張強(qiáng)

【摘要】 廣播電視設(shè)備系統(tǒng)中計算機(jī)已經(jīng)越來越重要，但是計算機(jī)帶來的風(fēng)險主要是軟件問題，不同于硬件設(shè)備，對于計算機(jī)如何做到防止單一崩潰是廣播電視系統(tǒng)需要重點(diǎn)防范的風(fēng)險之一。本文從計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，操作以及病毒防范等方面對于風(fēng)險和防范進(jìn)行分析和研究。

【關(guān)鍵詞】 單一崩潰 病毒 錯時

一. 引言

在廣播電視系統(tǒng)中，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)設(shè)備運(yùn)用越來越廣泛，從設(shè)備中計算機(jī)處理運(yùn)算的應(yīng)用，到整個完整計算機(jī)的使用，使目前廣播電視系統(tǒng)已經(jīng)越來越依賴于計算機(jī)設(shè)備，因此計算機(jī)的各種風(fēng)險也隨之存在于廣播電視系統(tǒng)之中，并對廣播電視系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成影響。

二. 計算機(jī)在廣播電視系統(tǒng)中越來越重要

首先，分析計算機(jī)在系統(tǒng)中運(yùn)行情況。一方面計算機(jī)設(shè)備的運(yùn)用主要分為兩種模式，一種是在設(shè)備中使用，如切換臺，調(diào)音臺內(nèi)部都有操作系統(tǒng)來支持操作界面和對硬件處理進(jìn)行控制，使用的操作系統(tǒng)有WINOWS，LINUX，VXWORKS，過去還有UNIX系統(tǒng)，今后可能會有安卓系統(tǒng)；一種是完全的計算機(jī)形式的設(shè)備，主要也是分為控制使用的計算機(jī)，和作為設(shè)備使用的計算機(jī)兩種。作為控制使用的計算機(jī)和正常計算機(jī)基本是一致的，只是通過網(wǎng)絡(luò)和串行控制轉(zhuǎn)換來給系統(tǒng)內(nèi)的其他設(shè)備，如切換，調(diào)音設(shè)備，字幕設(shè)備，硬盤播放等發(fā)送指令，進(jìn)行自動控制。其執(zhí)行單是從總編審核過從辦公電腦傳送過來的文件和時間表。另一種是基于計算機(jī)，但是加有視頻，音頻和輸入輸出接口以及專用大容量存儲的定制計算機(jī)，如VZIRT，ORAD，大洋，新奧特等公司的圖文設(shè)備是在計算機(jī)上加入視頻接口和圖形運(yùn)算；AVID，OMENON的視頻播出服務(wù)器和各種音頻服務(wù)器也是基于服務(wù)器的帶有接口和存儲的硬件設(shè)備?？梢钥吹綗o論是信號源還是信號處理系統(tǒng)都已經(jīng)離不開計算機(jī)設(shè)備了。

另一方面，這些計算機(jī)設(shè)備都是需要連接網(wǎng)絡(luò)的，主要是接受外部辦公網(wǎng)發(fā)來的控制指令和播出文件的傳輸，以及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和報警信息的返回。網(wǎng)絡(luò)使用解決過去的手工控制播出的不準(zhǔn)確性和隨意性，以及錄像機(jī)的磁帶的故障風(fēng)險，磁帶可能會因?yàn)殇浵駲C(jī)的機(jī)械故障而卡住，也可能因?yàn)楣芾聿簧贫欧勖撀?，造成記錄信息丟失，或者磁帶搞錯或遺失。網(wǎng)絡(luò)可以加強(qiáng)聯(lián)動控制，使圖文，臺標(biāo)等準(zhǔn)確的播出，也可以準(zhǔn)確記錄播出的文件信息以及設(shè)備運(yùn)行信息，并形成日志，這樣有利于數(shù)據(jù)歸納和問題分析以及故障預(yù)防。

