視頻切換開關(guān)在電視播出系統(tǒng)中的應(yīng)用

■文/羅建光

視頻切換開關(guān)在電視播出系統(tǒng)中的應(yīng)用

■文/羅建光

視頻切換開關(guān)在播出系統(tǒng)中應(yīng)用越來越普遍,2X1切換開關(guān)更是鏈路中必不可少的一環(huán),本文結(jié)合實際應(yīng)用,簡述了視頻切換開關(guān)在電視播出系統(tǒng)中的配置與應(yīng)用。

電視播控；切換開關(guān)；配置

1. 概述

電視播控就是對各種節(jié)目源進行控制和切換，按要求形成最終電視節(jié)目播出信號的系統(tǒng)。由信號源、切換臺或切換開關(guān)、視音頻分配放大器、臺標機、同步機、時鐘信號發(fā)生器、監(jiān)聽監(jiān)看設(shè)備、字幕機和播出控制硬件及自動播出軟件等組成。采用數(shù)字化全硬盤播出后，視頻服務(wù)器的穩(wěn)定性愈加重要，而切換臺信號的切換功能則逐漸由簡潔高效的切換矩陣代替，同時2X1應(yīng)急切換開關(guān)在系統(tǒng)中成為最重要的保障節(jié)點之一。

2. 切換開關(guān)的作用

播出鏈路中主要包括視頻切換矩陣和2X1倒換兩種切換開關(guān)，前者通過接收自動播出控制系統(tǒng)的控制信號，實現(xiàn)播出節(jié)目信號源的干凈、安靜切換，在一些直播或其他非硬盤信號不多的頻道，采用雙切換矩陣替代切換臺更為靈活實用。2X1倒換開關(guān)的核心作用則是自動檢測比對兩路輸入信號并實現(xiàn)應(yīng)急倒換。

3. 配置與應(yīng)用

湖南廣播電視臺部分頻道的播出示意圖

湖南廣播電視臺所有頻道的播出系統(tǒng)均已完成高標清同播改造，全部采用主／備獨立通道的一體化播出結(jié)構(gòu)。相鄰頻道公用外來、墊片和應(yīng)急錄像機信號，大部分頻道主備路都采用16×8切換開關(guān)（矩陣）進行視頻信號的切換，主備切換矩陣處理的信號源完全相同。視頻服務(wù)器、EXT及VTR等信號經(jīng)16X8切換后通過下游鍵控板疊加臺標字幕，一路送高清通道，另一路進入下變換板卡送標清通道。高標清各配置雙2X1自動倒換開關(guān)置于系統(tǒng)末端，保證PGM信號的自動應(yīng)急切換，同時對備路通道信號進行同步監(jiān)聽監(jiān)看。

3.1 切換矩陣

采用MIRANDA公司 CR1608-CQX-HD緊湊型矩陣兩臺，一主一備，高標清兼容，工作模式可設(shè)定,支持遙控、本地RS232/422、X/Y與以太網(wǎng)控制。Timing窗口為±3行，雙電源接口,主備同時工作，單電源可正常工作，通過422接口實現(xiàn)Automation控制，2個凈靜信號輸出接口，用于PGM輸出，6個非凈AUX輸出，可用于普通的信號調(diào)度和監(jiān)看。

切換矩陣自帶兩個Bypass直通接口，輸入1對應(yīng)凈靜輸出1，輸入2對應(yīng)凈靜輸出2，當切換器掉電時，Bypass輸入1與凈靜輸出1直通，Bypass輸入2與凈靜輸出2直通，這樣設(shè)備的可靠性大大提高。中心高標清同播改造和系統(tǒng)優(yōu)化完成以后，通過OUT1輸出高清PGM信號,標清信號由高清PGM疊加字幕后下變換得來，鏈路更加簡潔可靠，同時也減輕了值班員的監(jiān)看負擔。

兩路切換矩陣均受播控工作站控制，播出軟件發(fā)送指令，通過播控機網(wǎng)口至控制交換機，指令被交換機發(fā)送至下游的MOXA，網(wǎng)絡(luò)指令被MOXA轉(zhuǎn)換為串口命令發(fā)送至切換矩陣，隨后指令得到執(zhí)行，主備矩陣同步進行信號切換。每臺矩陣各配CP1602-CQX面板一臺，矩陣與遙控面板之間通過交叉網(wǎng)線連接，所有設(shè)備接入以太交換機，每塊控制面板和主機都有獨立的IP。手動切換具有更高優(yōu)先級，在播信號源故障的情況下可以手動切換到正常信號。

