新媒体播出系统（精选6篇）
新媒体播出系统 篇1
辽宁广播电视台新媒体播出系统(以下简称“此系统”)负责游戏竞技、家庭理财等5个全国付费频道,家庭影院、家庭剧场等18路省内准视频点播,以及移动电视、城市电视、睛彩辽宁等合计26套节目的播出任务。由于新媒体业务一直采用低成本运行,并且,在建设之初,很多技术尚不成熟和完善,因此,新媒体播出系统无论在设备档次上,还是在系统架构上均存在不足。虽然随着新媒体业务的扩展,经过几次扩容,但是,并没有从根本上改变固有的问题。随着总局62号令对包括新媒体在内的安全播出提出了提高的要求,此系统固有的问题极大地影响安全播出,必须要加以改造。
在改造方案中,全部更新播出系统是一种选择,但是,由于既没有足够的可以停机建设的时间,也没有足够可以建设26套播出系统的场地,并且,全部更换设备的投入成本巨大,因此,不具备条件这样实施。改造应急子系统是另一种选择,可以显著提升播出系统面对故障的可靠性和灵活性,具有安全、便捷、有效等优点。
一原有系统的分析
此系统(如图1)建设时间较早,最早是在2002年,后期经过2003年、2005年、2009年的几次扩容,形成现在的新媒体播出系统。
播出服务器、切换器、键控器、编码器、复用器等通路设备,虽老旧,但是故障率尚在可接受的范围。受到架构存在不足和早期技术不成熟的影响,此系统存在着以下四方面不足:
1.部分通路是单路,存在安全风险
由于早期缺乏流切换设备,编码复用传输部分初始架构是单路设计。虽然为了避免发生停播事故,后期以备件的形式补充了单点设备,但是,这些设备在事故应急时只能依靠跳线盘接入系统,既不灵活便捷,也会浪费很多时间。
2.二选一设备存在无法应付难题
在播出实践中,我们遇到过节目内容出现无声静帧、播出服务器因码流故障假死机、因特殊情况导致播控系统紊乱等现象,此时主备路同时受到影响,二选一设备是无法应付的。
3.现有的流二选一设备性能不完善
流二选一设备由于采购时间较早,只能实现本地切换功能,没有远程遥控面板,远程控制只能依赖不十分可靠的控制软件,有时操作不成功。
4.故障状态下集中监看易受干扰
复用器一旦出现故障,不但汇集到此复用器的几路信号通路被阻断,而且这几路的监看也会失去,非常不利于事故的处理和解决。
二改造方案的设计
针对此系统存在的不足,我们主要从架构上重新打造应急子系统,具体表现在以下几方面:
1.调整建设思路,使用主备辅播出机制
主备辅播出机制的好处是增加了除主备通路之外的第三条通路,以方便紧急情况下的应急操作。新媒体行业整体面临着频道数量较多、人员数量较少、技术体系较为复杂、设备档次普遍不高等现状。节目数量过多,一旦审看不严就会出现各类事故画面;大量的节目通过转码后进入播出服务器,不可避免存在个别节目的码流有问题,会导致播出服务器出现假死机的现象;播控系统受到诸如GPS时钟漂移、人工干预频繁等因素影响,会出现播出紊乱,形成空播。这些问题虽然是偶发事件,不会经常出现,但是,一旦发生,采用主备通路的技术系统是没有快速应急手段的,只能进入设备机房去手工改变线路,浪费了大量的时间,不利于事故的处理。而带有辅助通路的系统不会有这样的问题,合理设计的辅助通路会确保时刻有可以垫播的信号,为事故处理提供了及时、有效的手段。此外,主备辅播出机制有利于实现播出系统在故障状态下仍然安全和可靠的运行。播出系统的设备难免出现故障,如果某个重要或关键的设备损坏,最坏的情况是损失一条通路,而整个播出系统仍相当于两个通路运行,安全风险受到管控。
2.辅助通路的规划
辅助通路的作用就是为了在发生突发情况时提供垫播节目信号。我们在SDI辅助通路里采用固态硬盘播放设备作为信号源,在TS流辅助通路里采用TS垫播服务器作为信号源。一般来讲,辅助通路的垫播节目应该与正式播出节目不同,以避免因节目内容出现同样的问题而丧失应急作用。新媒体播出没有要求节目必须按照精确时间播出,我们没有设计辅助通路与主备同路的节目一致的三播出方案。垫播节目是经过节目部门原先审核的,放到垫播服务器里循环播出。
3.三选一设备的选型
由于新媒体播出系统内部既有嵌入音频的SDI信号,又有MPEG-2 TS流信号,考虑到三选一设备需要同时兼容,并且,本身要具有掉电直通、掉电记忆、自动切换、可热插拔等功能,我们采用了大连捷成的数字视频三选一。这个设备是模块卡,使用标准的i-mode机箱,支持热插拔,可由专用面板远程控制。三选一有三路输出,其中一路是具有掉电直通功能的线路输出,另外两路是分配输出。机箱使用双路冗余电源供电,有网管接口卡,既可监测工作状态,也可集中控制。
三改造方案的实施
根据设计方案,我们改造了此系统的架构,建设了具有自身特点的应急子系统,增加了辅助通路,部署了SDI和流垫播服务器(见图2)。
改造后,主备播出服务器的SDI信号经过切换器、键控器和主备分配器传输到主备SDI三选一。SDI三选一的第一路和第二路分别接主备通路送来的信号,第三路接SDI垫播服务器的信号。这样做的好处是,如果主备通路中的某一路出现问题,可以切换到另外一路;而主备通路同时出现问题,可以切换到播出垫播节目的辅助通路,再到机房通过跳线盘甩掉有故障的设备。即使出现了因分配器故障而导致某一通路阻断的极端情况,经过应急处理,SDI播出部分仍然向下一环节输出正常的主备路信号,并且,自身仍有辅助通路作为备路,不必担心检修期间再发生严重的通路阻断事故。
主备路SDI信号进入编码复用系统,经过编码器和复用器传输到主备流三选一。流三选一的第一路和第二路分别接主备复用器送来的信号,第三路接流垫播服务器的信号。流三选一的作用与SDI三选一的作用是相同的,可以根据需要应急切换到某一通路。
由于传输出去线路是单路的,我们在流三选一的后面加入一个流二选一(考虑通用性,实际设备仍是三选一),选通一路来进行传输。如果未来传输线路改造成为主备通路,我们可以很方便地相应调整。
集中监看环节也进行了完善。将二选一的分配输出送到监看网关,输出和监看是一致的。若主备通路因设备故障而阻断,只要人工手动切换,即可恢复正常输出和监看。
合理配备设备,消除应急切换设备本身可能出现的故障。我们配置了主备两个i-mode机箱,每个i-mode机箱配置了N+1块三选一切换卡,多出的一块卡插在机箱里面处于加电状态,还备份了一块不加电的卡。
经过近3个月的运行,整个新媒体播出系统工作稳定可靠,辅助通路正常运行,应急切换及时可靠,事故处置时间大为缩短,改造工作达到了设计要求。
四结束语
任何一个技术系统随着设备的老化都会出现这样那样的问题。全面更新换代是一种相对彻底解决问题的思路,但是,不是任何时候都具备这样的条件;改造关键设备是另外一种解决问题的思路。用哪种技术方案实现技术系统升级,是需要根据各自的具体情况决定的。辽宁电视台新媒体播出系统的改造提供了一种相对经济和简便的方法,可以为不具备全面更新条件的播出系统,尤其是新媒体播出系统的改造提供一个有益的参考。
摘要：介绍了辽宁广播电视台新媒体播出系统应急子系统的改造方案。通过分析原有系统存在的不足,提出了应用主备辅播出机制来提高整个播出系统安全性和可靠性的方案,为不具备全面更新条件的播出系统,尤其是新媒体播出系统的改造提供了一个有益的参考。
关键词：新媒体播出系统,主备辅播出机制,三选一
新媒体播出系统 篇2
项目背景
根据发展规划,中广有线温州分公司拟新增招聘轮播频道《温州招聘》,该频道覆盖人群为温州市区50多万有线电视用户。轮播频道将24小时播出各类企业招聘信息,各种优秀人才的身份信息,各大企业宣传片。形式涵盖纯文字、图片加配音以及视频资料。
为顺利建设该频道,公司媒体部要求数据部建设一套能够实现各种播出形式,操作简便,满足基本播出画面效果的播出设备。经数据部与媒体部讨论,同意建立《温州招聘》频道播出系统项目组,并将播出系统定为NEW-Image新媒体信息播出系统。
项目建设指标
1.技术指标
(1)播出服务器输出接口:采用SDI接口(Serial Digital Interface数字分量串行接口),无压缩的视频串行数字接口,SD视频传输的SDI速率500Kbps-15Mbps,嵌入式音频。
( 2 ) 播出服务 器输出格 式 :MPEG-2.(运动图像及有关声音信息的通用编码)。
(3)播出服务器型号:HPZ420。
( 4 ) 播出服务 器数据库 类型 :SQLServer。
(5)播出服务器时钟同步:主备播出服务器安装时钟校时软件,相互间校时,保持主备设备同步播出。
(6)播出服务器存储能力:320G的系统硬盘自带,两块希捷2TB工作站式存储硬盘之间做RAID5保护,2TB*2的存储硬盘能够存储10天播出内容,可以满足媒体部门的需求。
(7)存储删除策略:手动删除。视频分辨率:编单制作服务器上视频转码软件能将视频分辨率转成720*576.
