淺談電視播出中關鍵技術的應用

摘要：【目的】電視技術飛速發展，從傳統的標清磁帶播出，到現在的高清、4K、8K，播出方式變得多樣化。本文對網絡安全、監測、全流程化在電視播出中的應用做一些探討。【方法】引入先進的設備和技術，將安全相關設備，BS架構的軟件系統，手機App融入系統中，系統變得更加智能化，先進性、方便性、安全性更高?！窘Y果】電視播出流程更加清晰，便利性和效率都有顯著提升，安全播出的相關輔助功能更加豐富?！窘Y論】網絡化、信息化、流程化是現有播出的特點，網絡安全在現代播出中也越來越重要，BS架構、流程監測、設備信息監測等，也是系統不可或缺的部分。

關鍵詞：網絡安全；播出方式；數據分析；BS架構；節目整備設計" " " " " 中圖分類號：G222" " " " " 文獻標識碼：A

文章編號：1671-0134（2023）05-129-05" " " " "DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2023.05.030

本文著錄格式：劉玉霞.淺談電視播出中關鍵技術的應用[J].中國傳媒科技，2023（05）：129-133.

高清、4K、8K電視技術飛速發展，融媒體、制播一體化等是近年來廣播電視安全播出建設的方向，經過同行們的不斷改造和嘗試，涌現出很多成功的案例，播出系統日新月異，變得更加先進。同時也帶來了很多問題，系統的功能更加強大也更加繁雜，系統維護難度增大，與其他業務系統的聯通方式也很多樣，對播出值班人員來說，監看點變多，對技術人員的要求也越來越高，在此種狀況下，如何保障播出系統安全，值得大家思考。

1.電視播出的發展現狀及解決方案

隨著融媒體及系統互聯的需求，文件互通越來越廣泛，播出系統演變成一個開放的狀態，與制作系統、總編室、媒資系統等緊密相連。電視播出已經成為一個跨部門互聯、多業務互通的一個平臺。業務互聯互通的同時，也讓播出系統的業務流程更加復雜，網絡安全也更加難以保證。因此，新情況下如何安全高效地進行播出互聯工作？筆者認為應該從合理的網絡規劃，加強網絡安全建設；化繁為簡，所有業務以流程化呈現在值班人員面前；加強系統內信息分析、展示、引進各類技術，健全系統結構這幾方面入手。

2.網絡在電視播出中的應用及網絡安全的關鍵性

信息化時代，電視播出中各項硬件設施及播出技術的快速發展，網絡技術已經融入電視播出的各項業務中。網絡技術的發展保證了電視播出系統的高質量、高效率。在播出系統設計期間，需要重視網絡系統的規劃，最大限度地發揮網絡技術的優勢，為電視播出的穩定發展奠定基礎。

2.1" "電視播出對網絡的需求分析

隨著高清化的普及，素材碼率變大，素材文件增大，對播出系統內的存儲及網絡傳輸速率提出很大的考驗。此外，文件送播也是現今播出系統的主流方式，這對網絡帶寬、交換機吞吐量等提出了更高的要求。

全網互通的方式下，會要求素材進行跨部門的傳輸、技審、人工審核、AI審核、MD5校驗等一系列流程，為了提升流程的便利性，同時又要保證安全性，需要對網絡的部署有充分的規劃。

傳統的電視播出傳輸以SDI和ASI為主，現今IP傳輸的需求越來越多，IP流的傳輸方式，更加簡單方便，但需要足夠穩定的網絡作為支撐。

現如今，很多臺在嘗試進行手機App的應用，通過App遠程審片和編單、查看素材送播流程等，這需要通過安全的方式將播出網與外網互通，對網絡安全也是極大的考驗。

2.2" "電視播出中網絡建設的注意點

根據廣播電視安全播出三級等保要求：“應根據系統功能、業務流程、網絡結構層次、業務服務對象等因素劃分不同網絡區域。”在網絡架構過程中，核心交換機與接入交換機的連接方式、VLAN的劃分、VLAN間的訪問限制等都需要規劃清楚。根據業務的不同，需通過VLAN進行隔離，如果需要和其他系統互聯，必須通過防火墻或網閘進行隔離，走三層路由方式。盡可能避免網絡風暴之類造成大面積的網絡癱瘓。

素材遷移量大的設備，盡可能規劃在一起，充分考慮帶寬的最大化利用，利用交換機的背板總帶寬，根據系統內存儲的總帶寬及日常的遷移量，提前計算好，在交換機選型時，作為參考數據。

