2.設備控制技術
對于一個播出系統而言,播出設備控制技術是最基本的技術,如果僅僅是控制視頻服務器、錄像機或者是切換臺完成相應的動作,一個好的程序員可能用不了多長時間,但是對于一個播出系統而言,設備控制和管理的確是一個相當復雜的問題。為了實現安全性,綜合采用了大量的冗余、備份技術,比較典型的是熱備份、熱切換、主從同步、松散耦合結構等等。單一的設備控制實現起來不是很復雜,復雜的是如何在提供各種靈活的功能的前提下保證安全的播出控制,這是一個矛盾體。每增加一項功能,首先要解決的不是功能實現,而是這一功能可能對安全性造成的影響。
在安全性之外,首先播出系統設備控制技術面臨的第一個問題是播出系統的結構和發展性的問題,盡管每個電視臺的播出系統完成的工作沒有什么大的區別,但是幾乎沒有一個電視臺的播出系統在結構和設備上是完全一樣的,這就導致了一個很大的問題,如何解決播出軟件定制和產品化的問題。表面上定制的軟件能夠解決電視臺個性化的結構和功能需求,但是缺點是顯而易見的,用戶的需求不是一成不變的,系統結構也是不斷變化的,設備在使用過程中也在不斷的更新,這就對程序提出了可持續發展的要求。但對于軟件廠商來說,需要為每個用戶維護一個版本的程序,每次修改只能對某個具體用戶有效,每個增加的功能不能讓所有用戶獲得,每個bug的修改需要重復多次,無疑帶來工作重復。隨著用戶的增加,這很快會變成一個惡夢,大量的勞動力被反復的重復工作浪費,生產商的生產能力受到限制,而用戶也無法得到最新的技術更新。解決之道是實現播控軟件的產品化,但這是一個極具挑戰性的工作,一方面要解決每個用戶個性化的結構和需求,另一方面對于技術的未來發展要有充分的包容性,結構和需求不斷在變化,新的設備層出不窮,軟件技術也在迅速的進步。要實現產品化的目標需要建立起這樣的一種結構:將用戶個性化的需求與播出系統核心分離,通過升級系統核心升級整個軟件體系,通過升級個性化程序適應需求的變化和結構以及產品的發展。實現這一結構標志著播控軟件有了革命性的進步,意味著播出軟件建立起了真正成熟的體系結構。實現產品化后的播控系統能夠為每個用戶提供可持續發展的軟件技術保障,隨著生產廠家的技術進步,用戶可以得到最新的技術成果,而廠家可以專注于提升軟件性能,滿足技術發展的需要。
在目前以硬盤為核心的播出系統中,設備的用途不僅僅是滿足某個具體的需要,在特殊情況下,還需要滿足設備共享的需要。例如一般硬盤播出系統在播出線上只部署了少量的錄像機,甚至不布置錄像機,但在一些特殊或者緊急的情況下需要更多的錄像機參與工作,這時一般是通過矩陣調度其他播出控制程序或者上載程序控制的錄像機信號,同時還需要播出軟件實現對設備遠程控制。解決設備的共享性問題,是播出軟件設備控制技術需要解決的第二個技術問題。先后發展出了兩代技術。第一代是設備集中控制技術,引入的是國外設備服務器的概念,實現了能夠支持同時實時控制32個設備的設備服務器,所有設備的控制線都直接連接在此服務器上,通過網絡注冊,任何對設備有需求的軟件均可獲得設備的控制權,而不必考慮設備的物理連接。這一結構很好地解決了設備共享,但是存在著單一故障點的問題,對設備服務器的安全性要求極高。為了防止設備服務器故障對系統造成大面積的功能損失,又發展出了第二代分布式設備管理技術,這是在前一代的技術基礎上發展出來的,設備的物理控制是由各功能軟件獨立負責,在其它軟件需要控制此設備時,通過網絡將此設備映射到本地,控制方法如同設備在本地一樣,從而很好地解決了設備共享和系統安全性的問題。
3.時間和同步技術
時間的準確性和保持控制與播控同步系統一致性對于播出系統而言,同樣是一個基本問題,直接決定了播出控制的精度。