2.播出端
NEW-Image新媒体信息播出系统可在模拟和数字电视平台上播出文字、图片、配音和视频资料,能融合硬盘播出,图文资讯播出,字幕播出于一体并支持多视频及多信号播出。硬盘播出包含完备的顺播、定时播、插播和间隔播出方式。另外,当前播出文件已播和剩余时间,待播文件的定时和剩余时间动态显示。硬盘播出Video文件都可实现应急播出。播出信息备档方便查询播出日志记录。主备机故障自动切换功能。预留ASI、SDI以及模拟信号的输入口,支出SDI以及模拟信号的输出。可以支持四路视频同时播放,三路硬盘视频和一路实时外信号。页面之间切换自然平滑,支持淡入淡出。
3.制作端
操作界面统一简单,分编辑和播放2种界面布局,主操作完全在一个界面上,操作需简单、明了和直观。系统采用XML技术,易于再创作、管理和发布。按照区域进行制作,区域可以叠加多层。字幕模板,日常制作只需要更换文本就行。区域内部任务转化过渡平滑,支持百种划像特技。视频可以根据区域,设定比例和大小,视频区域可以叠加台标。每个区域可以创建静帧、实时数据、表格、滚动、动画、导视、短信互动、时钟或视频等内容。支持多种格式的图片(图片格式支持bmp、jpg)、动画(动画图片格式支持tga)、声音和视频文件。系统可对本地视频文件进行简单的编辑打点播出。
系统结构:
如附文档一所示,编单制作服务器通过交换机与主备播出服务器实现通信。网络接口类型为1000M电口。
主(备)播出服务器各输出一路SD信号至SDI主切换器的主(备)输入。SDI主备切换器再将输出信号输送给SD编码器,SDI编码器将播出信号编码成ASI接口类型,然后将该信号输送至前端系统的DCM。
此外,主备播出服务器各自再输出一路SDI信号至SDI矩阵以供监测系统监测。
方案采用两套具有冗余备份的主备播出服务器和一套管理控制系统,作为数字电视宣传播出平台;一套非编制作编单主机,作为制作管理系统;主备切换器负责故障自动切换,当有复合信号需要输入时,接入外部信号切换器,系统自动切换;全部设备网络化,最终将编制好的内容,可以选择模拟方式播出,可选SDI为输出。
制作端可以很好的利用第三方媒体管理平台提供的资源,包括各种格式的视频文件,同时支持各种格式的数据库、动画、图片、文字等,按照设计好的或通过网站共享的模版排列布局,每个区域内可以创建静帧、实时数据、表格、滚动、动画、导视、时钟或视频窗口等不同的类型,同页面可支持多视频区域;区域大小、位置任意,多层可互叠;系统内嵌导视模块,只需导入所需数据即可完成自动播出;页面制作完成后,不同级别的用户按照系统的安全策略,将素材和页面文件上载到服务器,通过管理控制机进行逻辑控制播放,每个区域内容可以各自独立控制,互不影响。
播出服务器采用了智能化的主备在线备份方式,当主服务器发生问题时,通过智能侦听,系统立刻控制主备切换器,切到备服务器,保证了不间断的播出;实时日志显示,可以精确到每一步动作,便于分析故障;系统资源均匀分配,不会由于超过负荷,而造成系统不稳定;播出端支持外信号的接入,可以扩充播出的节目资源。
系统安全性
1.应急方案
(1)播出服务器故障应急方案:主备播出服务器可以实现自动切换和手动切换,当主播出服务器发生问题时,通过智能侦听,系统立刻控制主备切换器,切到备播出服务器,保证了不间断的播出。
(2)编单服务器故障应急方案:备播出服务器会安装一套赠送的编单软件作应急之用,备播出服务器的电子加密狗也会具备打开编单软件的功能。当编单服务器发生故障,工作人员可使用备播出服务器编单。
(3)切换器故障应急方案:预先在前端DCM配置垫播内容,一旦切换器故障,DCM会自动将该信号切至垫播内容,然后工作人员更换切换器。
2.安全机制
(1)物理层面
系统内所有设备工作在在专用网络内,避免无关设备和无关人员接触;
(2)协议层面
制作系统采用FTP协议和特定的用户名来访问播出服务器。
(3)应用层面
建立完善、严格的权限管理机制,防止人员的误操作或者恶意操作。制作完成后的页面,按照权限上传。制作主机通过指定的用户对完成页面进行审核。制作好的页面可以进行本地预览,查找错误。实时日志显示,可以精确到每一步动作,便于分析故障。在编单服务器上安装防病毒软件。另外,编单服务器使用人员需做好外置存储设备的防病毒措施。
项目技术基础及条件
1.安装地点
NEW-Image新媒体信息播出系统的主备播出服务器、SDI主备切换器、SDI编码器和播出汇聚交换机安装在温州广电中心306机房。
博汇检测显示屏和KVM控制器安装在温州广电中心307机房操作台。
编单制作服务器和编单汇聚交换机安装在温州广电中心706机房。
2.安装条件
温州广电中心706机房西面墙上方有通往708机房的通道,通过此通道布线,可以连通编单制作服务器和708机房光配柜。而306机房光配柜第一二框与708机房光配柜第一二框原先已经连通。因此,将306机房光配柜与主备播出服务器连通,即连通了编单服务器与主备播出服务器。
另外,两台播出服务器每台功率为400W,设备功率与散热均符合广电306机房要求。
系统扩展性
1.链路
考虑到以后可能增加新频道播出设备,项目组商讨决定在广电706机房和306机房各布置一台交换机。今后新增频道设备可直接接入交换机预留口,而无需占用广电三楼至七楼的链路资源。
2.存储
因为XP系统不能认出大于2TB的硬盘,所以2TB的硬盘不能升级为4TB,扩容时可以再加2TB的硬盘或外置硬盘,但新增硬盘不能用作播出,只能用作存储多余的素材。
3.高标清
系统播出节目为标清节目,如需要,升级播出板卡后即可播出高清节目。
结束语
随着NEW-Image新媒体信息播出系统的顺利搭建,《温州招聘》开始播出一些图片、动画和视频等形式的公共信息和招聘信息。系统采用一制作主备播出的硬件结构,以温州本地招聘信息的发布为主,附带活动视频、图片广告和动画角标等信息,达到视频播出和信息播出的完美组合。
北方新媒体播出升级改造 篇3
关键词：安全播出,科学的架构,系统应急方案,TS流备份播出系统
北方新媒体主要业务集中在新媒体付费电视业务上, 因此经费较为紧张, 目前使用的系统为2008年机房搬迁时采购的格非系统。因至今已服役接近5年, 系统已满足不了如今播出的安全要求。而因经费问题暂时无法全部更新, 因此采用局部点增加设备提高安全性。目前播出系统整体架构问题如下:
(1) 主备视频服务器目前可以做到互为备份, 主备切换器也可以做到互为备份, 并且可以由三选一切换器切换第三路垫片防止主备服务器播出的节目有问题, 如黑场等情况均可使用该方法处理。
(2) 三选一切换器、键控器、视分卡均为单点设备, 目前使用跳线盘来防止这几种设备出现问题。
(3) 视分卡之后的编码器及复用器, 虽然有备机, 但是目前也只是使用跳线盘来接线, 遇到问题时跳线来解决问题。
(4) 目前后几项需要跳线盘解决问题的设备, 主要问题还在于出问题时无法对通路节点迅速做出判断。
播出安全是电视台的重中之重, 因此播出系统安全级别也最高。综上所述不难看出, 对播出系统进行改造升级势在必行, 完全应合实际播出状况需求。
