【內(nèi)容提要】 本文介紹了常州電視臺新投入使用的全數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)，著重介紹了對該系統(tǒng)的測試方法和測試數(shù)據(jù)。
【關(guān)鍵詞】 硬盤播出 眼圖 采集-重放法 嵌入音頻
一. 常州電視臺硬盤播出系統(tǒng)簡介
常州電視臺共有四個自辦頻道和一個插播頻道，系統(tǒng)改造前一套和四套使用傳統(tǒng)的自動播出系統(tǒng)，二套和三套則使用2臺GVG的Profile PDR322模擬硬盤服務(wù)器進(jìn)行鏡像備份的自動播出，插播則使用切換開關(guān)進(jìn)行簡易播出。由于系統(tǒng)完全不同，使得五個頻道的節(jié)目無法實現(xiàn)資源共享，效率低、資源浪費，同時由于原先的一四套自動播出系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行了將近10年，隨著設(shè)備的老化，故障率也在不斷升高，二三套雖然是硬 盤播出，但由于使用的服務(wù)器均只有模擬接口，同時盤塔容量小，不能滿足四個頻道節(jié)目量的播出，因此常州電視臺在2004年末投入巨資建立了一套帶媒體資產(chǎn)管理，使用Profile XP PVS1100系列硬盤服務(wù)器的全數(shù)字硬盤播出系統(tǒng)，并在2005年1月正式投入使用，這在全國城市電視臺中是首屈一指的。
改造后的硬盤播出系統(tǒng)具有以下幾個特點：
1.系統(tǒng)支持多頻道播出。實現(xiàn)了常州臺四套自辦節(jié)目的硬盤播出以及江蘇公共頻道節(jié)目的插播，今后還可以擴(kuò)展到用硬盤播出一路DVB-T節(jié)目；
2.播出采用MPEG-2（4:2:2）格式傳輸、存儲節(jié)目信號，采用8Mb/s—12Mb/s速率的碼流進(jìn)行編碼；
3.為節(jié)省投資，主備切換均采用16×2切換開關(guān)而不是切換臺，其中主切換開關(guān)帶有Line Buffer（線路緩存器），不僅可以使得到達(dá)切換矩陣的各路輸入數(shù)字信號具有相同的延時量，保證切換的同步，并且可以消除兩路嵌入音頻在切換過程中所產(chǎn)生的“咔咔”聲；
4.系統(tǒng)內(nèi)部一律采用內(nèi)嵌AES/EBU標(biāo)準(zhǔn)音頻信號的SDI（串行數(shù)字接口）數(shù)字信號，主要考慮到嵌入音頻具有與視頻電纜同步傳輸?shù)奶攸c，可以解決音畫不同步的問題，而且節(jié)省線材、簡化結(jié)構(gòu)、抗干擾能力強(qiáng)。系統(tǒng)從上載矩陣輸入直至數(shù)字信號輸出通道中的所有數(shù)字周邊設(shè)備都支持嵌入音頻，大大簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；
5.為了保證系統(tǒng)安全，系統(tǒng)內(nèi)部硬盤服務(wù)器、播出切換開關(guān)、播出控制機(jī)等主要部件均設(shè)計有備份，并與主機(jī)同時工作，隨時切換；
6.系統(tǒng)使用界面簡潔直觀，操作平臺采用Windows NT中文系統(tǒng)。操作要簡單，輸入量少，功能全面，安全可靠。
硬盤播出后，常州電視臺播出業(yè)務(wù)相關(guān)的生產(chǎn)和管理組織組織結(jié)構(gòu)和工作方式發(fā)生了很大的變化，網(wǎng)絡(luò)化的組織結(jié)構(gòu)、無紙無帶的工作方式無疑已經(jīng)是常州臺播出工作的基本模式。由于所有的節(jié)目必須要提前上載到服務(wù)器中，由于系統(tǒng)中最大的亮點是帶有一個小型的媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)，使用數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)作為近線存儲，因此許多需要保留的節(jié)目就通過轉(zhuǎn)碼從播出服務(wù)器遷移到數(shù)據(jù)流磁帶機(jī)中，在需要重播時再從磁帶機(jī)中回遷到播出服務(wù)器中，并且可以通過前期編目方便檢索和查詢。
二. 系統(tǒng)測試
在系統(tǒng)正式試運(yùn)行前，我們對系統(tǒng)進(jìn)行了測試，原先在模擬信號播出時代，為了保證電視節(jié)目的播出質(zhì)量，技術(shù)人員每個月要按照廣電總局頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T107-092《電視中心播控系統(tǒng)維護(hù)規(guī)程》中的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定對信號通路進(jìn)行一系列的指標(biāo)測試。通常測試的視頻指標(biāo)有：介入增益、隨機(jī)信噪比、視頻線性失真（幅頻特性、色度－亮度增益差和時延差、K系數(shù)）及非線性失真（微分增益DG、微分相位DP）等；音頻指標(biāo)有：頻響（幅頻特性）、諧波失真加噪聲（THD+N）、音頻信噪比等等。