電視臺播控中心的安全設(shè)計與應(yīng)用

袁志偉

摘 要 對于電視臺而言，播控中心機(jī)房的安全性對于電視臺節(jié)目穩(wěn)定、安全運(yùn)行十分重要。任何一個子系統(tǒng)出現(xiàn)問題都可導(dǎo)致總系統(tǒng)的崩潰，影響電視節(jié)目的順利播出，因此在系統(tǒng)設(shè)計時保證信號調(diào)度靈活、完善的應(yīng)急系統(tǒng)、方便的操作系統(tǒng)等十分必要，為了滿足電視臺升級需要，在設(shè)計時要為系統(tǒng)留有較大的升級與擴(kuò)展空間。本文主要對電視臺播控中心系統(tǒng)的安全設(shè)計進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞 電視臺；播控中心；安全設(shè)計

中圖分類號 G2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）182-0065-02

電視臺播控中心主要任務(wù)是負(fù)責(zé)頻道電視節(jié)目的安全優(yōu)質(zhì)播出，負(fù)責(zé)本電視臺重大節(jié)目直播的安全，在電視臺播放系統(tǒng)中有著十分重要的作用。在播控中心的安全管理中除了隨時監(jiān)控設(shè)備及時處理異常情況外，在設(shè)計時要盡可能保證系統(tǒng)的合理性，從而減少電視臺事故。

1 播控中心安全設(shè)計總體思路

電視新聞及時、精準(zhǔn)、穩(wěn)定、安全的播出是所有電視臺機(jī)構(gòu)的主要目標(biāo)，而電視節(jié)目的播出安全則是其底線，播控中心系統(tǒng)的任何一個安全疏忽都可能會帶來無法估量的重大事故，因此加強(qiáng)電視臺播控中心的安全設(shè)計十分必要。近年來科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，同時網(wǎng)絡(luò)信息水平不斷提高，電視臺播控中心的設(shè)計更加智能化、數(shù)字化，同時無帶硬盤化服務(wù)器播出系統(tǒng)廣泛使用，播控系統(tǒng)數(shù)字化進(jìn)程不斷加快，這種變革對播控中心安全提出了許多新的要求和理念。

如果電視臺播控中心建設(shè)時間較為久遠(yuǎn)，經(jīng)過多年使用，設(shè)備比較陳舊、問題較多且性能老化，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代數(shù)字化電視的發(fā)展，在此狀況下，就要徹底改造播控中心的技術(shù)設(shè)備，在設(shè)計時以保證播控中心的安全為主要目的。在播控中心系統(tǒng)設(shè)計時，要認(rèn)真對待每個子系統(tǒng)的設(shè)計，對機(jī)房內(nèi)每個設(shè)備的細(xì)節(jié)進(jìn)行控制。在系統(tǒng)設(shè)計時，充分利用智能化手段，有效彌補(bǔ)了人工操作容易出現(xiàn)的疏漏與問題。具體而言，有環(huán)境安全、供電安全、系統(tǒng)安全、設(shè)備選型安全、網(wǎng)絡(luò)安全、存儲系統(tǒng)安全、應(yīng)急備份完善、系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)控和技術(shù)環(huán)境監(jiān)測等。

2 安全設(shè)計的具體實施方案

2.1 機(jī)房環(huán)境的安全

機(jī)房內(nèi)要做好防潮、防水、防塵、防火和防靜電等基本工藝要求，排除所有潛在的水源，為了避免機(jī)房受到周圍水源的影響，在設(shè)計時可將機(jī)房整體基礎(chǔ)抬高10cm，同時設(shè)計出水通道，加裝防水報警繩，及時發(fā)現(xiàn)并處理隱患。采用高標(biāo)準(zhǔn)和防火的阻燃電纜，安裝可以自動控制的氣溶膠滅火系統(tǒng)，實時監(jiān)控機(jī)房內(nèi)各個角落。機(jī)房整體密閉，并智能調(diào)節(jié)機(jī)房內(nèi)溫度和空氣等，在機(jī)房內(nèi)設(shè)置緩沖區(qū)，從而減少人員進(jìn)入帶入機(jī)房的灰塵。在機(jī)房內(nèi)鋪設(shè)獨(dú)立地線，機(jī)柜、設(shè)備、地面銅網(wǎng)的做好地線連接，在機(jī)房內(nèi)形成有效的等電位場，地板使用防靜電地板。

