計(jì)算機(jī)在廣播電視播出中的應(yīng)用

徐志堅(jiān)

計(jì)算機(jī)在廣播電視播出中的應(yīng)用

徐志堅(jiān)

（作者單位：廣東廣播電視臺(tái)）

自1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生以來(lái)，歷經(jīng)70年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)已廣泛應(yīng)用于人類日常生產(chǎn)及生活中，成為人類不可或缺的工具。小到考生成績(jī)查詢、網(wǎng)上沖浪、信號(hào)燈切換，大到航海、航空、衛(wèi)星定位、月球探索，計(jì)算機(jī)在其中無(wú)不扮演著重要的角色。同樣，計(jì)算機(jī)在目前數(shù)字電視自動(dòng)化播出系統(tǒng)中起到的作用也是無(wú)與倫比的。

計(jì)算機(jī)；廣播電視；應(yīng)用

接下來(lái)筆者通過(guò)硬盤信號(hào)的產(chǎn)生及它在自動(dòng)播控系統(tǒng)中的流向，逐一介紹計(jì)算機(jī)在其中所起到的作用

電視信號(hào)的源頭其實(shí)就是磁帶。磁帶送到我們播出中心首先來(lái)到的地方是磁帶準(zhǔn)備系統(tǒng)。

1　磁帶準(zhǔn)備系統(tǒng)

磁帶準(zhǔn)備系統(tǒng)由一臺(tái)普通的機(jī)算機(jī)和磁帶準(zhǔn)備系統(tǒng)軟件組成，通過(guò)網(wǎng)線接入數(shù)據(jù)網(wǎng)中。在這里，導(dǎo)播將磁帶的相關(guān)信息進(jìn)行整編、采集、輸入，然后保存，并通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)將信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；同時(shí)，在上載區(qū)生成相應(yīng)的上載任務(wù)。在這里，計(jì)算機(jī)所起到作用就是數(shù)據(jù)采集與收錄。

2　上載工作站

上載工作站包括上載區(qū)域和審看區(qū)域。在上載區(qū)域，由上載錄像機(jī)和上載管理系統(tǒng)構(gòu)成。上載錄像機(jī)的輸出端口連接在編碼器上，編碼技術(shù)主要功能是完成圖像和聲音的壓縮，使數(shù)字電視的信號(hào)傳輸量大為降低。編碼執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)。錄像機(jī)在播放磁帶的同時(shí)也進(jìn)行對(duì)視、音頻的編碼，兩者時(shí)間上是1∶1的關(guān)系，編碼后得到計(jì)算機(jī)可以處理的視頻文件，視頻文件存儲(chǔ)在上載視頻服務(wù)器中。工作人員通過(guò)配備審看系統(tǒng)軟件的計(jì)算機(jī)來(lái)審看節(jié)目素材，審看合格后確認(rèn)同意遷移，這時(shí)節(jié)目素材就進(jìn)入到遷移任務(wù)的隊(duì)列當(dāng)中。審看不合格素材則要重新上載。在整個(gè)上載工作站中，可以看到計(jì)算機(jī)擔(dān)任著不同角色，包括數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)錄入以及數(shù)據(jù)的傳輸?shù)目刂啤?/p>

3　遷移服務(wù)器

服務(wù)器是指網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的高性能計(jì)算機(jī)，它偵聽網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)（客戶機(jī)）提交的服務(wù)請(qǐng)求，并提供相應(yīng)的服務(wù)。為此，服務(wù)器必須具有承擔(dān)服務(wù)并且保障服務(wù)的能力。服務(wù)器高性能主要體現(xiàn)在高速度的運(yùn)算能力、長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。穩(wěn)定性體現(xiàn)在支持硬盤熱插拔，且配備雙路UPS電源接入。遷移服務(wù)器由2臺(tái)服務(wù)器和素材管理軟件構(gòu)成，2臺(tái)服器互為主備關(guān)系，接入數(shù)據(jù)網(wǎng)。節(jié)目素材審看合格后進(jìn)入到遷移任務(wù)的隊(duì)列，遷移服務(wù)器會(huì)自動(dòng)根據(jù)播出時(shí)間的急緩來(lái)給每一條需要遷移的素材設(shè)定優(yōu)先級(jí)別，讓時(shí)間比較急的素材可以優(yōu)先得到遷移而不影響到正常播出，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遷移，遷移執(zhí)行FTP協(xié)議，標(biāo)清節(jié)目素材傳輸速率一般為4∶1，也就是4分鐘的素材1分鐘可以遷移完成。

