電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張建華

（作者單位：余干縣廣播電視臺(tái)）

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求和方案

1.1 設(shè)計(jì)需求

數(shù)字化媒體技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該充分引入數(shù)字化功能。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正是基于上述需求，采用C/S架構(gòu)為某電視臺(tái)設(shè)計(jì)了一款數(shù)字化硬盤播控系統(tǒng)，系統(tǒng)架構(gòu)主要分為播控服務(wù)器和終端，其中播控服務(wù)器由視頻服務(wù)器、上傳集群服務(wù)器和下載集群服務(wù)器三部分組成，終端主要包含總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、頻道播控子系統(tǒng)和軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)三部分，服務(wù)器和終端之間采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化線路進(jìn)行級(jí)聯(lián)，主要包含以太網(wǎng)1 000 M交換機(jī)、雙絞線、音頻均衡器、安裝了EDIUS 5或Adobe Premiere1.5軟件的編輯機(jī)、信號(hào)切換器、字幕機(jī)、編排機(jī)、采集機(jī)等設(shè)備。

1.2 整體方案

為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化硬盤播控功能，整個(gè)系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)上采用分層架構(gòu)的方案，具體由總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、頻道播控子系統(tǒng)和軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)三部分構(gòu)成：（1）總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)。該部分主要負(fù)責(zé)對(duì)硬盤播放的進(jìn)出信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過轉(zhuǎn)換后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為電臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)；（2）頻道播控子系統(tǒng)。根據(jù)電視臺(tái)頻道設(shè)置的要求，分為8個(gè)子頻道通道和1個(gè)完整的備份頻道通道，頻道播控子系統(tǒng)主要為各頻道提供信號(hào)源線路；（3）軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)。由網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)和播放編輯軟件等構(gòu)成，是本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化控制的核心。

2 系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)

2.1 總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)

總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)是整個(gè)電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)的前端，主要實(shí)現(xiàn)模擬電視信號(hào)的轉(zhuǎn)換、調(diào)適和輸出，為頻道播控子系統(tǒng)提供電視信號(hào)源。在硬件設(shè)計(jì)上，為確保總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性和先進(jìn)性，特選用Thomson Venus 96×96設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)的硬件核心，實(shí)際轉(zhuǎn)換控制中該部分的硬件功能主要基于以下兩方面實(shí)現(xiàn)：（1）數(shù)字視頻轉(zhuǎn)換。由于采集到的電視播放信號(hào)源為模擬信號(hào)，而電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)只能識(shí)別數(shù)字視頻信號(hào)，因此需要對(duì)電視播放信號(hào)源作數(shù)字化處理。具體來說，依托總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)內(nèi)置的模擬音頻嵌入器、解調(diào)器等設(shè)備，可將電視播放信號(hào)源轉(zhuǎn)換為數(shù)字電視信號(hào)；（2）伴音延遲處理。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的伴音延遲處理功能意在解決電視信號(hào)模數(shù)轉(zhuǎn)換過程中由于信號(hào)失真引起的人物口形與聲音不吻合問題。具體方法為：將總控矩陣中輸出的帶有音頻延遲的信號(hào)輸入音頻延遲功能處理器，經(jīng)過轉(zhuǎn)換調(diào)適后再將信號(hào)輸入數(shù)字播控系統(tǒng)中。此外，為確保伴音信號(hào)得到最優(yōu)化處理，在數(shù)字播控系統(tǒng)前端需設(shè)計(jì)一個(gè)24×24模擬視音頻矩陣對(duì)收錄的音視頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。

2.2 頻道播控子系統(tǒng)

