武漢廣播電視臺睛彩武漢-中國城電視臺技術協(xié)會

1、武漢廣播電視臺睛彩武漢頻道播出系統(tǒng)規(guī)劃及建設武漢廣播電視臺萬建摘要：為積極推進“三網(wǎng)融合”進程，實現(xiàn)多渠道電視資源發(fā)布，武漢廣播電視臺全新打造的睛彩武漢頻道于2014年6月精彩開播，同時在武漢有線電視網(wǎng)、手機電視、車載電視三大平臺同步 播岀。如何在現(xiàn)有播出系統(tǒng)的基礎上全新構建新的播出頻道、如何實現(xiàn)臺內播出資源的共享、如何實現(xiàn)新建頻道的文件化備播是本文討論的問題。關鍵詞：資源共享文件化備播智能監(jiān)控質量保障0引言在近年國家廣電總局提出“三網(wǎng)融合”的大環(huán)境下，手機電視、網(wǎng)絡電視、IP電視正在成為人民群眾收看電視的新途徑， 促進了傳統(tǒng)傳播媒體向新媒體的拓展與創(chuàng)新實現(xiàn)。為促進我臺 事業(yè)及產業(yè)的發(fā)展，20

2、13年10月我臺啟動了睛彩武漢頻道播岀 系統(tǒng)的建設。睛彩武漢頻道播出系統(tǒng)建設設計需求安全播出是電視臺的生命線， 是一切工作的重中之重。 播控軟件是播出功能實現(xiàn)的核心， 是維系播出正常運轉的最為重要的環(huán)節(jié)之一，因此播控軟件最重要的要求就是穩(wěn)定可靠。同時播控軟件應充分考慮各種情況下的備份手段和應急措施，確保播出系統(tǒng)的安全播出。隨著廣播電視領域技術的發(fā)展和進步，各臺在追求播出系統(tǒng)安全可靠、具有先進性以及開放性及標準化、可擴展的前提下，同時要求實用性及易操作維護性，對于網(wǎng)絡化、數(shù)字化、自動化、流程化和智能化的需求日益顯著。我臺對睛彩武漢頻道系統(tǒng)建設提出了以下的設計要求：1）項目建成后將實現(xiàn)睛彩武漢頻道

3、數(shù)字化、網(wǎng)絡化播出；2）實現(xiàn)與新建的睛彩武漢頻道制作系統(tǒng)實現(xiàn)文件化互聯(lián)送播；3）系統(tǒng)獨立，系統(tǒng)內網(wǎng)絡互聯(lián)互通、素材全共享。實現(xiàn)與我臺現(xiàn)有8個標清頻道及兩 個已建成的高清同播頻道網(wǎng)絡互聯(lián)互通，實現(xiàn)資源共享；4）具備文件化網(wǎng)絡化送播和移動介質送播功能，提高工作效率；5）具備自動計審、MD5碼校驗等文件化傳輸?shù)陌踩Ｕ鲜侄危?）采用開放式接口，與臺內其他生產系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通、播出業(yè)務擴展，提供相關交互軟件接口；7）不影響現(xiàn)有播出系統(tǒng)功能使用，不改變現(xiàn)有工作流程，實現(xiàn)無人值守，自動播出、 智能監(jiān)控報警，能夠滿足 7X 24小時安全運行條件；8）冗余備份手段齊全，保障系統(tǒng)安全性；二、睛彩武漢頻道播出系統(tǒng)

4、建設實現(xiàn)從播出系統(tǒng)的建設整體架構上分析，主要包含以下幾個子系統(tǒng)：視頻服務器系統(tǒng)、播出備播庫系統(tǒng)、播出節(jié)目內容管理、調度與傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)、播出控制系統(tǒng)。除這些應用系統(tǒng)以外，還包含網(wǎng)絡互連及相關的硬件支撐系統(tǒng)。在幾大子系統(tǒng)的支撐之下，從播出系統(tǒng)的運行流程上分析，主要包含了基帶信號處理流程和數(shù)據(jù)流程。下面就從系統(tǒng)架構建設及系統(tǒng)運行流程兩方面進行分析。1）系統(tǒng)架構構成硬件模塊：視頻服務器和二級緩存無疑是關鍵硬件的核心。采用高安全穩(wěn)定性的視頻服務器和二級緩存設備是系統(tǒng)建設成功后長期穩(wěn)定運行的關 鍵。本次系統(tǒng)建設采用國際知名品牌視頻服務器以及播出二級存儲體，知名品牌的服務器和存儲設備保證系統(tǒng)兼容性和高穩(wěn)定性

