信阳广播电视台硬盘播出系统设计规划

胡勇

摘 要 文章介绍了信阳广播电视台高标清数字硬盘播出系统的设计规划，对播出系统的主要硬件和软件组成及功能进行了阐述分析。

关键词 硬盘播出系统；视频服务器；二级存储

中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）212-0086-02

信阳广播电视台播控机房担负着本台三个频道的播出任务，原有的标清硬盘播出系统已经运行了近十年，设备逐渐老化、技术指标下降、故障率提高，已经不能满足安全播出的要求，为了保证播出安全与播出质量，同时也为了我台下一步高清节目播出做准备，我们决定规划建造全新的高标清数字硬盘播出系统，以满足我台未来业务发展需要。

1 播出系统设计规划目标

信阳广播电视台自动化数字硬盘播出系统的设计规划目标是实现台内现有3个频道的数字化硬盘播出及台内播出信号的分配、调度与监看监测。整个系统采用嵌入式HD/SD-SDI的信号格式，主要设备都应兼容高标清视频格式，可以根据系统配置进行标清或高清播出信号格式的转换。在播出系统硬件及软件设计上应采用成熟稳定、科学先进的技术，操作简单、配置灵活、便于应急、便于维护，整个系统有着很强的可扩展性和兼容性，具有完善的故障监测和系统管理功能。

作为电视台的核心部位，整个硬盘播出系统应具有极高的安全性与可靠性，主要设备应采取主备冗余结构，出现故障能实现自动倒换，系统无任何单一溃点，具有完善的系统应急处理措施，可以在任何情况下都能够实现高质量、不间断的安全播出。系统的各项技术指标应达到广播电视行业规定的广播级标准。

2 播出系统的硬件组成及功能

硬盘播出系统硬件部分主要由视频服务器、二级存储、播出分控系统、同步和时钟系统、上载工作站等系统设备所组成。

2.1 视频服务器

整个数字硬盘播出系统中，配置了2台格非MagiSteam-X-HD视频服务器，完成3个频道的主备播出。每台视频服务器支持四通道高、标清输出，支持自动上下变换，其中3个通道用与播出，冗余1个用于应急上载。系统盘为2块300GSAS盘，采用互为镜像的RAID1结构。内置6盘位2TB容量SAS存储阵列，采用更为安全的RAID6结构，满足3个频道5天的节目播出量。两台服务器采用热备镜像架构方式，每台服务器完成3个频道的播出任务，支持服务器离线播出，支持松耦合播出控制方式，支持Mpeg2？PS流、ES流、TS流、DVD？VOB？ MPEG4多种媒体文件播放。

2.2 二级存储系统

二级存储是在视频服务器之外配置的大容量数据存储设备，它通常作为上载端和视频服务器之间的存储中转站，把素材的上载、审看以及编辑修改等工作从视频服务器中分离出来，使视频服务器的工作任务变得单一，大大降低了视频服务器的存储要求与工作负荷，提高了系统的稳定性。同时二级存储系统也把视频服务器同其他网络隔离开来，保证网络的安全稳定。

本次方案设计二级存储系统由2台迁移管理服务器和一台16盘位的磁盘阵列组成。系统关键部分采用冗余设计，迁移管理服务器互为主备，磁盘阵列配置双控制器，风扇电源等均使用冗余结构，确保系统稳定可靠。磁盘阵列配置16块3T企业级硬盘，采用RAID5+Hotspare，可以提供约40TB有效容量，可以存储3个频道20天的节目量。

2.3 素材上载部分

播出素材上载是数字硬盘播出系统中比较重要的部分，上载素材质量的高低决定了播出的流畅与安全。本方案中采用上载工作与播出工作相对分离的方式，素材的上载和播出由两个不同的部门来完成，所有播出素材先由上载工作站实时上载到二级存储中，然后再根据播出节目单将近期需要播出的素材迁移到视频服务器。本系统共配置了5台上载工作站来完成3个频道的播出素材上载工作，上载工作站具有上载和审看双通道同时工作功能，在素材上载的同时可以对输人的上载信号源进行实时的监看监测。上载素材信号如果出现视频长时间黑场、静帧或音频幅度超标的情况，上载工作站会在显示器上同时将素材信号的质量问题信息通过告警的方式显示给上载操作人员，上载操作员根据提示信息判断该素材是否需重新上载，极大地提高了工作效率，保证了播出节目的质量和安全。

