廣東電視臺高標(biāo)清混播自動播控系統(tǒng)

區(qū)振來

（作者單位：廣東廣播電視臺電視播出部）

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廣東電視臺高標(biāo)清混播自動播控系統(tǒng)

區(qū)振來

（作者單位：廣東廣播電視臺電視播出部）

摘 要：數(shù)據(jù)庫是整個播控系統(tǒng)的核心工作站之一，其與周邊相關(guān)工作站如何作數(shù)據(jù)交換是本文對自動播控系統(tǒng)做詳細(xì)介紹的思路。重點闡述和分析了廣東廣播電視臺高標(biāo)清混播自動播控系統(tǒng)的架構(gòu)、主備控工作站自動倒換機(jī)制和策略服務(wù)器功能三大方面，并總結(jié)了一些系統(tǒng)在試運行過程中自動播控方面曾經(jīng)出現(xiàn)的問題及解決方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫；磁帶信息管理；第三備控；GPI觸發(fā)；消息隊列

在實現(xiàn)全高清播出的過渡階段，高標(biāo)清同播是目前國內(nèi)電視臺應(yīng)用較廣泛的解決方案，其兼顧了播出質(zhì)量、安全與高效三方面。廣東臺在原有廣東衛(wèi)視臨時高清頻道的基礎(chǔ)上，改造搭建了一套滿足3個高清頻道和3個標(biāo)清頻道播出的高標(biāo)清混播系統(tǒng)。

其中，本自動播出控制系統(tǒng)設(shè)計主要圍繞文件備播、播出開始至結(jié)束的階段進(jìn)行設(shè)計。由于播控部分涉及到信號的正式播出，因此設(shè)計的主題為最高級別安全可靠性，所有關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵設(shè)備和控制軟件在設(shè)計中均具備完善的冗余備份機(jī)制及應(yīng)急處理手段。本播出控制系統(tǒng)設(shè)計以節(jié)目單為總線，圍繞節(jié)目單的編輯、修改、更新，節(jié)目上載審片，播控工作站的控制播出，備份播出系統(tǒng)的跟隨播出與控制，以及授時與守時的具體實現(xiàn)方式展開。

1 自動播出控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)

本播控系統(tǒng)的設(shè)計原則是編單和播控分離，采用節(jié)目單編輯工作站和主備播控工作站兩級架構(gòu)。但是大洋公司原有的自動播控版本不太適合廣東廣播電視臺的實際播出應(yīng)用的，因為廣東廣播電視臺的播出流程特點：一是體育賽事直播多，播出版面修改頻繁；二是急送磁帶多，對播出串聯(lián)單的修改需求多；三是電視劇、電影重播多，磁帶信息的保存便于減少重復(fù)錄入勞動。綜上原因，在原來設(shè)計的大原則下，我們對播控系統(tǒng)的設(shè)計在兩個地方提出了合理化建議：增加了磁帶信息工作站和第三備控工作站，播控的兩級架構(gòu)見圖1。

圖1 自動播控系統(tǒng)架構(gòu)

2 各工作站與數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交換

數(shù)據(jù)庫作為播出網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)核心平臺之一，是所有信息數(shù)據(jù)的存儲中心，每個工作站都要與之發(fā)生數(shù)據(jù)交換，才能保證素材和設(shè)備各種實時狀態(tài)的及時刷新，還有節(jié)目單的安全。核心交換機(jī)采用兩臺設(shè)備，負(fù)載均衡；接入交換機(jī)全部雙上行鏈路上連致核心交換機(jī)，避免單一設(shè)備故障導(dǎo)致的業(yè)務(wù)中斷。下面就與數(shù)據(jù)庫相連的涉及播出的主要工作站的功能來詳細(xì)闡述他們之間的數(shù)據(jù)交換流程，各工作站與數(shù)據(jù)庫的連接框圖見圖2。

