許 軍

（建德電視臺，浙江 建德 311600）

2011年上半年，建德電視臺投入100多萬安裝了全新的數字化硬盤播出系統(tǒng)。結束了建德電視臺模擬硬盤播出的歷史。2011年下半年，新播總控系統(tǒng)正式上線，順利播出。這次數字化改造采用的是全新的進口視頻服務器，并且建立起了一個有特色的、適合未來業(yè)務發(fā)展的播控系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)整體架構

建德電視臺播總控系統(tǒng)是2個頻道的全自動硬盤服務器播出系統(tǒng)。升級后的視頻系統(tǒng)以2臺MAXX 2400視頻服務器為核心，以錄像機為輔，構成了網絡化硬盤自動播出系統(tǒng)。播出系統(tǒng)采用數字視頻（嵌入音頻）信號播出，標配數字、模擬兩種接口，支持服務器上載和有卡采集。分布式上載工作站可以通過422接口遠程控制MAXX 2400視頻服務器進行應急采集，額外還配備4個有卡上載站，并且有卡上載工作站支持軟審核功能，有卡上載站還支持文件直接拷貝進入系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件為安徽勵圖的網絡化自動播出軟件Ela.NET，該網絡系統(tǒng)以數據庫服務器為數據核心，各個終端通過網絡實現(xiàn)數據的交互，從而實現(xiàn)從總編室節(jié)目單編輯、審核，到節(jié)目上載、審核，節(jié)目播出以及播出后的統(tǒng)計查詢等全網絡化操作流程。該系統(tǒng)在設計之初還考慮到無帶化工作模式下，文件從碟片或非編系統(tǒng)直接進播出系統(tǒng)的模式。

考慮到縣級臺設備資金有限，往往數字接口設備比較少，都是以往的模擬設備，為了節(jié)約資源，設備的共享十分重要，例如，一個數字錄像機要可以被多采集點調用，同時大量的模擬信號需要進行數字A/D變化的，也要共享的加嵌A/D設備，這個就需要調度矩陣來完成，因此整體系統(tǒng)是由包括總控調度系統(tǒng)、上載模擬矩陣和數字矩陣調度系統(tǒng)在內的2個系統(tǒng)、3個矩陣組成。調度系統(tǒng)采用的是新購置的大連捷成的數字矩陣和相關周邊設備，以及原先舊的捷成分量矩陣，這樣一方面可以節(jié)約設備資源的浪費，共享資源，一方面可以在源頭上進行數字化改造。為了數字化改造得徹底，實現(xiàn)脫離錄像帶的全臺硬盤化播出，選購的上載系統(tǒng)一定要實現(xiàn)MPEG-2文件采集播出和MPEG-2打包文件直接通過異構網關和千兆以太網絡直接進播出系統(tǒng)。為此，需要1臺異構網關服務器，以及開放式的上載下載系統(tǒng)，支持文件直接拷貝或者轉碼進入播出。新設備和老設備的共享使用，以及文件的全硬盤無帶化播出是這次系統(tǒng)改造的兩大亮點。

1.1 視頻服務器的選擇

在核心播控上，所謂安全播出，安全是最主要的，視頻服務器除播出外的閑置通道端口也要可以被系統(tǒng)綜合共享使用，這樣才可以避免浪費和閑置。經過各產品實際性能對比，選用了美國3600 Systems的MAXX-2400。進口服務器要比國產服務器貴很多，2臺服務器就占到所有預算的接近一半了。但是綜合的性價比是此次選擇的關鍵。

單機5 Tbyte的容量空間，RAID 6支持2個硬盤同時壞掉、4通道連續(xù)不間斷的播出，每個通道2～50 Mbit/s的碼率，其中2個還是雙向通道，支持采集，實現(xiàn)共享上載和應急上載等功能，所有的這些都很具有吸引力和競爭力。選擇它最主要的一點就是嵌入式Linux系統(tǒng)，安全穩(wěn)定，即使網絡上有病毒，服務器依然可以在不受感染的環(huán)境下運行。體驗一下視頻服務器系統(tǒng)的安裝，把光碟放進去，系統(tǒng)會問“是否重新安裝系統(tǒng)”，選擇“是”，5 min就可以完成系統(tǒng)安裝，這對于其他的進口視頻服務器來說不可想象。尤其是基于Windows平臺的服務器，如果系統(tǒng)一旦崩潰，除了Ghost恢復，別無他法。但是MAXX-2400是嵌入式Linux系統(tǒng)很安全，每個端口還可以實現(xiàn)獨立的端口控制，很適合共享和應急上載使用。視頻服務器的應用如圖1所示。