在素材管理軟件上，可以看到各條遷移任務(wù)的完成狀況，能對(duì)視頻服務(wù)器里面的所有素材執(zhí)行各種操作。

一是對(duì)遷移失敗的任務(wù)可以手動(dòng)重新執(zhí)行，也可以手動(dòng)刪除任何一條遷移任務(wù)，可以手動(dòng)添加遷移任務(wù)。二是可以查詢到視頻服務(wù)器里的所有素材，包括節(jié)目素材和廣告素材。查詢到該素材的所有基本參數(shù)（素材名稱、長(zhǎng)度等）、播出的時(shí)間、所存儲(chǔ)的位置等。三是當(dāng)視頻服務(wù)器某一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，可以在這里手動(dòng)禁止該節(jié)點(diǎn)參與傳輸。

4　視頻服務(wù)器

視頻服務(wù)器分為上載視頻服務(wù)器和播出視頻服務(wù)器，它們都由2個(gè)集群組成，互為主備。每個(gè)集群由若干節(jié)點(diǎn)組成，這些節(jié)點(diǎn)的硬件元件是服務(wù)器，它們可以提供大約1 T字節(jié)的串行ATA（SATA）磁盤存儲(chǔ)容量及標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)和CPU處理能力，運(yùn)行RAIN和數(shù)據(jù)管理軟件。數(shù)據(jù)可以在多個(gè)RAIN節(jié)點(diǎn)之間，而不是在一個(gè)自身配有冗余電源、冷/熱插拔磁盤驅(qū)動(dòng)器的單一存儲(chǔ)子系統(tǒng)之內(nèi)，進(jìn)行可靠的存儲(chǔ)和保護(hù)。RAIN是一種開放式體系結(jié)構(gòu)，它把標(biāo)準(zhǔn)的最新計(jì)算與聯(lián)網(wǎng)硬件與高度智能化的管理軟件融為一體。這種融合使一大批存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)保護(hù)應(yīng)用可以在高可用且具有自愈功能的網(wǎng)格式設(shè)備之間進(jìn)行更經(jīng)濟(jì)地部署。總的來(lái)說(shuō)，視頻服務(wù)器是所有節(jié)目素材儲(chǔ)存的位置。在上載視頻服務(wù)器每個(gè)節(jié)點(diǎn)上連接有編碼板和解碼板，而在播出視頻服務(wù)器上只連接解碼板，計(jì)算機(jī)可以通過(guò)解碼板訪問里面的素材。

5　自動(dòng)技審工作站

自動(dòng)技審是我們部門近期啟用的服務(wù)器，功能是素材分析，它目前只是作為輔助設(shè)備運(yùn)行，不會(huì)影響到電視播出。

自動(dòng)技審?fù)ㄟ^(guò)交換機(jī)與視頻服務(wù)器相連，素材只要遷移至視頻服務(wù)器，它就會(huì)控制視頻服務(wù)器將該素材遷移至自動(dòng)技審服務(wù)器。因此，自動(dòng)技審也是一個(gè)具備龐大儲(chǔ)存空間的服務(wù)器。當(dāng)素材到達(dá)自動(dòng)技審服務(wù)器后，服務(wù)器就會(huì)自動(dòng)對(duì)素材進(jìn)行分析，通過(guò)分析可以檢測(cè)出素材存在的問題。檢測(cè)結(jié)果在技審管理軟件上可以看到，軟件上還可以顯示素材檢測(cè)的完成狀況。相信隨著技審功能的完善，人工審看素材這一環(huán)節(jié)將會(huì)完全由計(jì)算機(jī)取代，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)播出的自動(dòng)化、智能化。

6　播出工作站（上、下級(jí)機(jī)）

播出工作站是整個(gè)播出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的關(guān)鍵部分，它分為兩個(gè)部分：上級(jí)機(jī)和下級(jí)機(jī)。上下級(jí)機(jī)軟件系統(tǒng)上設(shè)置了相同的網(wǎng)絡(luò)ID，它們就是靠這個(gè)網(wǎng)絡(luò)ID進(jìn)行聯(lián)系。