经过研究就本播出系统而言, 应重点实现其组成中的垫播应急系统设计升级应用, 即TS流备份播出系统, 主要针对几个单点设备及整套播出系统进行TS垫播保障, 而整体保留之前系统设备使用及其软件系统的模块结构, 不失为一种经济实用高效的改造方法。
1 TS流备份播出系统
视频服务器和播出功能基本要求如下:
MPTS码流输出, 满足最低5路标清4.5Mbps或3.5Mbps码率视频节目播出, DVB-ASI接口播出的MPTS码流最高输出码率不低于38Mbps。
单套系统最少支持1个ASI输出接口, 并可扩充, 单套系统最大输出码率不低于152 Mbps。
支持单节目码流和多节目码流输出。支持MPEG-2 TS流Service ID, PMT PID、视音频PID、PCR PID重新映射。具有PID重设置处理功能, 支持PAT、SDT、NIT、PMT、PCR、视音频PID生成。
具有PCR抖动校正功能, 影片切换做到平滑无缝处理, 保证两个节目间平滑过渡。
支持1.5M~20M码率的MPEG2 TS流文件, 支持招标方现有节目制作系统生成的MPEG2 TS流节目文件。
支持基于TCP/IP的远程播控, 支持对自身状态进行监视。
设备符合电信级安全设计, 播出存储采用企业级硬盘, 有效使用空间不小于2T, 支持RAID0、1、5或者更高的RAID级别, 使用RAID1、5或者更安全的RAID级别。
系统的软硬件都必须稳定可靠地运行, 系统应具有方便、有效、完善的应急方案和措施, 能够在线维护系统设备。播控系统可对播出服务器进行实时监控与管理, 具有故障报警、历史数据查询等功能。系统具有完善的安全和应急播出措施。
支持未来通过简单升级, 实现H.264或者其它节目格式的高标清节目播出, 通过内置扩展或者外置增加播出系统的存储容量, 通过增加连接设备与北方新媒体的媒体中心的存储系统互联互通。
系统应具有简单的播出控制模块、节目单编辑模块和节目迁移调度模块, 可以实现直观的播控、简捷的编单和方便的节目迁移功能。系统具有完善的安全和应急播出措施, 能够有多种方式确保稳定可靠。
系统应具有定时和顺序播出功能, 并可以在全部节目播完之后重头开始往复循环播出, 支持7×24小时不间断播出;播出软件应具有脱机播出, 即在播控与视频服务器或数据库服务器断开的情况下仍能够实现播出;重新联机之后, 在播节目会保持原有播出状态, 不会受到影响, 除非播控端发出新的更改指令。
满足实际播出和系统功能扩展要求, 具备稳定和可靠的播出控制和时钟校正功能, 可灵活添加删除播出通道。
界面友好, 能够进行灵活的增加、删除、拷贝、粘贴条目的操作, 支持鼠标滚轮翻页。
能够对播出单和串联单进行自动时间计算并进行相关的逻辑检查和纠错, 应确保在播节目不会出现误删除。
播出控制模块、节目单编辑模块和节目迁移调度模块必须拥有日志记录功能。
未来可以仅通过补充新的设备升级至完整的TS流播出控制系统, 具备完善和全面的系统管理、播出控制、节目单编辑和节目迁移调度模块。可以实现H.264或者其它节目格式的高标清节目播出, 具有完善的存储空间管理和磁盘空间回收机制, 与北方新媒体的媒体资产管理系统连通并可以高效传输节目;提供多种节目编排方式, 包括:实时、顺序、触发、定长插播、不定长插播、顺序插播、跟随插播、紧急插播、不计时插播等, 具有良好的检错能力;具备完善的数据库管理功能, 能够对播出数据库中的各种表项进行自动或手动导出和导入、删除操作;可以实现完善的在线和离线数据备份功能。
2 结语
新媒体播出系统 篇4
纵观电视播出发展历程, 播出技术的进步、设备的更新、频道的增多以及节目、广告和字幕等信息量的加大, 使节目的播出方式和播出形式也随之逐步改变。不仅播出系统内部的结构和流程发生了转变, 而且与播出系统相关的外部环节也不得不发生变化。自动播控系统发展到今天, 经历过几代重大变革:第一代播出系统, 解决从手动播出到自动播出的自动化问题;第二代播出系统, 解决从磁带播出到硬盘播出的文件化问题;第三代播出系统, 解决编播系统网络化及与外部系统间点对点互联互通问题;第四代播出系统, 解决在面向全台网的目标或环境下, 播出系统如何走出孤岛, 更加顺畅、安全地与其他系统在业务层面进一步融合问题。
随着国家“三网融合”整体推进、高标清同播以及现代媒资多渠道发布等新形势发展, 电视媒体由单一传统媒体为主向传统媒体与新媒体融合发展的指导思想, 对数字制播网络环境和流程设计提出了更高的要求。这就需要对数字网络环境中的硬盘播出系统重新定义, 因为在这一环境下, 一是系统包含丰富的对外交互和对内互联接口, 改变和改进了传统的节目上载方式, 实现全台域、全流程、全文件的自动备播、多路备播, 安全播出管理从局部扩展到了全域, 二是系统具备文件实时技审、信号智能监控措施和完整的节目质量保证体系, 丰富和加强了系统的可靠性、可控性和可维护性。因此在构建新的大型数字播出系统和流程环境时, 必须始终把握和权衡“保障安全”和“提高效率”这两个既相互促进, 又互相制约的关键问题, 也要考虑从以传统媒体为、主向传统媒体与新媒体融合和兼容发展的需要, 推行安全、高效的播出管理。
2 设计思路和目标
陕西电视台是国内最早实现磁带自动化播出和较早实现硬盘播出的电视台之一, 播出部承担着节目播出和信号传输两大任务。2008年, 为解决旧播出系统信号格式较混乱、传输转换环节较多、硬盘系统存储和带宽冗余不足、机房环境落后和供电系统老化等技术问题, 使节目编排播出流程更加顺畅, 确保播出安全、提高信号质量和播出效率, 台领导审时决策, 决定新建包括播控和传输两大平台的全新12频道标清播出系统, 同时以新播出系统启用为契机, 推行新的全台节目编播工作流程。这是陕西电视台对播出系统投入最大的一次改造升级, 也是对全台节目编播管理的一项重要改革。
新系统从设计到实施, 秉持“安全高效, 立足实际, 技术创新, 加快发展”的根本思路, 认真总结以前老系统升级改造中的不足和遗憾, 依照大播出概念对规范化、流程化播出管理的要求和当今数字化设备的应用特点, 以发展理念创新设计, 从机房整体布局、装修风格到色调搭配、安保监测, 从多联机、精密空调配置到气体消防、接地防雷设计, 从双母线供电到双组 (每组2台120 kV·A并机运行) 冗余式UPS电源配置等基础设施建设诸方面, 按照广电总局要求, 参照电信级技术标准, 对每个细节仔细推敲、调研和施工, 机房整体简约而大气, 既满足专业数字设备的环境要求, 又给值机员提供了一个舒适的工作环境。
新播出系统建设方案力求达到3个目标:
1) 建好新播出系统。
以1台数字256×256总控调度矩阵、2台数字128×128主备镜像播出矩阵和3组 (每组4个频道) 独立分布式分控系统等为基本架构, 打造可提供主、备、二备共3路镜像硬盘信号的硬盘播出网络和安全可靠的播控软件平台, 以可扩展的海量存储二级缓存平台为中心, 与新建广告串编系统互联互通, 实现节目与网络字幕的同步联动播出, 为满足全台日益增长的节目、广告、字幕安全播出要求和提升技术保障能力奠定坚实基础。
2) 用好新播出系统。