2.2 供電安全設(shè)計

使用不同變電站路由從而最大可能地避免外電同時缺失帶來的風(fēng)險。雙路外電經(jīng)電源自動倒換開關(guān)，將兩個無相關(guān)的獨(dú)立USP電源分為兩路接入。將USP電源輸出分流給設(shè)備的雙路電源[ 1 ]。另外一路輸出則經(jīng)STS不間斷倒換開關(guān)后送往設(shè)備機(jī)柜，供電給單電源設(shè)備，從而保證出現(xiàn)極端情況或者故障時，電源仍然可以正常工作。

2.3 播出控制系統(tǒng)安全設(shè)計

播出總控對整個系統(tǒng)的信號調(diào)度產(chǎn)生影響，主要包含播控計算機(jī)、播出切換、總控矩陣等系統(tǒng)。

1）作為發(fā)出播出指令的系統(tǒng)，播控計算機(jī)必須有可靠的軟硬件支持，從而保證節(jié)目能夠嚴(yán)格按照設(shè)定的串聯(lián)單播放。首先使用主+備的播控計算機(jī)配置，這樣能夠保證出現(xiàn)極端條件時，可以通過手動來操作。使用“松耦合”這一技術(shù)對播出服務(wù)器進(jìn)行控制，一旦主備播控計算機(jī)同時出現(xiàn)問題后，視頻仍然能夠準(zhǔn)確按照本地節(jié)目單播放。

2）總控矩陣是播出系統(tǒng)的信號調(diào)度中心，經(jīng)過對國內(nèi)多家電視臺使用的設(shè)備進(jìn)行研究與考察比較后，選擇使用NVISON公司生產(chǎn)的Miranda總控矩陣，這一矩陣使用主備交叉點技術(shù)，有助于矩陣安全運(yùn)行。矩陣支持高清視頻的播放，同時支持時間碼、模擬和數(shù)字音頻、RS-232和RSS-422等信號。矩陣電源使用Miranda矩陣產(chǎn)品通用的設(shè)計結(jié)構(gòu)，主備電源各1組，5個子電源為1組，所有子電源均供電給所有板卡，每組電源負(fù)荷有效降低，電源使用壽命有效延長，同時可以進(jìn)行故障在線處理，能夠保證節(jié)目安全播出。3）播出切換的安全設(shè)計的唯一要求是需要一套操作界面簡潔明快、硬件設(shè)備可靠、備份充足的應(yīng)急設(shè)備。本次研究主要對Miranda公司生產(chǎn)的NV-5128MC型切換臺進(jìn)行分析，采用雙電源，插卡式輸入通道，不同板卡之間互相獨(dú)立，切換系統(tǒng)安全性更高。在播出板卡內(nèi)有“自動旁通”的功能，一旦主輸出信號出現(xiàn)故障，則可以將“Bypass？In”信號切換到主輸出，實現(xiàn)主備倒換。

2.4 播控服務(wù)器系統(tǒng)安全

作為自動化播出的核心平臺，播控服務(wù)器系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、素材管理與存儲、素材上載和技審、視頻播出服務(wù)器、數(shù)據(jù)管理和監(jiān)控報警系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成。

1）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架安全，若網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受到惡意攻擊、破壞、泄露或更改，就會導(dǎo)致系統(tǒng)的軟硬件和數(shù)據(jù)資料被損壞，系統(tǒng)運(yùn)行將受到極大的威脅，因此要依賴不斷發(fā)展的信息技術(shù)來提高網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的安全性。首先，播控中心使用核心層、匯聚層和接入層三層網(wǎng)絡(luò)，其中核心層能夠?qū)崿F(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)的連接，是網(wǎng)絡(luò)的交換主干，核心層使用的交換機(jī)，寬帶在千兆以上，同時配置雙機(jī)冗余熱備份，具有高效、可靠、以管理、冗余、實用性強(qiáng)等優(yōu)勢。“匯聚層”則是連接核心層和接入層的“中介”，即將核心層介入工作站前先進(jìn)行匯聚，使核心層的負(fù)荷減輕。

2）上載與技審安全，安全播出考核主要是依據(jù)播出節(jié)目的質(zhì)量來判斷，為了在源頭上把關(guān)，系統(tǒng)工作機(jī)制為上載與播出分離機(jī)制，即將素材首先上載至二級存儲陣列，并同時通過技審軟件對每一幀上載素材進(jìn)行分析，對于素材中常出現(xiàn)的疑似靜幀、彩條、黑場、音量不規(guī)范或者無聲音等素材做出重點標(biāo)記，幫助審核工作人員在復(fù)檢時重點查看，只有技審和復(fù)檢都確認(rèn)沒有問題后，節(jié)目才可以遷移到播出服務(wù)器。由于MD5校驗碼校驗這一功能，技術(shù)審看能夠?qū)?zhǔn)備遷移和遷移后的素材進(jìn)行統(tǒng)一檢查，從而保證了節(jié)目播出的高效、準(zhǔn)確和安全。系統(tǒng)配備14臺戴爾的高性能專業(yè)工作站，確保上載審核順利高效進(jìn)行。節(jié)目在上載同時，系統(tǒng)在本地硬盤內(nèi)同時存下備份，遇到緊急情況，能夠通過總控將備份調(diào)度到切換臺播出。

