視頻服務器“主備鏡像+第三備”模式在硬盤播出中的應用

云正富

摘 ? 要：視頻服務器是硬盤播出系統的核心設備。由于采用單臺視頻服務器播出存在單一故障點，無法滿足安全播出要求，所以硬盤播出系統基本采用兩臺或多臺視頻服務器的設計。兩臺或多臺視頻服務器聯網組成硬盤播出系統的核心部分，不同的硬盤播出系統方案中，視頻服務器的組網方式和工作模式也不完全相同。本文通過對目前流行的“主備鏡像+第三備”模式的分析，總結了該模式在播出工作中的一些實際應用，以供同行參考。

關鍵詞：視頻服務器 ?第三備 ?組網 ?工作模式

中圖分類號：TN948 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）10（b）-0148-02

視頻服務器剛開始應用于電視播出工作時，各電視臺還是以錄像帶播出為主，硬盤播出只是作為錄像帶播出的輔助手段。當時流行的視頻服務器使用方式是將其作為一臺錄像機，與原有的錄像帶播出系統混合使用，主要用于播出廣告等時長較短卻需要反復播出的節目。

采用硬盤播出與錄像帶播出混合使用方式的播出系統也叫盤帶結合播出系統，最初是由錄像帶播出為主、硬盤播出為輔，后來發展為全硬盤播出系統，但仍保留錄像機作為應急播出手段。

目前電視播出基本采用硬盤播出。根據《廣播電視安全播出管理規定》關于播出系統的要求，在硬盤播出系統設計中要充分考慮系統的冗余備份措施，要求能夠避免單結構故障所能導致的系統崩潰。因此提高播出系統安全性最有效的方法就是增加關鍵設備冗余度，避免單一故障點。由于采用單臺視頻服務器播出無法滿足系統安全性要求，所以硬盤播出系統基本采用兩臺或多臺視頻服務器的設計。

1 ?視頻服務器組網方式

在中小型電視臺，硬盤播出系統的主流設計是兩臺視頻服務器采用“主備鏡像”組網方式。由于早期視頻服務器多采用一體化設計，存儲、播出、控制各單元集中在一臺服務器中，導致單臺服務器存儲容量和播出通道數量有限。當電視臺播出頻道較多時，硬盤播出系統必須采用多臺視頻服務器組網，組成結構復雜的播出服務器集群才能滿足要求。后來出現了模塊化設計的視頻服務器，其存儲和播出單元獨立出來，理論上存儲容量和播出通道可以無限擴充，兩臺視頻服務器采用“主備鏡像”組網方式也可以滿足多頻道電視播出的基本要求。

對于中小型電視臺，硬盤播出系統基本上都是兩臺視頻服務器采用“主備鏡像”組網方式設計。近年來，由于各地方電視臺對安全播出要求的提高，在播出設備上的投入也越來越多，另一方面視頻服務器的普及也使得服務器采購價格大大降低，硬盤播出系統開始流行三臺視頻服務器采用“主備鏡像+第三備”組網方式的設計方案。

2 ?第三備服務器的作用

“主備鏡像+第三備”組網方式是在傳統的兩臺視頻服務器“主備鏡像”組網方式基礎上再增加一臺服務器，即“第三備服務器”。三臺服務器通過播出網交換機互聯，協同工作。第三備服務器可以實現的功能很多，常用的有如下幾種。

2.1 用作備用服務器

在硬盤播出系統中，理論上單臺視頻服務器即可實現硬盤播出的基本功能。但考慮到系統安全性和安全播出的要求，為避免單結構故障可能導致的系統崩潰，一般要求采用一主一備兩臺服務器。

由于視頻服務器是硬盤播出的核心，是硬盤播出系統最重要的設備，在主、備兩臺視頻服務器的基礎上增加第三臺服務器可以增加關鍵設備的冗余度。在主、備兩臺服務器均出現問題的極端情況下第三備服務器可以應急播出，進一步提高了播出系統安全性。