三. 計算機(jī)不同于傳統(tǒng)的廣播電視設(shè)備

由于計算機(jī)的使用造成對廣播電視系統(tǒng)的風(fēng)險影響是不同于傳統(tǒng)的設(shè)備問題的。如我們所知，廣播電視因?yàn)槠涔娦缘挠绊懥Π踩囊笫呛芨叩?，在中國廣播電視系統(tǒng)要求是有主備通路，避免單一崩潰點(diǎn)的。傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計會考慮線路的主備通路和設(shè)備主備，如信號通路一般有兩個，一個信號源如攝像機(jī)，話筒會同時給兩個線路分別傳輸信號，如電視臺演播廳采用主備切換臺，或者主切換備矩陣；電臺直播間采用M+N的備份方式。而且對于信號的分配也是分別進(jìn)行的，避免單一設(shè)備故障造成信號中斷，比如輸出信號必須分開兩路到分別兩個分配器，最好分配器是在分開兩個處理機(jī)箱的，就是不能備份的自動倒換也是要求有斷電旁通功能的，可以保證設(shè)備故障不會影響到信號。我們從設(shè)計圖紙上就可以完全清楚視頻，音頻等信號的走向，設(shè)備的物理連接.對于視頻和音頻這些基帶信號，包括編碼調(diào)制后通過這些電纜傳輸?shù)男盘?，都是單向傳輸?shù)模c(diǎn)到點(diǎn)的連接和傳輸，因此是通過圖紙作業(yè)可以基本明確系統(tǒng)設(shè)備和線路的風(fēng)險。但是計算機(jī)的風(fēng)險是于傳統(tǒng)的單一崩潰點(diǎn)的認(rèn)識不同的，如果是計算機(jī)的崩潰我們可以使用主備計算機(jī)進(jìn)行設(shè)備備份，可是更多的情況下問題是出現(xiàn)與計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)和來自與計算機(jī)的病毒，這些信號不是點(diǎn)對點(diǎn)得，是互相交叉的傳輸?shù)模p向的，我們從圖紙看到的只是電纜的走向，具體指令的走向是無法簡單得從圖紙上可以知道的，那么對于網(wǎng)絡(luò)和病毒的問題在現(xiàn)有的廣播電視系統(tǒng)中也是存在單一崩潰點(diǎn)的。當(dāng)然我們設(shè)計系統(tǒng)時可以為防止網(wǎng)絡(luò)崩潰而使用并行的兩個網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，對于核心設(shè)備安裝兩個網(wǎng)絡(luò)接口，防止因?yàn)槟硞€網(wǎng)絡(luò)接口故障造成系統(tǒng)癱瘓，但是我們無法防止單個網(wǎng)絡(luò)崩潰引起相關(guān)所有連接計算機(jī)的連鎖反應(yīng)，如數(shù)據(jù)阻塞造成計算機(jī)死循環(huán)的問題，或者病毒通過網(wǎng)絡(luò)影響到整個系統(tǒng)，對于這些計算機(jī)帶來的風(fēng)險目前系統(tǒng)設(shè)計上很少能進(jìn)行分析和防范，更不用說就計算機(jī)在系統(tǒng)中的單一崩潰點(diǎn)在設(shè)計時進(jìn)行避免了。

