中央电视台标清磁带紧急播出系统的设计与实施

刘晶晶

【摘要】 中央电视台新址播出系统采用全高清、全文件的播出方式，对于过渡阶段的标清磁带节目均送至现址播出，需要在现址播出完成磁带文件化及向新址的传输任务，但对于紧急的标清磁带节目，当临近播出无法完成文件整备时，则需要采用紧急磁带直接在现址播出的方式，因此需要搭建一套异地、跨系统的标清磁带紧急播出系统以适配新址的标清磁带播出业务。本文主要阐明该适配系统的设计理念及实施情况。

【关键字】 磁带紧急播出 异地跨系统 调度与控制 正常处理逻辑 特殊场景解决 任务优化

一. 前言

中央电视台新台址播出系统采用全高清、全文件的播出方式，应用先进的网络化、数字化技术，实现了节目制作、播出、存储全程文件化，建设了制播一体化的现代电视媒体业务平台。

全文件化制播流程要求各档录播节目都应以文件形式备播给新址播出系统，但在过渡期内，仍需满足以磁带为载体的标清节目的播出需求。标清磁带节目均送至现址播出，由现址播出完成磁带文件化及向新址的传输任务，但对于紧急的标清磁带节目，当临近播出无法完成向新址的文件化整备时，则需要采用紧急磁带在现址播出，新址直接使用现址播出信号的方式来播出。因此需要搭建一套可异地、跨系统播出标清磁带的适配系统，以完成对新址播出系统的紧急标清磁带播出业务的支撑。

本文将对实际业务需求进行分析，并主要对标清磁带紧急播出系统中软件模块的设计理念进行论述。

二. 标清磁带节目紧急播出系统的框架及业务流程设计

为完成新址标清磁带紧急播出的任务（简称“磁带紧急播出任务”），需要在现址播出设计一套适配新址的标清磁带紧急播出系统（简称“磁带紧急播出系统”），以下通过对业务需求的分析，首先对磁带紧急播出系统的框架进行总体设计，并梳理出合理的业务流程。

1. 业务需求

目前当新址播出编排了标清磁带节目时，均需通过现址对标清磁带进行文件化并完成向新址播出的文件传输，完整的整备过程至少需要2倍节目时长+10分钟，且不能短于30分钟。但为保证节目的时效性，部分节目无法在此关门时间之前将标清磁带送至现址播出，节目内容的时效性与节目播出的安全性此时便成为了一对矛盾。但对于媒体传播来说，系统是载体，内容是核心，时效性要保证，安全性也不能放弃，因此必须有一套完整的方案化解这个矛盾，解决标清紧急磁带的安全播出问题。

经过前期调研，总结各套节目特点，将有可能采用磁带紧急播出方式播出的节目进行归纳汇总，得到如下结论：此类节目的总体数量并不是很多；同一时间多个频道同时出现磁带紧急播出任务的场景也不多，如果有则一般不超过4个频道。

2. 磁带紧急播出系统框架设计

根据业务需求，将磁带紧急播出定位为：磁带紧急播出不是常规采用的播出方式；磁带紧急播出系统为标清磁带向高清文件过渡阶段的播出系统，不是长期播出系统；磁带紧急播出系统的设计规模以业务需求为准，不需要考虑后期扩展的可能。

根据以上定位，结合现址播出的实际情况，最终决定将现有的4套机械手播出系统改造为磁带紧急播出系统。在现有4套机械手系统的基础上增加一个“现址录像机播放”模块即VTR播出服务器，用于与新址播出系统间的信息交互及向现址4套机械手系统的播出任务分配，原有机械手系统内部结构不做大的调整。图1为框架示意图：

将机械手播出系统输出的末级主备路信号作为磁带紧急播出系统的播出信号，经光纤传输送至新址播出。信号传送的示意图如图2：

3. 磁带紧急播出系统业务流程设计

现址的磁带紧急播出系统只是新址播出的适配系统，是一个相对被动的系统，而新址播出作为主播系统更了解节目的编排情况、文件的备播情况等，因此在业务流程上考虑磁带紧急播出任务都由新址发起，并主要由新址进行协调：

