數(shù)字電視播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)

黃俊偉

摘 要：隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的影響范圍日益擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)有線數(shù)字電視取得長(zhǎng)足發(fā)展，但同樣也面臨著前所未有的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。對(duì)數(shù)字電視播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、硬盤(pán)部分設(shè)計(jì)和分控視音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，以提高工作效率，推動(dòng)數(shù)字電視的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；播出系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；網(wǎng)絡(luò)電視

中圖分類(lèi)號(hào)：TN949.197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）05-0141-03

數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)按照2個(gè)自辦高清頻道進(jìn)行設(shè)計(jì)和搭建。系統(tǒng)由總控、分控、服務(wù)器和節(jié)目的上載、編單、審片、GPS授時(shí)等子系統(tǒng)組成，實(shí)現(xiàn)全臺(tái)播出、制作新聞和廣告的聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化、智能化的數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的思路和特點(diǎn)

設(shè)計(jì)播控系統(tǒng)要充分考慮系統(tǒng)的科學(xué)性、先進(jìn)性、完善性和可行性。在系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備選型、軟件設(shè)計(jì)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等方面，都要著眼于播出的安全，一切為優(yōu)質(zhì)、安全的播出服務(wù)。在保證安全播出的前提下，尋求技術(shù)上的創(chuàng)新和突破。

1.1 設(shè)計(jì)思路

1.1.1 整體考慮

要將硬盤(pán)服務(wù)器系統(tǒng)、視音頻系統(tǒng)和軟件及控制系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)考慮。硬盤(pán)播出系統(tǒng)，無(wú)論在流程上還是在功能上，都要很好地與全臺(tái)節(jié)目生產(chǎn)管理系統(tǒng)融為一體。

1.1.2 播出的安全性

播出安全性的保障是每個(gè)播出系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。硬盤(pán)作為最關(guān)鍵、使用最為頻繁的播出節(jié)目源，基于硬盤(pán)的播出系統(tǒng)要充分考慮播出服務(wù)器的播出安全、上載節(jié)目的正確、節(jié)目素材的存儲(chǔ)安全和素材遷移的安全等。除此之外，視音頻系統(tǒng)的安全和備份也要考慮到。軟件系統(tǒng)要有完備的安全機(jī)制和報(bào)警措施，系統(tǒng)設(shè)計(jì)還要平衡備份與簡(jiǎn)潔、清晰的關(guān)系。

1.1.3 硬盤(pán)播出系統(tǒng)

硬盤(pán)播出系統(tǒng)要求數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大。為了避免節(jié)目素材的重復(fù)上載、上載人員工作量增大等問(wèn)題，設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)要充分考慮數(shù)字化節(jié)目的高效、便捷，考慮采用數(shù)據(jù)流帶庫(kù)作為素材的長(zhǎng)期保存媒介。

1.1.4 操作方便

如何使使用者操作更加方便同時(shí)又符合其原有的操作習(xí)慣，是衡量一個(gè)系統(tǒng)人機(jī)工程的重要指標(biāo)。在硬盤(pán)和視音頻系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)計(jì)完善的備份，提供多種操作簡(jiǎn)易的應(yīng)急處理方式、友好的軟件人機(jī)界面和清晰簡(jiǎn)化的操作流程，盡量符合操作人員的習(xí)慣。

1.1.5 結(jié)合實(shí)際

設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮現(xiàn)有的管理流程、運(yùn)作模式、操作習(xí)慣和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在尊重傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上，充分利用新技術(shù)、新設(shè)備和新結(jié)構(gòu)，為電視臺(tái)未來(lái)全臺(tái)制播一體、構(gòu)建多媒體數(shù)字播出平臺(tái)、開(kāi)展電視節(jié)目發(fā)布新業(yè)務(wù)等提供優(yōu)越條件。

1.2 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

系統(tǒng)按2個(gè)頻道設(shè)計(jì)，分為硬盤(pán)系統(tǒng)和視音頻系統(tǒng)。

2 硬盤(pán)部分設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)重點(diǎn)

構(gòu)建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的硬盤(pán)系統(tǒng)符合當(dāng)今的技術(shù)發(fā)展潮流，而充分保證播出安全、素材存儲(chǔ)安全、素材交換順暢和擴(kuò)展便利是硬盤(pán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)努力的方向。在本方案中，整個(gè)播出硬盤(pán)部分由播出視頻服務(wù)器部分、上載部分和二級(jí)存儲(chǔ)等部分構(gòu)成，詳見(jiàn)圖1.

