縣級臺硬盤播出系統優化改造實例

蔡洪珠

（海鹽縣廣播電視臺，浙江 海鹽 314300）

1 系統概述

隨著縣級廣播電視行業的發展，幾年之前上線的硬盤播出系統也逐步面臨優化和改造。如何進一步做好安全播出工作，并滿足行業發展的需求，已成為很多縣級廣播電視臺面臨的問題[1-3]。

海鹽臺2個頻道的硬盤播出系統于2006年1月投入使用，采用北大方正電子有限公司基于Leitch視頻服務器的方正“無憂”全數字SDI（音頻加嵌）播控系統。節目通過視頻服務器解碼通道全自動播出；節目源信號經視音頻處理模塊處理成音頻加嵌SDI信號直接與視頻服務器編碼口（上載）相連，經編碼以文件形式存儲在視頻服務器中，從而實現了上載；素材文件可以通過千兆以太網實現在各存儲系統之間的遷移，各種控制協議和媒體信息通過百兆以太網傳輸，各切換開關通過RS-422線實現控制。總之，這是一個播出流程為“上載—存儲—播出”的AV視頻和IT技術相結合的典型數字硬盤播出系統，整個系統主要由視頻服務器、二級存儲、播出控制、數據庫服務器、上載/審看工作站及周邊設備等組成。系統的投入使用給該臺的播出工作帶來了質的變化，自動化播出控制，高可靠的設計，提高了播出安全，設備和節目的數字化帶來了優質畫面，從此海鹽臺2個頻道走上了網絡化和數字化道路。

系統在使用的這幾年來，逐漸出現了一些無法滿足臺內業務發展的現實問題，筆者由此對系統進行了多次的優化改造。優化改造主要涉及了數據庫安全性提升、存儲系統、上載系統、墊片工作站等幾個方面，下面介紹優化改造的目的、思路和具體實施過程。

2 數據庫安全性提升

2.1 目的和思路

數據庫服務器是方正無憂硬盤播出系統的數據調度中心，2臺HP ProLiant DL360 G4p服務器作為數據庫主、備數據庫服務器，備數據庫服務器制定強制訂閱，使其每隔4小時強制訂閱主數據庫發布的內容，保持與主數據庫的數據一致性，同時備數據庫服務器兼作二級存儲管理服務器。當初考慮成本因素，主數據庫服務器只配置了1塊SCSI硬盤，沒有配置RAID陣列，發生宕機的風險很大。為了提高數據的安全性，完善主數據庫服務器的穩定性，在保證原來服務器數據正常的基礎上，添加了1塊相同型號、大小及轉速的硬盤，做成RAID1+0磁盤陣列。

2.2 實施過程

打開HP的ACU程序，選中原來陣列A，選Expand Arry，選擇另一塊新的硬盤并添加到陣列A中，保存后直到新加的硬盤初始化完成，最后選中Logical Driver1，進行Migrate Raid/Stripe Size操作，創建RADI1+0，直到創建結束。

3 上載部分優化改造

3.1 目的和思路

原有的上載部分有4臺上載工作站，采用的是固定連接的模式，轉換上載源靠人工拔線。隨著臺里數字和模擬等不同型號的設備越來越多，提高上載的承載能力迫在眉睫。解決該問題一般有兩種方法，增加設備數量和提高設備利用率。在現有的條件下，要增加上載站數量就必須新增視頻服務器或者異地上載、存儲，然后再通過轉碼的方式上傳視頻服務器，這樣投入太大，不宜采用。海鹽臺采用了第二種方法，使用上載矩陣切換系統，靈活調度上載信號源，并且可以為非編網的互連互通作好準備，一舉兩得，確實可行。

3.2 實施過程

先對上載機房做好區域規劃，4個上載通道分別對應4個工作區域，分別為A，B，C，D。通過信號視分，相鄰的兩個區域A和B共享上載源設備，每個區域安裝16×2切換矩陣和16×16切換矩陣，在16×16切換矩陣上可以自由調度各上載源信號輸入和輸出，不僅可以實現靈活上載，而且各上載源設備之間的信號也可以自由切換，實現了上下靈活傳送。各上載信號經信號處理模塊轉換成加嵌音頻的SDI信號，連入矩陣輸入端，輸出端的SDI信號連入4個上載通道，通過矩陣切換實現信號源的靈活調度。區域C和D與此類似。圖1為區域A和B的示意框圖。

另外，還在機房安裝了連入互聯網的單機非編，實現系統原先未提供的文件上載功能。該非編機安裝了Decklink-Extreme卡以及Adobe Premiere Pro非編軟件，輸出加嵌的SDI信號，接入切換矩陣。播出系統與互聯網和外來文件實現了物理隔離，有效預防了文件上載帶來的不安全因素。