圖1 視頻服務器MAXX 2400應用簡圖

1.2 分控方式的選擇

視頻服務器的控制方式有很多種，筆者查閱了國內外的成熟經典案例，決定采用VDCP控制方式。全國目前絕大部分電視臺都采用這種受控方式。VDCP控制協(xié)議已運用很多年了，非常穩(wěn)定，能夠實時控制，現(xiàn)場發(fā)送命令，視頻服務器馬上就要響應播出，即使到最后一刻也可以改節(jié)目單。但VDCP控制有個缺點就是點對點的方式，如果一臺播控站有問題，馬上會導致它控制的視頻服務器無法播出，這樣就很危險。筆者考慮到這個問題，在構建系統(tǒng)的時候避免了這個情況的發(fā)生：采用增加控制倒換器的方式，即使其中一臺控制站有問題，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警，然后就可以倒換到備用的播控上，把原先主播控的工作全部倒換到備播控上，備播控就控制主備視頻服務器同時播出，等待工作人員處理，真正做到交叉控制。

1.3 控制鏈路的選擇

要實現(xiàn)設備共享、避免設備閑置的主要方法就是控制鏈路的交叉控制?？偪鼐仃嚨日{度設備，應急上載等公共采集通道，這些都是可以被任何站點自行調度使用的，采用共享方式?？偪厍袚Q矩陣可以自由地調度1個視頻服務器上的應急上載通道被本地利用，審片和上載。用完后再釋放，等待下一個站點的調用。而且這個上載是直接上載到服務器中，這邊上載馬上就可以播出，可以邊上載邊播出，也可以起到延時播出的作用，做到定時延播，適合直播使用，最大限度地利用視頻服務器。這些應急的上載工作都不是在播控完成控制的，而是在任意一臺上載工作站遠程控制視頻服務器的應急上載通道，播控只控制播出，分開工作，提升安全性能，而且還能避免視頻服務器通道浪費。

1.4 上載方式的選擇

上載方面，單機可以控制多通道上載，為了節(jié)約成本，減少資源浪費，一臺上載工作站實際是可以控制多通道的。建德電視臺每臺標配的上載工作站都采用有卡上載，在有卡上載站利用自己本身的通道采集的同時，還可以控制遠端的視頻服務器端采集，單機多采集。采集前端還有矩陣，可以調度各路非編站點、DVD端、錄像機等信號采集，方便使用，并且這些信號都是可以通過軟件自動調度矩陣的。此外，前面也說到文件硬盤化播出的實現(xiàn)。每臺有卡上載站還配備了MPEG文件導入的方式，可以把MPEG文件直接導入到系統(tǒng)播出。非編打包出來或者光碟中的MPEG文件，先拷貝到異構網關上，網關隔絕了播出和非編網絡，病毒不會透過該網關發(fā)廣播病毒風暴，保證了播出網的安全，網關定義為只允許視頻文件通過，進入系統(tǒng)后，會自動完成視頻文件格式的檢驗，合格的文件直接進入播出系統(tǒng)等待播出，不合格的文件自動完成轉碼，再進入系統(tǒng)，保證了文件的安全和格式準確。

在做節(jié)目上載的時候，一方面保留了1∶1的采集傳統(tǒng)上載，一方面也打開了先進的文件直接導入上載，上載速度是1∶4。這個對于格式要求苛刻的進口服務器來說已經很不容易了。

1.5 安全預案

系統(tǒng)中的安全預案有：一旦1:1采集有問題，會打包上載；如果打包上載有問題，任何站點可以調用應急上載通道，直接上載到服務器，并且可以邊上載邊播出；如果還有問題，非編信號直接進入總控和分控，可以在準點把非編信號切出去（當然這對非編的穩(wěn)定性有要求，只能做應急預案，不推薦使用）。以上只是信號源上的主備播，對于整個系統(tǒng)來說，不單是主備視頻服務器，而是以視頻服務器為核心主備播出系統(tǒng)，包括主備的校時、主備的同步、主備的切換器、主備數據庫等，以上這些就是交叉式的視頻鏈路信號系統(tǒng)。每個節(jié)點主備都是相互交叉出現(xiàn)的，即其中一個主設備壞了以后，備設備會接管，把該視頻鏈路剩下的部分拼成一個完整的部分。這些都是設備共享的好處，既避免的浪費，又增加了鏈路的安全性。

