数字电视广播播出系统的构成和关键技术分析

郝艳红

【摘要】随着数字电视的大量出现，给现代人们的日常生活方式带来了重大影响，对当前我国的数字电视广播行业也同样具有积极的示范推进推动作用。本文就我国数字电视有线广播网络播出管理系统的基本构成和一些关键技术问题进行深入研究和实例探讨。

【关键词】数字电视广播;播出系统;构成;关键技术

中图分类号：TN929                     文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.05.035

随着当前我国国民经济的不断快速发展，我国现代数字通信技术和现代网络通信技术也在不断的快速发展和不断进步。电视在网络存储视频信息、传输数据广播信息以及视频编辑等各个方面，都已经进行了高度数字化的技术改造。在不断改造它的过程中它还需要通过关键的硬件技术和整套系统软件构成，让有线电视广播的视频播出视觉效果能够得到良好性的提升。

1. 系统构成

1.1 节目播出子系统

节目过程播出管理子系统由RAID-X系列光盘阵列、TS视频交换矩阵、播出过程监控系统工作站和播出数据库管理服务器模块组成。在实际应用中，视频图像服务器将在频道主/从视频控制器和工作站的远程控制下，自动实现不同电视频道的多个主备串行图像的实时输出，并根据需要自动实时进行图像检测和处理视频ts和由视频图像服务器控制的串行图像的状态，以此用户能够以完全自动化的操作方式在不同频道主备视频服务器间进行实现无缝实时切换，保证视频节目实时播出的最高安全性。同时，主備份的视频存储服务器将能够实现磁盘阵列的快速共享，为基于后续盘符矩阵的快速扩容应用提供技术支持。播出通道监视软件工作监控站在日常运行中则将对不同播出通道的电视播出运行情况实时进行全面远程监控，并在通道发生播出问题时及时发出报警，通过使用播出监控软件的远程应用可以实现对播出服务器的远程控制，确定其在不同通道数字电视通道上分别是以在线直播播出方式进行播放还是以“硬播”两种方式进行播放，以有效保证电视节目播出的实时准确性。

1.2 播出存储子系统

广播系统存储子系统由两个光盘阵列组件组成。主要包括双输出总线、双输出控制器和双输出电源。同时需要两个冷备盘，具有各种raid的自动保护和存储功能。在网络存储管理系统过程中将电视节目网络制作管理系统与其他节目网络播出管理系统之间进行直接分离，当网络节目播出需要在不同网络存储管理系统中同时进行数据交换时，则通过对网络节目进行调度管理服务器的直接应用就能完成播出目标;而如果其余网络设备以采用物理网络连接的操作方式对目前存储中的网络节目进行直接播出，在没有经过节目调度管理服务器的应用情况下就不能对目前存储在该系统节目中的任何一个数据资源进行直接访问。节目数据调度如果服务器对其中的视频数据进行迁移，则将根据经系统审查的视频节目单数据开展迁移工作，以最大化的限度地有效降低因系统操作失误而可能带来的节目播出安全故障风险，进而有效保证系统正常播出的数据安全性。

1.3 节目迁移子系统

节目网络上载调度系统由节目调度网络服务器及节目调度系统工作站部分组成。在实际应用中，它以节目调度端和服务器端为数据核心，通过以太网和全天候光网络数据备份，可以实现各种节目管理数据的主次数据存储和基于现有节目单元的各种节目数据调度。当目标广播结束后，系统完成对节目表数据的实时编辑并通过系统审核后，系统将广播节目表通过网络上传至一级调度管理工作站，调度管理工作站则根据该播出节目单向一级调度管理服务器发送播出节目单的调度管理指令，当其成员接收并得到这个指令后，再通过一种网络的通信方式在一级数据存储管理系统中对每个目标播出节目单的文件数据进行实时读取。在实际上传到对节目的监控过程中，工作站将对其进行实时告警检测，时刻准确把握节目存储管理系统的实际剩余存储容量，当其中的剩余存储容量已经达到实时告警的阈值时，调度员和工作站则同时会向监控用户手机发出报警提示信号。当上载下传调度工作站自动获取批量数据删除上传系统节目列表后，系统则自动会向上传调度系统服务器自动程序发送删除指令，对当前存储在该系统列表中的所有相应上传节目数据进行批量删除。

1.4 播出控制管理系统

播出过程控制节目管理信息系统由播出节目单元的编排、播出时间控制以及节目播出过程管理这几个主要系统部分组成。其中，播出节目控制管理系统的主要管理功能分别是指对节目进入播出的全过程的控制系统管理、应急节目控制以及正常节目播控。节目单元的编排管理系统在实际节目应用中与节目播控控制系统管理进行了相配合性质的应用，以便于实现各个节目单元的调整、编排，节目过程中的编辑审核以及播控系统管理等等功能。播出业务管理信息系统则同时会在用户数据库中对已经进入该管理系统的不同电视节目的每一项播出信息自动进行规范的管理记录，并且系统能够根据实际使用要求对每个用户账号进行信息分级管理授权，从而逐步形成一套具有严格规范、简单明快特征的网络电视播出业务流程。

