网络化字幕播出系统的安全设计

2018-05-23黄银萍

西部广播电视 2018年8期

黄银萍

随着媒体竞争的日益激烈，除要在节目内容上不断创新外，高质量、高标清实时3D渲染引擎创造出来的丰富多彩的图文效果也可以在很大程度上提升电视节目视觉效果。这就要求我们在保证安全播出的前提下，对现有设备进行有效的资源整合，不仅要保障字幕播出的安全性，还要提高字幕制作、播出效率，降低值机人员在线操作的失误率。

宁波广播电视集团（以下简称“我台”）技术人员经过不断的实践总结，更改调试系统，充分考虑了网络化字幕播出系统在数据安全、网络安全、设备安全等方面的因素，实现了统一的网络化字幕制作、字幕编单、字幕管理、播出控制等功能，满足多任务、全天候、长文字播出的字幕任务。

1 网络化字幕播出系统的架构

该字幕系统采用网络集中式系统构架，以播出系统在播节目单为依据，由中心服务器进行统一资源管理，生成和分发字幕播出任务以及字幕场景模板的自动匹配，由AirCG.3D网络字幕机实现自动播出，最终输出的FILL信号和KEY信号接入相应频道的键控设备进行字幕叠加播出。

字幕系统包括8台AirCG.3D网络字幕机，分别负责7个标清频道1个高清频道的电视剧名称、气象预警、广告挂角和移动字幕的自动播出。该系统的8台AirCG.3D网络字幕机、两台主备数据库服务器、字幕信息录入工作站、网关服务器、2台公共字幕机，通过千兆交换机相连接，使用TCP/IP协议进行网络通讯与控制，组成了与硬盘播出系统分离的独立网络。通过COM通讯协议，由播出控制机发送触发命令，让AirCG.3D网络字幕机与硬盘播出节目实时同步字幕图文信息，完全实现8个高标清播出频道的字幕、挂角、倒计时、电视剧名称等节目的自动播出。系统架构如图1所示。

图1 字幕播出系统的架构

2 网络化字幕播出系统的安全设计

整个字幕播出系统安全体系的架构设计，结合播出系统的特点，从数据安全、网络安全、设备安全等方面出发，通过集中与分散结合的方式实现素材的共享备份，通过建立有效的网络安全机制，有效防范病毒，通过公共字幕机，实现重要时段、重要节目的热备份。

2.1 数据安全

我台字幕播出需要实现7×24小时不间断播出，因此，对其数据安全进行了严格设计。数据库服务器是网络化字幕播出系统的核心。主备数据库服务器负责存储字幕素材管理信息、字幕播出节目单、系统配置信息、日志信息等，这些信息通过网络传输供所有频道的网络字幕播出工作站共享。数据库服务器采用主备镜像模式，主备数据库之间保持实时的数据同步与心跳连接，每隔一段时间会自动向备数据库服务器备份数据。当主数据库服务器死机时，备数据库服务器自动接管主服务器工作。

所有的网络字幕播出工作站都安装了网络字幕播出软件、渲染引擎、节目单网关、资源管理、节目单编辑、AirC3D-Artist三维包装创作等软件，可以根据需要将本频道或其他有关频道的图文字幕素材和字幕播出单存储在本机上或上传至数据库服务器。因此，每台字幕播出工作站和两台主备数据库服务器上都保存有字幕素材，实现相互备份，在数据库服务器故障或网络故障时，各频道的字幕播出工作站都能独立工作，保证字幕播出工作正常开展。

2.2 网络安全

网络化字幕播出系统要建立有效的网络安全机制，杜绝非法文件传输，消除安全播出隐患。为有效防范病毒，我们通过网闸，在物理上隔离字幕网与办公网，网闸的一端连接内网（即字幕网），另一端连接外网（即办公网）。当新的文字、图片、动画等字幕播出素材需要调整时，可以通过网闸传输到字幕播出系统中，然后直接替换字幕模板中的素材，操作简单快捷，同时避免了值机人员在手动输入字幕内容的过程中可能出现的错误。

此外，字幕播出系统是独立于硬盘播出系统的独立网络，与硬盘播出系统的连接，我们采用RS-232串口方式进行物理连接，使用COM通讯协议，当播出节目单有变动时，由播控机发出触发命令，通过节目单网关解析播出节目单并更新字幕节目单。字幕播出系统中的节目单网关只被动接受来自播出网的节目单，并不能主动联系播出网，避免了网络传输时病毒的干扰，保证了字幕播出的安全和节目播出的安全。

2.3 设备安全

在播出系统中，字幕机的播出信号是通过外键叠加到播出信号上的，切换台提供了四路外键，第一路提供给台标，第二路提供给每个对应频道的字幕播出信号，第三路分配给时钟信号，第四路则给公共字幕机。每个频道字幕播出机的信号只给对应频道的切换台，而公共字幕机的输出信号经过视分分配后，分别接入主备播出切换台机箱。一旦播出字幕机出现故障，可以立即在切换台上使用公共字幕机替代相应频道的字幕机，减少处理时间。通过使用网络化字幕机和合理的结构设计，充分利用字幕机资源，实现重要时段、重要节目字幕播出的热备份，以及所有频道字幕信号的备份，既节约了资金，又将字幕的安全播出提高到新高度。