長春電視臺數字播總控系統

葉青青

（長春電視臺 播出傳送中心，吉林 長春 130061）

1 數字播總控系統設計總體要求

長春電視臺數字播總控系統設計時主要考慮了以下7個方向：

1）安全性，可靠性，穩定性。

本臺采用多重備份方式和1∶1在線熱備份的冗余技術，主備信號通道上的設備均配備了主備（雙）電源、雙風扇、主備工作站、主備播出矩陣，總控調度矩陣等的輸入、輸出均有視音頻跳線。

2）科學性，先進性。

本臺的新數字播總控系統選用了Omneon公司的視頻服務器、Miranda公司的切換臺、Leitch公司的矩陣等設備，系統穩定成熟，可以確保今后3～5年內的先進性。

3）開放性，標準化。

本臺的新系統提供開放式和標準化接口，支持國際標準控制協議，支持專業的視音頻設備，具備與非編網、互聯網、媒體資產管理系統等無縫銜接的能力。

4）可擴展升級能力。

結合實際需要，設備機箱規模、機架空間、跳線、存儲空間、FC交換機和以太網端口數量、硬盤陣列的帶寬、硬盤存儲容量、播出通道等要留有余地；系統結構設置要求每個環節都能夠擴充和升級，并保證整個系統完整、功能齊全、結構清晰、擴展靈活；控制軟件應采用開放式和模塊化結構，易于升級。

5）簡潔，直觀，方便。

直觀、方便的交互式用戶界面和清晰簡潔的線路連接，可以方便系統維護管理，設備操作簡單易學。

6）安全管理要求。

整個系統既要保證信息資源共享，又要保證系統的安全和數據隔離，系統具有完善的安全機制和有效的責任追究機制，能夠提供操作系統級、應用系統級、數據庫級三級用戶管理和權限管理功能，對所有操作建立日志，保證整個系統始終處于安全的監控和保護之中。

7）系統符合的標準。

整個數字播總控系統的技術指標符合國家廣播電影電視總局頒布的行業標準《GY/T165-2000電視中心播控系統數字播出通道技術指標和測試方法》的要求，符合ITU-R BT601-2數字電視編碼等標準。

2 數字播總控系統的設計

本系統包括5個頻道的切換臺、主備播出矩陣、2×1轉換開關、視音頻處理器、鍵控器等周邊設備，播出切換臺完全由主備播出工作站根據節目播出情況自動控制。系統還包括總控系統、GPS時鐘系統、同步系統、通話系統、字幕播出系統、矩陣調度系統和智能監測系統。

各播出頻道系統主要由信號源、信號處理、信號切換、信號顯示、信號技術檢測、時鐘、同步、通話等模塊組成。

2.1 數字播控系統

長春臺數字播控系統以Omneon視頻服務器為核心，5個頻道的分控系統以Miranda切換臺為核心，能實現模數兼容、節目資源共享、盤帶播出相結合，采用嵌入音頻方式。各個頻道資源共享，為了提高安全播出的可靠性，5個頻道之間的設備不互相共享，除鍵控器外，各頻道間的設備不共用機箱，以減少頻道間的相關性，避免相互影響。鍵控器內插了5個模塊，每個頻道鍵控器占用1個模塊。因鍵控器不常用，考慮到性價比的因素，將5個頻道的鍵控器模塊插到1個機箱上。鍵控器接到2×1轉換開關，將鍵控器上的臺標與切換臺上的臺標疊加在一起，即使切換臺出現問題也能保證臺標不間斷地顯示。某個頻道播出系統方框圖如圖1所示。

圖1 某頻道播出系統方框圖

2.2 總控系統的設計

總控系統是全臺視音頻信號交換、分配和調度的核心部分，具備信號的同步、檢測、監控、延時、調度及應急處理等功能，以總控矩陣為核心。為簡化系統配置、減少布線數量，總控矩陣系統的各信號采用數字嵌入音頻的方式，使整個系統操作靈活；建立全臺信號基準的同步系統、給全臺提供標準的時鐘信號的時鐘系統、提高全臺技術通話的通話系統、TALLY單元等。

數字播總控系統如圖2所示。

圖2 長春電視臺播總控系統框圖

系統描述如下：

1）進入總控系統的外來信號均經視頻、音頻接口板轉換接到系統，矩陣的輸入與輸出端口均由跳線板連接，便于臨時用人工方式進行信號跳接，或某一部分設備出現故障時，用跳線跳過故障設備，從而保證安全播出。

