電視播出二級存儲與備播系統(tǒng)模式分類與選擇探討

1、電視播出二級存儲與備播系統(tǒng)模式分類與選擇探討劉小豐（武漢市廣播影視局播送中心，高級工程師）國家廣電總局廣播電視安全播出管理規(guī)定 第二章第十一條規(guī)定：省級 以上廣播電臺、電視臺、衛(wèi)星地球站應當配置完整、有效的容災系統(tǒng)，保證特殊 情況下主要節(jié)目安全播出。按照這一要求，這幾年來大部分省、市級臺在標清播 出上普遍采用了二級存儲及二級備播系統(tǒng)， 有的甚至建立了全新的播出系統(tǒng)，將 原播出系統(tǒng)負責次要頻道或作備播系統(tǒng)。我播出部將于今年建設(shè)二級存儲及二級 備播系統(tǒng)。二、我局現(xiàn)有數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)是 2005年投入使用的，結(jié)構(gòu)與功能如下:1、系統(tǒng)整體框匿播由控制圖一：現(xiàn)系統(tǒng)整體框圖PROFILE®頻服務(wù)

2、器系統(tǒng)為每個頻道輸出兩路信號,頻道播出時絕大部分時 間使用這兩路信號。2、主PG輸出備PG輸出圖二：現(xiàn)視音頻系統(tǒng)框圖播控系統(tǒng)米用播出切換臺+應急切換開關(guān)+ 2x1自動倒換開關(guān)方式，視頻服務(wù)器輸入、PGMJ出通道一主一備。3、視頻服務(wù)器系統(tǒng) 視頻服務(wù)器由6臺GVCPROFILE110視頻服務(wù)器組成，每臺服務(wù)器由8個雙向通道, 可靈活配置編碼（上載用）和解碼通道（播出或?qū)徔从茫?，我們采用上載服務(wù)器 和播出服務(wù)器分離的結(jié)構(gòu)，使得服務(wù)器功能趨于單一，播出服務(wù)器壓力小，增加 播出的可靠性。：4、播出控制系統(tǒng)播控.性站播控,匚住站mi1斛-一RS422T 選圖三：單頻道播出控制系統(tǒng)圖播出控制采用雙機熱備的

3、方式，主備播控工作站同時工作，經(jīng)過一開關(guān)選擇控制播出切換臺、應急切換開關(guān)、主備硬盤服務(wù)器、錄像機等設(shè)備。 播出程序負責加載已經(jīng)編輯好的節(jié)目單，依照節(jié)目單對各播出相關(guān)設(shè)備進行控 制，協(xié)調(diào)各設(shè)備完成自動播出。三、二級存儲及二級備播系統(tǒng)作用1、二級存儲系統(tǒng)二級存儲系統(tǒng)是指除視頻服務(wù)器本地存儲外，能存儲海量素材的獨立于視頻 服務(wù)器之外的由存儲設(shè)備及其管理設(shè)備及軟件、通訊網(wǎng)絡(luò)組成的系統(tǒng)。2、二級備播系統(tǒng)目前多數(shù)電視臺采用各個子系統(tǒng)通過媒資網(wǎng)連接備播網(wǎng)，實現(xiàn)節(jié)目準備的工作，再有備播網(wǎng)把節(jié)目發(fā)送給播出網(wǎng)， 再進行節(jié)目播出，這種模式統(tǒng)稱為備播系 統(tǒng)。一般而言，備播系統(tǒng)具有如下功能：節(jié)目代碼（全臺通用）、總編室

4、編單、節(jié)目準備（根據(jù)節(jié)目單）、節(jié)目轉(zhuǎn)碼、自動技審、AFD和Douby音頻檢測、報警 提示等功能。與這種備播系統(tǒng)不同的是，我局電視播出系統(tǒng)本次建設(shè)的二級備播 系統(tǒng)是指能為每個頻道提供除主視頻服務(wù)器輸出信號、備視頻服務(wù)器輸出信號 外，由第三個視頻服務(wù)器提供的輸出信號的新增視頻服務(wù)器及其管理、控制設(shè)備及相關(guān)軟件組成的系統(tǒng)，二級備播系統(tǒng)將極大增強播出的安全性。3、解決現(xiàn)階段使用存在的問題目前，我局硬盤播出系統(tǒng)主要存在以下問題：1）硬件設(shè)備趨近使用年限，一些硬件設(shè)備（比如 PROFILE®頻服務(wù)器外掛硬盤 陣列的RAID控制卡、備切換器及其電源、播控工作站等）故障頻繁，經(jīng)常需替 換，PROFI