3.2 2X1倒換開關(guān)

為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，所有頻道播出系統(tǒng)中高標清均配置主備2X1倒換開關(guān)，采用MIRANDA公司HCO-1821板卡四塊，HCO-1821是一個HD/SD/ASI二選一切換器，可支持16通道的嵌入音頻和元數(shù)據(jù)，通過HCO-1821的內(nèi)置矩陣來實現(xiàn)。模塊可以通過使用CS選項功能在源信號間實現(xiàn)視頻和音頻的凈/靜切換。當意外斷電時，通過模塊后部的繼電器來保護信號，可以維持信號輸出的完整性，該繼電器可以通過GPI接口來操縱。輸入選擇可以進行自動或手工選擇。在自動模式下，板卡的輸入選擇是基于內(nèi)置的帶有參數(shù)警報的信號分析和輸入狀態(tài)。在手動模式下，可以從Densité控制器，iControl軟件或使用GPI來實現(xiàn)通道選擇。GPI可以連接到一個自動系統(tǒng)或任何簡單的GPI控制面板上，GPI輸出可以提供所選源狀態(tài)，可觸發(fā)TALLY。

3.3 工作原理

來自上游的主備路信號進入倒換開關(guān)以后，進行分析和比對，偵測信號的失鎖情況，分析視頻信號（CRC、EDH、 TRS 等）以及音頻信號的完整性，出現(xiàn)視頻錯誤、靜幀、視頻黑場(可設(shè)置噪聲門限)、 音頻靜音(可設(shè)置噪聲門限）等，依照設(shè)置的條件實行自動倒換，保證播出信號的正常！

2X1提供一路PVW監(jiān)看輸出，可以選擇為跟隨在播信號或選擇備路信號，也可以設(shè)定為保持某路輸入信號不變，通常情況下我們設(shè)置為備路信號的監(jiān)看，這樣更便于值班員查看系統(tǒng)備通道的工作狀態(tài)。

切換開關(guān)有三種自動切換模式提供選擇：1）Switch to模式，即信號1故障時切換到信號；2）Switch and Return模式，信號1故障時切換到信號2，在預設(shè)的時間內(nèi)再回到信號1；3）Toggle模式，信號1故障時切換到信號2，直到信號2也出現(xiàn)故障告警后才回切。這里我們設(shè)置為第三種模式。

應(yīng)急倒換開關(guān)的每路輸入都有兩種告警組合，依設(shè)定的級別進行倒換。配置過程中的核心點是觸發(fā)切換的條件設(shè)置問題，一旦在路信號出現(xiàn)黑場、靜幀、靜音等異常情況，應(yīng)立即倒換到另外一路正常信號，目前我們設(shè)置為靜幀 5秒，黑場2 秒，靜音 5秒開始倒換。

切換開關(guān)支持GPI觸發(fā)，正常情況下處于自動倒換狀態(tài)，我們把它和字幕鍵控集成在一塊面板上，主備2X1實現(xiàn)同步倒換以方便值班員進行應(yīng)急操作。同時這款切換開關(guān)具有兩行的時序調(diào)整窗口，可以做到干凈安靜的應(yīng)急切換！

4.結(jié)語

用主備雙切換矩陣替代切換臺完成信號的切換，或者主路用切換臺、備路用切換矩陣，同時在高標清一體化同播系統(tǒng)中采用四路2X1應(yīng)急倒換開關(guān)，這樣構(gòu)建的播出系統(tǒng)簡潔、可靠，有效避免了單潰點，雖然在測試監(jiān)看以及調(diào)整信號方面有些不便，但是隨著視頻服務(wù)器的質(zhì)量和穩(wěn)定性大大提高，硬盤與其他信號的切換頻率減少，基于切換開關(guān)的設(shè)計將會逐漸成為主流。湖南廣播電視臺播控中心采用的這種播出系統(tǒng)經(jīng)過長時間的檢驗，穩(wěn)定可靠、效果良好！

（作者單位：湖南廣播電視臺播控中心）

TN949

A

1671-0134（2017）12-057-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.02.009