2.1 磁帶信息管理工作站

所有磁帶信息的錄入在磁帶信息工作站中完成并永久保存于數(shù)據(jù)庫的磁帶信息表中。節(jié)目單編輯工作站和第三備控工作站都可以通過掃描槍讀取磁帶條碼來訪問數(shù)據(jù)庫的磁帶信息表。每盒磁帶只有一個條碼，在磁帶信息錄入時，系統(tǒng)會默認(rèn)磁帶包含多段內(nèi)容，自動生成對應(yīng)的素材文件ID，使同一盒磁帶的多段節(jié)目或多個版本與素材文件ID一一對應(yīng)。所以磁帶條碼是唯一的，它與磁帶相關(guān)聯(lián)；素材ID也是唯一的，它與素材文件相對應(yīng)，這也是上載軟件能自動上載同一盒磁帶的部分段數(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)依據(jù)。

2.2 節(jié)目單編輯工作站

所有總編室原始節(jié)目單導(dǎo)入、編輯都在節(jié)目單編輯工作站完成。多個節(jié)目單編輯工作站都可以訪問數(shù)據(jù)庫的磁帶信息表，通過磁帶條形碼關(guān)聯(lián)讀取此磁帶信息，生成上載任務(wù)表和素材表保存于數(shù)據(jù)庫中。

如果發(fā)現(xiàn)已編輯完成的節(jié)目單上存在磁帶信息輸入錯誤，通常有2種方法來解決：一是在上載任務(wù)未被提取之前，可以在且只能在節(jié)目單編輯工作站中對磁帶信息作修改保存，數(shù)據(jù)庫中的磁帶信息表、上載任務(wù)表和素材表才能同時得到修改；二是在上載任務(wù)已經(jīng)被提取的情況，只能是先在上載軟件界面操作，把上載任務(wù)退回數(shù)據(jù)庫，然后按上述步驟操作來完成修改。

節(jié)目單完成編輯通過審批后通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，在數(shù)據(jù)庫和工作站本地都同時得到保存。由于所有的節(jié)目單編輯工作站都可以編輯所有頻道的播出節(jié)目單，所以部分節(jié)目單編輯工作站故障不會影響正常的播出節(jié)目單編輯流程。

圖2 各工作站與數(shù)據(jù)庫連接框圖

圖3 播出控制主備倒換機(jī)制

2.3 第三備控工作站

第三備控工作站主要任務(wù)是提取節(jié)目單編輯工作站發(fā)送的串聯(lián)單并把修改后的串聯(lián)單向主備播控工作站發(fā)送；同時，其也具有節(jié)目單編輯工作站的功能，即訪問數(shù)據(jù)庫磁帶信息表、生成上載任務(wù)表和素材表的功能。

因為廣東廣播電視臺節(jié)目送播流程的特殊性，日常工作中大多數(shù)情況是，在節(jié)目編輯工作站中編輯、審批完成并發(fā)送到第三備控工作站的節(jié)目單中，還包含著部分的空殼素材。因此，這些空殼素材只能等待磁帶送到后在第三備控工作站上編輯；因為直播超時等原因要對播出版面做的臨時修改也必須在第三備控工作站操作再發(fā)送正播單。

第三備控工作站的節(jié)目單播放與主備控工作站同步，因為其還有節(jié)目單編輯功能，如果在編輯時發(fā)生節(jié)目單混亂等情況，也可以通過“加載正播表”操作，恢復(fù)節(jié)目單與主備控工作站的同步。

2.4 主備播控工作站

主備播控工作站作為自動播控系統(tǒng)的核心工作站，要盡可能地減少人為操作，其任務(wù)只單純地用于播出及應(yīng)急操作。廣東廣播電視臺的編單和播控分級設(shè)計結(jié)構(gòu)，將播控工作站的任務(wù)單一化，極大地提高播控工作站的穩(wěn)定性和安全性。除非進(jìn)行應(yīng)急TAKE或HOLD等操作，否則播控工作站將始終在自動運行狀態(tài)，無人操作。其控制鏈路見圖3。

