一. 引言

　　在模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變的進(jìn)程中，數(shù)字化播出首當(dāng)其沖。近幾年來(lái)，廣告節(jié)目硬盤(pán)自動(dòng)播出和新聞節(jié)目硬盤(pán)自動(dòng)播出等系統(tǒng)在許多電視臺(tái)的成功應(yīng)用，尤其是視頻壓縮技術(shù)、大容量存儲(chǔ)技術(shù)和傳輸技術(shù)的迅速發(fā)展，使得以硬盤(pán)存儲(chǔ)為基礎(chǔ)建立電視數(shù)字化硬盤(pán)播出系統(tǒng)的方式已被業(yè)內(nèi)所認(rèn)同，并正在逐步得以推廣應(yīng)用。我臺(tái)的全數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)經(jīng)過(guò)技術(shù)人員一年多考察論證、安裝調(diào)試，于2001年底正式啟用，至今，系統(tǒng)一直處于可靠運(yùn)行狀態(tài)。

　　二.系統(tǒng)要求

　　播出系統(tǒng)的數(shù)字化是電視系統(tǒng)整體數(shù)字化的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我臺(tái)播出系統(tǒng)需要播出2—4套電視節(jié)目，因此，除了對(duì)硬盤(pán)播出系統(tǒng)具有安全、可靠這一基本要求以外，多套節(jié)目集中播出這一方式對(duì)系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量、節(jié)目的輸入輸出通道數(shù)、數(shù)據(jù)的傳輸速率以及數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)速度等均提出了很高的要求。我們?cè)谠O(shè)計(jì)這一全數(shù)字播出系統(tǒng)時(shí)首先考慮了以下幾個(gè)要求：

　　1.系統(tǒng)支持多頻道播出。實(shí)現(xiàn)二套自辦節(jié)目的硬盤(pán)播出，并可擴(kuò)展到與有線臺(tái)合并后所有四套自辦節(jié)目的硬盤(pán)播出。

　　2.播出采用MPEG-2（4:2:2）格式傳輸、存儲(chǔ)節(jié)目信號(hào)，采用8Mb/s--12Mb/s碼流進(jìn)行編碼。

　　3. 系統(tǒng)內(nèi)部一律采用SDI數(shù)字信號(hào)（內(nèi)嵌AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)音頻）。

　　4.為保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)內(nèi)硬盤(pán)服務(wù)器、矩陣、播出控制機(jī)等主要部件均設(shè)計(jì)有備份，與主機(jī)同時(shí)工作，隨時(shí)切換。

　　5.系統(tǒng)使用界面簡(jiǎn)潔直觀，操作平臺(tái)采用Windows NT中文系統(tǒng)。操作要簡(jiǎn)單，輸入量少，功能全面，安全可靠。

　　三.硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)的核心設(shè)備是存儲(chǔ)容量大、基本帶寬寬、輸入輸出通道多的高性能硬盤(pán)服務(wù)器。多個(gè)輸出通道共享視頻存儲(chǔ)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，多臺(tái)視頻服務(wù)器通過(guò)Fiber Channel相連。

　　我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)以硬盤(pán)為核心，以矩陣為中心，內(nèi)部信號(hào)一律采用SDI，外送信號(hào)采用SDI與模擬復(fù)合共存形式。基于此，所有相關(guān)設(shè)備都選用數(shù)字格式，硬盤(pán)服務(wù)器選用2臺(tái)PROFILE PVS1024，720G RAID3硬盤(pán)，可存儲(chǔ)約100小時(shí)MPEG2壓縮格式的高質(zhì)量電視節(jié)目，數(shù)字矩陣選用英國(guó)QUARTZ產(chǎn)品。系統(tǒng)框圖見(jiàn)附圖1。

