目前數字電視得到迅速發展，今年預計將開播10套以上付費電視頻道，我臺近期新建了硬盤播出系統，一期工程將具備8套標清及1套高清的播出能力，本文將介紹系統構成并闡述系統的主要特點。
考慮付費電視頻道的特點，此次播出系統以硬盤服務器為主，配以數據流磁帶庫作為近線存儲部分，與以往的播出模式有所不同，系統主要構成如圖1所示。
如圖1所示，系統主要以硬盤播出為主，標清和高清共用硬盤存儲系統，上載、存儲、播出相對獨立，互不影響，既利于安全播出、還便于今后擴充發展。系統配備了機械手和錄像機，在正常情況下主要用于素材的上載，同時基于安全播出考慮，一旦硬盤系統出現崩潰性故障或因其它原因而不能正常工作，本系統即可轉為傳統機械手自動播出方式。除在線播出系統以外，還建立了近線存儲系統。設計存儲能力為1個月的節目。目前系統預留2個外部接口，用于與電影局和音像資料館銜接。
系統的軟件控制部分采用軟件模塊化設計，模塊之間通過接口進行通訊，設計規范，結構清晰，同時具備良好的開放性和可擴展性。除具備基本的節目上載及管理、節目單編輯、播出控制等功能模塊外，針對本系統特點，還設計了設備服務器和設備共享模塊、系統狀態監測管理模塊及數據庫系統模塊。
一 系統配置
標清MPEG-2 4:2:2P@ML IBBP GOP=4 25Mb/s；高清MPEG-2 4:2:2MP@HL IBBP GOP=4 50Mb/s；選用這種標準，是由于除用于播出外，還主要考慮為音像資料館提供節目源，便于與非編系統兼容。
硬盤容量以每套節目每天錄制20小時、保留7天，并考慮一定的重播率，一期容量為10TB；上載部分標清安排20個編碼通道，其中16個用于機械手內的錄像機上載，另安排4個作為應急上載通道；高清安排3個編碼通道，其中2個用于錄像機上載，另安排1個作為應急使用；本系統設計時要求具有實時監看功能，為此上載部分還配備了相應的解碼通道，標清18個，高清2個。
播出部分系統為每套均配備主備通道，并留有一定的備份，標清18個，高清2個。
硬盤部分總計：標清編碼通道20個，解碼通道36個；高清編碼通道3個，解碼通道4個。
系統配備4套機械手，主要用于8套標清節目的自動上載，在硬盤服務器崩潰時，用于節目的應急播出；機械手內部設置16臺錄像機（每套機械手4臺錄像機），此外還配備4臺應急播出錄像機（每2套系統共用1個應急錄像機），共計20臺錄像機。
系統采用嵌入音頻方式，每套節目均配備數字切換臺和應急矩陣，用于信號處理、播出。
近線部分系統配備5臺磁帶機，選用LTO2 200GB數據流磁帶，考慮節目分類歸檔等因素，一期庫容量總計200盤。
二 設備服務與共享系統
本系統機械手和錄像機既需要用于硬盤素材的上載錄制，應急時又需直接參與播出，而硬盤系統中的編碼通道和監看解碼通道又需具備較強的靈活性，這些設備需要具有共享功能，為此本系統設計了設備服務與共享系統。
使用設備服務器的軟件系統有：播出控制系統—使用機械手和錄像機實現節目的磁帶播出；節目錄制系統—使用機械手和錄像機用于錄入節目的播放，使用編解碼通道用于節目的錄入和瀏覽；節目審看系統—實現對解碼通道的控制，用于實現節目瀏覽。
設備服務器主要提供設備控制，它自身不對其它系統提供應用級的服務。每個客戶端可以同時控制設備服務器中多個設備來實現指定的功能。客戶端和設備服務器端之間通過以太網實現控制數據的通訊，通訊方式采用基于UDP的協議實現。
設備服務器系統結構如圖2。本系統設立了2套設備服務器，每套均為主備熱備，用于所有設備的共享，可確保無單點故障。主備機設置心跳檢測，控制設置接口切換，需注重共享設備的時序控制。設備服務與共享系統可大大提高設備使用的靈活性，但同時相對降低了可靠性。因此設計時對直接參與播出的重要設備不設置共享功能。
三 近線存儲系統
1．存儲容量。根據系統技術需求，一期資料保存時間按一個月（30天）計算，存儲容量約為30TB。本系統選用LTO2 200GB數據流磁帶，約需要150盤磁帶，考慮節目分類歸檔等因素，留有一定系統冗余，一期總共庫容量需要200盤。
2．數據遷移帶寬。數據遷移帶寬主要指在線存儲和近線存儲之間數據傳輸所占用的帶寬，數據傳輸是雙向的。近線存儲的數據遷移帶寬需求主要體現在以下幾個方面：(1)在線至近線：每天遷移需要在播出結束后的4小時內完成，因此每小時需要傳輸的帶寬為966GB。當采用35MB/S的磁帶機時需配備的磁帶機的數量為3臺。(2)近線至在線：一期近線到在線需要的磁帶機為1臺。綜上所述，一期需要4臺磁帶機，考慮安全播出的因素，留有一臺備份，共需5臺磁帶機，每天在非播出時間的4小時內即可完成當天的數據遷移任務。
3．系統結構。系統結構采用分布式歸檔存儲管理的設計思想，如圖3所示。近線存儲系統由遷移管理服務器、遷移服務器、磁帶庫控制服務器和磁帶庫組成。遷移管理服務器為主備份工作方式，此次我們進行了軟件的二次開發。
四 播出與資料館素材交換系統
目前系統預留2個外部接口。一個與電影局相連，對方提供數據流磁帶，通過磁帶機存入硬盤的集中存儲區域，用于付費電影頻道的播出；另一個與音像資料館銜接，既可為資料館做素材儲存，如播出需要時又可從資料館獲取素材。
1．系統結構
播出系統通過千兆光纖網與資料館系統連接。本系統由播出部分和音像資料館部分兩個部分組成，這兩個系統之間通過光纖網絡實現連接。在播出部分建立一個消息服務器用于實現播出和音像資料館之間的信息交換。本系統采用FTP協議實現素材的傳輸，原因是：（1）相比API，FTP傳輸可以減少音像資料館對播出的開放程度，提高系統的安全性；（2）FTP可以通過密碼保護提供系統的安全性；（3）FTP傳輸較之HTTP傳輸有更高的效率。
2．數據遷移流程
(1)播出錄制節目向資料館系統的傳輸；(2)播出向音像資料館申請素材：
3．通訊方式：消息服務器
本系統使用消息機制實現播出和音像資料館之間的信息通訊，優點是：（1）消息機制是一種開放的系統平臺；（2）消息機制可以實現異步的消息傳輸，避免信息的丟失和堵塞；（3）消息機制可以實現點對點、多對多等的信息交換；（4）在消息的生產者和使用者之間實現“松耦合”，當一方的客戶端出現故障時可以保證消息的不丟失。
五 軟件控制系統
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