硬盤播出系統的安全保障體系

摘 要 硬盤播出系統是電視臺各路電視信號匯聚的中樞，擔負著電視臺多個頻道的節目播出任務，因此其安全保障體系的建設一直是每個電視臺重點考慮的問題。影響電視臺節目安全播出的因素很多，文章主要從硬盤播出系統的硬件、軟件配置出發，闡述了如何構建硬盤播出系統的安全保障體系。

關鍵詞 電視臺；硬盤播出系統；安全保障體系

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2017）15-0025-02

硬盤播出系統是一種計算機網絡系統，它不僅要具備高速的視音頻數據錄入與輸出的能力，還要具備高安全性，包括安全暢通的網絡環境和可靠穩定的數據存儲。與傳統播出系統相比，硬盤播出系統無疑具有提高播出信號質量、降低人工工作強度等無可比擬的優越性，但由于其更為龐大復雜的系統結構，使得播控人員在播控工作中遇到的問題也更為紛繁復雜。因此，在電視中心技術數字化、網絡化發展的今天，硬盤播出系統設計和運行中的安全性、可靠性是電視臺播出工作的重要內容。建立一套完善的硬盤播出系統安全保障體系具體體現在以下幾個方面。

1 信號源

信號源是播出系統中傳送電視信號的源頭。信號源包括已經上載到視頻服務器的電視節目、現場直播信號。

1.1 視頻服務器

視頻服務器是硬盤播出系統播出信號的主要信號源。視頻服務器設計采用主備播兩臺服務器支持多頻道播出，兩臺服務器通過光纖相連，其中任一服務器上載的內容都自動鏡像地拷貝到另一服務器中，因此每個頻道都有兩套完全相同的節目素材，形成時時雙機鏡像熱備份，保證服務器播出的正常運行。

1.2 現場直播信號

現場直播信號分為演播室信號和CCTV信號，這兩種信號都必須至少配備主備兩路信號，主路出現問題可切換到備路信號[1]。演播室信號的傳送路徑有兩種方式：一種是將信號由演播室直接傳送到硬盤播出系統；另一種是信號先由總控系統進行調度，再傳送到硬盤播出系統。由于CCTV的新聞聯播是全國收視率最高的節目，因此CCTV-1的信號源也是電視播出部門最為重視的環節，往往配備多路信號。CCTV-1信號源主要有國家廣電光纜干線網傳送的CCTV-1信號、衛星天線接收的中星6A、中星6B上的CCTV-1衛星信號等，這些信號也是分為直接傳送到播出系統和先由總控調度，再傳送到播出系統兩種。這幾路信號接入播出系統切換矩陣，出現緊急情況可手動將其中信號質量較好的一路切出，以保證CCTV-1的安全優質轉播。

2 切換矩陣

切換矩陣是每個頻道播出子系統中的核心設備，須配置功能相同的備份切換矩陣作為主切換矩陣發生故障時的應急設備。可采用16×2切換矩陣作為切換矩陣的備份設備[2]。

備份切換臺采用自動與手動控制相結合的方式，可保證播出系統應急預案足夠的靈活性。當主切換矩陣發生故障時，16×2切換矩陣可完全接管主切換矩陣的工作，切換出當前應播信號源，主備切換矩陣切換出的兩路信號，用2選1倒換開關來確定選擇其中哪一路信號作為最終的播出信號。

倒換開關有自動倒換和手動按鍵兩種切換方式。手動方式必須由播控人員先對故障分析判斷后再按下按鍵，完成信號切換；自動切換可實時檢測主備兩路信號，當檢測到主信號出現故障時就會自動切換到備信號。由于出現故障的判定標準難以確定，易出現誤判，因此一般情況下宜選擇手動倒換方式。

3 輸出通道

輸出通道是硬盤播出系統的最后一個環節[3]，為每個頻道配置主備兩路輸出通道，每路輸出通道的終端經過一個分配器，分配器可以傳送多路信號，如傳送至臺內的監視監聽系統、臺外的廣電光纜干線網、有線電視網絡前端、無線發射臺等，因此輸出通道的安全穩定至關重要。如果主分配器出現故障，采用SDI跳線倒換的方式切換到備分配器。

4 軟件安全

電視節目播出是由硬盤播出系統的自動播控軟件控制的，播控軟件會檢測出播出過程中出現的異常情況，發出帶報警音的紅色閃爍信號。播控軟件還可在播出列表中清晰顯示待播素材狀態，待播素材正常則顯示灰色，待播素材未準備好則將這條素材顯示為紅色，提示播控人員注意。為了防止人為引起的誤操作，應有相應的安全保障措施：手動切換播出的按鍵應設置為組合鍵的方式，防止由于按鍵失誤而造成播出事故；對播控軟件參數的更改設置及軟件的啟動、退出，應建立和執行權限密碼管理制度，以確保播出系統安全穩定運行，防范應用風險。

