李 勇，张文军

（河南电视台新农村频道，河南 郑州 450008）

目前，在以视频服务器为核心的硬盘自动播出系统中，节目的上载播出是实现安全播出的重要前提。在播出系统和制作系统没有实现互联互通而仅仅作为孤岛存在的情况下，磁带上载就承担了硬盘播出素材的全部来源。

传统的上载方式是以分散的上载工作站来承担频道节目素材的上载工作，虽然结构简单、控制灵活，但是在单一频道的播出系统中，由于服务器所提供的板卡编解码通道的数量限制，上载工作站点很难增加。随着频道节目量的增多和首播节目量的增大，上载设备资源紧张的情况日益凸现，经常出现大量磁带排队等机器上载的情况，而当编解码板卡发生故障的时候，上载通道减少，剩余的上载设备就更加不能适应节目播出的需要。为此，一种不占用板卡通道的新型上载模式——分布式上载方式就成为改善目前状况的新途径。以下就以河南电视台新农村频道播出节目上载为例，具体分析新老两种上载方式在LEITCH服务器环境下的实现和兼容。

1 采用分布式上载方式的背景

河南电视台新农村频道采用的是单一频道的播出系统，除去主备播出和双垫片占用的解码通道，2台LEITCH服务器提供2路VTR上载和1路矩阵上载的编码通道。系统运行6年来，设备老化的问题逐渐增多，特别是视频服务器的编解码板卡老化后故障频繁，由于过了质保期，维修或者从国外订购新卡的周期都比较长，价格也非常昂贵，并且由于板卡内置于LEITCH服务器内部，每次操作都需要停机拆卸，相当麻烦，在操作时仅留单点播出，也会严重影响到播出安全。这种情况下，增加一个不依赖播出服务器的编解码板卡的上载站点就成为了选型的重点。

考虑到原有播出系统马上就要改造，为了避免资源的浪费和重复性建设，所采用的新上载系统将来要能适用于改造后的播出系统，按照经济实用、安全可靠的设计思路，选用了基于文件传输的分布式上载方式——方正“精易”上载系统。

2 “精易”上载的工作原理以及与传统上载的区别

2.1 “精易”上载的工作原理

传统的上载方式主要是通过视频服务器的上载通道，把模拟或者数字视音频信号采集到视频服务器中成为素材（主要是通过录像机把磁带上的节目采集为素材）的方式。虽然在同一个系统中的不同视频服务器之间可以互相迁移素材，甚至可以把素材迁移到外部归档系统中，但这些素材无一例外都由视频服务器自己采集得来。随着电视台电视技术的发展和节目量的提高，非编制作系统和媒体资产管理系统可以直接提供视音频素材文件，以文件交换方式替代磁带交换方式的需求也越来越多。而外部系统提供的素材要在视频服务器中正确播出，要利用视频服务器转码技术，将外部系统上的视音频文件压缩格式和文件打包格式都转换为视频服务器相同的文件格式，然后再利用视频服务器所提供的素材迁移方法来完成素材的迁入和迁出，常见的方法是提供一个网关服务器，以FTP方式或者其他专有的方式，通过千兆以太网或者光纤把素材传输到服务器的存储系统中。有的视频服务器自带FTP接口，可以直接将素材传输到服务器中播出。

转码网关服务器的主要功能就是将外部系统（如非编制作网或媒体资产管理系统）产生的素材通过转码迁移到播出系统中，成为播出系统能够识别和播出的素材。同时，也可以将播出系统上载的素材回迁到外部系统中供编辑制作或者长期保存。典型的转码网关的应用场景如图1所示。

其中，在外部系统的存储中将开辟一块节目缓冲区，用于存放待迁移的视音频素材和对应的元数据文件。转码网关服务器需要安装2块千兆网卡或光纤网卡，分别连接节目缓冲区和视频服务器存储或者播出二级存储，以便实现视音频素材的交换。转码网关服务器访问节目缓冲区，一般采用共享目录的方式实现。通常情况下，转码网关服务器还需要安装至少1块百兆网卡，用于将读到的元数据信息写入播控系统的数据库中，供播控系统各个模块查询和使用。

转码网关服务器上安装了方正“精易”转码和迁移软件，其主要工作流程是：

1）外部系统将准备好的视音频素材和对应的元数据文件放到节目缓冲区，并给转码和迁移软件发送通知消息；

2）转码和迁移软件访问节目缓冲区的共享目录，读取视音频素材文件，通过转码，生成视频服务器能够识别的文件格式，保存到转码网关服务器上；

3）转码和迁移软件将生成的文件通过视频服务器的接口方法（通常是FTP方式）迁移到视频服务器或者二级存储系统中；

4）转码和迁移软件读取素材的元数据信息，经过处理后写入到播控系统的数据库中；

5）转码和迁移软件记录相应的日志信息，并把迁移结果以消息的形式通知外部系统。

“精易”上载方式就是在转码网关服务器的思路上，采用采集工作站的方法，通过第三方的视音频采集卡来扩展视频服务器的上载能力，不需要占用视频服务器的板卡通道。在工作站上安装专业视音频采集卡，把录像机信号先采集以后，以MPEG-2格式（LEITCH服务器的专用格式）进行压缩，并封装成视频服务器能够识别的格式，然后迁移到视频服务器中。其原理如图2所示。