5、。同時其他PC服務器、交換機、采集服務器和工作站系統(tǒng)均考慮知名品牌。硬件總體架構如圖:23 MOONit眼畀戒翳輒VIPML-1125上蠅01奘固jftfll 機VIPS-4I.-III2S±atnK錄働機1 IPS4l>ll2f；主即搏閹|代上*切揍H I6K2喳盍檬機R.R制試周就生雷枷詞出手鼻機HillHill血J*切揍H I6K2思屮工gR.R制試周就生雷手鼻機犒ia*s犒ia*s思屮工gOli<Oli<壺播控丄柞峪魯控工陽S屯描控丄柞站on-CT熹tL廉氣互聯(lián)擢U墻觀丄低站千基以衣阿1&i2SttMift牲豐聯(lián).扎脊嫌亀抱良機口號軟件模塊:上載審片

6、軟件：控制相關設備，將錄像帶上的節(jié)目或者線路信號節(jié)目上載到視頻服務器中去，完成節(jié)目從信號到文件的轉化 節(jié)目單編輯軟件：編排并審批審核節(jié)目單（錄像機、視頻服務器、切自動播出控制軟件根據(jù)節(jié)目單自動控制相關的播控設備換臺、鍵處理器等）完成播出工作 矩陣控制軟件接受各種信息，控制矩陣等切換設備消息遷移服務器軟件管理視頻服務器空間，素材文件在多個視頻服務器中遷移，為各個工作站提供消息服務系統(tǒng)管理軟件對于播控系統(tǒng)的用戶、素材和設備進行管理和設置日志管理軟件記錄系統(tǒng)中運行的各種日志，供查詢。軟件總體架構如下圖示:軟件總體架構內部應用應用段擁處理中間件I（描岀估瑕痕釀）總編空編的播出豹單f 淮站東鏡 廠 全城

7、媒體整備 打:儲策略節(jié)目文件管理 信號準珞 白動技審 .人工技帀人工復檢 文件遷林 同步遷移 牌災恢目liII li I tIliI 對外接口 L廣告倍息復口文件準辭接口帽悴陣tit客戶展示采集服務謖軻分析匯聚服務監(jiān)控配置節(jié)目際搖口對外發(fā)布接口III fI疔儲笫略'rS辻移服務校時IE務.JFTPr1消息dr1Webservicesd數(shù)晤陣二級存儲器.桃頻服務器軟件總體架構2）系統(tǒng)基帶信號流程設計播出網(wǎng)絡系統(tǒng)和播出切換系統(tǒng)之間存在基帶信號的交互，即播出網(wǎng)絡系統(tǒng)僅向切換系統(tǒng)提供。由視頻服務器輸出標清SDI信號信號至切換器及切換開關。信號方向為單向。播出網(wǎng)絡系統(tǒng) 及視頻服務器視頻服務器循環(huán)

8、播服務器J系統(tǒng)基帶信號流程3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設計播控平臺系統(tǒng)設計既要考慮現(xiàn)在系統(tǒng)的實際應用，又要考慮將來全臺網(wǎng)聯(lián)通后的業(yè)務流程。新播控系統(tǒng)平臺的建設是在全臺網(wǎng)未完全建成的情況下先行建設，也正因為處在這么一臺全臺網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，從全局角度出發(fā)，使得播控平臺既能滿足目前節(jié)目播出業(yè)務的需要, 也能適配全臺網(wǎng)架構的互聯(lián)模式。本次系統(tǒng)設計數(shù)據(jù)流程如下圖：生產系統(tǒng)準備系統(tǒng)總控系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)演播室外網(wǎng)圖文節(jié)目制作圖文單編輯圖文制作系統(tǒng)節(jié)目及廣告生產系統(tǒng)廣告系統(tǒng)I I1!字幕控制媒資備播視頻服務器媒資系統(tǒng)備播系統(tǒng)視頻服務器系統(tǒng)緊急介質總編室編單播岀控制編單系統(tǒng)播控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡系統(tǒng)及基礎支撐平臺節(jié)目 復用節(jié)目 加

