海南卫视频道高清播控系统设计构想

潘正弟

【摘要】高清电视播出是电视的发展方向，现阶段总局要求高标清同播，是标清电视向高清电视过渡技术变革的重大实施举措。高、标清同播，是指同一频道内容，同时采取高清和标清方式播出。

【关键词】高清播控系统 响度控制 无缝自动倒换 北斗授时 独立设备间

中图分类号：TN92                 文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）019-056-03

Design Conception of Hainan Satellite TV HD Broadcasting Control System

Pan Zhengdi

（Hainan Radio and Television General Station Hainan Haikou 570206）

Abstract： High-definition TV broadcasting is the development direction of TV. At this stage， the General Administration of China requires high-definition and standard-definition simultaneous broadcasting， which is a major implementation measure for the transition from standard-definition TV to HDTV. Simultaneous broadcasting of high definition and standard definition means that the content of the same channel is broadcast in both high definition and standard definition.

Keywords： HD broadcast control system， loudness control， seamless automatic switching， Beidou timing， independent equipment room

1. 海南衛视播控系统概述

现在使用的播控系统是标清数字播出系统。从1999年开始使用以来，先后经历了从磁带播出到硬盘播出的改造、硬盘升级改造两次系统改造。现在播出视频服务器使用OMNEON Mediadeck ，MDM-5321;数据库服务器使用HP ProLiant DL360 G5，播出工作站使用方正无忧频道播出工作站，上载工作站使用方正无忧频道上载工作站，交换机使用3COM Switch 4200G，切换台使用GVG M2100。同步机使用Tektronix SPG 422，同步倒换ECO 422。周边主要使用GVG 8900系列设备。时钟系统使用青岛广电所设备TVZ 3100、TVZ 3400、GS-2型高稳时钟。延时器使用波视BD30AV 。

2. 标清数字播控系统缺点分析

虽然海南电视台原标清数字播控系统历经多次升级改造，但是随着系统运行时间的不断延长，加之高清技术的不断普及，使得海南电视台现有的播控系统逐渐显露出诸多问题，具体体现为：（1）信号源接入过多，在对播控机房进行外部接入时，优势甚至会对达到超过一百路信号源，若信号源接入仍采用传统的线缆接入方式，不仅会增大播控系统运行成本，亦对播控系统的稳定安全运行造成较为严重的影响。（2）录像机资源应用不平衡问题，因海南电视台各个频道情况存在差异性，致使不同频道对录像机的数据存在差异化的要求。（3）依据上级的指示，海南电视台进行高清播控系统的建设已然成为必然趋势。

3. 海南卫视高清系统构想

海南卫视高清系统设计是按照总局要求，高标清同播。实现的方式有两种，一是高清系统播出信号下变换标清信号，实现高标清同播，二是在标清播控系统外建立一套高清系统，高清系统和标清系统使用相同内容的高清素材、标清素材分别播出高清信号、标清信号。第一种方式结构简单，便于维护。第二种方式是拥有两套播出系统，可以把高清信号进行下变换作为标清备份信号，把标清信号上变换作为高清备份信号。在信号备份方面有优势，但在值班上就会增加人手，设备维护工作也会增加。我们在2009年硬盘升级改造时，就考虑了高清播出系统的因素，当时就订购了高标清视频服务器OMNEON Mediadeck MDM-5321，可以播出标清、高清信号。高清改造必然选择高清系统输出信号下变换到标清信号的同播方式，从而实现海南卫视频道高标清信号100%同播。播控工作站、上载工作站、编单工作站都可以使用老的设备。

4. 提高播出质量，提高播出安全

我们从提高播出质量和提高播出安全上考虑高清系统的构建。具体思路如下。

4.1 响度控制

电视节目还普遍存在声画不同步、声音大幅度跳变，是各个电视台遇到的问题。影响了节目的播出质量。现有解决方法主要包括响度的整体调整和实时调整。前者是按照不同音频的平均响度进行整体调整，调整后不同音频的平均响度和目标响度保持一致。后者对音频作部分调整，对音频中响度小的部分进行调整，响度大的部分衰减。两种调整各有优缺点：整体调整可以保持节目的动态范围，但对于不同类型的节目作统一处理可能导致调整后不同节目听起来声音并不相同;实时调整可以使节目响度趋于一致，但破坏了音频的动态范围。现在有一种新的整体调整方案，能够对SDI信号中所嵌入的音频信号响度特征进行提取和处理，从而对音频动态范围进行压缩、增益调整，使输入音频信号瞬间稳定在设置好的范围，解决了不同节目音频信号增益的不均衡问题。参考了各电视台做法，结合我们的实际情况，我们将采用新的整体调整响度方法来控制播出声音均衡。

