縣級臺硬盤播出系統(tǒng)優(yōu)化改造實例

蔡洪珠

（海鹽縣廣播電視臺，浙江 海鹽 314300）

1 系統(tǒng)概述

隨著縣級廣播電視行業(yè)的發(fā)展，幾年之前上線的硬盤播出系統(tǒng)也逐步面臨優(yōu)化和改造。如何進一步做好安全播出工作，并滿足行業(yè)發(fā)展的需求，已成為很多縣級廣播電視臺面臨的問題[1-3]。

海鹽臺2個頻道的硬盤播出系統(tǒng)于2006年1月投入使用，采用北大方正電子有限公司基于Leitch視頻服務(wù)器的方正“無憂”全數(shù)字SDI（音頻加嵌）播控系統(tǒng)。節(jié)目通過視頻服務(wù)器解碼通道全自動播出；節(jié)目源信號經(jīng)視音頻處理模塊處理成音頻加嵌SDI信號直接與視頻服務(wù)器編碼口（上載）相連，經(jīng)編碼以文件形式存儲在視頻服務(wù)器中，從而實現(xiàn)了上載；素材文件可以通過千兆以太網(wǎng)實現(xiàn)在各存儲系統(tǒng)之間的遷移，各種控制協(xié)議和媒體信息通過百兆以太網(wǎng)傳輸，各切換開關(guān)通過RS-422線實現(xiàn)控制。總之，這是一個播出流程為“上載—存儲—播出”的AV視頻和IT技術(shù)相結(jié)合的典型數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)，整個系統(tǒng)主要由視頻服務(wù)器、二級存儲、播出控制、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、上載/審看工作站及周邊設(shè)備等組成。系統(tǒng)的投入使用給該臺的播出工作帶來了質(zhì)的變化，自動化播出控制，高可靠的設(shè)計，提高了播出安全，設(shè)備和節(jié)目的數(shù)字化帶來了優(yōu)質(zhì)畫面，從此海鹽臺2個頻道走上了網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化道路。

系統(tǒng)在使用的這幾年來，逐漸出現(xiàn)了一些無法滿足臺內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展的現(xiàn)實問題，筆者由此對系統(tǒng)進行了多次的優(yōu)化改造。優(yōu)化改造主要涉及了數(shù)據(jù)庫安全性提升、存儲系統(tǒng)、上載系統(tǒng)、墊片工作站等幾個方面，下面介紹優(yōu)化改造的目的、思路和具體實施過程。

2 數(shù)據(jù)庫安全性提升

2.1 目的和思路

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器是方正無憂硬盤播出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)調(diào)度中心，2臺HP ProLiant DL360 G4p服務(wù)器作為數(shù)據(jù)庫主、備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器制定強制訂閱，使其每隔4小時強制訂閱主數(shù)據(jù)庫發(fā)布的內(nèi)容，保持與主數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性，同時備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器兼作二級存儲管理服務(wù)器。當初考慮成本因素，主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器只配置了1塊SCSI硬盤，沒有配置RAID陣列，發(fā)生宕機的風險很大。為了提高數(shù)據(jù)的安全性，完善主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的穩(wěn)定性，在保證原來服務(wù)器數(shù)據(jù)正常的基礎(chǔ)上，添加了1塊相同型號、大小及轉(zhuǎn)速的硬盤，做成RAID1+0磁盤陣列。

2.2 實施過程

打開HP的ACU程序，選中原來陣列A，選Expand Arry，選擇另一塊新的硬盤并添加到陣列A中，保存后直到新加的硬盤初始化完成，最后選中Logical Driver1，進行Migrate Raid/Stripe Size操作，創(chuàng)建RADI1+0，直到創(chuàng)建結(jié)束。

