播出系统安全策略

赵 菊

（辽宁广播电视台技术发展管理中心 播出部，辽宁 沈阳 110820）

在考虑播出系统的安全性时，首先要认真分析播出事故产生的原因，并在系统设计中有针对性地采取措施，避免播出事故的发生。播出事故大致可以分为供电类事故、素材和信号源类事故、系统技术类事故和人为操作事故。本文对辽宁广播电视台播控系统中供电系统、素材和信号源安全策略进行简单介绍。

1 供电系统安全

辽宁广播电视台播出系统在供电设计上采用双UPS、双母线供电系统。辽宁电视大厦现有2路10 kV高压专线市电入楼，分别是电视线和文化干线。市电属于一类市电供电标准，供电质量比较可靠，停电次数较少。交流备用电源为2台容量为800 kV·A的柴油发电机组（并机型），总容量为1600 kV·A。

辽宁电视大厦负1层变电中心内共设有7台变压器，每台变压器对应1套低压配电屏，负责为楼内用电设备供电。播出系统由2套专用梅兰日兰UPS系统提供主备2路不间断供电。2套UPS由7号变压器（容量800 kV·A）提供主用市电供电回路；由6号变压器（容量1000 kV·A）提供备用市电供电回路；并由油机室内的油机配电屏负责为UPS供电系统提供交流备用电源。

1.1 UPS供电系统构成

UPS供电系统构成有：

1）UPS主机。其主要作用是为负载提供不间断交流电源，按双母线工作方式组成系统。每套母线包括梅兰日兰PW系列120 kV·A主机1台。每台UPS主机由整流器、逆变器、静态开关和旁路开关组成。

2）蓄电池组。一种短时间放电的直流备用电源，主要作用是当整流器不能提供符合条件的直流电源时，其可为逆变器提供不间断直流电源，以满足系统不间断的输出。蓄电池组由UPS主机随机提供，可满足UPS主机满载运行提供15 min的放电时间。每台UPS实际负荷占UPS额定容量的40%。

3）UPS交流输出屏。负责UPS主机输出的汇接，并为下级播控中心机房配电设备提供输出配电端子。

4）播控中心总配电屏。设有主、备用两面配电屏，安装在机房配电室，负责为播控中心的各配电箱提供输出配电端子。

5）为了确保播控系统供电的安全，负责播控中心供电的主备2路UPS不再接其他负载，只为播控中心机房供电。

1.2 双母线不间断供电系统

播控中心的动力系统采用双电源双母线单机运行的UPS系统，如图1所示。

双母线电源系统使用原则如下：

1）具有双电源输入的用电设备应由本层来自不同母线UPS系统的主、备楼层配电屏分别引电。当2套电源设备正常运行时，每套UPS系统为设备提供一半负载。当某套UPS系统故障或检修时，由另外的UPS系统负责为设备供电。

2）只有单电源输入的设备应对其重要程度进行评估，重要程度较低的单电源用电设备可由1套UPS供电；对于重要程度较高的单电源用电设备的供电，采用2种方式供电：（1）第1种供电方式，在机房内统一设置安装冗余转换开关配电装置为其供电，冗余转换开关的输入端分别接入主、备用UPS系统的楼层配电屏。正常条件下，选择主UPS系统的输出作为单电源设备的输入电源。当主UPS系统故障或检修时，冗余转换开关能自动将负载转换到备用UPS的输出端，整个过程负载无须停电；（2）第2种供电方式，光传输机采用设备备份方式，主机接入主路供电，备机接入备用供电。从而保障单电源重要设备运行的连续性。

UPS系统采用双母线接线，一组是工作母线，另一组是备用母线，两组母线互为备用。采用两组母线后，使运行的可靠性和灵活性大为提高，其特点如下：

1）运行方式灵活。2台UPS平时可各带50%负载，当一台UPS有故障时，另一台可带100%负载继续供电。当两台UPS同时有故障时，可经UPS静态旁路开关转到旁路供电。

2）检修任意母线时，电源和出线都可以通过另一UPS系统供电继续工作，不会中断对负载的供电。

3）工作母线故障时，所有回路能迅速恢复工作。

4）便于扩建。双母线接线可以任意向两侧延伸扩建，不影响母线的电源和负荷分配，扩建施工时不会引起原有回路停电。

2 信号源安全

一般情况下，播出信号源可以分为外来信号和台内信号，外来信号主要有卫星或光缆信号，台内信号包括演播室信号、视频服务器信号和录像机信号。对于信号源信号的安全保证最有效的做法就是主备信号源，辽宁广播电视台播出系统所有播出信号源都采用主备双路。对于重要信号源还采用了一些特别的办法以保证安全。

2.1 视频服务器增加第三备播通道

本台播出系统采用的是全硬盘播出方式，除了直播信号，所有素材实现100%硬盘播出。因此，视频服务器输出信号安全就非常重要了。

在视频服务器系统设计中，增加了第三备播通道，使其安全性大大提高。视频服务器采用3个SAN结构，其中包括播出主备SAN和上载

SAN。每个频道分别由主SAN提供主路播出通道、由备SAN提供备路播出通道，上载SAN上载通道采用双工编解码通道，正常情况下工作在编码状态，为上载SAN提供上载通道。当主备播出SAN有播出解码器出现故障时，可以方便地将上载编码器中与之相对应的双工编解码通道转换为解码状态替代故障解码器工作，确保视频服务器始终保持主备输出。

