互聯網視角下高清兼容的集群播出系統設計探析

易　鑫湖南廣播電視臺，湖南長沙　410000

互聯網視角下高清兼容的集群播出系統設計探析

易鑫
湖南廣播電視臺，湖南長沙410000

隨著我國網絡技術和數字電視技術的發展，如今電視臺播出系統的功能越來越多樣化，然而仍然有很多電視臺的播出系統為標清系統，其設備和設施處在被淘汰的邊緣。因此電視臺需要及時針對播出系統進行更新和升級，從而高效整合內部技術系統資源，起到構建安全播出平臺的作用。文章主要分析了互聯網視角下高清兼容集群播出系統的架構設計，并針對高清兼容集群播出系統的運作流程和安全機制進行了研究和探討，促使電視臺提高播出系統兼容性。

互聯網視角；高清兼容；集群播出系統

雖然隨著計算機設備的普及，觀看電視的人群逐漸減少，但在當前的社會中，電視仍然是人們獲取信息、娛樂消遣的重要途徑。隨著科技的進步，人們對電視節目內容和清晰度的要求越來越高，傳統標準清晰度已經難以滿足人們的需求，因此電視臺需要注重向高清清晰度的升級。為了滿足人們的需求，電視臺逐漸開始構建高清兼容集群播出系統，然而在升級過程中存在一定的困難，電視臺需要對播出系統的整體架構、網絡結構等進行完善設計，以滿足升級高清的可能性。

1　互聯網視角下高清兼容集群播出系統的架構設計

1.1播出系統的整體架構設計

電視臺播出系統主要有播出單元、控制單元、遷移調度系統、技術審片系統、數據庫、編單站、信號變換單元、同步系統、上載站、監視系統等組成，其中系統以數據庫作為中心，以遷移調度系統作為業務支撐，并利用自動播出系統軟件進行協調播出。在節目源播出時，節目源包含數字信號設備和模擬信號設備，因此為了能夠順利采用數字播出系統，需要對不同的信號進行處理，做好分類工作。播出系統信號變換主要是從節目上載、錄像機模擬信號調度、轉播中央臺或其他遠程模擬信號調度、視頻服務器信號調度、電視臺內部直播節目信號調度、檢測系統音、視頻信號等進行變換，因此系統需要從這些地方進行信號的歸類處理。

某電視臺的三個播出頻道共有10路播出信號，如第1路播出信號為轉播中央臺、第2路播出信號為模擬現場直播信號、第7路播出信號為主播服務器信號等，要想實現播出信號的切換，需要通過切換矩陣輸出信號進行切換。切換矩陣輸出的信號在經過應急切換開關后，進行數字鍵處理，經過臺標、時鐘、字母等疊加后，將音頻SDI數字信號編碼為DVB信號，傳送至數字電視網前端。電視臺中每個頻道的主備播出服務器通道主要是利用TCP/IP協議進行控制，即頻道的主播控制工作站控制著該頻道的切換矩陣、備播錄像機等，一般備播錄像機可以被多個頻道共同調度控制。

作者簡介：易鑫，研究方向為電視播出技術。

1.2播出系統的網絡架構設計

播出系統是以千兆以太網將各個服務器連接在一起，使電視臺能夠將節目生產、管理、媒資、收錄系統良好地融合在一起。電視臺需要防止播出系統因為某一關鍵環節出現問題引發崩潰，其可以采用兩臺千兆以太網交換機完成播出系統的網絡匯集層。播出服務器和數據庫需要接入播出局域網，并進行雙機互聯。電視臺可以利用千兆以太網完成工作站、該服務器之間的信息交流，以起到對節目、信息、數據庫和播出服務器等控制作用，使播出系統發揮更大的功能。互聯網視角下高清兼容集群播出系統的調度系統服務器可以起到存儲作用，同時又可以完成節目素材的遷移、入庫、后臺轉碼等任務，并擔負著系統的策略調度功能。調度系統需要使采用雙服務器運行方式，雙服務器可以在服務軟件的控制下并發、交替，實現互為主備的作用。

2　互聯網視角下高清兼容集群播出系統的運作流程

2.1節目素材傳遞運作流程

當節目素材通過上載站上載后，需要進入中心儲存，而對于媒資系統和制作系統的節目素材，則需要通過緩沖后，才能夠進入播出系統。審片人員需要結合表單對未完成審核的節目素材進行審查，對于審查通過的節目素材，則可以使其進入下一環節進行處理。隨后編單工作站、播出控制站可以將審查通過的節目素材納入到播出節目表單中，當節目表單傳送給數據庫系統后，調度服務系統需要對節目表單進行檢測，同時檢測節目表單中包含的節目素材，制定好遷移服務策略。最后調度服務系統將節目素材遷移到播出服務器中，實現節目的電視節目播出。