3 上載部分優(yōu)化改造

3.1 目的和思路

原有的上載部分有4臺上載工作站，采用的是固定連接的模式，轉(zhuǎn)換上載源靠人工拔線。隨著臺里數(shù)字和模擬等不同型號的設(shè)備越來越多，提高上載的承載能力迫在眉睫。解決該問題一般有兩種方法，增加設(shè)備數(shù)量和提高設(shè)備利用率。在現(xiàn)有的條件下，要增加上載站數(shù)量就必須新增視頻服務(wù)器或者異地上載、存儲，然后再通過轉(zhuǎn)碼的方式上傳視頻服務(wù)器，這樣投入太大，不宜采用。海鹽臺采用了第二種方法，使用上載矩陣切換系統(tǒng)，靈活調(diào)度上載信號源，并且可以為非編網(wǎng)的互連互通作好準備，一舉兩得，確實可行。

3.2 實施過程

先對上載機房做好區(qū)域規(guī)劃，4個上載通道分別對應(yīng)4個工作區(qū)域，分別為A，B，C，D。通過信號視分，相鄰的兩個區(qū)域A和B共享上載源設(shè)備，每個區(qū)域安裝16×2切換矩陣和16×16切換矩陣，在16×16切換矩陣上可以自由調(diào)度各上載源信號輸入和輸出，不僅可以實現(xiàn)靈活上載，而且各上載源設(shè)備之間的信號也可以自由切換，實現(xiàn)了上下靈活傳送。各上載信號經(jīng)信號處理模塊轉(zhuǎn)換成加嵌音頻的SDI信號，連入矩陣輸入端，輸出端的SDI信號連入4個上載通道，通過矩陣切換實現(xiàn)信號源的靈活調(diào)度。區(qū)域C和D與此類似。圖1為區(qū)域A和B的示意框圖。

另外，還在機房安裝了連入互聯(lián)網(wǎng)的單機非編，實現(xiàn)系統(tǒng)原先未提供的文件上載功能。該非編機安裝了Decklink-Extreme卡以及Adobe Premiere Pro非編軟件，輸出加嵌的SDI信號，接入切換矩陣。播出系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)和外來文件實現(xiàn)了物理隔離，有效預防了文件上載帶來的不安全因素。

4 存儲部分改造

4.1 目的和思路

隨著海鹽臺的發(fā)展，節(jié)目制作、播出量不斷增長，播出系統(tǒng)的存儲容量也越來越緊張了，如何擴展空間成了當務(wù)之急。系統(tǒng)有3個素材存儲空間，主備視頻服務(wù)器作為上載編碼和播出解碼器，存放最近幾天播出的素材和當天上載的素材，實際可用存儲容量為3×146 Gbyte；考慮到視頻服務(wù)器的容量有限，還配置了1臺二級存儲磁盤陣列MSA20，存放不在最近幾天播出的素材，有效容量接近2.3 Tbyte。

主備視頻服務(wù)器作為播出設(shè)備，播出時不能停機，如果采用直接升級硬盤容量的方式，風險較大。考慮采用穩(wěn)妥的更改配置參數(shù)的辦法，釋放空間。咨詢了設(shè)備廠家之后，把素材管理程序配置文件中“已播素材在視頻服務(wù)器中停留的天數(shù)”由2天改為1天，提前釋放了視頻服務(wù)器存儲空間，空間緊張狀況得到了緩解。二級存儲磁盤陣列MSA20已經(jīng)停產(chǎn)，擴容必須選用新的存儲陣列。

4.2 設(shè)備選型

速度塊，容量大的SATA硬盤的上市使服務(wù)器也可以擁有大容量的存儲空間，只要1臺服務(wù)器就可兼具管理和存儲功能，相對于外掛式存儲價格實惠，綜上考慮，海鹽臺選用了Dell POWEREDGE 2950服務(wù)器來替代備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和二級存儲陣列。該服務(wù)器完全滿足存儲陣列在容量、數(shù)據(jù)傳送、存取速度以及安全性等方面的要求，內(nèi)置PERC5/i RAID控制器，支持磁盤RAID級別遷移、聯(lián)機容量擴充以及漫游和遷移；2塊容量為300 Gbyte的SAS硬盤，配置成RAID1，作為操作系統(tǒng)盤；4塊容量為2 Tbyte的SATA接口硬盤，配置成2個RAID1組，在WIN2 000中按跨區(qū)卷方式構(gòu)成邏輯卷帶區(qū)，二級存儲的有效容量能達到3.6 Tbyte。

