員直接上載節目到播出服務器，采用這種方式集成的播出系統將節約多臺上載系統，因為每一臺計算機都可以完成節目上載。

節目上載軟件在設計原則上兼顧功能和操作這兩個方面，功能上可以對節目分類上載，可以預覽節目，對節目入點出點進行設置，不僅能夠上載多種文件格式，還可以結合播出軟件，對臺標、角標和圖片進行上載，上載節目時加入拼音識別碼，在檢索節目時特別方便。節目上載軟件界面如圖2所示。

1.2 節目審查和表單制作

節目審查模塊結合本單位實際情況，建立多級的審查體系，對重要節目采取初審和終審，初審由制作人員和值班編輯審查，初審完畢通知值班臺長終審，終審完畢，節目就可以上載到播出服務器。同時該審查模塊又具有充分的靈活性，邏輯清晰，責任分明。由于每個模塊都是綠色軟件，在編審站上安裝該模塊就可以實現節目審查功能。

為保障節目播出的安全性，每天需要對播出的節目形成一張播出表。播出表的編輯工作由總編室制作，制作部上載的節目都存儲在播出服務器中，總編室按照節目播出的時間安排，利用編單軟件將每條節目串聯起來，保存成數據庫文件，經領導審核，審核通過的表單將自動發往播出系統。在節目串聯編輯中，有對每條節目內容播放審查功能，防止制作錯誤，在播出前及時更正，操作簡單、使用方便、直觀清晰。

阿壩州電視臺雖然是地區級電視臺，但受人力和經費的限制，后期編輯制作設備數量少，編輯制作任務繁重。為爭取更多時間制作節目，在設計節目單編排時充分考慮實際情況，對節目單增添了返單編輯功能，正常播出時先編單已經完成的節目，在不影響播出的同時將節目單返回總編室，繼續添加后續節目，修改后的節目單自動刷新到播出服務器，直到完成每天節目的正常播出。

考慮到有的節目需要每天定時播出，為節約編單時間，在編單軟件中加入了修改節目單功能，每天只需要將前一天的節目單返回，修改少量條目就能實現編單工作，大大減少了工作量。編單軟件界面如圖3所示。

1.3 節目播出

在磁帶播出和盤帶混播時代，由于播出工作繁重，播出機房聯線復雜，長期在播出部工作的人員都很難將線路搞清楚。隨著計算機技術和通信技術的發展，全自動硬盤播出系統適時出現，由于操作簡單，性能穩定，維護性好，使用成本低，徹底顛覆了傳統播出方式，為電視臺的播出工作提供了全新的方法。

為確保播出系統的穩定性，采用自動冗余的播出系統是最佳辦法，也就是利用主備同時播出的方式，主備服務器主動檢測，當主服務器出現故障，播出系統在5 ms內自動切換到備服務器工作，同步的播出提供了完整的節目內容，從根本上實現了無間斷播出。播出系統連接圖如圖4所示。

本系統采用鏡像硬盤系統備份方案，即采用2套完全相同的硬盤組同時工作，當其中一套硬盤組出現故障時，另一套硬盤組自動接替工作，信號播出根本不會受到任何影響。硬盤備份是在安全性和成本之間做出的平衡，是一種優秀的、低成本的方案。

播出控制軟件的難點是對各種意外情況的最佳處理，如對轉播時間的延長或縮短、節目取消或調整、臨時插播或緊急插播、直播、故障墊播等情況的處理，其處理流程必須安全、簡單、迅速、直觀。編制播出軟件時已經充分考慮這些情況，播出控制軟件界面如圖5所示。

1.4 節目錄制、節目存儲和節目刻錄

阿壩州電視臺是一家地區級電視臺，每年都有數場大行活動需要面向全州90萬人口現場直播，直播的節目都有很大的保存價值。在硬盤播出系統設計中，提供了直播節目的自動錄制模塊。在不增加設備的基礎上，從切換器輸出1路信號給1臺編輯系統，編輯系統直接將直播節目以MPEG-2 IBP格式錄制保存在存儲服務器，待重播或再次編輯使用。