当标清磁带节目临近播出还未完成在新址播出域的文件整备，且新址播出工作人员判断该节目无法在播前完成整备时，由新址播出在节目单中将信号源改为“磁带紧急播出”，发送节目单，发起磁带紧急播出任务。现址在接到相应任务信息后，将标清磁带通过磁带紧急播出系统自动播放，并将播出信号经光纤骨干网传输至新址，由新址直接使用该信号进行播出。以下为操作流程设计图3：

三. 磁带紧急播出的业务实现

新址播出在上级机中将相应节目的信号源修改为磁带紧急播出并发送节目单，共享调度服务器从数据库中读取磁带紧急播出任务的相关信息并通过接口发送至现址磁带紧急播出系统的VTR播出服务器，由VTR播出服务器将任务分配至各下级机执行，下级机的所有播出任务信息也均来自VTR播出服务器。

在磁带紧急播出任务调度阶段及播出过程中，现址的下级机都会将相应节目磁带的状态通过VTR播出服务器反馈至新址的共享调度服务器，并由共享调度服务器将信息发送至新址的下级机及共享控制服务器。

1. 正常流程的处理逻辑

磁带紧急播出任务的数据信息均来自新址，在播出过程中现址需要将相关播出情况、设备状态等信息反馈至新址播出，因此磁带紧急播出系统与新址播出系统都需提供合理的接口服务。

录像机节目播放服务：现址磁带紧急播出系统提供此服务。当新址播出需要播放磁带节目时，调用此服务请求VTR任务，请求现址在指定时间播放指定的磁带。此服务中包含三个操作，分别是：添加VTR播放任务，修改VTR播放任务，取消VTR播放任务。

录像机节目播放回调服务：新址播出提供此服务，现址播出调用此服务告诉新址播出VTR的播放状态。此服务中包含三个操作，分别是：通知VTR分配结果，通知VTR播放状态，取消VTR分配。

2. 特殊场景的解决方案

标清磁带紧急播出需要全面应对各种可能的播出场景，即不仅要解决基本的顺播方式的播出，还要考虑插播、不定时播出等场景下的解决方案。

（1）插播条目的处理

对于磁带节目被插播的情况，由新址的共享调度服务器对插播节目解析，将该磁带节目进行拆分，同时将被拆分的每条磁带节目的相关信息发送给现址适配系统。这样，拆分好的每个磁带节目相当于是独立节目，现址磁带紧急播出系统根据播出时间、磁带条码等信息，实现磁带节目的合理连播。该方式的控制时序图如下所示：

在现址磁带紧急播出系统调度时，插播拆分的各条目要强制放在一个机械手内，非插播拆分条目不强制在同一个机械手进行调度，但在运行时优先考虑放置在同一个机械手。

（2）U事件条目的处理

节目播出的时序一般分为三种：D事件条目，即顺播条目，上一条目的结束时间就是该条目的开始时间；R事件条目，即定时事件，无论上一条目何时结束，该条目都会在固定时间开始；U事件条目，即不定时事件，上一条目播出结束后开始该条目的播出，但由于上一条目结束时间不确定，因此该条目的开始时间也不确定，需要根据上一条目的播出进程进行人工干预，手动触发该条目的启动，通常上一条目为直播节目。

对于D事件和R事件的条目，无论与上一条目是何关系，其开始时间都是确定的，而现址磁带紧急播出系统也仅需要掌握当前磁带紧急播出任务的开始时间，无需了解与其他非磁带紧急播出节目的时间关系。因此对于磁带紧急播出任务的播出类型仅有两种：若该磁带紧急播出任务在新址的执行单中为D或者R事件，则处理成定时事件，告知现址准确的播出时间；若在新址的执行单中为U事件，则处理成触发事件，并将当前U的开始时间告知现址。需要注意，对于在新址执行单中某条U事件之后的D事件的磁带紧急播出任务，由于其受前面节目的影响，其实际的开始时间也为不确定，因此也会处理为触发事件发送至现址。

