王運(yùn)超

【摘 要】傳統(tǒng)電視播出系統(tǒng)主要采用模擬信號(hào)，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，電視播出系統(tǒng)從模擬信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸，大大推進(jìn)了電視行業(yè)的發(fā)展。本文將分析探討數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字電視；播出系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)

0 引言

隨著科技的發(fā)展，電視播出系統(tǒng)也在不斷更新，數(shù)字化的轉(zhuǎn)變使電視播出系統(tǒng)得到了飛躍性的進(jìn)步。實(shí)現(xiàn)電視的數(shù)字化播出系統(tǒng)，離不開(kāi)各種先進(jìn)的技術(shù)，這也是電視播出系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。

1 數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的構(gòu)成

1.1 播出子系統(tǒng)

播出子系統(tǒng)主要有四個(gè)組成部分：數(shù)據(jù)庫(kù)、TS切換矩陣、監(jiān)視工作站和RAID-X磁盤(pán)陣列[1]。系統(tǒng)工作中需要與其他子系統(tǒng)協(xié)同，以保證節(jié)目播出的安全和播出時(shí)間的準(zhǔn)確。例如，視頻的輸出需要經(jīng)過(guò)主備控制實(shí)現(xiàn)各頻道的主備切換，其輸出的TS流狀態(tài)則作為檢測(cè)依據(jù)，以此實(shí)現(xiàn)主備服務(wù)器直接切換，播出的安全性得到了保證。各個(gè)通道下的節(jié)目播出情況則由監(jiān)視工作站進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生問(wèn)題，該工作中會(huì)立即報(bào)警，同時(shí)可以利用播出軟件控制服務(wù)器，問(wèn)題能夠在最快時(shí)間內(nèi)得到解決。

1.2 播出存儲(chǔ)系統(tǒng)

存儲(chǔ)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)節(jié)目的存儲(chǔ)，該系統(tǒng)中，節(jié)目制作與播出完全分離，因此配置了雙電源、雙控制器和雙總線，冷備盤(pán)也配置了兩塊。工作時(shí)，存儲(chǔ)系統(tǒng)的切換必須通過(guò)調(diào)度服務(wù)器進(jìn)行，禁止其他任何直接訪問(wèn)，大大降低了操作失誤帶來(lái)播出事故的風(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)播出的安全性得到了有效保證。

1.3 播出管理及控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，不同子系統(tǒng)具有不同的功能：1、播出控制子系統(tǒng)。這一系統(tǒng)除負(fù)責(zé)節(jié)目正常播出的控制外，還具有應(yīng)急控制的功能。2、播出管理子系統(tǒng)。這一系統(tǒng)會(huì)記錄所有節(jié)目的不同信息，并根據(jù)信息實(shí)現(xiàn)用戶的分級(jí)授權(quán)，使電視業(yè)務(wù)更加規(guī)范。3、節(jié)目單編排。這一系統(tǒng)與其他兩個(gè)子系統(tǒng)相互配合，實(shí)現(xiàn)節(jié)目的單整編排、審核以及其他系統(tǒng)管理等。

1.4 節(jié)目上載系統(tǒng)

這一系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)節(jié)目調(diào)度，由兩部分組成，分別是調(diào)度工作站和調(diào)度服務(wù)器。調(diào)度服務(wù)器是上載系統(tǒng)的核心。在工作中，調(diào)度工作站接收到節(jié)目單后會(huì)向調(diào)度服務(wù)器發(fā)出指令，通過(guò)服務(wù)器與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)節(jié)目的調(diào)度。同時(shí)，工作站還會(huì)進(jìn)行存儲(chǔ)監(jiān)測(cè)，以防止存儲(chǔ)系統(tǒng)容量不足影響節(jié)目上傳，監(jiān)測(cè)到容量不足時(shí)，工作站會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，隨后系統(tǒng)將會(huì)刪除相應(yīng)節(jié)目。

1.5 主備切換系統(tǒng)