四. 計算機(jī)硬件風(fēng)險分析

由于計算機(jī)的使用造成對廣播電視系統(tǒng)的風(fēng)險影響是不同于傳統(tǒng)的設(shè)備問題的。如我們所知，廣播電視因?yàn)槠涔娦缘挠绊懥Π踩囊笫呛芨叩模谥袊到y(tǒng)要求是有主備通路，避免單一崩潰點(diǎn)的。傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計會考慮線路的主備通路和設(shè)備主備，如信號通路一般有兩個，一個信號源如攝像機(jī)，話筒會同時給兩個線路分別傳輸信號，如電視臺演播廳采用主備切換臺，或者主切換備矩陣；電臺直播間采用M+N的備份方式。而且對于信號的分配也是分別進(jìn)行的，避免單一設(shè)備故障造成信號中斷，比如輸出信號必須分開兩路到分別兩個分配器，最好分配器是在分開兩個處理機(jī)箱的，就是不能備份的自動倒換也是要求有斷電旁通功能的，可以保證設(shè)備故障不會影響到信號。但是計算機(jī)的風(fēng)險是于傳統(tǒng)的單一崩潰點(diǎn)的認(rèn)識不同的，如果是計算機(jī)的崩潰我們可以使用主備計算機(jī)進(jìn)行設(shè)備備份，但是更多的情況下問題是出現(xiàn)與計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)和來自與計算機(jī)的病毒，那么對于網(wǎng)絡(luò)和病毒的問題在現(xiàn)有的廣播電視系統(tǒng)中是存在單一崩潰點(diǎn)的。當(dāng)然我們設(shè)計系統(tǒng)時可以為防止網(wǎng)絡(luò)崩潰而使用并行的兩個網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備，對于核心設(shè)備安裝兩個網(wǎng)絡(luò)接口，防止因?yàn)槟硞€網(wǎng)絡(luò)接口故障造成系統(tǒng)癱瘓，但是我們無法防止單個網(wǎng)絡(luò)崩潰引起相關(guān)所有連接計算機(jī)的連鎖反應(yīng)，如數(shù)據(jù)阻塞造成計算機(jī)死循環(huán)的問題，或者病毒通過網(wǎng)絡(luò)影響到整個系統(tǒng)，對于這些計算機(jī)帶來的風(fēng)險目前系統(tǒng)設(shè)計上很少能進(jìn)行分析和防范。

對于計算機(jī)在廣播電視系統(tǒng)中的風(fēng)險可以分為硬件和軟件兩個部分，硬件主要是計算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)交換和存儲設(shè)備的備份，這個備份一是要物理分離的兩個通路，一是要防止存儲設(shè)備過于集中，要分別存放。以一個新聞的網(wǎng)來說，如果所有的工作站都在一個交換機(jī)上，那么這個核心交換機(jī)崩潰或者故障就會使整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓，這樣就需要分開兩個交換機(jī)，如需要48個交換口的，就會采用2個48口交換機(jī)，各使用24口，兩個交換機(jī)之間不連接，避免一個交換機(jī)的問題傳遞到另一個交換機(jī)。對于新聞播出來說，不僅是主備交換機(jī)，最好工作站是雙網(wǎng)口的，主工作站的主網(wǎng)絡(luò)口連接主交換機(jī)，備網(wǎng)絡(luò)口連接備交換機(jī)，一般只采用主網(wǎng)絡(luò)口工作。備工作站的主網(wǎng)絡(luò)口連接備交換機(jī)，備網(wǎng)絡(luò)口連接主交換機(jī)，一般是通過備通路在工作。最好對于應(yīng)急的新聞采用備播工作站播放，連接另一個備用交換機(jī)，避免緊急新聞播放時對于主備工作站造成影響，從硬件通路最大可能杜絕問題的發(fā)生和影響。存儲設(shè)備的分別保存對于新聞網(wǎng)絡(luò)也是很敏感的，因?yàn)榫庉嫼玫钠有枰蟼鞯綄徠?，播放工作站，但是如果傳完本地就不保存了，就可能找不到原始素材。如果原始素材和成片不分開保存的存儲設(shè)備，那么原始素材庫一旦發(fā)生問題影響到整個的素材，就如同過去片庫進(jìn)水或者失火是一樣的性質(zhì)，因此需要分開保存。而且播放的片子一定要提前上傳到主備播放工作站，要避免邊播邊傳的情況，因?yàn)閭魉蜁r牽涉到其他網(wǎng)絡(luò)，一旦發(fā)生問題會影響播出，所以也要進(jìn)行問題的防范。

