云南廣電IP高標清播出與應用

石　英，崔　海

(云南廣電網絡集團公司 新業務發展中心，云南 昆明　650106)

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云南廣電IP高標清播出與應用

石英，崔海

(云南廣電網絡集團公司 新業務發展中心，云南 昆明650106)

主要介紹廣電網以數/模組合及NVOD系統播出“導視節目”，對播出靈活、短小的節目片源的應用，已經遠遠不能滿足發展需要。而采用索貝Fair數字播出加96Tbyte節目庫組成的多路數字高清電視播出系統，能很好地提升節目的上傳、采集、隔離、編排、備份等功能，具有節目調度靈活,系統運行穩定、安全、可靠,有很好的可擴展性等優點。

IP高清播出；索貝Fair；廣電網絡

云南廣電網絡集團公司整合云南16個州/市有線電視網，形成全省一張有線電視網絡。云南有線電視用戶大約500萬用戶，有單向數字電視用戶405萬用戶。從2014年起，集團有員工6 000多人，實現全省“四個統一”的運作體制。在省委、省政府的正確領導下，集團公司事業持續健康發展，為全省百姓提供170多套豐富多彩的電視節目內容。其中自辦《精品薈萃-彩云導視》、《美麗云南-彩云導視》節目，5套高清節目和1套高清試看節目。在節目源采購、內容的集成等方面，尤其是節目采集、制作、播出上都發揮了積極的作用。升級改造后制作、播出設備以IP推流、交換、軟件播出代替硬件的播出，使用一年來播出效果穩定、安全、可靠。本文結合集團新業務中心節目部的工作環境，條件構建存儲、編輯、播出網，供同行參考。

1　IP應用播出解決方案和設計

1.1節目播出業務流程及數據流程

為提升高清和標清電視節目的播出生產的效率，使節目內容在采集、上載、審核以及編輯、專題包裝、角標、廣告包裝、片頭設計、字幕疊加，實現臺標多頻道播出，欄目合成等各種功能。圖1為索貝IP播出業務流程及數據流程圖。

業務流程分為：1)節目內容預存儲功能。節目預存儲主要是把來自制作網的可以播出的節目內容，根據節目制作和集成情況，可以隨時地存儲到96Tbyte節目庫內。該節目庫與整個系統做相對隔離，該節目庫內的內容是不能夠轉移到播出系統內，該部分是對系統原來的二級存儲機制的補充。2)播出系統節目播出。它是整個高/標清節目播出的系統組成，有二級節目庫、同步遷移、在線庫、審核、節目編單/設定等功能，有節目播出服務器和應急節目/備播節目，直播和插播節目源等組成。系統播出的節目內容經過經過選擇，把需要的節目內容從預存儲節目庫中，提取節目內容并遷移到系統播出節目庫，按照業務、審核流程、編單后播出。

圖1　業務和數據流程圖

數據流程包括：節目上載工作站、96Tbyte離線節目庫、二級存儲/系統服務器、上載/編輯工作站、上載/審片工作站、播出編輯工作站、播出審核工作站、播出控制工作站及播出服務器組成。該預存節目和系統播出共同組成系統、穩定、安全的內容。

1.2高/標清電視播出系統

如圖2所示，高/標清電視播出系統主要包括：系統服務器和播出二級存儲、千兆以太網交換機，IP主備切換器、IP播出主備播出、IP倒換器，IP多畫面及多畫面顯示器和工作站等。索貝IP應用播出主要是靠軟件系統來處理，其核心存儲及服務是系統穩定、安全的保障。節目的上載、編輯、編排、審核和應急處理都在IP流中一次完成。網絡工作站和外部節目庫等都通過千兆以太網連接，通過以太網實現對節目內容、圖片、角標及節目播出流程進行管理。

圖2　高/標清節目播出系統

2　數字播出功能

2.1數字節目播出組成

數字節目播出系統組成，如圖3所示，由幀同步、解碼器、切換器、制式轉換、上下變換、鍵混器、音頻處理器、數字分配器、格式轉換器及圖文處理器等組成。這些數字信號功能是要根據視頻圖像和文字信息的需求來進行處理，設備采用獨立、分布(插件)等方式連接后，一環扣一環進行處理，完成從節目的上載、編輯、審核、播出等任務。這種方式的系統組成環節多、復雜，要求維護人員具有較高的技術水平。

圖3　播出功能圖

采用索貝IP應用型播出設計，硬件主要靠核心服務器來保障。而軟件的系統設計和各功能模塊的設計與分布則完全采用軟件程序來完成，減少復雜的外部環節的影響，系統工作一年來，在目前業務流程單一固定、數據庫規模較小的情況下，較為穩定，維護工作量不大。

2.2TS over IP播出系統

播出設備根據云南廣電的實際情況，最終選擇索貝系列IP播出系統，作為節目制作和播出系統的核心，索貝Fair一體化播出系統特點如下：

1)高度集成一體化。支持標清模擬直播信號、高/標數字直播信號的轉播、本地文件播出、應急信號播出。

2)集播出素材文件上載、文件轉碼、播出管理、播出節目編單、播出節目審查、播出節目控制、播出字幕編輯、字幕播出、節目播出為一體的高度集成播出服務器一體機，包含硬盤播出系統所有常用功能，是低成本播出解決方案。

3)高標清播出。支持高清播出和標清播出；主/備信號異常0幀自動倒換；播出上載、播出編單、廣告編單、播出控制、播出系統服務各自獨立，通過播出系統內部管理播出內部的完整流程。

4)節目單混編。播出節目單編輯時，無需考慮節目素材的規格，可直接進行出入點打點和預覽，進入二級存儲時，系統根據預先設定，對不符合播出格式的節目進行自動轉碼；適合于高標準要求的高清、標清播出系統。