圖1 硬盤(pán)系統(tǒng)圖

系統(tǒng)采用播出視頻服務(wù)器組成的主備鏡像結(jié)構(gòu)，播出主備，錄播分離，支持素材服務(wù)器本地上載和網(wǎng)絡(luò)異地分布式上載、高度可靠的視頻服務(wù)器硬盤(pán)播出系統(tǒng)。隨著硬盤(pán)播出系統(tǒng)的建立，總編室節(jié)目單的編輯和存檔、素材信息的海量存儲(chǔ)、素材的管理、素材的遷移和存儲(chǔ)、軟件的權(quán)限管理、播后節(jié)目單的統(tǒng)計(jì)歸檔等都成為數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器所要處理的信息內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)在硬盤(pán)播出系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常廣泛的，主要包括大量素材數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)信息的傳輸、視頻服務(wù)器、文件服務(wù)器、各個(gè)工作站之間的通訊、網(wǎng)絡(luò)校時(shí)、播出控制和播出串聯(lián)單的傳送等。

正常情況下，各頻道的廣告、短片、自制欄目、節(jié)目等均由視頻服務(wù)器來(lái)承擔(dān)播出任務(wù)，同時(shí)每個(gè)頻道配備應(yīng)急播出錄像機(jī)作為特殊情況下的應(yīng)急播出源，即實(shí)現(xiàn)可以和硬盤(pán)系統(tǒng)組合進(jìn)行“盤(pán)帶”混合播出。在視頻服務(wù)器蕩機(jī)的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)全磁帶播出和手動(dòng)播出的功能。通過(guò)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器和非編網(wǎng)接口，提供軟件接口與非編媒資系統(tǒng)交換的素材和元數(shù)據(jù)。

2.2 播出視頻服務(wù)器部分

在本方案中，播出服務(wù)器采用格非公司的MagiStream3000視頻服務(wù)器，其工作原理如圖2所示。

2.3 播出部分

數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)2個(gè)頻道的播出，在方案中視頻服務(wù)器播出部分我們嚴(yán)格按照視頻服務(wù)器主備冗余結(jié)構(gòu)的方式來(lái)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的主要組成包括：①采用配置2臺(tái)MagiStream3000視頻服務(wù)器互為主備，每臺(tái)MagiStream3000服務(wù)器帶1塊硬盤(pán)編解碼卡和一塊嵌入式數(shù)字IO卡，每塊輸入通道卡帶嵌入SDI和模擬復(fù)合接口CUE幀輸入、輸出；②系統(tǒng)配置2套互為主備的數(shù)據(jù)庫(kù)文件服務(wù)器；③系統(tǒng)配置3臺(tái)上載工作站，每臺(tái)上載工作站均可帶嵌入式數(shù)字SDI、數(shù)字SDI；④模擬分量、模擬復(fù)合輸入/輸出接口；⑤系統(tǒng)配置編單站點(diǎn)、維護(hù)站點(diǎn)；⑥系統(tǒng)每頻道配置數(shù)字字幕機(jī)、數(shù)字鍵混等設(shè)備；⑦系統(tǒng)配置同步信號(hào)發(fā)生器來(lái)保證系統(tǒng)中信號(hào)的同步；⑧系統(tǒng)配置GPS時(shí)鐘系統(tǒng)，保證全臺(tái)時(shí)間的統(tǒng)一性。

圖2 播出視頻服務(wù)器的工作原理

2.4 上載部分

上載是硬盤(pán)播出系統(tǒng)中一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，上載素材的高質(zhì)量能保證播出的流暢和安全。在綜合考慮方便、實(shí)用和安全等因素后，設(shè)計(jì)的上載系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

2.4.1 可配置上載站

整個(gè)播出系統(tǒng)中上載工作站可配置3套上載站，每套上載工作站均帶硬件編解碼板卡——根據(jù)電視臺(tái)的具體要求，在任何一個(gè)部門(mén)都可以使用。

