孝感電視臺硬盤播出系統應用與探索

文/李小藝 周澤波

1.概述

隨著數字電視、計算機網絡技術的日趨完善以及軟、硬件技術平臺的不斷推陳出新，目前的電視播出系統形成了以硬盤集中存儲為主的多頻道網絡化控制數字播出體系。組建系統的一些主要問題也是共性問題，諸如系統規劃、設備選型、升級擴容、實時備份等不容忽視。在4頻道播出項目改造中，孝感電視臺采用了各種新型技術，為安全播出、可靠播出提供了穩定的技術保障。

2.播出系統結構

2.1 整體網絡結構

孝感電視臺播出項目包含節目傳輸子系統、播出控制子系統、播出上載子系統、業務支撐子系統、廣告子系統等五大子系統，這五大子系統之間互聯互通，相互銜接，為安全播出、高效播出提供了可靠的保障。

圖1

3.各子系統應用特點

3.1 節目及節目單傳輸子系統

基本流程概述。播出節目單及節目素材在編單系統制作完成，根據相關策略推送到播出系統及近線存儲，再由大洋的編單軟件合成廣告段發送到播出軟件，使素材從近線存儲遷移到播出服務器。

3.1.1 節目單傳輸流程

總編室節目單編輯工作站制作播出節目單，其中，需要將節目源類型按照播出頻道實際使用的播出節目源類型進行選擇，審核無誤后，將節目單提交到大洋播出系統。

如果有上載任務時，編單軟件在制作節目單的同時，會自動將HDD硬盤信號在播出上載軟件的上載管理器窗口生成待上載任務，總編室素材推送成功并且軟件刷新成功后，該節目的待上載任務會自動取消。

3.1.2 播出素材傳輸流程

總編室將審批通過的節目單提交到播出數據庫中，然后由策略軟件自動按照節目單信息將素材推送到播出視頻服務器中，如果自動推送沒有成功，可以要求總編室人員手動將節目從二級緩存推送到播出FTP服務器指定目錄中。

從二級緩存推送到播出FTP服務器指定目錄的進程和完成情況，可以通過服務客戶端軟件進行查看，包括查看當前推送任務和查詢已經推送完成的任務，達到隨時監控互聯信息的目的，提高了播出的安全性。

在素材的安全性方面，通過播出視頻服務器的雙路審片通道完成素材二次審核。正常播出結束后，播出系統內部的素材管理軟件會根據相應的刪除策略發出素材刪除命令，將素材從播出系統內部刪除。

3.2 播出控制子系統

在目前廣播電視臺的播出系統中，如何將主備工作站運用到熱備以及主備之間的通信問題非常關鍵，如果主備切換不及時，或者第三備份機制不存在，那么會給播出系統帶來不可預測的安全隱患。針對這一問題，孝感電視臺對播出控制方案進行了細化，主要有如下兩大特點。

3.2.1 主備心跳機制

對于主備工作站的心跳機制主要有兩種實現方式，一種是通過網絡方式；另一種則是通過串口方式。在孝感電視臺的播出系統中，我們同時使用了以上兩種方式，保證主備播出工作站能夠安全可靠地通信，從而提高了播出安全性及主備切換的可靠性。

3.2.2 第三備份機制

播出控制系統是整個播出系統的核心部分，我臺播出工作站控制的設備主要有主備視頻服務器、主備切換開關、錄像機等設備。雖然兩臺控制工作站處于完全主備的狀態，但在僅有兩臺工作站做主備的情況下，在工作站或視頻服務器出現問題時，僅有一臺單獨的設備工作，如果故障不能在短時間內消除，將對播出安全造成極大的威脅。所以，我臺引進了第三備份機制，也就是利用第三臺備份工作站單獨控制一臺視頻服務器進行工作，這樣可以大大提高播出系統在出現故障時的安全性，為處理故障預留足夠的時間。

圖2

在孝感電視臺硬盤播出系統中，主備及第三備的信號切換邏輯為：如果主視頻服務器有問題，那么自動切換，如果備視頻服務器也有問題，那么自動切換至第三備信號，而且上述切換全部為無縫切換，這種方式大大提高了播出系統的安全性。

3.3 安全傳輸網關及播出文件化上載系統

目前，臺里從外網獲取的資源主要分為兩大類：

通用文件的入庫，通過U 盤/移動硬盤視音頻文件的入庫。

專業介質文件的上載入庫，對于我臺而言，主要指DVD文件的安全入庫。

兩種文件入庫方式存在著較大的差別，因此，系統相應設計了兩種不同的安全解決方案。下面針對兩種文件入庫方式分別進行說明。

3.4 制作網及電視劇文件入庫

在建設安全隔離系統前，制作網及電視劇文件入內網的需求，要先向審批人提交入網申請，審批通過后由網管進行文件殺毒，然后由網管人工將資源導入網內，具體流程如圖3 所示。

圖3

我們采用最新的USB3.0 安全擺渡技術和全新的數據交互流程，實現了辦公區的通用文件高效安全擺渡入庫。按照新規劃的流程，文件傳輸權限全面開放給編輯記者，文件傳輸至后臺后，通過后臺的安全隔離設備完成殺毒隔離和高效安全入庫，其安全擺渡流程如4圖所示。

圖4

在新設計的流程中，編輯可自行在制作網上載文件，系統在后臺進行文件格式判斷；通過審批后，文件進入USB3.0 安全隔離設備強制進行病毒查殺，通過USB3.0 私有傳輸協議按照預設路徑擺渡入網，安全擺渡設備利用USB鏈路替代了傳統的TCP/IP 以太鏈路，有效防止了病毒和黑客攻擊，整個工作流程無需人工干預，極大地提高了工作效率。

為有效提升設備利用率，素有的外來節目入庫采用共享后臺的安全傳輸網關設計方式，安全傳輸網關系統采用全新的USB3.0 隔離網閘，整體傳輸效率可達100MB/S；文件傳輸時，可按黑白名單方式傳輸，可以在素材文件傳輸前對其進行合法性分析，防止非法文件進入生產網絡。

3.5 業務支撐子系統

業務支撐子系統第一部分為服務器群支撐系統，包括數據庫服務器系統、應用服務器子系統、技審服務器子系統；第二部分為素材管理調度子系統。

3.5.1 核心服務器群備份機制

為了提高數據庫的安全性，孝感電視臺播出項目采用了主備熱備（通過AUTOSTART軟件實現）+第三備份方式，為了保證安全，系統將數據庫文件通過SQL的特有方式，發布到另外的第三備份數據庫中，而且每天都會有一個完整備份產生。

3.5.2 素材調度機制

孝感電視臺的存儲體非常有限，為了保證素材調度的安全性及有效性，我們制定了一套完整的調度方案，總體原則，以節目單為生命周期，如果節目單過期了，那么素材也就沒有保存的必要了。本地存儲的素材根據節目單調度到二級存儲和視頻服務器，視頻服務器之間保持同步操作。

結語

孝感電視臺播出系統目前已經全面投入運行，系統無論在設計還是在設備選型上都將播出安全、結構創新放在首位，如在播出系統中運用了先進的視頻服務器（omneon）、熱備數據庫服務系統（AutoStart）、大洋二級存儲、大洋公司先進的播出系統、編單系統、編單傳輸系統等新型系統，使播出的安全性及可靠性得到了極大提升，同時，播出質量也得到了明顯的改善，為孝感電視臺業務發展打下了堅實的基礎。