浅谈传统及IP混合播出系统

尚智勇

摘 要 广播影视事业发展步入“十三五”规划，在技术高速发展的大环境中，无压缩IP播出、4K播出是广电行业发展的重点，因考虑到未来电视节目升级高清的必须性，开封广播电视台立足单位实际，开发了符合单位未来发展需求的四套高清信号自动化以及智能化的节目播出系统。文章旨在通过IP技术优势接合传统系统的稳定，构建新一代高可靠、易应用的高清播出系统。

关键词 无压缩IP播出；播出系统

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）221-0102-02

在目前广电行业的发展中，首先，政策现状方面的路线是：持续的推进传统媒体与新兴媒体的持续深度融合发展，在遵循新闻传播规律以及网络新媒体发展规律的同时，强化电视台的互联网思维，做好传统媒体与新兴媒体之间的优势互补和协同发展，立足电视台根本，做好舆论监督和创新节目内容，将内容建设和发展作为电视台发展主线始终贯彻，并始终坚持以先进的技术作为支撑，从而推动传统媒体与网络新兴媒体在内容制作、渠道传输、平台管理以及经营等多方面的深度合作。

着力去打造形态多样化、传播手段先进、并具备较强竞争力的新型主流媒体，打造多家拥有较强技术实力和传播力、公信力和较大影响力的媒体集团，从而去建立覆盖全面、立体融合发展的传播体系。从促进融合和加强管理两个方面着手确保电视台和新興媒体的融合朝正确的方向持续推进。

1 IP、虚拟化技术的发展

广电行业在标准和技术的以下几个方面发展很迅速。

1）SDI OVER IP传输标准的推进，SMPTE 2022-5/6 （High Bit Rate Media Transport Over IP Networks），将使视频的制作传输全部基于以太网环境实现，以及随着更加完善的SMPTE 2110标准的制定，将使SDI OVER IP的传输及网络管理的互联互通具有更高的规范性。

2）国内外虚拟化技术日趋成熟，政府、银行、医疗行业的大规模应用，使虚拟化技术得到进一步的印证，虚拟化平台集资源管理与智能调配于一身，对虚拟资源、业务资源、用户资源的集中管理提供强大的虚拟化功能和资源池管理、丰富的云基础服务组件和工具、开放的API接口等。将整个系统的资源进一步优化整合，让系统具备在内容运算、板块融合、文件存储等方面有系统集成度高、性能可靠、安全性强、业务部署自动化、运行维护高度集中和信息资源智能弹性伸缩的优点。基于IT的播控网络系统中所有硬件、软件部署都采用冗余部署，故障自动恢复；虚拟化产品平台管理节点冗余部署，通过管理节点自动感知为双机热备，避免通常虚拟化方案没有单独的物理管理节点导致的在线倒换较慢，甚至是业务中断的问题，确保了业务运行的可靠性。在运维管理方面形成以服务为导向、基于策略且能够实现自动控制的管理模式。

通过虚拟化的网络架构，给电台播出系统带来了下面的这些新的技术优势。

（1）通过虚拟化的运行平台HA以及热迁移的功能，对系统的安全运行提供了保证，减少了故障发生的概率，进一步保证了电台核心业务的安排运行，改变了传统系统中单一节点故障影响运行安全的事故隐患。

（2）系统集成度进一步提升，易于实现对硬件以及软件和应用系统的金融监控，实现系统的管理维护自动化和动态化。

（3）进一步节约了文件的传输速度，使业务的发放速度增加并缩短了业务上线周期，其高度灵活性和利于扩充的特点使管理维护效率大幅提升。

（4）通过云计算和大数据应用对信息资源调配实现了自动化运行并进一步简化流程，实现分布式动态资源优化，自动判断应用负载的具体需求从而弹性的分配资源，大大地提高了整个系统的运行效率，让IT资源和核心业务运行更加协调。

（5）虚拟化的网络架构在数据存储上通过分布式的存储结构，消除了传统播出网中单一节点的弊端，最大限度的，发挥出虚拟化的优势。提供虚拟机的HA、虚拟机热迁移技术提高系统的可靠性。