如果交換機之間需要堆疊或級聯，也要根據實際的業務需求，綁定多個端口進行級聯，以免造成網絡堵塞。

遷移網絡與日常數據量較小的業務網，最好可以分開，當素材文件大批量遷移時，可能會造成網絡的擁堵，即使業務網數據量不大，但是對訪問速度還是有要求的，以免造成應用軟件訪問超時。

現有播出系統需要進行IP流往下游單位送播，IP交換機需要主備配置，同時與下游系統互聯的端口，需要進行ACL策略限制，比如限制源地址或組播地址，當網絡數據太大時，對IP流的傳輸會有很大影響，造成丟包或斷流，會直接造成播出事故。

如果需要部署手機App功能，則需要對網絡安全有更嚴密的設計，如果手機App僅作為查看，不回發數據，則可以考慮將網絡設計成單向模式，往外發送數據，不接收返回數據。還可以考慮采用藍光或紅外的方式進行數據隔離傳輸。如果手機App需要往系統內回寫數據，則需要更安全的方式，比如建立一個獨立的App數據庫，系統內通過其他安全的過濾方式，進行數據的同步。

2.3" "電視播出中網絡安全的重要性

現在的電視播出網絡，不再是一個獨立的局域網，與其他業務系統的互聯，甚至于外網的互通，都存在著網絡威脅。根據《廣播電視網絡安全等級保護基本要求》中的定義，電視播出需要在統一安全策略下防護免受來自外部有組織的團體、擁有較為豐富資源的威脅源發起的惡意攻擊、較為嚴重的自然災難，以及其他相當危害程度的威脅所造成的主要資源損害。能夠及時發現、監測攻擊行為和處置安全事件，在自身遭到損害后，能夠較快恢復絕大部分功能。

網絡安全對電視播出的重要性可想而知，因此，對安全設備的引入，就尤為重要。安全設備的引入，除了保證日常的網絡安全，對播出系統的維護，也有很大的幫助。

在播出系統中，必須安裝防病毒軟件，并在安全的前提下，進行病毒庫的實時更新。防病毒軟件可以預防、檢測、刪除惡意軟件及病毒，保證計算機運行的穩定性。

與其他系統互聯時，除了通過交換機進行三層路由、限制IP地址等方式，還需要通過防火墻進行端口限制、訪問限制等，或者通過網閘進行物理的隔離。

入侵檢測（IDS）是一種對網絡傳輸進行即時監視，在發現可疑傳輸時發出警報或者采取主動反應措施的網絡安全設備。系統內部署入侵檢測設備后，對播出網絡內的非法傳輸可以起到預警和防護的作用。

日志審計系統可以幫助管理員，對系統內所有的IT設備、交換機等日志進行審計，可以幫助技術人員進行排錯，優化系統的性能。

數據庫審計對于播出系統更為重要，數據庫審計可以對數據庫遭受的風險行為進行實時告警?？梢员O控數據庫的風險狀況、運行狀況、性能狀況，對各軟件執行的語句進行記錄和分析，能幫助技術人員定位軟件是否存在故障。

其他安全設備，比如漏洞掃描、堡壘機等，都對播出網絡系統有著保障作用，漏洞掃描可以對所有IT設備進行漏洞分析。堡壘機可以系統內遠程訪問，當系統需要進行遠程維護時，堡壘機能充分保障網絡和數據不受來自外部和內部用戶的入侵和破壞。

3.電視播出中整備系統設計

播出系統一直在發展，傳統的信號上下載方式，已經逐步被淘汰，在新的播出系統中，素材都是文件自動送播為主要方式，節目整備系統在整個播出系統中發揮著重要的功能，負責節目的代碼規劃、遷移、審核等，是播出系統中素材安全的前提。

3.1" "電視播出中整備流程設計

3.1.1" "節目代碼流程

融媒體環境下，節目代碼為素材送播的唯一不變的標識，為了保證節目代碼的規范性、唯一性，需要有一套節目代碼管理系統。節目代碼的申請為自動化流程，根據設定的規則，按業務系統、頻道、日期等自動進行組合，整備系統中通過后臺接口進行節目代碼的生成和管理。

3.1.2" "素材遷移接口部署

素材送播接口是與其他系統互通的重要環節，接口一般包含查重、送播請求發送、元數據入庫、同步/異步返回等功能。接口一般采用IIS結構，同時為了保證接口的安全，一般采用負載均衡集群來為前臺和后臺應用提供負載均衡和高可用服務。

