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【摘要】 本文中重点阐述了我台数字化硬盘播出系统的整体设计方案、逐步数字化改造过程和在实际操作中的一些经验总结。在数字化硬盘播出系统的整体设计方案中包括了硬盘播出系统的构成、系统流程、系统软件业务流程。文中最后部分介绍了这套硬盘播出系统在实际操作中的几个重要时间点和实际使用效果，对中小电视台上马数字化网络硬盘播出系统不无补益。
瑞安市广播电视总台于2002年就开始应用网络硬盘自动播出系统，采用进口视音频服务器。于2009年将进口视音频服务器淘汰，采用国产服务器构成新型的网络化硬盘播出系统，完成两个频道的硬盘播出。此后，于2010年和2011年分别对局部模拟周边改造，完成全数字化播出。系统目前运行安全可靠，功能齐全，使用简单方便，达到或超过原来的设计要求。
现将从技术方案设计到逐步分阶段改造，逐步达到设计目标的经验和体会总结如下，供大家参考。
一.数字化硬盘播出系统整体结构设计
我台的网络化硬盘数字播出系统设计结构见图1。系统由五部分组成，下面分节简要介绍。
1.播出服务器
播出服务器采用主备方式。主要功能有四个：a.存储用于播出的素材并管理这些素材；b.接收播出站发出的指令，按指令解码要播出素材；c.记录设备动作，以便设备出现故障时查询；d.系统备份，以便出现故障时可以快速恢复。
2.编解码服务器
编码服务器主要功能是将VTR(或DVD等)信号源的基带信号转换为MPEG-2压缩信号，存储在硬盘中。需要时将该素材传送到播出服务器以备播出。同时具有播出表的编单功能。
解码服务器即播出服务器，可将压缩的素材文件按接受到的命令播放出去。为安全起见，通常采用主、备同步播放。
3.数据库服务器
它是网络化播出系统的信息中心。用于存储编解码素材的索引、管理和检索。采用双机热备同步以保障安全性。
4.播出工作站
按照用户的要求制作播出表，它会按照表的格式发出播出指令，让播出服务器、切换开关或VTR等外围设备按照指令协调动作完成播出任务。采用主、备机同步播出方式，任何一台播出机出现故障，可立即切换到另一台播出站控制播出。
5.切换开关及周边
切换开关主要用于多路信号切换。数字周边设备用于信号转换及多路分配等。
二.播控系统的安全设计考虑
为了保证播出安全性，在系统设计时我台播出系统采用如下播出安全措施。
1.播出控制的安全性
为了提高播出控制安全，每个频道采用主、备播控机。一般情况下，采用主播控机（或备播控机）控制切换开关、VTR及主、备解码板。若主机出现故障，通过RS-422二选一控制开关（仅需按一键即可完成切换），由备机接管一切控制。见图1。
播出控制机可同时控制主、备解码板，VTR和切换开关。目前有的播出控制系统仅能控制主、备解码板输出，我们认为这是不够的，特别是新闻节目有时来不及上载，采用VTR作应急控制播出是较好的方案。特别是当主、备播出服务器同时出现故障时（此情况尽管很少，但个别电视台曾经发生），可采用VTR方式播出。是安全播出的另一道防线。
2.主、备解码板输出
每个频道配备主、备解码板。主、备解码板分别安装在主、备视频服务器上。当主解码输出出现故障时，可自动或手动切换到备解码板输出通道上，由切换开关将信号送出。
3.数据的安全性
为了保证数据的安全性，采用主、备数据库服务器。当主数据库服务器出现故障时，自动切换到备机上。
4.循环垫播信号
播控系统设计时，通常设计一路垫播信号。有三个用途，一是用于节目信号的衔接；二是信号源出错时，用它作临时输出；三是出现重大周边设备故障时，与跳线排配合，将信号垫出。
5.编码服务器与播出服务器分离
采用编码服务器与播出服务器分离的结构，使上载与播出仅通过网络连接，提高了安全性。编码出现任何问题不会影响到硬盘播出的安全性。
6.跳线排
这是应急故障的最后一道防线。在极端情况下，若主、备切换器、主、备解码板等出现故障时，可采用数字跳线排将信号直接切道前端输出。
尽管在技术上采用多种措施，但是安全性还是要通过人来实现。为此，我台除针对网络化硬盘播出制定了故障应急方案和技术措施外，还制定了人员值班规程、设备维护制度等，使设备处于良好状态，将安全播出提高到一个新层次。
三.中小电视台选用硬盘播出系统值得注意的若干问题
设计或选型网络化硬盘播出系统时，应注意以下问题。
1.压缩编码选择