2 播出系统总体规划

基于以上的新技术发展，以及开封广播电视台目前的业务流程，故考虑采用传统播出与无压缩SDI over IP虚拟化相结合方式构建播出系统，构建传统与IP主备两条链路，这两条链路互为主备，并实现同步控制，在不改变现有工作流程的情况下利用新技术提升系统的安全性、高效性、智能化的可管可控性。

在无压缩SDI over IP虚拟化播出系统方面，采用SDN（软件定义网络）控制、SDW（软件定义工作流）架构，结合数据和控制分离的SDN交换机实现信号调度及业务安排，通过虚拟化资源平台实现业务的分析和处理。

在传统视音频处理部分，4个高清频道采用专用视频服务器播出，分控链路高清主干下变换的高标清同播方式，通过传统基带视音频矩阵实现信号调度。

系统的正常流程可以确保制作的新闻直播网节目内容、制作网节目以及广告串编等素材在节目送播的传输平台在经过对素材的校验和技术审核后自动分发至播出系统的二级存储单元，并经过播出系统的二级存储单元分配到主、备的播出服务器进行播出存储，由基带信号上传和文件导入的素材一般会直接进入二级存储单元，并由播出系统的二级存储单元将内容转移至主备的播出服务器。

具备通过人工任务指定，将经送播平台校验审核后或上载导入的素材直接迁移到主备播出视频服务器的功能，新的播出系统搭建易于实现信息资源在非线编制作系统和媒资管理系统的资源共享和素材交换，从而实现信息的高效、快捷、安全传输。对播出信号的监听监看，监控大屏通过系统流程图可以轻松的看到各种原型号和播出链路中的关键节点信号。使得PGM大信号在系统流程中，清晰可见。并通过主备信号切换装置和跳线排架，实现对故障设备的隔离和播出信号的不间断。从而避免因系统硬件故障而导致的停播事故，减小事故的影响范围。

播出系统应用的播出控制设备都具备网络接口和相应的控制协议。通过整个播出链路上的设备提供的监控报警接口和网络协议端口，通过网络交换机组件的局域网进行播出系统信号源以及信号传输节点的信号数据采集和信号数据的分析判断，并通过数据信息的实时采样监控来实现对信号故障的判断和处理，并通过流程大屏和采样大屏进行故障可视和语音报警提示功能。

因为目前接收终端用户有大量的16：9的电视机在应用，但同时还要兼顾有传统的CRT型4：3画面电视在使用，为了保证节目的可观赏性，并最大限度保留电视节目传输的有用信息。首先是对高标清同播的频道采用高清下面變换的形式播出，对画面幅型的变化采用挤压的方式，标清上变换的幅型变化应用拉伸的方式，通过播出系统中视频服务器上下变换器来进行素材的画面变换，并传给播出服务器，从而保证用16：9画面接收机的电视观众在收看标清电视节目时也有较好的节目收看体验。

此项目设计方案具有先进性、开放性、具有高可扩展性、高安全性和高可管理特性，同时具备易操作维护性；系统设备选型能实现高指标信号处理，流程设计上能实现高效率业务流转；整个方案具有较高性价比。

3 播出系统设计方案

根据总体设计规划，方案系统设计如图1。

整个硬盘系统方案的设计重点如下：

1）信号播出部分。采用传统播出视频服务器与虚拟化平台完成节目主备解码播出，实现主备异构方式的安全播出。

2）上载部分。采用上载与播出分离的方式，设计上载工作站，提供4个高标清上载通道。支持手动、自动、定时、定长上载功能。采用嵌入式文件技审及MD5校验技术，保证素材上载的安全。

3）在虚拟机中部署主备的数据库服务器。

4）安全可靠的网络架构，采用具有冗余热备份机制以太网络交换机。

5）功能完善的播控系统软件，提供播控流程智能管理机制。

6）完善的信号监看报警设计。

4 结论

整个播出系统设计满足台内多种信号的调度、分配，系统软硬件采用先进、科学、可靠的技术，并有很强的系统兼容性和可扩展性，配置灵活、易于操作、便于应急、维护方便。

参考文献

[1]颜斌.高清播出系统的设计思路[J].科教文汇（上旬刊），2016（1）：179-182.

[2]司峰.基于云计算技术的广电桌面云在智慧社区中的应用实现[J].广播与电视技术，2016（4）：164-167.