3.1.3" "遷移系統管理

在全臺網文件化播出環境中，媒體處理系統通過一系列技術手段，實現播出文件的遷移、支持同時進行MD5文件校驗、技審及轉碼等文件處理等功能，統一向播出系統提供待播節目。整備流程適應網絡化、文件化、碎片化生產的特點。對傳統節目生產中節目編排、媒資管理等崗位進行細分與歸納、整合，把各類不同的數據按照管理層、業務層、執行層、流通層、歸檔層的不同屬性進行重新分類，確保數據流向和節點控制趨于合理。

3.1.4" "流程化管理

整備流程中，需要很多服務器及軟件進行配合，眾多環節需要通過統一的界面進行查看。不同類型的節目，需要進行分類的流程設計，如新聞流程、應急流程等，根據播出緊急情況進行分類。

3.2" "電視播出中BS架構的應用

B/S架構即瀏覽器和服務器架構模式，是隨著互聯網技術的興起，對C/S架構的一種變化或者改進的架構。傳統的播出系統軟件以C/S架構為主，現在B/S架構在電視播出中的應用越來越廣泛。B/S架構的優點在于所有的軟件資源占用，在后臺服務器上運行，客戶端只要打開瀏覽器，即可以完成操作。客戶端擴展也比較簡單，只需要安裝瀏覽器即可。

播出系統中，審片和編單，是B/S架構下最廣泛的應用，客戶端比較多，也比較分散，采用B/S架構，對設備更換和擴展比較簡單，無須安裝軟件，對機器的配置要求也比較低，這樣對系統維護比較方便（審片軟件見圖1）。

3.3" "整備系統中手機App的應用

手機App的普及，使得很多人越來越依賴于手機。手機App的使用，可以不受地域限制、不受設備限制，輕松地完成工作，所以現在很多電視臺開始部署手機App軟件，通過安全設備，將播出系統與外網相連。手機App在整備系統中的使用，目前主要包括兩個功能。

1.節目單及文件送播流程狀態查詢：通過外網進行發布，相關人員安裝手機App軟件，可隨時查詢節目生成的狀態，進一步利用了網絡和手機，方便領導和技術人員對生成系統的監控（節目查看App如圖2）。

2.遠程審片：通過手機App查詢素材，在手機上進行素材的審核和確認。遠程審片軟件的部署，可以提升素材審看的及時性、便利性（手機App審片如圖3）。

4.電視播出中的數據分析技術

數據分析技術已經廣泛出現在人們身邊，在媒體中的應用也越來越多。大數據時代，傳統播出想要取得更大的進步，需要思考如何獲取并利用好業務系統中的大數據，通過數據分析，能給技術人員帶來哪些幫助。

4.1" "硬件監控信息獲取

相對于原來的播出系統，現今的播出系統中，存儲、網絡、虛擬化、存儲資源池等設備的應用越來越多，從值班維護人員的角度出發，已經沒有精力去一一檢查如此多的設備狀態和后臺軟件運行情況，因此，整體監控系統的重要性就逐漸凸顯。很多電視臺都做了設備監控系統，可以通過設備監控系統界面去查看所有設備的運行情況，包括周邊的空調、UPS、溫濕度等環境監控。對監控系統，還需要做好統計功能，比如設備的資源消耗、設備故障的次數、設備的冗余情況等；設備出現故障后，能及時報警，值班人員還可以通過監控系統的日志，了解近段時間系統設備的運行狀態（監控軟件如圖4）。

監控軟件的目的，一是及時報警，二是故障統計，對故障率高的設備，需要及時采取措施。

4.2" "播出軟件輔助信息統計及匯總

電視播出系統中，最核心最后端的軟件，是播出控制軟件，播出軟件是按照節目單進行素材播出的控制環節，可以說是整個播出系統中最重要的部分，播出軟件的狀態是值班人員需要一直關注的。有很多電視臺，播出值班人員同時要監看2個以上頻道的播出狀態，在這種狀況下，對值班人員是很大的考驗。為了幫助值班人員更好地完成工作，有以下幾種方案。

1.播出軟件信息匯總平臺：將多個頻道的播出軟件信息匯總至一個軟件上，通過一個軟件，監看多個頻道當前在播節目和待播節目，并將播出軟件的報警信息匯總并展示到一起，這樣方便值班人員很清晰地進行查看（播出信息匯總軟件如圖5）。

2.未到素材及素材遷移情況查看：播出軟件中，值班人員最要關注的是節目單中哪些素材未到，現在卡在什么環節，需要有一套完整的統計軟件，未到素材能根據距離播出時間進行分類顯示，倒計時1個小時以內的紅色顯示，2個小時以內的黃色顯示，同時展示后臺素材正在遷移的情況，這樣的話，播出值班人員就能很輕松地掌握素材準備情況（未到素材監測大屏如圖6）。

