中央電視臺標清磁帶緊急播出系統的設計與實施

劉晶晶

【摘要】 中央電視臺新址播出系統采用全高清、全文件的播出方式，對于過渡階段的標清磁帶節目均送至現址播出，需要在現址播出完成磁帶文件化及向新址的傳輸任務，但對于緊急的標清磁帶節目，當臨近播出無法完成文件整備時，則需要采用緊急磁帶直接在現址播出的方式，因此需要搭建一套異地、跨系統的標清磁帶緊急播出系統以適配新址的標清磁帶播出業務。本文主要闡明該適配系統的設計理念及實施情況。

【關鍵字】 磁帶緊急播出 異地跨系統 調度與控制 正常處理邏輯 特殊場景解決 任務優化

一. 前言

中央電視臺新臺址播出系統采用全高清、全文件的播出方式，應用先進的網絡化、數字化技術，實現了節目制作、播出、存儲全程文件化，建設了制播一體化的現代電視媒體業務平臺。

全文件化制播流程要求各檔錄播節目都應以文件形式備播給新址播出系統，但在過渡期內，仍需滿足以磁帶為載體的標清節目的播出需求。標清磁帶節目均送至現址播出，由現址播出完成磁帶文件化及向新址的傳輸任務，但對于緊急的標清磁帶節目，當臨近播出無法完成向新址的文件化整備時，則需要采用緊急磁帶在現址播出，新址直接使用現址播出信號的方式來播出。因此需要搭建一套可異地、跨系統播出標清磁帶的適配系統，以完成對新址播出系統的緊急標清磁帶播出業務的支撐。

本文將對實際業務需求進行分析，并主要對標清磁帶緊急播出系統中軟件模塊的設計理念進行論述。

二. 標清磁帶節目緊急播出系統的框架及業務流程設計

為完成新址標清磁帶緊急播出的任務（簡稱“磁帶緊急播出任務”），需要在現址播出設計一套適配新址的標清磁帶緊急播出系統（簡稱“磁帶緊急播出系統”），以下通過對業務需求的分析，首先對磁帶緊急播出系統的框架進行總體設計，并梳理出合理的業務流程。

1. 業務需求

目前當新址播出編排了標清磁帶節目時，均需通過現址對標清磁帶進行文件化并完成向新址播出的文件傳輸，完整的整備過程至少需要2倍節目時長+10分鐘，且不能短于30分鐘。但為保證節目的時效性，部分節目無法在此關門時間之前將標清磁帶送至現址播出，節目內容的時效性與節目播出的安全性此時便成為了一對矛盾。但對于媒體傳播來說，系統是載體，內容是核心，時效性要保證，安全性也不能放棄，因此必須有一套完整的方案化解這個矛盾，解決標清緊急磁帶的安全播出問題。

經過前期調研，總結各套節目特點，將有可能采用磁帶緊急播出方式播出的節目進行歸納匯總，得到如下結論：此類節目的總體數量并不是很多；同一時間多個頻道同時出現磁帶緊急播出任務的場景也不多，如果有則一般不超過4個頻道。

2. 磁帶緊急播出系統框架設計

根據業務需求，將磁帶緊急播出定位為：磁帶緊急播出不是常規采用的播出方式；磁帶緊急播出系統為標清磁帶向高清文件過渡階段的播出系統，不是長期播出系統；磁帶緊急播出系統的設計規模以業務需求為準，不需要考慮后期擴展的可能。

根據以上定位，結合現址播出的實際情況，最終決定將現有的4套機械手播出系統改造為磁帶緊急播出系統。在現有4套機械手系統的基礎上增加一個“現址錄像機播放”模塊即VTR播出服務器，用于與新址播出系統間的信息交互及向現址4套機械手系統的播出任務分配，原有機械手系統內部結構不做大的調整。圖1為框架示意圖：

將機械手播出系統輸出的末級主備路信號作為磁帶緊急播出系統的播出信號，經光纖傳輸送至新址播出。信號傳送的示意圖如圖2：

3. 磁帶緊急播出系統業務流程設計

現址的磁帶緊急播出系統只是新址播出的適配系統，是一個相對被動的系統，而新址播出作為主播系統更了解節目的編排情況、文件的備播情況等，因此在業務流程上考慮磁帶緊急播出任務都由新址發起，并主要由新址進行協調：

