【摘要】 本文介紹了泉州廣播電視臺高清融媒體播控中心更新迭代建設,描述了播控中心建設設計中動力系統安全及環境監控報警系統的設計、播出總控的設計及實踐、播出通道的視音系統設計及通道操作安全、監播監測功能設計以及文件化交播流程功能模塊設計及部署、傳輸鏈路及編碼器選擇、介紹了實現全臺一張網的設計思想、地方電視臺播控系統建設與融媒體交互,促進媒體融合的一些實踐經驗。
【關鍵詞】 總控 播出通道 文件化 監播監測 IP
廣播電視媒體融合生產、發布的全媒體生產、分發業態已經成為廣大地方臺技術建設及業務推進的重要方向,2020年為實現制播全流程高清化,我臺啟動了播控平臺的4個標清頻道的高標清同播系統改造建設,如何契合融媒體發展需求,立足我臺現在已建設完成各個業務子系統,推動傳統播控中心更新迭代,并且能融合各個子系統,推進我臺融媒體發展成為新建播控中心建設的重要考量。
播控中心建設設計之初,結合我臺各個技術系統現狀,如何把各個子系統連接起來,充分有效的挖掘各個子系統的功能,提高全臺的節目制作效率,促進各個系統的融合使用,我們確定了高清播控中心升級改造以文件化交播流程為推手,在傳統播控平臺軟硬件基礎上,要求新的播控平臺與制作網、媒資管理系統、廣告管理系統對接,打通文件流轉的通道。
一.動力系統及環境監控報警系統
整個播控系統供配電由我臺八樓動力機房提供4路250A/3P,其中2路市電,2路UPS輸出至設備機房,兩路80A/3P兩路UPS供播控中心,保障播控中心設備機房雙電源設備主備電源由不同的UPS輸出供電,極端條件下,可切換至市電供電,確保設備機房供電安全。
80A/3P兩路UPS供電經二選一倒換切換設備選擇后為播控中心操作臺插座,監視屏等單電源設備供電,保障播控中心各類工作站、監視屏、顯示屏等設備的用電安全。
播控中心設備機房使用了一套環境監測系統,通過監測儀分別對UPS配電柜及市電柜各種參數(電壓、電流、頻率)進行監測,通過通信模塊實時監測精密空調的回風濕度、溫度及工作狀態以及監測漏水感應繩的漏水情況,并可以通過畫面直觀的顯示。對設備機房溫度、濕度、配電等參數進行監測,技術人員可以通過該系統,方便檢查設備機房環境狀態。
二.播控中心音視頻系統的設計
1.立足于我臺技術發展現狀,我們統計了全臺信號源,包括外來的各種信號,臺內各演播室交互信號源等數量,考慮未來發展的需要,預留充分的端口和擴展數量,播控中心信號調度總控矩陣采用144*144矩陣,使播控中心具備全臺視頻信號源的靈活調度,除為播出系統提供播出信號源以外,各演播室所需外來信號的調度,還可靈活為新媒體提供各類臺內視音頻信號源。
如下圖:

總控矩陣輸出配置兩路信號至每個頻道的分控矩陣輸入端口,我臺整點轉播央視、省臺新聞節目、以及直播等可由總控靈活調度至相應頻道進行編播或者插播。
為方便對全臺信號源的監視監測,在播控中心播控機房我們配套了9*3塊55寸帶HDMI及SDI接口工業監視屏,總控矩陣送出27路信號可給三塊畫面分割器合成4K信號后,再送至屏控器進行信號的合成分割等處理,靈活展現到27塊屏上,也可通過矩陣跳線直接調度給監視屏;除播控總控矩陣信號外,屏控器配置的4K輸入卡還接受新媒體包裝工作站4K信號,新媒體或者制作網指揮調度、新聞制作網的報片、制作流程等信息可通過相應的工作站在27屏上靈活展示,使全臺融合媒體相關內容、制作信息、平臺信息靈活的展示在播控中心中,為將來播控中心發揮融媒體分發功能墊定一定的基礎。
除此外,我們在總控矩陣環路上配置了兩塊幀存卡,外來信號可靈活接入播控系統;配置兩套帶輔助音頻輸入的120S高清視頻延時器,使我臺直播具備靈活的應急處理,可對音頻、視頻、音視頻分別進行單獨處理;制作字幕機及4個頻道4臺字幕機的KEY及FILL信號都接入總控矩陣,各臺字幕機可以方便的調度給各個頻道使用;播控系統為每個頻道配置一塊多母線面板,使每個頻道可以很方便的調度所需信號源。
2.單頻道播出通道在新系統設計上不再采用傳統422控制主備通道互為備份的方式,而是主備通道都是單獨的通道,選用四選一高清應急切換器配套定制的遙控面板。主備通道出現故障,技術人員只需通過4選1切換器上做選擇,主備通道的4選1切換器遙控面板,我們集成在一塊多功能面板上,在該功能面板可實現一鍵完成主或者備單鏈路的應急倒換、主備鏈路同時切換至墊片或者預先設置的信號源,為值班人提供最簡潔的安全操作方式。
播出通道視音頻系統保留傳統播控系統框架(如圖示):