2.2 台内演播室信号直达播出切换矩阵

正常情况下，台内演播室信号经过主控矩阵调度送往播出矩阵。主控矩阵成为了播出矩阵与台内演播室和台外信号源之间的枢纽，一旦主控矩阵发生故障将威胁安全播出。认真分析了各频道节目的播出特点，发现每个频道直播栏目都有相对固定的演播室。针对这个特点，将与频道相对应的演播信号主路直接送到播出矩阵上，备路信号通过主控矩阵调度后送到播出矩阵作为备路信号源。该设计的优点是：当主控矩阵突发故障造成信号中断时，播出矩阵还能保持1路信号正常，保证直播信号安全。

2.3 配备录像机做应急备份

每个频道配备2台录像机作为应急备份，当系统出现严重故障时，可以采用录像机播出。

2.4 配备应急垫片通道

垫片是节目播出过程中非常重要的应急手段，是处理播出事故时非常便捷的措施，在播出系统设计中应高度重视垫片信号源的设计。在早期播出系统中，垫片信号源通常采用录像机或视频服务器甚至DVD播放机循环播出一些风光片之类的节目，垫片信号源经过分配送到所有频道切换台上作为应急信号源。这样的垫片信号源使用起来虽然便捷，但是由于垫片内容与频道播出节目相差甚远，因此垫片效果不是很理想。在新播出系统中，设计了专门的垫片服务器，服务器有8个解码通道和1个上载通道，每个播出频道配备1个垫片解码通道，每个频道垫片通道都有播控程序控制，在不同时段播出不同的垫片节目，经过精心制作的垫片节目与在播节目内容吻合，当发生紧急情况切出垫片时，观众不会在内容上有强烈的跳跃感，有时甚至观众不易觉察到是垫片播出，真正实现了垫片播出的目的。

3 待播素材安全

待播素材是指上载到视频服务器上准备播出的节目素材。在全硬盘播出系统中，待播素材总时长占每天节目播出量的90%以上，待播素材的安全准确对节目安全播出起到举足轻重的作用。同时，待播素材上载的技术质量还将决定节目播出的质量。因此，在系统设计中必须高度重视待播素材的安全和技术质量。通过总结多年来的播出工作经验，笔者认真分析了各种播出事故的起因，归纳出由于待播素材原因造成的播出事故有以下几种情况：

1）节目实际的时长与节目单计划播出的时长不一致。极容易造成停播或节目播出不完整事故等。这种情况一般是由于节目制作人员在节目编辑制作完成后对于节目时间计算失误造成的，如节目长度应为15 min，在实际制作中只做了13 min，而在带盒标签上还标着15 min。这样的磁带在上载过程中如果把关不严，在播出时就必然会造成停播事故。

2）节目素材中间夹带黑场或彩场、断磁和声音中断等情况。

3）素材内容与名称不符，这种情况的可能原因是节目编辑将磁带装错带盒，或是上载人员将磁带装错录像机。

4）上载到视频服务器上的待播素材文件由于传输、同步等原因损坏，造成节目无法播出。

5）节目素材技术指标严重超标。

针对上述可能存在的隐患，结合本台节目生产实际，科学设计了以下节目备播流程。

1）设置磁带接收和信息录入环节，在磁带接收过程中检查核对磁带信息，并将信息录入到系统中。所录入的信息可以作为节目单编辑人员的重要依据，可以提供节目插播点、节目时长等重要信息。

2）所有上载通道中安装视音频信号自动分析设备JFR，可以实时检测上载信号的质量。JFR采用硬件系统进行图像分析，检测精度很高。对于图像中间夹杂黑场、彩场和杂波等情况，只要有一帧就可以检测出来。对于声音电平检测，可以根据技术指标设置最高和最低电平。自动检测完成后，形成列表，在人工复审时，检测人员只要双击列表相应的条目就可以看到故障点的图像。

3）在本台新播出系统中，设计了二级缓存系统。通过二级缓存播出服务器与全台非编网、电视剧缩编网和广告播出管理系统相连，实现素材以文件方式传输。二级缓存同时也具备文件自动检测功能，保证将要播出的素材不存在质量问题和安全隐患。经过自动技审的文件同样要经过人工复审才能上传到播出服务器播出。经过素材自动技审和人工复审环节，可以有效避免节目素材在制作过程中存在的问题在播出线上播出。

4）节目素材经过自动技审和人工技审后，还需要经过素材内容审核才能发送到播出服务器播出。节目内容审核的主要目的是确定上载的节目素材与节目单编排的节目一致，避免节目错播事故的发生。

5）所有节目发送到播出服务器上后，在播出控制机上调出节目单时，播控机对节目串联单上的所有待播素材进行自动检查。经过自动检查的素材可以保证能在播出服务器上播出，素材文件在传输过程中有损坏发生时都会被检测出来，可以避免由于文件的损坏造成停播事故的发生。

4 小结

辽宁广播电视台新播出系统已经正式上线运行一年多，到目前为止供电系统运行稳定，播出素材备播流程顺畅安全。没有因待播素材及信号源的问题造成播出事故的情况发生，同时节目播出质量明显提高。节目安全播出是项系统工作，影响节目安全播出的因素也是纷繁复杂，除了以上提到的一些因素外，还有诸如设备安全、人员素质和科学管理等，同样要给予高度重视。