當標清磁帶節目臨近播出還未完成在新址播出域的文件整備，且新址播出工作人員判斷該節目無法在播前完成整備時，由新址播出在節目單中將信號源改為“磁帶緊急播出”，發送節目單，發起磁帶緊急播出任務。現址在接到相應任務信息后，將標清磁帶通過磁帶緊急播出系統自動播放，并將播出信號經光纖骨干網傳輸至新址，由新址直接使用該信號進行播出。以下為操作流程設計圖3：

三. 磁帶緊急播出的業務實現

新址播出在上級機中將相應節目的信號源修改為磁帶緊急播出并發送節目單，共享調度服務器從數據庫中讀取磁帶緊急播出任務的相關信息并通過接口發送至現址磁帶緊急播出系統的VTR播出服務器，由VTR播出服務器將任務分配至各下級機執行，下級機的所有播出任務信息也均來自VTR播出服務器。

在磁帶緊急播出任務調度階段及播出過程中，現址的下級機都會將相應節目磁帶的狀態通過VTR播出服務器反饋至新址的共享調度服務器，并由共享調度服務器將信息發送至新址的下級機及共享控制服務器。

1. 正常流程的處理邏輯

磁帶緊急播出任務的數據信息均來自新址，在播出過程中現址需要將相關播出情況、設備狀態等信息反饋至新址播出，因此磁帶緊急播出系統與新址播出系統都需提供合理的接口服務。

錄像機節目播放服務：現址磁帶緊急播出系統提供此服務。當新址播出需要播放磁帶節目時，調用此服務請求VTR任務，請求現址在指定時間播放指定的磁帶。此服務中包含三個操作，分別是：添加VTR播放任務，修改VTR播放任務，取消VTR播放任務。

錄像機節目播放回調服務：新址播出提供此服務，現址播出調用此服務告訴新址播出VTR的播放狀態。此服務中包含三個操作，分別是：通知VTR分配結果，通知VTR播放狀態，取消VTR分配。

2. 特殊場景的解決方案

標清磁帶緊急播出需要全面應對各種可能的播出場景，即不僅要解決基本的順播方式的播出，還要考慮插播、不定時播出等場景下的解決方案。

（1）插播條目的處理

對于磁帶節目被插播的情況，由新址的共享調度服務器對插播節目解析，將該磁帶節目進行拆分，同時將被拆分的每條磁帶節目的相關信息發送給現址適配系統。這樣，拆分好的每個磁帶節目相當于是獨立節目，現址磁帶緊急播出系統根據播出時間、磁帶條碼等信息，實現磁帶節目的合理連播。該方式的控制時序圖如下所示：

在現址磁帶緊急播出系統調度時，插播拆分的各條目要強制放在一個機械手內，非插播拆分條目不強制在同一個機械手進行調度，但在運行時優先考慮放置在同一個機械手。

（2）U事件條目的處理

節目播出的時序一般分為三種：D事件條目，即順播條目，上一條目的結束時間就是該條目的開始時間；R事件條目，即定時事件，無論上一條目何時結束，該條目都會在固定時間開始；U事件條目，即不定時事件，上一條目播出結束后開始該條目的播出，但由于上一條目結束時間不確定，因此該條目的開始時間也不確定，需要根據上一條目的播出進程進行人工干預，手動觸發該條目的啟動，通常上一條目為直播節目。

對于D事件和R事件的條目，無論與上一條目是何關系，其開始時間都是確定的，而現址磁帶緊急播出系統也僅需要掌握當前磁帶緊急播出任務的開始時間，無需了解與其他非磁帶緊急播出節目的時間關系。因此對于磁帶緊急播出任務的播出類型僅有兩種：若該磁帶緊急播出任務在新址的執行單中為D或者R事件，則處理成定時事件，告知現址準確的播出時間；若在新址的執行單中為U事件，則處理成觸發事件，并將當前U的開始時間告知現址。需要注意，對于在新址執行單中某條U事件之后的D事件的磁帶緊急播出任務，由于其受前面節目的影響，其實際的開始時間也為不確定，因此也會處理為觸發事件發送至現址。

