【摘要】 本文針對大連捷成自主研發的松耦合式播出主控切換臺的功能、特點及在廣西電視臺和福州廣電集團的應用進行了簡單的介紹
【關鍵詞】 播主控切換臺 松耦合 Master-120 兼容性 靈活性
引言
播出主控切換臺、視頻服務器和自動播出控制系統是播出系統的核心組成單元。其中，播出主控切換臺是播出系統頻道包裝的控制核心，節目轉換及效果，臺標、字幕疊加及效果，音頻處理等功能都需要通過播出主控切換臺來實現。
在模擬信號時代，播出信號源的主體多為錄像機，信號切換頻繁，因此對主控切換臺的功能和安全性要求較高。這個階段稍有實力的電視臺大多采用主控切換臺的模式，只有經濟條件弱的電視臺才會選用切換開關 + 鍵控器的方案。此時的主控切換臺以GVG 的Master-21、UTAH的MC-501/502為典型代表。
在標清數字信號時代起始之時，播出信號源已經轉為以視頻服務器為主、錄像機為輔的盤帶結合的播出方式，信號源切換的頻率大為降低。
Thomson/GVG的Master-2100、UTAH的MC-600、PROBEL的TX-320為代表的數字主控切換臺是這個階段的經典產品，雖然功能強大，但價格極高，即便是有實力的省級電視臺很多也是采用主頻道配置主控切換臺，副頻道采用切換開關 + 鍵控器的系統結構，而那些實力稍弱的電視臺則主副頻道多數采用切換開關+鍵控器的方案。
傳統的主控切換臺多由主機和控制面板兩部分組成，以數字主控切換臺為例，其主機一般內置矩陣切換單元（支持16-20路的信號輸入，PGM/PST/PVW信號輸出母線）、視頻轉換和效果處理單元、2-4個鍵控疊加和效果處理單元、行校正單元、音頻處理單元、通訊控制單元等功能模塊，控制面板則用于對主機各個功能單元進行集中控制。這樣的主控切換臺集成度較高，操控全部集中在控制面板上，既美觀大方，也方便實用，符合值機人員的操作習慣。但其也存在一些弱點，首先內置的矩陣切換單元規模固定，當系統規模小、信源少時，傳統主控切換臺的一些輸入通道會被閑置；而系統規模大時，信源數量多，輸入通道又不夠用，不能在原來的基礎上實現擴展，必須在系統中外置矩陣，進行兩級切換，使得系統鏈路和控制變得復雜繁瑣，也降低了系統的可靠性；其次由于播出習慣的原因，視頻的轉換特技多不被國內電視臺所采用，也造成了配置的浪費；另外，省級和省會城市電視臺一般都有6-10個播出頻道，傳統的數字主控切換臺在構建多頻道播出時，系統構造顯得不夠靈活，每個頻道主通道都需要配置一或二個主控切換臺，不但造價高，而且信號資源在不同頻道間的共享不便，使得信號路由極為復雜；最重要的問題是由于產品集成度高，
主控切換臺的每個組件發生故障都會導致整機故障，一定程度上提升了系統的風險。
播出系統的設計從安全性考慮，一般每個頻道的分控都由主通道和備通道構成，當主通道配置傳統主控切換臺時，備通道可以配置為切換臺，也可以從節約成本角度考慮配置為切換開關+鍵控器的模式，這樣的系統配置模式對一些預算比較節省的電視臺則顯得資金投入過大。
當標清數字播出系統發展到一定時期，中小型電視臺的播出數字化改造風起云涌，切換開關+鍵控器的播出模式開始大行其道，很大程度是由于傳統主控切換臺結構不夠靈活、功能冗余閑置和價格過于昂貴所致。
如果我們把傳統的主控切換臺稱為集中模式，那么則可以把切換開關+行自動校正器+鍵控器+音頻響度控制器的架構稱之為分布模式（切換開關+鍵控的細化模式）。如果我們把系統危害分為三個等級：一級錯誤，可導致系統信號中斷，造成播出事故；二級錯誤，可導致頻道包裝或商業模式受損；三級錯誤，給客戶提供的服務質量下降。那么，切換器故障為一級，鍵控器故障為二級，音頻響度控制器或行自動校正器故障為三級，這就為我們做系統安全設計提供了理論依據。分布式播出系統設計，既可以采用最大化的主備通道完全鏡像設計，也可采用最小化的切換器主備模式，或可以采用性價比最優的切換器主備+鍵控器主備，行校正器和音頻響度控制器不做備份的中間方案。在多頻道系統中，還可考慮主通道采用切換器，備份通道采用共用矩陣的模式（上述三種備份方案后面會有詳細的介紹）。由于大型矩陣的安全性設計遠高于小型矩陣，且大型矩陣的內部結構也可以采用冗余或組件化的（如捷成的XD+、GX矩陣）設計，不會由于矩陣內部一個節點的故障而導致全局崩潰，因而雙矩陣主備切換的架構則是一種系統結構最為簡練的設計，安徽電視臺的播出系統就是采用了這種模式。由此可見，分布式設計的優點在于結構靈活，造價便宜。但其缺點也是顯而易見的，功能分布是建立在設備分布之上的，每個設備都需要獨立的操作面板，占用操作臺空間，操作位置也被分散了。尤其當各個設備控制面板風格不統一、操作習慣不同的時侯，既影響美觀，也增加了值班員的操作難度。當一個設備節點出故障，如果沒有合理的技術手段快速倒換至備份或跳過故障節點，則需要值班員從控制機房跑到設備機房采用跳線器跳過故障點，處理問題的時間過長容易導致播出事故；在需要做頻道商業包裝時，如要求實現節目轉換特效，縮屏后疊加廣告標識等功能，普通切換器也不能提供足夠的技術支撐。