5 數據安全

數據安全主要有數據庫服務器數據安全和視頻服務器素材數據安全兩方面[4]。數據庫服務器是硬盤播出系統的中心數據庫，為整個系統提供持續、不間斷的共享數據服務，其采用雙機熱備方式配置兩臺完全相同的數據庫服務器，當主數據庫服務器出現故障時，備數據庫服務器可完全接管主數據服務器的工作。素材數據安全包括兩方面：數據的靜態安全和動態安全。數據的靜態安全即指數據的存儲安全。在視頻服務器上存儲素材數據普遍使用RAID技術，它是利用多個硬磁盤驅動器和控制器，按照一定的組合方式組成的容量巨大的存儲系統。由于有多臺驅動器并行工作，數據存儲速度更快、穩定性更高，其數據冗余技術可利用冗余信息恢復受損數據，具有高可靠性。數據動態安全，是指能保證數據在網絡中傳送的快速性和高效性，防止數據傳送失敗或網絡擁塞現象的發生。應用中常采用SAN網絡結構，SAN（存儲區域網）依托光纖通道實現了存儲器與服務器之間的透明連接，允許網絡中任意服務器與任意存儲器相連，這樣服務器就可隨時存取網絡中的所需數據，解決了大數據流量傳送的擁塞問題，支持穩定連續的視頻數據的

傳輸。

6 監控管理體系

良好的監控管理體系除了能對系統內提供接口協議的設備和系統軟件都進行實時狀態檢測，還能對出現問題的設備提供不同級別的報警且自動記入日志。endprint

監控系統在對播出網絡進行全面的監控過程中，預先對關鍵設備設定門限參數，在關鍵設備參數達到門限值時將發出報警信息，并對部分關鍵設備自動運行預先設定參數的程序來避免可能發生的播出事故。

監控系統對播出系統設備發生的故障提供豐富專業的管理功能，如故障設備、故障狀態、發生時間、原因分析、維護時間、診斷記錄、維護記錄等所有信息均計入日志長期保存。

監控系統采用自動化手段，改變了以往完全依賴人工監控系統運行的狀況，可提供紅色、聲音、閃爍和提示框等多種報警方式，并設定設備和信號的優先級別，對當前在播的信號和設備進行一級重點保護，實現了設備、信號及整個系統的全方位智能化監控。

7 同步系統

同步系統對電視安全播出至關重要，電視播出信號同步是指各路內部信號、外部信號在切換矩陣播出時信號的相位、時基相一致，以避免信號切換時出現圖像抖動等異常情況，保證播出信號的安全穩定。同步系統應配置主備兩臺同步機，由一臺RS422主備倒換機輸出同步信號。主備倒換器應具有狀態顯示、報警等功能，可對主同步機信號預先設置的參數進行檢測，檢測結果如果與設定值相差超過預定值則倒換到備同步機。在外同步信號出現異常時，可去除外同步輸入信號，以同步機本身信號作為同步信號使用。

8 電源保障體系

播出系統供電設備的穩定可靠性直接關系到電視節目能否安全優質的播出。在播出過程中，因為主供線路斷電或配電室應急性拉電等原因，即使采用可自動切換的兩套供電線路，也會出現瞬間倒電的情況，因此應配置大功率UPS不間斷電源為播出系統設備提供保障[5]，這樣在遇到市電網發生意外時播出系統也能正常運行，還能預防由于突然停電對設備造成的損壞。

對于播出系統內多數設備都應配置雙電源供電，以提高播出系統運行的可靠性。如果設備是單電源供電，則電源應配置備份設備以防電源故障。

9 結束語

數字網絡化硬盤播出系統技術的發展已日趨成熟，但由于其涉及包括計算機軟硬件、網絡傳輸系統、存儲系統等多方面因素，使得硬盤播出系統存在諸多方面的安全問題，硬盤播出安全形勢越來越嚴峻。硬盤播出系統的安全運行不僅需要配置性能卓越的硬件體系，還需要制定和執行完善的軟件系統運行管理制度。因此，廣播電視技術人員有必要構建一套硬盤播出系統安全的、高可用的保障體系，使播出系統的運行能更加平穩有序。

參考文獻

[1]郭偉.安全播出保障體系的設計、建設和應用[J].西部廣播電視，2015（15）：189.

[2]陳娟.淺談電視播出系統安全優化與備份[J].新聞研究導刊，2016（6）：298.

[3]楊鵬，吳鵬.廣播電視臺的最后防線“播控系統”[J].西部廣播電視，2016（22）：209.

[4]謝家煌.陽春電視臺新播出系統安全策略[J].中國有線電視，2017（1）：98-99.

[5]馬亞乾.硬盤播出系統的安全實現[J].科技傳播，2017（11）：20-21，43.

作者簡介：徐力今，工程師，研究方向為電視安全播出。endprint