广播电视全台网播出控制系统研究

徐筱璇

【摘 要】数字化时代的来临给人们的日常工作生活带来了前所未有的变化，数字化技术正以惊人的速度渗透到人们社会生活的方方面面。广播电视领域作为实践数字化技术的排头兵，也在潜移默化的发生着改变。因此，为了能够更加有效地推动广播电视领域的数字化进程，需要广大广电领域的从业人员了解最新的数字化技术的发展动向和掌握更多的数字化技术知识。全台网是由播出网、广告编播网、非线性网络、信息管理网、媒体资产管理网等多个系统共同构建的一个互联互通的并可以提供业务支撑和管理的数字化、智能化的网络，本文对广播电视全台网播出控制系统进行研究。

【关键词】广播电视 数字 控制 信息

广播电视技术领域在网络化、信息化和数字化等方面健康快速的发展，很大程度上依赖于多媒体通信技术以及计算机软硬件技术的不断进步，并且由此带动了一大批以生产各种功能齐全、性能稳定且自动化程度高的广播电视数字化产品企业的迅速崛起。各级广播电视台正在加快对播出机房软硬件技术的改造，将传统的盘带播出方式改造成为硬盘播出。电视全台网自动播出系统，以其智能化、无带化、数字化、自动化、网络化等优势，受到众多省市级电视台的热烈追捧。电视全台网自动播出系统，以网络为数据传输的媒介，由多台计算机和服务器分别控制音视频素材在整个播控流程中的采集、编辑、播出和存储，不仅给电视台的工作人员在操作上带来了极大的方便，同时也提高了系统的安全性和稳定性。

一、全台交互、互联互通

近些年，在白皮书的指导下，江苏、北京、安徽、深圳、成都等省市电视台都建立了自己的全台网系统，并通过网络化的手段实现了素材、文稿、串联单、工程文件等媒体资源的共享，有效地降低了节目制作成本；实现了制播业务流程化，并因此改善了节目制播的生产手段，提高了节目制播的管理水平。

这些成功案例无不告诉我们，在条件允许的情况下，将多年来一直处于孤岛式地位的播出系统融入到全台制播体系中，与制作、新闻、媒资等板块形成安全高效的交互是现代电视播出系统设计阶段首要考虑的问题。

互联互通接口体系由网络层、信号层、媒体数据层、媒体信息层、应用层等五个层次组成，这部分内容在07白皮书中有详细的描述，包括全台网架构分析、媒体对象实体定义、服务接口规范制定方法论等等，本文不再赘述。在此，仅列举出应用层中送播MXF文件所附带的与业务交互、质量管理相关的一些常用基础元数据、业务元数据内容，以供参考。主要元数据如表1所示：

二、重点频道、分级保障

在系统设计阶段，资金投入量很大程度上决定了最终的系统方案。同事间经常开玩笑说，如果不考虑资金的因素，以目前技术现状，在公司的协助下，任何人都可以设计出最完善、最安全的播出系统。而现状恰恰并非如此，因此在有限资金下，现代播出系统的设计应考虑重点频道、分级保障的策略。

分级保障主要体现在分频道设计上，根據频道的重要程度，采取不同安全级别的播控系统设计方案，既对重要频道安全播出提供足够的保障，又考虑到整体系统的经济适用性。判断频道的重要程度，可从频道宣传重要性、创收任务、日常播出事务量、直播节目数量、人员配置等多方面因素综合考虑。一般情况下，我们可以将卫星频道定义为一级保障、地面频道二级保障、数字付费频道为三级保障。

举例，分级保障设计可具体表现为：

一级保障：采用双切换台，配置主备字幕机等；二级保障：主路采用性能更为优越的切换台，备路选用更为经济的切换器；三级保障：选用经济的双切换器系统。类似的，我们可以在其他环节上，针对不同频道配置不同的保障。

