陳　政

（作者單位：南通廣播電視臺）

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南通廣播電視臺高清播控網(wǎng)絡系統(tǒng)的改造

陳政

（作者單位：南通廣播電視臺）

摘 要：隨著高清電視大規(guī)模地進入千家萬戶，“高清”已然成為電視技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。本文以南通廣播電視臺2016年全臺網(wǎng)高清化升級改造計劃為藍本，對高清播控系統(tǒng)提出了概覽上的設計與思考。

關鍵詞：高清播控；高標清同播；架構(gòu)設計

高清、超高清電視的誕生是廣播電視領域的一場變革，它以1920×1080、3840×2160的高分辨率、16∶9的畫幅比、高保真的內(nèi)置音響，從視聽感官上極大地滿足了觀眾對電視節(jié)目日益增長的觀賞需求。南通廣播電視臺全臺網(wǎng)系統(tǒng)自2009年建設至今，一直使用的是標清制播模式。為順應新形勢，提高競爭力，南通廣播電視臺制播系統(tǒng)的建設也逐步從標清向著高清靠攏。2015底年，南通廣播電視臺提出了對播控系統(tǒng)進行高清化改造的計劃，目標無縫升級至支持兩頻道高標清同播，后續(xù)通過平滑升級方式擴展之五頻道高清播出。

1 系統(tǒng)設計原則

由于技術(shù)指標直接影響播出質(zhì)量，因此在采用國際通用的技術(shù)標準下高清播控系統(tǒng)的設計應遵循以下原則。

1.1 安全性

系統(tǒng)安全可靠，建立完善的冗余備份和安全防范體系。保障系統(tǒng)端到端的穩(wěn)定，避免單一崩潰點，配備合理、簡練的應急手段。

1.2 實用性

面向應用設計，由應用的實際需求層層下溯。從網(wǎng)絡帶寬、存儲容量、主機配置和軟件設計等各方面對播控系統(tǒng)進行量化分析，設計出實用的系統(tǒng)。

1.3 兼容性

因考慮到與現(xiàn)有全臺網(wǎng)的掛接，播控網(wǎng)絡系統(tǒng)應具備開放性和兼容性，滿足與全臺媒資系統(tǒng)、主干交互平臺以及其他業(yè)務子系統(tǒng)的無縫銜接需求。

1.4 擴展性

系統(tǒng)設計應能適應未來業(yè)務發(fā)展需求，須具備可擴展性，增加播出頻道擴展不影響現(xiàn)有系統(tǒng)的正常使用。

2 總體設計

2.1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

播控系統(tǒng)主要由播出編單、二級存儲、媒體應用集群，硬盤播出，分總控等子系統(tǒng)構(gòu)成。總體架構(gòu)和業(yè)務流程見圖1。

播控系統(tǒng)需跟總編室編播、媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)、節(jié)目制作網(wǎng)進行無縫對接，實現(xiàn)網(wǎng)絡化送播流程。播出系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)提供完善的業(yè)務作用。播出編單子系統(tǒng)：完善的節(jié)目單編排管理。二級存儲子系統(tǒng)：緩存來自制作網(wǎng)、媒資系統(tǒng)的文件，并根據(jù)播出時間向視頻服務器遷移。媒體應用處理集群子系統(tǒng)：對二級存儲子系統(tǒng)的文件進行MD5校驗、文件技審等處理。播出控制子系統(tǒng)：接收來自二級存儲的文件，完成各頻道播出任務；提供頻道主備視音頻鏈路、內(nèi)容切換、字幕上鍵等功能。包裝/字幕子系統(tǒng)：完成播出中的頻道包裝、字幕內(nèi)容編輯等。

2.2 資源流程

元數(shù)據(jù)流程：主要的元數(shù)據(jù)包括了節(jié)目單、廣告單和素材數(shù)據(jù)信息。播出編單子系統(tǒng)完成節(jié)目單、廣告單的編排創(chuàng)建播出單，硬盤播出子系統(tǒng)根據(jù)播出單執(zhí)行播出任務。頻道包裝/字幕子系統(tǒng)也會調(diào)用播出單信息，實現(xiàn)正確播出。

文件流程：播出媒體文件主要來自制作網(wǎng)，系統(tǒng)將需要播出的文件從二級存儲遷移至視頻服務器。文件遷移均同時向主備視頻服務器寫入，保障可靠性。

信號流程：播控系統(tǒng)的信號源主要來自硬盤播出子系統(tǒng)的視頻服務器信號、應急帶播信號、總控系統(tǒng)的線路信號等，信

圖1　總體架構(gòu)和業(yè)務流程　

圖2　上下變換流程

號經(jīng)分控系統(tǒng)上下變換后實現(xiàn)高標清同播。

2.3 軟件架構(gòu)

播控系統(tǒng)從軟件架構(gòu)上由資源層、服務層、應用層組成，自下而上逐層提供服務。系統(tǒng)資源層：包括網(wǎng)絡設備、存儲、數(shù)據(jù)庫、視頻服務器、應用服務器，前端工作站等。服務層：由一系列高可用的運行服務組成，包括時鐘、消息、web Service、FTP等，實時為上層應用提供基礎支持。應用層：面向終端用戶提供友好的交互，包含節(jié)目單編排、上載、內(nèi)容管理等。

2.4 高標清同播設計

隨著越來越多畫幅比16∶9的高清電視進入大眾家庭，全面淘汰4∶3電視只是時間問題。順應需求要在16∶9電視上獲得最佳觀看效果，未來過渡期內(nèi)標清頻道也會以16∶9的方式播出。中央電視臺就是很好的例子。為使播出下變換僅為圖像大小變化，不破壞畫面結(jié)構(gòu)，不丟失畫面信息，目前的構(gòu)想見圖2，即上下變換流程模式。

全系統(tǒng)按照高清播出設計及運行，標清輸出部分只需通過高清PGM下變換進入標清編碼系統(tǒng)即可。這種情況下，固定模式上變換過程可以在播出實現(xiàn)，復雜上變換模式在高清制作完成。下變化時全部采用擠壓模式，保持畫面信息不丟失，還可以在標清鏈路加字幕改善字幕效果。雖然在4∶3的電視上略微影響觀感，但從長遠角度考慮，這樣的方式是利大于弊的。

3 總結(jié)

隨著電視高清制播技術(shù)的高速發(fā)展，安全、穩(wěn)定、高效的設計思想也將一直貫穿于高清播控系統(tǒng)的設計中。根據(jù)南通廣播電視臺當前形式下的實際情況與需求，從基礎架構(gòu)和整體設計層面對高清播控系統(tǒng)升級改造提出了一些構(gòu)想與思考。旨在拋磚迎玉，希望能對地級市電視臺的高清播出系統(tǒng)建設中提供一絲啟發(fā)，使其更加優(yōu)化完善。

參考文獻：

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[3]周宏飛．電視臺高清播出系統(tǒng)設計[J]．廣播與電視技術(shù),2012(6)．