南京廣電集團新播控軟件特色功能淺析

吳永生，陳 浩

（南京廣播電視集團 電視播出部，江蘇 南京210001）

2012年，經(jīng)過多次技術(shù)論證，在保持南京廣電集團現(xiàn)有節(jié)目生產(chǎn)流程和工作模式的基礎(chǔ)上，提出切實可行的播出系統(tǒng)原址升級改造方案，經(jīng)過項目招標(biāo)、施工調(diào)試、軟件定制以及試運行，于2013年5月9日正式切割試播。播控軟件是一個電視播出系統(tǒng)的靈魂所在，進行播控系統(tǒng)軟件的個性化定制開發(fā)，完善及新增部分軟件功能，制定確保播出系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)、安全、穩(wěn)定運行措施，實現(xiàn)智能化的管理和控制手段，以降低人員工作強度，減少人為操作事故，對安全播出具有十分重要的意義[1]。

1 南京廣電集團播控軟件系統(tǒng)構(gòu)成

根據(jù)南京廣播電視集團電視播出業(yè)務(wù)流程，整個播出軟件系統(tǒng)支持面向?qū)ο蟮摹⒛K化、可復(fù)用的軟件架構(gòu)模式，如圖1所示，主要包含節(jié)目單編輯、節(jié)目上載、素材遷移存儲及節(jié)目播出等4個模塊，外加GPS網(wǎng)絡(luò)授時、系統(tǒng)功能管理及播出統(tǒng)計、字幕機控制、數(shù)據(jù)庫管理、系統(tǒng)智能監(jiān)控報警及主干平臺接口等輔助模塊。

圖1 播出軟件系統(tǒng)構(gòu)成

1.1 節(jié)目單編輯軟件模塊

廣告部利用廣告節(jié)目單導(dǎo)入服務(wù)器將南洋系統(tǒng)中已編排好的各頻道廣告單通過串口導(dǎo)入到播出系統(tǒng)中，通過XML方式發(fā)往總編室，與其節(jié)目串編單進行拼接合成，形成播出串聯(lián)單（母單）發(fā)往播出系統(tǒng)。在廣告單與節(jié)目串編單拼接前將生成一份上載單，供節(jié)目上載使用。

廣告編單軟件中加入素材對比功能，可對已上載、未上載、未審核等素材的狀態(tài)進行直觀的查看；對未來幾天內(nèi)的廣告包狀態(tài)進行自定義查看，包括素材的狀態(tài)、廣告包時長、檔位等。廣告下載能實現(xiàn)自定義字幕功能，讀取段落包名稱、自動添加當(dāng)前日期后加在下載節(jié)目片頭藍底上，其字幕顏色、字體、大小可設(shè)置。提供不同廣告管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口，支持多種文件格式的打包導(dǎo)入、txt/excel/等。

總編室節(jié)目編單軟件中新增多用戶登錄、到點報警提示、多用戶同時操作備選庫時能實時更新、“節(jié)目預(yù)告導(dǎo)視”選項等功能，資料庫、備選庫、編單合三為一，在一個軟件模塊中進行操作，互不影響。總編室串編軟件還具有播后數(shù)據(jù)分析、資料庫維護等功能。

1.2 節(jié)目上載軟件模塊

上載人員根據(jù)總編室提供的上載單進行高/標(biāo)清素材同時采集，上載完畢后系統(tǒng)自動將素材與播出串聯(lián)單進行關(guān)聯(lián)。節(jié)目上載軟件中新加入實時文件技審、響度處理、生成MD5值、播前審看軟件等功能模塊。播前審看主要用于二級緩存及播出視頻服務(wù)器中素材的審查及管理。

1.3 遷移存儲軟件模塊

素材上載的同時往二級緩存實時遷移和MD5校驗，多條素材通過遷移管理中心的遷移服務(wù)（調(diào)度功能）和遷移代理（執(zhí)行功能）軟件進行流量、負載均衡的平穩(wěn)遷移。待播節(jié)目素材最終經(jīng)人工審查入庫后自動遷移到各頻道相對應(yīng)的主、備、二備播出視頻服務(wù)器的在線緩存中。存儲管理以節(jié)目串聯(lián)單為基準(zhǔn)，實現(xiàn)二級緩存與播出視頻服務(wù)器集群中節(jié)目素材生命周期的管理。