硬盘播出选型时首先要考虑压缩标准。采用MPEG-2的压缩标准有三类，通称PS流、TS流和ES流。压缩编码方式需遵循国际标准的建议。ES流的特点是视频压缩与音频压缩码流分成两个文件，它被建议用于非线性编辑。TS流的压缩效率很高，而带宽占用很小，易于打包多流传输，推荐用于网络数字传输。PS流、MXF等打包格式的特点是保证视音频压缩数据是一个文件，能保证解码视频和音频同步输出，理论上可避免解码视、音频不同步问题。
2.播出系统的控制方式和能力
播控系统应能控制播出服务器、切换设备（切换台、切换开关等）和VTR等。应具有完善的控制能力。
播控系统构成的完整性：能够独立完成所要求的全部功能；要求操作简洁、周到；工作流程符合操作规范，不易产生误操作；多重安全措施，不会因某个设备（包括核心设备）的意外故障导致系统瘫痪。
特别需要提及，现在控制采用两种主要控制方式。一是RS-422控制。优点是每个设备分别有独立的控制线，任何设备出现故障仅影响该设备工作，可用其它应急措施救急。缺点是控制线路多，给施工带来不便。二是采用网络控制。优点是线路简单。缺点是一旦网络出现故障，影响所有设备的控制。鉴于安全性，我台采用相对保守的RS-422控制方式。
3.系统的生命周期
任何系统都有生命周期的。通常网络化数字硬盘播出系统的安全使用期6—8年。使用期间，正常的维护、维修也是必不可少的。为保证投资回报率，在设计时要考虑如下因素：
先进性原则：在电视技术的发展日新月异的今天，设备构成应保证至少在今后三至五年内不被淘汰。
稳定性、安全性原则：电视播出系统的安全、可靠是电视播出的生命。在电视播出中即使出现帧、秒级的差错都是不能容忍的。
可扩展性原则：系统的设计应该为今后系统功能的升级和扩展留有空间。
实用性、经济性原则：在保证系统先进、可靠和高性价比的前提下，通过优化设计达到安全性最高，投资回报最好。
平稳过渡性原则：模拟与数字共存的局面还会延续一段时间，高清与标清电视播出也会出现共存的局面，每个台的情况不同，设备改造的方法也不一样，要最大化地利用现有设备，力求平稳过渡。
四.总结
在数字技术飞速发展的今天，数字化已经普及到了社会各行各业的几乎每一个领域，甚至细节。数字化盘播出系统在广播电视领域的广泛应用，为把优质、稳定、准时的电视节目传送给千家万户起到了非常重大的作用。
把我台的数字化硬盘播出系统的整体设计方案予以介绍，并把我们在实际使用中的经验终结归纳阐述，希望能得到广大同行的分享，也希望对县级电视台上马数字硬盘播出系统能够在县级电视台起到积极的作用。文中不妥之处也请有识之士提出、指教。
瑞安市广播电视总台于2002年就开始应用网络硬盘自动播出系统，采用进口视音频服务器。于2009年将进口视音频服务器淘汰，采用国产服务器构成新型的网络化硬盘播出系统，完成两个频道的硬盘播出。此后，于2010年和2011年分别对局部模拟周边改造，完成全数字化播出。系统目前运行安全可靠，功能齐全，使用简单方便，达到或超过原来的设计要求。
现将从技术方案设计到逐步分阶段改造，逐步达到设计目标的经验和体会总结如下，供大家参考。
一.数字化硬盘播出系统整体结构设计
我台的网络化硬盘数字播出系统设计结构见图1。系统由五部分组成，下面分节简要介绍。
1.播出服务器
播出服务器采用主备方式。主要功能有四个：a.存储用于播出的素材并管理这些素材；b.接收播出站发出的指令，按指令解码要播出素材；c.记录设备动作，以便设备出现故障时查询；d.系统备份，以便出现故障时可以快速恢复。
2.编解码服务器
编码服务器主要功能是将VTR(或DVD等)信号源的基带信号转换为MPEG-2压缩信号，存储在硬盘中。需要时将该素材传送到播出服务器以备播出。同时具有播出表的编单功能。
解码服务器即播出服务器，可将压缩的素材文件按接受到的命令播放出去。为安全起见，通常采用主、备同步播放。
3.数据库服务器
它是网络化播出系统的信息中心。用于存储编解码素材的索引、管理和检索。采用双机热备同步以保障安全性。
4.播出工作站
按照用户的要求制作播出表，它会按照表的格式发出播出指令，让播出服务器、切换开关或VTR等外围设备按照指令协调动作完成播出任务。采用主、备机同步播出方式，任何一台播出机出现故障，可立即切换到另一台播出站控制播出。
5.切换开关及周边
切换开关主要用于多路信号切换。数字周边设备用于信号转换及多路分配等。
二.播控系统的安全设计考虑
为了保证播出安全性，在系统设计时我台播出系统采用如下播出安全措施。
1.播出控制的安全性
