一. 項目背景
為適應廣州電視臺的業(yè)務發(fā)展，電視行業(yè)全數(shù)字化和播出多元化的多種要求廣州電視臺對播出總控系統(tǒng)進行了全面的系統(tǒng)改造。新的播出總控系統(tǒng)要滿足大量的可能播出信號的集中調(diào)度，系統(tǒng)全面使用嵌入音頻的數(shù)字SDI信號，提供多種信號處理轉(zhuǎn)換功能，系統(tǒng)設(shè)計安全可靠，可提供有效的應急措施。可應對多頻道，多信號直播的調(diào)度處理要求。打造可應對未來數(shù)年內(nèi)可適應電視播出需求的播出總控系統(tǒng)。
二. 項目設(shè)計原則
1. 系統(tǒng)安全性原則：
由于播出的特殊性，設(shè)計方案必須保證系統(tǒng)的安全性，包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)安全、設(shè)備安全。系統(tǒng)應急快捷、維護方便。
2. 技術(shù)先進性原則：
系統(tǒng)設(shè)備和設(shè)計保持與國際先進設(shè)計理念同步，能夠最大限度地適應今后技術(shù)發(fā)展的變化和多方面的需求。設(shè)備要求技術(shù)成熟，功能完善，配置齊全，穩(wěn)定可靠，應用廣泛，維修、維護方便。關(guān)鍵設(shè)備具有可擴展性、高標清兼容性、高帶寬可用性。
3. 運行穩(wěn)定性原則：
系統(tǒng)硬件必須高度可靠，滿足長時間運行，對環(huán)境、溫度、濕度有較寬的適應范圍，能夠滿足南方潮濕的工作環(huán)境，對抗震、傳輸性能等指標均有嚴格要求，各種硬件參數(shù)均應符合國際或國內(nèi)的相關(guān)標準。
4. 功能完備性原則：
項目所有設(shè)備能夠與現(xiàn)有的播出系統(tǒng)兼容，主要設(shè)備總控數(shù)字矩陣要為模塊化設(shè)計，并且可以使用可編程試的控制面板方式。各種軟硬件參數(shù)均應符合國際或國內(nèi)的相關(guān)標準。
三. 項目系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
1. 系統(tǒng)架構(gòu)：
雙機房架構(gòu)：
因業(yè)務發(fā)展和機房空間的原因，整個播出系統(tǒng)涉及到的多個頻道的播出分別在2個機房中運行，這使得系統(tǒng)設(shè)計時分為A機總控系統(tǒng)和B機房總控系統(tǒng)（A機房2個頻道播出，B機房6個頻道播出）。A機房總控作為主要信號集中系統(tǒng)，所有的外來信號，演播室信號，衛(wèi)星信號等都集中于A機房總控系統(tǒng)。B機房與A機房系統(tǒng)通過16條數(shù)字通道溝通。B機房總控系統(tǒng)的直播信號由A機房總控系統(tǒng)提供。架構(gòu)如圖1。
圖1 總控系統(tǒng)架構(gòu)
A機房架構(gòu)：
A機房做為主要的信號集中系統(tǒng)承擔著與播出系統(tǒng)之外系統(tǒng)(演播室，衛(wèi)星接收，信號源調(diào)度中心等)溝通的主要的功能，信號數(shù)量多，種類多，情況復雜。因此采用了一臺64X64數(shù)字矩陣做為主矩陣（見圖2），一臺32X32數(shù)字矩陣作為備份矩陣備份方式為熱備份。這兩個設(shè)備組合使用互為熱備份可以滿足96路信號數(shù)量的處理基本可以達到播出所需的要求，在亞運期間的大量信號交換和多頻道同時的直播切換都可順利完成。
圖2 模塊化設(shè)計64X64數(shù)字矩陣主機
A機房總控系統(tǒng)作為播出系統(tǒng)與外系統(tǒng)交流的門戶，要實現(xiàn)所有到達播出系統(tǒng)信號都處理為適合播出使用的帶嵌入音頻的SDI數(shù)字信號，這就要求A機房系統(tǒng)在信號進入主矩陣系統(tǒng)前進行解碼，轉(zhuǎn)換。主要有光纖信號（使用光機接收SDI輸出），ASI信號（使用解碼器解碼），模擬信號（A\D加嵌后使用），多聲道嵌入的SDI信號（經(jīng)過聲道處理后使用）。A機房架構(gòu)如圖3。
圖3 A機房總控系統(tǒng)架構(gòu)
64X64矩陣的MON路輸出作為技監(jiān)使用，接示波器和音頻監(jiān)聽，監(jiān)看監(jiān)聽64×64矩陣的輸入輸出端信號。這里示波器使用泰克的WVR 611A示波器（見圖4）對信號進行技術(shù)檢測。