2.2節目表單、素材、用戶管理

電視臺節目播出順序和內容需要依據節目播出表單，編單工作站需要事先做好預編單，對電視臺接下來需要播出的節目進行規劃，而廣告則是以預留時代的方式編入在其中。對于廣告的播出，則主要是由廣告部門的編單工作站負責，不用時段的廣告播出表單應當以條目的方式進行編輯。廣告與節目素材，當廣告子表條目確定后，其他用戶沒有修改廣告子表條目的權限。總編室編單工作站將編輯完成后的節目播出表單和廣告節目子表發送到數據庫服務器，播出工作人員利用控制站對所有的節目和廣告進行調用。對于廣告的播出，播出工作站可以依據廣告段標記自動完成廣告節目的播出。播出系統需要將各種素材進行錄入和編輯，使其形成節目素材，并在數據庫中完成素材各種信息的記錄。對于播出系統的用戶應當采取統一管理方式，一般用戶信息主要包括登錄權限、空間分配等。

2.3節目控制指令運作流程

播出系統的服務體系主要是由調度該服務模塊進行管理，其通過對節目素材的使用情況制定完善、安全的處置計劃，以完成節目文件的二級存儲和管理。播出MPC轉換服務模塊主要是針對上載站、非編站或媒資下載站的高清節目和標清節目的轉換。如素材為標清，而播出需要為高清時，播出MPC轉換服務模塊可以在后臺合成上變換完畢，并通過WebService入播出數據庫。

3　互聯網視角下高清兼容集群播出系統的安全機制

3.1應急狀態下的安全機制

播出服務器包含主播服務器和備播服務器，如果主播服務器出現故障，則此時播出系統需要通過矩陣切換到備播服務器。如果主播服務器和備播服務器均不能夠完善工作，則需要利用備用播出通過完成播出任務。另外系統還可以采用傳統磁帶播出模式解決當前存在的問題。

一般播出系統采用主播16×8矩陣進行播出，如果其中一個頻道的矩陣出現問題，則應當采用應急開關切換到備播16×8矩陣進行播出。如果播出系統所有關鍵點信息都在跳線架上，可以通過跳線方式跳過正常快捷應急方式下可能出現的故障，以保障播出安全。

3.2供電故障下的安全機制

電源系統是支持播出系統一切工作的能源，如果供電存在安全問題，則整個播出系統將無法繼續工作。為了保障供電安全，播出系統可以采用雙回路模式供電，即電源系統可以采用2套主機、2套獨立電池組等，且每套USP主機可以采用3分功率模塊冗余供電。

3.3設備備份安全機制

為了能夠確保當播出系統出現故障時，節目播出不會出現影響或者能夠在最短時間內保證節目的正常播出，電視臺需要對重要的播出節點保留一定的硬件備份。電視臺可以采用1+1鏡像方式進行備份，包含鍵混器、音量均衡器、跳線處理方式等。

3.4監控報警安全機制

監控報警安全機制包括大屏監看、視音頻監控和報警功能，該機制能夠對重要監測點的電視信號進行多畫面合成，如果節目信號出現中斷、音量過低等故障，可以將這些故障信息標識在監控窗口上。對于節目播出信號存在的各種故障，播出系統還可以通過語音報警的方式進行提示，并將出現的故障記錄下來。

3.5播前審檢、冗余存貯安全機制

對于即將播出的節目素材，播出系統中技術審片功能模塊能夠對節目素材進行智能檢測管理，主要是針對節目素材存在的音頻損壞、畫面損壞、黑場、彩條等問題進行判斷，給審片工作人員提供審片依據。播出系統可以采用冗余備份技術，實現節目素材同步遷移與播出，確保系統軟件運行的安全性和穩定性。

4　結束語

綜上所述，隨著時代的進步，如今電視臺需要為觀眾提供更加高清優質的視頻信號。互聯網視角下高清兼容的集群播出系統具有安全性、時效性等特征，有效保障了節目的優質播出，提高電視臺播出水平，促進了電視臺的健康可持續發展。

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2096-0360（2016）14-0042-02

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