既要有傳統主控切換臺氣派的“面子”，強大的功能，又要兼有靈活的結構，可選的配置，便宜的價格，這便是如今播出系統應用領域的硬性需求。此時，市場對分布式結構的松耦合新型主控切換臺的需求呼之欲出。
大連捷成憑借著在電視領域18年孜孜不倦的自主創新，成功研制出國內首套真正意義的松耦合主控切換臺—Master-120，打破了進口切換臺在國內的壟斷局面。
何為松耦合新型主控切換臺？它的設計理念融合了傳統切主控換臺和分布式播出系統的優點，如右表。
相對于傳統切換臺，松耦合主控切換臺將矩陣外置，突破了矩陣規模的限制，使得系統結構更加靈活。而主控切換臺主機采用模塊化結構，將鍵控處理、行同步校正、音頻響度控制、應急切換等功能分別在獨立的模塊上實現，用戶可根據實際需求配置切換臺主機的功能，使其實現量身定制，省略不必要的功能，降低產品成本，這種松耦合結構一定程度上延續了傳統切換臺集成度高、簡化系統流程的優點，也成功將系統風險分散化。隨著凈/靜切換器的出現，使得該主控切換臺的功能完全可以替代傳統切換臺。另外集中式的控制面板，可對外置矩陣、切換臺主機進行集中控制，克服了分布式播出系統控制分散、不夠美觀大氣的缺點。 [Page]
Master-120主控切換臺的系統構架由外置矩陣（BHR-1600或其它）+切換臺主機（Pandora切換臺主機）+集中控制面板（Master-120CP）組成，如圖1、2所示。
圖1 Master-120松耦合主控切換臺
圖2 Master-120主控切換臺原理框圖
采用Pandora寬帶產品應用平臺作為模塊化結構的切換臺主機，主機內的功能模塊可實現行同步校正、臺標鍵控、音頻響度控制、應急切換等功能，與分布式播出系統有異曲同工之處，與之不同的是，Pandora切換臺主機將這些功能集中在一個平臺內，集成度高，便于安裝和維護。為了確保穩定可靠，切換臺主機設計了三重安全保障措施，第一重：其內部的通訊單元、供電單元、同步單元、控制單元等都采用了主備冗余熱備份的設計方案；第二重：每個功能模塊都具有BYPASS功能，并可通過控制面板一鍵觸發，跳過故障點；第三重，設計了多通訊接口，控制面板和播控計算機可通過不同的通訊端口以優先級平行的方式控制切換臺主機，控制面板或播控計算機死機，相互之間不影響。充分的安全考慮可確保其實現7×24小時穩定工作。
圖3 Pandora 2RU切換臺主機前后面板
Master-120CP控制面板與CCS-880中央處理器配合搭建出一套播出系統的控制平臺，可對外置矩陣及Pandora切換臺主機內的所有功能進行控制。Master-120CP控制面板作為整個系統的控制核心，以其強大的功能、完美的結構、大氣的外觀迎合市場的需求。
圖 4 Master-120CP播出控制面板
從功能角度看Master-120CP，它配備了一個5.4寸彩色液晶觸摸屏，用于視頻監看和面板配置，對音頻信號則可以實現VU/PPM表顯示，這樣便對視音頻信號的狀態可以直觀的了解。另外該面板配置了8個應急觸發按鍵(GPI觸發)和9個可編程控制按鍵，其中可編程按鍵可根據需求實現對鍵控等設備指定功能的控制，而且可通過轉換控制區的按鍵實現鍵控的特技效果控制。應急觸發按鍵用于系統中所涉及到的應急控制，如By-pass旁通功能。切換臺主機中的關鍵模塊，如鍵控器、音頻控制器、應急切換器等都具備By-pass旁通功能，當模塊故障時，主機前面板的液晶屏幕可提供實時報警信息，并可通過Master-120CP控制面板上的應急觸發按鍵采用GPI方式觸發模塊的By-pass功能，使得信號跳過故障點旁通。還配置了“Lock”按鍵鎖定功能和“TAKE”鍵播出功能，以避免誤操作。 （未完待續） 大連捷成實業發展有限公司供稿