淺析高清數(shù)字電視硬盤播出系統(tǒng)設(shè)計

湯敏

摘要：數(shù)字硬盤播出是用基于硬盤的視頻服務(wù)器，來取代傳統(tǒng)的錄像機，并以MPEG-2等格式的數(shù)字視頻文件取代錄像帶，以實現(xiàn)安全、準(zhǔn)確、高效的硬盤播出功能。當(dāng)容存儲、制作、播出于一體的數(shù)字視頻網(wǎng)建立后，電視臺將完全打破了以往錄像機、編輯系統(tǒng)、播出系統(tǒng)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而代之以上載工作站、編輯制作工作站、播出工作站及節(jié)目存儲工作站的流程，便于操作和管理。節(jié)目上載、節(jié)目編輯、節(jié)目播出在不同功能的工作站上完成，可成倍提高工作效率。同時，由于采用非線性編輯系統(tǒng)，除了采集時的壓縮損失外。信號在制作、播出過程中不再有任何損失，節(jié)目的技術(shù)質(zhì)量將大大提高。

關(guān)鍵詞：硬盤播出；視頻服務(wù)器；播出構(gòu)架

一、硬盤播出系統(tǒng)設(shè)計要點

上一代電視節(jié)目播出技術(shù)主要是采用錄像機手動放像、矩陣切換器手動切換的播出方式，故障率較高，播出效率和播出質(zhì)量不高。近年來，隨著視音頻編解碼技術(shù)的逐步完善、大容量存儲技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，使得以硬盤存儲為基礎(chǔ)建立的電視數(shù)字化制、播出系統(tǒng)得到推廣。播出信號質(zhì)量得到提高，同時增強了節(jié)目播出的安全性。因此在設(shè)計系統(tǒng)時，主要考慮以下幾點：1，技術(shù)先進、安全穩(wěn)定，播出系統(tǒng)要能7×24h正常運行：2，制作播出一體化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可擴展性；3，完善的播出功能和方便的操作性，播出系統(tǒng)不僅僅要滿足日常節(jié)目播出的需要，還應(yīng)具備應(yīng)付播出中各種突發(fā)事件的能力；4，適合實際情況，新的播出系統(tǒng)能與原有的非編系統(tǒng)通過以太網(wǎng)連接，視頻格式要能夠兼容，并能實現(xiàn)視頻素材的共享。5，要采用標(biāo)準(zhǔn)的控制協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的壓縮方式，以便系統(tǒng)的升級和改造；6，采用開放式平臺，支持各種壓縮方式和標(biāo)準(zhǔn)接口方式，以滿足現(xiàn)階段的節(jié)目后期制作的多種技術(shù)以及多種信號源接口；

針對以上問題，同時基于近年來計算機視頻及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷成熟和完善，采用硬盤播出的方式，全面支持各類MPEG采集設(shè)備和MPEGII非線性編輯系統(tǒng)，無需將節(jié)目下載至磁帶，直接通過建立在制作與播出機房之間的網(wǎng)絡(luò)傳送到硬盤自動播出系統(tǒng)，根據(jù)實際播出要求進行播出表單的制作，并由總編室通過網(wǎng)絡(luò)進行節(jié)目審片，加上主備播出安全機制，從根本上解決了傳統(tǒng)播出模式的各種問題。

二、高清數(shù)字電視硬盤播出系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)支持全硬盤自動播出和盤帶結(jié)合的自動播出方式。應(yīng)有觸發(fā)、延時、緊急信號等處理節(jié)目播出的應(yīng)急措施，系統(tǒng)手動控制的優(yōu)先級應(yīng)高于自動控制，播出值班員在應(yīng)急時可手動干預(yù)播出。能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)目的多種播出方式，如：順序、定長插播、不定長插播、順序插播、定時播出、跳播等；節(jié)目單中待播的節(jié)目播出順序可隨時調(diào)整，可作添加和刪除，在一臺主或備機上修改的播出表可以自動實時拷貝到另一臺備或主機上；支持24小時不間斷連續(xù)播出。播出程序界面直觀顯示在播節(jié)目的正計時和倒計時，并從界面體現(xiàn)受控設(shè)備的工作狀態(tài)，提供完善的檢測報警提示功能，以及對切換開關(guān)和錄像機控制等的輔助操作功能。

1，硬盤服務(wù)器播出業(yè)務(wù)流程

硬盤服務(wù)器播出業(yè)務(wù)流程在錄像的基礎(chǔ)上增加了節(jié)目上載這一崗位（科），用以完成節(jié)目信號從錄像機帶轉(zhuǎn)移到硬盤服務(wù)器這一工作，如圖。在節(jié)目上載的同時，更要重新對節(jié)目內(nèi)容、節(jié)目錄制技術(shù)指標(biāo)、起始點、時長進行核實。

