电视台播控中心的安全设计与应用

袁志伟

摘 要 对于电视台而言，播控中心机房的安全性对于电视台节目稳定、安全运行十分重要。任何一个子系统出现问题都可导致总系统的崩溃，影响电视节目的顺利播出，因此在系统设计时保证信号调度灵活、完善的应急系统、方便的操作系统等十分必要，为了满足电视台升级需要，在设计时要为系统留有较大的升级与扩展空间。本文主要对电视台播控中心系统的安全设计进行分析。

关键词 电视台；播控中心；安全设计

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）182-0065-02

电视台播控中心主要任务是负责频道电视节目的安全优质播出，负责本电视台重大节目直播的安全，在电视台播放系统中有着十分重要的作用。在播控中心的安全管理中除了随时监控设备及时处理异常情况外，在设计时要尽可能保证系统的合理性，从而减少电视台事故。

1 播控中心安全设计总体思路

电视新闻及时、精准、稳定、安全的播出是所有电视台机构的主要目标，而电视节目的播出安全则是其底线，播控中心系统的任何一个安全疏忽都可能会带来无法估量的重大事故，因此加强电视台播控中心的安全设计十分必要。近年来科学技术快速发展，同时网络信息水平不断提高，电视台播控中心的设计更加智能化、数字化，同时无带硬盘化服务器播出系统广泛使用，播控系统数字化进程不断加快，这种变革对播控中心安全提出了许多新的要求和理念。

如果电视台播控中心建设时间较为久远，经过多年使用，设备比较陈旧、问题较多且性能老化，已经无法满足现代数字化电视的发展，在此状况下，就要彻底改造播控中心的技术设备，在设计时以保证播控中心的安全为主要目的。在播控中心系统设计时，要认真对待每个子系统的设计，对机房内每个设备的细节进行控制。在系统设计时，充分利用智能化手段，有效弥补了人工操作容易出现的疏漏与问题。具体而言，有环境安全、供电安全、系统安全、设备选型安全、网络安全、存储系统安全、应急备份完善、系统环境监控和技术环境监测等。

2 安全设计的具体实施方案

2.1 机房环境的安全

机房内要做好防潮、防水、防尘、防火和防静电等基本工艺要求，排除所有潜在的水源，为了避免机房受到周围水源的影响，在设计时可将机房整体基础抬高10cm，同时设计出水通道，加装防水报警绳，及时发现并处理隐患。采用高标准和防火的阻燃电缆，安装可以自动控制的气溶胶灭火系统，实时监控机房内各个角落。机房整体密闭，并智能调节机房内温度和空气等，在机房内设置缓冲区，从而减少人员进入带入机房的灰尘。在机房内铺设独立地线，机柜、设备、地面铜网的做好地线连接，在机房内形成有效的等电位场，地板使用防静电地板。

2.2 供电安全设计

使用不同变电站路由从而最大可能地避免外电同时缺失带来的风险。双路外电经电源自动倒换开关，将两个无相关的独立USP电源分为两路接入。将USP电源输出分流给设备的双路电源[ 1 ]。另外一路输出则经STS不间断倒换开关后送往设备机柜，供电给单电源设备，从而保证出现极端情况或者故障时，电源仍然可以正常工作。

2.3 播出控制系统安全设计

播出总控对整个系统的信号调度产生影响，主要包含播控计算机、播出切换、总控矩阵等系统。

1）作为发出播出指令的系统，播控计算机必须有可靠的软硬件支持，从而保证节目能够严格按照设定的串联单播放。首先使用主+备的播控计算机配置，这样能够保证出现极端条件时，可以通过手动来操作。使用“松耦合”这一技术对播出服务器进行控制，一旦主备播控计算机同时出现问题后，视频仍然能够准确按照本地节目單播放。

2）总控矩阵是播出系统的信号调度中心，经过对国内多家电视台使用的设备进行研究与考察比较后，选择使用NVISON公司生产的Miranda总控矩阵，这一矩阵使用主备交叉点技术，有助于矩阵安全运行。矩阵支持高清视频的播放，同时支持时间码、模拟和数字音频、RS-232和RSS-422等信号。矩阵电源使用Miranda矩阵产品通用的设计结构，主备电源各1组，5个子电源为1组，所有子电源均供电给所有板卡，每组电源负荷有效降低，电源使用寿命有效延长，同时可以进行故障在线处理，能够保证节目安全播出。3）播出切换的安全设计的唯一要求是需要一套操作界面简洁明快、硬件设备可靠、备份充足的应急设备。本次研究主要对Miranda公司生产的NV-5128MC型切换台进行分析，采用双电源，插卡式输入通道，不同板卡之间互相独立，切换系统安全性更高。在播出板卡内有“自动旁通”的功能，一旦主输出信号出现故障，则可以将“Bypass？In”信号切换到主输出，实现主备倒换。

