如何保障电视播出中的线路信号播出安全

刘荣华

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098x.2103-5640-4365

摘  要：电视播出主要是节目的播出，其次是线路信号的播出。线路信号的播出方式和操作流程与节目播出完全不同。线路信号的播出分为转播和直播，转播的是外来信号，直播信号则来自于本台的演播厅、直播间和直播现场等地。线路信号进入电视播出系统后，要与播出服务器信号和其他信号一道接入播出矩阵，在播出系统控制下完成播出任务。所以进入播出系统的线路信号必须与其他信号统一格式，另外为保障播出安全，在播出前必须解决线路信号的监测和调度問题。

关键词：硬盘播出系统  线路信号  转播  直播

中图分类号：TN948.4                      文献标识码：A文章编号：1674-098X（2021）05（a）-0132-03

How to Ensure the Safety of Line Signal Broadcasting in TV Broadcasting

LIU Ronghua

（Lu'an Broadcasting and Television Station， anhui province， Lu'an， Anhui Province， 237000  China）

Abstract： TV broadcasting is mainly the broadcasting of programs， followed by the broadcasting of line signals. The broadcast method and operation process of the line signal are completely different from the program broadcast. The broadcast of the line signal is divided into rebroadcast and live broadcast. The rebroadcast is external signals， while the live broadcast signals come from the studio， live room， and live broadcast site of the station. After the line signal enters the TV broadcast system， it must be connected to the broadcast matrix together with the broadcast server signal and other signals to complete the broadcast task under the control of the broadcast system. Therefore， the line signal entering the broadcast system must be in a unified format with other signals. In addition， to ensure the safety of the broadcast， the monitoring and scheduling of the line signal must be solved before the broadcast.

Key Words： Hard disk broadcast system; Line signal; Rebroadcast; Live broadcast

电视播出的任务分为两种：一是节目的播出;二是线路信号的播出。两种播出任务的工作方式和工作流程各不相同。在线路信号的播出中，线路信号进入电视播出系统，播出的是同样的信号，只是叠加了台标、角标或字幕等。相较于操作复杂的节目播出，线路信号播出看起来要简单得多。

线路信号的播出分为转播和直播两大类，主要区别是进入电视播出系统的线路信号来源不同。转播是指外来信号通过本台播出系统播出，外来信号中最常见的就是中央台、省台等上级电视台的信号。直播的播出任务主要包括本台自办的直播栏目、文艺晚会和所在地方政府的重要会议、重大活动等。

在电视播出工作中，转播任务最常见的就是上级电视台的新闻联播节目转播，以及上级台的一些重要会议、重大活动的现场直播信号的转播等。转播信号源一般由当地有线电视网络公司的前端机房提供，直播信号则来自于本台的演播厅、直播间和直播现场等地。线路信号进入电视播出系统后，与播出服务器信号和其他信号一道接入播出矩阵，在播控工作站和播出软件的控制下切换输出，完成线路信号的播出任务。

1  线路信号播出工作简介

中央台、省台等上级电视台信号源一般由当地有线电视前端机房提供。早期的转播信号源主要是卫星信号，后来随着广播电视光缆网的建成引入了光纤信号源。光纤信号相比于卫星信号有不易被干扰和攻击的优点，但信号容易中断，考虑到信号转播的安全，我们通常将两种信号源配合使用，光纤信号作主信号，卫星信号为备用。当有线电视前端机房距离播出机房较近时，信号可通过线缆传输，距离较远时需架设光缆[1]。

直播信号通常来自于本台的演播厅、直播间和直播现场等地。演播厅和直播间通常位于电视台内部，距离一般较近，信号可通过线缆传输。当所在地方政府的重要会议、重大活动等需要现场直播时，活动现场通常距离较远，需要架设光缆才能将直播信号送至播出机房。为保障信号直播的安全，直播信号传输必须采用双路由结构，布设两套线缆、光缆及配套设备，一路信号作主信号，另一路信号为备用。

在早期光缆尚未普及时，有使用微波传输直播信号的方案，但在有线电视覆盖的城区使用同轴电缆传输效果更好。具体方案是在直播现场将音视频信号用调制器调制成射频信号，通过临时铺设的同轴电缆传送至播出机房，再用解调器解调出音视频信号。

