南通广播电视台高清播控网络系统的改造

2016-05-23陈政

西部广播电视 2016年1期

关键词：架构设计

陈　政

（作者单位：南通广播电视台）

南通广播电视台高清播控网络系统的改造

陈政

（作者单位：南通广播电视台）

摘要：随着高清电视大规模地进入千家万户，“高清”已然成为电视技术发展的重要趋势。本文以南通广播电视台2016年全台网高清化升级改造计划为蓝本，对高清播控系统提出了概览上的设计与思考。

关键词：高清播控；高标清同播；架构设计

高清、超高清电视的诞生是广播电视领域的一场变革，它以1920×1080、3840×2160的高分辨率、16∶9的画幅比、高保真的内置音响，从视听感官上极大地满足了观众对电视节目日益增长的观赏需求。南通广播电视台全台网系统自2009年建设至今，一直使用的是标清制播模式。为顺应新形势，提高竞争力，南通广播电视台制播系统的建设也逐步从标清向着高清靠拢。2015底年，南通广播电视台提出了对播控系统进行高清化改造的计划，目标无缝升级至支持两频道高标清同播，后续通过平滑升级方式扩展之五频道高清播出。

1 系统设计原则

由于技术指标直接影响播出质量，因此在采用国际通用的技术标准下高清播控系统的设计应遵循以下原则。

1.1 安全性

系统安全可靠，建立完善的冗余备份和安全防范体系。保障系统端到端的稳定，避免单一崩溃点，配备合理、简练的应急手段。

1.2 实用性

面向应用设计，由应用的实际需求层层下溯。从网络带宽、存储容量、主机配置和软件设计等各方面对播控系统进行量化分析，设计出实用的系统。

1.3 兼容性

因考虑到与现有全台网的挂接，播控网络系统应具备开放性和兼容性，满足与全台媒资系统、主干交互平台以及其他业务子系统的无缝衔接需求。

1.4 扩展性

系统设计应能适应未来业务发展需求，须具备可扩展性，增加播出频道扩展不影响现有系统的正常使用。

2 总体设计

2.1 系统总体架构

播控系统主要由播出编单、二级存储、媒体应用集群，硬盘播出，分总控等子系统构成。总体架构和业务流程见图1。

播控系统需跟总编室编播、媒体资产管理系统、节目制作网进行无缝对接，实现网络化送播流程。播出系统内部各子系统提供完善的业务作用。播出编单子系统：完善的节目单编排管理。二级存储子系统：缓存来自制作网、媒资系统的文件，并根据播出时间向视频服务器迁移。媒体应用处理集群子系统：对二级存储子系统的文件进行MD5校验、文件技审等处理。播出控制子系统：接收来自二级存储的文件，完成各频道播出任务；提供频道主备视音频链路、内容切换、字幕上键等功能。包装/字幕子系统：完成播出中的频道包装、字幕内容编辑等。

2.2 资源流程

元数据流程：主要的元数据包括了节目单、广告单和素材数据信息。播出编单子系统完成节目单、广告单的编排创建播出单，硬盘播出子系统根据播出单执行播出任务。频道包装/字幕子系统也会调用播出单信息，实现正确播出。

文件流程：播出媒体文件主要来自制作网，系统将需要播出的文件从二级存储迁移至视频服务器。文件迁移均同时向主备视频服务器写入，保障可靠性。

信号流程：播控系统的信号源主要来自硬盘播出子系统的视频服务器信号、应急带播信号、总控系统的线路信号等，信

图1　总体架构和业务流程　

图2　上下变换流程

号经分控系统上下变换后实现高标清同播。

2.3 软件架构

播控系统从软件架构上由资源层、服务层、应用层组成，自下而上逐层提供服务。系统资源层：包括网络设备、存储、数据库、视频服务器、应用服务器，前端工作站等。服务层：由一系列高可用的运行服务组成，包括时钟、消息、web Service、FTP等，实时为上层应用提供基础支持。应用层：面向终端用户提供友好的交互，包含节目单编排、上载、内容管理等。

2.4 高标清同播设计

随着越来越多画幅比16∶9的高清电视进入大众家庭，全面淘汰4∶3电视只是时间问题。顺应需求要在16∶9电视上获得最佳观看效果，未来过渡期内标清频道也会以16∶9的方式播出。中央电视台就是很好的例子。为使播出下变换仅为图像大小变化，不破坏画面结构，不丢失画面信息，目前的构想见图2，即上下变换流程模式。

全系统按照高清播出设计及运行，标清输出部分只需通过高清PGM下变换进入标清编码系统即可。这种情况下，固定模式上变换过程可以在播出实现，复杂上变换模式在高清制作完成。下变化时全部采用挤压模式，保持画面信息不丢失，还可以在标清链路加字幕改善字幕效果。虽然在4∶3的电视上略微影响观感，但从长远角度考虑，这样的方式是利大于弊的。