五. 計算機(jī)軟件風(fēng)險分析

其次是軟件方面，主要是分為病毒防范和合理使用管理的問題。合理使用是考慮到許多文件需要傳輸，如同一時間所有用戶都在使用文件傳輸就會造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，這個對于硬盤播出是致命的。如新聞播出，在傳統(tǒng)錄像機(jī)時代，新聞只能線性記錄順序排列，但是如果所有新聞都是最好才完成編輯就很難保證播出安全，一般會事先串編好這些要播放的新聞，而且會有2盤一樣的串編磁帶，一是防止其中一盤磁帶或者錄像機(jī)問題，一是可以靈活調(diào)整編排。對于臨時插播則會使用單獨(dú)的磁帶播放，一般會使用第三臺錄像機(jī)，不影響主備串編好的新聞的正常運(yùn)行。那么在計算機(jī)硬盤播出中也是一樣的問題，先制作好的新聞可以先傳輸?shù)街鱾涞挠脖P播放，并進(jìn)行檢查，而且可以非線性的編排，不是順序的記錄的，而對于臨近播出才到熱播新聞可以采用第三臺硬盤播放來進(jìn)行，避免臨時上傳造成問題影響到硬盤播放設(shè)備，造成整個硬盤播放設(shè)備的癱瘓。對于播出系統(tǒng)一般也是將上傳服務(wù)器和播出服務(wù)器分離的，但是文件從庫中傳輸?shù)缴蟼鞣?wù)器或者播出服務(wù)器時會是同步的，如果這個傳輸出現(xiàn)問題則主備服務(wù)器同時會受到影響。這個是文件不同于信號的地方，信號雖然是同一個信號源出來但是線路分開的，信號源出問題只是信號中斷對于后續(xù)設(shè)備沒有影響，而計算機(jī)文件和信息是對后續(xù)設(shè)備有影響力的，雖然網(wǎng)絡(luò)分開，但是傳輸?shù)膬?nèi)容是一樣的，就是造成同時崩潰，因此對于同一文件要避免同時傳輸，那么如前面?zhèn)鬏敯l(fā)生問題只是影響到主備中的一個設(shè)備，而不是同時受影響。這是同步傳輸帶來的風(fēng)險，如同一臺錄像機(jī)給兩個設(shè)備，避免的方法是分別錯時傳輸。錯時的問題還在于控制，雖然我們可以主備控制，但是發(fā)送的指令是來自一個程序，一旦這個程序里有問題，同步的指令傳輸也會造成主備計算機(jī)同時進(jìn)入崩潰或者死循環(huán)，因此也是最好錯開指令的傳輸。另外，由于網(wǎng)絡(luò)一直連接著沒有中斷，有些指令是發(fā)給某個設(shè)備的，但是因?yàn)榱硪粋€設(shè)備對于該指令有不同的應(yīng)用會造成問題，當(dāng)然編程者應(yīng)該精確的設(shè)計程序，打開某個端口并在執(zhí)行后關(guān)閉。在自動播出軟件初期，往往因?yàn)閳D方便而一開始把所有端口打開，造成所有指令可以發(fā)給所有端口，而有的指令就是不同設(shè)備有不同涵義，因此造成設(shè)備突然自己執(zhí)行某個動作或者復(fù)位了。另外網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備連接很多計算機(jī)，這其中錯誤傳輸和命令的可能是存在的，應(yīng)該在物理上進(jìn)行隔斷，在不需要傳送時將網(wǎng)絡(luò)斷開而不是24小時的網(wǎng)絡(luò)連接，如新聞播出前30分鐘，主備串編的硬盤播放應(yīng)該斷開網(wǎng)絡(luò)，只有應(yīng)急播出的硬盤服務(wù)器可以連接。播出系統(tǒng)中也是一樣，在臨時節(jié)目調(diào)整時，不應(yīng)該使用主備播放設(shè)備，而應(yīng)該使用插播服務(wù)器。