触发事件的开始时间不确定，因此现址不能将其开始时间视作真正的开始时间，但因为现址磁带紧急播出系统中机械手资源有限，所以也不能为U事件的磁带紧急播出任务预留无限制的时间，这样会对其他磁带紧急播出任务的分配造成影响。因此根据实际业务需求，对U事件的磁带紧急播出任务的开始时间进行正负1小时的保护。当该任务的实际播出时间与预计播出时间偏差较大，可能超过1小时时，需要人工干预，及时调整新址执行单中相应的开始时间。

U事件的紧急磁带播出任务，不能自动播出，需要新址播出进行手动TAKE操作来触发播出。

（3）TAKE操作的处理

磁带紧急播出任务在现址的播出，是由新址提供各类播出数据信息，由现址磁带紧急播出系统的下级机控制完成的，新址播出系统并不做实际的控制。因此对磁带紧急播出任务的手动触发操作即TAKE操作，也不考虑由新址进行控制，而是通过改变该磁带紧急播出任务的播出时间来实现，即新址播出发起TAKE操作后，新址共享调度会在当前时间基础上增加一段处理时间作为磁带紧急播出任务的新的开始时间，并将该时间通过修改流程发送至现址VTR播出服务器，同时由VTR播出服务器实时更新至现址下级机从而实现对录像机的控制。

增加的这段处理时间，需要考虑新、现址的所有操作环节所需的时间，经过多次测试，该处理至少需要10秒钟。

四. 磁带紧急播出的任务优化

当新址播出发起磁带紧急播出任务后，会将相关的所有信息通过接口发送至现址的VTR播出服务器，由该服务器对磁带紧急播出任务进行调度，将磁带紧急播出任务分配至各机械手，并将调度结果返回新址的共享调度服务器。新址对于磁带紧急播出任务并不进行调度，仅将现址反馈的调度结果由共享调度服务器发送至下级机及共享控制。因此磁带紧急播出任务的调度主要由现址的VTR播出服务器完成，以下简要说明对其调度策略的设计和优化。

为使紧急磁带播出任务的调度策略最优，可成功调度的数量最大，在对VTR播出服务器的调度策略进行设计和优化时主要考虑磁带紧急播出任务的频道、开始时间、播出方式等因素。当某频道新增一条紧急磁带播出任务时：

第一步，排除时间冲突的机械手系统资源。

（1）在新址播出执行单中某条U事件之后的所有D事件节目的开始时间均不确定，即均等同于U事件节目，此时若有连续的磁带紧急播出任务，则现址会收到该频道连续的U事件的磁带紧急播出任务。由于对U事件磁带紧急播出任务的开始时间进行正负1小时的保护，因此这些连续任务的时间窗口会发生重叠。但考虑同一频道的节目在时间轴上是线性播出，实际播出时同频道的节目一定不会冲突，因此当与新增任务同频道的其他紧急播出任务与新增任务冲突时，并不将这些任务所在的机械手排除。

（2）若其他频道有磁带紧急播出任务与新增任务冲突，则排除其所在的机械手。

第二步，优先选择同频道机械手系统资源。查询目前该频道是否已有其他磁带紧急播出任务，如果已有任务分配至某一机械手中，则优先将新增任务分配至同一机械手。

第三步，选择最优机械手系统资源：若该频道没有其他磁带紧急播出任务，则计算剩余机械手中已有任务的结束时间与当前新增任务的开始时间的空闲时间差，将磁带紧急播出任务分配至空闲时间差最大的机械手。

经过对VTR播出服务器调度策略的优化，可以最大限度的应对磁带紧急播出任务，提高了系统的播出能力。

五. 总结

现址磁带紧急播出系统采用合理的系统架构，通过与新址播出系统实时、完善的信息交互完成了信号的安全调度与传送，实现了异地、跨系统标清磁带的安全播出，体现了对新址播出系统标清磁带节目相关业务的有力支撑。B&P