2.2 提供備用服務器信號

“主備鏡像+第三備”工作模式下，主、備兩臺視頻服務器同步播出相同的信號，可以通過播出切換器一鍵切換。第三備視頻服務器也同步播出相同的信號，接入播出切換器，作為主、備兩路服務器信號的備用信號。在主、備兩路服務器信號均出現問題的極端情況下，可以通過播出切換器一鍵切換，確保播出信號不中斷，保障播出安全。

2.3 提供待播素材硬件檢測功能

節目部門提供上載的節目主要有兩種來源，一是本臺非編制作的，二是外來節目，包括外購節目和廣告商提供的廣告片。在實際工作中我們發現節目素材尤其是外來節目可能存在問題，常見問題如編碼不正確、格式不兼容、碼流不正確等會導致視頻服務器無法正常解碼播出，而靜幀、靜音、黑場等會導致播出信號達不到安全播出的要求。為保證播出安全，必須對節目素材進行審核。

目前硬盤播出系統常見的審核手段是采用技審軟件對節目素材進行檢測。但由于技審軟件無法百分之百的模擬視頻服務器的要求，通過技審軟件審核的節目素材并不能保證完全沒有問題，所以最保險的方法還是硬件檢測。讓節目素材在播出前通過服務器試播一次，并對試播信號全程監視監測，就能知道素材文件能否滿足播出要求，能否被服務器正確識別，這就是目前流行的“提前播”做法。

“提前播”可以在三臺視頻服務器的任何一臺中進行，但考慮到減輕主、備播出服務器的負擔，一般選擇在第三備服務器中進行。“提前播”信號不參與播出，僅接入監視器和信號監測設備，用于監聽、監看、監測，便于提前發現素材問題，重新上載或替換為其它合格素材。

3 ?第三備服務器的控制

硬盤播出系統“主備鏡像”工作模式中，通常配備主、備兩臺播出控制機。正常情況下由主控制機控制主、備視頻服務器，若主控制機出現問題，備控制機會自動接管播控任務。在“主備鏡像+第三備”工作模式下，最直接的方法是第三備服務器的控制任交由主、備兩臺播出控制機，即兩臺播出控制機控制三臺播出服務器。

在兩臺播出控制機均無法正常工作的極端情況下，第三備服務器也無法提供備用播出信號，失去了作為備用服務器應急播出的作用，因此最好為第三備服務器配置一臺專用播出控制機。

第三備專用播出控制機的播控軟件最安全的做法是禁止自動跟隨主播控軟件，在正播表變動后不會自動更新。在播出系統中這種設計的好處是：

（1）主播控軟件修整節目單時如出現失誤，備播控軟件會自動跟隨，一錯全錯。只有第三備還能保留一份原來的節目單，可作為修正的參考。

（2）當節目單修整失誤導致主、備播控軟件無法正常運行甚至崩潰時，第三備播控軟件不受影響，還能繼續按原來的節目單控制第三備服務器正常播出，在主、備播控恢復正常之前，提供備用服務器信號，確保播出信號不中斷。

主控制機修整節目單后，第三備播控軟件需要手動更新正播表，使第三備能夠與主控制機同步播出。

4 ?第三備服務器的選型

第三備服務器選型有兩種方案，一是選用與主、備服務器同型號的視頻服務器，二是選擇不同型號即“異構”視頻服務器。兩種方案各有優缺點。

選用同型號服務器，運用“提前播”功能可以百分之百的檢測出待播素材是否符合主、備視頻服務器播出要求。在主、備服務器出現硬件故障等待維修配件期間，第三備服務器還可以替代。

“異構”服務器運用“提前播”功能并不能百分之百的檢測出待播素材是否符合主、備視頻服務器播出要求。“異構”方案通常是選用價格低、兼容性好的服務器，雖然穩定性稍差，但往往可播出主、備服務器無法播出的素材，更好的提供備用播出信號。

參考文獻

[1] 何韻怡.高清播出控制機的主備切換系統分析與探討[J].現代電視技術，2015（2）：72-73，34.

[2] 曹健，吳永生.南京廣播電視集團硬盤播出系統建設[J].廣播與電視技術，2013，40（9）：40，42-46，15.

[3] 何韻怡.廣東電視臺播出中心高清系統設計與技術應用[J].現代電視技術，2012（7）：62-65，69.