把理顺全台编播流程作为如何用好新播出系统和如何做好播出管理的切入点, 促进安全播出, 提高播出效率。确定全台各部门依照新的编播流程和职责, 相互协作配合, 各环节皆以电子节目单为驱动, 加快和推进全台节目编排、制作、播出的流程化、规范化步伐, 以适应新形势下硬盘播出的需求和要求, 为向基于全台网架构的第四代全网络化播控系统平滑过渡打下基础。
3) 提高新播出系统节目传输质量。
从新建传输平台入手, 以成熟的数字压缩编码和SDH微波、SDH光传输技术为依托, 建设12+2压缩编码架构的1+1镜像传输系统。采用“发送源集中整合备份, 接收地分散选择还原”的传输方案, 规范和统一系统内信号传输格式, 规避模数转换和信号损耗环节, 简化传输系统流程, 提高信号传输质量。
经过两年多的方案研究、设备安装、系统调试和3个月并机运行, 在迎来50周年台庆之际, 12频道标清数字化硬盘播出系统和传输网络平台于2010年3月31日同时与老播出系统安全切换, 顺利交接。
3 实施方案和特点
3.1 机房总体布局 (图1)
新播出系统本着“机房分布式布局, 系统模块化管理”的思路, 机房分块布局, 频道分组布置, 设备分类安装, 系统分布设置, 设备集中监控。
为便于安全管理, 播控区与公共操作区 (主要为各频道、广告中心人员) 按楼层分开。除等离子屏幕墙、日常人机操作面板和工控机等设备分布于各机房外, 所有数字周边设备集中安装于恒温恒湿、安全洁净的第5层设备机房。所有机房实行IC卡权限管理, 特别是设备机房实行封闭式管理和维护。图1中各箭头简述了各机房、各模块之间的联系和各部门之间的工作配合流程, 以及各模块的信号流向和转换功能。同期建设的广告串编网络机房位于B座4层, 通过双路单模光纤与新播出系统连接, 实现广告素材迁移。
新播出系统包括硬盘网络、总控调度、分控播出和传输平台等模块, 在设备机房内按各模块功能和信号走向, 分别对应4排机柜, 分组分类安装, 每排直列10个标准机柜, 整个设备机房模块清晰, 便于设备维护和应急检修。
3.2 总控调度与分控播出模块
总控和分控技术特点有:1) 端到端采用数字SDI嵌入音频方式, 支持4声道音频;2) 主备通道分开调度, 总控与分控对应, 增强应急预案;3) 配置自动调度软件, 预置调度路由和任务, 加强安全调度;4) 控制系统执行安全倒换策略, 简化关键环节, 保证安全可靠;5) 节目与字幕同步联机自动播出, 适应大字幕量资讯播出要求。
总控系统选用哈里斯 (HARRIS) 256×256调度矩阵和主备128×128播出矩阵, 矩阵交叉点板支持3 Mbit/s～1.5 Gbit/s的信号。分控系统主通道选用QMC新型16路切换台, 备通道选用HARRIS 16×2静切换开关, 主/备通道切换采用具有旁通功能的双2×1倒换开关, 两路主备输出直通送至传输平台对应的主备编码器群。同时配备Miranda画面分割监视及大量周边设备。
3.3 硬盘网络模块 (图2)
硬盘网络关键技术特征有:1) 视频服务器采用上载与播出分离、播出主+备1+备2等3路硬盘信号同步镜像播出架构;2) 通过海量二级缓存与台内广告串编网互联互通;3) 智能化的文件技审、信号监测措施和网络控制系统;4) 科学有效的播出文件、广告素材迁移策略;5) 安全可靠的网络数据库在线三备份方案。
主播和备1选用6台内置存储的Omneon MediaDeck单机服务器, 每台4路解码通道, 每2台1组为主备, 3组主备完全镜像。备2采用集中存储SAN结构的Omneon Spectrum大服务器, 为12个频道提供同步备份, 另配置4路编码通道和2路解码通道, 用以在紧急情况下的上载和审看。上载也采用集中存储SAN方式的Spectrum大服务器, 配置16路编码上载通道, 8路解码审看通道, 另配置2路延时播通道, 2路延时编辑通道, 2路延时上载通道和2路垫片通道。二级缓存选用NAS+SAN结构的HP EVA8100, 存储容量配置为24 Tbyte。
视频服务器和二级缓存皆采用15 Mbit/s码流、长GoP帧MXF格式文件, 4声道嵌入音频采用48 kHz取样, 24 bit量化。
硬盘网络的安全连接为:
1) 网络分配。
整体硬盘网络系统横向包括视频服务器系统、控制系统和网络管理系统三大部分, 也可纵向分为播控网络 (数据库等相关服务器及各工作站、控制机) 、迁移网络 (视频服务器及二级缓存网关) 、监控网络 (所有周边设备的监控) 。纵向的3个网络相互独立, 基于安全策略, 之间没有直接的网络连接。
2) 外部系统连接。
广告串编系统需要将素材最终传输至播出服务器, 并访问播出数据库, 这就需要同时访问迁移网和播控网, 系统采用双网卡、跨网段连接对应接口服务器策略, 有效隔离数据。
3) 内部系统连接。
播控网和迁移网是整个网络的核心内网, 各配置2台千兆核心交换机, 在扩展交换接口的同时, 采用将2台交换机堆叠连接的安全策略, 既使2台交换机互为主备, 也使这2台交换机在内部视作1台。网内监控服务器、自动技审服务器、迁移服务器等通过双网卡或多网卡, 分别交叉连接到2台交换机上, 实现播控网、迁移网及监控网的主备份和隔离互连。
3.4 传输平台模块 (图3)
传输平台技术特点有:
1) 采用主、备编码通道镜像和复用适配器对称配置架构, 2选1开关分级配置, 提高安全保障级别;2) 智能化的网管监控和在线实时故障诊断系统, 及时检测报警;3) 通过受控的16×4源开关和2×1开关, 自动完成应急备份设备倒换。
选用TANDBERG E5710编码器和MX5620复用器, NEC SDH复用器和大小微波设备。传输平台通道采用嵌入音频ASI格式。各频道主、备两路独立输出信号直送传输平台主、备编码器群对应端口, 统一压缩 (5 Mbit/s) 编码转换成ASI信号, 再通过ASI复用、适配 (45 Mbit/s) 、SDH复接 (155 Mbit/s) 和路由分配。以数字光缆和SDH微波 (含点对点中继) 主备方式分别传送至城南发射塔和城内网络公司前端机房, 以SDH微波主备方式直传至高山发射台, 另以光缆方式经西安城市光纤环网送往网络公司前端机房作为第三备路传输通道。每个接收端至少有3路不同路由的传输信道。传输平台主备路可根据监测报警进行手动切换, 也可设置智能检测监测模式, 系统根据故障诊断状态, 通过控制16×4和2×1开关自动倒换备用编码通道或复用适配通道, 完成自动应急备份。各接收端分别对以数字光缆和SDH微波方式传输的多路ASI复用流信号进行选择接收, 每个接收端只解复用和解码还原自己要发射、传输的信号。
4 关键技术平台及安全策略