2.4.2 完成播出素材的上載和審核

上載工作站在播出系統(tǒng)中完成播出素材的上載和審核工作。根據(jù)需要，上載方式可以選擇直接上載至播出服務(wù)器或先上載至二級(jí)存儲(chǔ)陣列，再自動(dòng)遷移傳送至播出服務(wù)器這兩種方式。上載至播出服務(wù)器的素材可以直接實(shí)時(shí)地播出，比如新聞、專(zhuān)題、欄目等實(shí)時(shí)性播出要求較高的素材；上載至二級(jí)存儲(chǔ)陣列的素材，不能直接實(shí)時(shí)播出，要根據(jù)播出的需要自動(dòng)地提前遷移傳送至播出服務(wù)器然后再進(jìn)行播出，例如廣告、電視劇、影片等需要保留較長(zhǎng)時(shí)間的素材。endprint

2.4.3 獨(dú)立工作

上載工作站支持雙通道，能夠獨(dú)立工作，可邊上載邊審看。上載時(shí)，審看正在上載或其他已上載的節(jié)目，且審看的畫(huà)面為上載數(shù)據(jù)重新解碼后的最終效果，并非上載信號(hào)源的回顯。

2.4.4 提供技術(shù)審看功能

上載工作站提供上載節(jié)目的技術(shù)審看功能，在上載節(jié)目的同時(shí)可對(duì)上載節(jié)目信號(hào)靜幀、黑場(chǎng)、音頻超標(biāo)等信號(hào)源質(zhì)量問(wèn)題提供及時(shí)的警告，確保上載的節(jié)目素材正確無(wú)誤。

2.4.5 有效避免阻塞

上載工作站工作時(shí)，提供本地上載緩沖BUFFER，即先將上載的數(shù)據(jù)存放到本地BUFFER，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以FTP的方式將節(jié)目實(shí)時(shí)上載至二級(jí)存儲(chǔ)陣列和視頻服務(wù)器。這樣，有效避免了由于網(wǎng)絡(luò)突發(fā)阻塞造成的影響。

2.5 二級(jí)存儲(chǔ)部分

硬盤(pán)播出系統(tǒng)采用上載—存儲(chǔ)—播出的結(jié)構(gòu)，二級(jí)存儲(chǔ)的要性不言而喻。本方案中，二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)由遷移服務(wù)器和二級(jí)存儲(chǔ)陣列構(gòu)成，具體配置如下。

2.5.1 遷移服務(wù)器1臺(tái)

遷移服務(wù)器是二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中重要的組成部分，它承擔(dān)著二級(jí)存儲(chǔ)陣列的素材數(shù)據(jù)與服務(wù)器播出系統(tǒng)、上載系統(tǒng)的交互。3臺(tái)雙通道節(jié)目上載工作站將上載的節(jié)目通過(guò)遷移服務(wù)器送到二級(jí)存儲(chǔ)體中，同時(shí)遷移服務(wù)器還具有數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)負(fù)載均衡、自動(dòng)流量均衡的特點(diǎn)。

2.5.2 二級(jí)存儲(chǔ)陣列1臺(tái)

二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)配置1臺(tái)BVT3000 12*750G SATA陣列。

2.6 播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)的連接

2個(gè)頻道數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)運(yùn)行后，不但可以和非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接（比如大洋、DVSTROM、DPS和Avid等多種非編），而且還可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的資源共享，能使其融入新的數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)中去，成為全新數(shù)字播出系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，合理地為臺(tái)內(nèi)節(jié)省資源。設(shè)計(jì)了播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接方案，以供臺(tái)內(nèi)參考。連接如圖3所示。

圖3 播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接

從方案圖中可以看出，播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)可以通過(guò)百兆、千兆的以太網(wǎng)絡(luò)和媒體網(wǎng)有機(jī)的連接，其中媒體網(wǎng)關(guān)這個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的主要作用是實(shí)現(xiàn)播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和媒資管理系統(tǒng)的節(jié)目數(shù)據(jù)交換。

3 分控視音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

綜合各方面的情況考慮，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證分析，設(shè)計(jì)了如圖4的分控系統(tǒng)方案，分控系統(tǒng)按2個(gè)頻道設(shè)計(jì)。

圖4 分控系統(tǒng)圖

分控系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)思路是所有頻道全部采用“主備切換器+數(shù)字音頻”處理器（數(shù)字音頻可調(diào)）的結(jié)構(gòu)，這也是我公司為諸多省、市級(jí)電視臺(tái)搭建的最成熟、性能價(jià)格比最高的分控系統(tǒng)。