軟件防范的另一個問題是病毒，因?yàn)閺V播電視使用中的指令是根據(jù)需求來的，常見的病毒未必有影響，有影響的病毒使用防毒軟件未必有作用反而病毒軟件可能對于專門的程序來勢本身就是一種病毒了，因此病毒的方法更為困難。但是我們分析病毒的特性可以知道，一般情況病毒觸發(fā)有時間，定時和指令三種情況。時間就是當(dāng)計算機(jī)的日期時間到達(dá)某個特定的時刻就會發(fā)生，對于這種情況計算機(jī)系統(tǒng)如果可以分開日期和時間就可以解決，比如主計算機(jī)和備計算機(jī)的時間就是錯開幾小時的，那么當(dāng)主計算機(jī)病毒發(fā)作時，備計算機(jī)還沒有啟動，我們就有時間來處理這個問題。定時就是自動計數(shù)，當(dāng)指令到達(dá)后計數(shù)到某個時間就會發(fā)作，那么主備設(shè)備的文件和指令傳輸是錯開時間的，其計數(shù)啟動時間也就不一致了，也可以防止主備計算機(jī)設(shè)備的同時病毒發(fā)作。對于指令發(fā)作，因?yàn)橹鱾湓O(shè)備需要同時進(jìn)行操作，所以是很難防范的，但是如果主備計算機(jī)采用不同的指令，如主控制采用不同的指令就可以避免，比如對于播放的指令，編程時有幾種方法，一是同時打開主備的端口，發(fā)送播放指令如PLAY；一是打開主端口，發(fā)送指令PLAY，再關(guān)閉主端口，打開備的端口，發(fā)送指令PLAY。或者打開主備端口，發(fā)送PLAY使主設(shè)備播放，play使備設(shè)備播放再關(guān)閉主備端口；再或者打開主設(shè)備端口，發(fā)送PLAY使主設(shè)備播放，再關(guān)閉端口，打開備設(shè)備端口，發(fā)送play使備設(shè)備播放再關(guān)閉備端口，這樣的不同處理安全的程度也是不一樣的，這里的問題是所謂主備系統(tǒng)，軟件是真的主備的版本還是主備設(shè)備一樣的版本，或者只有一個主版本分別安裝在主備設(shè)備上呢，這個同一軟件的問題也是潛在的單一崩潰點(diǎn)的關(guān)鍵。因此軟件上也是要確實(shí)是有主備的編寫才可以最大可能避免一個錯誤指令造成系統(tǒng)的巨大危害問題。

六. 結(jié)論

計算機(jī)的發(fā)展是技術(shù)的革新，計算機(jī)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將越來越多的應(yīng)用于廣播電視系統(tǒng).網(wǎng)絡(luò)的寬廣使系統(tǒng)風(fēng)險的不可預(yù)測性也在不斷增加，廣播電視系統(tǒng)的設(shè)計如僅僅停留在傳統(tǒng)的設(shè)計思路上，將會遇到很大的問題，對于計算機(jī)技術(shù)運(yùn)用帶來的系統(tǒng)風(fēng)險，一定要從計算機(jī)的特點(diǎn)入手避免單一崩潰點(diǎn)的存在，加強(qiáng)風(fēng)險的分析和防范。廣播電視系統(tǒng)要提高安全系數(shù)，避免單一崩潰點(diǎn)，更要注意計算機(jī)硬件和軟件的風(fēng)險問題.這個將會是今后系統(tǒng)安全的核心問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 霍德存 于瑞雪 ； 數(shù)字化多頻道播出系統(tǒng)中分布式結(jié)構(gòu)視頻服務(wù)器的應(yīng)用；《電視工程》 2008年04期

[2] 左志宏； 計算機(jī)病毒抽象理論及描述語言研究；《電子科技大學(xué)》 2005年

[3] 崔哲海； 芻議計算機(jī)病毒特點(diǎn)及其傳播危害； 計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2012年6月