云南广电IP高标清播出与应用

石　英，崔　海

(云南广电网络集团公司 新业务发展中心，云南 昆明　650106)



云南广电IP高标清播出与应用

石英，崔海

(云南广电网络集团公司 新业务发展中心，云南 昆明650106)

主要介绍广电网以数/模组合及NVOD系统播出“导视节目”，对播出灵活、短小的节目片源的应用，已经远远不能满足发展需要。而采用索贝Fair数字播出加96Tbyte节目库组成的多路数字高清电视播出系统，能很好地提升节目的上传、采集、隔离、编排、备份等功能，具有节目调度灵活,系统运行稳定、安全、可靠,有很好的可扩展性等优点。

IP高清播出；索贝Fair；广电网络

云南广电网络集团公司整合云南16个州/市有线电视网，形成全省一张有线电视网络。云南有线电视用户大约500万用户，有单向数字电视用户405万用户。从2014年起，集团有员工6 000多人，实现全省“四个统一”的运作体制。在省委、省政府的正确领导下，集团公司事业持续健康发展，为全省百姓提供170多套丰富多彩的电视节目内容。其中自办《精品荟萃-彩云导视》、《美丽云南-彩云导视》节目，5套高清节目和1套高清试看节目。在节目源采购、内容的集成等方面，尤其是节目采集、制作、播出上都发挥了积极的作用。升级改造后制作、播出设备以IP推流、交换、软件播出代替硬件的播出，使用一年来播出效果稳定、安全、可靠。本文结合集团新业务中心节目部的工作环境，条件构建存储、编辑、播出网，供同行参考。

1　IP应用播出解决方案和设计

1.1节目播出业务流程及数据流程

为提升高清和标清电视节目的播出生产的效率，使节目内容在采集、上载、审核以及编辑、专题包装、角标、广告包装、片头设计、字幕叠加，实现台标多频道播出，栏目合成等各种功能。图1为索贝IP播出业务流程及数据流程图。

业务流程分为：1)节目内容预存储功能。节目预存储主要是把来自制作网的可以播出的节目内容，根据节目制作和集成情况，可以随时地存储到96Tbyte节目库内。该节目库与整个系统做相对隔离，该节目库内的内容是不能够转移到播出系统内，该部分是对系统原来的二级存储机制的补充。2)播出系统节目播出。它是整个高/标清节目播出的系统组成，有二级节目库、同步迁移、在线库、审核、节目编单/设定等功能，有节目播出服务器和应急节目/备播节目，直播和插播节目源等组成。系统播出的节目内容经过经过选择，把需要的节目内容从预存储节目库中，提取节目内容并迁移到系统播出节目库，按照业务、审核流程、编单后播出。

图1　业务和数据流程图

数据流程包括：节目上载工作站、96Tbyte离线节目库、二级存储/系统服务器、上载/编辑工作站、上载/审片工作站、播出编辑工作站、播出审核工作站、播出控制工作站及播出服务器组成。该预存节目和系统播出共同组成系统、稳定、安全的内容。

1.2高/标清电视播出系统

如图2所示，高/标清电视播出系统主要包括：系统服务器和播出二级存储、千兆以太网交换机，IP主备切换器、IP播出主备播出、IP倒换器，IP多画面及多画面显示器和工作站等。索贝IP应用播出主要是靠软件系统来处理，其核心存储及服务是系统稳定、安全的保障。节目的上载、编辑、编排、审核和应急处理都在IP流中一次完成。网络工作站和外部节目库等都通过千兆以太网连接，通过以太网实现对节目内容、图片、角标及节目播出流程进行管理。

图2　高/标清节目播出系统

2　数字播出功能

2.1数字节目播出组成

数字节目播出系统组成，如图3所示，由帧同步、解码器、切换器、制式转换、上下变换、键混器、音频处理器、数字分配器、格式转换器及图文处理器等组成。这些数字信号功能是要根据视频图像和文字信息的需求来进行处理，设备采用独立、分布(插件)等方式连接后，一环扣一环进行处理，完成从节目的上载、编辑、审核、播出等任务。这种方式的系统组成环节多、复杂，要求维护人员具有较高的技术水平。

图3　播出功能图

采用索贝IP应用型播出设计，硬件主要靠核心服务器来保障。而软件的系统设计和各功能模块的设计与分布则完全采用软件程序来完成，减少复杂的外部环节的影响，系统工作一年来，在目前业务流程单一固定、数据库规模较小的情况下，较为稳定，维护工作量不大。

2.2TS over IP播出系统

播出设备根据云南广电的实际情况，最终选择索贝系列IP播出系统，作为节目制作和播出系统的核心，索贝Fair一体化播出系统特点如下：

1)高度集成一体化。支持标清模拟直播信号、高/标数字直播信号的转播、本地文件播出、应急信号播出。

2)集播出素材文件上载、文件转码、播出管理、播出节目编单、播出节目审查、播出节目控制、播出字幕编辑、字幕播出、节目播出为一体的高度集成播出服务器一体机，包含硬盘播出系统所有常用功能，是低成本播出解决方案。

3)高标清播出。支持高清播出和标清播出；主/备信号异常0帧自动倒换；播出上载、播出编单、广告编单、播出控制、播出系统服务各自独立，通过播出系统内部管理播出内部的完整流程。

4)节目单混编。播出节目单编辑时，无需考虑节目素材的规格，可直接进行出入点打点和预览，进入二级存储时，系统根据预先设定，对不符合播出格式的节目进行自动转码；适合于高标准要求的高清、标清播出系统。