5)高標清素材混播。采用高清播出時，用到的標清素材在播出時自動實時完成上變換；采用標清播出時，用到的高清素材在播出時自動實時完成下變換

6)實施制式轉換。N制素材在播出時實時完成制式轉換。

7)多格式支持。支持MPEGPS，MPEGTS，MPEG-1/2，DV25/50，H.264等文件高速導入。

8)完善的DVD導入。支持字幕、語言選擇。

9)多層圖文字幕。實時疊加臺標、多個角標、時鐘、倒計時、游動字幕，并對服務器播出信號、轉播節目信號均可疊加多層圖文字幕。

10)實時混音、實時音頻電平均衡輸出。

11)全數字廣播級播出卡。1個HD/SD-SDI輸入、1個BB同步輸入，2個HD/SD-SDI輸出、1個HDMI輸出，斷電直通；該卡可作為選件，用于搭建傳統數字播出系統。

Fair-IP和傳統的SDI/ASI結構設計的系統，在軟件的應用層面上，實現相同的功能，而在系統功能的實現和設備配置上則大為簡化，具有集成度高、安裝方便、故障節點少等特點。但在具體實施中，需要精心做好各應用模塊功能的規劃，并依次進行網絡規劃，在調試和實際運行中注意網絡設備運行狀態。

2.3播出與管理

云南廣電數字播出系統面向全省500多萬用戶，要求播出設備必須穩定、安全、可靠，在操作上能夠簡單、方便、快捷。電視節目的制作與播出系統是配套的管理系統，選擇了索貝IPFair節目播出。

索貝Fair節目播出與管理包括：Fair播出設備系統與外圍設備是物理隔離，有線和無線都不能夠連接接。操作界面設置有用戶安全管理、節目的一次遷移和上載都設置二級審核權限，當編單完成確定播出節目內容后無法在進行修改，特殊情況下必須到主機設備應急管理上處理。系統提供圖形化、可再次編輯功能的節目制作、角標和臺標等管理。

Fair播出網與其他系統沒有物理連接，為完成自主制作和集成節目的上載，又需要連接制作網。為兼顧安全和工作效率，在播出網和制作網中間采用上載緩沖區的方式，來實現節目的上載，同時隔絕除了上載以外的其他訪問。索貝在實際部署應用中，也考慮到制播互聯的問題，在使用非索貝系統制作網的場景中，提供了“安全網關”的產品，實現對進入播出的文件和數據的掃描分析，隔絕非音視頻文件進入播出網。

2.4Fair節目播出系統安全性

節目播出系統的日常播出、存儲和管理其安全性至關重要。該系統本身在設計上已考慮了主要環節和部件的冗余備份，部分關鍵系統功能在不同的硬件上實現互為備份，如流程服務和數據庫服務，實現了系統安全的同時，節省了硬件投資；各重要環節實現備份后，系統具備了相當的運行可靠性，有主/備信號異常0幀自動倒換功能，并具備完善的應急方案流程，且應急操作安全、快捷。Fair播出備份系統都采用獨立、自動倒換功能和報警提示，可防止主系統出故障時對備份系統造成影響，確保播出系統7×24小時無故障工作。

在Fair系統本身的安全性設計之外，本文在傳輸入網環節準備了應急墊播信號，以應對極端情況下的播出信號安全問題。

3　小結

云南廣電節目播出系統運行一年來，Fair節目播出系統安全、可靠運行。實現了“精品薈萃海-彩云導視、美麗云南-彩云導視”的每天正常播出。在節目的采集、上載、編輯、包裝審核等方面都提高了生產制造播出效率。通過一年的運行，筆者認為該系統又具備了安全性、可靠高性、可管理等IP化數學播出的先進特征，比較符合廣電網絡播出系統的使用要求。

[1]許建琴.廣播電視節目制作網絡系統設計與應用[J].廣播與電視技術，2009(3)：36.

[2]劉鵬. 云計算[M].3版. 北京：電子工業出版社，2015.

[3]應躍波.高標清同播中的視頻質量檢測方法研究[J]. 2015，39(13)：99-102.

石英(1959— )，本科，高級工程師，主要從事云南廣播電視技術、數字電視、云南省干傳輸網絡及云南高清數字電視等方面工作；

崔海(1971— )，本科，工程師，目前從事廣播電視技術、數字電視等工作。

責任編輯：時雯

TransmissionandapplicationofIPorhighstandarddefinitionTVforradiobroadcastingnetofYunnan

SHIYing，CUIHai

(Yunnan Radio Broadcasting & Television Networking Group Co.，Ltd.，Kunming 650106，China)

ThetextmainlyintroducesthecombinationofdigitalandanaloguesystemofNVODprograminYunnanRadioBroadcasting&TelevisionNetworking，itisusedtotheTVprogramforquick.ButithasbroadcastsystemtotheSobeyFairdigitalbroadcastandthe96Tbyteofofflinemassstorageofprogrammer，itcanupgradtoverygoodthefunctionfortheprogrammertotheuploading.Thesystemrunssafeandthereliable.

IPorhighdefinitionbroadcasting；FairofSobey；radioandtelevisionnetwork

TN949

BDOI：10.16280/j.videoe.2016.08.014

2016-03-17

文獻引用格式：石英，崔海.云南廣電IP高標清播出與應用[J].電視技術，2016，40(8)：76-79.

SHIY，CUIH.TransmissionandapplicationofIPorhighstandarddefinitionTVforradiobroadcastingnetofYunnan[J].Videoengineering，2016,40(8)：76-79.