经过多年来国内各台硬盘播出系统的应用和交流, 硬盘播出的网络架构和播出技术已日臻成熟, 与多年前传统的自动播出系统相比, 实际上硬盘播出网络无论多庞大、多复杂, 化整为零后仍可视为多台传统录像机集群自动播出系统。作为面向全台网过渡的数字网络环境下的播出系统, 是网络化制播链的最后环节, 因此, 加强网络化播出的安全性、提高流程化播出的效率性、简化的人机操作的复杂性, 无疑是新播出系统设计和实施过程中不变的要求。另一方面, 考虑到今后面向新媒体内容发布、面向多渠道内容发布的需要, 播出系统的业务边界和系统边界更加需要具有弹性。传统的播出控制系统正在由原来单一的播出控制系统, 转变为包括播出控制、节目整备和全域全流程监控等系统在内的, 融合IT技术和视音频技术的数字网络播控平台。由此, 重新定义后的播出系统也可简称为播出控、管、监系统, 其典型特点可概括为:1) 从面向结果的素材管理到全域节目整备;2) 从简单人工巡检到全流程智能监控;3) 从定性主观审看到可量化质量保证体系。
新系统硬盘控制网络架构除规模大、设备多外, 与常规硬盘网络基本相同, 本文以新播出系统技术方案为重点, 探讨影响播出安全和效率的关键技术平台和相应的安全策略。
4.1 网络数据库平台主备应急策略
数据库是播出网络系统的心脏和大脑, 系统配置三台 (主、备、备2) HP DL380 G5数据库服务器, 每台服务器上都安装Oracle数据库系统, 正常状态下, 所有的数据均在主数据库上运行。为保证数据库不间断运行, 系统采用“主备实时同步, 备2异步备份”的自动应急策略。也就是主数据库后台实时向备数据库进行数据日志备份, 再由备数据库按间歇方式, 定时向备2数据库完全拷贝。间歇时间取值为2 h。
4.2 RS-422控制系统安全倒换策略
与常见的两路主备镜像播出网络不同, 由于新播出系统硬盘网络方案采用三路硬盘同步镜像播出方式, 所以如何安全控制二备硬盘播出、如何在主控、备控、二备控之间实现准确倒换 (如图4所示) , 是新播出系统控制技术的关键点。
作为软件开发和应用, 最准确最简单的判断无非是二进制“0”或“1”两项选择, 而三项组合判断无疑增加了软件多重判断条件和软件复杂性, 为避免多重判断影响控制系统的稳定, 本系统采用程控自动倒换与人工手动倒换结合的控制策略:在备控机上设置程控接口、加载倒换软件, 控制特制的RS-422程控1/3倒换开关, 实现主控与备控之间的常态自动倒换;当主控机和备控机同时故障时, 通过闭合1/3倒换开关面板上的开关按钮, 手动倒换到二备控机的控制状态, 实现非常态的安全倒换, 既安全准确又简单可靠。
4.3 广告串编网络与播出系统实现互联互通的安全策略
广告串编系统与播出系统有多种互联方式, 如SDI信号直联方式、播出本地串编方式 (即广告素材存储于播出服务器本地, 由播出软件完成广告素材的组合编单和段落打包, 直接调用播出) 。考虑到陕西电视台广告段每天重播少、变化多的实际情况, 确定采用广告段迁移方式。
新播出系统通过二级缓存网络的接口网关服务器提供与广告串编网、制作网、在建媒资管理系统以及待建全台网等业务网络的接口, 可以轻松实现本台全台网规划, 实现台内业务流程全程文件化。新系统采用以太网跨域连接和文件打包迁移形式, 实现与广告串编网络的互联互通。待全台网建成后, 该链路也可作为ESB/EMB双总线结构下的应急直联通道。
1) 硬件连接。位于A座楼的播出系统与B座楼的广告串编系统之间, 通过2根单模光纤与2台千兆交换机和接口服务器连接, 作为主备通道, 中间设置防火墙, 以抵御数据风暴对播出系统的影响。
2) 网络互联。播出系统给广告串编系统提供2个WebService, 一个供广告串编系统查询广告代码使用, 另一个供调用FTP拷贝任务使用。WebService是基于HTTP协议跨平台的、一般防火墙不设置阻挡HTTP协议的标准超级文本协议 (如QQ就是基于HTTP协议) 。
3) 落实应急预案。广告串编系统作为独立的网络结构, 从数据库管理到镜像存储, 从数据备份管理到转码打包迁移, 具有多重应急备份措施。除此之外, 系统充分考虑到在主备通道光纤意外同时断开的极端情况下, 采用广告编辑站下载磁带、播出系统上载工作站上载的应急处理策略, 保证广告播出安全。
互联互通平台内部的交互协议流程如图5所示, 用5个步骤完成了一个迁移任务从申请到执行的全过程, 广告时段和广告代码以日播单为驱动, 完成每个广告段的自动迁移。除2个WebService外, 播出端接口服务器还启动3个自动程序, 分别是任务迁移程序 (执行迁移) 、任务管理 (分配迁移任务) 、任务管理界面程序 (可看到所有的任务, 并可以调整优先级) 。
广告串编系统通过接口程序查询到编单系统发布的广告代码, 将其与实际对应的广告素材绑定, 转码至广告串编网的本地共享存储上, 并通知播出系统迁移接口程序。播出接口程序将广告素材迁移至播出存储系统 (二级缓存) , 自动完成MD5校验且无误后, 将素材信息写入数据库。如果迁移素材有误, 则通知广告串编网重新迁移。
4.4 全域节目技审和素材迁移策略
节目技审是新播出系统监测、量化技术指标, 落实质量保证体系的新环节, 而素材迁移策略直接关系到节目整备和素材管理的效率。
由图6所示的流程可以看出, 节目和广告分路径进入播出系统, 两者都遵循严格的技审和迁移规则, 这就是“以日播单为驱动的自动技审和以数据库为核心的智能迁移”策略。
1) 自动监测。
在节目磁带上载过程中自动进行。系统共配置8输入口自动监测仪2台, SDI信号由录像机环入, 实时监测信号质量, 及时报警如黑场、彩条、静帧、彩场、雪花场、色彩丢失、单色、音频信号丢失、音量过大过小等。
2) 自动技审。
技审软件共分为任务管理软件、任务执行软件。任务管理软件负责查询和接收到需要技审的任务, 并分配至任务执行服务器。任务执行服务器负责具体素材的文件分析, 共有4台技审服务器同时执行。通过任务管理软件可手动调整技审优先级, 或停止任务、重置任务。技审软件除了需要手动调整技审顺序之外, 都是自动执行, 无需人为干预。提供自动QC功能, 通过软件算法自动检测素材中的加帧、黑场等问题。提供MD5校验功能, 将素材迁移的准确率提高到99.99%, 以做到素材迁移“万无一失”。
3) 软审浏览。
软审软件通过软件播放器窗口审看浏览二级缓存中15Mbit/s码流的MPEG-2文件素材。技审完成的素材, 如有问题, 会在技审结果中显示出来, 可根据技审结果中的入点信息直接快速地自动找到问题起始帧。
以上几个自动执行环节产生的技审结果, 系统会自动录入数据库。最后一步, 需要人工确认审核通过才能迁移到播出服务器待播。
5 理顺编播流程, 促进安全播出
进入网络化播出的标志是素材共享化、编播流程化、管理规范化, 其核心内容就是理顺编播流程。从理顺流程入手, 既是加强安全播出、提升编播效率的出发点, 也是落脚点, 更是关键点。主要体现在以下几个方面:
1) 规范化的编播流程, 不仅定义了播出部门各岗位责任, 也清晰地描述了全台各节目部门核心业务, 明确了各环节管理工作的任务和责任, 使被动变为主动。
2) 网络化的编播流程, 运用电子化程序, 起到连接节目生产、审核、播出三者之间的桥梁纽带作用。各节目生产部门是前端, 播出是末端, 而播出整备环节 (包括节目单的编排、调整和节目带送播、广告素材的准备等协调工作) 处于中间, 实行编播流程化后, 不仅将大部分节目单、节目带的在线修改和审核等工作从播出线前移, 也从根本上减轻了播出线每天应对以上工作的压力, 将末端播出隐患和风险前移。