每個(gè)頻道的信號(hào)源主要為應(yīng)急錄像機(jī)信號(hào)、主備服務(wù)器信號(hào)2路、衛(wèi)星信號(hào)2路、模擬外來(lái)信號(hào)1路、數(shù)字外來(lái)信號(hào)1路、墊片信號(hào)、測(cè)試圖信號(hào)和延時(shí)服務(wù)器輸出的信號(hào)。正常情況下，由主播矩陣輸出PGM信號(hào)播出；當(dāng)主視頻服務(wù)器信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，播出控制服務(wù)器會(huì)自動(dòng)控制矩陣切換到備播服務(wù)器信號(hào)；當(dāng)主播出矩陣出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，智能應(yīng)急2X1切換開(kāi)關(guān)切換到備播出矩陣進(jìn)行播出。系統(tǒng)全面支持網(wǎng)絡(luò)字幕系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)字幕播出自動(dòng)化。字幕系統(tǒng)具備獨(dú)立的字幕制作網(wǎng)絡(luò)，字幕上位機(jī)可提前制作字幕和播表，傳送至字幕播出機(jī)，接受播控系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，完成自動(dòng)化播出。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字技術(shù)在電視節(jié)目播出的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，同時(shí)還大幅度降低了故障率，改善了播出質(zhì)量，保證了安全優(yōu)質(zhì)的播出，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，也為今后廣電事業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李大勇.數(shù)字電視TVOD系統(tǒng)的管理功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].四川：電子科技大學(xué)，2O11.

〔編輯：李玨〕

Digital Television Broadcast System Design

Huang Junwei

Abstract： With the impact of widening the scope of the Internet in China， the domestic digital cable TV made considerable progress， but it also faces unprecedented opportunities and challenges. Digital television broadcast system design ideas， design of the hard part of the design and control video and audio systems were discussed in order to improve efficiency， promote the rapid development of digital TV.

Key words： digital television； broadcasting system； system design； network TVendprint

2.4.3 獨(dú)立工作

上載工作站支持雙通道，能夠獨(dú)立工作，可邊上載邊審看。上載時(shí)，審看正在上載或其他已上載的節(jié)目，且審看的畫(huà)面為上載數(shù)據(jù)重新解碼后的最終效果，并非上載信號(hào)源的回顯。

2.4.4 提供技術(shù)審看功能

上載工作站提供上載節(jié)目的技術(shù)審看功能，在上載節(jié)目的同時(shí)可對(duì)上載節(jié)目信號(hào)靜幀、黑場(chǎng)、音頻超標(biāo)等信號(hào)源質(zhì)量問(wèn)題提供及時(shí)的警告，確保上載的節(jié)目素材正確無(wú)誤。

2.4.5 有效避免阻塞

上載工作站工作時(shí)，提供本地上載緩沖BUFFER，即先將上載的數(shù)據(jù)存放到本地BUFFER，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以FTP的方式將節(jié)目實(shí)時(shí)上載至二級(jí)存儲(chǔ)陣列和視頻服務(wù)器。這樣，有效避免了由于網(wǎng)絡(luò)突發(fā)阻塞造成的影響。

2.5 二級(jí)存儲(chǔ)部分

硬盤(pán)播出系統(tǒng)采用上載—存儲(chǔ)—播出的結(jié)構(gòu)，二級(jí)存儲(chǔ)的要性不言而喻。本方案中，二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)由遷移服務(wù)器和二級(jí)存儲(chǔ)陣列構(gòu)成，具體配置如下。

2.5.1 遷移服務(wù)器1臺(tái)

遷移服務(wù)器是二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中重要的組成部分，它承擔(dān)著二級(jí)存儲(chǔ)陣列的素材數(shù)據(jù)與服務(wù)器播出系統(tǒng)、上載系統(tǒng)的交互。3臺(tái)雙通道節(jié)目上載工作站將上載的節(jié)目通過(guò)遷移服務(wù)器送到二級(jí)存儲(chǔ)體中，同時(shí)遷移服務(wù)器還具有數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)負(fù)載均衡、自動(dòng)流量均衡的特點(diǎn)。

2.5.2 二級(jí)存儲(chǔ)陣列1臺(tái)

二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)配置1臺(tái)BVT3000 12*750G SATA陣列。

2.6 播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)的連接

2個(gè)頻道數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)運(yùn)行后，不但可以和非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接（比如大洋、DVSTROM、DPS和Avid等多種非編），而且還可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的資源共享，能使其融入新的數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)中去，成為全新數(shù)字播出系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，合理地為臺(tái)內(nèi)節(jié)省資源。設(shè)計(jì)了播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接方案，以供臺(tái)內(nèi)參考。連接如圖3所示。