4.2 无缝自动倒换

标清系统中主备硬盘信号分别当切换台的2个信号源。当主信号有问题时，需要人工判断，再手动切换到备硬盘信号。从判断到动作需要时间，动作快也需要几秒。这次高清改造，建議引入2选1无缝切换开关设备。高清主备硬盘信号送到2选1无缝切换开关，由设备进行判断信号的好坏，进行无缝自动倒换，提高了系统自动能力，避免了手动倒换时间耽搁，导致播出处理时间长，保障了播出安全。

4.3 自动技术审看

海南卫视频道制作是在北京，播出在海南。节目通过中国有线光缆送到海南播控机房，进行上载播出。我们日常上载工作是通过肉眼判断节目图像质量，用耳朵听节目的声音是否正确，该方法本身是十分耗时间和精力的，很可能一走神，某个重要的错误就被漏掉了。我们在实际工作中就发生过这样的事件。一位值班员在上载过程中，看了一下节目单，也就10秒左右没有看上载画面，就在这个时刻，上载画面出现了几秒黑场，结果播出了黑场。此外，人的因素也要考虑进来，观察者的技能和经验很重要，如果在某一方面有所欠缺，则也可能造成误检或者漏检。为了提高播出质量，建议增加自动技术审看。自动技审系统就是应用先进的技术手段，在节目素材播出之前，根据用户需求设置相应的质量检测项，并由计算机对需要检测的节目文件进行检测，主要检查素材中的诸如黑场、彩条、音频丢失等问题素材，形成技审报告，再由人工进行复检，有针对性地对素材的有问题部分进行检查判断，减轻人员工作量，大大减少漏检现象，提高工作效率，提高播出安全。同时，进行日志安全审计功能的增加，具体审计内容包括：（1）审计是否出现日志频率突变的情况;（2）审查日志多少出现突变;（3）审查是否存在“报警”、“失败”等敏感关键词;（4）其它。通过对自动技术审看的应用，可以在为系统提供相关预警功能的同时，为海南电视台播控系统的运行提供安全保障。

4.4 二级存储

海南卫视每天24小时播出。电视剧的播出量大，每天有4部电视剧播出，加上服务器存储播出节目几天的量。现在服务器容量已经告急。改造后素材为高清素材，比标清素材大了约4倍。建议高清改造增加二级存储，满足播出需求。另外，调用二级存储里的素材进行技术审看，也是一种好的方式。如果直接在播出服务器里进行技术审看，增加了服务器工作负担，增大了播出风险。

4.5 数据库

我们现在使用主备数据库。如果主数据库出现故障，采用人工手动倒换到备数据库。想在高清改造时，把主备数据库方式改造为主备数据库实时运行，实现自动倒换。数据库在构建高清播控系统中起到至关重要的作用，若数据库发生运行故障，意味着海南电视台播控系统面临着崩溃的可能，并增大发生重大播出事故的出现几率，所以为了高清系统的安全，建议另加一台备份数据库，用于日常数据的备份，增加系统的灾备能力。

同时，进行数据库的轻量化设计，将原有数据库所具备的核心作用进行合理删减，如构建播控系统过程中进行数据库与播控之间连接的剥离，让数据库的主要功能转变为系统更新数据的存储、记录，以及为相关操作人员提供查询服务。此时编单工作站承担着直接发送节目单的任务，转变以往从数据库中获取的模式。同时，最新的节目单存储方式变为本地存储，电视台在播放节目时，会从本地存储中进行最新节目单的调取，采用播控工作站、服务器控制方式的应用，避免播控系统运行期间发生数据库连接丢失现象而导致无法访问，影响到电视台节目播出的稳定性。此种设计方式可以让编单工作站在数据库访问丢失的前提下，仍可以对播控工作站进行节目单的发出，待工作者接收到节目单后，可以在不受数据库影响的同时，良好控制视频服务器，保证电视节目的正常播出。进行数据库轻量化设计后，海南电视台播控系统整体运行所受到数据库的影响可以降到最低。

4.6 北斗接收机

时钟系统是播出系统重要的基准。现有时钟设备是接收GPS信号。在使用中，经常会有接收不到GPS信号的情况。总所周知，GPS是美国管理，必要是可以关闭。我国现在已经建立了亚太地区的北斗授时服务。建议增添一台北斗信号接收机，保障时间的接收。

4.7 主备机箱配置

为了提高播出安全。对于有主备信号输入的，配置主备机箱及相应板卡，信号输出机箱也采用主备机箱配置方式，使播出信号经不同机箱，提高播出安全。

5. 总结

海南卫视频道高清系统设计构想是我们自己的一些想法，有不完善和不足的地方，希望大家直言告诉。我们需要吸取各家电视台高清改造的宝贵经验，结合自身条件，作出自己的完善的高清改造方案。提高播出质量，提高设备的安全，提高播出服务保障能力。

参考文献：

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[3]孙俊焘.电视台高清播控系统的设计与实现[D].