淺談傳統及IP混合播出系統

尚智勇

摘 要 廣播影視事業發展步入“十三五”規劃，在技術高速發展的大環境中，無壓縮IP播出、4K播出是廣電行業發展的重點，因考慮到未來電視節目升級高清的必須性，開封廣播電視臺立足單位實際，開發了符合單位未來發展需求的四套高清信號自動化以及智能化的節目播出系統。文章旨在通過IP技術優勢接合傳統系統的穩定，構建新一代高可靠、易應用的高清播出系統。

關鍵詞 無壓縮IP播出；播出系統

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）221-0102-02

在目前廣電行業的發展中，首先，政策現狀方面的路線是：持續的推進傳統媒體與新興媒體的持續深度融合發展，在遵循新聞傳播規律以及網絡新媒體發展規律的同時，強化電視臺的互聯網思維，做好傳統媒體與新興媒體之間的優勢互補和協同發展，立足電視臺根本，做好輿論監督和創新節目內容，將內容建設和發展作為電視臺發展主線始終貫徹，并始終堅持以先進的技術作為支撐，從而推動傳統媒體與網絡新興媒體在內容制作、渠道傳輸、平臺管理以及經營等多方面的深度合作。

著力去打造形態多樣化、傳播手段先進、并具備較強競爭力的新型主流媒體，打造多家擁有較強技術實力和傳播力、公信力和較大影響力的媒體集團，從而去建立覆蓋全面、立體融合發展的傳播體系。從促進融合和加強管理兩個方面著手確保電視臺和新興媒體的融合朝正確的方向持續推進。

1 IP、虛擬化技術的發展

廣電行業在標準和技術的以下幾個方面發展很迅速。

1）SDI OVER IP傳輸標準的推進，SMPTE 2022-5/6 （High Bit Rate Media Transport Over IP Networks），將使視頻的制作傳輸全部基于以太網環境實現，以及隨著更加完善的SMPTE 2110標準的制定，將使SDI OVER IP的傳輸及網絡管理的互聯互通具有更高的規范性。

2）國內外虛擬化技術日趨成熟，政府、銀行、醫療行業的大規模應用，使虛擬化技術得到進一步的印證，虛擬化平臺集資源管理與智能調配于一身，對虛擬資源、業務資源、用戶資源的集中管理提供強大的虛擬化功能和資源池管理、豐富的云基礎服務組件和工具、開放的API接口等。將整個系統的資源進一步優化整合，讓系統具備在內容運算、板塊融合、文件存儲等方面有系統集成度高、性能可靠、安全性強、業務部署自動化、運行維護高度集中和信息資源智能彈性伸縮的優點?；贗T的播控網絡系統中所有硬件、軟件部署都采用冗余部署，故障自動恢復；虛擬化產品平臺管理節點冗余部署，通過管理節點自動感知為雙機熱備，避免通常虛擬化方案沒有單獨的物理管理節點導致的在線倒換較慢，甚至是業務中斷的問題，確保了業務運行的可靠性。在運維管理方面形成以服務為導向、基于策略且能夠實現自動控制的管理模式。

通過虛擬化的網絡架構，給電臺播出系統帶來了下面的這些新的技術優勢。

（1）通過虛擬化的運行平臺HA以及熱遷移的功能，對系統的安全運行提供了保證，減少了故障發生的概率，進一步保證了電臺核心業務的安排運行，改變了傳統系統中單一節點故障影響運行安全的事故隱患。

（2）系統集成度進一步提升，易于實現對硬件以及軟件和應用系統的金融監控，實現系統的管理維護自動化和動態化。

（3）進一步節約了文件的傳輸速度，使業務的發放速度增加并縮短了業務上線周期，其高度靈活性和利于擴充的特點使管理維護效率大幅提升。

（4）通過云計算和大數據應用對信息資源調配實現了自動化運行并進一步簡化流程，實現分布式動態資源優化，自動判斷應用負載的具體需求從而彈性的分配資源，大大地提高了整個系統的運行效率，讓IT資源和核心業務運行更加協調。

（5）虛擬化的網絡架構在數據存儲上通過分布式的存儲結構，消除了傳統播出網中單一節點的弊端，最大限度的，發揮出虛擬化的優勢。提供虛擬機的HA、虛擬機熱遷移技術提高系統的可靠性。