圖3 播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接

從方案圖中可以看出，播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)可以通過(guò)百兆、千兆的以太網(wǎng)絡(luò)和媒體網(wǎng)有機(jī)的連接，其中媒體網(wǎng)關(guān)這個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的主要作用是實(shí)現(xiàn)播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和媒資管理系統(tǒng)的節(jié)目數(shù)據(jù)交換。

3 分控視音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

綜合各方面的情況考慮，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證分析，設(shè)計(jì)了如圖4的分控系統(tǒng)方案，分控系統(tǒng)按2個(gè)頻道設(shè)計(jì)。

圖4 分控系統(tǒng)圖

分控系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)思路是所有頻道全部采用“主備切換器+數(shù)字音頻”處理器（數(shù)字音頻可調(diào)）的結(jié)構(gòu)，這也是我公司為諸多省、市級(jí)電視臺(tái)搭建的最成熟、性能價(jià)格比最高的分控系統(tǒng)。

每個(gè)頻道的信號(hào)源主要為應(yīng)急錄像機(jī)信號(hào)、主備服務(wù)器信號(hào)2路、衛(wèi)星信號(hào)2路、模擬外來(lái)信號(hào)1路、數(shù)字外來(lái)信號(hào)1路、墊片信號(hào)、測(cè)試圖信號(hào)和延時(shí)服務(wù)器輸出的信號(hào)。正常情況下，由主播矩陣輸出PGM信號(hào)播出；當(dāng)主視頻服務(wù)器信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，播出控制服務(wù)器會(huì)自動(dòng)控制矩陣切換到備播服務(wù)器信號(hào)；當(dāng)主播出矩陣出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，智能應(yīng)急2X1切換開(kāi)關(guān)切換到備播出矩陣進(jìn)行播出。系統(tǒng)全面支持網(wǎng)絡(luò)字幕系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)字幕播出自動(dòng)化。字幕系統(tǒng)具備獨(dú)立的字幕制作網(wǎng)絡(luò)，字幕上位機(jī)可提前制作字幕和播表，傳送至字幕播出機(jī)，接受播控系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，完成自動(dòng)化播出。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字技術(shù)在電視節(jié)目播出的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，同時(shí)還大幅度降低了故障率，改善了播出質(zhì)量，保證了安全優(yōu)質(zhì)的播出，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，也為今后廣電事業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李大勇.數(shù)字電視TVOD系統(tǒng)的管理功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].四川：電子科技大學(xué)，2O11.

〔編輯：李玨〕

Digital Television Broadcast System Design

Huang Junwei

Abstract： With the impact of widening the scope of the Internet in China， the domestic digital cable TV made considerable progress， but it also faces unprecedented opportunities and challenges. Digital television broadcast system design ideas， design of the hard part of the design and control video and audio systems were discussed in order to improve efficiency， promote the rapid development of digital TV.

Key words： digital television； broadcasting system； system design； network TVendprint

2.4.3 獨(dú)立工作

上載工作站支持雙通道，能夠獨(dú)立工作，可邊上載邊審看。上載時(shí)，審看正在上載或其他已上載的節(jié)目，且審看的畫(huà)面為上載數(shù)據(jù)重新解碼后的最終效果，并非上載信號(hào)源的回顯。

2.4.4 提供技術(shù)審看功能

上載工作站提供上載節(jié)目的技術(shù)審看功能，在上載節(jié)目的同時(shí)可對(duì)上載節(jié)目信號(hào)靜幀、黑場(chǎng)、音頻超標(biāo)等信號(hào)源質(zhì)量問(wèn)題提供及時(shí)的警告，確保上載的節(jié)目素材正確無(wú)誤。

2.4.5 有效避免阻塞

上載工作站工作時(shí)，提供本地上載緩沖BUFFER，即先將上載的數(shù)據(jù)存放到本地BUFFER，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以FTP的方式將節(jié)目實(shí)時(shí)上載至二級(jí)存儲(chǔ)陣列和視頻服務(wù)器。這樣，有效避免了由于網(wǎng)絡(luò)突發(fā)阻塞造成的影響。

2.5 二級(jí)存儲(chǔ)部分

硬盤(pán)播出系統(tǒng)采用上載—存儲(chǔ)—播出的結(jié)構(gòu)，二級(jí)存儲(chǔ)的要性不言而喻。本方案中，二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)由遷移服務(wù)器和二級(jí)存儲(chǔ)陣列構(gòu)成，具體配置如下。