9、密增值 服務標清 切換數(shù)據(jù)信息 文件 信號監(jiān)控信息高清 切換節(jié)目 編碼I一II1II1二級緩存 備播寸*切換系統(tǒng)播出信 息及管 理系統(tǒng)播出節(jié)目內容 存儲管理系統(tǒng)應急流程-主干系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設計三、與制作系統(tǒng)、原有高清播出系統(tǒng)互聯(lián)互通，文件化共享、送播目前電視臺播出系統(tǒng)已經由手動播出開始經過了四個階段的發(fā)展歷程：自動播出、硬盤播出、業(yè)務網(wǎng)之間互聯(lián)互通和全臺網(wǎng)業(yè)務。其中備播模塊作為播出階段節(jié)目的主要和重要來 源，為整個播出業(yè)務網(wǎng)絡化、自動化、流程化和智能化的實現(xiàn)起到了關鍵性的作用。本次系統(tǒng)設計的主要目標是實現(xiàn)如下兩條主要文件化備播通道：晴彩武漢頻道電視播出系統(tǒng)接口服務編單I介質上載、審看I人工復檢自

10、動技審同步遷移原高清播出系統(tǒng)文件化送播流程1）與睛彩頻道制作系統(tǒng)互聯(lián)互通-簡化送播流程、提高工作效率。本次新建的標清播出系統(tǒng)將會與睛彩武漢頻道制作系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，全程自動化處 理、減少人工操作，大大提高工作效率。制作系統(tǒng)成片通過審核后，在非編軟件中，點擊素材“提交到播出”按鈕，即可自動將節(jié)目推送到播出系統(tǒng)，播出系統(tǒng)自動接收節(jié)目文件，并將元數(shù)據(jù)寫入播出數(shù)據(jù)庫中，該遷移過程完全是在后臺自動完成的，并可進行整個素材在傳輸過程中的狀態(tài)監(jiān)看及糾錯。2）與高清播出系統(tǒng)的互聯(lián)互通-減少工作量、資源利用最大化本次新建的標清播出系統(tǒng)可以實現(xiàn)與現(xiàn)有高清播出系統(tǒng)的素材共享（如電視?。?，高清 素材只需在高清播出系

11、統(tǒng)上載一次， 然后通過下變換再遷移至標清播出系統(tǒng)， 最大化實現(xiàn)了 臺內資源的利用，同時進一步減少了新建標清系統(tǒng)上載的工作量。四、睛彩武漢頻道播出系統(tǒng)的智能監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)是保證播出系統(tǒng)安全播出的重要輔助系統(tǒng)，收集系統(tǒng)各種資源信息進行聲光報警，對系統(tǒng)運行故障準確發(fā)現(xiàn)、及時定位、提示故障排除方法，統(tǒng)計分析故障發(fā)生率，預判故障環(huán)節(jié)，提示系統(tǒng)維護排除隱患，保證播出安全，具有不可代替的作用。播出系統(tǒng)內監(jiān)控系統(tǒng)的存在，把播出系統(tǒng)由原來的人防轉變?yōu)楝F(xiàn)在的智防，極大的減少了系統(tǒng)維護的工作量,提高了系統(tǒng)維護的工作效率，并且降低了故障對播出系統(tǒng)運行的影響時間,減少因為播出故障而造成的相關經濟損失。監(jiān)控系統(tǒng)總體分為

12、三個層次： 系統(tǒng)資源層、系統(tǒng)監(jiān)控層和系統(tǒng)展現(xiàn)層； 通過三個層次之 間的松散耦合，實現(xiàn)對播出系統(tǒng)內的各類資源進行統(tǒng)一的監(jiān)控監(jiān)測。 采用層次化的系統(tǒng)架構， 分布式的工作方式，各個層次之間相互獨立，協(xié)同工作，滿足播出系統(tǒng)對監(jiān)控系統(tǒng)的要求。系統(tǒng)資源層是監(jiān)控系統(tǒng)所要監(jiān)控的對象，包括播出系統(tǒng)的AV設備、IT設備、系統(tǒng)信號、系統(tǒng)軟件、業(yè)務流程、作業(yè)資源等，這些資源是監(jiān)控系統(tǒng)存在的基礎。智能播出系統(tǒng)y71系統(tǒng)管理監(jiān)控系統(tǒng)基礎系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)定位1） 軟件監(jiān)控的內容播控軟件數(shù)據(jù)庫連接狀態(tài)；節(jié)目開播、節(jié)目停播；當前正播節(jié)目單運行狀態(tài)；軟件的操作：錄像機排序、停止對切換臺進行控制 （手動/自動轉換）、TAKE保持、接管

