互联网视角下高清兼容的集群播出系统设计探析

易　鑫湖南广播电视台，湖南长沙　410000

互联网视角下高清兼容的集群播出系统设计探析

易鑫
湖南广播电视台，湖南长沙410000

随着我国网络技术和数字电视技术的发展，如今电视台播出系统的功能越来越多样化，然而仍然有很多电视台的播出系统为标清系统，其设备和设施处在被淘汰的边缘。因此电视台需要及时针对播出系统进行更新和升级，从而高效整合内部技术系统资源，起到构建安全播出平台的作用。文章主要分析了互联网视角下高清兼容集群播出系统的架构设计，并针对高清兼容集群播出系统的运作流程和安全机制进行了研究和探讨，促使电视台提高播出系统兼容性。

互联网视角；高清兼容；集群播出系统

虽然随着计算机设备的普及，观看电视的人群逐渐减少，但在当前的社会中，电视仍然是人们获取信息、娱乐消遣的重要途径。随着科技的进步，人们对电视节目内容和清晰度的要求越来越高，传统标准清晰度已经难以满足人们的需求，因此电视台需要注重向高清清晰度的升级。为了满足人们的需求，电视台逐渐开始构建高清兼容集群播出系统，然而在升级过程中存在一定的困难，电视台需要对播出系统的整体架构、网络结构等进行完善设计，以满足升级高清的可能性。

1　互联网视角下高清兼容集群播出系统的架构设计

1.1播出系统的整体架构设计

电视台播出系统主要有播出单元、控制单元、迁移调度系统、技术审片系统、数据库、编单站、信号变换单元、同步系统、上载站、监视系统等组成，其中系统以数据库作为中心，以迁移调度系统作为业务支撑，并利用自动播出系统软件进行协调播出。在节目源播出时，节目源包含数字信号设备和模拟信号设备，因此为了能够顺利采用数字播出系统，需要对不同的信号进行处理，做好分类工作。播出系统信号变换主要是从节目上载、录像机模拟信号调度、转播中央台或其他远程模拟信号调度、视频服务器信号调度、电视台内部直播节目信号调度、检测系统音、视频信号等进行变换，因此系统需要从这些地方进行信号的归类处理。

某电视台的三个播出频道共有10路播出信号，如第1路播出信号为转播中央台、第2路播出信号为模拟现场直播信号、第7路播出信号为主播服务器信号等，要想实现播出信号的切换，需要通过切换矩阵输出信号进行切换。切换矩阵输出的信号在经过应急切换开关后，进行数字键处理，经过台标、时钟、字母等叠加后，将音频SDI数字信号编码为DVB信号，传送至数字电视网前端。电视台中每个频道的主备播出服务器通道主要是利用TCP/IP协议进行控制，即频道的主播控制工作站控制着该频道的切换矩阵、备播录像机等，一般备播录像机可以被多个频道共同调度控制。

作者简介：易鑫，研究方向为电视播出技术。

1.2播出系统的网络架构设计

播出系统是以千兆以太网将各个服务器连接在一起，使电视台能够将节目生产、管理、媒资、收录系统良好地融合在一起。电视台需要防止播出系统因为某一关键环节出现问题引发崩溃，其可以采用两台千兆以太网交换机完成播出系统的网络汇集层。播出服务器和数据库需要接入播出局域网，并进行双机互联。电视台可以利用千兆以太网完成工作站、该服务器之间的信息交流，以起到对节目、信息、数据库和播出服务器等控制作用，使播出系统发挥更大的功能。互联网视角下高清兼容集群播出系统的调度系统服务器可以起到存储作用，同时又可以完成节目素材的迁移、入库、后台转码等任务，并担负着系统的策略调度功能。调度系统需要使采用双服务器运行方式，双服务器可以在服务软件的控制下并发、交替，实现互为主备的作用。

2　互联网视角下高清兼容集群播出系统的运作流程

2.1节目素材传递运作流程

当节目素材通过上载站上载后，需要进入中心储存，而对于媒资系统和制作系统的节目素材，则需要通过缓冲后，才能够进入播出系统。审片人员需要结合表单对未完成审核的节目素材进行审查，对于审查通过的节目素材，则可以使其进入下一环节进行处理。随后编单工作站、播出控制站可以将审查通过的节目素材纳入到播出节目表单中，当节目表单传送给数据库系统后，调度服务系统需要对节目表单进行检测，同时检测节目表单中包含的节目素材，制定好迁移服务策略。最后调度服务系统将节目素材迁移到播出服务器中，实现节目的电视节目播出。