　　1.節(jié)目的上載：我臺(tái)現(xiàn)有播出節(jié)目為DVCPRO50、MⅡ、BetaCam及U-matic格式的錄像帶，設(shè)計(jì)以4種機(jī)型各2臺(tái) + 總控矩陣來(lái)的4路信號(hào)作為上載源信號(hào)。4種機(jī)型中除DVCPRO50直接以接入外，MⅡ、BetaCam通過(guò)GVG 8950 ADC分量式AD轉(zhuǎn)換再經(jīng)Miranda AMX-10i音頻嵌入后接入，U-matic由于沒(méi)有分量輸出，只能通過(guò)GVG 8960DEC復(fù)合AD轉(zhuǎn)換再經(jīng)Miranda AMX-10i音頻嵌入后接入；總控矩陣來(lái)的4路信號(hào)本就是SDI，只需經(jīng)GVG 8981幀同步后接入。源信號(hào)經(jīng)矩陣切換后進(jìn)入PVS1024的4個(gè)輸入口進(jìn)行編碼、壓縮成MPEG-2格式后，存儲(chǔ)進(jìn)硬盤(pán)。

　　2.節(jié)目的播出：系統(tǒng)采用了主備兩套視頻服務(wù)器并行工作的方式運(yùn)行，主、備視頻服務(wù)器完全鏡像，一旦主視頻服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，就切至備視頻服務(wù)器繼續(xù)播出，應(yīng)急播出能做到同步切換，無(wú)延時(shí)。所有過(guò)程的檢測(cè)、控制都由播控機(jī)實(shí)時(shí)完成。

　　硬盤(pán)的8路輸出回送矩陣以便更方便靈活地調(diào)用，測(cè)試卡發(fā)生器選用數(shù)字式，只需經(jīng)Miranda AMX-10i嵌入CD機(jī)音頻后接入矩陣。硬盤(pán)輸出、外來(lái)信號(hào)、測(cè)試卡均在播控機(jī)的控制下，依照節(jié)目單的次序進(jìn)行播出。

　　我們的切換臺(tái)選用QUARTZ QMC，主要起到鍵混的作用，它的4路切換源為：PGM、PST、EMERGNCY、BYPASS，其中PST可預(yù)監(jiān)鍵上的內(nèi)容。它的2路鍵都具有軟切換功能，可由軟件控制上下，且通過(guò)Q-Link與矩陣連接后，可直接調(diào)用矩陣的源信號(hào)，等于是矩陣控制面板的備份。2路鍵分別用于控制臺(tái)標(biāo)與字幕，QMC獨(dú)有的兩級(jí)備份,PGM、PST來(lái)自主矩陣，EMERGENCY來(lái)自備矩陣，當(dāng)主矩陣出現(xiàn)問(wèn)題或需維護(hù)時(shí)使用，而B(niǎo)YBASS信號(hào)亦來(lái)自備矩陣，可完全旁通QMC切換。QMC亦能接受嵌入及數(shù)字音頻，可手動(dòng)及由播出軟件控制音量。(PGM、PST來(lái)自主矩陣，EMERGNCY、BYPASS來(lái)自備矩陣。此句刪去)

　　本系統(tǒng)（由貴臺(tái)根據(jù)實(shí)際使用情況補(bǔ)充填寫(xiě)）后輸出。

　　本系統(tǒng)的信號(hào)分配選用GVG 8941、8931與8920，8941帶模擬輸出，可用于信號(hào)監(jiān)看；聲音監(jiān)聽(tīng)選WHOLER AMP2VSA，它可直接接收數(shù)字音頻。模擬輸出部分，采用GVG 8960DEC DA轉(zhuǎn)換器與Miranda ADX-10i音頻解嵌后輸出。

　　本系統(tǒng)設(shè)備由永達(dá)國(guó)際科技有限公司負(fù)責(zé)供貨及整體集成。由于該公司雄厚的技術(shù)力量及在國(guó)內(nèi)外各類系統(tǒng)集成項(xiàng)目中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以本系統(tǒng)在設(shè)備及安裝工藝上都達(dá)到國(guó)外最先進(jìn)水平。

　　四.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

    軟件是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成之一。優(yōu)質(zhì)可靠的硬件設(shè)備選定后，播出系統(tǒng)的先進(jìn)性、可靠性以及播出質(zhì)量、播出實(shí)效往往更大程度地取決于自動(dòng)播控系統(tǒng)軟件。軟件的開(kāi)發(fā)我們考慮到以下幾點(diǎn)：

