信陽廣播電視臺硬盤播出系統設計規劃

胡勇

摘 要 文章介紹了信陽廣播電視臺高標清數字硬盤播出系統的設計規劃，對播出系統的主要硬件和軟件組成及功能進行了闡述分析。

關鍵詞 硬盤播出系統；視頻服務器；二級存儲

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）212-0086-02

信陽廣播電視臺播控機房擔負著本臺三個頻道的播出任務，原有的標清硬盤播出系統已經運行了近十年，設備逐漸老化、技術指標下降、故障率提高，已經不能滿足安全播出的要求，為了保證播出安全與播出質量，同時也為了我臺下一步高清節目播出做準備，我們決定規劃建造全新的高標清數字硬盤播出系統，以滿足我臺未來業務發展需要。

1 播出系統設計規劃目標

信陽廣播電視臺自動化數字硬盤播出系統的設計規劃目標是實現臺內現有3個頻道的數字化硬盤播出及臺內播出信號的分配、調度與監看監測。整個系統采用嵌入式HD/SD-SDI的信號格式，主要設備都應兼容高標清視頻格式，可以根據系統配置進行標清或高清播出信號格式的轉換。在播出系統硬件及軟件設計上應采用成熟穩定、科學先進的技術，操作簡單、配置靈活、便于應急、便于維護，整個系統有著很強的可擴展性和兼容性，具有完善的故障監測和系統管理功能。

作為電視臺的核心部位，整個硬盤播出系統應具有極高的安全性與可靠性，主要設備應采取主備冗余結構，出現故障能實現自動倒換，系統無任何單一潰點，具有完善的系統應急處理措施，可以在任何情況下都能夠實現高質量、不間斷的安全播出。系統的各項技術指標應達到廣播電視行業規定的廣播級標準。

2 播出系統的硬件組成及功能

硬盤播出系統硬件部分主要由視頻服務器、二級存儲、播出分控系統、同步和時鐘系統、上載工作站等系統設備所組成。

2.1 視頻服務器

整個數字硬盤播出系統中，配置了2臺格非MagiSteam-X-HD視頻服務器，完成3個頻道的主備播出。每臺視頻服務器支持四通道高、標清輸出，支持自動上下變換，其中3個通道用與播出，冗余1個用于應急上載。系統盤為2塊300GSAS盤，采用互為鏡像的RAID1結構。內置6盤位2TB容量SAS存儲陣列，采用更為安全的RAID6結構，滿足3個頻道5天的節目播出量。兩臺服務器采用熱備鏡像架構方式，每臺服務器完成3個頻道的播出任務，支持服務器離線播出，支持松耦合播出控制方式，支持Mpeg2？PS流、ES流、TS流、DVD？VOB？ MPEG4多種媒體文件播放。

2.2 二級存儲系統

二級存儲是在視頻服務器之外配置的大容量數據存儲設備，它通常作為上載端和視頻服務器之間的存儲中轉站，把素材的上載、審看以及編輯修改等工作從視頻服務器中分離出來，使視頻服務器的工作任務變得單一，大大降低了視頻服務器的存儲要求與工作負荷，提高了系統的穩定性。同時二級存儲系統也把視頻服務器同其他網絡隔離開來，保證網絡的安全穩定。

本次方案設計二級存儲系統由2臺遷移管理服務器和一臺16盤位的磁盤陣列組成。系統關鍵部分采用冗余設計，遷移管理服務器互為主備，磁盤陣列配置雙控制器，風扇電源等均使用冗余結構，確保系統穩定可靠。磁盤陣列配置16塊3T企業級硬盤，采用RAID5+Hotspare，可以提供約40TB有效容量，可以存儲3個頻道20天的節目量。

2.3 素材上載部分

播出素材上載是數字硬盤播出系統中比較重要的部分，上載素材質量的高低決定了播出的流暢與安全。本方案中采用上載工作與播出工作相對分離的方式，素材的上載和播出由兩個不同的部門來完成，所有播出素材先由上載工作站實時上載到二級存儲中，然后再根據播出節目單將近期需要播出的素材遷移到視頻服務器。本系統共配置了5臺上載工作站來完成3個頻道的播出素材上載工作，上載工作站具有上載和審看雙通道同時工作功能，在素材上載的同時可以對輸人的上載信號源進行實時的監看監測。上載素材信號如果出現視頻長時間黑場、靜幀或音頻幅度超標的情況，上載工作站會在顯示器上同時將素材信號的質量問題信息通過告警的方式顯示給上載操作人員，上載操作員根據提示信息判斷該素材是否需重新上載，極大地提高了工作效率，保證了播出節目的質量和安全。