5)高标清素材混播。采用高清播出时，用到的标清素材在播出时自动实时完成上变换；采用标清播出时，用到的高清素材在播出时自动实时完成下变换

6)实施制式转换。N制素材在播出时实时完成制式转换。

7)多格式支持。支持MPEGPS，MPEGTS，MPEG-1/2，DV25/50，H.264等文件高速导入。

8)完善的DVD导入。支持字幕、语言选择。

9)多层图文字幕。实时叠加台标、多个角标、时钟、倒计时、游动字幕，并对服务器播出信号、转播节目信号均可叠加多层图文字幕。

10)实时混音、实时音频电平均衡输出。

11)全数字广播级播出卡。1个HD/SD-SDI输入、1个BB同步输入，2个HD/SD-SDI输出、1个HDMI输出，断电直通；该卡可作为选件，用于搭建传统数字播出系统。

Fair-IP和传统的SDI/ASI结构设计的系统，在软件的应用层面上，实现相同的功能，而在系统功能的实现和设备配置上则大为简化，具有集成度高、安装方便、故障节点少等特点。但在具体实施中，需要精心做好各应用模块功能的规划，并依次进行网络规划，在调试和实际运行中注意网络设备运行状态。

2.3播出与管理

云南广电数字播出系统面向全省500多万用户，要求播出设备必须稳定、安全、可靠，在操作上能够简单、方便、快捷。电视节目的制作与播出系统是配套的管理系统，选择了索贝IPFair节目播出。

索贝Fair节目播出与管理包括：Fair播出设备系统与外围设备是物理隔离，有线和无线都不能够连接接。操作界面设置有用户安全管理、节目的一次迁移和上载都设置二级审核权限，当编单完成确定播出节目内容后无法在进行修改，特殊情况下必须到主机设备应急管理上处理。系统提供图形化、可再次编辑功能的节目制作、角标和台标等管理。

Fair播出网与其他系统没有物理连接，为完成自主制作和集成节目的上载，又需要连接制作网。为兼顾安全和工作效率，在播出网和制作网中间采用上载缓冲区的方式，来实现节目的上载，同时隔绝除了上载以外的其他访问。索贝在实际部署应用中，也考虑到制播互联的问题，在使用非索贝系统制作网的场景中，提供了“安全网关”的产品，实现对进入播出的文件和数据的扫描分析，隔绝非音视频文件进入播出网。

2.4Fair节目播出系统安全性

节目播出系统的日常播出、存储和管理其安全性至关重要。该系统本身在设计上已考虑了主要环节和部件的冗余备份，部分关键系统功能在不同的硬件上实现互为备份，如流程服务和数据库服务，实现了系统安全的同时，节省了硬件投资；各重要环节实现备份后，系统具备了相当的运行可靠性，有主/备信号异常0帧自动倒换功能，并具备完善的应急方案流程，且应急操作安全、快捷。Fair播出备份系统都采用独立、自动倒换功能和报警提示，可防止主系统出故障时对备份系统造成影响，确保播出系统7×24小时无故障工作。

在Fair系统本身的安全性设计之外，本文在传输入网环节准备了应急垫播信号，以应对极端情况下的播出信号安全问题。

3　小结

云南广电节目播出系统运行一年来，Fair节目播出系统安全、可靠运行。实现了“精品荟萃海-彩云导视、美丽云南-彩云导视”的每天正常播出。在节目的采集、上载、编辑、包装审核等方面都提高了生产制造播出效率。通过一年的运行，笔者认为该系统又具备了安全性、可靠高性、可管理等IP化数学播出的先进特征，比较符合广电网络播出系统的使用要求。

[1]许建琴.广播电视节目制作网络系统设计与应用[J].广播与电视技术，2009(3)：36.

[2]刘鹏. 云计算[M].3版. 北京：电子工业出版社，2015.

[3]应跃波.高标清同播中的视频质量检测方法研究[J]. 2015，39(13)：99-102.

石英(1959— )，本科，高级工程师，主要从事云南广播电视技术、数字电视、云南省干传输网络及云南高清数字电视等方面工作；

崔海(1971— )，本科，工程师，目前从事广播电视技术、数字电视等工作。

责任编辑：时雯

TransmissionandapplicationofIPorhighstandarddefinitionTVforradiobroadcastingnetofYunnan

SHIYing，CUIHai

(Yunnan Radio Broadcasting & Television Networking Group Co.，Ltd.，Kunming 650106，China)

ThetextmainlyintroducesthecombinationofdigitalandanaloguesystemofNVODprograminYunnanRadioBroadcasting&TelevisionNetworking，itisusedtotheTVprogramforquick.ButithasbroadcastsystemtotheSobeyFairdigitalbroadcastandthe96Tbyteofofflinemassstorageofprogrammer，itcanupgradtoverygoodthefunctionfortheprogrammertotheuploading.Thesystemrunssafeandthereliable.

IPorhighdefinitionbroadcasting；FairofSobey；radioandtelevisionnetwork

TN949

BDOI：10.16280/j.videoe.2016.08.014

2016-03-17

文献引用格式：石英，崔海.云南广电IP高标清播出与应用[J].电视技术，2016，40(8)：76-79.

SHIY，CUIH.TransmissionandapplicationofIPorhighstandarddefinitionTVforradiobroadcastingnetofYunnan[J].Videoengineering，2016,40(8)：76-79.