網絡化字幕播出系統的安全設計

黃銀萍

隨著媒體競爭的日益激烈，除要在節目內容上不斷創新外，高質量、高標清實時3D渲染引擎創造出來的豐富多彩的圖文效果也可以在很大程度上提升電視節目視覺效果。這就要求我們在保證安全播出的前提下，對現有設備進行有效的資源整合，不僅要保障字幕播出的安全性，還要提高字幕制作、播出效率，降低值機人員在線操作的失誤率。

寧波廣播電視集團（以下簡稱“我臺”）技術人員經過不斷的實踐總結，更改調試系統，充分考慮了網絡化字幕播出系統在數據安全、網絡安全、設備安全等方面的因素，實現了統一的網絡化字幕制作、字幕編單、字幕管理、播出控制等功能，滿足多任務、全天候、長文字播出的字幕任務。

1 網絡化字幕播出系統的架構

該字幕系統采用網絡集中式系統構架，以播出系統在播節目單為依據，由中心服務器進行統一資源管理，生成和分發字幕播出任務以及字幕場景模板的自動匹配，由AirCG.3D網絡字幕機實現自動播出，最終輸出的FILL信號和KEY信號接入相應頻道的鍵控設備進行字幕疊加播出。

字幕系統包括8臺AirCG.3D網絡字幕機，分別負責7個標清頻道1個高清頻道的電視劇名稱、氣象預警、廣告掛角和移動字幕的自動播出。該系統的8臺AirCG.3D網絡字幕機、兩臺主備數據庫服務器、字幕信息錄入工作站、網關服務器、2臺公共字幕機，通過千兆交換機相連接，使用TCP/IP協議進行網絡通訊與控制，組成了與硬盤播出系統分離的獨立網絡。通過COM通訊協議，由播出控制機發送觸發命令，讓AirCG.3D網絡字幕機與硬盤播出節目實時同步字幕圖文信息，完全實現8個高標清播出頻道的字幕、掛角、倒計時、電視劇名稱等節目的自動播出。系統架構如圖1所示。

圖1 字幕播出系統的架構

2 網絡化字幕播出系統的安全設計

整個字幕播出系統安全體系的架構設計，結合播出系統的特點，從數據安全、網絡安全、設備安全等方面出發，通過集中與分散結合的方式實現素材的共享備份，通過建立有效的網絡安全機制，有效防范病毒，通過公共字幕機，實現重要時段、重要節目的熱備份。

2.1 數據安全

我臺字幕播出需要實現7×24小時不間斷播出，因此，對其數據安全進行了嚴格設計。數據庫服務器是網絡化字幕播出系統的核心。主備數據庫服務器負責存儲字幕素材管理信息、字幕播出節目單、系統配置信息、日志信息等，這些信息通過網絡傳輸供所有頻道的網絡字幕播出工作站共享。數據庫服務器采用主備鏡像模式，主備數據庫之間保持實時的數據同步與心跳連接，每隔一段時間會自動向備數據庫服務器備份數據。當主數據庫服務器死機時，備數據庫服務器自動接管主服務器工作。

所有的網絡字幕播出工作站都安裝了網絡字幕播出軟件、渲染引擎、節目單網關、資源管理、節目單編輯、AirC3D-Artist三維包裝創作等軟件，可以根據需要將本頻道或其他有關頻道的圖文字幕素材和字幕播出單存儲在本機上或上傳至數據庫服務器。因此，每臺字幕播出工作站和兩臺主備數據庫服務器上都保存有字幕素材，實現相互備份，在數據庫服務器故障或網絡故障時，各頻道的字幕播出工作站都能獨立工作，保證字幕播出工作正常開展。

2.2 網絡安全

網絡化字幕播出系統要建立有效的網絡安全機制，杜絕非法文件傳輸，消除安全播出隱患。為有效防范病毒，我們通過網閘，在物理上隔離字幕網與辦公網，網閘的一端連接內網（即字幕網），另一端連接外網（即辦公網）。當新的文字、圖片、動畫等字幕播出素材需要調整時，可以通過網閘傳輸到字幕播出系統中，然后直接替換字幕模板中的素材，操作簡單快捷，同時避免了值機人員在手動輸入字幕內容的過程中可能出現的錯誤。

此外，字幕播出系統是獨立于硬盤播出系統的獨立網絡，與硬盤播出系統的連接，我們采用RS-232串口方式進行物理連接，使用COM通訊協議，當播出節目單有變動時，由播控機發出觸發命令，通過節目單網關解析播出節目單并更新字幕節目單。字幕播出系統中的節目單網關只被動接受來自播出網的節目單，并不能主動聯系播出網，避免了網絡傳輸時病毒的干擾，保證了字幕播出的安全和節目播出的安全。

2.3 設備安全

在播出系統中，字幕機的播出信號是通過外鍵疊加到播出信號上的，切換臺提供了四路外鍵，第一路提供給臺標，第二路提供給每個對應頻道的字幕播出信號，第三路分配給時鐘信號，第四路則給公共字幕機。每個頻道字幕播出機的信號只給對應頻道的切換臺，而公共字幕機的輸出信號經過視分分配后，分別接入主備播出切換臺機箱。一旦播出字幕機出現故障，可以立即在切換臺上使用公共字幕機替代相應頻道的字幕機，減少處理時間。通過使用網絡化字幕機和合理的結構設計，充分利用字幕機資源，實現重要時段、重要節目字幕播出的熱備份，以及所有頻道字幕信號的備份，既節約了資金，又將字幕的安全播出提高到新高度。

3 結語

目前，該網絡字幕播出系統運行正常穩定，操作簡便，滿足所有在播頻道在字幕圖文制作、播出和管理等各方面的要求。在設計過程中，我們以系統的安全性和穩定性為首要條件，通過對現有設備的網絡化改造，充分發揮現有設備的各項功能，最大程度提升字幕工作效率，提高字幕播出的安全性。

參考文獻：

[1]沈偉,張艷,江星.無錫電視臺網絡字幕系統的設計與優化[J].電視技術,2013(24):74-76.