需要转播与直播的信号进入播出机房，必须接入播出系统才能参与播出。早期的信号数量较少，一般采用直接接入播出矩阵的方式。当线路信号数量较多时，由于播出矩阵输入端口数量有限，有些电视台采用在播出矩阵输入端口前加装跳线排、跳线架的方法，手动插拔接头调整接入信号。还有些电视台引入了调度矩阵，可以根据需要灵活调整接入信号。

随着广播电视技术的发展，音视频信号由模拟升级为数字，由标清升级为高清，电视信号进入了多格式并存时代。进入播出系统的线路信号可能既有数字信号，也有模拟信号;既有高清信号，也有标清信号。音视频信号必须按照播出系统的要求统一格式才能进入播出通道。所以还需要对某些线路信号进行模拟/数字转换，加嵌/解嵌操作和上下变换等处理。

为确保线路信号的质量，必须在信号进入播出通道前就对信号进行监测。监测线路信号的传统方法是电视墙监看，还可在配备了调度矩阵的基础上加装专业监视器。所有进入播出系统的线路信号都可以通过调度矩阵接入监视器，通过专业监视器可以直接观察到电视信号画面质量，对线路信号进行巡检。另外电视墙上用音柱显示信号声音，只能观察到声音是否中断，无法判断声音质量优劣，可以通过监视器对线路信号的声音进行巡检[2]。

在线路信号进入播出通道参与播出前，还需要为线路信号配置帧同步机以解决同步锁相问题。另外隨着线路信号越来越多，传统的使用跳线和调度矩阵手动调度信号的方法不可避免地会产生调度混乱问题。随着广播电视设备智能化水平的提高，播出系统还引入了总控调度系统，可以很好地解决上述问题。

2  线路信号与总控调度

根据《广播电视安全播出管理规定》关于总控调度系统的要求，总控调度系统应包括调度控制工作站及总控调度系统软件、调度矩阵、监视器、跳线架和跳线排等。总控调度系统能够智能化的控制、管理和直观显示调度状态，智能检测调度任务冲突，自由调度播出机房内部和出入机房的信号[3]。高度智能化的总控调度系统与设备监测软件配合，可以提供切换路由策略的智能化建议，能够有效避免产生信号调度混乱的情况。

在传统的电视墙监看、调度矩阵加专业监视器对线路信号巡检的基础上，总控调度系统还可与信号质量监测软件配合，实现了信号调度前的质量监测智能化，不仅分担了人工监看、巡检信号的工作，还能够协助播出人员做好转播与直播前的准备工作，大大减轻了值班人员的工作负担。

各地电视台接入总控调度系统的信号并不完全相同，以本台播出系统为例，接入调度矩阵的信号包括以下几点。（1）中央一套、省卫视信号，都是主备两路。主信号来自有线电视前端机房光纤解码器，备信号来自有线电视前端机房卫星接收机。（2）演播厅、直播间和现场直播信号，均为主备两路。演播厅和直播间信号分别用两路线缆接入播出机房。现场直播信号从直播现场用两路光缆接入播出机房的光纤配线架，再用跳纤接入两台光接收机，光接收机输出的主备信号接入调度矩阵。（3）应急垫片信号，主备两路。可以用主备播出服务器备用解码卡播出垫片信号，也可以配备专用硬盘录像机播出垫片。（4）备播录像机信号，主备两路。作为重要节目的备份播出或来不及上载的节目应急播出。（5）应急机顶盒信号，主备两路。作为中央一套、省卫视主备信号的第三备份，也可以在临时需要转播除中央一套、省卫视以外的节目信号时使用。（6）部分系统内部信号。

从调度矩阵输出的信号如下。（1）多路进播出切换器的信号，参与播出。（2）多路进电视墙的信号，包括进多画面、进LED大屏，用于监看。（3）一路进专业监视器的信号，用于观测电视信号质量，对接入调度矩阵的线路信号的画面和声音进行巡检。（4）一路进检测设备的信号，用于对接入调度矩阵的线路信号进行参数指标测试。（5）两路进录像机输入端口的信号，用于录制重要节目，保存影像资料。

为了确保进入播出通道前的线路信号的安全，总控调度系统通常配置主备两台调度矩阵。所有输入信号的主信号进主矩阵，备信号进备矩阵，主备调度矩阵的输出分别接入主备播出切换器，这样所有输入信号都有了相互独立的两条信号通道，当其中一条通道的线缆或配套设备出现问题时，不会影响另一条通道上的信号传输[4]。