2 播出系統總體規劃

基于以上的新技術發展，以及開封廣播電視臺目前的業務流程，故考慮采用傳統播出與無壓縮SDI over IP虛擬化相結合方式構建播出系統，構建傳統與IP主備兩條鏈路，這兩條鏈路互為主備，并實現同步控制，在不改變現有工作流程的情況下利用新技術提升系統的安全性、高效性、智能化的可管可控性。

在無壓縮SDI over IP虛擬化播出系統方面，采用SDN（軟件定義網絡）控制、SDW（軟件定義工作流）架構，結合數據和控制分離的SDN交換機實現信號調度及業務安排，通過虛擬化資源平臺實現業務的分析和處理。

在傳統視音頻處理部分，4個高清頻道采用專用視頻服務器播出，分控鏈路高清主干下變換的高標清同播方式，通過傳統基帶視音頻矩陣實現信號調度。

系統的正常流程可以確保制作的新聞直播網節目內容、制作網節目以及廣告串編等素材在節目送播的傳輸平臺在經過對素材的校驗和技術審核后自動分發至播出系統的二級存儲單元，并經過播出系統的二級存儲單元分配到主、備的播出服務器進行播出存儲，由基帶信號上傳和文件導入的素材一般會直接進入二級存儲單元，并由播出系統的二級存儲單元將內容轉移至主備的播出服務器。

具備通過人工任務指定，將經送播平臺校驗審核后或上載導入的素材直接遷移到主備播出視頻服務器的功能，新的播出系統搭建易于實現信息資源在非線編制作系統和媒資管理系統的資源共享和素材交換，從而實現信息的高效、快捷、安全傳輸。對播出信號的監聽監看，監控大屏通過系統流程圖可以輕松的看到各種原型號和播出鏈路中的關鍵節點信號。使得PGM大信號在系統流程中，清晰可見。并通過主備信號切換裝置和跳線排架，實現對故障設備的隔離和播出信號的不間斷。從而避免因系統硬件故障而導致的停播事故，減小事故的影響范圍。

播出系統應用的播出控制設備都具備網絡接口和相應的控制協議。通過整個播出鏈路上的設備提供的監控報警接口和網絡協議端口，通過網絡交換機組件的局域網進行播出系統信號源以及信號傳輸節點的信號數據采集和信號數據的分析判斷，并通過數據信息的實時采樣監控來實現對信號故障的判斷和處理，并通過流程大屏和采樣大屏進行故障可視和語音報警提示功能。

因為目前接收終端用戶有大量的16：9的電視機在應用，但同時還要兼顧有傳統的CRT型4：3畫面電視在使用，為了保證節目的可觀賞性，并最大限度保留電視節目傳輸的有用信息。首先是對高標清同播的頻道采用高清下面變換的形式播出，對畫面幅型的變化采用擠壓的方式，標清上變換的幅型變化應用拉伸的方式，通過播出系統中視頻服務器上下變換器來進行素材的畫面變換，并傳給播出服務器，從而保證用16：9畫面接收機的電視觀眾在收看標清電視節目時也有較好的節目收看體驗。

此項目設計方案具有先進性、開放性、具有高可擴展性、高安全性和高可管理特性，同時具備易操作維護性；系統設備選型能實現高指標信號處理，流程設計上能實現高效率業務流轉；整個方案具有較高性價比。

3 播出系統設計方案

根據總體設計規劃，方案系統設計如圖1。

整個硬盤系統方案的設計重點如下：

1）信號播出部分。采用傳統播出視頻服務器與虛擬化平臺完成節目主備解碼播出，實現主備異構方式的安全播出。

2）上載部分。采用上載與播出分離的方式，設計上載工作站，提供4個高標清上載通道。支持手動、自動、定時、定長上載功能。采用嵌入式文件技審及MD5校驗技術，保證素材上載的安全。

3）在虛擬機中部署主備的數據庫服務器。

4）安全可靠的網絡架構，采用具有冗余熱備份機制以太網絡交換機。

5）功能完善的播控系統軟件，提供播控流程智能管理機制。

6）完善的信號監看報警設計。

4 結論

整個播出系統設計滿足臺內多種信號的調度、分配，系統軟硬件采用先進、科學、可靠的技術，并有很強的系統兼容性和可擴展性，配置靈活、易于操作、便于應急、維護方便。

參考文獻

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