2.4 播出分控系統

3個頻道的分控系統均采用相同的主備通道結構，共采用6臺16*4高清數字播出切換器，每個頻道兩臺，互為主備。主備切換處理的信號源完全一致，是兩個相互獨立的信號通道，主備輸出信號分別送入高標清智能數字二選一自動倒換器（帶掉電直通）的兩個輸入端，由硬盤播控系統控制完成自動切換。系統中需要被自動控制的設備都帶有RS232、RS422等控制接口，播控工作站可通過RS422/RS232串口設備服務器完成對各設備的自動控制。

播控工作站是整個播出系統的控制中心，播出系統的工作狀態會在其顯示器上直接反應出來。本次系統中3個頻道共配置了4臺播控工作站，采用3+1備份模式，當其中某個頻道的播控工作站出現故障，就啟用備份播控工作站進行應急控制播出，保證播出系統的正常運行。

2.5 同步系統和GPS時鐘校時系統

播出系統中采用了兩臺格非VIO？SPG同步信號發生器及一臺格非VIO？ACO同步信號倒換器作為整個播出系統的同步設備，兩臺同步信號發生器互為主備，主備兩臺同步信號發生器產生的BB同步信號分別送入到同步倒換器的兩個輸入端，經倒換器選擇后再經過同步信號分配器向播出系統中需要同步鎖相的設備提供BB同步信號。

為了保證系統各播出設備的時間一致，實現播出時刻的準確無誤，確保系統正常運行，本系統配置了2臺主備GPS衛星校時鐘，自動接收GPS衛星發布的精準時間，經過1臺時碼倒換器自動切換后，再通過時碼分配器和網絡向需要校時的設備提供校時信號，對該設備進行精確校時。

3 自動播出主要軟件及功能

播出軟件在自動播出系統各個應用功能的實現上起著核心作用，它對于自動播出系統來說起著與硬件同等重要的作用。本次系統規劃采用軟件是由格非公司提供的MagiLive系列播控軟件，該軟件具有成熟、穩定、安全的特點，備份手段和應急措施考慮充分，播控系統功能完善，可以實現播出業務工作流程化管理。播出軟件按功能可分為播出數據庫、節目上載、播出單編排、播出控制、素材遷移、廣告串編、節目審看、文件技審、系統管理與播后統計等系統模塊。各模塊均部署在各自的服務器或工作站平臺上，協同完成自動化播出任務功能。

播出數據庫：數據庫是自動播出系統的數據存儲中心，是播出系統網絡化、流程化的基礎，幾乎所有播出軟件的運行都需數據庫的支持。系統采用的是數據庫是SQL？SERVER？2008，考慮數據庫的重要性，本次系統設計共配置了兩臺數據庫服務器，主備數據庫鏡像采用了RoseMirrorHA雙機熱備軟件，運行時兩臺數據庫服務器實時互相檢測，一旦主數據庫服務器出現硬件或軟件故障，備服務器會自動接管主服務器工作，保證數據庫正常運行。

節目上載、節目審看、文件技審等軟件模塊安裝在上載工作站上，用于播出素材的上載審核與管理。支持邊上載邊審核，上載的同時完成節目技審；支持上載工作站實時寫入二級存儲或視頻服務器的上載模式，無需上載完再遷移。

播出單編輯與廣告串編軟件運行于節目編排部門，根據各個頻道的播出計劃編排出提供給播出控制軟件使用的節目播出單，該軟件還可以生成節目上載單供給節目上載軟件調用，提醒節目上載人員及時上載播出素材。

播出控制軟件安裝在播出工作站上，根據事先編排好的節目播出單對系統中的切換器、視頻服務器、應急設備、鍵混器和字幕機等設備進行精確控制，完成各頻道節目的播出和臺標字幕的疊加。能夠對素材信息及存儲狀態、節目單邏輯時間、受控設備的運行狀態進行檢查，發現問題會發出異常警告，提醒值班人員及時處理系統故障，同時系統還會根據故障情況自動切換到應急播出信號源或備用設備，最大限度保障播出系統的正常運行。

自動播出系統中的各個軟件模塊還具有詳細的播出記錄與播后統計功能。可以將設備的檢測、控制、故障及操作記錄，素材的上載審看記錄，節目廣告的播出記錄等存儲到系統數據庫或日志文件中，這樣便于對系統出現的故障進行分析排查，還能在播后對廣告節目進行全方位的統計查詢和報表匯總

4 結論

本次信陽廣播電視臺播控系統規劃建設是對原有播控系統的升級和完善，播出系統的信號通道均為主備全高清數字通道，并兼容標清格式播出；播出控制采用網絡結構，操作流程和業務管理實現了網絡化與自動化；整個系統設計安全可靠，信號處理質量高，功能完善，性能穩定。系統建成后，將會進一步提高我臺的節目播出質量與播出安全水平。

參考文獻

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