5、L刖頻服務(wù)器維保合同2012年到期，設(shè)備提供商將不再續(xù)簽。系統(tǒng) 中各設(shè)備軟故障頻率增大，系統(tǒng)整體安全性使人擔憂。2）系統(tǒng)性能不能滿足現(xiàn)階段使用需求a）視頻服務(wù)器素材存儲容量不足：系統(tǒng)設(shè)計時存儲容量為3天的素材，但實際播出中，大量的電視連續(xù)劇間隔一周或幾周需要換頻道重播，導致長期以來一些頻道重復上載工作繁重，我們系統(tǒng)設(shè)計的工作模式是“誰播出誰上載”，有些頻 道上載時間占據(jù)當班時間比例過大，影響其執(zhí)行播出值班最主要的職責： 監(jiān)聽監(jiān) 看播出信號。重復上載也加大了設(shè)備損耗及耗材消耗， 費效比不高。而且廣告部 的素材也存儲在我部2臺PROFILE®頻服務(wù)器中，廣告編播完全依賴這2臺視頻 服務(wù)器

6、，容量日益不足且安全性不高，一旦這兩臺視頻服務(wù)器故障，我臺廣告編 播將完全陷入“無招”狀態(tài)。b）上載通道數(shù)量不足：實際工作中，節(jié)目部門是集中送帶，常導致短時間內(nèi)大 量節(jié)目帶需要上載，導致上載通道數(shù)量不足。c）播控軟件BUGfe期得不到修正：我們現(xiàn)在使用的播控軟件對 PROFILE®頻服務(wù) 器的控制存在固有缺陷，比如在服務(wù)器狀態(tài)不正常時，常不能自動切換到備服務(wù) 器通道；在主視頻服務(wù)器無播出素材的情況下， 也不能自動切換到備服務(wù)器通道 等等，導致播出中發(fā)生靜幀的頻率過高，在廣電總局的網(wǎng)上監(jiān)測中常處于后10名的位置。由于現(xiàn)軟件提供商不積極繼續(xù)研發(fā)播出軟件，該缺陷長期沒有解決。d）技審手段落

7、后：我局播出技審工作由播出上載人員承擔，當前國內(nèi)先進的制 播系統(tǒng)技審分為三個層次：文件結(jié)構(gòu)檢測、編碼合法性檢測、視音頻內(nèi)容檢測， 對比國內(nèi)最新技審技術(shù)發(fā)展，我們的技審工作自動化程度低，主要是靠人，即使 發(fā)現(xiàn)節(jié)目質(zhì)量問題，也有很大的隨機成分（我們不要求播出人員從頭到尾完整審 看節(jié)目，這也是不可能的）。新上二級存儲及二級備播系統(tǒng)可以針對性的解決或減少這些問題。4、為未來事業(yè)發(fā)展做準備我局尚未啟動全臺網(wǎng)項目，考慮到未來事業(yè)的發(fā)展，全臺網(wǎng)是必然的趨勢；我局 還規(guī)劃了高標清同播項目，對播出系統(tǒng)的存儲容量要求更高。新上二級存儲及其 相關(guān)管理系統(tǒng)，可以為全臺聯(lián)網(wǎng)和高標清同播項目預作準備。四、我局對二級存儲及

8、二級備播系統(tǒng)的具體需求1、增加二級存儲體，有效存儲空間應可提供8個頻道每天20小時/頻道新增節(jié) 目，存儲時間不少于20天，同時需為將來的高清播出預留存儲空間，并綜合考 慮到新建的第三備份播出系統(tǒng)，預留出交換緩存空間以及整體業(yè)務(wù)增長的冗余空 問；2、增加上載設(shè)備，采用 “工作站+應急服務(wù)器上載”的架構(gòu)，在保證原有視頻 服務(wù)器通道數(shù)量的基礎(chǔ)上，最少保證為每頻道新增1臺設(shè)備；該設(shè)備應具備審看及上載、輸出的能力，性能穩(wěn)定可靠，高標清兼容；最好能加入自動技審功能。3、為8個頻道增加第三備份播出通道，該通道應與原主備通道同步播出（熱備）， 8個頻道共需8個通道，擬增加高標清兼容的進口視頻服務(wù)器不少于 2臺