總編室編排出一天的播出節(jié)目單，廣告部根據(jù)該節(jié)目單中廣告節(jié)目的編排和與客戶所簽合同規(guī)定編排出各段廣告的素材串聯(lián)單，并將串聯(lián)單和廣告節(jié)目素材傳送到播控科的硬盤服務(wù)器中。播控科根據(jù)廣告串聯(lián)單將素材自動編段播出，并將廣告播后數(shù)據(jù)傳回廣告部。

硬盤介質(zhì)節(jié)目播出流程圖如圖3

可以看到，硬盤介質(zhì)播出的流程與磁帶介質(zhì)相比，只是多出了節(jié)目上載和上載審看，并將素材存儲于播出硬盤池備播。

三、系統(tǒng)功能及特點

1，多種節(jié)目文件格式支持

硬盤播出系統(tǒng)全面支持各類MPEG文件格式，用戶可以直接通過網(wǎng)絡(luò)調(diào)用現(xiàn)有的非線性編輯系統(tǒng)打包的MPEG文件，也可以在系統(tǒng)上載站點采集素材，同時包括VCD /DVD在內(nèi)的*.dat *.vob文件可以直接從光盤拷貝使用，如長時段的電視劇、電影光碟等無需再次采集（完整拷貝一張光盤大約需6分鐘左右）

2，全面的網(wǎng)絡(luò)審片權(quán)限

在實際播出過程中必須設(shè)置審片機制，通過硬盤播出系統(tǒng)自帶的審片軟件，用戶可以在任一與網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)的電腦或筆記本上完整（有硬件加密狗保護）安裝，未經(jīng)審片確認(rèn)的節(jié)目在播出前會有警告提示，同時通過審片的節(jié)目表單中附有審片意見，由此明確了播出過程的各方責(zé)任。

3，實用的無卡制作站點

為了方便用戶進行播出表單的制作，用戶可以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中設(shè)置多個無卡制作站點，制作過程完全獨立，避免了在播出機上進行現(xiàn)場制作的問題，絲毫不會影響現(xiàn)有節(jié)目的正常播出，從而進一步提高了播出機的安全性，同時也使實際工作劃分更加明晰和有條理，同時在制作過程中系統(tǒng)會自動檢查播出表單的邏輯正確性，比如時序錯誤、節(jié)目斷點等等都可以有提示警告。

4，穩(wěn)定的系統(tǒng)運行以及安全的主備播機制

為最大限度避免人為因素、意外斷電等其它不可預(yù)知的情況發(fā)生導(dǎo)致的安全播出事故，硬盤播出系統(tǒng)提供了主備播出方案，主備播同時與切換器相聯(lián)，一旦主播機發(fā)生意外，備播會自動通過RS232串口遙控切換器將備播信號切出，考慮到實際播出過程的播表會隨時有調(diào)整的可能（比如CCTV新聞聯(lián)播臨時的延長后其后節(jié)目必須順延），硬盤播出系統(tǒng)具有主備播之間自動同步的功能，也只有這樣才能使主備播才有實際的工作意義。

5，在線字幕功能

字幕本身的防閃爍反走樣無需贅述。經(jīng)過全新的策劃與整合，字幕在硬盤播出系統(tǒng)中也有了最佳的體現(xiàn)，用戶更無需另配單獨的字幕機即可輕松實現(xiàn)時鐘臺標(biāo)機的功能，更為有意義的是，在播出過程中可以隨時加入左飛/上飛/動畫角標(biāo)功能，所有字幕相互之間獨立存在，互不影響。對于廣告角標(biāo)，可以附以與節(jié)目相同的播出屬性，定時/定次的與某一節(jié)目素材播出，并隨節(jié)目的時間調(diào)整而自動調(diào)整。

6，播出日志管理

已經(jīng)播出的節(jié)目表單會自動產(chǎn)生一個以節(jié)目播出時間為文件名的日志文件，該文件禁止被再次修改，以供播出情況查詢時使用，同時日志管理完全自動化，用戶可以預(yù)置好日志的保存時間、路徑目錄。

四、結(jié)束語

與傳統(tǒng)的自動播出系統(tǒng)相比，硬盤播出系統(tǒng)具有錄像機不參與實時播出、同一個節(jié)目可重復(fù)在不同頻道同時或非同時播出、可對播出節(jié)目作非線形編輯、無需格式轉(zhuǎn)換、任意插播等優(yōu)點，因此大大提高了電視節(jié)目播出的可靠性和穩(wěn)定性。此外，硬盤播出系統(tǒng)實現(xiàn)了節(jié)目切換點的平滑、海量的存儲器、播出節(jié)目必須實時、安全性高、零錯誤播出，這些相應(yīng)就要求應(yīng)用于播出領(lǐng)域的計算機處理、硬盤存儲技術(shù)的帶寬、可靠性等技術(shù)進一步地提高，從而為電視臺今后的發(fā)展提供了廣闊的空間。甘肅廣播電影電視總臺硬盤播出系統(tǒng)和總控系統(tǒng)，為我臺全面開展數(shù)字電視業(yè)務(wù)和3網(wǎng)合一服務(wù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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（作者單位：重慶廣播電視集團（總臺））