2.2节目表单、素材、用户管理

电视台节目播出顺序和内容需要依据节目播出表单，编单工作站需要事先做好预编单，对电视台接下来需要播出的节目进行规划，而广告则是以预留时代的方式编入在其中。对于广告的播出，则主要是由广告部门的编单工作站负责，不用时段的广告播出表单应当以条目的方式进行编辑。广告与节目素材，当广告子表条目确定后，其他用户没有修改广告子表条目的权限。总编室编单工作站将编辑完成后的节目播出表单和广告节目子表发送到数据库服务器，播出工作人员利用控制站对所有的节目和广告进行调用。对于广告的播出，播出工作站可以依据广告段标记自动完成广告节目的播出。播出系统需要将各种素材进行录入和编辑，使其形成节目素材，并在数据库中完成素材各种信息的记录。对于播出系统的用户应当采取统一管理方式，一般用户信息主要包括登录权限、空间分配等。

2.3节目控制指令运作流程

播出系统的服务体系主要是由调度该服务模块进行管理，其通过对节目素材的使用情况制定完善、安全的处置计划，以完成节目文件的二级存储和管理。播出MPC转换服务模块主要是针对上载站、非编站或媒资下载站的高清节目和标清节目的转换。如素材为标清，而播出需要为高清时，播出MPC转换服务模块可以在后台合成上变换完毕，并通过WebService入播出数据库。

3　互联网视角下高清兼容集群播出系统的安全机制

3.1应急状态下的安全机制

播出服务器包含主播服务器和备播服务器，如果主播服务器出现故障，则此时播出系统需要通过矩阵切换到备播服务器。如果主播服务器和备播服务器均不能够完善工作，则需要利用备用播出通过完成播出任务。另外系统还可以采用传统磁带播出模式解决当前存在的问题。

一般播出系统采用主播16×8矩阵进行播出，如果其中一个频道的矩阵出现问题，则应当采用应急开关切换到备播16×8矩阵进行播出。如果播出系统所有关键点信息都在跳线架上，可以通过跳线方式跳过正常快捷应急方式下可能出现的故障，以保障播出安全。

3.2供电故障下的安全机制

电源系统是支持播出系统一切工作的能源，如果供电存在安全问题，则整个播出系统将无法继续工作。为了保障供电安全，播出系统可以采用双回路模式供电，即电源系统可以采用2套主机、2套独立电池组等，且每套USP主机可以采用3分功率模块冗余供电。

3.3设备备份安全机制

为了能够确保当播出系统出现故障时，节目播出不会出现影响或者能够在最短时间内保证节目的正常播出，电视台需要对重要的播出节点保留一定的硬件备份。电视台可以采用1+1镜像方式进行备份，包含键混器、音量均衡器、跳线处理方式等。

3.4监控报警安全机制

监控报警安全机制包括大屏监看、视音频监控和报警功能，该机制能够对重要监测点的电视信号进行多画面合成，如果节目信号出现中断、音量过低等故障，可以将这些故障信息标识在监控窗口上。对于节目播出信号存在的各种故障，播出系统还可以通过语音报警的方式进行提示，并将出现的故障记录下来。

3.5播前审检、冗余存贮安全机制

对于即将播出的节目素材，播出系统中技术审片功能模块能够对节目素材进行智能检测管理，主要是针对节目素材存在的音频损坏、画面损坏、黑场、彩条等问题进行判断，给审片工作人员提供审片依据。播出系统可以采用冗余备份技术，实现节目素材同步迁移与播出，确保系统软件运行的安全性和稳定性。

4　结束语

综上所述，随着时代的进步，如今电视台需要为观众提供更加高清优质的视频信号。互联网视角下高清兼容的集群播出系统具有安全性、时效性等特征，有效保障了节目的优质播出，提高电视台播出水平，促进了电视台的健康可持续发展。

［1］周顺达.台州广播电视台高标清兼容电视播出系统设计思路［J］.有线电视技术，2014（4）：86-89.

［2］张继伟.河南电视台高标清兼容新闻演播室系统的设计与实施［J］.现代电视技术，2012（1）：38-42.

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