6.1上級(jí)機(jī)

上級(jí)機(jī)由1臺(tái)普通計(jì)算機(jī)和編單軟件組成，通過(guò)網(wǎng)線連入雙網(wǎng)，數(shù)據(jù)網(wǎng)和控制網(wǎng)。上級(jí)機(jī)的功能：一是編寫節(jié)目單（將節(jié)目素材按照時(shí)間順序串連在一起），并將節(jié)目單通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中；二是控制下級(jí)機(jī)，上級(jí)機(jī)可以通過(guò)發(fā)單的形式改變下級(jí)機(jī)的播出節(jié)目單。

因?yàn)槊刻祀娨暪?jié)目素材的量非常之大，工作人員需要在上級(jí)機(jī)上操作的時(shí)間比較多。因此，每個(gè)頻道對(duì)應(yīng)一臺(tái)上級(jí)機(jī)。由于上級(jí)機(jī)并未直接參與播出，就算它發(fā)生故障的時(shí)候也不會(huì)立刻產(chǎn)生播出事故。因此，只要及時(shí)更換冷備份機(jī)就可以。當(dāng)上級(jí)機(jī)上的節(jié)目單丟失后，可以直接從數(shù)據(jù)庫(kù)里調(diào)出。

下圖是衛(wèi)視頻道的自動(dòng)播控控制線路圖

圖1　衛(wèi)視頻道的自動(dòng)播控控制線路圖

6.2下級(jí)機(jī)

因?yàn)橄录?jí)機(jī)直接參與播出，一旦發(fā)生故障，就有可能直接引發(fā)播出事故，下級(jí)機(jī)由服務(wù)器來(lái)?yè)?dān)當(dāng)，每個(gè)頻道對(duì)應(yīng)2臺(tái)下級(jí)機(jī)，它們之間通過(guò)MOXA卡與RS422連接在一起，互為主備。下級(jí)機(jī)控制視頻服務(wù)器、錄像機(jī)、矩陣、下游鍵（臺(tái)標(biāo)、字幕）、切換臺(tái)等周邊設(shè)備，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的自動(dòng)化播出。例如，節(jié)目單把素材A安排在8點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)播出，當(dāng)在7點(diǎn)50分的時(shí)候，下級(jí)機(jī)會(huì)掃描該素材是否已經(jīng)遷移到播出視頻服務(wù)器，如果沒有的話會(huì)發(fā)出報(bào)警聲。已經(jīng)遷移成功則會(huì)顯示正常。8點(diǎn)整的時(shí)候，下級(jí)機(jī)就會(huì)控制播出視頻服務(wù)器上的解碼板對(duì)素材A進(jìn)行解碼，解碼輸出的視、音頻數(shù)據(jù)比特流就會(huì)通過(guò)光纖流向切換臺(tái)，下級(jí)機(jī)同時(shí)也會(huì)控制切換臺(tái)將信號(hào)源切換至硬盤通道，這樣素材A順利通過(guò)到總控，就這樣下級(jí)機(jī)通過(guò)人為提前編寫好節(jié)目單來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視的自動(dòng)化播出。

7　數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)是按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)組織、存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)的倉(cāng)庫(kù)。播出系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)里面儲(chǔ)存的是各個(gè)頻道的每天播出的節(jié)目單和所有節(jié)目素材的基本信息，通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，為其他工作站提供文件服務(wù)，數(shù)據(jù)庫(kù)的重要是不言而喻的，一旦數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)問題就會(huì)造成整個(gè)自動(dòng)播控系統(tǒng)的癱瘓。

正是由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用，使電視播出從過(guò)去的人工手動(dòng)逐條錄像機(jī)播帶變成今天的自動(dòng)化播控，節(jié)省人力的同時(shí)也使電視節(jié)目更加緊湊嚴(yán)密。另外，由于計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力，可以給視頻添加特效，使電視節(jié)目更加的多姿多彩；隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及與興起，觀眾可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀看電視節(jié)目，使電視節(jié)目傳輸?shù)那雷呦蚨嘣o如今的各大電視臺(tái)提供新的機(jī)遇，同時(shí)也提供新的挑戰(zhàn)。

徐志堅(jiān)（1983-），男，廣東韶關(guān)人，本科，助理工程師，研究方：廣播電視工程。