高標清同步播出的技術實現及其應急處理系統設計

魏 峰

從黑白到彩色、從模擬到數字、從標清到高清，科學技術的不斷進步促進了電視領域更新變革。高清電視的播出，給人們帶去了更強烈的現場感、逼真性，提升了電視的傳播力和影響力，能更好地滿足人們群眾日益增長的物質文化需要。在現有播控條件下，為實現我臺電視頻道的高清化播出，必須控制人力、財力、物力成本，并且做到資源優化利用。因此，播出系統的設計思想是：一套播控系統，實現高標清同步播出，并且擁有一套快捷、高效、完善的應急處理體系。

1 系統設計方案

隨著我國經濟的發展，科技的進步，人們生活水平的提高，觀眾對電視節目的質量要求越來越高，電視節目的制作、播出、傳輸高清化是發展的必然趨勢。由于傳統電視播出都是標清格式，那么我們必須對現有播控系統進行高清化升級改造，擬實現高標清節目同步播出。高標清同播系統設計原則：①必須保證系統安全播出；②由于當前很多頻道是高清或標清單獨播出，因此要優化播出流程，控制系統改造成本；③盡量減少高標清信號上下變換的頻率，保證電視播出質量；④確保系統的可靠性、開放性與可擴展性。隨著高清播控系統的推進，高清制作設備的普及，以及高清素材的豐富，我們可以預見未來的視頻節目都將是高清化，甚至達到超清。所以我們在設計高標清同步播出系統的過程中，確定以高清播出為主播出，再通過其下變換實現標清播出的同步播出方式來滿足播出需求。

高標清同播系統有四種信號傳輸方式，即高清信號源高清輸出、高清信號源標清輸出、標清信號源高清輸出、標清信號源標清輸出。我臺影視文藝頻道高標清同播系統設計如圖1所示，播控系統只使用了一條高清播出鏈路，并兼容標清播出。不同格式的視頻信號，需要在系統前端調整為適合播出標準的高清格式。然后對高清格式信號進行臺標、時鐘、圖文的疊加，生成我們想要的PGM信號。在系統播出末端，高清即可通過PGM信號直接播出，再根據標清的播出要求，將高清PGM信號通過下變換設備進行變換即得到標清播出信號。

高清主干播出兼容標清播出的設計方案，實現了高標清同步播出的需求。伴隨著全臺網的建設，以及播出系統網絡化，智能化的發展趨勢，這種方案設計簡潔，信號鏈路清晰，改造成本較低，且整個系統的工作流程簡單，工作效率較高。做到了一套播出系統，實現兩個頻道播出，也節約了設備成本、人力成本。但是此套系統也存在一些弊端，信號上下頻繁的變換，將影響視頻質量，對于視頻流、文件流格式轉換設備的穩定性、安全性要求較高，同時轉碼帶來的播出安全隱患有可能增多。因此為了保障電視節目安全播出，必須建立完備的應急處理系統，并加強工作人員的培訓，提高他們的工作技能，且做好設備定期和非定期的檢修與維護，將安全隱患做到可知、可控，并消除在萌芽狀態。

2 高標清同播應急處理系統設計

目前電視播控系統實行數字化、網絡化、IP化，以及高標清同步播出，播控系統更加復雜，影響安全播出的因素眾多，任何一個環節的故障，對整個系統的安全播出都會造成影響。所以健全、高效的播出應急處理系統設計，是做好安全播出工作的重要保障。如圖2所示，從高標清同步播出的系統結構圖可以看出，播控系統的安全可以從信號源、播出通道、傳輸設備以及相關應用軟件等幾方面進行考慮。