2.2 “精易”上载方式与传统上载的区别

视频服务器的通道数量是有限的。在没有转码技术之前，如果视频服务器上载通道不够，只能通过增加新的视频服务器来得到足够的上载能力，这样往往导致系统成本的大幅提高。通过“精易”上载方式，能够以较低的成本提供一定的素材上载能力，不占用视频服务器的编码通道，节约资源。

需要为广告部等部门提供上载功能的情况下，广告素材通常都是由广告部人员来上载。在广告部门离播出机房较远的时候，直接使用视音频信号不方便，尤其是RS-422控制线路有一定的距离限制。如果使用“精易”上载方式，只需要部署千兆以太网和百兆以太网线就可以实现素材的上载。同时，这也实现了广告上载机房与播出机房的隔离，有益于管理。

采用传统上载方式，效率是1∶1，即1 h的素材需要1 h的上载时间，上载完成即可以播出使用。而采用“精易”上载方式，系统效率受到工作站硬件配置和待转码的文件格式与视频服务器文件格式之间的差异的限制，效率相对比较慢，必须转码传输到视频服务器以后才能用于播出，通常情况下，从开始采集到素材迁移到服务器中，可以达到1∶1.1到1∶1.5的时间；换言之，60 h的节目，总共需要66～90 h就可以完成采集和迁移任务，传到视频服务器上进行播出。

3 “精易”上载的安装步骤及数据库环境

3.1 上载站点安装及收录软件升级

原来配有2路上载，录像机VTR1和VTR2分别用于2个上载工作站并通过422倒换开关承担录像机带播任务，另外1路矩阵应急上载和上载2共用1台上载工作站。上载1和上载2分别占用LEITCH主视频服务器里面的CH1和CH2通道，这2个通道是由同一块编解码板卡提供；矩阵上载占用LEITCH备视频服务器里的CH1通道，由另一块编解码板卡提供。当主视频服务器的CH1通道出现故障后，上载1不能正常使用，上载2和矩阵上载因共用1台工作站，只能当作1个上载使用。

拆掉上载1工作站以便在原位置安装“精易”上载工作站，是由1台惠普的Z400主机配1块数字视音频处理卡（Blackmaglc Design）组装而成。信号调试好以后安装“方正精易视音频处理系统自动收录软件5.0版”，操作界面如图3所示。

为了能使用新的数据库软件（方正精翰内容管理系统）需要将上载2和矩阵上载软件分别从“方正无忧自动收录系统5.0”升级为6.0版本，操作界面如图4所示，至此工作站的安装基本完成。

3.2 内容管理系统升级更换

由于原有的内容管理系统不能适用于新的“精易”上载，需要安装相匹配的方正“精瀚”内容管理系统。

方正“精瀚”内容管理系统安装分服务端和客户端，服务端及客户端需安装mdac_typ.exe（Microsoft Data Access Components 2.8）及 msxmlCHS.msi（XML 分 析 程序）。服务端需安装“启用网络com+访问”组件，建议安装“Internet信息服务（IIS）”和“ASP.NET”组件。运行“日志查询LogViewApp”的设备还需安装Microsoft.Net Framework 2.0或以上版本。

内容管理软件安装分了两大部分，一部分是FTP服务器上的COM+组件（包括FDMFTP52，Mediaop和Taskmgr），正确安装完成后会自动在后台运行，另一部分是客户端可执行程序（包括素材管理、任务察看、自动任务生成和任务执行）。组件和可执行程序都安装在备数据库服务器BDC上。

服务端安装前，考虑到万一安装不成功可以及时恢复原来系统，不影响安全播出。创建内容管理数据库表和基础数据时，由于BDC是在线使用的老系统，需要先给当前PDC使用的dbas52数据库做个完整备份（以免升级失败无法还原老系统），然后在没有上载、素材调度的空闲时段（至少留出3 h，选择夜间零点进行），在原有dbas52数据库基础上，把“bcms20-建表语句.sql”、“bcms20-基础数据.sql”文件先后通过SQL查询分析器把新的数据库表和基础数据导入到dbas52数据库后，对内容管理系统相关数据表进行编辑。

