电视台硬盘播控系统的设计与实现

张建华

（作者单位：余干县广播电视台）

1 系统设计需求和方案

1.1 设计需求

数字化媒体技术飞速发展的当下，电视台硬盘播控系统的设计也应该充分引入数字化功能。本系统的设计正是基于上述需求，采用C/S架构为某电视台设计了一款数字化硬盘播控系统，系统架构主要分为播控服务器和终端，其中播控服务器由视频服务器、上传集群服务器和下载集群服务器三部分组成，终端主要包含总控转换子系统、频道播控子系统和软件调节子系统三部分，服务器和终端之间采用网络数字化线路进行级联，主要包含以太网1 000 M交换机、双绞线、音频均衡器、安装了EDIUS 5或Adobe Premiere1.5软件的编辑机、信号切换器、字幕机、编排机、采集机等设备。

1.2 整体方案

为实现数字化硬盘播控功能，整个系统终端设计上采用分层架构的方案，具体由总控转换子系统、频道播控子系统和软件调节子系统三部分构成：（1）总控转换子系统。该部分主要负责对硬盘播放的进出信号进行转换，通过转换后将模拟信号转化为电台硬盘播控系统可识别的数字信号；（2）频道播控子系统。根据电视台频道设置的要求，分为8个子频道通道和1个完整的备份频道通道，频道播控子系统主要为各频道提供信号源线路；（3）软件调节子系统。由网络服务器、数据库、监控报警系统和播放编辑软件等构成，是本系统实现网络数字化控制的核心。

2 系统硬件和软件设计

2.1 总控转换子系统

总控转换子系统是整个电视台硬盘播控系统的前端，主要实现模拟电视信号的转换、调适和输出，为频道播控子系统提供电视信号源。在硬件设计上，为确保总控转换子系统功能的稳定性和先进性，特选用Thomson Venus 96×96设备构成系统的硬件核心，实际转换控制中该部分的硬件功能主要基于以下两方面实现：（1）数字视频转换。由于采集到的电视播放信号源为模拟信号，而电视台硬盘播控系统只能识别数字视频信号，因此需要对电视播放信号源作数字化处理。具体来说，依托总控转换子系统内置的模拟音频嵌入器、解调器等设备，可将电视播放信号源转换为数字电视信号；（2）伴音延迟处理。系统设计的伴音延迟处理功能意在解决电视信号模数转换过程中由于信号失真引起的人物口形与声音不吻合问题。具体方法为：将总控矩阵中输出的带有音频延迟的信号输入音频延迟功能处理器，经过转换调适后再将信号输入数字播控系统中。此外，为确保伴音信号得到最优化处理，在数字播控系统前端需设计一个24×24模拟视音频矩阵对收录的音视频信号进行调整。

2.2 频道播控子系统

本系统的频道播控子系统由播出切换、输出分配、硬盘播放三个部分构成，完成对电视信号的分配调整和有序播放控制，各部分的具体设计思路和功能如下：（1）播出切换部分。实现对播放频道、信源的自动切换，包含应急切换、声道切换、D/A切换处理等部分，通过设计确保各播出频道之间的切换部分完全相同，其中主切换系统应用PRO.BEL TX420，备用切换系统应用NETWORK 16×2，使用Snellwilcox 2×1作为播出切换开关；（2）输出分配部分。对音频解嵌信号进行数模转换后，使用输出分配放大器作放大分配处理，得到多路电视信号输出至系统的网络前端、输出监控部分，以实现电视信号的合理分配；（3）硬盘播放部分。由4台视频服务器通过Fiber Channel网和以太网两种形式连接而成，其中两台GVG PROFILE-1000服务器作为上传服务器使用，提供8个编码上传频道和8个回访通道，另外两台GVG PROFILE-1000服务器互为镜像备份，确保整个硬盘播出系统的数据安全性。

2.3 软件调节子系统

本系统的软件调节子系统基于Stream-RT3.0视频播出服务器平台构建，Stream-RT3.0是一款成熟的电视台硬盘播控系统，具备了播放控制、网络监控、模块操作、节目单编辑等多元功能。具体来说，软件调节子系统又分为网络管理软件模块、素材管理模块、模板编辑模块、自动播放控制模块四个部分，各模块的软件功能如下：（1）网络管理软件模块。具备系统监测、日志查询、网络状态控制等方面的功能；（2）素材管理模块。能够显示系统内播放素材的运行状态，并对新上传的素材进行自动审查，确保素材符合规定后播出；（3）模板编辑模块。实现对预播出节目的编辑和设置，并列出播放表单；（4）自动播放控制模块。根据预播出节目表单的顺序，实现多频道节目的自动播放，在播放过程中通过软件设置对节目的播出情况进行全程跟踪，一旦发现播放问题，及时发出报警，提示工作人员查找原因，修改或更新系统设置。

3 系统实现及效果分析

（1）总控转换子系统实现效果。根据前文设计说明，总控转换子系统主要完成对模拟电视源信号的数字化转换，以及伴音信号的延迟处理，在实际的运行中通过调试发现所设计的系统完全能够满足既定功能；（2）频道播控子系统实现效果。本系统的频道播控子系统完全实现了主备服务器网络监测、播出切换、输出分配、硬盘播出、播出控制等功能；（3）软件调节子系统实现效果。通过后期的运行调试发现，软件调试子系统能够较好地完成网络管理、素材管理、节目编辑和自动播放等功能，播放延迟误差小于设定值，人为设置节目播放顺序误操作信号后，系统能够及时发出报警提示，符合既定的功能设计需求。

4 结语

网络数字化技术飞速发展的今天，电视台硬盘播控系统的设计也应该引入网络数字化技术，以体现系统设计的先进性和时代价值。本文为某电视台设计了电视台硬盘播控系统，整个系统主要由三个终端播控部分和服务器构成，通过后期的调试运行验证了系统应用的可行性。建议各级电视台积极设计和应用数字化硬盘播控系统，以提升播控的效率和准确率。