3) 人性化的编播流程提醒各环节节目整备及时到位, 使编排、审核、播出各岗位的节目单数据高度统一, 避免重复操作, 减少人为失误, 杜绝安全隐患。
4) 从全台网角度看, 编播流程为以后发展奠定了必要基础, 是媒资管理系统和全台网必经之路。
陕西电视台全台网建设的其他环节如媒资系统、主干平台等尚处于规划之中, 在一定时间内需要继续使用现有磁带库、总编室旧的节目编排系统 (编辑纸质周节目计划单) 。为借播出系统改造契机, 改善传统的纸质编单习惯, 逐步向全台统一规划的全程文件化、网络化制播体系过渡, 台领导组织相关部门多次协商, 决定对新播出系统执行“以电子日播单为驱动的全台统一编单, 集中审核”的编播流程管理, 如图7所示。
流程特征有:
1) 编单软件会通过编排申请, 自动产生节目代码, 自动将日播单中的每条节目名与后台数据库服务器中相对应的节目名, 以及播出服务器相对应的节目素材予以绑定, 使每条节目的名称信息和内容素材, 从开始编单到上载、从修改到播出始终唯一, 避免了以往各环节的人工重复和出错。
2) 各频道编单员完成电子版日播单, 通过编单平台向频道总监和编委办提交电子版日播单审核申请, 同时打印纸质日播单以备频道总监和编委办笔审签字。经本频道总监电子签审和纸质笔签后, 编委办再对电子版和纸质版日播单进行审核, 并同时在纸质日播单上签字和在电子日播单上电子签审。
3) 经过电子签审的日播单通过分发平台, 将任务同时分解、下发到各分控播控工作站、上载工作站、广告中心串编平台和各频道网络字幕编辑机。与电子日播单对应的纸质日播单同时下发给播出部各播控机房, 供播出值班员对照复查, 在日播单有临时变更时, 供编委办签审使用。
4) 此阶段会明确各时段节目 (包括影视剧、自办栏目) 的内容 (明确交付播出磁带的名称、集数、播出日期等) , 指定相对精确的时长 (±0 s) , 确定各广告段的插播点 (暂时不能确定的插播点数据, 播前以书面形式通知播出线, 由播出部值班员添加修改) 、缓冲时间段、节目内容等信息。
5) 导播员集中检查、调整、合成各频道日播单数据, 掌握和调度在日播单提交后, 节目素材临时修改的时间窗口, 保证播出安全。
6) 网络字幕的编播流程同样以电子日播单为驱动。字幕编辑机 (上级机) 以下传的电子日播单为模板, 在完成字幕、角标的编辑、审核和提交后, 由独立的网络字幕系统数据库自动下传至各分控字幕播出机。字幕播出单与节目日播单遵守统一时钟, 并行、同步运行, 实现网络字幕与节目播出的联动播出。
新播出系统和新编播流程正式运行3个多月来, 稳定可靠, 不仅信号传输质量明显改善, 而且以电子日播单为驱动的各频道统一格式编单、编委办集中审核协调、播出部严格执行的编播流程和工作局面井然有序, 电子编播流程简化了以往的人工协调管理模式, 也使节目编播的工作效率和安全播出保障能力得到显著提高。
摘要：以陕西电视台新播控系统的设计和实施为重点, 围绕“保障安全”和“提高效率”两个关键点, 从播控系统发展的进程特点、系统架构的设计实施、关键技术平台的安全策略等角度介绍了数字环境下播控系统所发生的转变。结合台内实际情况, 就成功推行新的全台节目、字幕编排播出工作流程, 阐述了加强安全播出和提高工作效率的解决方案和管理思路。
新媒体播出系统 篇5
微波首站隶属于河北省广播电视微波总站, 是全省广播电视信号微波传输的始发站、全省微波系统的网管中心、京-冀-晋-蒙南线微波电路的网管中心, 目前承担着河北电视台7套电视节目、河北电台8套广播节目、中央一套电视节目和中央一套广播节目下传, 以及10个地市的新闻回传任务, 一旦出现问题将影响全省的安全播出。微波首站原来采用的节目编码、复用、自动倒换系统为以色列SCOPUS公司的设备, 于2004年投入使用。限于当时的技术条件, 该系统倒换备用编码器时间为5、6秒左右, 倒换时间较长, 影响安全播出。其次整个系统不间断运行已超过7年, 设备的故障率不断增加。另外由于金融危机的影响, SCOPUS公司已被其它公司收购, 后续维护、备件都存在问题。为确保信号的安全优质传输, 需要对设备进行升级改造, 满足广电系统的安全传输要求。
按照《国家广播电视微波电路维护管理规程》要求, 机房要求整齐清洁、设备无尘、温度保持18℃～26℃, 最佳为22℃, 但由于办公室房源紧张, 微波机房与值班室在一个房间, 因此设备的洁净度和温度无法满足最佳要求, 这无疑增加了设备的故障率。从传输安全角度考虑, 应实行人机分离。因此, 此项目包括实现人机分离部分, 为设备提供更好的运行环境, 以符合业务需求。
为进一步满足我省广电“数字化引领, 结构化升级”的要求, 微波总站2010年7月启动了微波首站新机房编码播出系统改造项目, 项目主要包括两部分, 一部分是播出系统, 主要包括信号分配切换系统、编码复用系统、监控监测系统等;另一部分是机房环境改造, 主要包括机房装修、配电及UPS、空调设备等。
2实施方案
微波首站新机房编码播出系统的设计遵循了成熟性、实用性、先进性、标准化、开放性、可管理性、可维护性和安全可靠性的原则和标准。
微波首站新机房编码播出系统用于处理河北电台、河北电视台送到微波首站的广播电视信号, 实现对信号的监视、监听、切换等功能。微波首站是全省微波电路的起始站, 该站的安全播出事关全省广播电视的安全播出, 播出系统必须稳定可靠, 性能先进。
1.播出及监测系统
微波首站播出及监测系统包括播出、监测及系统集成三部分, 信号流程示意图如图1所示。
从流程图看, 此部分涉及到的设备主要有数字视分、跳线盘、数字视频矩阵、监视器、监测系统等。监测系统主要分为信源监测、复用器输出信号监测、末端监测、河北卫视等回传信号监测、无线接收电视信号监测等, 能够以图形化及声光报警方式报告故障位置, 作为安全播出的重要辅助系统, 做到提前发现系统隐患及加快系统故障定位与处理, 实现系统设备智能化管理。
2.编码系统
根据我省广播电视传输要求, 需要编码的电视节目为8路嵌入音频的SDI视频信号, 广播节目为已编码的ASI码流, 编码后的广播电视码流, 再经复用器复用为ASI码流。为保证安全传输, 编码器采用8+2备份系统, 一旦出现问题时可自动或手动倒换, 编码器倒换时间不大于5秒;复用器、DS3切换器切换时间不大于1秒。经编码、复用、协议转换, 最终输出DS3信号给微波传输设备。复用器、ASI/DS3网络适配器皆有冗余备份。
3.空调设备
空调系统采用机房专用进口品牌精密空调, 具有恒温、恒湿, 连续24小时不间断可靠工作性能;满足整个机房温度:22℃～26℃, 湿度:40%～80%要求, 配置为两台定时自动倒换工作状态。
4.机房配电及UPS等设备
机房配电分为工艺电 (播出设备使用) 与动力电 (空调与照明使用) , 严格分开, 均为双路配置, 一路专线, 一路大楼公用线路。其中工艺电, 接入一台输入功率≥100k VA的交流切换配电柜, 能实现自动和手动切换。