2）總控矩陣采用Leitch白金系列的128×128數字輸入輸出矩陣。它采用模塊化設計，可以根據需要插入板卡；1個板卡有8路輸入或8路輸出，這樣即使1個板卡出現問題時只影響8路，不影響其他路信號的切換；其安全級別非常高，最重要的核心部分都有備份，如主備電源、交叉點板也是主備的；交叉點板支持熱插拔，安裝、維修、更換簡單易行；可以長時間處于工作狀態，24 h不間斷地工作，監看矩陣所有的輸入輸出信號。

3）總控矩陣主要實現信號的切換和調度功能，把演播室的信號、外來信號經過幀同步、延時器送給各頻道作為直播信號；把衛星信號、演播室的信號、外來信號調給錄制機房進節目錄制；衛星信號、演播室的信號、外來信號經過幀同步再經過上載矩陣切換送給上載機房。

4）同步系統采用的泰克公司的SPG600分量數字同步機及ECO422，具有手動和自動倒換功能，ECO422是同步自動倒換的核心，通過分配放大器組成同步分配網絡為總控及5個播控系統及臺內各相關機房提供高精度、高穩定性的基準數字同步信號。主同步機選配有串行數字測試信號發生器，提供測試信號供日常操作和系統測試維護之用。

5）時鐘系統由2臺主備GPS時鐘，1臺主備時鐘倒換器、1臺時碼發生器、1臺高穩時鐘、2臺時鐘信號分配器組成，為全臺提供標準的時鐘信號。

2.3 數字播總控系統配電的設計

在配電系統的設計上使用雙路供電，播出設備電源與照明、空調電源分別供電，并單獨設置了播出配電機房，采用2臺UPS不間斷穩壓電源，1臺是美國APC公司生產的60 kVA UPS穩壓電源作為主電源，1臺是山特公司生產的60 kVA UPS穩壓電源作為備電源。

3 周邊采用智能化、模塊化設備

數字播總控系統的周邊設備選用Miranda系列板卡設備，性能優異，穩定可靠，Miranda系列具有許多優點：

1）模塊集成度高：一個機箱可插20個模塊；

2）配置靈活：根據需要不同的機箱可插各種功能模塊，多種功能板卡選擇；

3）網絡監控基于以太網的控制系統；開放的SNMP協議，易于與第三方軟件結合并能實現實時監控；

4）不間斷運行，優質的視頻、音頻處理功能；

5）所有參數存儲在板卡的芯片上；

6）通過機箱內的小液晶顯示屏查看板卡的工作狀態，可以設置報警指示燈顏色的設置；

7）高清、標清板卡可混插，模擬、數字分配板卡可混插。

4 模塊化數字視頻服務器

本臺選用了2臺Omneon視頻服務器作為5個頻道的主備視頻服務器。Omneon視頻服務器采用模塊化設計，主機模塊、編解碼模塊、存儲模塊主備完全鏡像，一旦某個模塊出現故障，能迅速完成主、備服務器的切換，保證安全播出。Omneon視頻服務器具有嵌入式操作系統，其軟件支持各種不同格式，具有智能擴展能力和自動恢復功能，具有軟件升級能力。

5 多頻道字幕自動編播系統

數字播總控系統中字幕播出系統采用了新奧特多頻道字幕自動編播系統。多頻道字幕自動編播系統由服務器、交換機、5臺播出字幕機和1臺總控編控字幕機組成，各臺字幕機之間通過以太網進行數據交換。

CG-ENET多頻道字幕自動編播系統的構成如圖3所示。

編控機負責制作和修改播出內容、編輯播出表單。制作和修改時，可以預覽播出內容制作完成后，通過系統軟件發送給各個頻道的播出機，控制5臺播出機播出。有卡編控機既可作為某個頻道的備播機，又可作為所有頻道的緊急插播機。

播出機可以按照接收的表單對字幕進行定時自動播出，也可以在本機上編單與緊急插播。

圖3 CG-ENET多頻道字幕自動編播系統示意圖

服務器提供播出串聯單的查詢和統計等功能，連接到GPS受時系統，為所有字幕機提供網絡校時功能。

字幕機系統與播控系統配合使用，實現在播出線上的自動播出，節目串聯單由對應頻道的播出工作站導出，編控機接收節目串聯單信息，按照字幕要求添加字幕播出任務，然后發送到對應頻道的字幕機，字幕機按播單自動播出字幕。當播出系統的節目單發生變化時，播控系統通知CG-ENET主程序，生成新的編播表單，再將新的編播表單發送到播出機上，由各播出機播出字幕。