13、、重新連接設備、發(fā)送節(jié)目單、素材刷新、節(jié)目單檢查、素材遷移、刪除已 播節(jié)目等；設備的分配與調度，設備控制面板狀態(tài)；節(jié)目單編輯軟件用戶登錄、退出的時間，用戶的信息；建立節(jié)目單（日期）、編輯節(jié)目單（日期）、保存節(jié)目單；審核、審批節(jié)目單、發(fā)送節(jié)目單；對已經審批（發(fā)送）的節(jié)目單進行的修改時，記錄進行的操作包括修改、刪除、添加節(jié)目單的信息；備播軟件讀取預播節(jié)目單狀態(tài)；預播節(jié)目單中缺失的素材（在主備播出服務器中）情況；根據(jù)查找優(yōu)先級別素材所在存儲區(qū)位置的定位；素材同步遷移任務或者上載任務狀態(tài)；監(jiān)看素材準備過程或者狀態(tài)；記錄素材準備過程中的狀態(tài)以及各種錯誤信息；軟件相關的監(jiān)控信息列表，包含監(jiān)控信息描述、信息

14、類型、受控性等。2） 設備監(jiān)控為保證播出系統(tǒng)的安全性，要求監(jiān)控系統(tǒng)在系統(tǒng)設備出現(xiàn)故障的第一時間能及時發(fā)現(xiàn)并提供報警，以供及時處理。我們把硬件為分AV設備、IT設備，針對這些設備的監(jiān)控。播出系統(tǒng)中設備分為 AV和IT兩大設備類型。AV設備是指傳統(tǒng)的廣電行業(yè)使用的設備，包括 模擬、數(shù)字矩陣和切換開關，模塊機箱，臺標、字幕機等設備；IT設備是播出系統(tǒng)內的播出、上載、編單、審片工作站，數(shù)據(jù)庫服務器，存儲體，視頻服務器等。監(jiān)控系統(tǒng)通過以太 網(wǎng)實現(xiàn)對硬件設備的監(jiān)控與報警，所以要求各個被監(jiān)控的設備能夠以以太網(wǎng)RJ45接口接入,監(jiān)控系統(tǒng)采用SNMP協(xié)議，讀取各個設備的 MIB庫的信息實現(xiàn)對各個設備的運行狀態(tài)的

15、監(jiān)控 與報警。設備監(jiān)控協(xié)議：目前SNMP為監(jiān)控系統(tǒng)中采用較多的一種協(xié)議，并逐漸成為業(yè)內監(jiān)控系統(tǒng)普遍采用的標準，各設備供應除支持自己的CCS協(xié)議之外，目前已經支持 SNMP協(xié)議；當然，對于目前一些暫時還不支持SNMP勺設備，可提供SNMP協(xié)議轉換網(wǎng)關實現(xiàn)基于 SNMP勺通訊。GetRequest管GetNextRequest理進SetRequest ,程'GetResponse"Trap監(jiān)控代:UDPGetRequestGetNextRequestSetRequestXetResponseTrapSNMP代理requestresp onseUDPtrapIP層底層網(wǎng)絡接口IP層

16、底層網(wǎng)絡接口SNMF協(xié)議轉換網(wǎng)關五、睛彩武漢頻道播出系統(tǒng)的質量保障體系質量保證體系在制播系統(tǒng)中不是孤立工作的，是與上下游工作環(huán)節(jié)有著密切的關系的，因此我們應該首先站在系統(tǒng)級的高度進行規(guī)劃。以本次播出系統(tǒng)的質量保證系統(tǒng)為例，包括素材上載、文件導入、自動技審、人工復檢、頭尾檢測審等，建立一整套質量保障體系，其中自動技審既是其中的重要一環(huán)，又是其他環(huán)節(jié)的主要技術支撐。播出系統(tǒng)的質量保證體系業(yè)務規(guī)劃如下圖所示。質量保證體系頭卮號頭層栓測頭層栓測11r*3播放54NB質量保證體系總體設計圖在本次業(yè)務設計中，考慮到帶寬問題，所以僅對上載方式進入接口緩存的文件進行自動 技審。而當自動技審完成審核任務后需要生