为保证首站机房的安全优质播出和设备不间断稳定可靠运行, 所有播出监控设备均接入UPS电源系统, 该UPS系统配置为:机架式、每台容量≥10k VA, 采用1+1并机冗余工作, 免维蓄电池后备时间不小于1小时。
5.机房装修
将电视中心19楼后搭建区域 (原为天井) 改造成主机房, 内置微波、复用、编码等设备, 按照配备下送风空调对地面, 房顶、墙面、门窗等进行相应装修改造。另将1905办公室及原值班休息室隔断打通, 并将其与楼道隔断拆除, 整体改造成值班监控机房, 按照监控机房要求对地面、墙面、门窗、吊顶等进行相应装修改造, 装修总体要求, 不得破坏原建筑基础, 保证原建筑稳固、安全, 达到简洁、大方、实用、美观、环保、舒适的装修效果。
3实施进度
微波首站新机房编码播出系统于2010年11月份进行公开招标, 2010年12月底完成招标工作。机房装修于2011年1月开工建设, 2011年3月20日完成。编码系统、机房空调、机房配电及UPS等设备于2011年3月31日进场, 整个系统于2011年4月30日完成安装调试并加电运行, 2011年9月由河北省广播电视微波总站组织相关人员对该工程进行了验收自查, 2011年10月13日, 河北省广播电影电视局就《微波首站新机房编码播出系统》项目, 组织专家进行了验收, 在听取了项目组的项目建设情况和试运行情况介绍, 审核了相关资料, 进行了实地考察, 并进行了认真讨论后, 专家一致认为该项目设计合理, 施工精细, 设备先进, 性能稳定可靠。
微波总站对首站机房的编码播出系统项目于2011年4月底完成设备的安装调试, 考虑到适逢建党90周年的安全播出, 新机房一直未正式启用。经局领导同意和前期充分的准备, 微波总站于2011年10月19日凌晨2:00～6:00顺利完成搬迁工作。根据《广播电视安全播出管理规定》 (总局令第62号) , 国家广播电影电视总局安全播出调度中心批准新机房编码播出系统进入试播阶段, 试播阶段从2011年10月19日0时至2012年1月20日24时止。试播期间新机房设备运行稳定、传输信号质量明显改善, 同时机房工作环境及职工的工作条件也得到了明显的改善, 实现了人机分开。
4实施效果
微波首站新机房编码播出系统采用了国内省级及以上电视台播出系统使用的主流产品, 整个系统从2011年4月30日开始设备加电运行到2012年1月20日试播期终止, 我们从安全可靠性、先进性和简易性出发, 期间经历了不断地论证、改进和完善, 确定了最终整个信号流程。
从光端机送来的电视台8套SDI节目流, 经过跳线盘、视分、矩阵等环节, 与电台播控送来的广播ASI码流一起送入编码复用系统后, 进入ASI/DS3适配器, 输出的DS3码流送入SDH传输网络。新机房编码播出系统配置了哈雷先进的NMX网管系统, 通过8+2网管系统实现了对节目的配置管理、备份管理、告警管理、操作日志管理和用户权限管理等全面的管理能力。
信号监测采用了博汇Trinity Ares-Display多画面监测报警系统, 完成24路SDI信号、13路ASI信号、5路模拟信号和1路QPSK信号的监测, 覆盖了新机房编码播出系统的各个环节, 并提供了信号和码流故障的监测信息显示、码流录像、实时报警等功能。
新媒体播出系统 篇6
北京台新大楼于2008年初正式投入使用, 新大楼的播出系统是以标清为主体建设的, 仅构建了1个高清频道。随着高清普及的脚步声越来越近, 台内也在不断继续推进高清改造, 在全台范围内实施了一系列的高清项目, 包括演播室、节目制作网、媒资等等。在采集、制作等前端高清化的同时播出系统的高清改造迫在眉睫。播出部于2009年接到了上级通知开始对播出系统进行高标清同播改造。开始构思搭建多频道的高标清同播频道平台。
一高标清同播的定义
所谓的高标清同播, 就是同一个频道同时具备标清和高清两个格式输出, 可以使有条件的观众选择更加清晰的高清节目进行收看。
目前开播的同播频道大致有两种实现方式:一种是分别建立独立的标清播出通道和高清播出通道;另外一种是通过高清播出通道下变换标清通道。
我们分别针对这两种实现方式做了调研和分析。
1. 独立的高标清通道
传统的单格式播出频道链路如图1所示。
各信号源经分配后同时送往主备通道的切换台和切换器, 其中主通道经2选1送往下游的传输系统, 此种结构的播出链路已经过台内多年使用, 基本稳定, 应急方便可靠。若需要构建同播频道只需要另建一套播出通道配置相应的值班员, 两个通道分别播出频道的高清版本及标清版本, 即可实现频道的高标清同播。
北京台的卫视频道同播就是采用的这种方式, 采用此种方式的优点是同播改造对现有的标清频道没有影响。
2. 采用高清下变换的方式实现同播
高清下变换的方式即建立高清播出通道, 频道的标清格式输出是由高清通道下变换得来的, 通道链路图如图2所示。
信号源全部为高清, 高清的播出通道与单格式播出链路基本一致, 主备路分别进行标清下变换, 下变换的信号需要在叠加外键之前, 主路出自切换台的Clean feed输出, 备路出自净切换输出, 主备路均需要在下变换为标清后进行标清台标字幕的叠加。
采用这种方式搭建同播系统, 设备的投入量减少, 但是高清下变换的幅型方式有多种, 在国内经常使用的有两种, 若采用同播方式需要考虑如何控制下变换进行正确的幅型转换。
二符合BTV现状的系统设计
1. 两种链路结构的综合比较
高标清独立链路实现简单, 系统结构成熟可靠, 对于一向把安全放在首位的播出系统来说应该是相对稳妥的办法。但是, 此种同播构成方式对设备、空间、人员均是双倍的投入, 系统的建设及维护成本非常大。另外这种高标清独立的播出通道同时也需要节目制作部门同时提供高清和标清版本的节目源, 这样对于节目制作部门的要求也是非常苛刻的。
高清下变换的同播方式对于设备、空间、人员的投入少, 同时对于节目制作部门只需要向播出提供高清版本节目就可以。技术难点在于如何安全可靠地实现下变换的正确幅型选择。
比较如表1所示, 可以看出, 同播方式采用高清下变换的方式是比较节省资源的, 可靠性的评级为“中”是因为在技术实现方式上播出通道做帧精度的下变换目前使用得并不十分广泛, 需要进一步地论证和实验。
从系统的灵活性和可扩展性的角度出发, 高标清独立通道可允许同频道的高标清通道播出不同节目, 高清下变换同播方式高清与标清播出基本严格一致, 灵活度差一些, 但是总局要求“高标清同播频道的同播率首年要达到50%, 第二年要达到70%, 第三年要达到100%。”同播频道迟早需要达到高标清节目内容完全一致。
另外结合北京台的实际情况, 节目制作部门经过多次高清改造, 前期的ENG摄像机、中期的演播室、非编、媒资均可提供高清节目, 已基本满足个别频道的高清节目提供要求。目前在播的部分标清频道的直播节目信号已经是演播室通过下变换提供的。正好可以借此机会将制作平台向提供高清节目过渡。
经过讨论, 我们基本确认播出系统采用高清下变换的方式实现同播。
2. 下变换流程论证