2.5.1 遷移服務(wù)器1臺(tái)

遷移服務(wù)器是二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)中重要的組成部分，它承擔(dān)著二級(jí)存儲(chǔ)陣列的素材數(shù)據(jù)與服務(wù)器播出系統(tǒng)、上載系統(tǒng)的交互。3臺(tái)雙通道節(jié)目上載工作站將上載的節(jié)目通過(guò)遷移服務(wù)器送到二級(jí)存儲(chǔ)體中，同時(shí)遷移服務(wù)器還具有數(shù)據(jù)傳輸自動(dòng)負(fù)載均衡、自動(dòng)流量均衡的特點(diǎn)。

2.5.2 二級(jí)存儲(chǔ)陣列1臺(tái)

二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)配置1臺(tái)BVT3000 12*750G SATA陣列。

2.6 播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)的連接

2個(gè)頻道數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)運(yùn)行后，不但可以和非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接（比如大洋、DVSTROM、DPS和Avid等多種非編），而且還可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的資源共享，能使其融入新的數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)中去，成為全新數(shù)字播出系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，合理地為臺(tái)內(nèi)節(jié)省資源。設(shè)計(jì)了播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接方案，以供臺(tái)內(nèi)參考。連接如圖3所示。

圖3 播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資管理系統(tǒng)的連接

從方案圖中可以看出，播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)和媒資系統(tǒng)可以通過(guò)百兆、千兆的以太網(wǎng)絡(luò)和媒體網(wǎng)有機(jī)的連接，其中媒體網(wǎng)關(guān)這個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的主要作用是實(shí)現(xiàn)播出系統(tǒng)、非編制作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和媒資管理系統(tǒng)的節(jié)目數(shù)據(jù)交換。

3 分控視音頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

綜合各方面的情況考慮，經(jīng)過(guò)反復(fù)論證分析，設(shè)計(jì)了如圖4的分控系統(tǒng)方案，分控系統(tǒng)按2個(gè)頻道設(shè)計(jì)。

圖4 分控系統(tǒng)圖

分控系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)思路是所有頻道全部采用“主備切換器+數(shù)字音頻”處理器（數(shù)字音頻可調(diào)）的結(jié)構(gòu)，這也是我公司為諸多省、市級(jí)電視臺(tái)搭建的最成熟、性能價(jià)格比最高的分控系統(tǒng)。

每個(gè)頻道的信號(hào)源主要為應(yīng)急錄像機(jī)信號(hào)、主備服務(wù)器信號(hào)2路、衛(wèi)星信號(hào)2路、模擬外來(lái)信號(hào)1路、數(shù)字外來(lái)信號(hào)1路、墊片信號(hào)、測(cè)試圖信號(hào)和延時(shí)服務(wù)器輸出的信號(hào)。正常情況下，由主播矩陣輸出PGM信號(hào)播出；當(dāng)主視頻服務(wù)器信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，播出控制服務(wù)器會(huì)自動(dòng)控制矩陣切換到備播服務(wù)器信號(hào)；當(dāng)主播出矩陣出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，智能應(yīng)急2X1切換開(kāi)關(guān)切換到備播出矩陣進(jìn)行播出。系統(tǒng)全面支持網(wǎng)絡(luò)字幕系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)字幕播出自動(dòng)化。字幕系統(tǒng)具備獨(dú)立的字幕制作網(wǎng)絡(luò)，字幕上位機(jī)可提前制作字幕和播表，傳送至字幕播出機(jī)，接受播控系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，完成自動(dòng)化播出。

4 結(jié)束語(yǔ)

數(shù)字技術(shù)在電視節(jié)目播出的應(yīng)用，不僅提高了工作效率，同時(shí)還大幅度降低了故障率，改善了播出質(zhì)量，保證了安全優(yōu)質(zhì)的播出，取得良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，也為今后廣電事業(yè)的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李大勇.數(shù)字電視TVOD系統(tǒng)的管理功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].四川：電子科技大學(xué)，2O11.

〔編輯：李玨〕

Digital Television Broadcast System Design

Huang Junwei

Abstract： With the impact of widening the scope of the Internet in China， the domestic digital cable TV made considerable progress， but it also faces unprecedented opportunities and challenges. Digital television broadcast system design ideas， design of the hard part of the design and control video and audio systems were discussed in order to improve efficiency， promote the rapid development of digital TV.

Key words： digital television； broadcasting system； system design； network TVendprint