9、，提 供不少于8個解碼輸出通道，并支持外系統(tǒng)通過以太鏈路將待播文件遷入其在 線存儲區(qū)域。4、為了滿足系統(tǒng)內(nèi)應用，增加基礎(chǔ)設(shè)備，類如遷移轉(zhuǎn)碼、對外接口等；同時在 原有業(yè)務(wù)流程基礎(chǔ)上進行優(yōu)化，增加自動技審、人工復審、MD驗驗等質(zhì)量保障機制，完善播出系統(tǒng)功能。五、實現(xiàn)二級備播（即災備系統(tǒng)）的幾種系統(tǒng)模式1、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫、素材遷移及管理服務(wù)、播出控制 （簡稱統(tǒng)一型）播由控制圖四：統(tǒng)一型系統(tǒng)整體框圖如圖所示，該模式要求原PROFILE®頻服務(wù)器與新增備播視頻服務(wù)器由同一 套數(shù)據(jù)庫及相關(guān)管理服務(wù)器管理，原PROFILE®頻服務(wù)器與新增備播視頻服務(wù)器 同頻道播出通道由同一個播控工作站控制

10、； 新增的二級存儲及備播服務(wù)器作為加 入原系統(tǒng)中的新增設(shè)備使用，而不是單獨需要獨立的數(shù)據(jù)庫及管理系統(tǒng)、控制系 統(tǒng)。由于我部現(xiàn)用播控軟件功能的限制，該方案可能需要用其他廠商成熟的播控 軟件替換現(xiàn)用的播控軟件。優(yōu)點： 1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單明了，整個系統(tǒng)改動最小，人員需要的培訓量小，人員工作量 較原來明顯減輕； 2）系統(tǒng)應急能力強，當主視頻服務(wù)器狀態(tài)不正常時，播控軟件自動控制切換臺 切換到3個視頻服務(wù)器中狀態(tài)正常的視頻服務(wù)器通道 （需要廠家的播控軟件本身 功能支持）；可極大降低劣播率。缺點:1）我臺原系統(tǒng)集成商的播控軟件不能同時控制原有主、備視頻服務(wù)器和新增的 備播視頻服務(wù)器。若仍使用原播控軟件，新增的

11、備播服務(wù)器不能與原PROFILE 服務(wù)器實時跟隨同步播出，只能作為冷備（新增的備視頻服務(wù)器不能同步輸 出信號，只能在確定主或備通道故障時，通過更改設(shè)置使其在下一條節(jié)目啟 動時輸出）。從安全播出角度看，冷備方式不能解決我臺原有Profile設(shè)備老化，一旦發(fā)生故障后的快速應急播出問題。2）由于現(xiàn)有系統(tǒng)不能支持增加第三備份服務(wù)器功能，在不替換播控軟件的條件 下只能等待原系統(tǒng)集成商重新研發(fā)播控軟件，前提是他們愿意重新研發(fā)。即 使開發(fā)完成后，采用新研發(fā)軟件因未經(jīng)長期考驗，也存在較大系統(tǒng)風險。3）系統(tǒng)擴展能力差：通過在原有系統(tǒng)打補丁的方式，很難從根本上提高原有系 統(tǒng)對外擴展能力，難以適配今后我臺全臺網(wǎng)建設(shè)

12、和高清系統(tǒng)建設(shè)需要，并很 有可能成為其瓶頸。4）就該方案我們也考察過其他集成商情況，例如，該方案還可以采用其他公司 的播控軟件進行替換，這也是最激進的方案。該方式的可能帶來的結(jié)果：需 更換16臺播控工作站和16套播控軟件，會產(chǎn)生一筆費用；現(xiàn)有播出人員需 要重新培訓，更換過程中存在影響安全播出的可能，但我臺有2套備用播出系統(tǒng)，可以方便實施人員培訓及替換操作。2、分離的數(shù)據(jù)庫、素材遷移及管理服務(wù)、播出控制（簡稱分離型）原profile視頻服務(wù)器系統(tǒng)原播由控制原數(shù)據(jù)庫及素材管理服務(wù)、上載系統(tǒng)原兩路視 頻服務(wù)器 輸出新增備播控制如圖所示，該模式的設(shè)計思路是新建二級存儲系統(tǒng)及二級備播系統(tǒng)與原播出 系統(tǒng)采