　　1.穩(wěn)定多樣的播出功能：首先是保證穩(wěn)定可靠，并能提供順序、插播、定時(shí)、延時(shí)播等多種播出形式，并能靈活調(diào)用硬盤(pán)輸出信號(hào)和外來(lái)信號(hào)。

　　2.靈活的編輯功能：節(jié)目串聯(lián)單的插入、刪除、修改等。

　　3.完善方便的上載功能：提供素材即時(shí)上載、定時(shí)上載等。

　　4.友好的人機(jī)界面：符合操作員的工作習(xí)慣，易學(xué)易用，中文界面。

　　5.軟件安全性強(qiáng)：設(shè)置用戶的安全等級(jí)，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性，播出時(shí)要自動(dòng)鎖定各種破壞性的違規(guī)操作。

　　6.軟件要考慮隨著系統(tǒng)硬件的發(fā)展更新易于升級(jí)或兼容。系統(tǒng)采用開(kāi)放結(jié)構(gòu)，提供對(duì)設(shè)備擴(kuò)展和功能擴(kuò)展的功能。具有接受第三方軟件的能力，支持主流的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

　　7.提供診斷程序。監(jiān)測(cè)視頻服務(wù)器、矩陣等主要部件的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及早報(bào)警。

　　經(jīng)過(guò)多方考察，本系統(tǒng)的控制軟件我們選定由北京大恒公司開(kāi)發(fā)，軟件基于目前已在視頻專業(yè)領(lǐng)域廣泛流行的操作系統(tǒng)平臺(tái)Windows NT上開(kāi)發(fā)，繼承了Windows NT易學(xué)、易用的特點(diǎn)。

　　控制軟件采用VC++語(yǔ)言編寫(xiě)，摒棄了以往直接采用PROFILE現(xiàn)成協(xié)議控制的慣例，直接從底層開(kāi)發(fā)，這樣，一旦軟件需要設(shè)置諸如碼流等參數(shù)時(shí)，可直接由軟件界面設(shè)置，無(wú)需在PROFILE上對(duì)等操作，大大開(kāi)發(fā)了　　　PROFILE的潛在功能，提高了播控的安全性。

　　軟件包括上載、串編與播出控制，系統(tǒng)采用兩種控制方式：網(wǎng)線與RS422。整個(gè)控制系統(tǒng)由5臺(tái)工控機(jī)、1個(gè)Switch組成。5臺(tái)工控機(jī)編號(hào)為1-5，其中1、2號(hào)為主備播出機(jī)，3號(hào)為串聯(lián)單編輯機(jī)，4、5號(hào)為上載控制機(jī)，它們通過(guò)Switch與2臺(tái)PVS1024聯(lián)成1個(gè)子網(wǎng)，采用網(wǎng)線進(jìn)行控制。而矩陣、切換臺(tái)及上載用放像機(jī)采用RS422控制。系統(tǒng)控制圖見(jiàn)附圖2.

　　素材上載時(shí)，系統(tǒng)控制上載放像機(jī)、矩陣及PROFILE，根據(jù)上載通道視頻信號(hào)來(lái)源選擇相應(yīng)激活的放像機(jī)及外來(lái)信號(hào)源將素材錄入硬盤(pán)，系統(tǒng)對(duì)外來(lái)信號(hào)可實(shí)現(xiàn)定時(shí)上載，素材上載完畢后，可通過(guò)兩臺(tái)硬盤(pán)機(jī)間的光纖相互傳送，互為備份。上載端的審看通道還可兼作系統(tǒng)的延時(shí)播出通道。

　　串編是將硬盤(pán)中存在的素材和外來(lái)信號(hào)編輯成播出串聯(lián)單，我們?cè)O(shè)計(jì)由串聯(lián)單編輯機(jī)完成，串聯(lián)單編輯機(jī)通過(guò)網(wǎng)關(guān)與廣告部門(mén)相連，可完成廣告播出串聯(lián)單的導(dǎo)入，在以后全臺(tái)制播一體化網(wǎng)絡(luò)完成后，可升級(jí)到整個(gè)播出串聯(lián)單的導(dǎo)入，減少了工作人員的重復(fù)工作量，減少差錯(cuò)。