2.4 播出分控系统

3个频道的分控系统均采用相同的主备通道结构，共采用6台16*4高清数字播出切换器，每个频道两台，互为主备。主备切换处理的信号源完全一致，是两个相互独立的信号通道，主备输出信号分别送入高标清智能数字二选一自动倒换器（带掉电直通）的两个输入端，由硬盘播控系统控制完成自动切换。系统中需要被自动控制的设备都带有RS232、RS422等控制接口，播控工作站可通过RS422/RS232串口设备服务器完成对各设备的自动控制。

播控工作站是整个播出系统的控制中心，播出系统的工作状态会在其显示器上直接反应出来。本次系统中3个频道共配置了4台播控工作站，采用3+1备份模式，当其中某个频道的播控工作站出现故障，就启用备份播控工作站进行应急控制播出，保证播出系统的正常运行。

2.5 同步系统和GPS时钟校时系统

播出系统中采用了两台格非VIO？SPG同步信号发生器及一台格非VIO？ACO同步信号倒换器作为整个播出系统的同步设备，两台同步信号发生器互为主备，主备两台同步信号发生器产生的BB同步信号分别送入到同步倒换器的两个输入端，经倒换器选择后再经过同步信号分配器向播出系统中需要同步鎖相的设备提供BB同步信号。

为了保证系统各播出设备的时间一致，实现播出时刻的准确无误，确保系统正常运行，本系统配置了2台主备GPS卫星校时钟，自动接收GPS卫星发布的精准时间，经过1台时码倒换器自动切换后，再通过时码分配器和网络向需要校时的设备提供校时信号，对该设备进行精确校时。

3 自动播出主要软件及功能

播出软件在自动播出系统各个应用功能的实现上起着核心作用，它对于自动播出系统来说起着与硬件同等重要的作用。本次系统规划采用软件是由格非公司提供的MagiLive系列播控软件，该软件具有成熟、稳定、安全的特点，备份手段和应急措施考虑充分，播控系统功能完善，可以实现播出业务工作流程化管理。播出软件按功能可分为播出数据库、节目上载、播出单编排、播出控制、素材迁移、广告串编、节目审看、文件技审、系统管理与播后统计等系统模块。各模块均部署在各自的服务器或工作站平台上，协同完成自动化播出任务功能。

播出数据库：数据库是自动播出系统的数据存储中心，是播出系统网络化、流程化的基础，几乎所有播出软件的运行都需数据库的支持。系统采用的是数据库是SQL？SERVER？2008，考虑数据库的重要性，本次系统设计共配置了两台数据库服务器，主备数据库镜像采用了RoseMirrorHA双机热备软件，运行时两台数据库服务器实时互相检测，一旦主数据库服务器出现硬件或软件故障，备服务器会自动接管主服务器工作，保证数据库正常运行。

节目上载、节目审看、文件技审等软件模块安装在上载工作站上，用于播出素材的上载审核与管理。支持边上载边审核，上载的同时完成节目技审；支持上载工作站实时写入二级存储或视频服务器的上载模式，无需上载完再迁移。

播出单编辑与广告串编软件运行于节目编排部门，根据各个频道的播出计划编排出提供给播出控制软件使用的节目播出单，该软件还可以生成节目上载单供给节目上载软件调用，提醒节目上载人员及时上载播出素材。

播出控制软件安装在播出工作站上，根据事先编排好的节目播出单对系统中的切换器、视频服务器、应急设备、键混器和字幕机等设备进行精确控制，完成各频道节目的播出和台标字幕的叠加。能够对素材信息及存储状态、节目单逻辑时间、受控设备的运行状态进行检查，发现问题会发出异常警告，提醒值班人员及时处理系统故障，同时系统还会根据故障情况自动切换到应急播出信号源或备用设备，最大限度保障播出系统的正常运行。

自动播出系统中的各个软件模块还具有详细的播出记录与播后统计功能。可以将设备的检测、控制、故障及操作记录，素材的上载审看记录，节目广告的播出记录等存储到系统数据库或日志文件中，这样便于对系统出现的故障进行分析排查，还能在播后对广告节目进行全方位的统计查询和报表汇总

4 结论

本次信阳广播电视台播控系统规划建设是对原有播控系统的升级和完善，播出系统的信号通道均为主备全高清数字通道，并兼容标清格式播出；播出控制采用网络结构，操作流程和业务管理实现了网络化与自动化；整个系统设计安全可靠，信号处理质量高，功能完善，性能稳定。系统建成后，将会进一步提高我台的节目播出质量与播出安全水平。

参考文献

[1]杨维克.西安电视台硬盘播出系统的升级与改造[J].现代电视技術，2013（1）：112-116.

[2]何慧燕.浅析拉萨市广播电视台数字硬盘播出系统[J].现代电视技术，2014（4）：112-116.