播出系統是電視臺的核心業務系統,安全性是播控系統設計永恒的主題。播出系統的設計隨著技術手段的進步在不斷地發展變化中,現在硬盤播出成為了目前最主流的播出系統的設計方式。
一 播出技術的視音頻系統結構的變化
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圖1 全硬盤播出系統典型結構 |
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與傳統的自動播出系統的設計相比,硬盤播出系統的設計思想沒有本質的變化,只是強調更加安全,簡單地說,硬盤播出系統的設計強調的是“無潰點設計”,這與傳統自動播出系統在具體設計方法上有了很大的變化,傳統自動播出系統安全性設計主要在技術手段上實現系統的應急,對信號源和播出設備的故障發生后作處理,確保播出信號的不中斷,但不能保證內容的連續性,即“只應急,無備份”。硬盤播出則引進大量的計算機安全處理技術,對播出信號源和控制信息作備份設計,以實現所謂“熱備份,熱切換”,從而保證播出故障發生時播出內容的連續性,全面地提高了播出系統地安全性。在整個播出系統中,系統的安全播出涉及到的環節除了物理設備以外,還包含信號源、控制信息和數據庫信息等,因此硬盤播出系統在所有關鍵環節均采用了冗余備份的手段,典型地是硬件結構上采用視頻服務器雙機鏡像結構、主備數據庫服務器、主備播出控制計算機,軟件技術則包括系統自動監控技術,主從自動同步技術,多重數據庫技術等等。系統需要提供帶病運行的能力,除了軟件和硬件的保證還不夠,系統結構上還需要考慮到各個環節發生故障后,各業務系統能夠遷移和備份。
全硬盤播出一般都是用于多頻道播出的,因此為實現共享方式設計,在系統中矩陣是相當重要的環節,為了實現視頻服務器上載通道的共享,矩陣需要擔負起上載通道調度的工作,同時矩陣還要為保證共享播出而起到播出信號調度中心的作用,如果系統不是切換臺+切換開關應急的方式,矩陣還需要起到二級應急播出調度的功能。因此在全硬盤播出系統中,矩陣要擔負上載矩陣、播出調度矩陣和播出應急矩陣的多重身份,是整個系統信號調度的中心環節。
切換臺是傳統自動播出系統的核心設備,具備良好的播出功能的集成控制能力,但由于現在播出系統已經不僅僅是一個電視臺2、3個頻道,頻道數量迅速擴展到6~8個,甚至更多,這導致如果每個頻道仍選擇切換臺,整個造價相當昂貴,而且由于硬盤播出環境下,信號源不像傳統自動播出系統那樣頻繁地切換,切換臺的功能利用率較低。因此綜合考慮到成本和性價比,目前很多的硬盤播出系統設計中沒有采用切換臺,而是采用切換開關+矩陣、雙切換開關、簡化切換臺等設計方式。
圖1給出一個典型的硬盤播出系統結構,這一結構成功的案例包括沈陽臺、河南臺等電視臺的現在的全硬盤播出系統,已經安全運行了多年,驗證了這一結構的安全性和合理性。
播出系統的視音頻結構由于全硬盤設計概念的引入,設計方法發生了很大的變化,給系統供應商和電視臺提供了更多的選擇余地,富有創造性、充分發揮硬盤播出和軟件性能的系統結構設計方案層出,不再拘泥于過去系統單一的設計模式。
二 視頻服務器的組網結構
隨著電視臺頻道數量的增加和應用方式的變化,視頻服務器數量大量增加,組網結構和播出方式也開始有了很大的變化,簡單的鏡像方式已經不能滿足需要,現在的硬盤播出系統普遍采用多服務器組網的結構。歸納一下,視頻服務器的組網方式主要有三種:
1.多服務器分工互聯結構
這主要有三種結構:
a.非對稱結構
視頻服務器上載和播出工作按照分工的不同,由不同的視頻服務器承擔,中間采用光纖網絡連接起來。河南臺播出二期工程和陜西臺的系統采用了這一結構。圖2。
b.對稱結構
播出和上載在同一服務器上,各服務器在整個系統中的地位相同,各自分擔系統的部分工作。圖3。
c.簡化的對稱結構
第二種結構的簡化設計。圖4。
無論是對稱結構還是非對稱結構,在播出部分的結構都是相同的,每個頻道采用鏡像方式進行播出,物理上是分離的,這樣的結構都是為實現播出,防止因為各種故障導致頻道播出信號的中斷。
由于這一結構具有物理上設備無關性,各服務器之間物理和邏輯上是獨立的,所以單一服務器故障不會蔓延,因此整個系統具有非常好的抗風險能力。缺點是造價比較高,最主要是由于存儲采用備份方案,磁盤利用率比較低。
同時系統對素材調度管理軟件的要求比較高,系統需要提供高效率的素材調度管理,而且在不同結構下和不同存儲配置方案下要提供不同的素材調度策略,并且系統擴展時對軟件系統要重新定制和處理。
2.中央存儲結構
為了適應更多的頻道共享素材的目的,各廠家推出了中央存儲結構的視頻服務器組網方式,主要有兩種方式:
a.中央存儲結構
品尼高的MSS900網絡存儲結構和GVG MAN都是這一結構,國內第一個基于SAN結構的共享存儲案例是江蘇電視臺建立的7個頻道的硬盤播出系統,其后浙江電視臺建立了一套9個頻道的機遇共享存儲的硬盤播出系統。圖5。
b.Media Claster結構
Seachange的Media Claster實際也是一種共享存儲的結構。圖6。
從目前情況來看,中央存儲結構的視頻服務器是未來服務器發展的主流之一,原因是現在的