主備切換是由播出監(jiān)控、TS切換以及時(shí)鐘同步三個(gè)子系統(tǒng)協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)的。主備通道的切換由TS切換矩陣實(shí)現(xiàn)，時(shí)鐘同步系統(tǒng)主要通過(guò)同步信號(hào)保證主備系統(tǒng)可以同步運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)同步切換。播出監(jiān)控系統(tǒng)則是負(fù)責(zé)這一系統(tǒng)的監(jiān)控，檢測(cè)到問(wèn)題時(shí)會(huì)進(jìn)行報(bào)警。

1.6 檢測(cè)及預(yù)監(jiān)系統(tǒng)

檢測(cè)系統(tǒng)會(huì)在節(jié)目播出時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)系統(tǒng)部件的工作狀態(tài)，檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。預(yù)監(jiān)系統(tǒng)則是通過(guò)對(duì)即將播出的節(jié)目進(jìn)行預(yù)播，以防止播出時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。

2 數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

2.1 數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）多頻道播出。數(shù)字電視播出并非只有一個(gè)頻道，而是多個(gè)頻道兼容播出，系統(tǒng)的兼容性以及頻道結(jié)構(gòu)管理在播出系統(tǒng)中十分重要。

（2）硬盤(pán)播放。數(shù)字電視播出主要有兩種方式：硬盤(pán)播放和磁帶播放。其中硬盤(pán)播放使用更加廣泛。

（3）系統(tǒng)兼容。電視臺(tái)中的不同播放系統(tǒng)都不是獨(dú)立存在的，而是存在聯(lián)系并同步運(yùn)行。數(shù)模兼容性對(duì)數(shù)字電視播出系統(tǒng)十分重要[2]。

2.2 數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字播出相對(duì)于傳統(tǒng)播出系統(tǒng)主要有如下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：

（1）存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)。數(shù)字播出系統(tǒng)采用硬盤(pán)存儲(chǔ)，相比于傳統(tǒng)播出系統(tǒng)，其容量大大提升，便攜性和安全性也更高。

（2）信號(hào)優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)播出系統(tǒng)中節(jié)目再次下載時(shí)容易出現(xiàn)信號(hào)缺失，導(dǎo)致節(jié)目質(zhì)量下降。而數(shù)字播出系統(tǒng)不需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行再次解碼與重新編碼，信號(hào)不會(huì)缺失，節(jié)目播放更加穩(wěn)定。

（3）操作優(yōu)勢(shì)。節(jié)目播出時(shí)，數(shù)字播放系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)進(jìn)行播放調(diào)整，實(shí)現(xiàn)節(jié)目的高效管理。這一點(diǎn)是傳統(tǒng)播出系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。

3 數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 RAID-X技術(shù)

數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)中，節(jié)目存儲(chǔ)方式主要由節(jié)目的重要程度以及所需的安全級(jí)別決定[2]。不同安全級(jí)別的節(jié)目分別采取RAID0、RAID1、RAID5以及RAID10的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。而RAID-X是基于RAID5改進(jìn)的一種存儲(chǔ)技術(shù)，其創(chuàng)新主要是從RAID5的N+1冗余機(jī)制提升到了N+M冗余，安全級(jí)別可以由用戶進(jìn)行自定義。因此，電視臺(tái)可以根據(jù)節(jié)目安全級(jí)別設(shè)置不同的N+M組合，增加安全級(jí)別高的節(jié)目的冗余備份硬盤(pán)個(gè)數(shù)，即使出現(xiàn)硬盤(pán)故障，備份硬盤(pán)也可以保證存取正常進(jìn)行。在硬盤(pán)損壞后，RAID-X還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，更換硬盤(pán)后則會(huì)自動(dòng)進(jìn)行適配，對(duì)于不同硬盤(pán)的兼容性也更高，無(wú)論是人工操作還是系統(tǒng)維護(hù)的成本都大大降低。