1.4 節(jié)目播控軟件模塊

播出人員根據(jù)播出串聯(lián)單的節(jié)目序列依次提取、發(fā)送，提供多種節(jié)目編排方式的組合。播控軟件通過控制播出視頻服務(wù)器、切換臺（或切換開關(guān)）、錄像機、鍵控器、網(wǎng)絡(luò)字幕等設(shè)備播出串聯(lián)單中節(jié)目的播出時間和相關(guān)屬性來完成各頻道節(jié)目的播出和臺時標(biāo)、字幕疊加工作。播控軟件新增素材實時檢測、提前預(yù)播、輔助核單、預(yù)告導(dǎo)視、素材查詢等功能。全播出網(wǎng)使用統(tǒng)一GPS網(wǎng)絡(luò)授時源，在播控工作站添加當(dāng)前GPS時間與播出視頻服務(wù)器時間監(jiān)測校時功能，出現(xiàn)1 s的誤差及時給予提示。

2 南京廣電集團播控軟件系統(tǒng)特色功能

鑒于播出環(huán)節(jié)的重要性，其安全性、穩(wěn)定性和故障應(yīng)急處理能力是播控軟件系統(tǒng)設(shè)計時重點關(guān)注的問題。播控軟件系統(tǒng)必須支持視頻服務(wù)器的播出穩(wěn)定、上載節(jié)目的智能可靠、節(jié)目素材的存儲安全、素材遷移的準(zhǔn)確無誤。下面分別介紹上載與播控軟件中新增部分的特色功能。

2.1 上載軟件特色功能

軟件在上載程序中內(nèi)嵌基于文件自動技審及音頻自動響度控制功能，其流程如圖2所示。在上載過程中實時完成技審及響度控制并出具技審報告，發(fā)現(xiàn)問題后立即重新上載或退回修改。

圖2 基于文件的自動技審與響度控制流程圖

同步文件自動技審功能是在節(jié)目上載的同時對上載節(jié)目進行文件級（檢查素材打包信息是否合法，檢測文件頭信息、文件大小、比特率等）、編碼級（編碼錯誤檢測，檢查素材碼率、文件長度、最大GOP長度、音頻格式、音頻采樣率、音頻聲道等）、內(nèi)容級（基于金帆獎標(biāo)準(zhǔn)：靜幀、黑場、彩場、彩條、靜音、超標(biāo)等）等信號源質(zhì)量問題及時的技審、告警，自動技審結(jié)果信息嵌入到MXF文件中的DM信息里，便于對自動技審未通過的文件進行人工復(fù)檢時審看，確保上載節(jié)目準(zhǔn)確無誤。

音頻響度控制功能是依據(jù)ITU-R BS.1770及EBU R128標(biāo)準(zhǔn)計算節(jié)目片段響度，把整體節(jié)目響度作為控制目標(biāo)，通過分析前景和背景響度變換，計算增益或衰減以達到目標(biāo)響度水平，實現(xiàn)對節(jié)目之間響度的劇烈跳變進行及時地響應(yīng)和控制，將節(jié)目的整體響度控制在目標(biāo)響度值范圍內(nèi)。

2.2 播控軟件的待播素材實時檢測功能

進入播出切換臺（或切換開關(guān)）的視頻服務(wù)器信號有3+1路，其中1路為獨立的應(yīng)急播出系統(tǒng)服務(wù)器解碼通道輸出。由3臺不同的視頻服務(wù)器解碼通道輸出的3路信號對播出切換臺（或切換開關(guān)）而言是平等的，為了區(qū)分，人為將其定義為主、備、二備。為方便敘述，現(xiàn)以視頻服務(wù)器-1、視頻服務(wù)器-2、視頻服務(wù)器-3來簡述“待播素材實時檢測”功能，在播出過程中，實時檢測待播素材是否存在、是否成功加載（預(yù)卷）及控制切換臺變換信號源等，具體流程如圖3所示。