4.3" "播出系統數據統計

播出系統是一套完整的軟件應用平臺，在日常的工作中，通過對播出數據庫及日志的分析，可以生成多樣的統計數據，對播出人員考核及工作量統計，均有幫助。

播出節目查詢：通過對播后數據的統計分析，及時查詢某一段時間節目播出情況，查詢播出內容，每個節目實際播出時長，以及值班人員的應急操作內容。

工作量統計：根據用戶名，查詢某一段時間內，該用戶所有工作的內容，比如上載、審看、編單的情況，根據內容生成工作量統計表。

素材播出量統計：對單條素材，可以根據素材名稱，查詢該素材每年或每月播出次數，播出總時長。這最適合于廣告、宣傳片等小素材的統計。

5.電視播出中的信號監測技術

現有電視播出系統中的周邊設備越來越多。雙鏈路的方式下，播出監測人員需要監測的節點越來越多，傳統的多畫面已經無法直觀地顯示出鏈路的狀態。IP化傳輸后，對IP流的監測也是一個需要考慮的問題。

5.1" "SDI信號比對技術

SDI信號比對技術，包含視音頻信號檢測、視音頻信號檢測流程控制兩方面的關鍵技術。將分控中，雙鏈路的重要節點，進行雙路或多路循環比對。

視頻信號的檢測包括圖像內容匹配、像素漂移檢測兩項技術；視頻信號檢測流程控制包括視頻信號延時測量和檢測流程的控制兩項技術。音頻檢測采用基于波形的音頻信號匹配方法，包括音頻波形匹配算法、音頻濾波算法兩項技術；音頻檢測流程控制方法，包括音頻信號延時的測量和檢測流程的控制兩項技術。

信號比對系統目前已經廣泛地應用在播出系統中，信號進行技審、報警，在故障出現后，提供自動、手動等多種應急方式。對頻道播出安全有著重要的作用。

5.2" "NDI技術的應用

NDI技術是NewTek公司于2015年推出的網絡設備接口協議，基于局域網絡的信號傳輸協議，NDI能實時通過IP網絡對多重廣播級質量信號進行傳輸和接收，使用NDI傳輸技術，在局域網內的一個設備可以通過一條網線輸出或者接收多個NDI信號。

NDI技術的應用，可以將系統中的視頻監測節點，通過一臺后臺服務器進行接收，客戶端通過網絡獲取NDI信號，可以很靈活地組成鏈路監看結構圖，同時將后臺的技審結果獲取過來，通過鏈路圖查看整體鏈路狀態，配上聲光報警，能讓值班人員迅速定位故障點（鏈路檢測圖如圖7）。

6.電視播出中各類技術應用的意義

6.1" 網絡化、信息化的轉變

隨著播出系統的技術發展，系統功能全面化，播出系統逐步向網絡和信息化進行轉變。網絡安全、無線通信等是播出網絡的基礎，也是發展的方向，對網絡相關技術的深入運用，乃是大勢所趨，今后還需要繼續研究先進的技術，保障安全的同時，加強系統的先進性。

6.2" "節約資源、智能辦公

B/S架構技術的應用，可以讓各業務部門的工作效率提高。流程化的整備技術，讓多部門的合作有了一個集中的流程平臺，便于查找故障節點，及時通知相關人員。手機App的運用，更是開啟了遠程辦公的新時代，讓電視播出系統更加開放。

6.3" "數據分析、總結改進

數據統計一直是播出系統的要求之一，相關的統計包括：工作量統計、素材播出總時長、素材播出次數、硬件損壞次數、軟件故障次數等，這部分的數據統計不僅業務需要，也對系統維護有積極作用。

6.4" "靈活監看、智能比對

播出信號監測，一直是播出工作的中心，有了NDI技術的鏈路監測，以及智能信號比對系統，信號安全就有了充分的保障。為了保證播出信號的穩定，信號的監測監看還有很多可以探索的課題。

結語

網絡信息化時代，電視播出必須順應時代發展的大潮，抓住機遇，迎接挑戰，電視播出技術人員要培養科學的思維，將廣播電視與智能化的現代技術相結合，同時也要提高服務質量、爭取受眾，促進廣播電視轉型升級、發展壯大。

廣電行業中，網絡和智能化的應用越來越廣泛。隨著功能的增加，廣播電視部門的流程也越來越多，引用先進的技術、拓展信息化平臺，是對廣播電視播出系統最好的完善和補充。

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作者簡介：劉玉霞（1986-），女，四川自貢，西藏廣播電視臺，工程師，研究方向為電視播出中各類技術的運用。

（責任編輯：張曉婧）