區縣電視臺高清化升級改造設計

陳勝強

【摘要】本文遵照《廣播電視安全播出管理規定》——電視中心實施細則的相關要求，并結合區縣電視臺自身實際需求，著重介紹區縣電視臺電視高清信號調度系統、高清播出系統的設計思路和注意事項。在確保原有電視播出系統安全的前提下，實現高清升級改造的目的。

【關鍵詞】? ? 播出系統? ? 信號調度? ? 高清播出? ? 升級改造

近年來，隨著信息化技術的飛速發展，以及在廣播電視行業中的深入應用，使得電視播出系統逐步向數字化、網絡化、高清化的方向邁進。絕大多數區縣電視臺在攝、采、編、播等業務環節早已實現了高清化，但考慮到電視節目播出安全的特殊性，一般都會將電視播出系統高清升級改造納入后進項目。同時按照中宣部縣級融媒體建設規范的要求，進一步努力提升自身的傳播力和影響力，涪陵電視臺將緊跟時代步伐并結合實際，計劃在近年內開展電視播出系統高清升級改造項目。

一、涪陵電視臺播出系統的現狀

2012年重慶市委宣傳部和原市文廣新局在全市啟動了區縣廣播電視臺標準化建設工作，并下發了若干技術系統建設規范。涪陵電視臺對照規范，按照重慶市區縣一級臺標準規劃設計了標清電視播出系統，并通過了市級專家組的評審和驗收。

此標清電視播出系統含有若干的子系統，如：信號調度系統、4套節目的分控系統、后臺應用服務系統、同步信號系統、時鐘系統、編碼復用傳輸系統、監聽監看及技術監測系統等。除信號調度系統外，其余系統的設備和鏈路均按照主備在線熱備份方式配置，系統內部無單一故障節點，安全播出可靠性得以保證。

截止目前為止，此系統運行周期已超9年，且為24小時不間斷工作。設備普遍存在超期服役而老化的現象，給電視節目播出帶來了安全隱患亟待改造。隨著高清甚至超高清時代的到來，電視播出系統高清化將成為必然趨勢，同時結合行業慣例，建設高清電視播出系統勢在必行。

二、涪陵電視臺高清升級改造的目標及設計原則

根據重慶市文旅委廣播電視臺站設立批復文件要求，涪陵電視臺現只有一個電視頻道，在后續的高清升級改造項目中，只需完成信號調度系統和一套電視節目播出系統的高清升級改造即可。同時為了便于升級后的系統易于使用及擴展，便于與其他系統之間數據交互，在系統設計中應遵循以下幾個原則：

2.1標準化原則

本次改造升級需嚴格按照國家相關的標準以及廣播電視新聞出版總局制定的有關行業標準，并結合重慶市文旅委的有關要求進行系統設計和布局。

2.2安全性原則

安全播出是廣播電視播出的生命線，在高清系統升級改造設計過程中，應當充分考慮系統安全性，建立完善的冗余備份和安全防范體系，具備多重安全防護機制，無單一崩潰點，應急手段豐富，系統功能完善、架構及流程合理，具有一定冗余和較強的容錯能力。

2.3前瞻易擴展原則

系統設計時，應在參考其他電視臺高清電視播出升級改造方案的基礎上，并結合當下廣播電視行業先進的技術和發展趨勢，采用適合自身發展的技術、設備和系統架構進行系統設計。同時考慮到自身業務的發展以及日后系統的功能擴展，應在重要位置和鏈路實施彈性設置，方便需要時能快速擴展。

2.4開放性原則

系統設計時應充分考慮到系統的開放性，視音頻文件的編碼格式應符合國家和廣電行業標準，能通過標準化和開放式的接口，與其他不同技術系統（如：融媒體技術系統）進行數據交互。

2.5實用及易維護原則

系統設計應在充分了解涪陵電視臺的業務需求后，結合實際情況，盡量使其符合涪陵電視臺的使用習慣。同時考慮到電視播出系統是在24小時不間斷的情況下運行，就要求系統不僅具有較好的自我檢錯和糾錯能力，還要整體便于維護管理，出現故障時能及時處理與恢復，不造成重大影響。[1]

三、高清播出系統升級改造概述

基于涪陵電視臺的現狀，高清升級改造涉及項目：升級改造播出機房配電系統，新建高清信號調度系統、一套高清播出系統及監聽監看系統，從而實現涪陵電視臺電視節目高清播出目的。

3.1播出機房配電系統升級改造

供配電系統的安全穩定性非常重要，是播出系統安全運行的最基本條件。涪陵電視臺每隔2-3年，會對播出機房配電系統進行改造，以求達到了《廣播電視安全播出管理規定》供配電系統技術標準。