4.3 方案與實施

為了確保系統(tǒng)改造不影響正常播出，采用先測試后上線的辦法，調(diào)用1臺與主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器同一型號的備用機，配置成主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，與新購置的服務(wù)器一起調(diào)試。2臺服務(wù)器的主機名、IP地址、域名、數(shù)據(jù)庫名、域策略等參數(shù)和配置都保持不變，只把素材管理程序中有關(guān)二級存儲容量的配置參數(shù)更改成擴容后的容量。

數(shù)據(jù)庫遷移采用數(shù)據(jù)庫還原數(shù)據(jù)庫備份文件的方法，主備數(shù)據(jù)庫都還原對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中的備份。備數(shù)據(jù)庫還原了原備數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)后，仍然制定強制訂閱，使其每隔4 h強制訂閱主數(shù)據(jù)庫發(fā)布的內(nèi)容，保持與主數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)一致性。

二級存儲素材的遷移選擇上線前一天晚上閑置時段進行，還有一些上線當天上載到視頻服務(wù)器，并且已經(jīng)拷貝到原二級存儲但來不及遷移到新的陣列的素材，可以使用素材管理程序中“拷貝到二級存儲”命令手動從視頻服務(wù)器中拷貝到二級存儲。由于數(shù)據(jù)庫認為該素材是已經(jīng)存在在二級存儲中，不能再執(zhí)行“拷貝”命令，所以在操作時必須先在新的二級存儲目錄中人工新建一個對應(yīng)的素材文件，執(zhí)行“文件從二級存儲中刪除”命令后進行。改造后二級存儲容量擴大為3.6 Tbyte，素材拷貝速度達到24 Mbit/s，磁盤采用RAID技術(shù)，保證了數(shù)據(jù)安全。

5 改裝墊片機

整個系統(tǒng)原來準備1臺墊片工作站，配置了數(shù)字、模擬兼容的Martox LX卡，通過數(shù)字音頻加嵌數(shù)字視頻輸出SDI信號，用于在緊急情況下播出。隨著數(shù)字設(shè)備的發(fā)展，廣播級的Blackmagic DeckLink卡性價比高，越來越被用于高端視頻后期制作中。為節(jié)省資金，把Martox Digisuite LX卡及相關(guān)設(shè)備改造成非編有卡工作站，選用1塊DeckLink Pro卡作為SDI墊片信號輸出。采用Decklinkplayback.exe程序播放MP4格式的素材文件，通過ffdshow video decoder調(diào)整視頻信號，通過ffdshow audio decoder調(diào)整音頻信號，輸出畫面質(zhì)量可以達到DVD標準。

6 總結(jié)

硬盤播出系統(tǒng)改造是在不改變原有系統(tǒng)基本構(gòu)架上的延伸和擴展，改造的部分具有相對的獨立性，并且投入少，實現(xiàn)簡便，靠臺里自身的技術(shù)力量就可以完成，對資金短缺的縣級臺有很好的借鑒作用。另外，做好平常的備件、備品的準備工作也很重要，雙管齊下才能保證硬盤播出系統(tǒng)的長期安全、穩(wěn)定運行。當然，展望未來的發(fā)展趨勢，全臺還是要建立一個集制作、存儲、播出等高標清兼容的一體化網(wǎng)絡(luò)，才能更好地適應(yīng)廣電技術(shù)發(fā)展需求。

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[1]萬劍.播出服務(wù)器的發(fā)展[J].電視技術(shù)，2011，35（16）：102-104.

[2]楊國和.基于全臺網(wǎng)的播出系統(tǒng)設(shè)計與在線實施[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2009（11）：62-68.

[3]周文浩.硬盤播出系統(tǒng)安全性措施分析及維護實踐[J].電視技術(shù)，2009，33（6）：86-88.