为了提高播出控制安全，每个频道采用主、备播控机。一般情况下，采用主播控机（或备播控机）控制切换开关、VTR及主、备解码板。若主机出现故障，通过RS-422二选一控制开关（仅需按一键即可完成切换），由备机接管一切控制。见图1。
播出控制机可同时控制主、备解码板，VTR和切换开关。目前有的播出控制系统仅能控制主、备解码板输出，我们认为这是不够的，特别是新闻节目有时来不及上载，采用VTR作应急控制播出是较好的方案。特别是当主、备播出服务器同时出现故障时（此情况尽管很少，但个别电视台曾经发生），可采用VTR方式播出。是安全播出的另一道防线。
2.主、备解码板输出
每个频道配备主、备解码板。主、备解码板分别安装在主、备视频服务器上。当主解码输出出现故障时，可自动或手动切换到备解码板输出通道上，由切换开关将信号送出。
3.数据的安全性
为了保证数据的安全性，采用主、备数据库服务器。当主数据库服务器出现故障时，自动切换到备机上。
4.循环垫播信号
播控系统设计时，通常设计一路垫播信号。有三个用途，一是用于节目信号的衔接；二是信号源出错时，用它作临时输出；三是出现重大周边设备故障时，与跳线排配合，将信号垫出。
5.编码服务器与播出服务器分离
采用编码服务器与播出服务器分离的结构，使上载与播出仅通过网络连接，提高了安全性。编码出现任何问题不会影响到硬盘播出的安全性。
6.跳线排
这是应急故障的最后一道防线。在极端情况下，若主、备切换器、主、备解码板等出现故障时，可采用数字跳线排将信号直接切道前端输出。
尽管在技术上采用多种措施，但是安全性还是要通过人来实现。为此，我台除针对网络化硬盘播出制定了故障应急方案和技术措施外，还制定了人员值班规程、设备维护制度等，使设备处于良好状态，将安全播出提高到一个新层次。
三.中小电视台选用硬盘播出系统值得注意的若干问题
设计或选型网络化硬盘播出系统时，应注意以下问题。
1.压缩编码选择
硬盘播出选型时首先要考虑压缩标准。采用MPEG-2的压缩标准有三类，通称PS流、TS流和ES流。压缩编码方式需遵循国际标准的建议。ES流的特点是视频压缩与音频压缩码流分成两个文件，它被建议用于非线性编辑。TS流的压缩效率很高，而带宽占用很小，易于打包多流传输，推荐用于网络数字传输。PS流、MXF等打包格式的特点是保证视音频压缩数据是一个文件，能保证解码视频和音频同步输出，理论上可避免解码视、音频不同步问题。
2.播出系统的控制方式和能力
播控系统应能控制播出服务器、切换设备（切换台、切换开关等）和VTR等。应具有完善的控制能力。
播控系统构成的完整性：能够独立完成所要求的全部功能；要求操作简洁、周到；工作流程符合操作规范，不易产生误操作；多重安全措施，不会因某个设备（包括核心设备）的意外故障导致系统瘫痪。
特别需要提及，现在控制采用两种主要控制方式。一是RS-422控制。优点是每个设备分别有独立的控制线，任何设备出现故障仅影响该设备工作，可用其它应急措施救急。缺点是控制线路多，给施工带来不便。二是采用网络控制。优点是线路简单。缺点是一旦网络出现故障，影响所有设备的控制。鉴于安全性，我台采用相对保守的RS-422控制方式。
3.系统的生命周期
任何系统都有生命周期的。通常网络化数字硬盘播出系统的安全使用期6—8年。使用期间，正常的维护、维修也是必不可少的。为保证投资回报率，在设计时要考虑如下因素：
先进性原则：在电视技术的发展日新月异的今天，设备构成应保证至少在今后三至五年内不被淘汰。
稳定性、安全性原则：电视播出系统的安全、可靠是电视播出的生命。在电视播出中即使出现帧、秒级的差错都是不能容忍的。
可扩展性原则：系统的设计应该为今后系统功能的升级和扩展留有空间。
实用性、经济性原则：在保证系统先进、可靠和高性价比的前提下，通过优化设计达到安全性最高，投资回报最好。
平稳过渡性原则：模拟与数字共存的局面还会延续一段时间，高清与标清电视播出也会出现共存的局面，每个台的情况不同，设备改造的方法也不一样，要最大化地利用现有设备，力求平稳过渡。
四.总结
在数字技术飞速发展的今天，数字化已经普及到了社会各行各业的几乎每一个领域，甚至细节。数字化盘播出系统在广播电视领域的广泛应用，为把优质、稳定、准时的电视节目传送给千家万户起到了非常重大的作用。
把我台的数字化硬盘播出系统的整体设计方案予以介绍，并把我们在实际使用中的经验终结归纳阐述，希望能得到广大同行的分享，也希望对县级电视台上马数字硬盘播出系统能够在县级电视台起到积极的作用。文中不妥之处也请有识之士提出、指教。