主備控工作站每60秒自動刷新一次，確保更新到素材和設(shè)備的最新狀態(tài)。主備工作站接受系統(tǒng)的同步BB信號，在進(jìn)行切換動作時；同時，接受系統(tǒng)時間（時序控制）與同步脈沖（同步卡），做到精確發(fā)送控制指令（幀精度）。主機(jī)更新節(jié)目單后，在保存時會發(fā)送到備機(jī)一份以保持節(jié)目單的一致；同時，在本機(jī)硬盤保存一份以應(yīng)付數(shù)據(jù)庫丟失情況。播控工作站隨時監(jiān)控播出通道的狀態(tài)，在發(fā)現(xiàn)主播通道無響應(yīng)后可自動控制切換臺將播出信號切換到備播出通道上，若備份通道也無響應(yīng)而主播通道還沒有恢復(fù)，播控軟件可自動控制切換臺切換到應(yīng)急墊片（CYC），而不會出現(xiàn)定幀或黑場信號。

播控工作站采用SAAAQA主備方式，主備機(jī)之間通過RS232進(jìn)行心跳檢測。主備機(jī)通過422倒換器連接受控設(shè)備。主機(jī)同時控制主備服務(wù)器通道，當(dāng)主機(jī)死后，備播控工作站通過心跳線檢測到主機(jī)故障，利用GPI觸發(fā)422倒換器，將控制權(quán)全部倒換到備機(jī)，由備機(jī)同時控制主備視頻服務(wù)器通道及其他受控設(shè)備。

2.5 上載工作站

在上載工作站，上載軟件通過掃描槍讀取磁帶條形碼，訪問數(shù)據(jù)庫的上載任務(wù)表，按照磁帶信息自動上載。上載完成后，通過策略軟件自動生成技審任務(wù)表，等待自動技審服務(wù)器來完成對素材文件各種技術(shù)指標(biāo)的技審任務(wù)；素材人工審核完成后通過策略軟件自動生成遷移任務(wù)表，實現(xiàn)素材文件從上載服務(wù)器到播出服務(wù)器的遷移。

2.6 消息服務(wù)器

消息作為系統(tǒng)中各個應(yīng)用模塊相互傳遞信息的載體，在播控系統(tǒng)中有著重要的作用，是播控系統(tǒng)與視頻服務(wù)器系統(tǒng)的連接紐帶。在播控系統(tǒng)中，消息隊列承擔(dān)著非常重要的作用，它存在于消息服務(wù)器中，發(fā)送消息的應(yīng)用模塊將消息放到消息隊列中，而接收消息的模塊也可以到消息隊列中查找自己訂閱的消息。本系統(tǒng)的素材遷移策略有3個途徑：1）上載工作站完成素材的人工審核后，自動生成素材遷移任務(wù)，策略軟件發(fā)送遷移消息，實現(xiàn)素材從上載存儲到播出存儲的遷移；2）編單工作站提取重播素材，該素材只存在于上載存儲服務(wù)器而不存在播出存儲服務(wù)器，自動生成素材遷移任務(wù)，策略軟件發(fā)送遷移消息，實現(xiàn)素材從上載存儲到播出存儲的遷移；3）播控工作站發(fā)起素材的同步命令，實現(xiàn)素材從上載存儲到播出存儲的遷移。

本播控系統(tǒng)還有一些重要的消息包括：1）上載工作站在完成素材上載后，自動生成素材文件自動技審列表，自動技審服務(wù)器查找到此消息后自動完成對視音頻文件的檢測；2）素材文件在上載存儲的自動備份、播出后自動歸檔和刪除消息等：本系統(tǒng)策略設(shè)置是素材在播出服務(wù)器保存2天，在上載存儲服務(wù)器保存7天；每天凌晨1點開始上載存儲服務(wù)器對素材的備份及播出和上載服務(wù)器中素材的刪除。

消息服務(wù)器采用主備方式，以確保消息的迅速準(zhǔn)確傳遞。系統(tǒng)的消息轉(zhuǎn)發(fā)延時小于100毫秒，主備倒換的設(shè)置生效時間小于1s。