假設(shè)當(dāng)前在播的為視頻服務(wù)器-1，播控工作站裝載播出串聯(lián)單，自動或手動提取相應(yīng)節(jié)目素材，完成操作后發(fā)送，播控軟件檢查相關(guān)素材是否存在于各視頻服務(wù)器中，同時軟件每隔5 min輪詢1次，發(fā)現(xiàn)素材增刪及時提示，并上報素材狀態(tài)信息：綠色表示素材就緒、黃色表示素材正在上載或遷移、紅色表示缺素材。只要有一臺視頻服務(wù)器內(nèi)素材未就緒，播控軟件素材狀態(tài)欄就會顯示三角黃色加感嘆號，以提醒值班人員注意。另外每發(fā)送或播放下一條素材時，播控軟件都檢查3個視頻服務(wù)器中待播素材預(yù)卷是否成功，不成功時將報警提示。預(yù)卷成功后在下條待播素材起播時，再次循環(huán)檢測新的待播素材預(yù)卷是否成功，同時將3個視頻服務(wù)器待播素材預(yù)卷狀態(tài)信息反饋給播控軟件，軟件依據(jù)3個視頻服務(wù)器預(yù)卷組合狀態(tài)信息，控制切換臺（切換開關(guān)）切換至待播素材預(yù)卷成功的視頻服務(wù)器播出，執(zhí)行切換邏輯如表1所示，其優(yōu)先級依次為視頻服務(wù)器-1、視頻服務(wù)器-2、視頻服務(wù)器-3，整個過程為播控軟件后臺自動執(zhí)行，不需要人工干預(yù)。3個視頻服務(wù)器待播素材預(yù)卷均失敗時，系統(tǒng)及時報警，提示值班人員應(yīng)急處理。待播素材預(yù)卷狀態(tài)1為預(yù)卷成功，0為預(yù)卷失敗。

圖3 “待播素材實時檢測”流程圖

表1 依據(jù)待播素材預(yù)卷狀態(tài)執(zhí)行切換邏輯表

2.3 播控軟件的“提前預(yù)播”功能

播控軟件提供“提前預(yù)播”功能，預(yù)播通道是利用10臺播出視頻服務(wù)器的第4個解碼通道來實現(xiàn)。通過使用提前預(yù)播服務(wù)器，并輔以信號檢測監(jiān)錄服務(wù)器，可以預(yù)先判斷待播素材是否存在異常，進一步保證播出安全。圖4為“提前預(yù)播”流程圖，播出視頻服務(wù)器上安裝了一個服務(wù)端控制軟件模塊，該模塊只負責(zé)按照順序排列的時間來控制視頻服務(wù)器的第4個解碼通道按序播放視頻文件（沒有插播等播出方式，每一條都有確定的開播時間）。播控工作站上播控模塊在每次發(fā)送播表時，把視頻服務(wù)器播出部分條目摘出來，組成一個視頻服務(wù)器的播表（預(yù)播節(jié)目單），并把這個播表發(fā)送到服務(wù)端控制軟件并按此播表執(zhí)行播出。在服務(wù)端控制模塊軟件上，軟件自動把每個條目的開播時間提前30 min（可設(shè)定）來執(zhí)行，這樣就簡單順暢地實現(xiàn)預(yù)播通道和正常播出通道的并行播出。

圖4 “提前預(yù)播”流程圖

2.4 播控軟件的“輔助核單”功能

播控軟件中新增在線編輯“輔助核單”功能，核對在線播出和總編室母單在素材名稱、素材號、素材序列的一致性。選中一條素材，左邊的播出單與右邊的總編母單就對應(yīng)起來，逐一往下選擇，節(jié)目可自動跟隨顯示，一旦條目發(fā)現(xiàn)不同，能及時處理，避免發(fā)生因為誤刪或節(jié)目順序錯亂而導(dǎo)致播出事故的發(fā)生。

“輔助核單”軟件設(shè)計通過調(diào)用SQL SERVER中的總編室母單數(shù)據(jù)庫表和播出串聯(lián)單數(shù)據(jù)庫表，運用C++Builder開發(fā)得到一個軟件算法并得以實現(xiàn)[2-3]，其流程如圖5所示。

圖5 “輔助核單”流程圖

2.5 播控軟件的“預(yù)告導(dǎo)視”功能

“預(yù)告導(dǎo)視”功能有效利用了字幕軟件的渲染效果，運用播控軟件聯(lián)動字幕機就可實現(xiàn)這一特殊功能，而非運用昂貴且復(fù)雜的節(jié)目在線包裝系統(tǒng)，因此具有運行可靠、簡便快捷、造價低廉等優(yōu)點。