客户端的安装包括组件安装和可执行文件的安装。首先根据客户端工作站的需要，把内容管理程序相应的客户端组件运行目录和执行文件运行目录，分别复制到工作站的“D:Founder”目录中，其中，客户端组件包含“FDMFTP52”，“FDMMediaop”，“TaskMgrLib”3 个子文件夹，需要逐个安装；客户端执行文件包含“自动任务生成AutoTaskCreator”、“任务执行 ExecuteSvr”、“素材管理 BCMSManager”和“任务察看TaskViewEx”几个程序，也需要分别安装。“自动任务生成AutoTaskCreator”程序和“自动任务执行ExecuteSvr”程序构成了内容管理系统自动任务生成和执行的核心模块，它们通过执行一些必要的策略，承担了素材管理的全部功能，在素材拷贝期间不能关闭，而“素材管理BCMSManager”和“任务察看TaskViewEx”程序打开或关闭并不直接影响自动任务的生成和执行。较为通用的“自动任务策略AutoTask.POL”文件主要包含了“播出准备，根据节目单从二级存储向播出服务器迁移”、“播出准备，根据播出日期从二级存储向播出服务器迁移”、“播出准备，根据段落包从二级存储向播出服务器迁移”、“回迁：主备播出服务器到二级存储”、“主备同步，主播出服务器和备播出服务器之间”、“播出服务器删除”、“清除播出主备回收站”、“二级存储回收站”、“二级存储回收站清空”等任务策略，在紧急情况下也可以手动执行这些策略。

4 “精易”上载和传统上载的兼容性分析和调试过程

“精易”上载系统是通过交换机的网线来传输文件的，而传输的实施最终还是要通过“精翰”内容管理系统的策略执行来控制。这样的上载方式和内容管理系统主要是面向模块化设计的新型服务器设计的，运行的环境也比较适合于新的操作系统。而原有的LEITCH服务器是已经停产2年的老款服务器，备数据库的操作系统也仅仅是Windows 98，所以按照既定的步骤正确安装后，还是出现了一些问题，以下就通过这些问题的解决过程来看一下软件的兼容性。

1）“精易”上载过的部分节目，打包上传成功并主备镜像后，发现文件只有首帧画面，其余全部为黑场。出现这样的情况时，原本需要几十秒甚至几分钟才能打包上传成功的素材瞬间就能完成，上传的文件大小也比正常的小很多，这种情况如果不能及时解决，对于安全播出将是致命的威胁。把原来“本地打包、直接上传到视频服务器”的方式改为“本地打包、上传到本地、再通过策略拷贝到视频服务器”的方式，将“精易”工作站本地的1 000 Gbyte硬盘当作二级存储，虽然在文件传输环节增加了拷贝的时间，但是由于素材打包和上传都在本地进行，减少了传输网络对打包的影响。事实证明这样的思路是对的。

2）“精翰”内容管理不能执行主备拷贝任务，通过FTP底层程序手动拷贝也没成功。通过察看LEITCH服务器的详细资料，得知LEITCH服务器所能提供的FTP站点是有限制的，“精易”上载、主备播出工作站和主备数据库在工作时都要占用FTP站点，原有设备配置时刚好够用，目前多加了1个“精易”上载后，就出现了2个设备争1个FTP站点的现象。考虑到LEITCH服务器的FTP站点不可能增加，最终修改了播出工作站的查询方式，由原来的主备工作站通过FTP站点都查询主备视频服务器改为主工作站只查询主视频服务器、备工作站只查询备视频服务器，从而可以释放出1个FTP站点给“精易”上载使用，修改后运行1个月来，素材拷贝全部正常。

3）用“精易”上载过的节目和传统方式上载的节目顺序播出时，偶尔会在中间加1帧黑场。通过对比视频服务器里面的素材，发现用传统方式上载的素材GoP长度为15位，而用“精易”上载的素材GoP只有12位，通过与软件开发人员的沟通，对“精易”上载程序5.0版本进行了修改，通过后面的观察，情况得到了改善。

4）传统上载方式是1∶1上载，上载结束审看通过就可以用于播出，而“精易”上载完成后，要打包上传到本地再拷贝到视频服务器才能用于播出，时间大于1∶1，所以对于当天紧急播出的节目，最好选用传统上载方式，而如果必须要用“精易”上载的，则需要提前算好时间，必要时手动拷贝到主视频服务器再播出。

5）原来的2台上载用录像机既可用于上载，又能通过422开关进行带播，VTR1改为“精易”上载使用后，不再受422开关控制，如果有带播任务只能选择VTR2，出现2盘带播的情况，则需要对VTR1进行手动播出，安全系数大大降低。

5 结束语

板卡上载归属于传统视频的线性思考，而分布式的上载采用了网络的非线性思考。传统方式上载相对稳定，直接进入播出视频服务器，播出文件所见即所得，缺点是性价比较低，与视频服务器板卡连接方式较死板。而分布式的上载优势是相对于昂贵的播出视频服务器上载板卡成本的降低，及其在部署地点灵活性和数量上的可扩展性。在电视台播出系统上载的实际应用可以根据两者的差异和自身生产节目的特点，同构或者异构使用，以求达到更高的播出上载的安全要求和系统配置的经济性。