在高標清同播系統中，為了播出安全，我們必須對相關信號進行監看、監聽。在播出系統的監看大屏上，需要對涉及播出的信號進行時刻顯示，其中包括主備ON AIR信號、服務器信號、演播室信號、中央臺的光纖和衛星信號、墊片信號、VTR信號、其他直播信號，以及臺標、時鐘、字幕信息等，且對播出后的機頂盒信號進行回傳監看，確保整個播出系統可視化運行。我們可以通過電視墻上的顯示信息，以及報警系統提示，能夠第一時間發現信號是否彩條、黑場、靜幀等錯播、劣播、漏播現象。然后根據錯誤信息，做出是否進行主備播出服務器的切換、下鍵、墊片，以及采用VTR進行應急播出等方式對事故進行處理。同時對信號的認真監看是必不可少的，當信號源出現問題時，我們可以快速、方便、準確的進行信號的切換、調度處理，將播出事故降低到最小，甚至零事故。

高標清同步播出系統采用播控服務器進行主控主，備控備的工作方式，即主播控工作站控制主系統播出，備播控工作站控制備系統播出，并用二選一開關，進行主備系統的切換，實行播出通道的選擇工作。如果當前播出系統出現問題，能夠快速、方便的通過二選一開關進行主備系統的切換，保證播出正常，然后對故障系統進行檢修。由于采用模塊化的系統設計，且能夠對播出的各個節點進行監控，那么很容易對故障實施排查，恢復系統播出正常。

圖1 高清主干播出兼容標清播出

圖2 高標清同播系統結構圖

在播控系統中，整個系統采用網絡化、智能化對素材進行傳輸和播出，保障信號的安全傳輸至關重要。如果相關工作站、視頻服務器和數據庫網絡連接出現異常，素材將無法自動完成同步、遷移、回遷等傳輸任務，值班工作人員需要進行手動操作，使素材到達本地播出服務器，或者采用VTR進行上載播出，然后對交換機、傳輸鏈路等設備進行故障排查，恢復素材的正常傳輸。由于采用計算機網絡對素材進行傳輸處理，網絡安全尤為重要，必須嚴格按照廣電總局的信息安全等級保護思想做好相關安全防護工作。

強大的播控系統在運行過程中，離不開相關軟件的管理、控制。播出軟件實行主備系統同步播出，能實現主控、備控、完全主接管、完全備接管，并能通過軟件實現校準BB卡、上下鍵、重連數據庫等操作，且在應急播出過程中能夠對相關信號源進行調取，并對其參數進行設置。在播出軟件或切換臺上都可以進行主備字幕機的切換，保障圖文的正常播出。校時軟件可以對時鐘發生跳變的故障進行緊急處理，恢復系統時鐘與播出時鐘一致。上載工作站用于調取、控制錄像機，并能進行素材的上載、審看，以及對任何播出素材實施審查，確保播出素材安全。播出管理控制臺軟件能夠對播控數據庫的記錄進行管理，比如“系統日志”“素材任務”“播后數據”以及“垃圾素材”等，另外還支持“人員工作量統計”的功能，且可以定期對播控數據庫進行整理，確保播控數據庫高效、穩定地運行。播出策略服務器軟件用于制定素材拷貝、刪除素材拷貝等策略，根據策略配置實現不同存儲區素材的拷貝、刪除，滿足播出素材需求。所以播出系統相關軟件的正常運行必不可少，其充分保障了播出工作各個環節的有序進行。

3 結語

電視播出系統是電視臺節目輸送的末端環節，也是最重要的環節，播出過程中一丁點差錯，將直接影響用戶收看電視節目的質量。在為用戶提供高質量電視節目的同時，安全播出工作至關重要，保障安全播出是每位廣電人一項基礎性、長期性、根本性的工作。

[1]百度文庫.高標清同播設計方 案[EB/OL].(2017-10-15)[2017-12-29]. https://wenku.baidu.com/view/4728816389eb172ded63b7a2.html.

[2]任克勤.電視播出系統的運用及應急預案[J].數字傳媒研究,2015(4):52-54

[3] 北京中科大洋科技發展股份有限公司.D-Cube-Air播出管理控制臺軟件使用手冊V2.8[Z].2017.