3.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)傳輸由以太網(wǎng)傳輸和光纖網(wǎng)傳輸兩部分組成。以太網(wǎng)主要進(jìn)行信息傳輸，包括節(jié)目單、播出日志等。系統(tǒng)中，素材共享一般也通過(guò)以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)，不同頻道間信息共享也依賴以太網(wǎng)進(jìn)行。以太網(wǎng)傳輸是系統(tǒng)信息交互的保障。節(jié)目單的監(jiān)控管理以及上傳、統(tǒng)計(jì)以及系統(tǒng)信息搜索等都需要通過(guò)以太網(wǎng)進(jìn)行[3]。另外，在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸中，控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸分別在兩個(gè)區(qū)域進(jìn)行，其中A區(qū)域負(fù)責(zé)服務(wù)器間的通信，B區(qū)域負(fù)責(zé)節(jié)目的上傳，通常通過(guò)光纖網(wǎng)進(jìn)行。

3.3 上載存儲(chǔ)技術(shù)

上載存儲(chǔ)技術(shù)的關(guān)鍵在于自動(dòng)化處理，編排好的節(jié)目單通過(guò)上載終端自動(dòng)處理即可直接進(jìn)行上載。這一技術(shù)省去了人工操作，直接避免了人為失誤對(duì)節(jié)目上載的影響，同時(shí)也縮減了人力成本。由此可見(jiàn)，這一技術(shù)大大縮減了節(jié)目播出所需的時(shí)間，在數(shù)字電視播出系統(tǒng)中十分重要。需要注意的是，這一技術(shù)受到硬盤(pán)容量的限制，上載終端只有在硬盤(pán)容量充足時(shí)才能進(jìn)行報(bào)告的發(fā)送。因此，為使這一技術(shù)更趨完善，擴(kuò)充數(shù)字電視播出系統(tǒng)的存儲(chǔ)硬盤(pán)容量很有必要。

3.4 視頻服務(wù)器

數(shù)字電視播出系統(tǒng)相比于傳統(tǒng)電視播出系統(tǒng)，最明顯優(yōu)勢(shì)就是電視頻道數(shù)量的增加。相應(yīng)的，數(shù)字電視播出系統(tǒng)的處理能力要求也大大提高。隨著系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展，視頻服務(wù)器已成為十分重要的頻道播出平臺(tái)。系統(tǒng)工作時(shí)，在業(yè)務(wù)不同開(kāi)展情況下，視頻服務(wù)器需要依此選擇不同的播出方式。所以，視頻服務(wù)器應(yīng)能夠滿足不同播出方式以及不同方式之間能夠靈活切換的要求，同時(shí)還需要滿足不同格式節(jié)目的輸出要求。為保證節(jié)目?jī)?nèi)容存儲(chǔ)安全，視頻服務(wù)器中，節(jié)目存儲(chǔ)與服務(wù)系統(tǒng)相互獨(dú)立，輸入系統(tǒng)負(fù)責(zé)輸入多種傳輸介質(zhì)，輸出系統(tǒng)則負(fù)責(zé)節(jié)目的播放，其選擇節(jié)目的依據(jù)則是接口類型。

3.5 視頻接口

視頻接口主要會(huì)對(duì)節(jié)目播出的音質(zhì)與畫(huà)質(zhì)產(chǎn)生影響[4]。數(shù)字電視傳輸?shù)耐ǔ楦咔逍盘?hào)，HDMI、DVI、IEEE394以及VGA四種接口類型最為常見(jiàn)，其中應(yīng)用最廣泛，也最為人熟知的HDMI接口最能滿足高清數(shù)字電視傳輸?shù)囊蟆?/p>

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字電視中心播出系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)在于信號(hào)和數(shù)據(jù)的傳輸與儲(chǔ)存，技術(shù)上依然存在一些硬件限制，但可以相信的是，隨著存儲(chǔ)技術(shù)與傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，這些關(guān)鍵技術(shù)也會(huì)隨之不斷改進(jìn)，從而不斷提高數(shù)字電視的品質(zhì)。

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