3）素材存儲安全。一級存儲陣列為素材的存儲站，二級存儲陣列為素材的中轉(zhuǎn)站，要保證節(jié)目的安全播出，必須要有安全穩(wěn)定的存儲環(huán)境。系統(tǒng)采用Nerapp公司研發(fā)生產(chǎn)的一體化NAS存儲產(chǎn)品，這一產(chǎn)品為雙控制器結(jié)構(gòu)，故障節(jié)點少、構(gòu)建簡單，同時維修養(yǎng)護(hù)較為簡便，而與之配合開發(fā)的WAFL文件系統(tǒng)和DATA？ON？TAP操作系統(tǒng)則能夠最大程度地保證存儲的穩(wěn)定和安全。NAS能夠在網(wǎng)絡(luò)信息支持下，向多臺客戶機(jī)傳送文件數(shù)據(jù)，增加了數(shù)據(jù)傳送的安全性；NAS文件共享更加高效，同時其具有高級并發(fā)訪問功能，而采用通用的存儲協(xié)議和構(gòu)架，操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)均在控制器內(nèi)集成，實現(xiàn)了NAS的一體化[2]。而NAS的雙活存儲控制器則采用active-active工作模式，使機(jī)器在出現(xiàn)故障后，控制器能夠?qū)崿F(xiàn)無損高效的自動切換。校驗?zāi)Ｊ礁影踩赗AID內(nèi)，只要熱備盤沒有故障，允許其余兩塊硬盤出現(xiàn)損壞，并可以盡快進(jìn)行無損修復(fù)。

4）數(shù)據(jù)庫安全。數(shù)據(jù)庫是整個電視臺播出系統(tǒng)的指令中心，主管信號命令的實時發(fā)布，為整個系統(tǒng)提供查詢、管理、檢索功能，同時能夠控制各個頻道主備播控計算機(jī)，也可以檢測每個設(shè)備出現(xiàn)的問題并發(fā)出警告。為了保證數(shù)據(jù)管理服務(wù)器的安全工作，采用主+備+第二份備份服務(wù)器的三級備份方式，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)一，在服務(wù)器之間使用數(shù)據(jù)集群軟件，一旦主服務(wù)器出現(xiàn)錯誤或者死機(jī)現(xiàn)象，則立即對主控制器的工作接管，并發(fā)出報警信號。

5）視頻播出服務(wù)器是節(jié)目播出的執(zhí)行者，需要24h不間斷工作，因此必須要保證環(huán)境的穩(wěn)定、安全，因此使用主+備+第二備視頻服務(wù)器方式來應(yīng)對故障，保障系統(tǒng)能夠順利播出。

3 播出環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)

電視臺播控中心的機(jī)房包含了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、視頻音頻設(shè)備、電力保障和視頻服務(wù)器等多種復(fù)雜系統(tǒng)，設(shè)備繁多，要保證系統(tǒng)長時間穩(wěn)定安全的運(yùn)行，單靠人工監(jiān)測不可能實現(xiàn)，因此可在機(jī)房內(nèi)配置播出環(huán)境監(jiān)控平臺，監(jiān)控整個播出系統(tǒng)，并對各個數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器、交換機(jī)等設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控同時能對各服務(wù)器命令發(fā)布情況、節(jié)目串聯(lián)單的編輯情況和素材的遷移狀況等進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即警告，全面高效的監(jiān)控電視臺播控中心各個系統(tǒng)、設(shè)備的安全運(yùn)行。

4 結(jié)論

電視臺播控中心的安全設(shè)計是否合理、科學(xué)直接影響到播出信號、節(jié)目質(zhì)量和系統(tǒng)運(yùn)行等，因此在播控中心設(shè)計時要全面、細(xì)致地對每個子系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，從而實現(xiàn)電視臺節(jié)目播放的高效管理，獲得高質(zhì)量成果。智能化是電視臺播控中心未來的一個發(fā)展方向，因此在設(shè)計時要充分結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，從而促進(jìn)播控中心更加高效精準(zhǔn)的運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]岳翔宇，蔣忻.南京電視臺播控中心機(jī)房供配電系統(tǒng)改造[J].電視技術(shù)，2013，37（22）：66-68.

[2]羅蘊(yùn)軍.新余臺播控中心智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].廣播電視信息，2008，10（10）：85-87.