本系統(tǒng)的頻道播控子系統(tǒng)由播出切換、輸出分配、硬盤播放三個(gè)部分構(gòu)成，完成對(duì)電視信號(hào)的分配調(diào)整和有序播放控制，各部分的具體設(shè)計(jì)思路和功能如下：（1）播出切換部分。實(shí)現(xiàn)對(duì)播放頻道、信源的自動(dòng)切換，包含應(yīng)急切換、聲道切換、D/A切換處理等部分，通過設(shè)計(jì)確保各播出頻道之間的切換部分完全相同，其中主切換系統(tǒng)應(yīng)用PRO.BEL TX420，備用切換系統(tǒng)應(yīng)用NETWORK 16×2，使用Snellwilcox 2×1作為播出切換開關(guān)；（2）輸出分配部分。對(duì)音頻解嵌信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后，使用輸出分配放大器作放大分配處理，得到多路電視信號(hào)輸出至系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)前端、輸出監(jiān)控部分，以實(shí)現(xiàn)電視信號(hào)的合理分配；（3）硬盤播放部分。由4臺(tái)視頻服務(wù)器通過Fiber Channel網(wǎng)和以太網(wǎng)兩種形式連接而成，其中兩臺(tái)GVG PROFILE-1000服務(wù)器作為上傳服務(wù)器使用，提供8個(gè)編碼上傳頻道和8個(gè)回訪通道，另外兩臺(tái)GVG PROFILE-1000服務(wù)器互為鏡像備份，確保整個(gè)硬盤播出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性。

2.3 軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)

本系統(tǒng)的軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)基于Stream-RT3.0視頻播出服務(wù)器平臺(tái)構(gòu)建，Stream-RT3.0是一款成熟的電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)，具備了播放控制、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、模塊操作、節(jié)目單編輯等多元功能。具體來說，軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)又分為網(wǎng)絡(luò)管理軟件模塊、素材管理模塊、模板編輯模塊、自動(dòng)播放控制模塊四個(gè)部分，各模塊的軟件功能如下：（1）網(wǎng)絡(luò)管理軟件模塊。具備系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、日志查詢、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)控制等方面的功能；（2）素材管理模塊。能夠顯示系統(tǒng)內(nèi)播放素材的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)新上傳的素材進(jìn)行自動(dòng)審查，確保素材符合規(guī)定后播出；（3）模板編輯模塊。實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)播出節(jié)目的編輯和設(shè)置，并列出播放表單；（4）自動(dòng)播放控制模塊。根據(jù)預(yù)播出節(jié)目表單的順序，實(shí)現(xiàn)多頻道節(jié)目的自動(dòng)播放，在播放過程中通過軟件設(shè)置對(duì)節(jié)目的播出情況進(jìn)行全程跟蹤，一旦發(fā)現(xiàn)播放問題，及時(shí)發(fā)出報(bào)警，提示工作人員查找原因，修改或更新系統(tǒng)設(shè)置。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及效果分析

（1）總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果。根據(jù)前文設(shè)計(jì)說明，總控轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)主要完成對(duì)模擬電視源信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，以及伴音信號(hào)的延遲處理，在實(shí)際的運(yùn)行中通過調(diào)試發(fā)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)完全能夠滿足既定功能；（2）頻道播控子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果。本系統(tǒng)的頻道播控子系統(tǒng)完全實(shí)現(xiàn)了主備服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)、播出切換、輸出分配、硬盤播出、播出控制等功能；（3）軟件調(diào)節(jié)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果。通過后期的運(yùn)行調(diào)試發(fā)現(xiàn)，軟件調(diào)試子系統(tǒng)能夠較好地完成網(wǎng)絡(luò)管理、素材管理、節(jié)目編輯和自動(dòng)播放等功能，播放延遲誤差小于設(shè)定值，人為設(shè)置節(jié)目播放順序誤操作信號(hào)后，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出報(bào)警提示，符合既定的功能設(shè)計(jì)需求。

4 結(jié)語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也應(yīng)該引入網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化技術(shù)，以體現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和時(shí)代價(jià)值。本文為某電視臺(tái)設(shè)計(jì)了電視臺(tái)硬盤播控系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)主要由三個(gè)終端播控部分和服務(wù)器構(gòu)成，通過后期的調(diào)試運(yùn)行驗(yàn)證了系統(tǒng)應(yīng)用的可行性。建議各級(jí)電視臺(tái)積極設(shè)計(jì)和應(yīng)用數(shù)字化硬盤播控系統(tǒng)，以提升播控的效率和準(zhǔn)確率。