1.6 總結和擴展

在系統(tǒng)中通過直控或者共享控制，播控控制了幾乎所有的設備，包括上下鍵、上下字幕、總控的調度，并且通過總控的調度，可以實現(xiàn)全臺信號的共享使用和上載。系統(tǒng)還設計了采用編單的形式，在某個時刻自動調度好矩陣，然后方便定時采集，實現(xiàn)了自動收錄節(jié)目。播控還提供語言報警、控制錄像機等，而且預留了很多接口，以適應今后若干年廣播電視事業(yè)的發(fā)展。當然，一些細節(jié)也是需要注意的。例如，音頻是要處理的，縣級臺制作水平有限，為此增加了加音頻處理器，左右聲道疊加，然后壓線處理。此外，每天欄目的上載播出后還要方便備份存檔，由于現(xiàn)在還沒有媒資系統(tǒng)，為了在將來建成媒資系統(tǒng)后，現(xiàn)在的自辦節(jié)目能直接導入媒資系統(tǒng)，因此利用播控的二級存儲保留成品節(jié)目，有時還要把成品節(jié)目下載下來，刻成光碟，這些看似簡單，但進口服務器下載下來的格式不是MPEG，所以最后解決這個問題還要制定嚴格的遷移策略，為媒資系統(tǒng)預留接口。

設備共享模式的控制簡圖如圖2所示。

圖2 設備共享模式的控制簡圖

2 網絡系統(tǒng)

網絡系統(tǒng)的一個特點是引入了異構網關，可以實現(xiàn)全臺文件硬盤化無帶傳輸。把非編網絡和播出網絡通過網關連接起來，非編文件或者外來的文件直接通過網關過濾后，進入播出系統(tǒng)播出。還有一個特點就是主備數據庫服務器。建德電視臺選用的數據庫備份方式是一種真正意義上的雙機熱備，一旦數據庫中的一臺服務器發(fā)生問題后，會自動切換到另一臺數據庫服務器，對于工作站點的用戶來說是感覺不到的。而且這種備份不是傳統(tǒng)分時段或定時的備份，而是實時備份，不會丟失數據，也不會出現(xiàn)從上個主備同步時間點到出現(xiàn)問題這個時間點之間的所有信息丟失的情況。每時每刻主備都嚴格一致，主備之間的切換是自動的。不過即使數據庫連接中斷，已經在本地的節(jié)目單還是可以離線播出，保證至少當天節(jié)目的正常播出。此外網絡也是主備化。

3 字幕和頻道包裝系統(tǒng)

網絡字幕編單站是筆者利用舊計算機改裝的一臺編單站，在幾個樓層以外就可以編好字幕單，提交到播控，與播出系統(tǒng)有點類似，但是沒有時間概念，字幕的播出完全受播控控制，但是二者又通過串口相連，不會傳染病毒，可以做到真正的無人值守，字幕自動上下。也可以實現(xiàn)衛(wèi)視頻道的倒計時、節(jié)目預告、電視劇掛角等一系列的功能。當然，與三維包裝系統(tǒng)相比可能還有一定差距，但方便操作、效果好、簡單實用才是最主要的。還有就是價格，二維包裝和三維包裝的價格差距還很大，如果財務允許的話，可以考慮購置三維包裝系統(tǒng)。

4 工程施工

搭建一個系統(tǒng)并不簡單，從機房的選地、裝修，配電的設計，機柜操作臺電視墻的位置，到設備安裝、布線、調試、并機播出、切換，每樣都需要耐心，要在自己和預算的能力范圍內做到最好。建德電視臺播總控項目從2010年12月開始規(guī)劃方案，2011年3月開始做工程施工，5月開始做設備調試和相關培訓工作，10月底并行試播，11月1日全部正式切換播出，11月完工驗收。工程嚴格按照TIA/EIA-606（CSA T528）通信基礎設施管理標準進行，滿足或超出ANSI/TIA/EIA-568-A商業(yè)建筑的電信線纜標準規(guī)定的特性要求，滿足或超出YD/T926（1999）的要求和標準。施工過程中無任何安全事故，正常平穩(wěn)。

5 小結

在整硬盤播出系統(tǒng)升級改造過程中，通過公開招標的方式，最終選用了安徽勵圖的設備集成和軟件。目前整個系統(tǒng)已經投入運行，經過檢測，各項指標和要求也都達到了招標前的設計要求，包括了集成布線、硬件安裝調試、播控軟件、字幕系統(tǒng)等。當然，現(xiàn)在的播總控系統(tǒng)只是整體改造的一個方面，在未來還將搭建全臺網絡一體化，全臺的媒資系統(tǒng)、演播室直播系統(tǒng)等都將會融入到全臺制、播一體化系統(tǒng)中來。