由于模擬視音頻信號的劣化是一個漸變的過程，通過各種測試信號從時域和頻域?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行測試，根據(jù)測得的參數(shù)的劣化程度可以判斷圖像與聲音的質(zhì)量情況以及設(shè)備的工作狀況。隨著硬盤播出系統(tǒng)的投入使用以及播出信號數(shù)字化改造，原先的放像機(jī)已經(jīng)被硬盤播放機(jī)所替代，模擬視音頻信號也已經(jīng)被內(nèi)嵌音頻的串行數(shù)字分量信號所替代，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)存在區(qū)別，數(shù)字信號與模擬信號也存在著本質(zhì)的不同，因此我們不能用傳統(tǒng)的播出系統(tǒng)的測試方法以及模擬信號的測試方法來測試全數(shù)字信號的硬盤播出系統(tǒng)。
測試主要分以下幾個部分：
1.播出系統(tǒng)主備應(yīng)急測試
播出系統(tǒng)主備應(yīng)急測試主要是模仿在實際播出過程中當(dāng)主設(shè)備出現(xiàn)故障的情況下，測試備設(shè)備是否可以正常接管，測試主要有以下四個方面。
（1）數(shù)據(jù)庫服務(wù)器
測試方法：在全硬盤播出系統(tǒng)中，拔掉主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器網(wǎng)線，模仿主數(shù)據(jù)庫服務(wù)器出現(xiàn)異常的情況。
測試結(jié)果：播出控制工作站所有功能正常工作，未出現(xiàn)異常，備數(shù)據(jù)庫服務(wù)器正常接管。
（2）播出工作站
測試方法：在正常播出過程中對主播出工作站進(jìn)行非法退出和強(qiáng)行關(guān)機(jī)操作，模仿主播出工作站出現(xiàn)故障。
測試結(jié)果：在備播出工作站上手動接管，此時播出仍舊正常進(jìn)行。
（3）視頻服務(wù)器
測試方法：在全硬盤播出的過程中關(guān)掉主PROFILE PVS1108D軟件上的VDCP PANEL，模仿主視頻服務(wù)器死機(jī)現(xiàn)象。
測試結(jié)果：手動切換到備視頻服務(wù)器，播出正常。
（4）切換器
測試方法：將Leitch主切換矩陣電源斷開，模擬主切換矩陣出現(xiàn)故障。
測試結(jié)果：手動使用BD120 2×1D切換開關(guān)倒換到備切換矩陣，播出正常進(jìn)行。
2.播出通道技術(shù)指標(biāo)測試
對于270Mb/s的串行數(shù)字分量視頻碼流傳輸，高碼流帶來了高帶寬，高帶寬又限制了信號的傳輸距離。模擬視頻通道隨著傳輸距離的增大，信噪比越來越低，圖像越來越模糊，畫面質(zhì)量在逐漸降低的過程中不存在圖像的突變點。與模擬視頻不同的是數(shù)字視頻在傳輸過程中有一個突變點，而在突變點之前幾乎是無故障工作，畫面質(zhì)量基本上與傳輸距離無關(guān)，但是一過突變點，即通常所說的崩潰點，畫面質(zhì)量就從百分之百好變成了百分之百的壞，因而對數(shù)字通道質(zhì)量的測量不能再沿用老的模擬測量方法。國家廣電總局也因此制定了新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T 165-2000《電視中心播控系統(tǒng)數(shù)字播出通路技術(shù)指標(biāo)和測量方法》，在該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，利用眼圖對數(shù)字電視系統(tǒng)中數(shù)字播出視頻通路的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測量，測量參數(shù)主要包括幅度、上升/下降時間、過沖和抖動等，如圖1所示。
眼圖反映了串行數(shù)字信號的模擬波形特性，如果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的模擬波形是理想的，眼圖中脈沖的上升沿和下降沿是非常陡峭的，但是在實際的系統(tǒng)中由于帶寬、噪聲以及抖動等因素的影響，會造成眼圖的閉合。因此根據(jù)眼圖的閉合程度，可以判斷系統(tǒng)指標(biāo)的好壞。
整個測試系統(tǒng)見圖2，具體測量方法是用數(shù)字測試信號發(fā)生器（evertz）產(chǎn)生的串行數(shù)字信號作為信號源，由外來信號數(shù)字通路或延時播出的數(shù)字通路接入數(shù)字播出系統(tǒng)的切換開關(guān)，將模擬測試信號發(fā)生器（TSG-131A）產(chǎn)生的模擬測試信號，從外來信號模擬通路或延時播出的模擬通路經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換以及音頻加嵌器后接入數(shù)字播出系統(tǒng)，用視頻綜合測試儀VM700T分別測試這兩種情況下在各個播出頻道主備輸出端的眼圖及數(shù)據(jù)，測試結(jié)果見附表。