4 存儲部分改造

4.1 目的和思路

隨著海鹽臺的發展，節目制作、播出量不斷增長，播出系統的存儲容量也越來越緊張了，如何擴展空間成了當務之急。系統有3個素材存儲空間，主備視頻服務器作為上載編碼和播出解碼器，存放最近幾天播出的素材和當天上載的素材，實際可用存儲容量為3×146 Gbyte；考慮到視頻服務器的容量有限，還配置了1臺二級存儲磁盤陣列MSA20，存放不在最近幾天播出的素材，有效容量接近2.3 Tbyte。

主備視頻服務器作為播出設備，播出時不能停機，如果采用直接升級硬盤容量的方式，風險較大。考慮采用穩妥的更改配置參數的辦法，釋放空間。咨詢了設備廠家之后，把素材管理程序配置文件中“已播素材在視頻服務器中停留的天數”由2天改為1天，提前釋放了視頻服務器存儲空間，空間緊張狀況得到了緩解。二級存儲磁盤陣列MSA20已經停產，擴容必須選用新的存儲陣列。

4.2 設備選型

速度塊，容量大的SATA硬盤的上市使服務器也可以擁有大容量的存儲空間，只要1臺服務器就可兼具管理和存儲功能，相對于外掛式存儲價格實惠，綜上考慮，海鹽臺選用了Dell POWEREDGE 2950服務器來替代備數據庫服務器和二級存儲陣列。該服務器完全滿足存儲陣列在容量、數據傳送、存取速度以及安全性等方面的要求，內置PERC5/i RAID控制器，支持磁盤RAID級別遷移、聯機容量擴充以及漫游和遷移；2塊容量為300 Gbyte的SAS硬盤，配置成RAID1，作為操作系統盤；4塊容量為2 Tbyte的SATA接口硬盤，配置成2個RAID1組，在WIN2 000中按跨區卷方式構成邏輯卷帶區，二級存儲的有效容量能達到3.6 Tbyte。

4.3 方案與實施

為了確保系統改造不影響正常播出，采用先測試后上線的辦法，調用1臺與主數據庫服務器同一型號的備用機，配置成主數據庫服務器，與新購置的服務器一起調試。2臺服務器的主機名、IP地址、域名、數據庫名、域策略等參數和配置都保持不變，只把素材管理程序中有關二級存儲容量的配置參數更改成擴容后的容量。

數據庫遷移采用數據庫還原數據庫備份文件的方法，主備數據庫都還原對應數據庫中的備份。備數據庫還原了原備數據庫數據后，仍然制定強制訂閱，使其每隔4 h強制訂閱主數據庫發布的內容，保持與主數據庫的數據一致性。

二級存儲素材的遷移選擇上線前一天晚上閑置時段進行，還有一些上線當天上載到視頻服務器，并且已經拷貝到原二級存儲但來不及遷移到新的陣列的素材，可以使用素材管理程序中“拷貝到二級存儲”命令手動從視頻服務器中拷貝到二級存儲。由于數據庫認為該素材是已經存在在二級存儲中，不能再執行“拷貝”命令，所以在操作時必須先在新的二級存儲目錄中人工新建一個對應的素材文件，執行“文件從二級存儲中刪除”命令后進行。改造后二級存儲容量擴大為3.6 Tbyte，素材拷貝速度達到24 Mbit/s，磁盤采用RAID技術，保證了數據安全。

5 改裝墊片機

整個系統原來準備1臺墊片工作站，配置了數字、模擬兼容的Martox LX卡，通過數字音頻加嵌數字視頻輸出SDI信號，用于在緊急情況下播出。隨著數字設備的發展，廣播級的Blackmagic DeckLink卡性價比高，越來越被用于高端視頻后期制作中。為節省資金，把Martox Digisuite LX卡及相關設備改造成非編有卡工作站，選用1塊DeckLink Pro卡作為SDI墊片信號輸出。采用Decklinkplayback.exe程序播放MP4格式的素材文件，通過ffdshow video decoder調整視頻信號，通過ffdshow audio decoder調整音頻信號，輸出畫面質量可以達到DVD標準。

6 總結

硬盤播出系統改造是在不改變原有系統基本構架上的延伸和擴展，改造的部分具有相對的獨立性，并且投入少，實現簡便，靠臺里自身的技術力量就可以完成，對資金短缺的縣級臺有很好的借鑒作用。另外，做好平常的備件、備品的準備工作也很重要，雙管齊下才能保證硬盤播出系統的長期安全、穩定運行。當然，展望未來的發展趨勢，全臺還是要建立一個集制作、存儲、播出等高標清兼容的一體化網絡，才能更好地適應廣電技術發展需求。

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[1]萬劍.播出服務器的發展[J].電視技術，2011，35（16）：102-104.

[2]楊國和.基于全臺網的播出系統設計與在線實施[J].現代電視技術，2009（11）：62-68.

[3]周文浩.硬盤播出系統安全性措施分析及維護實踐[J].電視技術，2009，33（6）：86-88.