網(wǎng)絡(luò)字幕機采用XML定義的播出包裝模板，可為每一種節(jié)目建立包裝模板，模板內(nèi)容包括固定的圖片、動畫和文字。動態(tài)文字可指定諸如顏色、填充、字體、大小等多種屬性，提供配置界面，制定節(jié)目導(dǎo)視圖文內(nèi)容上下規(guī)則。字幕網(wǎng)通過RS-232接口與播出網(wǎng)互聯(lián)，播出網(wǎng)依照節(jié)目播出串聯(lián)單，每執(zhí)行一條就發(fā)相關(guān)的命令到字幕網(wǎng)，除了臺標(biāo)和時標(biāo)可跟隨標(biāo)準(zhǔn)時鐘自動運行外，有效控制了節(jié)目導(dǎo)視、廣告倒計時、特定節(jié)目內(nèi)的角標(biāo)和游動字幕等新型圖文（播出時間與特定節(jié)目精確綁定）的播出時間，播控軟件在控制鍵通道開啟的同時，給字幕機發(fā)送播放信令，字幕機根據(jù)導(dǎo)視屬性進行聯(lián)動播放處理，實現(xiàn)了編播一體化。

字幕機采用“受控”模式接收播控軟件發(fā)來的信令。而播控軟件、字幕軟件均需要在軟件參數(shù)上設(shè)置字幕機關(guān)聯(lián)協(xié)議AirCG.NET。此關(guān)聯(lián)方式支持電視劇名、集數(shù)，節(jié)目預(yù)告導(dǎo)視自動關(guān)聯(lián)播表中的欄目名稱，無須在字幕機中重新編輯。字幕控制信令設(shè)置為：

字幕顯示及播出效果如圖6所示。

圖6 節(jié)目預(yù)告導(dǎo)視功能、字幕顯示及播出效果圖（截圖）

2.6 播控軟件的“素材查詢”功能

播控軟件中加入自定義遷移和遷移狀態(tài)實時監(jiān)測模塊，對正在遷移的素材進行實時監(jiān)看及狀態(tài)查詢。在“在線編輯”狀態(tài)下，如果要查詢某檔素材，過去必須逐字輸入素材名，比較麻煩。而新系統(tǒng)只需要選中該素材條目，并按右上角“查詢”按鈕，彈出窗口就可以顯示該素材信息。素材查詢的實現(xiàn)方法如下：

通過所選條目導(dǎo)出某檔素材名稱，并將該名稱賦值給素材查詢窗口的輸入變量Material_Name。然后通過結(jié)構(gòu)化查詢語言SQL語句“Select*from BroadTable（播 出 表）where BroadTable.MName like‘%Material_Name%’”進行模糊查詢，并將查詢到的結(jié)果反饋給播出界面。

為便于掌握已審核素材的遷移情況，設(shè)計開發(fā)了一個素材從二級緩存到視頻服務(wù)器實施遷移的進程監(jiān)控應(yīng)用。例如，某一素材從EMC二級緩存通過MAIN1、MAIN4、MAIN5（遷移代理服務(wù)器）分別以9.7 Mbit/s、6.3 Mbit/s、11.2 Mbit/s均速地向主、備、二備播出視頻服務(wù)器進行遷移，并給出進度百分比，比較直觀。實現(xiàn)方法也是從網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)中的流程監(jiān)控模塊復(fù)用而來，如圖7所示。

3 總結(jié)

圖7 “素材遷移查看”軟件界面圖（截圖）

硬盤系統(tǒng)播出功能的實現(xiàn)依賴于處于核心地位的播控軟件，因此借硬盤播出系統(tǒng)升級改造的機會，將播控軟件高安全性、高可靠性、多功能、可擴展的原則貫穿在整個系統(tǒng)的設(shè)計中，新增并完善部分軟件功能，以適應(yīng)南京臺節(jié)目安全、優(yōu)質(zhì)播出的需求。經(jīng)過一段時間的實際應(yīng)用，軟件特色功能達到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。

[1]張毅，廖捷，朱曉夏.硬盤自動播出系統(tǒng)的軟件升級[J].廣播與電視技術(shù)，2007（6）：72-74.

[2]譚浩強.C程序設(shè)計題解與上機指導(dǎo)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1992.

[3]曹健，岳翔宇.節(jié)目播出軟包裝系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].電視技術(shù)，2013，37（16）：34-40.