1.5 播出设备检测与预监系统

在系统日常运行管理过程中，播出控制设备的状态检测监控功能，能够全面实时监控视频播出设备服务器控制进程工作状态、运行过程状态、通道运行状态以及主要控制部件工作状态，在系统配合s-ts自动切换矩阵的使用情况下也可进行自动动态切换。而视频码流实时分析处理系统则不仅能够同时实现视频ts和码流的实时视频监测，在分析系统中的软件应用界面中，能够实时显示出针对任意一路视频ts流实时监测的各电视音频节目数据以及各项视频信息，并且还能够通过解码得到指定视频节目的所有相关视频数据。当系统出现监测错误时，也通常会在快速进行监测的必要情况下以一种动态的显示方式实时显示信息出来。播出状态预监控该系统主要能够将节目服务器中即将开始播放的视频文件预先录制播放，以便于保证在本期节目正式开始播出时不会再次出现播放问题。

2 关键技术

2.1 视频服务器

与目前传统固态硬盘视频播出服务系统配置相比，数字电视网络广播系统在网络视频播出服务器配置方面仍然具有不同的技术要求。在这种传统电视播出管理系统中，电视的播出频道并发数量很少，仅有5～6个，这种实际情况下即使在对其它的视频管理服务器进行电视并发流量的容量控制设计时不必再需要对它进行过多的角度考虑，只需要将它的重点目光放在电视存储管理系统的容量设计上进行即可。而对于这种数字电视节目播出处理系统来说，其电视节目占据数量非常庞大，因此对系统中的处理数据能力已经有了非常高的技术要求。而在电视相关技术应用不断快速发展的实际情况下，视频播出服务器也已经成了非常重要的一个专业电视频道综合播出服务平台。在实际的视频业务正常开展中，服务器端需要保证能够根据视频业务的正常开展实际情况不断自动更改视频播出播放方式。对此，服务器就根据需要自动实现对多种电视播出输入方式的灵活组合配置，并根据具体电视业务的播出种类等来实现多种播出格式电视节目内容的灵活组合输出。视频输出服务器系统采用视频节目自动存储输出系统与输入服务输出系统人机分离的工作方式可以保证视频内容节目存储的最高安全性，输入输出系统则主要负责将不同传输类型的视频传输接口介质自动输入各个视频输出服务器中，而视频输出输入系统的主要功能之一就是能够根据各个对应傳输接口自动播放视频服务器系统中的视频节目，包括ppip、aSI以及daSDI。

2.2 RAID-X技术

根据网络电视节目存储重要性和复杂程度的不同，可以在磁盘阵列中分别进行设置不同的磁盘数据存储安全级别，对于平时需要更新电视内容需要频率较高的网络电视节目，则同样的也可以通过raid5的数据存储级别方式对其进行及时存储，这样也不仅仅是可以有效率的平衡其在不同磁盘空间使用中的数据利用率以及同时还能确保磁盘数据库的存储安全。同时，也同样我们可以通过多一个不同磁盘之间并行多个列阵的数据存储分布方式同时用来进行视频节目中的raide的数据存储，这样，即使所有磁盘阵列中的部分数据系统出现重大数据损坏，也不会直接影响整个视频节目的正常实时视频播放，同一视频节目中的数据存储可以均匀分布在多个磁盘阵列和多个不同的磁盘上，实现并行阵列分布，即通过多个不同磁盘阵列之间的并行数据存储，这样也可以实现同一视频节目的正常实时数据读写，同时满足其他高实时性视频播放性能要求。而对于当正在陆续开展建设中的RVOD等频道电视节目业务对同一频道电视节目具有数据进入输出并发要求并具有较高的电视数据输入并发的效率和数据流量管理控制能力要求时，RAID-X则可以使其业务具有更明显的市场竞争力和优势。

2.3 网络传输平台

为了有效保证节目播出系统网络运行的稳定与安全，网络信息传输中心系统根据节目控制系统信号以及网络数据信号区别分为两个不同的通信区域：a这个区域，在该两个区域中，以100mb/s的通信方式直接实现一级播出节目服务器同节目播控、播出节目监视器等服务器间的数据通信;b这个区域，实现一、二级节目存储之间的播出节目网络上传，在以一级调度播出服务器为网络传输中心网管的网络基础下加上将节目制作系统专用光纤与二级播出节目存储系统光纤交互相连，以有效保证播出节目网络上传的稳定可靠性。

3. 结语

总而言之，数字电视以及广播网络工程在实际应用运行中虽然存在的一些关键技术非常多，但是在实际应用发展中，这些新的关键技术同样也是课程工作人员非常需要特别关注的一个问题。数字电视网络广播行业要有梦想能够获取未来广播发展的良好平台和发展机遇，一定要更加注重学习推广更多的广播技术和发展理念，解决实际广播发展中一些关键技术应用带来的诸多问题，并且还要结合实际广播发展市场需求和行业特点，不断探索提出新的广播技术和发展理念。

参考文献：

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