3  线路信号与播出切换

线路信号通过调度矩阵进入播出切换器，与播出服务器信号一道切换播出。主备两台播出切换器的输入信号完全相同，包括服务器信号和调度矩阵信号。各地电视台播出系统的播出切换器信号接入不完全相同，以本台为例，接入主或备播出切换器的信号包括以下几种。（1）播出服务器信号，共3路，包括主备播出服务器与第三备服务器信号。播出服务器信号直接接入播出切换器，不经过调度矩阵。（2）常用转播信号，主备共4路，包括中央一套信号与省卫视信号。都是主信号来自主调度矩阵，备信号来自备调度矩阵。由于每天都要转播中央一套和省卫视的新闻联播节目，所以这4个端口的输入信号是相对固定的。（3）直播信号，主备共两路，即主信号来自主调度矩阵，备信号来自备调度矩阵。根据直播信号来源的不同，可以通过调度矩阵在演播厅、直播间和现场直播的信号间切换。（4）应急垫片信号，主备共两路，即主信号来自主调度矩阵，备信号来自备调度矩阵。鉴于垫片信号的应急性质，这两个端口的输入信号也是相对固定的。（5）临时备用信号，主备共两路，即主信号来自主调度矩阵，备信号来自备调度矩阵。通过调度矩阵切换可以是应急机顶盒信号，也可以是备播录像机信号。

主备两台播出切换器的输出信号也完全相同，主要包括播出信号和预监信号，播出信号进入播出链路。为了保障播出安全，电视播出系统一般会搭建两条播出链路，播出链路从播出切换器开始，到二选一切换器结束。这样从主备两台播出切换器输出的信号就有了主备两条通道，主备通道信号接入二选一切换器，正常情况下输出主路信号，主路信号异常时自动切出备路信号[5-6]。

播出切换器的预监信号用于切换器信号监测。传统方法是接入电视墙监看，还可配备一台专业监视器，对接入播出切换器的输入信号进行画面和声音的。预监信号巡检可确保进入播出切换器的信号源质量，在线路信号转播和直播前通过播出切换器的监视器和调度矩阵的监视器监看/监听信号画面和声音，可确保线路信号的播出安全。在配备了信号质量监测系统的前提下还可将预监信号接入监测系统，以实现信号质量监测智能化。

4  提高线路信号播出安全的应急操作技巧

电视播出大部分时间都是节目的播出，即播出切换器大部分时间输出的都是播出服务器的信号，正常情况下只有在需要转播、直播的时候才会切出线路信号。播出切换器的切换受控于播出控制机，可以根据节目单设定自动切换。为了保障播出安全，按照《广播电视安全播出管理规定》的要求，播出切换器必须保留手动切换功能，用于特殊情况下的应急操作。

线路信号转播时如遇到主信号出现问题，值班人员可手动操作播出切换器切出备用信号，如备用信号也出现问题可切出应急机顶盒信号。在转播中央台或省卫视新闻联播节目信号时，遇到新闻联播节目时间延迟的情况，一般会提前通知延迟的准确时间，便于及时调整节目单。如果没有提前接到通知，值班人员可手动操作播出切换器，完整转播新闻联播节目。对于临时转播任务，往往预先不知道节目准确的开始和结束时间，值班人员可以操作播出切换器，全程手动播出。

线路信号直播时如直播的主信号出现问题，值班人员可手动操作播出切换器切出备用信号，主备信号均出现问题时可手动切出应急垫片信号。当直播信号出现不适宜播出的画面时则直接切出垫片信号。

参考文献

[1] 赵全妍.基于VMD的信号去噪与调制模式识别[D].成都：西南交通大学，2019.

[2] 陈斌.电视播控管理系统的设计与实现[D].南京：南京邮电大学，2019.

[3] 许柳竣熙.广播电视台总控传输环网研究与设计[D].昆明：云南大学，2018.

[4] 孙俊焘.电视台高清播控系统的设计与实现[D].济南：山东大学，2018.

[5] 刘海洋.濰坊电视台高标清同播系统设计与实施[D].济南：山东大学，2018.

[6] 宋昊.基于IP技术的数字电视前端系统设计与实现[D].北京：北京工业大学，2018.