升級改造后，配電系統大致結構如下：兩路市電專電與自備柴油發電機（500KVA）通過電力倒換開關后，送至播出機房配電系統動力進線前端，動力電經分配后分別送至不間斷電源（UPS）系統。UPS系統主要由4臺20 kVA UPS和對應的4組后備電池組組成。每兩臺UPS間采用雙機并聯方式，各自構建起獨立的主備UPS系統。播出機房總負載功耗不超過8KW，外部電源停電后主備UPS系統供電保障能力不低于兩小時，可為安全播出提供充分的保障。UPS系統輸出的主備電源經配電排分配后，再經過不同的斷路器分別送至主備PDU插排。機房內單電源或雙電源主備播出設備，其供電都來自不同的的主備UPS供電回路。另外新建了動力監測系統，對電力系統的輸入輸出情況和各個節點的當前狀態進行實時監測和預警。

3.2高清信號調度系統

遵照《電視中心實施細則》以及《縣級融媒體建設規范》相關技術要求，并結合本臺實際，將對以下高清信號進行調度分配，包括：上級臺節目、新聞演播室、外場直播、融媒體技術系統以及應急墊播等各種信號。

信號調度系統以32X32高清矩陣切換器為核心，跳線排、分配卡、同步卡以及各類信號轉換器等為周邊設備。系統內所有設備均有線路均衡功能，能解決長距離傳輸和時鐘抖動等問題。中央1臺、重慶衛視、演播室節目、外場直播以及融媒體技術系統等主備外來信號均經幀同步或高清轉換處理后輸入矩陣，形成矩陣外來高清信號源。每個鏈路中的輸入輸出節點均與跳線排連接，應急狀態下可通過手動跳線跳過故障設備，保證主通道信號正常傳輸。播出視頻服務器信號及高清PGM信號均返送至信號調度系統，方便播出信號的靈活運用。信號調度系統的主要輸出信號分別接入高清視頻分配卡后，再分別送入播出系統的主備切換器、多畫面分割器和技術監測等設備，以及融媒體等其它技術系統。系統結構如圖1所示。

3.3高清播出系統

涪陵電視臺新建高清播出系統主要由數據庫服務器、二級緩存服務器、后臺應用（主要實現遷移、轉碼、技審等功能）服務器、視頻服務器、播出工作站、播出切換器、3x1倒換開關、音頻處理器、臺標機、字幕機、高清鍵混器和周邊板卡及跳線排組成，播出鏈路上的所有設備均支持斷電直通和斷電保持功能。系統內除3X1倒換器外，所有設備均按照主備配置，形成主備兩個相對獨立的信號鏈路。檢測到信號異常時，3x1倒換器可對主備播出信號進行自動切換。主備16X2播出切換器其節目源信號均為主備輸入，另為了進一步提高安全播出保障能力，還從信號調度系統中取用一路作為所有節目源的備份信號。系統結構如圖2所示。

3.4監聽監看系統

涪陵電視臺監聽監看系統采用多畫面分割方式對信號調度系統、播出系統的各重要節點進行實時監聽監看，多畫面分割服務器支持多種接口信號的輸入，同時能提供黑場、靜幀、靜音、音頻過高等技術指標的檢測報警。通過合理布局監聽監看系統，能及時幫助值機員和技術員發現播出異常情況，并及時排除播出安全隱患。[2]

四、高清播出系統設計關鍵點

4.1在線素材實時檢查

新建高清播出系統具備在線素材實時檢查，能每間隔5分鐘（具體間隔時長后臺可設置）檢查待播兩小時內的節目素材是否存在于視頻服務器內，如果節目素材不存在，播出節目單中該條素材會顯示為其他顏色（具體顏色可后臺設置），及時幫助編單或值機人員發現播出節目單中存在的錯誤，及時干預，防止播出事故。

4.2全程支持AFD

新建高清播出系統全程支持AFD信息傳遞。AFD信息既可以在進入播出系統之前進行嵌入，也可以在進入播出系統后，根據節目單中的AFD值，由視頻服務器負責識別，最終嵌入到高清播出信號的輔助數據中。播出系統內的所有設備均可以通過SDI接口將AFD信息輸送到下一級周邊設備，全程無需干預，自動完成。

五、結束語

涪陵電視臺高清播出系統升級改造完成后，將極大提高本臺電視節目播出安全系數，提升電視節目播出質量，更好地服務于我區廣大電視觀眾。

參? 考? 文? 獻

[1]陳志斌.同安區廣播電視臺高清改造分析[J].西部廣播電視，2020，（24）：193-195，222.

[2]林睿.區縣廣播電視臺播出系統高清升級改造實踐[J].西部廣播電視，2019，（14）：250-252.