2.4 播控服务器系统安全

作为自动化播出的核心平台，播控服务器系统主要由网络架构、素材管理与存储、素材上载和技审、视频播出服务器、数据管理和监控报警系统等子系统构成。

1）网络构架安全，若网络系统受到恶意攻击、破坏、泄露或更改，就会导致系统的软硬件和数据资料被损坏，系统运行将受到极大的威胁，因此要依赖不断发展的信息技术来提高网络构架的安全性。首先，播控中心使用核心层、汇聚层和接入层三层网络，其中核心层能够实现整个网络的连接，是网络的交换主干，核心层使用的交换机，宽带在千兆以上，同时配置双机冗余热备份，具有高效、可靠、以管理、冗余、实用性强等优势。“汇聚层”则是连接核心层和接入层的“中介”，即将核心层介入工作站前先进行汇聚，使核心层的负荷减轻。

2）上载与技审安全，安全播出考核主要是依据播出节目的质量来判断，为了在源头上把关，系统工作机制为上载与播出分离机制，即将素材首先上载至二级存储阵列，并同时通过技审软件对每一帧上载素材进行分析，对于素材中常出现的疑似静帧、彩条、黑场、音量不规范或者无声音等素材做出重点标记，帮助审核工作人员在复检时重点查看，只有技审和复检都确认没有问题后，节目才可以迁移到播出服务器。由于MD5校验码校验这一功能，技术审看能够对准备迁移和迁移后的素材进行统一检查，从而保证了节目播出的高效、准确和安全。系统配备14台戴尔的高性能专业工作站，确保上载审核顺利高效进行。节目在上载同时，系统在本地硬盘内同时存下备份，遇到紧急情况，能够通过总控将备份调度到切换台播出。

3）素材存储安全。一级存储阵列为素材的存储站，二级存储阵列为素材的中转站，要保证节目的安全播出，必须要有安全稳定的存储环境。系统采用Nerapp公司研发生产的一体化NAS存储产品，这一产品为双控制器结构，故障节点少、构建简单，同时维修养护较为简便，而与之配合开发的WAFL文件系统和DATA？ON？TAP操作系统则能够最大程度地保证存储的稳定和安全。NAS能够在网络信息支持下，向多台客户机传送文件数据，增加了数据传送的安全性；NAS文件共享更加高效，同时其具有高级并发访问功能，而采用通用的存储协议和构架，操作系统和文件系统均在控制器内集成，实现了NAS的一体化[2]。而NAS的双活存储控制器则采用active-active工作模式，使机器在出现故障后，控制器能够实现无损高效的自动切换。校验模式更加安全，在RAID内，只要热备盘没有故障，允许其余两块硬盘出现损坏，并可以尽快进行无损修复。

4）数据库安全。数据库是整个电视台播出系统的指令中心，主管信号命令的实时发布，为整个系统提供查询、管理、检索功能，同时能够控制各个频道主备播控计算机，也可以检测每个设备出现的问题并发出警告。为了保证数据管理服务器的安全工作，采用主+备+第二份备份服务器的三级备份方式，为了实现数据库的统一，在服务器之间使用数据集群软件，一旦主服务器出现错误或者死机现象，则立即对主控制器的工作接管，并发出报警信号。

5）视频播出服务器是节目播出的执行者，需要24h不间断工作，因此必须要保证环境的稳定、安全，因此使用主+备+第二备视频服务器方式来应对故障，保障系统能够顺利播出。

3 播出环境监控系统

电视台播控中心的機房包含了计算机网络、视频音频设备、电力保障和视频服务器等多种复杂系统，设备繁多，要保证系统长时间稳定安全的运行，单靠人工监测不可能实现，因此可在机房内配置播出环境监控平台，监控整个播出系统，并对各个数据库、服务器、交换机等设备的工作状态进行实时监控同时能对各服务器命令发布情况、节目串联单的编辑情况和素材的迁移状况等进行监测，一旦发现异常，立即警告，全面高效的监控电视台播控中心各个系统、设备的安全运行。

4 结论

电视台播控中心的安全设计是否合理、科学直接影响到播出信号、节目质量和系统运行等，因此在播控中心设计时要全面、细致地对每个子系统进行设计，从而实现电视台节目播放的高效管理，获得高质量成果。智能化是电视台播控中心未来的一个发展方向，因此在设计时要充分结合现代信息技术，从而促进播控中心更加高效精准的运行。

参考文献

[1]岳翔宇，蒋忻.南京电视台播控中心机房供配电系统改造[J].电视技术，2013，37（22）：66-68.

[2]罗蕴军.新余台播控中心智能监控系统设计[J].广播电视信息，2008，10（10）：85-87.