三、上载分离、备份升级

在早期的设计方案中，无论基于Pinnacle MSS系列，还是GVG Profile，亦或是国产视频服务器，比较流行的做法是充分利用内置于服务器主机内的编解码通道，同一台服务器既做上载，又负责播出。此种设计方案在当时的确有较大的优点，比如上载播出共享节省存储空间、减少上载播出间的迁移带宽消耗等，但上载与播出通道在后期运维过程中互相影响也是不争的事实。况且，随着技术发展、设备性价比大幅度提升，存储和带宽的技术问题将不再是阻碍。

因此近两年，上载播出分离设计的概念浮出水面，江苏、北京等省级卫视也分别选用Omneon和K2服务器，采用此架构实现了各自的硬盘播出系统并稳定运行至今。下面是江苏台上载、播出分离的硬盘播出系统架构图：

上图中，主备服务器均采用采用单机结构，上载服务器采用两个独立SAN架构，上载的素材审看完毕之后立即迁移至内容管理系统，然后完成后续的节目分发。

另一方面，随着安全播出要求逐级提高，各电视台针对最主要的信源----硬盘播出系统投入也相对加大。同时，在全台网发展、制播一体化逐渐推进的今天，送播介质由磁带过渡为文件，缺少了录像机信源作为备播，完全有必要在主备硬盘之外再增加一重保障，这层保障在播出单硬盘故障以及服务器设备维护的时候能够起到关键作用。出于上述目的，现代播出系统的设计相应地提出“主备备”和“主+备+机动备”的理念。

主备备比较好理解，即在主备服务器的基础上，再增加一路解码口，实时备播；而机动备可参见图2，没有专用的解码口，而是通过软件配置，选取上载SAN中的延时播、审片等日常应用频率较低解码口，在主备播出故障或者服务器维护的时候启用，保证每时每刻都有两路播出通道，机动备启动的便捷性是其重点。

四、弱化总控、缩短环节

众所周知，播出系统设计，环节越多、故障点越多，缩短播出环节是播出系统设计的目标之一。在传统大型播出系统设计中，典型的播出系统框架如图3所示：

在图3中，所有外来信号源（包括演播室、外来信号）都经过总控矩阵调度，在播出前所有信号源还要通过播控矩阵往频道播控系统做二级分发，最后完成播出，并经总控矩阵发送到各传输部门。其中，总控矩阵是信号调度的枢纽，播控矩阵是播出分发的核心，这种设计最大的好处莫过于实现了信号源在各频道间的共享，通过矩阵调度节省了大量周边设备成本。

但随着目前频道专业化程度越来越高，频道间的资源共享越来越少，包括前期演播室，数量增加的同时在灯光、布景、音响等设备配置上也更加面对专业化节目的制作。再加上电视周边设备成本的大幅降低，从而推动了“弱化总控系统参与播出”理念的诞生。

如图4所示，专业化的演播室，主要为专业化频道服务，因此完全有理由将演播室信号直接接入对应频道的切换台进行播出。分配后信号进入总控矩阵和播出矩阵的目的，如果仅针对播出而言，也仅仅是为外来信号以及一些临时性的调度需求服务。同时，播出信号也跳过总控矩阵，分配后直接发送至各传输部门。当然，出于应急操作的考虑，笔者还是建议播出信号主路直接输出，备路通过总控矩阵输出，便于在紧急状况下调度其他备播源作为应急播出信号。

在此模式下，总控矩阵在大多数时间内不再参与到实际的播出工作中去，它可更加专注于其全台信号调度中心的职能与定位。

五、多级存储、文件分发

在全台网背景下，文件无疑是播出系统中最为重要的备播资源，如何接收处理节目播出文件以及如何保证这些文件的安全是现代播出系统重点关注的两大问题。

第一个问题，鉴于硬盘播出服务器开放性有限、安全级别高的特点，显然没有哪个电视台会愿意直接使用它们来实现与其他业务板块之间的交互。

第二个问题，全文件化流程让电视台技术专家们对文件安全问题考虑得越来越多，现在所提及的安全已经不再局限于狭义的文件是否存在于存储中，而更加倾向于更为广义的备播文件质量管理。