17、成問題列表并展現(xiàn)在人工復審工作站上供人為審 核。審核未通過則進行重新上載。對于Md5校驗，此次業(yè)務設計為文件落地后再通過遷移服務器進行MD5驗證。驗證未通過則通知重傳并刪除相應文件。直接用于播出；如果審核有誤，則提交進行人工檢測。1） MD5校驗MD5碼校驗流程是備播質量保證系統(tǒng)的第一個環(huán)節(jié)，面向所有入播出一級備播、二級備播存儲的節(jié)目文件。用來保證進入播出系統(tǒng)的節(jié)目文件與傳輸前原文件的一致性。（需要原 文件帶有MD5校驗碼）MD5校驗流程該過程為全自動完成，主要包含以下業(yè)務處理：節(jié)目文件開始向播出備播緩存遷移；遷移過程中，生成新文件的 MD5碼；同時解析原文件攜帶的 MD5碼；傳輸?shù)耐瑫r對兩個

18、序列進行比對；并通知原有當比對一致時，將文件遷移至播出二級緩存；比對有誤差時將該文件刪除,節(jié)目部門重新制作或傳輸。2) 自動技審為了提高效率，系統(tǒng)應用了自動技審技術， 能夠實現(xiàn)視頻關于黑場、 彩條、藍底、綠底、靜幀、臺標、YUV超標等項目和音頻關于靜音、破音、VU、電平、不可聽、相位等項目的審核，關于音頻的響度問題尚在研發(fā)當中。目前可實現(xiàn)的自動技審從誤報率、漏報率和審核效率上來看，已經完全能夠滿足播后系統(tǒng)的使用要求。自動技審結果信息可以嵌入到 MXF節(jié)目文件當中的DM信息里面，便于人工復檢的審 看。高清可達到3倍速；標清可以達到 8倍速；3) 人工復檢/人工審看對于自動技審結果未合格的節(jié)目文件

19、，將生辰人工審核任務， 根據(jù)自動技審的結果對故障點進行人工確認。如果確認無誤，則允許進行播出；如果確實存在文件問題，則需要重新傳輸或上載。我們采用采集工作站作為人工復檢工作站，配合人工審看軟件，可以選擇用顯示器進行審看，也可以選擇通過 10卡，將審看畫面輸出至監(jiān)視器中。4) 頭尾檢測/播前審看頭尾檢測的重點是檢查播出視頻服務器上待播節(jié)目文件的可用性，確保正常的播出。頭尾檢測操作由部署在播控機房的頭尾檢測軟件自動進行，頭尾檢測軟件可以控制主備播出視頻服務器上各一個審片通道進行播出節(jié)目文件的播放，軟件在指定時間讀取本組內所有頻道次日的節(jié)目播出串聯(lián)單，將所有需要播出的節(jié)目按照播出時間的先后順序排列，

20、并對重復的節(jié)目進行過濾， 然后軟件自動按照列表中節(jié)目的先后順序對已經存 在于主備播出視頻服務器存儲中的播出節(jié)目文件進行頭尾檢測播放，如果在播放過程中發(fā)現(xiàn)任何播放異常，則由頭尾檢測軟件進行報警， 播控值班人員定期監(jiān)控頭尾檢測軟件， 及時對報警的播出節(jié)目文件進行人工播放，確認是否文件確實存在問題， 并進行相應處理。如果檢測通過，操作人員無需進行任何特殊處理。頭尾檢測發(fā)現(xiàn)異常時，可以需要 進行下面的判斷：如果主備播出視頻服務器存儲只有其中一個存儲的節(jié)目文件出現(xiàn)問題，則刪除有問題的節(jié)目文件拷貝，由整備軟件重新進行備播緩存至播出視頻服務器的整備；如果主備播出視頻服務器存儲中的節(jié)目文件都出現(xiàn)問題，需要在人工復檢工作站確認備播緩存上的文件是否正確，如果備播緩存的文件正常， 刪除主備播出視頻服務器存儲中的問題播出節(jié)目文件，由整備軟件重新進行備播緩存至播出視頻服務器的整備； 如果備播緩存區(qū)的相應文件不正常，從播出系統(tǒng)中刪除有問題的播出節(jié)目文件，重新進行生產系統(tǒng)至備播緩存的整備。對于頭尾檢測通過的節(jié)目文件，可以正式參與播出。 除以上自動的頭尾檢測外， 可以進行人工的播前審看， 利用播前審看控制工作站控制視頻 服務器的通道進行文件播出，以審看節(jié)目文件的質量。六、網(wǎng)絡安全我臺在網(wǎng)絡安全上主要考慮技術方面要具有：防病毒軟件的殺毒引擎敏感可靠、病毒庫更新快、軟