每個播出系統都有一種或多種授時系統,如采用GPS或者CCTV場逆程來提供準確的時間,授時設備供應商以及播出軟件廠商都有時間校正的技術方案,來保證播出軟件的時間(北京時間)的一致,從而保證準點的節目能夠準確播出。傳統的校時原理比較簡單,直接將有誤差的計算機直接修正為準確時間,這一原理導致一個結果,就是不能進行自動校時。因為播出系統中多數事件都是時間驅動的,時間的跳越意味著有可能使這些關鍵時間被跳過,結果導致播出程序無法正常工作,因此傳統的做法都是人工發現時間誤差,手工校時。但隨著播出系統網絡化程度的提高,確保各工作站工作在唯一準確的時間基礎上已經成為一個關鍵的功能需求,這是保證整個系統同步工作的基礎,因此發展自動校時技術已經迫在眉睫。在過去幾年的研究中這個問題已經得以解決,發展出了全網絡實時校時技術,結構是系統中有一臺或兩臺授時服務器,直接連接授時設備,然后實時將準確的時間發布到網上,每個工作站運行一個客戶端程序,接收到網絡時間后比對自己的計算機時間,如果發現與網絡時間不一致的話,自動調整計算機時間的步進速度,使計算機時間趕上準確的網絡時間,從而保證所有工作站與系統時間一致,同時又不會發生時鐘跳變,導致不必要的播出事故。這一技術已經廣泛應用到了幾十個播出系統中,可靠性和安全性得到了實踐的充分驗證。
除了時間系統以外,播出系統中還有一個重要部分是同步系統,不僅用來保證所有播出信號的同步,對于播出軟件來說也是一個非常重要的時間基準,通過對黑場信號的技術和監測,產生準確的切換指令。這是實現播出系統幀精確控制的基礎信息。
幀精確控制是目前播出系統的一個主要的技術指標,硬件上需要視頻服務器支持,軟件上需要精確的計時和切換觸發機制,需要有實時處理信息的能力,在確定的時間范圍內,能夠完成各種信息處理和控制動作,這是綜合體現一個播出軟件性能的關鍵技術。
4.播出資產管理技術
播出資產管理技術類似媒體資產管理技術,是為了適應現在越來越復雜的播出系統的結構,管理多服務器和存儲結構,滿足多種應用對素材管理的不同要求,并且為未來全臺網絡化的廣電業務平臺預留出開放的接口,播出控制軟件引入了一個播出資產管理的功能模塊(BAM)。我們在前面談到視頻服務器組織結構時描述了現代播出系統中視頻服務器數量增加,功能和組織結構變化復雜,而且二級存儲的引入進一步增加了播出系統結構的復雜性,通過BAM模塊可以將大量視頻服務器和二級存儲系統按照各種用戶需要的結構,組成視頻服務器和存儲網絡。對內可以響應播出、上載等功能模塊的素材調度需求,綜合調度各種被賦予不同功能的視頻服務器上的素材,完成視頻服務器之間、視頻服務器與存儲的磁盤陣列和磁帶庫之間的素材遷移、備份、刪除和檢查工作,對外可以進一步與非編網絡系統和全臺的媒體資產管理系統交換素材,完成不同系統之間的素材網絡化調度的功能。
在素材的管理維護的功能方面,這一系統主要是依靠素材生命期管理和遷移策略提供的自動化的素材管理機制實現的,此外全局性的手工素材維護也是不可缺少,因此播出資產管理系統對于整個播出系統來說極為重要,使播出、上載、節目單編排等子系統能夠組織起來,實現對素材全面、分布式管理。為了保證多部門協同工作下素材管理的安全性問題,播出資產管理系統還必須提供素材級的權限管理機制。
播出資產管理在實現上同樣首先要解決系統安全性的問題,因為播出資產管理是一個提供全局素材調度和維護的核心系統,播出資產管理系統的安全性對于整個播出系統的安全性來說是一個根本性的問題,因此需要采用冗余備份的軟件系統結構,同時需要滿足松散耦合的原則。此外自動調度策略是可以定制和擴充的,這是為了滿足不同存儲結構對策略的不同的需求,以及對系統未來發展的適應能力。還有一個比較復雜的問題是多種服務器采用了不同的素材管理協議,有著不同的素材拷貝速度和不同的素材拷貝的安全性,播出資產管理系統需要適應和兼容不同硬件特點帶來的各種不同的管理方法。
5.播出流程管理技術
網絡化的工作流程是網絡化的硬盤播出系統基本的組織結構和工作方式,網絡化的工作流程將廣告部、總編室、播出部、新聞部等多個業務部門組織起來,構成一個完整播出控制業務平臺,網絡化的工作流程是圍繞素材的創建和生命期維護,以及播出單的創建和維護兩條主線展開的,從而導致了兩種主要的工作流程模式:先編單后上載和先上載后編單。工作流程模式決定了素材和節目單產生的先后次序,是素材管理和節目單管理的基礎,決定了各部門的工作方式。
為了保證工作流程的順利實施引入了兩個重要的概念:(1)節目打包。素材包是個邏輯概念,但是管理方法卻是按照素材的管理方法實現的,從而使整個包的管理成為一個簡單的概念,但是卻為廣告、新聞等業務部門提供了獨立完成工作的技術手段。(2)節目分檔。節目分檔是為了解決24小時連續播出和播出工作人員值班次序更換而建立起來的概念,每天的節目可以分為多檔,每次節目單編輯以檔為單位進行,播出系統更新節目單也是以檔為單位進行,因此整個工作