電視臺硬盤播控系統的設計與實現

張建華

（作者單位：余干縣廣播電視臺）

1 系統設計需求和方案

1.1 設計需求

數字化媒體技術飛速發展的當下，電視臺硬盤播控系統的設計也應該充分引入數字化功能。本系統的設計正是基于上述需求，采用C/S架構為某電視臺設計了一款數字化硬盤播控系統，系統架構主要分為播控服務器和終端，其中播控服務器由視頻服務器、上傳集群服務器和下載集群服務器三部分組成，終端主要包含總控轉換子系統、頻道播控子系統和軟件調節子系統三部分，服務器和終端之間采用網絡數字化線路進行級聯，主要包含以太網1 000 M交換機、雙絞線、音頻均衡器、安裝了EDIUS 5或Adobe Premiere1.5軟件的編輯機、信號切換器、字幕機、編排機、采集機等設備。

1.2 整體方案

為實現數字化硬盤播控功能，整個系統終端設計上采用分層架構的方案，具體由總控轉換子系統、頻道播控子系統和軟件調節子系統三部分構成：（1）總控轉換子系統。該部分主要負責對硬盤播放的進出信號進行轉換，通過轉換后將模擬信號轉化為電臺硬盤播控系統可識別的數字信號；（2）頻道播控子系統。根據電視臺頻道設置的要求，分為8個子頻道通道和1個完整的備份頻道通道，頻道播控子系統主要為各頻道提供信號源線路；（3）軟件調節子系統。由網絡服務器、數據庫、監控報警系統和播放編輯軟件等構成，是本系統實現網絡數字化控制的核心。

2 系統硬件和軟件設計

2.1 總控轉換子系統

總控轉換子系統是整個電視臺硬盤播控系統的前端，主要實現模擬電視信號的轉換、調適和輸出，為頻道播控子系統提供電視信號源。在硬件設計上，為確保總控轉換子系統功能的穩定性和先進性，特選用Thomson Venus 96×96設備構成系統的硬件核心，實際轉換控制中該部分的硬件功能主要基于以下兩方面實現：（1）數字視頻轉換。由于采集到的電視播放信號源為模擬信號，而電視臺硬盤播控系統只能識別數字視頻信號，因此需要對電視播放信號源作數字化處理。具體來說，依托總控轉換子系統內置的模擬音頻嵌入器、解調器等設備，可將電視播放信號源轉換為數字電視信號；（2）伴音延遲處理。系統設計的伴音延遲處理功能意在解決電視信號模數轉換過程中由于信號失真引起的人物口形與聲音不吻合問題。具體方法為：將總控矩陣中輸出的帶有音頻延遲的信號輸入音頻延遲功能處理器，經過轉換調適后再將信號輸入數字播控系統中。此外，為確保伴音信號得到最優化處理，在數字播控系統前端需設計一個24×24模擬視音頻矩陣對收錄的音視頻信號進行調整。

2.2 頻道播控子系統

本系統的頻道播控子系統由播出切換、輸出分配、硬盤播放三個部分構成，完成對電視信號的分配調整和有序播放控制，各部分的具體設計思路和功能如下：（1）播出切換部分。實現對播放頻道、信源的自動切換，包含應急切換、聲道切換、D/A切換處理等部分，通過設計確保各播出頻道之間的切換部分完全相同，其中主切換系統應用PRO.BEL TX420，備用切換系統應用NETWORK 16×2，使用Snellwilcox 2×1作為播出切換開關；（2）輸出分配部分。對音頻解嵌信號進行數模轉換后，使用輸出分配放大器作放大分配處理，得到多路電視信號輸出至系統的網絡前端、輸出監控部分，以實現電視信號的合理分配；（3）硬盤播放部分。由4臺視頻服務器通過Fiber Channel網和以太網兩種形式連接而成，其中兩臺GVG PROFILE-1000服務器作為上傳服務器使用，提供8個編碼上傳頻道和8個回訪通道，另外兩臺GVG PROFILE-1000服務器互為鏡像備份，確保整個硬盤播出系統的數據安全性。

2.3 軟件調節子系統

本系統的軟件調節子系統基于Stream-RT3.0視頻播出服務器平臺構建，Stream-RT3.0是一款成熟的電視臺硬盤播控系統，具備了播放控制、網絡監控、模塊操作、節目單編輯等多元功能。具體來說，軟件調節子系統又分為網絡管理軟件模塊、素材管理模塊、模板編輯模塊、自動播放控制模塊四個部分，各模塊的軟件功能如下：（1）網絡管理軟件模塊。具備系統監測、日志查詢、網絡狀態控制等方面的功能；（2）素材管理模塊。能夠顯示系統內播放素材的運行狀態，并對新上傳的素材進行自動審查，確保素材符合規定后播出；（3）模板編輯模塊。實現對預播出節目的編輯和設置，并列出播放表單；（4）自動播放控制模塊。根據預播出節目表單的順序，實現多頻道節目的自動播放，在播放過程中通過軟件設置對節目的播出情況進行全程跟蹤，一旦發現播放問題，及時發出報警，提示工作人員查找原因，修改或更新系統設置。

3 系統實現及效果分析

（1）總控轉換子系統實現效果。根據前文設計說明，總控轉換子系統主要完成對模擬電視源信號的數字化轉換，以及伴音信號的延遲處理，在實際的運行中通過調試發現所設計的系統完全能夠滿足既定功能；（2）頻道播控子系統實現效果。本系統的頻道播控子系統完全實現了主備服務器網絡監測、播出切換、輸出分配、硬盤播出、播出控制等功能；（3）軟件調節子系統實現效果。通過后期的運行調試發現，軟件調試子系統能夠較好地完成網絡管理、素材管理、節目編輯和自動播放等功能，播放延遲誤差小于設定值，人為設置節目播放順序誤操作信號后，系統能夠及時發出報警提示，符合既定的功能設計需求。

4 結語

網絡數字化技術飛速發展的今天，電視臺硬盤播控系統的設計也應該引入網絡數字化技術，以體現系統設計的先進性和時代價值。本文為某電視臺設計了電視臺硬盤播控系統，整個系統主要由三個終端播控部分和服務器構成，通過后期的調試運行驗證了系統應用的可行性。建議各級電視臺積極設計和應用數字化硬盤播控系統，以提升播控的效率和準確率。