系統時間設計上我們采用GPS/北斗、GPS雙模衛星校時時鐘系統,雙高穩時鐘,經倒換分配給播控系統各子系統。

三.文件化交播軟件系統的設計
整個播出系統軟硬件環境按文件化流程設計,各個自辦節目都按文件化交播規范設計及流程推動,從制作網提交至播控中心或者本地文件上載,通過自動技審、人工技審、編單、素材遷移至視頻服務器、播出。根據我臺新聞節目制作現狀,保留新聞節目帶播通道,可在帶播過程同時上載至視頻服務器后遷移至二級存儲,完成新聞節目的上載。
文件數據流程如圖示:

播控中心設計與臺其他各個子系統對接,包括我臺的新聞制作網、媒資管理系統、廣告管理系統,播控中心成為全臺一張網的重要樞紐,通過播控中心,實現全臺節目文件化流轉。新聞制作網提交到播出的視音頻文件同時提交一份文件XML標準格式的交播文件信息,播控系統文件掃描程序掃到該文件,讀取視頻文件文件名稱、視頻邏輯時長、物理時長、出入點等信息,并自動技審入庫;與廣告管理系統通過XML標準格式的廣告素材信息、日播單信息進行交互;播控系統配置共享空間,媒資管理系統軟件可識別,總編室工作人員可以手動把需要入庫播出文件遷移至媒資系統,再進行整理存檔。
我臺制定文件交播MXF,MPEG-2 IBP(422P@HL)封裝格式及記錄規范、以及交播文件采用50M碼流要求,使制播節目文件從制作網交播至播控中心,播后節目文件遷移至媒資管理系統,有統一規范要求,實現全臺生產流程一張網,文件交互的交換機采用萬兆交換機,并有主備安全機制,確保文件交播的傳輸效率及安全。為確保安全播出,我們對制作交播文件交到播控中心二級存儲技術環境做了測試,模擬播出各種形態時長節目10個時長共計250分鐘,從4臺非編同時提交到播控中心,經測試上述節目從制作網打包送到播控中心,然后播控中心完成文件技審,整個流程耗時約65分鐘,效率約為4:1,根據上述測試結果,按我臺現有交播規定,可滿足安全播出要求。本地文件上載配置有12臺普通上載工作,播控軟件系統可支持移動固態存儲介質,移動硬盤、藍光盤文件上載,實踐中我臺采用索尼藍光盤文件上載,上載效率實測1倍速多,遠低于移動固態介質,移動硬盤及制作網提交文件效率。
整個播控平臺信息系統安全等級保護根據《廣播電視網絡安全等級保護定級指南》及廣電總局相關文件要求,信息安全等級保護定級三級要求設計,播控中心邊界采用了兩臺下一代防火墻及兩臺等保一體機。
如圖示:

四.監播監測功能設計
原有播出配套獨立的監測系統,此次播控中心的更新疊代,我們考慮廣告管理系統的功能以及充分挖掘新購設備功能,通過一定的軟硬件開發,替代原有監測系統功能,不再單獨建設。
(1)播出系統監視系統每個頻道包括兩個55寸大屏,一臺雙聯屏及兩臺四聯屏,大屏與小屏可互為備份,其中大屏監看信號由畫分處理后提供,我臺選用具備準確信號檢測與報警的畫分,該畫分支持黑場、靜幀、靜音、音頻過高等信號檢測及報警[1];支持電源、溫度等設備異常報警;并具有多種報警模式,支持文字、邊框、GPO形式提示報警。通過充分挖掘畫分設備的功能,有效提高播出流程各節點信號的監測及報警,保障播出安全。通過挖掘設備的功能,有效節約投入、實現更高效的監測及報警。
監看大屏小屏互備示圖:

(2)定制的四選一多功能搖控面板內嵌可開發的聲光報警功能模塊,播出音視頻文件通過畫分監測及播控系統軟件輸出的GPO告警信號,通過該模塊發出不同頻率的聲音警示,為當班技術人員處理判斷故障的提供更快捷的依據。
(3)廣告管理系統配套有低碼流播出信號的錄制功能,此次播控中心升級改造,同步升級了廣告管理系統低碼流播出信號錄制格式為高清格式,一旦出現播出安全事故,可從廣告管理系統調取事故時間段的播出信號,分析事故原因。
五.靈活的播控設計
新建播控中心將全面完成我臺四個頻道高標清同播,為滿足四個頻道的高標清同播,系統配套了8套播出控制工作站、12套通用上載工作站、5套的編單工作站、2臺播前審看工作站。播出控制工作站采用422控制方式控制視頻服務器解碼卡播出,系統播前審看及視頻服務器應急上載都采用IP控制,播前審看工作站可以通過IP的方式,任意調度兩臺視頻服務器編碼卡進行應急上載,及解碼卡進行播前審看;同時編單,上載以及一些后臺管理通過BS模式進入工作狀態,任何一臺通用工作站,都可以讓擁有權限的工作人員完成上述工作,極大了提高了工作的靈活性,便利性。
六.傳輸鏈路及編碼器選擇
播控中心與外部進行鏈路連接主要有衛星信號接收、光收、光發等鏈路。系統設計初始,信號鏈路采用光信號與外部過行連接,盡可能避免電信號對接,保障播控中心的使用安全。衛星信號采用L波段光端機把中頻信號傳至播控機房,再進行解碼;播控中心基帶信號通過光發傳至廣電網絡公司機房,然后再通過編碼器編碼輸出IP流給廣電有線網絡。
新建高清融媒體播控中心相比原有早系統具備如下兩個優勢:一是全臺高清信號源實現在播控中心統一調度,視頻信號融到播控中心中,充分利用先進廣播電視技術發展技術成果,以安全播出為出發點,有效的監測視頻信號源的各項指標,提升融媒體制播能力,為以后全媒體高質量分發打個良好基礎;二實現全臺播出文件從制作、播出到媒資庫全流程文件化,極大提高了我臺制播效率。
七.播控系統投入使用存在的擔憂
1.等級保護部署的安全設備對文件交播流程是否會影響?
在文件交播過程中,從制作網交播至播控中心完成自動技審,等級保護部署的軟硬件對整個交播效率實測影響不大,制作網交播文件瓶頸主要在于制作完成后交播,制作網需按照播控系統對交播文件的要求進行轉碼,然后遷移。我臺制作網配置兩臺轉碼服務器進行轉碼,實際使用中,配置的轉碼服務器轉碼效率滿足我臺節目交播需求。
2.系統配置的4臺技審服務器自動技審服務是否能滿足全臺節目交播技審效率要求?
系統建設前,需要配置多少臺技審服務器,其實我們心中沒底,實際建設中播控中心配置4臺技審服務器,考慮到兩臺媒資管理服務器負載比較低,我們把這兩臺服務器也配置了自動技審服務功能,這樣技審效率能滿足我臺實際使用。
3.我們采用的一臺視頻服務器承擔兩個頻道的播出任務,要求視頻服務器在承擔播出任務的同時,還需能夠承擔基帶應急上載任務以及上載完文件回遷至二級存儲的任務是否會影響正常播出?
播控系統投入使用后,我臺大部分節目包括自采的電視劇等亦通過制作網審看后進行交播,極大的提高了我臺節目制作交播效率;對于我臺新聞節目及天氣預報等帶播節目,播控技術人員邊播邊通過視頻服務的應急上載端口上載,播出完成后從視頻服務器遷移至二級存儲進行技審及重新入庫,待重播,系統投入使用前,我們反復測試,并未影響正常播出。如果影響播出,可采用播出完進行本地上載,自動技審、入庫待重播。實際使用過程中,視頻服務器完全可以承擔在播出節目情況下完成節目上載,實現邊播邊上載,消除了我們對視頻服務器負載能力的擔憂。
參考文獻:
林睿,區縣廣播電視臺播出系統高清升級改造實踐 西部廣播電視 2019,(14)250-252