利用直播節目錄制功能，也能將衛星轉播節目錄制并保存在存儲服務器，待重播或再次編輯使用。

把每天的新聞聯播和欄目節目以及一些重要素材交給媒資管理工作人員入庫，在設計本系統時，預留接口。由于播出系統和媒資管理系統是同一家公司開發，所以系統對接良好。

對某些節目的刻錄由媒資管理工作人員負責，從媒資管理系統檢索出來的所有素材都可以直接刻錄。

1.5 系統管理

為節約人力成本，在設計本系統時，充分考慮阿壩州電視臺實際，將系統管理模塊予以集成，里面包含了用戶管理、節目管理、節目單管理、日志管理和系統設置。系統設置只對系統一些基本屬性進行配置，如節目庫路徑、臺標、服務器通信參數、節目單保存周期，這些參數不需要經常變更，配置好即可。用戶管理可增減用戶并進行相應的權限分配。節目管理可通過節目名稱或拼音碼、上載日期等檢索節目庫的節目，包括臺標和角標，可無效節目或錯誤節目進行手動清理。節目單管理可表單狀態進行檢查，詳細情況一覽無余。日志查詢可查詢所有使用人員的操作記錄，為系統診斷和明確責任提供了詳盡的參考。系統管理模塊界面如圖6所示。

1.6 系統校時

提供GPS標準時間接收裝置，采用“服務端+客戶端”的時鐘模式，在服務器上安裝服務端，在系統的每臺計算機安裝客戶端，并加入程序啟動組，開機即啟動。投入雖少，但效果良好。校時軟件服務端和客戶端如圖7和圖8所示。

1.7 網絡平臺

IP網絡平臺作為全系統的重要環節，對網絡和數據的安全要求非常高，由于整個系統工作站數量比較多，充分考慮系統將來的擴容，設計網絡時考慮了全臺網在最大數據交換情況下，數據流量的擁塞所帶來的音視頻中斷。基于安全性的原則，在系統設計時選擇將音視頻網絡和電視臺OA系統等其他網絡系統物理隔離，獨立搭建全臺網絡平臺。

網絡平臺采用10/100/1000 Mbit/s自適網絡，選用千兆以太網交換機，千兆數據交換到桌面的網絡結構足以勝任。若在規模上擴大，可以從每個千兆網向下形成分支，現有設備投入不會造成任何浪費。

1.8 UPS電源

采用山特24 kV·A的UPS電源，該電源采用抽屜式高智能模塊化設計，可通過增減柜內UPS模塊來滿足功率輸入輸出及可靠性要求，具有極大的彈性，實現最佳性價比。它兼容三相和單相市電輸入，并可通過判斷當前市電狀態自動地在三/單相之間切換。采用高速DSP作為控制器的模塊化UPS電源擁有強大的信息處理能力，提供人性化的操作界面和完善的電源管理功能，不但提高了UPS自身的運行質量，而且通過全中文液晶屏以及與計算機和網絡的連接使得對UPS的操作與管理得心應手。電源使用近3年，未出現任何故障。

2 系統特點

1）該系統將阿壩州電視臺的制作部、播出部、媒資庫、總編室、新聞中心等職能單元聯成一個系統的計算機網絡，將電視臺的日常業務流程完全數字化、數據化、網絡化。

2）提供廣播級的播出指標，Full D1720 ×576，25 f/s（幀/秒）。

3）兼容目前阿壩州電視臺的非線性編輯系統。

4）硬盤播出工作站具有臺標、角標、字幕功能。

5）節目無縫切換，在切換過程中無黑場、無閃爍、無花屏和放大現象。

6）可以轉播5路外部信源，如中央一套、四川電視臺和現場直播等。

7）標準格式的DVD、VCD光盤節目可用于直接上載播出。系統具有極高的工作效率。

8）節目上載、審查、編單、播出等軟件均為模塊化的綠色軟件，安裝、使用和維護簡單。

9）具有完善的人員權限管理和系統日志管理等功能，能夠記錄人為的技術故障的原因、時間等。

10）主/備機完全熱備份。

11）融合遠程新聞回傳系統接口。

12）完美對接媒體資產管理系統。

3 系統技術指標

系統技術指標為:1）-80 ns≤PCR抖動≤80 ns；2）高性能的RS糾錯編碼，碼速率為152 kbit/s～15 Mbit/s任意可調；3）最大分辨力為720×576 PAL，720×480 NTSC；4）解碼格式為MPEG-2和MPEG-1；5）幀排列方式為IPB，IP，IBI，I；6）自適應幀、場運動估值。

4 結束語

該系統構建經濟、安全、可靠且易于維護，便于升級擴展，滿足了阿壩州電視臺節目播出的實際需求，有較高的性價比。近3年來系統穩定運行，降低了運營成本，提高了工作效率，提升了節目播出質量，減輕了播出工作人員的工作強度，消除了播出失誤，確保了安全播出。