3 系統(tǒng)測試階段遇到的問題及解決辦法

增加了第三備控，臨時修改版面和急送播出磁帶的問題得到有效的解決，但同時也衍生了一些小問題

3.1 第三備控工作站發(fā)單慢，導(dǎo)致播出信號靜幀

在第三備控修改節(jié)目單后發(fā)單，但主備播控工作站長時間收不到新的節(jié)目單，最終無信號切換響應(yīng)，導(dǎo)致硬盤播出信號靜幀。現(xiàn)場重啟主備播控工作站后發(fā)單依然緩慢，最后是第三備控播出軟件重啟后控制恢復(fù)正常。通過還原數(shù)據(jù)庫和分析日志進(jìn)行故障分析，發(fā)現(xiàn)是在切換點前值班員在第三備控工作站進(jìn)行了發(fā)單操作。解決辦法是：1）針對在第三備控工作站發(fā)送節(jié)目單操作進(jìn)行了切換點前增加2分鐘保護(hù)，即當(dāng)前時間距離切換點時間差小于2分鐘時彈出提示對話框并禁止發(fā)單；2）現(xiàn)場歸檔庫長期未作清理，現(xiàn)在歸檔庫導(dǎo)入容量已經(jīng)很大，現(xiàn)場備份歸檔庫，然后將歸檔庫清空。升級歸檔軟件，定期對歸檔庫進(jìn)行輪詢覆蓋功能，避免人工操作數(shù)據(jù)庫，從而提高數(shù)據(jù)庫的性能。

3.2 主備播控工作站顯示的素材狀態(tài)不正確

某一節(jié)目在完成上載并遷移后在主備播控工作站刷新素材狀態(tài)時仍顯示“未上載”，在第三備控工作站中將該素材從素材管理器中提取覆蓋再發(fā)單后素材狀態(tài)顯示正常。

通過查看數(shù)據(jù)庫和操作日志，該問題原因是此類素材的通知上載操作不是在節(jié)目單編輯工作站上完成的，而是在第三備控工作站播出軟件上進(jìn)行的，而主備播控工作站播出軟件的設(shè)計是必須在節(jié)目單有變化時重新編譯節(jié)目單才能更新素材的狀態(tài)顯示，所以自動刷新功能對此類素材沒有刷新動作。在第三備控播出軟件提交通知上載任務(wù)功能是為廣東廣播電視臺定制開發(fā)的，修改定時刷新功能沒有將這種情況考慮在內(nèi)。后來，針對出現(xiàn)的這一問題對軟件做了研發(fā)修改，現(xiàn)在是可以實現(xiàn)主備工作站自動刷新時把在第三備控播出軟件通知上載的素材的狀態(tài)也一并刷新。

3.3 直播事件超時，待播事件的編輯狀態(tài)和標(biāo)識異常，即超時后下一條待播事件變成已播不可編輯狀態(tài)

廣東臺體育頻道每天有大量的賽事直播節(jié)目，播出版面需要臨時修改的情況常常發(fā)生，軟件的這種問題是不能忍受的。大洋自動播控軟件嚴(yán)格按照時間軸概念編程，就是當(dāng)前事件的開始時間加上播出長度就是下一事件的開始時間，一旦當(dāng)前事件播出超時，那么它原來設(shè)定的下一事件的播出時間就會過期，所以軟件顯示“已播”狀態(tài)且不能被編輯。但其實對于待播事件我們設(shè)置的觸發(fā)方式是“手工觸發(fā)”，這就意味著它的開始時間是不確定的，直播超時后，軟件自動把它當(dāng)成已播素材是不合理的。后對軟件做了研發(fā)修改，這類問題不再發(fā)生了。

廣東臺高標(biāo)清混播系統(tǒng)現(xiàn)在承擔(dān)著廣東衛(wèi)視的高清頻道和體育高、標(biāo)清頻道的播出任務(wù)，目前運行穩(wěn)定，較好地滿足了日常播出的各種工作需求。