一、系統概述
     本系統為高清播出系統，支持高標清同播，能滿足一個高清頻道一周七天的節目播出，同時實現與制作、媒資系統的互聯互通，達到采編播存全業務流程數字化網絡化。高清播出系統主要由播出系統、存儲系統和質量保證系統組成。

二、高清播出系統
     1.網絡系統架構
     高清播出系統以視頻服務器為核心，利用數據庫技術進行管理，通過千兆以太網傳輸控制、管理信息，實現高清節目自動的播出。
     高清播出系統以三部視頻服務器（一主兩備）為核心，服務器上載，服務器播出，由千兆以太網，播出切換設備，播控工作站，應用服務器和數據庫服務器等組成，網絡系統總體架構如圖1所示：

圖1 高清播出系統網絡總體架構

     三部播控工作站分別直接控制三臺視頻服務器的播出通道，主備兩臺播控工作站通過422倒換器控制兩個放像機、播出切換設備等，第三備份播控工作站作為應急使用。一部上載工作站分別控制兩部放像機、兩個上載通道和一個審片通道。
     網絡系統使用千兆以太網連接視頻服務器、工作站、數據庫等設備，使用主備兩臺千兆以太交換機。配置兩臺遷移、同步服務器、一臺轉碼服務器和一臺消息服務器。數據庫服務器使用熱主備，自帶磁盤陣列，保證7×24小時不間斷、高效的運行。
     兩部編單工作站，一部用于節目單編輯，一部用于廣告單導入、編輯。一部系統管理工作站用于系統管理員進行日常維護，包括系統管理與配置、用戶管理和數據、日志查詢等。兩部備用工作站，可以隨時替換現有工作站工作。
     2.播出視音頻系統架構
     播出視音頻系統架構如圖2所示：

圖2 播出視音頻系統架構

     為滿足信號傳送和調度功能，加入一臺16×16高清數字視頻矩陣，調度從總控來的信號。信號源方面包括錄像機信號、總控信號、播出回傳信號。矩陣用4條母線為16×2切換器送入4路信號，可以使16×2切換器也能使用矩陣的信號源。同時輸出2路信號至硬盤服務器進行信號上載。
     分控系統要實現電視節目的播出，采用2臺16×2切換器，對調度矩陣信號、硬盤信號以及應急錄像機信號選擇與調度，配置兩個16×2遙控面板，操作方便，系統整體設計結構簡潔，使播出值班人員操作更加直接，處理播出應急情況的速度更加快捷。
     在分控系統中，我們為頻道配置了2臺應急錄像機，在硬盤服務器發生故障時，2臺錄像機可以充當應急播出的工作。同時兩臺錄像機也可以作為上載錄像機使用。兩臺錄像機的控制權由一個422倒換器控制，倒換器上配有按鈕，工作人員可以清晰直觀的切換錄像機。這樣的方法比通過網絡實現共享控制的方法安全可靠的多。
     3.視頻服務器系統
     視頻服務器系統采用一主兩備的架構，服務器上載，服務器播出。服務器采用模塊化設計，客戶端（編解碼模塊）、存儲管理服務器、存儲體都是分開獨立的三層架構。存儲管理服務器與存儲體之間采用光纖連接，服務器與客戶端、外部網絡交換采用千兆以太網。
     三個服務器共需要三個播出通道，三個墊片通道，兩個上載，兩個審片通道和三個備用通道（上載、審片、播出），通道具體配置如圖3所示：

圖3 視頻服務器系統通道分配

三、高清存儲系統系統
     1.系統組成
     存儲系統主要由以下設備組成：存儲體1臺；EMB服務器1臺；ESB服務器1臺；2臺遷移服務器，如圖4所示：

圖4 存儲系統組成

     盤陣采用了Isilon的IQ12000x集群NAS存儲體，采用OneFS操作系統。此存儲系統采用多NAS頭集群技術，即多個NAS頭（節點）組成一個邏輯存儲，每個NAS頭下掛有獨立的存儲體，存儲的文件平均分布在所有存儲體中，存儲體后端使用InfiniBand進行數據交換。任何一個NAS頭故障都不會影響其他的節點工作，而且數據不會丟失。每個NAS都可以提供獨立的訪問帶寬，隨著NAS頭的增加，即容量的增加，帶寬可以一直線性擴充下去，輕松達到上GB的訪問帶寬。既擁有了廉價的存儲空間，又擁有了光纖級的訪問帶寬。
     Isilon IQ使用基于Web的管理界面來設置、監控和管理Isilon IQ集群。通過一個基于Web的中心控制臺，實時管理集群的性能、空間利用率、配額、監控、檢測復制作業，還能增加或者減少集群的節點。
     在本設計中采用了3個存儲節點，每個節點下掛24TB存儲空間，共72TB物理容量，做N+1冗余，有效空間為48TB。訪問帶寬可以達到300Mb/s。
     數據的傳輸通過交換系統完成，交換系統包括2臺千兆以太交換機，此系統中的存儲、遷移服務器連接播出服務器網絡，實現素材的存儲與遷移。
     2.系統工作流程架構
     隨著計算機、網絡、存儲、安全、多媒體處理、EAI（企業應用集成）、SOA（面向服務架構）、ESB（企業服務總線）等信息技術的發展以及在行業內的成功應用，國內外廠商在臺內網建設領域的技術進步與革新，臺內網絡化發展的關鍵技術不斷成熟，技術成本不斷下降，技術瓶頸逐漸消除。特別是SOA和ESB技術的引入，有效解決了電視臺網絡化的應用整合和互聯互通問題。
     為系統將來的擴展性考慮，采用“基于面向服務體系架構（SOA）的ESB+EMB雙總線架構”。ESB＋EMB的雙總線架構如圖5所示：

圖5 雙總線架構

     這種架構采用了面向服務設計理念，通過對各類業務流程進行統籌分析，將各業務板塊對外的接口都提煉、抽象、封裝為服務。雙總線包括企業服務總線（ESB）和企業媒體總線（EMB），分別用作元數據和媒體文件的傳輸，是SOA在電視臺網絡設計中的發展和具體實現。
     基于SOA雙總線互聯架構的主要優點是：強化板塊的內部封裝，實現高內聚、低耦合，任何板塊的變更都不會影響到其他板塊，新板塊接入也無需對已有板塊進行改造，連接復雜度低，易于管理，可以輕松應對業務服務變化、發展的需要。該架構適用于業務規模較大、異構系統較多、流程復雜多變的電視臺網。[Page]

四、質量保證系統
     在數字化環境的播出系統中，播出節目的視音頻質量保證對播出系統安全影響巨大，為了實現風險前移，及早發現并排除視音頻文件在播出方面的隱患，需要建立完善的質量保證系統。質量保證體系主要包含四個部分：傳輸質量保障、基于文件的自動技審、人工復檢及調整和播出域頭尾檢測。系統應用自動技審技術，能夠實現視頻關于黑場、彩條、藍底、綠底、靜幀、臺標、Y\U\V 超標等項目和音頻關于靜音、破音、VU、電平、不可聽、相位等項目的審核。質量保證體系結構如圖6所示：

圖6 質量保證系統