13、取松耦合，數(shù)據(jù)庫、素材遷移及管理服務(wù)、播出控制單獨新建。優(yōu)點:1）新建系統(tǒng)單獨規(guī)劃設(shè)計，可在節(jié)目存儲管理、文件整備、自動技審、人工復 檢等功能方面不受限于原有播出系統(tǒng)，可充分驗證和測試新業(yè)務(wù)模式和新增功 能；2）播出系統(tǒng)安全性方面，可實現(xiàn)與原有系統(tǒng)并行同步播出， 增加了系統(tǒng)級備份, 符合總局62號令安全播出要求；3）系統(tǒng)擴展性明顯提高。在新建的二級存儲系統(tǒng)及二級備播系統(tǒng)可方便地設(shè)計 對外交互業(yè)務(wù)流程，便于我臺播出系統(tǒng)今后向文件化、網(wǎng)絡(luò)化和高清系統(tǒng)的過渡；4）該方案與原有系統(tǒng)集成商可完全剝離，可引其他國內(nèi)主流系統(tǒng)集成商和軟件 供應商參與，既把本系統(tǒng)技術(shù)方案論證更為充分，同時還可以降低我采購成本。

14、缺點：1）我臺使用原系統(tǒng)集成商的播控軟件已五六年，操作人員已經(jīng)熟悉原有系統(tǒng)的操作模式和應急流程，一旦引入新系統(tǒng)同樣需要進行全新的系統(tǒng)培訓。2）新建系統(tǒng)在提高播出系統(tǒng)安全性的同時，也將導致投入成本增加，需要綜合 評估技術(shù)方案、設(shè)備選型，考慮性價比。3）分離型不能實現(xiàn)”在正在播出視頻服務(wù)器通道狀態(tài)不正常時，播控機自動控 制切換臺切換到3個視頻服務(wù)器中狀態(tài)正常的視頻服務(wù)器通道”這一功能。 根據(jù)現(xiàn)階段和多個廠家技術(shù)交流的情況，多個的廠家都可以實現(xiàn)此套方案， 可以做到新增備播視頻服務(wù)器的熱備份。但若采用其他公司軟件，則人員工 作量較原來會增多，因為所有新上載的素材至少會有兩次審看和入庫操作， 其他相應的

15、管理、維護工作也會增加。2、先搭建分離型的備播系統(tǒng)，以后實現(xiàn)統(tǒng)一型（簡稱先分后統(tǒng)）模式三并不是一個結(jié)構(gòu)模式，而是實施模式。由于分離型結(jié)構(gòu)的固有的缺陷，即 不能實現(xiàn)“在正在播出視頻服務(wù)器通道狀態(tài)不正常時， 播控機自動控制切換臺切 換到3個視頻服務(wù)器中狀態(tài)正常的視頻服務(wù)器通道”這一功能，且分離型的模式 本身就是整個播出系統(tǒng)中的一個島，統(tǒng)一型的結(jié)構(gòu)形式是播出系統(tǒng)的終極目標。但一步到位地實現(xiàn)統(tǒng)一型的結(jié)構(gòu)模式對播出人員素質(zhì)、管理者及乙方人員執(zhí)行效 率和質(zhì)量要求過高?？梢钥紤]先搭建分離型的備播系統(tǒng)，日后擴展足夠備播系統(tǒng) 視頻服務(wù)器通道，增加足夠的播控站點，將備播系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為主播系統(tǒng)，原PROFILE 視頻服務(wù)器系統(tǒng)作為備播系統(tǒng)或它用，自然地實現(xiàn)設(shè)備的升級換代和淘汰。總之，在三種模式中，假設(shè)各廠家同功能設(shè)備及軟件價格一致的情況下，現(xiàn)在實 現(xiàn)統(tǒng)一型模式中的播控軟件全替換方案， 相對而言費用最多，實施難度最大，但 費效比最低，日后播出中應急使用效果最好，值班人員工作量最少，需要的維護 量最小，是最激進的選擇；現(xiàn)在實現(xiàn)統(tǒng)一型模式中的播控軟件不替換方案， 相對 而言費