圖4 WVR 611A示波器
2路獨立調(diào)整嵌入音頻數(shù)字信號聲道的信號處理器（板卡），可任選其中一個聲道輸出。將需要進行聲道調(diào)整的信號經(jīng)過處理后再通過傳送到矩陣。兩快板卡使用型號為IQDMX2117-2A的S&W功能板卡，可以實現(xiàn)對嵌入音頻的SDI數(shù)字信號的8對16個聲道進行聲道間調(diào)換，覆蓋，增益調(diào)整和選擇性多聲道混合為一聲道的處理。
外來信號要涉及信號幀同步的處理，由于外來信號數(shù)量太多，這里使用在總控系統(tǒng)輸出到頻道通道端進行幀同步處理的方式，這樣可以節(jié)約大量設(shè)備，和機箱空間。
整合播出A機房現(xiàn)有的4路延時器，采用4路延時器的輸入輸出都環(huán)入總控系統(tǒng)矩陣的方式，使A機房各頻道都可以共享使用。
B機房架構(gòu)：
B機房的總控系統(tǒng)的外部信號主要靠A機房總控系統(tǒng)調(diào)度過來使用，由于B機房負責的播出頻道多有6個，因此相應的直播數(shù)量，信號調(diào)度頻率和信號延時需求也較多。但由于沒有外來信號集中和信號處理的職能（A機房已處理）因此B機房總控的主要功能為直播信號延時，幀同步和內(nèi)部頻道播出信號的集中功能。主要設(shè)備采用兩臺32X32數(shù)字矩陣互為備份矩陣備份方式為熱備份。這兩個設(shè)備組合使用互為熱備份可以滿足64路信號數(shù)量的處理。架構(gòu)如圖5。
圖5 B機房總控系統(tǒng)架構(gòu)
播出B機房現(xiàn)有的8路延時器，采用與A機房相同的輸入輸出都環(huán)入總控系統(tǒng)矩陣的方式，使B機房各頻道都可以共享使用。
內(nèi)部頻道信號為6個頻道的播出信號，用于播出信號的收錄和調(diào)度到其他需要接收SDI數(shù)字監(jiān)視或信號交換的地方使用。
四. 項目系統(tǒng)實現(xiàn)功能
1. 各種信號處理為統(tǒng)一標準：
進入播出的信號有多種：光纖信號，ASI碼流，衛(wèi)星中頻，模擬視音頻信號，多聲道嵌入的數(shù)字SDI信號等。經(jīng)過處理后統(tǒng)一為第一聲道為播出聲道的嵌入音頻的SDI數(shù)字信號并且實現(xiàn)信號幀同步處理，可以在播出系統(tǒng)中的任一個設(shè)備上兼容使用。
2. 所有信號集中管理，調(diào)度：
在A機房播出總控系統(tǒng)集中的信號主要有：6個演播室信號主備信號12路，衛(wèi)星接收信號4路，中央臺信號5個主備10路，電視臺信號源調(diào)度中心信號12路，體育賽事直播衛(wèi)星信號4路，播出B機房來信號4路，延時器信號4路，內(nèi)部頻道輸出信號2個主備4路，內(nèi)部頻道干凈信號2個主備4路，播出服務器的墊播信號2路。共60路信號輸入。
輸出調(diào)度信號主要有到：2個A機房播出頻道每個頻道4路共8路，收錄機房4路，B機房播出總控系統(tǒng)12路，延時器4路，反送各演播室和其他機房8路。
在B機房播出總控系統(tǒng)集中的信號主要有：播出A機房來信號12路，延時器信號8路，內(nèi)部頻道輸出信號6個主備12路，播出服務器的墊播信號2路，中央一臺信號主備2路.共36路信號輸入。
輸出調(diào)度信號主要有到：6個B機房播出頻道每個頻道3路共18路，收錄機房2路，A機房播出總控系統(tǒng)4路，延時器8路。共32路。
3. 播出安全保障：
本項目系統(tǒng)架構(gòu)采用了主要核心設(shè)備使用，兩個核心設(shè)備同時在線運行互為熱備份，信號的輸入，輸出采用主備分別通過兩個不同的主備信號通道。對安全性要達到以下要求：
1. 系統(tǒng)設(shè)備均采用雙電源冗余配置設(shè)計，在一路供電中斷的條件下任可正常運行。
2. 主要設(shè)備采用模塊化設(shè)計，設(shè)備的本身帶有功能模塊冗余配置設(shè)計，在一個模塊故障時對系統(tǒng)的工作沒有影響。
3. 信號內(nèi)容監(jiān)控，要用于直播的信號都要經(jīng)過延時處理，延時時間可以達到1分鐘以上，已保證出現(xiàn)故障時有足夠的時間處理和切換備份信號。
4. 所有進入和輸出系統(tǒng)的信號都有主信號和備份信號，兩路信號分別通過沒有聯(lián)系的獨立設(shè)備通道，并在兩路信號都中斷時任可以提供一路備份的墊播過渡信號。B&P