　　軟件的播出控制就是使素材在播控機(jī)的控制下，依照串聯(lián)單編輯機(jī)所編輯節(jié)目單的次序進(jìn)行播出，我們采用一臺(tái)播控機(jī)同時(shí)控制兩個(gè)頻道播出的方法，另一臺(tái)播控機(jī)處于熱備份狀態(tài)。系統(tǒng)同時(shí)控制PROFILE、矩陣及播出切換臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)開(kāi)播、定時(shí)、順序、順插、延時(shí)播這幾種播出方式，還可根據(jù)播出要求臨時(shí)調(diào)整播出表,并可控制切換臺(tái)進(jìn)行字幕和臺(tái)標(biāo)的上下。備PROFILE設(shè)有循環(huán)播出通道，用于應(yīng)急用填檔節(jié)目的播出。

　　五．系統(tǒng)安全性

　　系統(tǒng)中兩臺(tái)硬盤(pán)服務(wù)器相互鏡像備份，采用RAID-3硬盤(pán)機(jī)箱。每臺(tái)硬盤(pán)服務(wù)器采用Duplidisk卡攜帶兩塊鏡像備份的系統(tǒng)盤(pán)，服務(wù)器采用光纖通道與RAID控制器相連，當(dāng)服務(wù)器啟動(dòng)時(shí)，即可對(duì)RAID控制器進(jìn)行檢測(cè)，RAID控制器也分主備兩塊，可以熱插拔。

　　主備播出機(jī)均能獨(dú)立完成兩個(gè)頻道的硬盤(pán)播出，若主播出機(jī)發(fā)生故障，系統(tǒng)自動(dòng)切換至備播出機(jī)工作。并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，通知技術(shù)人員前來(lái)維修，故障排除后，可手動(dòng)切回主播出機(jī)工作。鑒于矩陣擔(dān)負(fù)著上載與播出信號(hào)調(diào)用的雙重任務(wù)，從安全考慮我們特別配備了QUARTZ 24x16作為備用矩陣，一方面為切換臺(tái)提供備用信號(hào)，另一方面可直接代替主矩陣播出。

　　對(duì)比國(guó)內(nèi)已有的硬盤(pán)系統(tǒng)，我臺(tái)的全數(shù)字硬盤(pán)播出系統(tǒng)具有許多突出的優(yōu)勢(shì)：

　　1.硬件方面，采用GVG的最新機(jī)型PVS1000系列產(chǎn)品，RAID-3硬盤(pán)機(jī)箱，最新產(chǎn)品附帶的最新技術(shù)使我們?cè)谲浖刂粕嫌懈玫倪x擇。

　　2.播出軟件由中科院大恒音視頻公司設(shè)計(jì)，它是國(guó)內(nèi)最早涉足GVG硬盤(pán)開(kāi)發(fā)的廠家，具有雄厚的科技實(shí)力和豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，公司入駐我臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，對(duì)我臺(tái)的具體要求非常明白，因此，控制軟件幾乎已將GVG硬盤(pán)播出的功能推至極致。

　　3.率先一步向數(shù)字化邁進(jìn)，目前這套播控系統(tǒng)內(nèi)部全部采用數(shù)字信號(hào)傳輸，視音頻只需一根線傳輸，大大簡(jiǎn)化了走線，尤其重要的是，系統(tǒng)為以后全臺(tái)建設(shè)編播一體化網(wǎng)絡(luò)提供了保證。

　　該系統(tǒng)運(yùn)行至今半年多來(lái)，工作穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到廣電總局的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)目播出質(zhì)量顯著提高。同時(shí)，系統(tǒng)因?yàn)椴捎妙A(yù)先上載的方式，徹底杜絕了由錄像機(jī)、錄像帶引起的劣播、漏播事故，取得了良好的社會(huì)效益。

      摘自：hc360慧聰網(wǎng)廣電行業(yè)頻道