【摘 要】 數字電視中心播出節目緊急上載系統是基于無單潰點完全冗余單SAN結構、RAID 10、K2 Lerver3方式的硬盤系統。本文主要介紹了在設計數字電視中心播出節目緊急上載系統時采用的關鍵技術和思路，希望對同行的工作有所幫助。
【關鍵詞】 無單潰點完全冗余單SAN結構 K2 Lerver3方式 RAID 10
一. 概述
播出系統是電視臺不可缺少的重要組成部分。一個合理的硬盤播出系統應在滿足電視臺各頻道實現硬盤播出要求的前提下，綜合考慮系統的安全性、應急能力、播出功能、與電視臺其它系統的兼容、播出功能的擴展等技術指標，還要針對電視臺播出流程和管理模式，設計出適合電視臺的控制及管理軟件。播出節目緊急上載是對媒資播出庫節目上載的補充。不同的電視臺承擔的任務不同，設計技術系統時，考慮技術的側重點也不同、用到的關鍵技術也不同，本文以數字電視中心播出節目緊急上載系統為例，向大家介紹北京電視臺在數字電視中心播出節目緊急上載系統設計過程中是如何考慮的。
二. 數字電視中心播出節目緊急上載系統的主要功能
播出節目緊急上載是對媒資播出庫節目上載的補充。一期工程在技術系統設計時，只考慮標清節目的上載，并且要求標清上載服務器系統與播出服務器系統分離，上載服務器設備須采用與播出服務器設備相同品牌。同時要求在播出節目上載系統配有緊急節目審查與回看通道，以確保播出節目源的安全可靠。
1.數字電視中心播出節目緊急上載系統的技術規范
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統采用完全冗余系統配置。四個服務器Server：兩兩互為冗余，采用Level 0，雙向4通道設計，滿足標清信號的輸出及審看或應急上載的需求，提供160Mb帶寬；服務器與存儲管理、光纖交換機及千兆以太網交換機，存儲控制單元、電源、風扇等均配置了冗余設計。確保系統無單一崩潰點，確保系統光纖和以太網絡通道的安全。具體技術特性如下：
·服務器視頻文件格式符合MXF OP1a標準。
·視頻采用MPEG-2編碼壓縮12Mb/s。支持IBP幀/長GOP，支持4:2:2和4:2:0數字視頻采樣。
·服務器系統音頻采用嵌入方式，支持符合SMPTE標準的嵌入式及非嵌入式數字音頻信號的輸入與輸出。標清支持每路視頻嵌入8路(邏輯16路)數字音頻信號。
·服務器系統均采用硬件編、解碼方式。
2.設計數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統編/解碼通道時的考慮
在設計數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統編/解碼通道時，我們遵循開放性和標準性原則，支持主流國際標準控制協議(如Louth-VDCP,RS-422,GPI等)，滿足數字電視中心所選播出軟件控制系統應用功能要求的硬件系統控制協議。
·配有同步鎖相輸入接口，可接受標準的視頻同步信號。
·支持SDI音頻嵌入方式，一路SDI可嵌入多路AES音頻信號。
·可支持傳輸場逆程信號。
·信號播放可滿足基于幀的切換精確要求，能夠支持實現節目集間廣告插播。
·視頻服務器系統內部可支持最短播放素材長度為10幀。
3.數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統可靠性設計考慮
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統設計要求與播出服務器分離。上載服務器存儲要求采用RAID10技術和高速度、高穩定性的SCSI或FC盤陣存儲系統，可支持大容量、長時間24小時穩定運行。
上載服務器系統關鍵設備要求采用冗余備份。如：服務器與存儲管理、光纖交換機及千兆以太網交換機，存儲控制單元、電源、風扇等必須具有冗余設計。確保系統無單一崩潰點，確保系統光纖和以太網絡通道的安全。
上載服務器系統必須采用開放式設計。系統對外數據傳輸端口應采用工業級標準的千兆以太網接口規范,直接支持FTP、CIFS等文件傳輸協議，以保證其與播出二級存儲系統及服務器系統之間數據傳輸的互聯互通。
上載服務器系統設備選型，要求其品牌與播出服務器品牌相同，滿足其與播出服務器系統文件格式的互聯互通。
上載服務器系統要求具有足夠的對外數據傳輸端口帶寬，保證系統在滿足播出節目正常上載的情況下，素材傳輸的要求。系統帶寬設計參見播出節目分級存儲圖。需滿足在媒資播出庫或播出二級存儲出現故障時，可將緊急上載的待播節目遷移到播出服務器系統。并可在極端情況下，滿足系統各通道安全上載及審看的同時，在12小時以內，完成將6×16小時標清上載的節目素材分別傳輸到各播出服務器系統（以所需時間最短為佳）。
在計算此傳輸帶寬時，由于3個備份頻道服務器系統為冷備份，因此可不考慮。上載服務器系統結構要求便于編/解碼通道擴展和擴容，為今后系統發展提供可能。
三. 數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統設備要求
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統有5個上載工位，每個工位完成2個通道上載、2個通道審看。系統需配有一臺16×1專用上載節目技審調度切換開關，完成一路節目技審調度工作。其輸入端口為10路錄像機輸出和5個服務器輸出，輸出端口為一路技審通道。技審測試通道采用1臺標清數字視頻波形矢量監視器，可提供標清信號的波形、矢量、圖像等測量功能。帶模擬和數字音頻解嵌測試模塊選件，提供監聽。系統中通道部分要求采用14英寸液晶監視器，并配監聽設備。配備的監聽、監看設備數量應能滿足所有錄像機輸出和上載服務器審看通道輸出監聽、監看需求。在播出節目上載系統配有緊急節目審查與回看通道，目的是確保播出節目源的安全可靠。
四. 數字電視中心播出節目緊急上載系統Level 3網絡結構技術特點
數字電視中心播出節目緊急上載系統采用Level 3網絡結構，如下圖所示。數字電視中心播出節目緊急上載系統Lever 3服務器網絡具體特點如下：
數字電視中心播出節目緊急上載服務器存儲要求采用RAID技術和高速度、高穩定性的SCSI或FC盤陣存儲系統，可支持大容量、長時間24小時穩定運行。五個客戶端：雙向4通道，共20個通道，上載服務器系統共配置10路標清上載通道(編碼)，10路標清審看通道(解碼)，上載服務器系統品牌與播出服務器品牌相同，滿足其與播出服務器系統文件格式的互聯互通。
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統存儲容量
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統有效存儲容量，要求能夠滿足6個標清頻道，3天節目存儲時間，并要求采用集中存儲方式。上載節目有效存儲時間為300小時，按每天每頻道上載16個小時計算。標清視頻碼流12Mb/s，音頻數據按2聲道、24bit計算。
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統采用開放式設計。1硬盤陣列機箱+1個擴展機箱：雙控制器，20個硬盤，5個一組，146GB，RAID 3，有效存儲空間2.3TB。系統有2個交換機，對外數據傳輸端口應采用工業級標準的千兆以太網接口規范，直接支持FTP,CIFS等文件傳輸協議，以保證其與播出二級存儲系統及服務器系統之間數據傳輸的互聯互通。
數字電視中心播出節目緊急上載服務器系統支持50MB FTP傳送帶寬，系統總帶寬138MB，具有足夠的對外數據傳輸端口帶寬，保證系統在滿足播出節目正常上載的情況下，素材傳輸的要求。滿足在媒資播出庫或播出二