因此，出于方便文件交互、扩展存储能力、增加文件备份手段、提高质量管理等多重需求，多级存储的架构近些年已经为各电视台所推崇，并从最初的“播出二级缓存+硬盘播出服务器”二级存储方案逐渐演变为“内容管理系统（播出媒资）+播出二级缓存+播出服务器”的三级存储模式。

1.二级存储方案多应用于非全台网架构下、独立的播出系统中，最主要功能是为硬盘播出服务器提供存储空间的拓展，以及实现单个播出域内的文件备份、分发、质量控制等；

2.三级存储模式多应用于全台网架构下，播出二级缓存和播出服务器作用仍等同于前述二级存储方案，而播出内容管理系统的功能可参见图5所示：

图5内容管理系统与全台网及播出域的关系图

通过建设播出内容管理系统可实现一个全台的统一播出接口，电视台所有播出域（各播出域实现不同的播出功能，例如传统播出，新媒体播出等）都通过该接口实现完整的文件备播功能，这些功能包括自动技审、文件软审、播出域间转码、节目编单、文件分发、生命周期管理等等；而外系统也都通过该系统实现与播出系统的交互。

在现代电视播出系统的发展历程中，就播出内容管理系统（播出媒资）究竟部署于媒资系统还是播出系统内部的问题曾经有过较为激烈的讨论。讨论到最后发现，这个问题的关键点还是取决于电视台内部的组织架构及其职责分配，以及具体的业务应用。按照图5的模式，笔者的建议还是部署在播出系统内部比较合理一些。

六、流程再造、质量控制

现代播出系统中，网络化是其最重要的特征之一。网络化的目的是为了提高节目生产效率，并非颠覆台内原有的传统制播业务流程。反之，应该是在原有流程的基础上，充分利用网络化技术手段，继续完善、优化、提高，这就是我们所提出的流程再造。可举例说明：

以磁带为介质的传统送播流程，比较典型的是：

抛开效率因素不谈，仔细分析会发现其中一些安全播出隐患。首先，制作阶段审核完成后回到编辑手中，存在最终送播磁带非最终审核版本的可能；第二，经过导播审核的磁带，存在播出上载上错或者更换内容后无人发现的可能；第三，多年的播出实践证明，先上载后编单无法避免由于工作人员疏忽而加错素材的可能，尤其是面对一些版本更迭频繁的信息片的时候。

而在现代播出系统中，由于播出与制作等其他业务板块之间通过全文件化的交互，从而为节目送播这一业务流程实现更可靠的安全质量保障提供了可能。网络化环境下，典型的送播流程可用图7表示：

在文件图7中，浅蓝底色的流程环节就是在文件化送播过程中所增加的质量控制环节。同时，通过如此流程改造，也基本解决了前面所阐述的传统流程中可能出现的安全播出隐患。

1.首先，在全网络化送播环境下，审核完成后的文件直接送交播出；如果需要播出上载的节目，仍然存在原有问题。因此，在所有节目生产网络化改造之前，我们暂时只能说部分解决了第一条安全隐患。

2.在新的流程中，是先编单后上载，然后导播审核；或者制作文件送至播出后导播直接审核。因此无论是播出上载还是文件送播的素材，经过频道导播内容审看（文件软审）和播出部播前审看（技术审看）后，就避免上述的第二条安全隐患的产生。

3.在新的业务流程中，节目单和播出素材文件通过节目代码实现自动关联，因而杜绝了上述的第三条安全隐患。

因此，在現代电视播出系统设计时，除了硬件设备与系统架构之外，业务流程再造显得更为重要。此文中仅列举了一个节目送播流程的范例，更多的还包括广告业务流程、电视剧业务流程、节目编排流程等等。根据经验，业务流程再造应综合全台与播出相关部门的力量共同研究确认，而不仅仅局限在技术人员，例如总编室、广告部、各频道节目编排部门等，各电视台有各电视台的组织架构，不一而同。

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