觸發事件的開始時間不確定，因此現址不能將其開始時間視作真正的開始時間，但因為現址磁帶緊急播出系統中機械手資源有限，所以也不能為U事件的磁帶緊急播出任務預留無限制的時間，這樣會對其他磁帶緊急播出任務的分配造成影響。因此根據實際業務需求，對U事件的磁帶緊急播出任務的開始時間進行正負1小時的保護。當該任務的實際播出時間與預計播出時間偏差較大，可能超過1小時時，需要人工干預，及時調整新址執行單中相應的開始時間。

U事件的緊急磁帶播出任務，不能自動播出，需要新址播出進行手動TAKE操作來觸發播出。

（3）TAKE操作的處理

磁帶緊急播出任務在現址的播出，是由新址提供各類播出數據信息，由現址磁帶緊急播出系統的下級機控制完成的，新址播出系統并不做實際的控制。因此對磁帶緊急播出任務的手動觸發操作即TAKE操作，也不考慮由新址進行控制，而是通過改變該磁帶緊急播出任務的播出時間來實現，即新址播出發起TAKE操作后，新址共享調度會在當前時間基礎上增加一段處理時間作為磁帶緊急播出任務的新的開始時間，并將該時間通過修改流程發送至現址VTR播出服務器，同時由VTR播出服務器實時更新至現址下級機從而實現對錄像機的控制。

增加的這段處理時間，需要考慮新、現址的所有操作環節所需的時間，經過多次測試，該處理至少需要10秒鐘。

四. 磁帶緊急播出的任務優化

當新址播出發起磁帶緊急播出任務后，會將相關的所有信息通過接口發送至現址的VTR播出服務器，由該服務器對磁帶緊急播出任務進行調度，將磁帶緊急播出任務分配至各機械手，并將調度結果返回新址的共享調度服務器。新址對于磁帶緊急播出任務并不進行調度，僅將現址反饋的調度結果由共享調度服務器發送至下級機及共享控制。因此磁帶緊急播出任務的調度主要由現址的VTR播出服務器完成，以下簡要說明對其調度策略的設計和優化。

為使緊急磁帶播出任務的調度策略最優，可成功調度的數量最大，在對VTR播出服務器的調度策略進行設計和優化時主要考慮磁帶緊急播出任務的頻道、開始時間、播出方式等因素。當某頻道新增一條緊急磁帶播出任務時：

第一步，排除時間沖突的機械手系統資源。

（1）在新址播出執行單中某條U事件之后的所有D事件節目的開始時間均不確定，即均等同于U事件節目，此時若有連續的磁帶緊急播出任務，則現址會收到該頻道連續的U事件的磁帶緊急播出任務。由于對U事件磁帶緊急播出任務的開始時間進行正負1小時的保護，因此這些連續任務的時間窗口會發生重疊。但考慮同一頻道的節目在時間軸上是線性播出，實際播出時同頻道的節目一定不會沖突，因此當與新增任務同頻道的其他緊急播出任務與新增任務沖突時，并不將這些任務所在的機械手排除。

（2）若其他頻道有磁帶緊急播出任務與新增任務沖突，則排除其所在的機械手。

第二步，優先選擇同頻道機械手系統資源。查詢目前該頻道是否已有其他磁帶緊急播出任務，如果已有任務分配至某一機械手中，則優先將新增任務分配至同一機械手。

第三步，選擇最優機械手系統資源：若該頻道沒有其他磁帶緊急播出任務，則計算剩余機械手中已有任務的結束時間與當前新增任務的開始時間的空閑時間差，將磁帶緊急播出任務分配至空閑時間差最大的機械手。

經過對VTR播出服務器調度策略的優化，可以最大限度的應對磁帶緊急播出任務，提高了系統的播出能力。

五. 總結

現址磁帶緊急播出系統采用合理的系統架構，通過與新址播出系統實時、完善的信息交互完成了信號的安全調度與傳送，實現了異地、跨系統標清磁帶的安全播出，體現了對新址播出系統標清磁帶節目相關業務的有力支撐。B&P