系统的结构定下以后, 需要考虑如何安全可靠地进行下变换方式的自动选择, 在设计幅型转化的流程的同时也需要考虑到部分现有标清格式素材的使用问题。
目前针对于国内电视台广泛使用的下变换方式有两种, 如表2所示。
最简单的下变换同播方式是幅型固定模式, 无论高清通道输出的是何种幅型信号, 标清通道的下变换采用固定的切两边。幅型变换流程如图3所示。
为避免下变换出现“邮票”, 使用现有的标清节目播出时, 不能采用上下加黑边的标清幅型, 在标清上变换时需采用固定两侧加黑边的上变换方式, 同时在播出通道中的下变换设定为固定的切两边方式。
这种处理方式上下变换的幅型受限, 很可能出现有效图像被切掉的情况, 使用的场景有限, 经讨论后发现不符合北京台的使用需求。
需要幅型变化不受限制的根本方式还是控制下变换, 现在对下变换的控制比较流行的方式是AFD信息, 可以满足幅型的帧精度变换, 国际相关标准为SMPTE2016, 目前为止还没有现行的国家标准。
AFD信息的主要作用是描述当前的信号的格式及幅型, 进而指导下、上变换设备进行正确的幅型转换。AFD信息为1个8位数据, 可嵌入SDI信号的VANC内, 上下变换器通过自动检测输入信号VANC内的AFD信息进行格式及幅型转换。
设备支持方面:基带信号的处理部分, 现在各大厂商的周边产品目前均支持通过AFD信息对信号进行上、下变换的处理;媒体文件部分, SMPTE2016对媒体文件也有规范, 目前各大服务器厂家也都支持将文件中的AFD信息嵌入到基带信号输出, 并且可以直接将标清文件通过服务器上变换为高清使用。
在播出域内, 通过AFD信息完全可以做到下变换的自动控制, 也可以做到幅型转换不受任何限制, 甚至于单条节目可以携带多种AFD信息突出节目效果。但是AFD流程是一个全台化的制作流程, 需要进入播出系统备播的节目、素材均带有AFD信息以便指导播出链路中的下变换做自动的幅型转换。
全台AFD信息基本流程如图4所示。
若采用AFD流程, 那么需要进入播出域内的节目无论是由演播室或总控调度过来的基带信号, 还是由媒资转码过来的素材文件, 均携带AFD信息, 以便指导播出通道内的下变换进行正确的幅型转换。
若使用AFD流程, 出于对播出安全的角度考虑, 节目嵌入AFD信息最好由节目制作部门完成, 播出部门根据节目单或节目技审单做AFD信息的2次检查, 保证标清节目的幅型正确。
结合北京台的实际情况, 基带信号嵌入AFD信息流程管理较容易, 但是媒体文件部分由于不是由制作部门承担, 对节目的嵌入AFD信息实行比较困难, 所以AFD信息在北京台目前实施难度较大。
对于播出系统而言, 实现高清下变换的幅型的正确选择就可以实现频道的高标清同播, 我们认为可以通过播控软件控制下变换来实现。
信号流程如图5所示。
高清基带信号可直接调度至播出, 若有标清直播信号需由上游系统进行上变换再送往播出;媒体文件部分由于控制服务器的上变换难度较大, 必须提供高清版本节目文件, 若需要播出原有的标清文件需要节目制作部门进行高清的2次制作再送往播出;同时总编室需要在送往播出的节目单中要描述节目的下变换方式, 由播出控制软件控制播出链路选择正确的下变换方式。
北京台目前准备上线的同播频道:卫视、文艺、体育等频道均可实现全高清的制作, 使用标清节目的情况很少, 另外通过播出软件控制下变换方式也可满足下变换幅型不受限制的需求, 只是需要明确规定, 需要满足单条节目只允许1种变换方式, 同时由总编室提供节目的下变换方式即可, 这样对节目制作部门的要求也降低, 基本对节目制作流程没有大的改动。比较符合北京台目前的制作流程。
3. 同播链路设计
那么接下来需要考虑的是如何建立播出通道, 下变换器可以直接通过控制信息选择下变换的方式, 但下变换器的受控往往是GPI方式, 这种控制方式帧精度的变换实现难度较大。所以我们将播出通道设计为如图6方式。
高清通道部分与单格式播出链路一致, 主路为切换台, 台标及字幕通过切换台完成, 经过主备2选1、末级视分送往下游传输系统。备路为净切换开关, 台标字幕的叠加通过高清键控器完成, 经视分作为高清备路信号。
高清主备通道的Clean输出分别送往标清主备通道, 标清的主备通道各接入2路下变换器, 分别做两种固定的下变换幅型转换, 播出软件控制标清的主备切换器选择正确的幅型输出。然后进行台标字幕的叠加送往下游系统。
这样做的好处有以下几点:
●净切换设备可以做到帧精度的控制, 且工作模式成熟稳定;
●下变换器做固定的幅型转换稳定度提高;
●方便扩展接入特殊的标清播出信号如CCTV-1、标清测试图等。
在标清通道中需要注意的是高清下变换进行处理时会带来1帧到2帧的延时, 此时通过调整播控软件命令的相对延时量达到标清通道切换的精度。
另外在播出软件的界面上, 增加控制下变换的标识, 便于值班员进行节目单的复查及实时更改。
4. 优化应急处理
这种方式的同播链路均采用的是成熟可靠的技术实现, 弥补了下变换同播的安全隐患。但是一定程度上增加了播出链路的复杂度。我们需要优化应急流程来使操作人员可以快速处理故障。
在以往的单格式播出链路中, 我们均采用的是优先保主路的处理手段, 在主路串入2选1设备, 当主路出现故障而备路正常时直接切2选1选择备路输出, 当备路信号出现故障时可以通过跳线排除故障赢得解决时间。
在高标清同播链路中, 虽然是通过下变换的方式实现同播但是也同样需要考虑到高标清通道单独的应急处理问题, 若采用同样的处理流程分别做高标清通道的应急处理, 可能会需要值班员出现故障时进行2次操作, 延长故障应急处理的时间。
经分析发现链路中同时影响高标清主备通道的设备为切换台和净切换器, 根据北京台的日常使用经验, 系统故障70%以上均是切换设备, 周边的板卡出现故障概率较低, 所以我们设计当高清通道出现问题时值班员只需要对高清通道的2选1进行切换, 同时标清通道的2选1联动。而标清通道出现问题时只需要选择标清的2选1进行倒换, 高清通道不动的应急机制。这样保证了值班员在出现问题时可以做到“一键应急”。
三小结
高标清同播是在高标清过渡时期带来的新型播出形态, 可能会是播出系统这几年比较热门的议题, 北京台播出部设计通过两种下变换幅型的选择而实现高标清同播这种实现方案, 是根据北京台现有情况和制播流程搭建的, 目前也完全可以达到北京台的高标清同播需求。科学理想的实现流程应该是AFD流程, 但是AFD是全台流程, 对全台的制作、分发、播出均需要提出要求。由于北京台很多系统已经投入使用一段时间, 这个问题的确很难一步实现, 需要逐步微调落实。在本次系统设计中, 我们也考虑到了日后向AFD流程过渡的可能性, 设备选型均支持AFD的处理和透传, 可以为日后的系统调改打下基础。
北京台内本次搭建的6个高标清同播频道的集群经一年的设计、实施、试运行已于2010年底正式投入使用。目前承载北京卫视频道、文艺频道、纪实高标清节目的播出, 未来将继续承担体育频道的播出任务, 系统基本达到了设计目标, 运行稳定。
摘要：本文详细论述了在高标清同播播出系统中AFD的实现模式, 并结合北京电视台实际情况, 探索出一条独特的AFD变换模式和系统链路设计。